JPH0687324A - 自動車の冷房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン回転数に関係なく最適な冷房性能が
得られる自動車の冷房装置を提供する。 【構成】 エンジン１に駆動される油圧ポンプ２０と、
コンプレッサ３２とコンデンサ冷却用ファン４１および
送風機４３をそれぞれ駆動する油圧モータ２８，４０，
４２と、油圧ポンプ２０から吐出される作動油を各油圧
モータ２８，４０，４２に導く油圧回路と、車室内の温
度を目標温度に近づけるように各油圧モータの回転数を
制御するコントロールユニット４５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の冷房装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載されるエンジンによって駆
動される補機として、ラジエータに送風する冷却ファン
やオルタネータの他に、車室内の冷房装置を構成するコ
ンプレッサ等がある。

【０００３】補機を駆動する装置として、一般的には図
５、図６に示すように、発電機８、操舵油圧を発生する
パワステポンプ１０、車室内空調用の冷媒を圧縮するコ
ンプレッサ９をエンジン１に取付け、これら各補機８，
９，１０はそれぞれに連結されたプーリ４，５，６とエ
ンジン１のクランクシャフトに連結されたクランクプー
リ２とに間に各ベルト１１がそれぞれ掛け回され、各プ
ーリ径に応じた比率でエンジン１と同期して回転駆動さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
の冷房装置では発電機８がベルト１１等を介してエンジ
ン１によって直接駆動される構造のため、コンプレッサ
９の回転数がこれに要求される仕事量と関係なくエンジ
ン回転数に比例して決まることにより、エンジン低回転
時にコンプレッサ９の仕事量が不足したり、エンジン高
回転時にコンプレッサ９の仕事量が過大となって燃費や
出力の悪化を招くという問題点があった。

【０００５】また、べルト等を用いないで補機を駆動す
る装置として、従来例えば図７に示すように、エンジン
５１から回転力が伝達される油圧ポンプ５２と、ラジエ
ータに送風する冷却ファン５９に回転力を伝達する油圧
モータ５３と、油圧ポンプ５２から油圧モータ５３に作
動油を導く油圧回路５６とを備えるものがある(特開昭
６３−７９４３２号公報、参照)。

【０００６】ところが、冷媒を圧縮するコンプレッサを
油圧モータにより駆動する場合、コンプレッサの非使用
時に油圧ポンプ等の駆動損失により燃費や出力の悪化を
招くという問題点があった。

【０００７】本発明は上記の問題点に着目し、エンジン
回転数に関係なく最適な冷房性能が得られる自動車の冷
房装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、冷媒を圧縮す
るコンプレッサと、コンプレッサから送られる冷媒を凝
縮させるコンデンサと、コンデンサから送られる冷媒を
蒸発させるエバポレータと、コンデンサに向けて送風す
るコンデンサ冷却用ファンと、エバポレータを通して車
室内に送風する送風機とを備える自動車の冷房装置にお
いて、エンジンに駆動される油圧ポンプと、前記コンプ
レッサとコンデンサ冷却用ファンおよび送風機をそれぞ
れ駆動する油圧モータと、油圧ポンプから吐出される作
動油を各油圧モータに導く油圧回路と、車室内の温度を
目標温度に近づけるように各油圧モータの回転数を制御
する手段を備える。

【０００９】

【作用】コンプレッサとコンデンサ冷却用ファンおよび
送風機が各油圧モータを介してエンジン回転数とは独立
して適正に制御されることにより、最適な冷房性能が得
られ、エンジン高回転時にこれらの回転数が必要以上に
高められることがなく、エンジンの燃費や出力を改善す
ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を添付図面に基づいて説明す
る。

【００１１】図１において、２９はコンプレッサ、３２
はコンデンサ、３４はリキッドタンク、３６はエバポレ
ータであり、図中黒い矢印で示すようにこれらを循環す
る冷媒によりエバポレータ３６を通過して車室内に送ら
れる空気を冷却するようになっている。

