JPS62974Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、自動車用空調装置に用いられるコ
ンプレツサの制御装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a control device for a compressor used in an automobile air conditioner.

この種のコンプレツサ制御装置として、例えば
英国特許第1587111号明細書に示されているよう
に、車内検出温度と車内設定温度との差ΔＴを演
算し、この温度差ΔＴに比例してコンプレツサの
容量を調節する容量可変手段の調節量を制御する
ことが公知となつている。しかしながら、自動車
空調装置のコンプレツサはエンジンの回転により
駆動されるのにかかわらず、従来においてはエン
ジンの回転数について何らの考慮もなされていな
い。したがつて、例えばエンジンが低回転域で駆
動しているときは、コンプレツサの単位時間当り
の冷媒吐出量が少なくなる割合が高く、エバポレ
ータの能力が熱負荷に対して小さくなりがちで、
所望の車内温度を得るまでの応答性が悪い。その
逆にエンジンが高回転域で駆動されているとき
は、コンプレツサの単位時間当りの冷媒吐出量が
大きくなる割合が高く、適切な吹出空気温度を得
るまでの応答性が良いが、エンジンには過剰の負
荷を与えがちとなつて無駄なエネルギーの消費が
なされる。 As shown in British Patent No. 1587111, for example, this type of compressor control device calculates the difference ΔT between the detected temperature inside the vehicle and the set temperature inside the vehicle, and adjusts the capacity of the compressor in proportion to this temperature difference ΔT. It is known to control the amount of adjustment of a capacitance variable means for adjusting. However, although the compressor of an automobile air conditioner is driven by the rotation of the engine, conventionally no consideration has been given to the engine rotation speed. Therefore, for example, when the engine is operating in a low rotation range, the compressor's refrigerant discharge rate per unit time is likely to decrease, and the evaporator's capacity tends to be small relative to the heat load.
Poor responsiveness until desired vehicle interior temperature is achieved. On the other hand, when the engine is driven in a high rotation range, the compressor's refrigerant discharge rate per unit time increases at a high rate, and the responsiveness until an appropriate blowout air temperature is obtained is good, but the engine Excessive load tends to be applied and energy is wasted.

そこで、その考案は、エンジンの回転数を入力
要素に加えて適切なコンプレツサの制御を行なう
ことを課題とし、この課題達成のための構成が第
１図に示されている。 Therefore, the object of the invention was to appropriately control the compressor by adding the engine speed as an input element, and a configuration for achieving this object is shown in FIG.

第１図において、この考案に係るコンプレツサ
制御装置は、車内温度を検出する車内温度検出器
１７と、車内温度を設定する車内温度設定器２０
と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数
検出器２３とを有し、車内温度検出器１７で検出
された車内検出温度Trと車内温度設定器２０で
設定された車内設定温度Tdとの温度差ΔＴが演
算手段５０で求められ、さらにこの演算手段５０
により温度差ΔＴとエンジン回転数Ｎとの比Ｎ／
ΔＴが演算される。そして、判定手段６０により
比Ｎ／ΔＴの値と所定値との大きさが判定され、
制御手段７０により判定手段６０の判定結果に応
じてコンプレツサ５の容量を該コンプレツサ５の
駆動停止も含めて変える容量可変手段１２の調節
量を制御するようになつている。 In FIG. 1, the compressor control device according to the invention includes an interior temperature detector 17 for detecting the interior temperature of the vehicle, and an interior temperature setting device 20 for setting the interior temperature of the vehicle.
and an engine rotation speed detector 23 that detects the engine rotation speed, and the temperature between the detected inside temperature Tr detected by the inside temperature detector 17 and the set inside temperature Td set by the inside temperature setting device 20. The difference ΔT is determined by the calculation means 50, and the calculation means 50
The ratio of temperature difference ΔT to engine speed N is N/
ΔT is calculated. Then, the determining means 60 determines the magnitude of the ratio N/ΔT and the predetermined value,
The control means 70 controls the amount of adjustment of the capacity variable means 12 for changing the capacity of the compressor 5, including stopping the compressor 5, in accordance with the determination result of the determination means 60.

したがつて、コンプレツサ５の容量を変えるた
めのレベルがエンジン回転数に比例した形で変え
られるので、エンジンの全回転域においてコンプ
レツサ５の容量が適切に調節され、そのため上記
課題を達成することができるものである。 Therefore, since the level for changing the capacity of the compressor 5 can be changed in proportion to the engine speed, the capacity of the compressor 5 can be adjusted appropriately over the entire engine speed range, and therefore the above object can be achieved. It is possible.

