JPS62975Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車両用空気調和装置、特にコンプレツ
サの容量制御に関するものである。

従来、エバポレータを冷却するコンプレツサを
容量可変型のものとし、このコンプレツサの容量
を例えばコントロールパネルに設けられる温度設
定器の設定温度TDと、内気センサにより検出さ
れる車室内温度trとの差すなわち熱負荷の大きさ
に応じて制御するものが公知であり、（英国特許
第1158711号）、またエンジン負荷を検出してエン
ジン負荷に基づき制御するようにしたものが公知
である（特開昭57−195884号）。このような車両
用空気調和装置によれば、熱負荷或いはエンジン
負荷に応じてコンプレツサの容量を制御するので
コンプレツサを効率的に動かせることができ省動
力化が図れる。

しかしながら熱負荷に基づきコンプレツサの容
量を制御する場合、熱負荷がゆつくりと変化する
ので、コンプレツサの容量を比較的ゆつくりと制
御してもフイリング上問題とはならないが、例え
ば加速時等エンジン負荷が急増した時にコンプレ
ツサの容量がゆつくりと小容量に切換えられるも
のとすれば、加速とほぼ同時にエンジン負荷が小
さくならないので、加速がしずらくなるという欠
点を有していた。また減速の時コンプレツサの容
量が大容量にゆつくりと切換えられるものとすれ
ば、減速エネルギーを迅速に吸収できず、省動力
化を効率的に図ることができない欠点を有してい
た。

本考案の目的はエンジン負荷に基づきコンプレ
ツサ容量を変化させる時に、コンプレツサの容量
の切換え速度を変化させ上記欠点を除去するもの
であり、以下実施例を用いて詳細に説明する。

第１図は本考案による車両用空気調和装置の一
実施例を示すブロツク図であり、同図において１
は車両用空気調和装置を構成する制御装置であ
り、この制御装置１には温度設定器２の設定温度
TD、内気センサ３により検出される車室内温度
tr、外気センサ４により検出される外気温度ta、
日射センサ５により検出される日射温度tsに相当
する信号が入力され、上記制御装置１は上記温度
tr，ta，rsを例えば加算演算して総合信号Ｔを求
め、この総合信号Ｔと設定温度TDとの差Ｆを求
め、この演算値Ｆの大きさに応じてエアミツクス
ドア６を駆動するアクチユエータ７を制御し、送
風機８の回転数を設定する回転数設定器９を制御
し、またコンプレツサ１０の容量を調整するアク
チユエータ１１を駆動する駆動回路１２を制御す
る。すなわち上記演算値Ｆが大きい時は熱負荷が
大きいのでエアミツクスドア６の開度θを制御し
て冷風の混合割合を増加し、かつ送風機８の回転
数を増速し、更にコンプレツサ１０の容量を大き
くして上記演算値Ｆをほぼ零に近づけるように制
御する。