【００１２】コンデンサ３２で圧縮された高圧高温の冷
媒ガスは、配管３１を通ってコンデンサ３２に送られ、
コンデンサ３２にてコンデンサ冷却用ファン４１を介し
て送られる外気により冷却されて液化する。

【００１３】液状冷媒は配管３３を通ってリキッドタン
ク３４に入り、リキッドタンク３４から図示しないエク
スパンションバルブを経て配管３５を通ってエバポレー
タ３６に入る。

【００１４】エクスパンションバルブを通過することに
より低温低圧の液体となってエバポレータ３６に入る冷
媒は、エバポレータ３６にて送風機４３を介して送られ
る空気から熱を奪いながら完全に気化し、低圧ガスとな
って配管３７を通ってコンデンサ３２に再び吸入され
る。一方、エバポレータ３６を通過することにより冷却
された空気は図示しないダクトを通して車室内に送られ
る。

【００１５】これらコンプレッサ２９、コンデンサ冷却
用ファン４１、送風機４３をそれぞれ駆動するために、
エンジン１からベルト１１を介して回転力が伝達される
油圧ポンプ２０と、コンプレッサ２９を回転する可変容
量油圧モータ２８と、コンデンサ冷却用ファン４１を回
転する可変容量油圧モータ３３と、送風機４３を回転す
る可変容量油圧モータ４２と、図中白抜き矢印で示すよ
うに作動油を循環させる油圧回路とが備えられる。

【００１６】油圧ポンプ２０はブラケット２１を介して
エンジン１に連結され、油圧ポンプ２０の回転軸にはプ
ーリ２３が連結され、エンジン１のクランクシャフトに
はプーリ２２が連結され、各プーリ２２，２３の間に掛
け回されるベルト１１を介して回転力が伝達される。

【００１７】タンク３０に貯溜された作動油は配管４６
を通って油圧ポンプ２０に吸い上げられ、油圧ポンプ２
０から吐出される作動油は各配管２４，２５，２６をそ
れぞれ通って各油圧モータ２８，４０，４２に送られ、
各油圧モータ２８，４０，４２を駆動した後にそれぞれ
から排出される作動油は各配管を通ってタンク３０に戻
される。各配管２４，２５，２６の途中には各切換弁２
７，３８，３９がそれぞれ介装され、これらを介して各
油圧モータ２８，４０，４２に導かれ作動油の流れが断
続される。

【００１８】各切換弁２７，３８，３９の切換作動、並
びに各油圧モータ２８，４０，４２の回転数を制御する
コントロールユニット４５が設けられる。コントロール
ユニット４５はマイコン等で構成され、冷却装置の作動
を司るＡ／Ｃスイッチからの信号、目標温度の設定信
号、車室内における気温の検出信号をそれぞれ入力し、
実際の室温を目標値に近づけるようにコンデンサ３２、
コンデンサ冷却用ファン４１、送風機４３の運転状態を
制御する。

【００１９】ここで、コントロールユニット４５におけ
る制御動作を図２のフローチャートを参照にして説明す
る。この制御動作はＡ／ＣスイッチがＯＮとなるのに伴
って始められ、一定時間毎に繰り返し行われる。

【００２０】まず、ステップ１で目標温度の設定値を読
込み、ステップ２で実際の室温の測定値を読込み、ステ
ップ３で目標温度の設定値に対する室温の測定値の温度
差が０より大きいか否か判定する。この温度差が０より
大きいとき、すなわち目標温度より室温の方が高い場
合、ステップ４〜９に進んで冷房装置を働かせる。一
方、この温度差が０以下のとき、すなわち目標温度より
室温の方が低いか等しい場合、ステップ１０に進んで各
切換弁２７，３８，３９をＯＦＦとして冷房装置を停止
する。

【００２１】ステップ４で図３に示す制御特性図に基づ
き、コンプレッサ２９の目標回転数を上記温度差に応じ
てテーブルルックアップにより読込む。これにより、温
度差に比例してコンプレッサ２９の回転数が高められ
る。

