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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine motorgetriebene Klimaanlage,
die mit einer Außeneinheit, welche
einen motorbetriebenen Kompressor und einen Außenwärmetauscher hat und einer Inneneinheit mit
einem Innenwärmetauscher
ausgerüstet
ist, und ein Verfahren zum Steuern der Klimaanlage und auch zum
Detektieren eines Nebenschlussventils, das in einer Nebenschlussleitung
vorgesehen ist, durch welche ein Teil des von dem Kompressor ausgegebenen
Kältemittels
zur Ansaugseite des Kompressors rückgeleitet wird.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Es
sind sogenannte motorgetriebene Klimaanlagen bekannt, bei denen
ein Kompressor einer Außeneinheit
durch einen Motor unter Verwendung von Gas oder dergleichen als
Kraftstoff angetrieben wird, um das Kältemittel zu komprimieren und
umzuwälzen.
Diese Art von motorgetriebener Klimaanlage ist in einigen Fällen mit
einer Nebenschlussleitung zum Rückführen eines
Teils des vom Kompressor ausgegebenen Kältemittels zu der Ansaugseite
des Kompressors, ausgestattet. In diesem Fall ist in der Nebenschlussleitung
ein Nebenschlussventil vorgesehen und das Nebenschlussventil wird
geöffnet,
um die Umwälzmenge
des zwischen der Außeneinheit und
der Inneneinheit zirkulierenden Kältemittels einzustellen (beispielsweise
JP-A-2001-330341 oder
US-A-2 286 961 ).
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Es
gibt jedoch einen Fall, bei dem das Nebenschlussventil blockiert
ist, weil es infolge von Staub festgefressen oder zerstört ist.
Wenn das Nebenschlussventil blockiert ist, ist es unmöglich, die Menge
der Kältemittelzirkulation
durch die Nebenschlussleitung einzustellen und insbesondere, wenn das
Nebenschlussventil im offenen Zustand blockiert ist (offenblockiert),
wird die Drehzahl des Motors so gesteuert, dass sie einen höheren Wert
als eine normale Drehzahl einnimmt, um eine vorbestimmte Kältemittelzirkulationsmenge
sicherzustellen, so dass der Kraftstoffverbrauch erhöht wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine motorgetriebene
Klimaanlage, bei der die Blockade eines Nebenschlussventils detektiert
werden kann und ein Verfahren zum Steuern der Klimaanlage zu schaffen.
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Um
diese Aufgabe zu lösen,
hat gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine motorgetriebene Klimaanlage
eine Außeneinheit
mit einem motorbetriebenen Kompressor und eine Inneneinheit, die
miteinander über
eine Kältemittelleitung
verbunden sind, wobei die Außeneinheit
eine Nebenschlussleitung hat, um einen Teil des am Kompressor ausgegebenen
Kältemittels
an die Ansaugseite des Kompressors zurückzuleiten, und einem Nebenschlussventil,
das in der Nebenschlussleitung vorgesehen ist, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie aufweist: eine Nebenschluss-Anomaliedetektiereinheit
zum Steuern des Nebenschlussventils so, dass das Nebenschlussventil
einem Ventil-Öffnen/Schließvorgang
unterzogen wird, wenn der Motor gestoppt ist, Detektieren der Druckdifferenz
des Kältemittels
zwischen der Eingangs- und der Ausgangsseite des Nebenschlussventils
in einer vorbestimmten Zeit, nachdem das Nebenschlussventil dem
Ventil-Öffnen/Schließvorgang
unterzogen worden ist und Entscheiden auf der Basis eines Detektionsergebnisses
bezüglich
der Druckdifferenz, ob das Nebenschlussventil blockiert ist oder
nicht.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert bei dieser motorgetriebenen Klimaanlage
die Nebenschlussventil-Anomaliedetektiereinheit das Nebenschluss ventil
so, dass das Nebenschlussventil geschlossen ist, wenn der Motor gestoppt
ist und die Druckdifferenz des Kältemittels zwischen
der Eingangs- und Ausgangsseite des Nebenschlussventils nach dem
Ablauf einer vorbestimmten Zeit ausgehend von dem Zeitpunkt, zu
welchem das Nebenschlussventil geschlossen ist, detektiert und entscheidet,