以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。 Examples of this invention will be described below with reference to the drawings.

第２図において、この考案の実施例が示され、
自動車用空調装置は、空調ケース１の最上流側か
ら内気又は外気が送風機２の駆動により吸込ま
れ、この送風機２の後流側にエバポレータ３とヒ
ータコア４とが設けられている。 In FIG. 2, an embodiment of this invention is shown,
In the automotive air conditioner, inside air or outside air is sucked in from the most upstream side of an air conditioning case 1 by driving a blower 2, and an evaporator 3 and a heater core 4 are provided on the downstream side of the blower 2.

エバポレータ３は、コンプレツサ５、コンデン
サ６、リキツドタンク７及びエクスパンシヨンバ
ルブ８と共に冷房サイクルを構成し、一方ヒータ
コア４はエンジンの冷却水が循環する温水サイク
ルに挿入されている。前記コンプレツサ５は、電
磁クラツチ９を介してエンジンの回転が伝達され
るようになつており、この電磁クラツチ９を断続
することで駆動停止がなされる。また、該コンプ
レツサ５の吐出通路１０ａと吸入通路１０ｂとは
電磁弁１１を挟んで短絡されており、この電磁弁
１１が閉じているときには前記冷房サイクルにす
べての冷媒が流れて大容量となるのに対し、電磁
弁１１を開くと、吐出冷媒の一部が吸入側へ戻さ
れて少容量となり、電磁クラツチ９と相まつて第
１図に示した容量可変手段１２を構成している。
尚、容量可変手段１２は、この実施例の他に冷房
用コンプレツサ５の気筒数を変えたり、あるいは
ベルト伝導装置のプーリ比を変えたりするように
してもよい。 The evaporator 3 constitutes a cooling cycle together with a compressor 5, a condenser 6, a liquid tank 7, and an expansion valve 8, while the heater core 4 is inserted into a hot water cycle in which engine cooling water is circulated. The rotation of the engine is transmitted to the compressor 5 through an electromagnetic clutch 9, and driving is stopped by connecting and connecting the electromagnetic clutch 9. Further, the discharge passage 10a and the suction passage 10b of the compressor 5 are short-circuited across a solenoid valve 11, and when this solenoid valve 11 is closed, all the refrigerant flows into the cooling cycle, resulting in a large capacity. On the other hand, when the electromagnetic valve 11 is opened, a portion of the discharged refrigerant is returned to the suction side, resulting in a small capacity, which together with the electromagnetic clutch 9 constitutes the capacity variable means 12 shown in FIG.
In addition to this embodiment, the capacity variable means 12 may be configured to change the number of cylinders of the cooling compressor 5 or change the pulley ratio of the belt transmission device.

ヒータコア４の前方には、エアミツクスドア１
３が設けられ、このエアミツクスドア１３はヒー
タコア４を通過する空気と通過しない空気との割
合をその位置により調整するものである。 In front of the heater core 4, there is an air mix door 1.
3 is provided, and this air mix door 13 adjusts the ratio of air passing through the heater core 4 to air not passing through the heater core 4, depending on its position.

なお、図示しないが、空調ケース１の後流側
は、上吹出口、下吹出口及びデフロスト吹出口に
接続されている。 Although not shown, the downstream side of the air conditioning case 1 is connected to an upper outlet, a lower outlet, and a defrost outlet.

マイクロコンピユータ１４は、中央処理装置
CPU、プログラム手順と固定データを記憶する
メモリROM、データを読み書きできるメモリ
RAM及び出入力装置Ｉ／Ｏを備えている。 The microcomputer 14 is a central processing unit.
CPU, memory ROM that stores program procedures and fixed data, memory that can read and write data
Equipped with RAM and input/output device I/O.