【００２２】続いてステップ５で図４に示す制御特性図
に基づき、送風機４３の回転数を上記温度差に応じてテ
ーブルルックアップにより読込む。これにより、温度差
に比例して送風機４３の回転数が高められる。

【００２３】続いてステップ６で各切換弁２７，３８，
３９をＯＮとして各油圧モータ２８，４０，４２に作動
油を循環させて冷房装置を運転する。

【００２４】続いてステップ７〜９でコンプレッサ２
９、送風機４３の回転数が目標値に一致するように各可
変容量油圧モータ２８，４０，４２の作動を制御する。
なお、コンデンサ冷却用ファン４１の回転数も送風機４
３と同様に目標温度と室温の温度差に比例して高められ
るように制御する。

【００２５】このようにして各可変容量油圧モータ２
８，４０，４２を介してエンジン回転数とは独立して適
正に制御されることにより、最適な冷房性能が得られ、
快適性の向上がはかれるとともに、エンジン高回転時に
コンデンサ３２、コンデンサ冷却用ファン４１、送風機
４３の回転数が必要以上に高められることがなく、エン
ジン１の燃費や出力を改善することができる。

【００２６】また、コンデンサ冷却用ファン４１、送風
機４３を油圧駆動することにより、大きな風量が確保で
きるため、従来装置に対して同一仕事量で比較すると、
コンデンサ３２およびエバポレータ３６のコンパクト化
がはかれる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、冷媒を圧
縮するコンプレッサと、コンプレッサから送られる冷媒
を凝縮させるコンデンサと、コンデンサから送られる冷
媒を蒸発させるエバポレータと、コンデンサに向けて送
風するコンデンサ冷却用ファンと、エバポレータを通し
て車室内に送風する送風機とを備える自動車の冷房装置
において、エンジンに駆動される油圧ポンプと、前記コ
ンプレッサとコンデンサ冷却用ファンおよび送風機をそ
れぞれ駆動する油圧モータと、油圧ポンプから吐出され
る作動油を各油圧モータに導く油圧回路と、車室内の温
度を目標温度に近づけるように各油圧モータの回転数を
制御する手段を備えたため、エンジン回転数に関係なく
最適な冷房性能が得られ、エンジンの燃費や出力を改善
することができ、コンプレッサの配置自由度が増すとと
もに、コンデンサ冷却用ファンおよび送風機の風量を増
すことによりコンデンサおよびエバポレータの小型化が
はかれ、車両デザインの自由度をひろげられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す構成図である。

【図２】同じく制御動作を示すフローチャートである。

【図３】同じくコンプレッサの回転数の制御特性図であ
る。

【図４】同じく送風機の回転数の制御特性図である。

【図５】従来例を示すエンジンの正面図である。

【図６】同じくエンジンの平面図である。

【図７】他の従来例を示す油圧回路図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２０ 油圧ポンプ ２８ 油圧モータ ２９ コンプレッサ ３２ コンデンサ ３４ リキッドタンク ３６ エバポレータ ４０ 油圧モータ ４１ コンデンサ冷却用ファン ４２ 油圧モータ ４３ 送風機 ４５ コントロールユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を圧縮するコンプレッサと、コンプ
   レッサから送られる冷媒を凝縮させるコンデンサと、コ
   ンデンサから送られる冷媒を蒸発させるエバポレータ
   と、コンデンサに向けて送風するコンデンサ冷却用ファ
   ンと、エバポレータを通して車室内に送風する送風機と
   を備える自動車の冷房装置において、エンジンに駆動さ
   れる油圧ポンプと、前記コンプレッサと前記コンデンサ
   冷却用ファンおよび前記送風機をそれぞれ駆動する油圧
   モータと、油圧ポンプから吐出される作動油を各油圧モ
   ータに導く油圧回路と、車室内の温度を目標温度に近づ
   けるように各油圧モータの回転数を制御する手段を備え
   たことを特徴とする自動車の冷房装置。