JPS6385233A - 空気調和機用の内燃機関の回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の回転数制御に関するもので、特に
、コンプレッサを駆動する空気調和機用の内燃機関の回
転数を一定に制御する回転数制御に使用されるものであ
る。

ｒ従来の技術］ 従来のこの種の空気調和機用の内燃機関の回転数制御装
置として、内燃機関とコンプレッサとの間に電磁クラッ
チを配設し、電磁クラッチを解除した状態で内燃機関を
駆動し、その後、電磁クラッチ結合させてコンプレッサ
を回転させていた。

また、特開昭６０−７６４２９＠公報で開示されている
ように、現回転数が所定の回転数偏差以上となったとき
、バキュームポンプを駆動するポンプ駆動手段を設け、
負圧の低下を回転数の低下［発明が解決しようとする問
題点］ しかし、この種の空気調和機用の内燃機関の回転数制御
装置においては、譬え、前記特開昭６０−７６４２９号
公報で開示されている技術を用いても、内燃機関とコン
プレッサとの間の電磁クラッチを解除した状態では内燃
機関が異常に上昇し、電磁クラッチを結合した状態では
内燃機関が異常に低下するという問題があった。

そこで、本発明は上記問題点を解決すべくなされたもの
で、電磁クラッチの解除及び結合により生ずる内燃機関
の負荷変動の影響を受は難くした空気調和機用の内燃機
関の回転数制御装置の提供を目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明にかかる空気調和機用の内ｆｆ１ｃ！関の回転数
制御装置は、内燃機関のスロットル弁の開度を制御する
アクチュエータと、電磁クラッチの解除時及び結合時に
所定の時間だけ前記アクチュエータを全開または全開方
向に急速応答すべく圧力を供給するものである。

［作用］ 本発明においては、内燃機関のスロットル弁の開度を制
御するアクチュエータを、電磁クラッチの結合時には所
定の時間だけ全開方向に急速に開き、電磁クラッチの解
除時には所定の時間だけ全開方向に急速に閉じる。した
がって、内燃機関とコンプレッサとの間の電磁クラッチ
を解除したときには、内燃機関の回転数を所定の時間低
下させ、電磁クラッチを結合したときには内燃機関の回
転数を所定の時間上昇させることができるから、電磁ク
ラッチの解除及び結合により生ずる内燃機関の負荷変動
の影響を受けることなく、内燃機関を定速回転させるこ
とができる。

［実施例コ 第１図は本発明の実施例を示す空気調和機用の内燃機関
の回転数制御装置の電気的な制御回路の全体構成回路図
で、第２図は前記空気調和機用の内燃機関の回転数制御
装置を用いた空気調和機の全体構成図である。

図において、室外機５０には１台の内燃機関５１．２台
の全く同じ構成のコンプレッサ５２ａ及びコンプレッサ
５２ｂ、室外側熱交換器５６ａ及び室外側熱交換器５６
ｂ、冷却用ファン５７ａ及び冷却用ファン５７ｂ１電子
制ｉ装置２０を１つのハウジング内に内蔵している。

そして、室内機６０ａは室内側熱交換器５４ａ及び循環
用ファン５５ａ及び温度センサ６１ａを１つのハウジン
グ内に内蔵している。また、室内ｆｆＮ　６０　ｂは室
内側熱交換器５４ｂ及び循環用ファン５５ｂ及び温度セ
ンサ６１ｂを１つのハウジング内に内蔵している。なお
、内燃波間５１は電磁クラッチ６２ａまたは電磁クラッ
チ６２ｂを介してコンプレッサ５２ａ及びコンプレッサ
５２ｂに連結されている。

前記室外機５０及び室内機６０ａ及び室内機６０ｂは、
次のように接続され、暖房及び冷房運転することができ
る。

暖房運転の場合、室内機６０ａ側では、コンプレッサ５
２ａから送出された冷媒は、四方弁５３ａを介して市内
側熱交換器５４ａに冷媒を導き、室内で放熱し、膨張弁
６３ａで減圧され逆止弁６６ａを通り、室外側熱交換器
５６ａで室外から外気の温度を取込み、四方弁５３ａを
介して、再び、コンプレッサ５２ａで圧縮されて四方弁
５３ａを介して室内側に送出される。同様に、室内１１
６０ｂ側では、コンプレッサ５２ｂから送出された冷媒
は、四方弁５３ｂを介して室内側熱交換器５４ｂに冷媒
を導き、室内で放熱１、膨張弁６３ｂで減圧され逆止弁
６６ｂを通り、室外側熱交換器５６ｂで室外から外気の
温度を取込み、四方弁５３ｂを通り、再び、コンプレッ
サ５２ｂで圧縮されて四方弁５３ｂを介して市内側に送
出される。