このマイクロコンピユータ１４には、抵抗１５
と車内の所望の位置に配されたサーミスタ等の感
熱素子１６との分圧を車内温度として検出する車
内温度検出器１７からの温度検出信号Trと、抵
抗１８と可変抵抗器１９との分圧を設定温度とし
て設定する車内温度検出器２０からの温度設定信
号Tdとが、マルチプレクサ２１で選択され、さ
らにＡ／Ｄ変換器２３でデジタル信号に変換され
て入力される。また、このマイクロコンピユータ
１４には、エンジン回転数検出器２３で検出され
たエンジン回転数Ｎが入力される。そして、該マ
イクロコンピユータ１４において、適宜データ処
理がなされ、電磁クラツチ駆動回路２４及び電磁
弁駆動回路２５に制御信号を送出し、前記容量可
変手段１２の調節量を制御するようになつてお
り、かかるマイクロコンピユータ１４における制
御作動例が第３図にフローチヤートとして示され
ている。 This microcomputer 14 has a resistor 15.
temperature detection signal Tr from the vehicle interior temperature detector 17 which detects the partial pressure between the temperature sensor 16 and the heat sensitive element 16 such as a thermistor placed at a desired position in the vehicle as the vehicle interior temperature, the resistor 18 and the variable resistor 19. A temperature setting signal Td from the in-vehicle temperature detector 20 which sets the temperature as the set temperature is selected by the multiplexer 21, further converted into a digital signal by the A/D converter 23, and inputted. Further, the engine rotation speed N detected by the engine rotation speed detector 23 is input to the microcomputer 14 . The microcomputer 14 processes the data appropriately and sends control signals to the electromagnetic clutch drive circuit 24 and the electromagnetic valve drive circuit 25 to control the adjustment amount of the capacity variable means 12. An example of the control operation in the microcomputer 14 is shown as a flowchart in FIG.

第３図において、マイクロコンピユータ１４に
電源が投入されると、ステツプ３０からプログラ
ムの実行を開始し、ステツプ３１で初期設定がな
された後、次のステツプ３２において温度検出信
号Tr、温度設定信号Td及びエンジン回転数Ｎを
入力する。 In FIG. 3, when the power is turned on to the microcomputer 14, program execution starts at step 30, and after initial settings are made at step 31, the temperature detection signal Tr and temperature setting signal Td are set at the next step 32. and engine speed N.

次のステツプ３３ではエンジン回転数Ｎが最大
限界を定める所定値N₂より大きいか否か判定さ
れ、大きければステツプ４０へ進み、電磁クラツ
チ駆動回路２４に停止信号を送出してコンプレツ
サ５の駆動を停止し、小さければ次のステツプ３
４へ進む。所定値N₂は例えば5200r.p.mで、これ
以上エンジン回転数Ｎが大きいと、エンジンに与
えるコンプレツサ５の負荷が大きくなりすぎる
し、コンプレツサ５の回転が速くなりすぎるの
で、電磁クラツチ９を切離してエンジンの過負荷
を防止すると共にコンプレツサ５の超高速運転を
避けるものである。 In the next step 33, it is determined whether or not the engine speed N is greater than a predetermined value _N2 that defines the maximum limit. Stop, and if it is small, proceed to the next step 3
Proceed to step 4. The predetermined value _N2 is, for example, 5200 rpm.If the engine speed N is higher than this, the load on the compressor 5 on the engine will become too large and the compressor 5 will rotate too fast, so the electromagnetic clutch 9 must be disengaged. This prevents the engine from overloading and also avoids the compressor 5 from operating at extremely high speeds.

次のステツプ３４においては、エンジン回転数
Ｎが最小限界を定める所定値N₁より小さいか否
か判定され、小さければステツプ４２へ進み、電
磁弁駆動回路２５に制御信号を送出してコンプレ
ツサ５を小容量とし、大きければ次のステツプ３
５へ進む。所定値N₁は例えば800r.p.mで、これ
以下ではエンジンがアイドリング状態であるか
ら、自動車に与える振動を軽減するためにコンプ
レツサ５を小容量で運転するものである。 In the next step 34, it is determined whether or not the engine speed N is smaller than a predetermined value _N1 that defines the minimum limit. Set it to a small capacity, and if it is large, proceed to the next step 3.
Proceed to step 5. The predetermined value _N1 is, for example, 800 rpm, and since the engine is in an idling state below this value, the compressor 5 is operated at a small capacity in order to reduce vibrations imparted to the automobile.