ob die betroffene Druckdifferenz innerhalb eines vorbestimmten Bereiches
liegt, um dadurch zu entscheiden, ob das Nebenschlussventil offen-blockiert
ist oder nicht.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung entscheidet in dieser
motorgetriebenen Klimaanlage die Nebenschlussventil-Anomaliedetektiereinheit,
ob das Nebenschlussventil offen-blockiert ist auf der Basis der
Differenz der Druckdifferenz zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten
des Nebenschlussventils nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit
und der Druckdifferenz zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten
des Nebenschlussventils, die im Voraus, bevor der Motor angetrieben
wird, detektiert worden ist.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt in dieser motorgetriebenen Klimaanlage
die Nebenschlussventil-Anomaliedetektiereinheit einen ersten Variationsgrad
der Druckdifferenz zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des
Nebenschlussventils, wenn der Motor gestoppt ist und das Nebenschlussventil
geschlossen ist, und einen zweiten Variationsgrad der Druckdifferenz
zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils,
wenn das Nebenschlussventil nach dem Geschlossensein des Nebenschlussventils
wieder geöffnet
ist, vergleicht die ersten und zweiten Variationsgrade und entscheidet
auf der Basis des Vergleichsergebnisses, ob das Nebenschlussventil
geschlossen-blockiert ist oder nicht.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung hat diese motorgetriebene Klimaanlage
ferner eine Alarmeinheit, um die Blockierung des Nebenschlussventils
alarmierend anzuzeigen, wenn die Nebenschlussventil-Anomaliedetektiereinheit
die Blockade des Nebenschlussventils detektiert.
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Gemäß einem
sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat diese motorgetriebene
Klimaanlage ferner eine Speichereinheit zum Speichern von Betriebsdaten
der motorgetriebenen Klimaanlage, wenn die Nebenschlussventil-Anomaliedetektiereinheit
die Blockade des Nebenschlussventils detektiert und eine Anzeigeeinheit
zum Anzeigen der in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsdaten.
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Gemäß einem
siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Steuern einer motorgetriebenen Klimaanlage mit einer Außeneinheit,
die einen Kompressor hat, der durch einen Motor angetrieben wird
und mit einer Inneneinheit, die miteinander über eine Kältemittelleitung verbunden sind,
wobei die Außeneinheit
eine Nebenschlussleitung zum Zurückleiten
eines Teils des am Kompressor ausgegebenen Kältemittels zu der Ansaugseite des
Kompressors hat und in der Nebenschlussleitung ein Nebenschlussventil
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Schritte aufweist:
Steuern des Nebenschlussventils dergestalt, dass das Nebenschlussventil
einem Ventil-Öffnen/Schließvorgang
unterzogen wird, wenn der Motor gestoppt ist; Detektieren der Druckdifferenz
des Kältemittels
zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils
in einer vorbestimmten Zeit, nachdem das Nebenschlussventil dem
Ventil-Öffnen/Schließvorgang
unterzogen worden ist; und Entscheiden auf der Basis des Detektionsergebnisses bezüglich der
Druckdifferenz, ob das Nebenschlussventil blockiert ist oder nicht.
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Gemäß einem
achten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat in diesem Verfahren
der Steuerschritt einen Schritt Schließen des Nebenschlussventils,
wenn der Motor gestoppt ist, Detektieren der Druckdifferenz des
Kältemittels
zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils,
nachdem eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, und Entscheiden,
ob die betroffene Druckdifferenz innerhalb eines vorbestimmten Bereiches
liegt, wodurch entschieden wird, ob das Nebenschlussventil offen-blockiert
ist oder nicht.