冷房運転の場合、室内１６０ａ側では、コンプレッサ５
２ａから送出された冷媒は、四方弁５３ａを介して学外
側熱交換器５６ａに冷媒を導き、学外で放熱し、膨張弁
６５ａ及び逆止弁６４ａを介し、室内側熱交換器５４ａ
で室内に冷気を放出し、四方弁５３ａを通り、再び、コ
ンプレッサ５２ａで圧縮されて四方弁５３ａを介して室
内側熱交換器５６ａに送出される。室内機６０ｂ側でも
同様に冷媒が循環し、室内機６０ｂの室内側熱交換器５
４ｂで室内に冷気を放出する。

これらの空気調和機の全体構成は、第１図の空気調和搬
用の内燃機関の回転数制御装置の全体構成回路図のよう
に電気的に接続される。

第１図において、電子ｉｌｉｌＩｗＯ装置２０はシング
ルチップマイクロコンピュータ及び図示しないインター
フェース回路等からなり、電子制御手段を構成している
。この電子制御装置２０には内燃機関５１を始動するス
タートスイッチ１２、室内機ｅＱａ側の温度センサ６１
ａ及び室内機６０ｂ側の温度センサ６１ｂ、また、内燃
機関５１の回転状態を検出するためイグニッションコイ
ル１１の出力パルスが入力されている。そして、電子制
御装置２０にはバキュームタンク８の内圧を検出する圧
力センサ７の出力が入力されている。

前記電子制御装置２０の出力により駆動されるモータ１
０は、バキュームポンプ９に連結されており、モータ１
０の回転によりバキュームポンプ９が回転し、バキュー
ムタンク８に負圧が蓄積される。なお、バキュームタン
ク８の負圧は、バキュームポンプ９が作動していない場
合でも、管路３１側を介してインテークマニホールドの
発生負圧が蓄積されるように構成されている。バキュー
ムタンク８の負圧は、管路３２を介して制御弁６に導か
れている。前記制御弁６は電子制御装置２０の出力信号
により、バキュームタンク８の負圧を管路３３を介して
調圧弁５に供給制御を行うもので、電子制御装置２０の
“Ｈ９９出力信号のとき管路３２と管路３３を連通状態
とする。

前記調圧弁５は管路３３の前記バキュームタンク８側の
負圧と、管路３５側の大気とを切替えて管路３４及び管
路３７のオリフィス３を介して負圧アクチュエータ２に
供給する。このとき、調圧弁５は電子制御装置２０の“
Ｈ”出力信号のとき管路３３と管路３４を連通状態とし
、４４１１９出力信号のとき管路３５と管路３４を連通
状態とする。

したがって、負圧アクチュエータ２の負圧が高くなると
、スロットル弁１の開度を大きくし、負圧アクチュエー
タ２の負圧が低くなると、スロットル弁１の開度を小さ
くすることができる。

また、短絡弁４は電子制御装置２０の“Ｈｔｌ出力信号
のとき、管路３４と管路３６との間を連通状態とするも
ので、通常の負圧アクチュエータ２の圧力制御が管路３
７のオリフィス３を介することにより、流動抵抗を持た
せているのに対して、電子制御装置２０のＨＩ？出力信
号のときには、調圧弁５と負圧アクチュエータ２との間
を短絡状態とするものでおる。したがって、電子制御装
置２０の“ＨＩＩ出力信号のとき、短絡弁４により管路
３４と管路３６との間を短絡状態とし、負圧アクチュエ
ータ２は急激に調圧弁５及び制御弁６の状態に追従する
。

なお、前記負圧アクチュエータ２の負圧、短絡弁４、調
圧弁５、制御弁６と電子制御装置２０の出力信号との関
係を、まとめると、次表のようになる。

また、電磁クラッチ６２ａ及び７４　ＥＧクラッチ６２
ｂは、電磁クラッチ制御用のリレーＲａ及びリレーＲｂ
の接点により解除または結合制御され、前記電磁クラッ
チ制御用のリレーＲａ及びリレーＲｂは電子制御ｌ装置
２０の出力信号により制σＵされる。

このように構成された本発明の実施例の空気調和搬用の
内燃機関の回転数制御装置の電子制御装置２０は、第３
図から第６図に示す回転制御プログラムに従って制御さ
れる。なお、ここでは、冷房運転についてのみ説明する
が、暖房運転の場合には四方弁５３ａ及び５３ｂの切替
え並びに温度センサ６１ａ及び６１ｂの信号のオン・オ
フを逆にする必要がある。