次のステツプ３５においては、車内検出温度
Trと車内設定温度Tdとの温度差ΔＴが求めら
れ、次のステツプ３６へ進んでΔＴが０以下であ
るか判定され、０以下であれば冷房の必要がない
のでステツプ40へ進んでコンプレツサ５の駆動を
停止し、０以下でないと判定されると、次のステ
ツプ３７へ進んで前記温度差ΔＴとエンジン回転
数Ｎとの比Ｎ／ΔＴをＸとして演算し、かかるス
テツプ３５，３７から第１図に示した演算手段５
０が構成されている。 In the next step 35, the temperature detected inside the vehicle is
The temperature difference ΔT between Tr and the set temperature Td in the vehicle is determined, and the process proceeds to the next step 36, where it is determined whether ΔT is less than 0. If it is less than 0, there is no need for cooling, so the process proceeds to step 40, where the compressor 5 is If it is determined that the engine speed is not less than 0, the process proceeds to the next step 37, where the ratio N/ΔT of the temperature difference ΔT and the engine speed N is calculated as X. Calculating means 5 shown in Figure 1
0 is configured.

そして、次のステツプ３８，３９により上記比
Ｎ／ΔＴの値Ｘが所定値X₁，X₂より大きいか否
か判定されてＸ＞X₂，X₂≧Ｘ≧X₁，X₁＞Ｘの３
つの場合に分けられ、Ｘ＞X₂であればステツプ
４０へ進んでコンプレツサ５の駆動が停止され、
X₂≧Ｘ≧X₁であればステツプ４２へ進んでコン
プレツサ５が小容量をもつて駆動され、X₁＞Ｘ
であればステツプ４１へ進んでコンプレツサ５が
大容量をもつて駆動される。即ち、ステツプ３
５，３９から第１図に示した判定手段６０が、ス
テツプ４０〜４２から第１図に示した制御手段７
０がそれぞれ構成され、ステツプ４０〜４２の処
理が終了すると再びステツプ３２に戻るようにな
つている。 Then, in the next steps 38 and 39, it is determined whether the value X of _the ratio N/ _ΔT is larger than _{the predetermined} values X _{1 and} No. 3
If X>X ₂ , the process proceeds to step 40 and the drive of the compressor 5 is stopped.
If _{X 2} ≧X _≧
If so, the process advances to step 41, where the compressor 5 is driven with a large capacity. That is, step 3
The determination means 60 shown in FIG. 1 starts from steps 5 and 39, and the control means 7 shown in FIG.
0 are respectively configured, and when the processing of steps 40 to 42 is completed, the process returns to step 32.

第４図において、上述したコンプレツサ５の駆
動制御をまとめた特性図が示され、コンプレツサ
５の制御は、エンジン回転数ＮがN₂≧Ｎ≧N₁の
範囲にあつて所定の傾きをもつ線X₁，X₂を境と
して停止、小容量、大容量の３つの領域に区分し
て行なわれる。したがつて、エンジンが回転数
N₁に近い低回転域で駆動されているときには、
コンプレツサ５の回転が遅いことに起因する単位
時間当りの冷媒吐出量が少なくなるのを、温度差
ΔＴが小さい場合でもコンプレツサ５を大容量で
運転されすることにより相殺するので、直ちに所
望の車内温度を得ることができる。一方、エンジ
ンが回転数N₂に近い高回転域で駆動されている
ときには、コンプレツサ５の回転が速いことに起
因する単位時間当りの冷媒吐出量が大きくなるの
を、温度差ΔＴが相当大きくならない限りコンプ
レツサ５を大容量で運転しないことにより相殺す
るので、エンジンの負荷を最小とすることができ
る。尚、エンジンの回転数は短時間で変動するの
で、マイクロコンピユータ１４からの制御信号を
遅延せしめる遅延回路等を設け、ハンチングを防
止することが望ましい。また、上記実施例におい
ては、コンプレツサ５の容量を３つの領域に分け
て制御しているが、他の実施例として所定値
X₁，X₂を増加して４つ以上の領域に分けること
もできる。 In FIG. 4, a characteristic diagram summarizing the drive control of the compressor ₅ described _above is shown. The process is divided into three areas: stop, small capacity, and large capacity, with X ₁ and X ₂ as boundaries. Therefore, the engine speed is
When being driven in a low rotation range close to N ₁ ,
Since the compressor 5 is operated at a large capacity even when the temperature difference ΔT is small, the decrease in the amount of refrigerant discharged per unit time due to the slow rotation of the compressor 5 is offset, so that the desired interior temperature is immediately achieved. can be obtained. On the other hand, when the engine is driven in a high rotation range close to the rotation speed _N2 , the temperature difference ΔT does not become considerably large to prevent the refrigerant discharge amount per unit time from increasing due to the fast rotation of the compressor 5. Since this is offset by not operating the compressor 5 at a large capacity, the load on the engine can be minimized. Incidentally, since the engine speed changes in a short period of time, it is desirable to provide a delay circuit or the like to delay the control signal from the microcomputer 14 to prevent hunting. In addition, in the above embodiment, the capacity of the compressor 5 is controlled by dividing it into three regions, but in other embodiments, the capacity is controlled at a predetermined value.
It is also possible to divide the region into four or more regions by increasing X ₁ and X ₂ .