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Gemäß einem
neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat in diesem Verfahren
der Entscheidungsschritt einen Schritt Bestimmen eines ersten Variationsgrades
der Druckdifferenz zwischen der Eingangs- und Ausgangsseite des
Nebenschlussventils, wenn der Motor gestoppt ist und das Nebenschlussventil
geschlossen ist, und einen zweiten Variations grad der Druckdifferenz
zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils,
wenn das Nebenschlussventil wiederum offen ist, nachdem das Nebenschlussventil
geschlossen war, Vergleichen der ersten und zweiten Variationsgrade und
Entscheiden auf der Basis des Vergleichsergebnisses, ob das Nebenschlussventil
geschlossen-blockiert ist oder nicht.
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Gemäß einem
zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat dieses Verfahren ferner
einen Schritt Alarmmelden der Blockade des Nebenschlussventils,
wenn die Nebenschlussventil-Anomaliedetektiereinheit die Blockade
des Nebenschlussventils detektiert.
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Wenn
gemäß der vorliegenden
Erfindung der Motor gestoppt ist, wird das Nebenschlussventil geschlossen,
wird die Druckdifferenz des Kältemittels zwischen
den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils nach dem
Ablauf einer vorbestimmten Zeit detektiert und es wird entschieden,
ob die Druckdifferenz innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt,
wodurch entschieden wird, ob das Nebenschlussventil offen-blockiert
ist. Daher kann der offen-blockierte Zustand des Nebenschlussventils
mit hoher Präzision
detektiert werden. Weiterhin wird, wenn der Motor gestoppt ist,
das Nebenschlussventil geschlossen und der Variationsgrad der Druckdifferenz
zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils
berechnet. Danach wird das Nebenschlussventil geöffnet, der Variationsgrad der
Druckdifferenz zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils
berechnet und diese so berechneten Variationsgrade werden miteinander
verglichen. Durch Entscheiden, ob das Vergleichsergebnis innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches liegt, wird erfasst, ob das Nebenschlussventil
geschlossen-blockiert ist oder nicht. Daher kann der geschlossen-blockierte
Zustand des Nebenschlussventils mit hoher Präzision erfasst werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung des Aufbaus einer motorgetriebenen
Klimaanlage gemäß einer
Ausführungsform;
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2 ist
eine schematische Aufstellung des Aufbaus einer Steuervorrichtung;
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3 ist
ein Flussdiagramm der Nebenschlussventil-Anomaliedetektierverarbeitung;
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4 ist
ein Flussdiagramm, das auf das Flussdiagramm gemäß 3 folgt;
und
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5 ist
ein Diagramm, welches die Nebenschlussventil-Leitung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden wird anhand der begleitenden Zeichnungen eine bevorzugte
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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1 ist
eine schematische Darstellung des Aufbaus einer motorgetriebenen
Klimaanlage 100 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die motorgetriebene Klimaanlage 100 hat eine
Außeneinheit 1,
eine Anzahl von (beispielsweise zwei) Inneneinheiten 2a, 2b und
eine Kältemittelleitung
(Einheitenverbindungsleitung) 3, die eine Gasleitung 3a und
eine Flüssigkeitsleitung 3b aufweist, durch
welche die Außeneinheit 1 mit
den Inneneinheiten 2a, 2b verbunden ist. Ferner
ist die motorgetriebene Klimaanlage 100 mit einer Steuervorrichtung 4 zum
Steuern des Antriebsvorgangs der Klimaanlage 100 und einer
Betriebseinheit 5 zum Durchführen von Vorgängen, wie
beispielsweise einem Antriebsbefehl der Steuervorrichtung 4 etc.
ausgerüstet.
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Die
Betriebseinheit 5 hat ein Betätigungspaneel zum Betätigen/Stoppen
der Inneneinheiten 2a, 2b etc. und ein Anzeigepaneel
(Anzeigeeinheit) zum Anzeigen der verschiedenen Einstellungen und
des Betriebszustands der Inneneinheiten 2a, 2b und
der Außeneinheit 1.