まず、ステップＳＯで本プログラム制御をスタートする
。ステップＳ１で電子制御１１回路及び図示しない周辺
制御回路をポートを初期設定し、またこの制御で使用す
るメモリをクリアしておく。ステップＳ２でモータ１０
をオンとし、バキュームタンク８に負圧が蓄積させる。

ステップＳ３で内燃機関５１を始動させるスタートスイ
ッチ１２のオンが確認されると、ステップＳ４で短絡弁
４、調圧弁５、制御弁６をオンとし、負圧アクチュエー
タ２に負圧を導き、負圧アクチュエータ２の負圧が高く
なり、スロットル弁１の開度が最大となる。ステップＳ
５でイグニッションコイル１１の出力パルス数から内燃
機関５１の回転１Ｎが所定の始動回転数＠値ＮＯ以上か
判断する。そして、内燃機関５１の現在の回転数Ｎが所
定の始動回転数閾値Ｎ０以上になったとき、内燃機関５
１の自己の回転力により回転していることを意味するこ
とから、ステップＳ６で制御弁６をオフと、内燃機関５
１の回転数を序々に所定の設定回転数Ｎ１とするように
低下させる。このように、ステップＳ１からステップＳ
６のルーチンにより内燃機関５１の始動を完了する。

ステップＳ７で内燃機関５１の現在の回転数＼が、所定
の設定回転数Ｎ１に等しいか判断し、現在の回転数Ｎが
設定回転数Ｎ１に等しいとき、ステップＳ９で短絡弁４
をオフ、調圧弁５をオン、制御弁６をオフとし、負圧ア
クチユエータ２の内圧を惟持し、スロットル弁１の開度
を一定にする。

ステップＳ７で内燃機関５１の現在の回転数Ｎが設定回
転数Ｎ１に等しくないとき、ステップＳ８で内燃機関５
１の現在の回転数Ｎが、所定の設定回転数Ｎ１より大き
いか判断し、現在の回転数Ｎが設定回転数Ｎ１より大き
いとき、ステップＳ１０で調圧弁５、短絡弁４をオフと
し、負圧アクチュエータ２の負圧を減少し、スロットル
弁１の開度を小さくして内燃機関５１の回転数を低下さ
せる。また、ステップＳ８で内燃機関５１の現在の回転
数Ｎが設定回転数Ｎ１より大きくないとき、ステップＳ
１１で調圧弁５、短絡弁４をオンとし、負圧アクチュエ
ータ２の負圧を増加し、スロットル弁１の開度を大きく
して内燃機関５１の回転数を上昇させる。このように、
ステップＳ７からステップ３１１のルーチンにより回転
数制御を行う。

そして、ステップ３１２で室内１ａ６０ａ側の温度セン
サ６１ａの接点がオン状態か判断して、温度センサ６１
ａの接点がオン状態のとき、ステップ８１３でコンプレ
ッサ５２ａの使用を指示するフラグＦ１を立て、温度セ
ンサ６１ａの接点がオフ状態のとき、ステップ３１４で
７ラグＦ１を降ろす。更に、ステップ３１５で至内殿６
０　ｂ側の温度センサ６１ｂの接点がオン状態か判断し
て、温度センサ６１ｂの接点がオフ状態のとき、ステッ
プＳ１６でコンプレッサ５２ｂの使用を指示するフラグ
Ｆ２を立て、温度センサ６１ｂの接点がオフ状態のとき
、ステップ３１７でフラグＦ２を降ろす。このように、
ステップ８１２からステップ３１７のルーチンにより空
白温度制御を行う。

ステップ３１８でフラグＦ１が立っているか判断し、フ
ラグＦ１が立っているとき、ステップＳ１９でフラグＦ
２が立っているか判断し、フラグＦ２が立っているとき
、コンプレッサ５２ａ及びコンプレッサ５２ｂの使用を
示唆するものであるから、ステップ３２０で短絡弁４を
動作状態とするタイマＴに１２を設定する。また、フラ
グＦ１またはフラグＦ２のみが立っているとき、ステッ
プＳ１９またはステップＳ２１でそれが判断され、ステ
ップ３２２で短絡弁４を動作状態とするタイマＴに１１
を設定する。