以上述べたように、この考案によれば、コンプ
レツサの容量を車内検出温度、車内設定温度ばか
りでなく、エンジン回転数を入力信号とし、コン
プレツサの回転数の変動に基づく単位時間当りの
吐出冷媒量の変動をコンプレツサの容量を調節す
ることによりなくすようにしたので、コンプレツ
サの制御が適切なものとなる。また、温度差とエ
ンジン回転数との比の値を所定値と比較してコン
プレツサの容量を定めるようにしたので、その所
定値を変えることによつてコンプレツサの容量領
域も容易にかつ大きく変えることができ、修正が
容易である等の効果を奏するものである。 As described above, according to this invention, the capacity of the compressor is determined not only by the detected temperature inside the vehicle and the set temperature inside the vehicle, but also by using the engine speed as an input signal, and the amount of refrigerant discharged per unit time based on the fluctuation of the compressor speed. Since the fluctuations in the output voltage are eliminated by adjusting the capacity of the compressor, the compressor can be controlled appropriately. In addition, since the capacity of the compressor is determined by comparing the value of the ratio between the temperature difference and the engine speed with a predetermined value, the capacity range of the compressor can be easily and largely changed by changing the predetermined value. This has advantages such as ease of correction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの考案に係るコンプレツサ制御装置
の構成図、第２図は同上の実施例を示す構成図、
第３図は同上における制御作動例を示すフローチ
ヤート図、第４図は同上におけるコンプレツサの
制御特性を示す特性図である。 ５…コンプレツサ、１２…容量可変手段、１７
…車内温度検出器、２０…車内温度設定器、２３
…エンジン回転数検出器、５０…演算手段、６０
…判定手段、７０…制御手段。 FIG. 1 is a configuration diagram of a compressor control device according to this invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of the same.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of control operation in the same as above, and FIG. 4 is a characteristic diagram showing control characteristics of the compressor in same as above. 5... Compressor, 12... Capacity variable means, 17
... In-vehicle temperature detector, 20... In-vehicle temperature setting device, 23
...Engine rotation speed detector, 50...Calculating means, 60
...determination means, 70...control means.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 車内温度を検出する車内温度検出器１７と、車
内温度を設定する車内温度設定器２０と、エンジ
ンの回転数を検出するエンジン回転数検出器２３
と、車内検出温度Trと車内設定温度Tdとの温度
差ΔＴを求め、この温度差ΔＴとエンジン回転数
Ｎとの比Ｎ／ΔＴを演算する演算手段５０と、こ
の演算手段５０で演算した比Ｎ／ΔＴと所定値
X₁，X₂との大きさを判定する判定手段６０と、
この判定手段６０の判定結果に応じてコンプレツ
サ５の容量を該コンプレツサ５の駆動停止も含め
て変える容量可変手段１２の調節量を制御する制
御手段７０とを具備することを特徴とするコンプ
レツサ制御装置。 A vehicle interior temperature detector 17 that detects the vehicle interior temperature, a vehicle interior temperature setting device 20 that sets the vehicle interior temperature, and an engine rotation speed detector 23 that detects the engine rotation speed.
and calculating means 50 for calculating the temperature difference ΔT between the detected inside temperature Tr and the set inside temperature Td, and calculating the ratio N/ΔT between this temperature difference ΔT and the engine speed N, and the ratio calculated by this calculating means 50. N/ΔT and predetermined value
Judgment means 60 for judging the size of X ₁ and X ₂ ;
A compressor control device characterized by comprising: a control means 70 for controlling the amount of adjustment of the capacity variable means 12 that changes the capacity of the compressor 5, including stopping the compressor 5, in accordance with the determination result of the determination means 60. .