Bei dieser Ausführungsform
ist die motorgetriebene Klimaanlage 100 so gestaltet, dass in
ihr wahlweise Kältemittel
R410a mit hohem Kältemittelvermögen pro
Volumeneinheit und einem Druckverlust zirkuliert.
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Die
Außeneinheit 1 ist
außerhalb
angeordnet. In der Außeneinheit 1 sind
montiert ein Motor 10 zum Verbrennen von Kraftstoffgas
oder dergleichen zum Erzeugen einer Antriebskraft, ein Kompressor 11,
der über
eine Antriebskraftübertragungseinheit (nicht
gezeigt) mit dem Motor 10 verbunden ist, um das wahlweise
Kältemittel
R410A zu komprimieren und auszugeben, einem Vierwegeventil 12 zum
Umkehren der Zirkulation des Kältemittels,
einem Außenwärmetauscher 13 zum
Ausführen
des Wärmetauschs
zwischen dem Kältemittel
und der Außenluft, einem
Außenexpansionsventil 14 zum
Verringern des Drucks des Kältemittels
und einem Akkumulator zum Ausführen
der Gas-Flüssigkeits-Trennung des Kältemittels,
das in den Kompressor 11 eingesaugt wird, wobei diese Elemente
miteinander über
die Kältemittelleitung
verbunden sind. Ferner ist ein Außengebläse 16 zum Blasen von
Luft auf den Außenwärmetauscher 13 in
der Nähe
des Außenwärmetauschers 13 angeordnet.
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In
der Außeneinheit 1 verbindet
eine Nebenschlussleitung 17 eine Kältemittelhochdruckseite (die Ausgabeseite
des Kompressors 11) mit einer Kältemittelniederdruckseite (der
Eingangsseite des Akkumulators 15 in 1)
und in der Nebenschlussleitung 17 ist ein Nebenschlussventil
(elektrisch betätigtes Ventil) 18 vorgesehen.
Durch Einstellen des Öffnungsgrads
des Nebenschlussventils 18 wird ein Teil des am Kompressor 11 ausgegebenen
Kältemittels über die
Nebenschlussleitung 17 zur Ansaugseite des Kompressors 11 geleitet,
um dadurch die Umlaufmenge des Kältemittels,
welches zwischen der Außeneinheit 1 und
den Inneneinheiten 2a, 2b zirkuliert, einzustellen.
Wenn beispielsweise der Motor 10 in einen Überlastzustand
gerät,
wird das Nebenschlussventil 18 geöffnet, um das Kompressionsverhältnis des
Kompressors 11 zu verringern und somit kann die Last des
Motors 10 verringert werden. Sowohl die Kältemittelhochdruckseite
als auch die Kältemittelniederdruckseite
sind mit einem Drucksensor (nicht dargestellt) versehen und die
Druckwerte des Kältemittels
an den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 werden
von diesen Drucksensoren erfasst.
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Ferner
ist die Außeneinheit 1 mit
einer Flüssigkeitsleitung 40 zum
geeigneten Zuführen
von flüssigem
Kältemittel,
welches durch eine Leitung (Flüssigleitung) 19 an
der Seite der Außeneinheit 1 zu
der Eingangsseite des Akkumulators 15 fließt, an der
Ansaugseite des Kompressors 11 vorgesehen und in der Flüssigkeitsleitung 40 ist
ein Flüssigkeitsventil (elektrisch
betätigtes
Ventil) 41 vorgesehen. Das Flüssigkeitsventil 4 ist
normalerweise geschlossen, wenn die Temperatur des am Kompressor 11 ausgegebenen
Kältemittels
jedoch eine vorbestimmte Temperatur überschreitet (diese Temperatur
variiert in Übereinstimmung
mit der Art des Kältemittels,
ist jedoch auf 115°C
oder dergleichen gesetzt), ist das Flüssigventil 41 geöffnet, um
das flüssige
Niedertemperatur-Kältemittel
von der Leitung 19 an der Seite der Außeneinheit 1 zur Eingangsseite
des Akkumulators 15 zu leiten, wodurch die Temperatur des
gasförmigen
Kältemittels,
das in den Kompressor 11 eingesaugt wird, gesenkt wird
und die Überhitzung
des vom Kompressor 11 ausgegebenen Kältemittels verhindert werden
kann.