上記コンプレツサ１０は第２図に示すように、
冷媒吐出側配管１３と冷媒吸入側配管１４との間
に接続されたコンデンサ１５、受液器１６、膨脹
弁１７、エバポレータ１８とで冷却サイクル１９
を構成するもので、エンジンの回転力をコンプレ
ツサ１０に伝達するためのプーリ２０を備えてい
る。上記配管１３と１４との間には連通管２１が
接続され、この連通管２１に円柱状の弁２２が収
納され、この弁２２の中心軸に沿つて穴２３が設
けられ、この穴２３は配管１４側が開口し反対側
が閉塞されており、弁２２の側壁には直角方向に
延長し、穴２３に連通する複数のポート２４，２
４が弁２２の延長方向に沿つて配置されている。
上記弁２２にはアクチユエータ１１に連動しその
長手方向に沿つて往復運動するリンク２５が接続
され、このリンク２５は配管１３に設けられた封
止部２６を介して外側に導かれる。例えばアクチ
ユエータ１１を正転させてリンク２５を矢印Ａ方
向に移動し、弁２２を配管１４方向に移動して図
示の状態とすると、コンプレツサ１０から吐出さ
れた冷媒は全てコンデンサ１５方向に送り出され
るのでコンプレツサの容量が大きくなる。一方ア
クチユエータ１１を逆転させ、弁２２を配管１３
方向に移動させると、コンプレツサ１０から吐出
された冷媒がポート２４，穴２３を介して配管１
４に直接送られるので容量を小さくできる。この
場合弁２２の配管１３方向に移動する量を大きく
することにより配管１３の空間側に臨むポート２
４の数が多くなるので、配管１４側に直接導かれ
る冷媒の量を多くすることができ、その容量を小
さくできる。すなわち弁２２の移動量を調整する
ことによりコンプレツサ１０の容量をほぼ連続的
に変化することができる。上記アクチユエータ１
１は駆動回路１２からのパルス状の正転電圧Ea
及び逆転電圧Ebによつて駆動されるもので、正
転電圧Eaが入力されるとアクチユエータ１１は
正転されるのでコンプレツサ１０の容量が大きく
なり、逆転電圧Ebが入力されるとコンプレツサ
の容量は小さくなる。駆動回路１２は制御装置１
から正転信号Ｓ１が供給された時に正転電圧Ea
を出力し、逆転信号Ｓ２が供給された時に逆転電
圧Ebを出力し、これら信号Ｓ１，Ｓ２が零とな
つた時にその出力をオフする。制御装置１は上記
演算値Ｆの大きさに基づきコンプレツサの容量の
目標値を求め、この目標値にコンプレツサの容量
を設定する。例えば現在のコンプレツサの容量が
目標値より小さい時、容量を大きくするために正
転信号Ｓ１を出力し、目標値より大きい時に容量
を小さくするために逆転信号Ｓ２を出力し、容量
が目標値に達すると上記信号Ｓ１，Ｓ２を零とし
て駆動回路１２の動作を停止する。なお、コンプ
レツサの現在の容量は、コンプレツサの容量を検
出する検出器２８から制御装置１に入力される。
上記検出器２８は例えばリンク２５の移動ストロ
ークを検出する検出器によつて構成される。

上記制御装置１には例えばエンジンの吸気管内
の負圧を検出する検出器等からなるエンジン負荷
検出器２９からの信号Ｍが供給され、制御装置１
はこの信号Ｍに基づいてエンジンが加速または登
坂か或いは減速か或いは通常走行かの判定を行う
走行状態判定手段３０を有しており、制御装置１
では判定手段３０が加速または登坂を判定する
と、演算値Ｆに基づく容量の制御に優先してコン
プレツサの容量の目標値を零または小容量とす
る。これにより逆転信号Ｓ２が出力され、駆動回
路１２から逆転電圧Ebが出力されてアクチユエ
ータ１１が逆転されるので、コンプレツサ１０の
容量が零または小容量に設定される。一方、判定
手段３０が減速を判定すると制御装置１はコンプ
レツサ１０の容量の目標値を最大または大容量と
する。これにより正転信号Ｓ１が出力されアクチ
ユエータ１１が正転されコンプレツサの容量が最
大容量または大容量とされる。

３１はアクチユエータ１１の動作速度を制御す
る速度制御器であり、判定手段３０が加速、登
坂、減速のいずれかを判定した時に、上記判定手
段３０から出力される制御信号Ｓ３によつて駆動
されて、駆動回路１２を制御する。これにより駆
動回路１２から出力される第３図に示すようなパ
ルス電圧Ea，Ebのデユーテイ比（ｔ／Ｔ）を大
きくし、アクチユエータ１１の回転速度を速くす
る。一方制御信号Ｓ３が入力されない時は速度制
御器３０は上記デユーテイ比を予め定められた所
定の大きさに設定する。

３２は上記判定手段３０が加速または登坂を判
定した時に制御装置によつてセツトされて設定時
間経過後にタイムアツプ信号Ｓ４を出力するタイ
マであり、上記タイムアツプ信号Ｓ４により制御
装置１はコンプレツサの容量の目標値を例えば最
大容量の1/2に設定する。なお、タイマ３２は加
速、登坂が終了した時にリセツトされる。

以上の構成による車両用空気調和装置の動作に
ついて第４図に示すフローチヤート及び第５図の
特性図を用いて以下説明する。まず制御装置１は
車両が定速走行等通常走行の時は演算値Ｆに基づ
いてコンプレツサ容量の目標値を設定し、この目
標値と検出器２８によつて検出される現在の容量
とを比較判定して正転信号Ｓ１または逆転信号Ｓ
２を出力してコンプレツサ１０の容量を目標値に
設定し、熱負荷に見合つた大きさにコンプレツサ
１０の容量を制御する。