また、ステップ３２３で現在Ｎｔａクラッチ６２ａが解
除状態にあるか結合状態にあるか判断し、解除状態のと
き、ステップＳ２４でフラグＦ１が降りているか判断す
る。また、ステップＳ２３で現在電磁クラッチ６２ａが
結合状態にあるとき、ステップ３２５でフラグＦ１が立
っているか判断する。ステップ３２３で現在電磁クラッ
チ６２ａが解除状態にあり、ステップ３２４でフラグＦ
１が降りているとき、コンプレッサ５２ａが停止中であ
ることを意味し、ステップ３２３で現在電磁クラッチ６
２ａが結合状態にあり、ステップＳ２５でフラグＦ１が
立っているとき、コンプレッサ５２ａが連続運転中であ
ることを意味し、両者の場合には、この場合には短絡弁
４を開くことはせず、オリフィス３を使用した状態とす
る。

ステップ８２３で現在電磁クラッチ６２ａが解除状態に
あるか結合状態にあるか判断し、解除状態のとき、ステ
ップＳ２４でフラグＦ１が立っているとコンプレッサ５
２ａの使用開始のときであるから、ステップ３２６で電
（１クラツチ６２ａ用のリレーＲａをオンとし、ステッ
プ３２７でステップ３２０またはステップＳ２２で設定
したタイマＴをスタートする。そして、ステップ３２８
で短絡弁４、調圧弁５、制御弁６をオンとし、バキュー
ムタンク８の負圧を短絡状態で負圧アクチュエータ２に
導く。したがって、負圧アクチュエータ２はステップ８
２９でタイマＴの設定時間が経過するまで、急速に高負
圧状態とし、スロットル弁１の開度を大きくし、内燃機
関５１の回転を高速化すべく制御する。そして、ステッ
プ３２９でタイマＴの設定時間が経過すると、ステップ
Ｓ３０で短絡弁４を閉じ、オリフィス３側の制御に入る
。

ステップ３２３で現在電磁クラッチ６２ａが解除状態に
あるか結合状態にあるか判断し、結合状態のとき、ステ
ップ３２５でフラグＦ１が降りるとコンプレッサ５２ａ
の使用を停止するときであるから、ステップ３３１で電
磁クラッチ６２ａ用のリレーＲａをオフとし、ステップ
３３２でステップ３２０またはステップ３２２で設定し
たタイマＴをスタートする。そして、ステップ３３３で
短絡弁４をオン、調圧弁５及び制御弁６をオフとし、大
気の圧力を短絡状態で負圧アクチュエータ２に導く。し
たがって、負圧アクチュエータ２はステップ３３４でタ
イマＴの設定時間が経過するまで、急速に低負圧状態と
し、スロットル弁１の開度を小さくし、内燃機関５１の
回転を低速化すべく制御する。そして、ステップ３３４
でタイマＴの設定時間が経過すると、ステップ３３５で
短絡弁４を閉じ、オリフィス３側の制御に入る。

同様に、ステップ３３６からステップ３４８で電磁クラ
ッチ６２ｂ側の現在の状態から、コンプレッサ５２ｂの
使用開始または使用終了を判断して短絡弁４の制御を行
う。即ち、ステップ８１８からステップ３４８のルーチ
ンにより電磁クラッチ制御を行う。

更に、ステップ８４９で圧力センサ７の状態を判断して
、圧力センサ７がオフ状態のとき、ステップＳ５０でモ
ータ１０をオフ状態とし、圧力センサ７がオン状態のと
き、ステップ３５１でモータ１０をオン状態とし、負圧
タンク８の内圧を一定に制御する。

そして、再び、ステップＳ７からのルーチンを処理し内
燃機関５１を一定回転数で運転することができる。

このように、本実施例の空気調和機用の内燃機関の回転
数制御装置は、電磁クラッチ６２．ａまたは電磁クラッ
チ６２ｂにより連結された空気調和機用の内燃機関５１
及びコンプレッサ５２ａまたはコンプレッサ５２ｂと、
前記内燃機関５１のスロットル弁１の開度を制御する負
圧アクチュエータ２と、前記内燃機関５１の回転数に応
じて負圧アクチュエータ２を制御する電子制御装置２０
からなる制御手段とを具備する空気調和搬用の内燃機関
の回転数制御装置において、上記電磁クラッチ６２ａま
たは電磁クラッチ６２ｂの解除時及び結合時に所定の時
間だけ前記アクチュエータ２を全開または全開方向に急
速応答すべく供給するものである。

特に、本実施例では、前記負圧アクチュエータ２を全開
または全開方向に急速応答すべく圧力を供給する制御は
、負圧アクチュエータ２に供給する圧力供給経路の管路
３７のオリフィス３側と管路３６側との流動抵抗の切替
えにより行うものである。