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Die
Inneneinheit 2a, 2b ist mit einem Innenwärmetauscher 20a, 20b zur
Durchführung
eines Wärmetauschs
zwischen dem Kältemittel
und der Innenluft in einem Raum, in dem die Inneneinheit 2a, 2b befestigt
ist, und einem Innenexpansionsventil 21a, 21b ausgerüstet, um
die Kältemittelmenge
des in der Inneneinheit 2a, 2b fließenden Kältemittels
zu steuern, wobei die Innenwärmetauscher 20a, 20b die Innenexpansionsventile 21a, 21b miteinander über die
Kältemittelleitung
verbunden sind. Weiterhin ist in der Nähe des Innenwärmetauschers 20a, 20b ein
Innengebläse 22a, 22b vorgesehen,
um Luft auf den Innenwärmetauscher 20a, 20b zu
blasen.
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Ferner
wird von einer Motorkraftstoffversorgungsvorrichtung 31 ein
Luft-Kraftstoffgemisch in die Verbrennungskammer des Motors 10 geleitet,
um den Kompressor 11 anzutreiben. Die Motorkraftstoffversorgungsvorrichtung 31 hat
Kraftstoffsperrventile 33, einen Nullregler 34,
ein Kraftstoffeinstellventil 35 und ein Drosselventil 36,
die in der genannten Reihenfolge nacheinander in einer Kraftstoffversorgungsleitung 32 angeordnet
sind und das Drosselventil 36 ist mit der Verbrennungskammer
des Motors 10 verbunden. Die Kraftstoffsperrventile 33 bilden
einen Kraftstoffsperrventilmechanismus der geschlossenen Bauart
und das Sperren des Kraftstoffgases ohne Leckage und die Verbindung
des Kraftstoffgases werden selektiv durch das vollständige Schließen oder Öffnen der
Kraftstoffsperrventile 33 durchgeführt.
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2 ist
ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Steuervorrichtung 4 zeigt.
Die Steuervorrichtung 4 ist mit einer Einstelleinheit 47 zum
Einstellen eines Antriebsbefehls etc. für den Motor 10 und
den Kompressor 11, einer EEPROM (Speichereinheit) 41 zum
Speichern verschiedener Arten von Einstelldaten der motorgetriebenen
Klimaanlage 100, Steuerprogrammen und Steuerdaten etc.,
der CPU 43 zum Steuern der ganzen motorgetriebenen Klimaanlage 100 auf
der Basis der Steuerprogramme etc., die in dem EEPROM 42 gespeichert
sind, dem RAM 44 zum temporären Speichern verschiedener
Arten von Daten, einem Sensorempfänger 45 zum Durchführen der
Kommunikationen mit der Betriebseinheit 5 und einer Schnittstelle
(I/F) 46 zum Übertragen/Empfangen
von Signalen auf die von den jeweiligen Einheiten der motorgetriebenen
Klimaanlage 100 ausgerüstet.
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Die
Steuervorrichtung 4 ist ferner über die I/F 46 verbunden
mit einem Drehzahldetektor (nicht dargestellt) zum Detektieren der
Drehzahl des Motors 10, und Temperatursensoren (einem Innentemperatursensor
zum Messen der Innentemperatur (nicht dargestellt)), Temperatursensoren
zum Messen der Kältemitteltemperatur
an den Einlass/Auslassöffnungen
jedes Wärmetauschers 13, 20a, 20b (nicht
dargestellt), und Temperatursensoren 23a, 23b zum Messen
der Luftausblastemperatur der Innengebläse 22a, 22b der
Inneineinheiten 2a, 2hbb (nicht dargestellt)),
und ist so geschaltet, dass die Information bezüglich der Drehzahl des Motors
und der Temperatur an jedem Ort erzielt wird. Die Steuervorrichtung 4 ist mit
Drucksensoren zum Detektieren der Druckwerte des Kältemittels
am Eingang und Ausgang des Nebenschlussventils 18 verbunden
und die Druckdifferenz ΔP
zwischen den Eingangs- und Ausgangszeiten der Nebenschlussleitung 18 kann
durch diese Sensoren erzielt werden.