次に加速または登坂が行われて判定手段３０が
これを検出すると、速度制御器３１に制御信号Ｓ
３が送られるので速度制御器３１は駆動回路１２
から出力されるパルス電圧Ea，Ebのデユーテイ
比を大きく設定する。この時コンプレツサの容量
の目標値を零または小容量とする。従つてアクチ
ユエータ１１が逆転され、コンプレツサ１０の容
量が小さく設定されるのであるが、この時逆転電
圧Ebのデユーテイ比が大きいのでアクチユエー
タの動作速度が速く、コンプレツサ１０の容量が
零に高速で切換えられる。この時タイマ３２がセ
ツトされて時計動作を開始し設定時間経過しても
加速、登坂が行われておれば、タイムアツプ信号
Ｓ４がタイマ３２から出力されるので、この信号
Ｓ４に基づいて制御装置１は目標値を例えば最大
容量の1/2に設定する。このため正転信号Ｓ１が
出力されコンプレツサ１０の容量が最大容量の1/
２に設定される。このようにコンプレツサの容量
が零の容量に設定されてから設定時間経過後にそ
の容量を例えば最大容量の1/2とすることによ
り、加速、登坂が長時間行われてもコンプレツサ
が零容量で長時間運転されないので冷房性が損な
われるという問題を解消することができる。

また本考案によれば減速が行われた時コンプレ
ツサの容量の目標値が最大とされるのでコンプレ
ツサが最大容量に設定されるとともに、この時速
度制御器３１が働いてコンプレツサの容量を高速
度で最大容量に切換えることができる。従つて減
速がなされた時点からコンプレツサが最大容量に
切換えられるのに時間を要し、減速エネルギーを
十分吸収できないという不都合を解消できる。従
つて省動力化が図れる。なお、タイマ３２がセツ
トされてから設定時間経過前に加速または登坂が
終了するとタイマ３２がリセツトされるので制御
装置１は演算値Ｆに基づく通常の制御でコンプレ
ツサ１０の容量を制御することになる。

以上説明したように本考案による車両用空気調
和装置によれば、加速または登坂等エンジン負荷
が大きくなつた時または減速時にコンプレツサの
容量を調整する調整手段を制御して、コンプレツ
サの容量を切換える制御手段を有する車両用空気
調和装置において、上記容量調整手段の動作速度
を制御する速度制御手段を設け、エンジン負荷が
大きくなつた時または減速時にこの速度制御手段
により上記容量調整手段の動作速度を通常のレベ
ルの時よりも速めるようにしたので、コンプレツ
サの容量を小容量または大容量に高速で切換える
ことができるので、エンジン負担を加速、登坂時
迅速に軽減でき、加速、登坂走行を円滑に行うこ
とが可能となり、しかも減速時に減速エネルギー
を迅速に吸収でき、省動力化が図れる。

なお、本実施例においてはエンジン負荷検出器
２９としてエンジンの吸気管内の負圧を検出する
検出器から構成するとして説明したが、エンジン
の回転数の変化を検出するもの、アクセルの踏込
み速度を検出するもの等から構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による車両用空気調和装置の一
実施例を示すブロツク図、第２図は本考案による
車両用空気調和装置の要部を説明するための簡略
構成図、第３図は本考案を構成する駆動回路の動
作を説明するための波形図、第４図，第５図は本
考案による車両用空気調和装置の動作を説明する
ためのフローチヤート及び特性図である。 １…制御装置、１０…コンプレツサ、１１…ア
クチユエータ、１２…駆動回路、２９…エンジン
負荷検出器、３１…速度制御器、３２…タイマ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 少なくとも加速または登坂または減速を検出す
   る検出手段からの信号に基づいて、コンプレツサ
   容量調整手段を制御する制御装置を備えた車両用
   空気調和装置において、上記コンプレツサ容量調
   整手段の動作速度を制御する速度制御手段を設け
   て、この速度制御手段を加速または登坂または減
   速検出時に動作させて、上記容量調整手段の動作
   速度を加速または登坂または減速以外の通常レベ
   ルの時よりも速くなるように設定したことを特徴
   とする車両用空気調和装置。