したがって、本実施例の空気調和機用の内燃機関の回転
数制御装置では、内燃機関５１のスロットル弁１の開度
を制御する負圧アクチュエータ２を、電磁クラッチ６２
ａまたは電磁クラッチ６２ｂの結合時には所定の時間だ
け全開方向に急速に開き、電磁クラッチ６２ａまたは電
磁クラッチ６２ｂの解除時には所定の時間だけ全開方向
に急速に閉じる。したがって、内燃機関５１とコンプレ
ッサ５２ａまたはコンプレッサ５２ｂとの間の電磁クラ
ッチ６２ａまたは電磁クラッチ６２ｂを解除したときに
は、内燃機関５１の回転数を所定の時間低下させ、電磁
クラッチ６２ａまたは電磁クラッチ６２ｂを結合したと
きには内燃機関５１の回転数を所定の時間上昇させるこ
とができるから、電磁クラッチ６２ａまたは電磁クラッ
チ６２ｂの解除及び結合により生ずる内燃機関５１の負
荷変動の影響を受けることなく、内燃機関５１を定速回
転させることができる。

なお、上記実施例の空気調和機用の内燃機関の回転数制
御装置では、電磁クラッチにより連結された空気調和″
機用の内燃機関及びコンプレッサは、１台の内燃機関に
対して２台のコンプレッサを有するものであるが、本発
明を実施する場合には、１台の内燃機関に対して１台の
コンプレッサ、または１台の内燃機関に対して２台以上
のコンプレッサと接続することもできる。

また、上記実施例では、内燃機関のスロットル弁の開度
を制御するアクチュエータは、負圧アクチュエータを使
用しているが、本発明を実施する場合には、前記負圧ア
クチュエータに限定されるものではなく、正圧で使用す
るアクチュエータとすることができる。

そして、上記実施例では、内燃機関の回転数によりアク
チュエータを制御する制御手段は、マイクロコンピュー
タで構成しているが、本発明を実施する場合には、前記
マイクロコンピュータに限定されるものではなく、他の
回路を使用することができる。

［発明の効果］ ゛以上のように、本発明の空気調和機用の内燃機関の回
転数制御装置は、電磁クラッチにより連結された空気調
和機用の内燃機関及びコンプレッサと、内燃機関のスロ
ットル弁の開度を制御するアクチュエー々と、内燃機関
の回転数に応じてアクチュエータを制御する制御手段を
具備する空気調和機用の内燃機関の回転数制御装置にお
いて、電磁クラッチの解除時及び結合時に所定の時間だ
け前記アクチュエータを全開または全開方向に急速応答
すべく圧力を供給するものであるから、内燃機関とコン
プレッサとの間の電磁クラッチを解除したときには、内
燃機関の回転数を所定の時間急速低下させ、電磁クラッ
チを結合したときには内燃機関の回転数を所定の時間急
速上昇させることができるから、電磁クラッチの解除及
び結合により生ずる内燃機関の負荷変動の影響を受ける
ことなく、内燃機関を定速回転させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す空気調和機用の内燃機関
の回転数制御装置の電気的な制御回路の全体構成回路図
、第２図は前記空気調和機用の内燃機関の回転数制御装
置を用いた空気調和機の全体構成図、第３図から第６図
は本発明の実施例の空気調和機用の内燃機関の回転数制
御プログラムのフローチャートである。 図において、 １：スロットル弁、　　　２：負圧アクチュエータ、３
ニオリフイス、　　　４：短絡弁、 ５：調圧弁、　　　　　６：制御弁、 ２０：電子制ｉＩｌ装置、５１：内燃機関、５２ａ、５
２ｂ：：１ン７Ｌｚツサ、 ６２ａ、６２ｂ：電磁クラッチ、 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁クラッチにより連結された空気調和機用の内
   燃機関及びコンプレッサと、 前記内燃機関のスロットル弁の開度を制御するアクチュ
   エータと、 前記内燃機関の回転数に応じてアクチュエータを制御す
   る制御手段と、 を具備する空気調和機用の内燃機関の回転数制御装置に
   おいて、 上記電磁クラッチの解除時及び結合時に所定の時間だけ
   前記アクチュエータを全開または全閉方向に急速応答す
   べく圧力を供給することを特徴とする空気調和機用の内
   燃機関の回転数制御装置。
2. （２）前記アクチュエータを全開または全閉方向に急速
   応答すべく圧力を供給する制御は、アクチュエータに供
   給する圧力供給経路の流動抵抗の切替えにより行うこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の空気調和機
   用の内燃機関の回転数制御装置。