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Wenn
die Betätigungseinheit 5 betätigt wird, steuert
die Steuervorrichtung 4 den Motor 10, das Vierwegeventil 12,
das Außenexpansionsventil 14 und
das Außengebläse 16 der
Außeneinheit 1 und die
Innenexpansionsventile 21a, 21b und die Innengebläse 22a, 22b der
Inneineinheiten 2a, 2b.
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Im
Einzelnen schaltet die Steuervorrichtung 4 das Vierwegeventil 12,
um die Klimaanlage 1 in den Kühlbetrieb oder den Heizbetrieb
zu setzen, das heißt,
wenn das Vierwegeventil 12 zur Kühlseite geschaltet ist, fließt das Kältemittel
wie durch die gestrichelte Pfeillinie angegeben, der Außenwärmetauscher 13 dient
als ein Kondensor und die Innenwärmetauscher 20a, 20b dienen
als Verdampfer, so dass der Betriebszustand der Klimaanlage in einen
Kühlbetriebszustand
gesetzt ist, und jeder Innenwärmetauscher 20a, 20b einen
Raum kühlt.
Wenn die Steuervorrichtung 4 das Vierwegeventil 12 zur
Heizseite schaltet, fließt
das Kältemittel
wie durch die durchgezogene Pfeillinie angegeben, die Innenwärmetauscher 20a, 20b dienen
als Kondensor und der Außenwärmetauscher 13 dient
als ein Verdampfer, so dass der Betriebszustand der Klimaanlage
auf einen Heizbetriebszustand gesetzt ist und jeder der Innenwärmetauscher
einen Raum heizt.
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Ferner
steuert die Steuervorrichtung 4 die Öffnungsgrade des Kraftstoffeinstellventils 35 und des
Drosselventils 36 (den Kraftstoffeinstellventilöffnungsgrad,
den Drosselöffnungsgrad)
auf der Basis der Differenz zwischen der von der Betriebseinheit 5 gesetzten
Temperatur und der Innentemperatur, die vom Innentemperatursensor
etc. erhalten worden ist, um die Drehzahl des Motors 10 variabel
zu steuern und um auch den Öffnungsgrad
des Nebenschlussventils zu steuern. Zusätzlich steuert sie die Öffnungsgrade
des Außenexpansionsventils 14 und
der Innenexpansionsventile 21a, 21b auf der Basis
der Kältemitteltemperaturdifferenz
zwischen den Kältemitteleinlass-/Auslassöffnungen
der Wärmetauscher 13, 20a, 20b.
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Ferner
führt die
Steuervorrichtung 4 eine Nebenschlussventil-Anomaliedetektierverarbeitung durch,
um zu detektieren, ob das Nebenschlussventil 18 blockiert
ist oder nicht. Die 3 und 4 sind Flussdiagramme,
die die Nebenschlussventil-Anomaliedetektierverarbeitung zeigen
und 5 ist ein Diagramm, das die Variationscharakteristik
der Druckdifferenz ΔP
zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 und
den Öffnungsgrad
des Nebenschlussventils 18 in dem gleichen Zeitablauf zeigt.
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Bevor
der Motor 10 gestartet wird, detektiert zunächst die
Steuervorrichtung 4 die Druckventile an den Eingangs- und
Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 mittels der Drucksensoren
und erzielt die Druckdifferenz ΔP
zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils,
wenn der Motor 10 gestartet wird (Schritt S1). Darauf fol gend
entscheidet die Steuervorrichtung 4, ob der an der Niederdruckseite
erzielte Druck, wenn die Druckdifferenz ΔP erzielt wird, nicht kleiner
als ein vorbestimmter Druck PA ist, um zu entscheiden, ob diese motorgetriebene
Klimaanlage 100 eine der Klimaanlagen (beispielsweise alte
Bauarten oder dergleichen) ist, bei denen der Drucksensor zum Detektieren
des Drucks an der Niederdruckseite (der Eingangsseite des Akkumulators 15)
oberhalb des Bereiches ist und es somit unmöglich ist, eine Anomalie des
Nebenschlussventils 18 mit hoher Präzision selbst dann zu detektieren,
wenn die Nebenschlussventil-Anomaliedetektierverarbeitung
durchgeführt wird
(Schritt S2). Wenn die Entscheidung im Schritt S2 positiv ist (Ja
im Schritt S2 (oberhalb des Bereiches)), geht die Steuervorrichtung 4 zum
Schritt S17, um die Nebenschlussventil-Anomaliedetektierverarbeitung
zu löschen.
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Wenn
andererseits die Entscheidung des Schritts S2 negativ ist (Nein
im Schritt S2), führt
die Steuervorrichtung 4 eine Fehlerkorrektur in dem Drucksensor
durch (Schritt S3). Im Einzelnen ist zu erwarten, dass die Druckwerte
an den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 im
Wesentlichen einander gleich sind, bevor der Motor 10 gestartet
wird und somit ist die Druckdifferenz ΔP im Wesentlichen gleich Null.
Wenn daher die erzielte Druckdifferenz ΔP0 gleich oder höher als
ein positiver Wert +X nahe Null (beispielsweise 0,05) ist, das heißt, der
Messwert zur positiven Seite verschoben ist, setzt die Steuervorrichtung 4 die
Druckdifferenz ΔP0
auf +X. Wenn andererseits die erzielte Druckdifferenz ΔP0 gleich
oder kleiner als ein negativer Wert –X nahe Null (beispielsweise –0,05) ist,
das heißt,
der Messwert zur negativen Seite verschoben ist, setzt die Steuervorrichtung 4 die
Druckdifferenz ΔP0
auf –X.
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Darauf
folgend geht die Steuervorrichtung 4 in einen Motorantriebszustand
(während
der vollständigen
Explosion). Sie prüft
einen Blockierzählwert, der
in der später
beschriebenen Verarbeitung aufgezählt würde, wenn irgendein Zweifel
besteht, dass das Nebenschlussventil 18 blockiert ist und
entscheidet, ob der Blockierzählwert
gleich einer vorbestimmten Anzahl (5 im Beispiel der Figur) oder
darüber (Schritt
S4). Dieser Blockierzählwert
wird in einem vorbestimmten Bereich des RAM 44 gespeichert. Wenn
hierbei der Blockierzählwert
gleich 5 oder darüber
ist (Ja im Schritt S4), führt
die Steuervorrichtung 4 eine Alarmbearbeitung durch, um
einen Alarm zu geben, dass in dem Nebenschlussventil 18 eine
Anomalie besteht und löscht
dann den Blockierzählwert auf
Null (Schritt S5). Diese Alarmverarbeitung wird beispielsweise ausgeführt, indem
ein vorbestimmter Fehlercode an der Anzeigetafel der Betätigungseinheit 5 angezeigt
wird oder ein vorbestimmter Warnton mit einer Tonausgabeeinheit,
wie beispielsweise einem Summer oder dergleichen ausgegeben wird.
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Wenn
andererseits der Zählwert
kleiner als 5 ist (Nein im Schritt S4), entscheidet die Steuervorrichtung 4,
ob der Motor 10 unter Antrieb steht (unter vollständiger Explosion)
(Schritt S6). Wenn der Motor 10 unter vollständiger Explosion
ist (Ja im Schritt S6), erzielt bei Eingabe eines Motorstoppbefehls
von der Betätigungseinheit
die Steuervorrichtung 4 die Druckdifferenz ΔP1 an den
beiden Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 (4),
direkt bevor der Motor gestoppt wird (Schritt S7) und stoppt dann
den Motor 10.
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Wenn
der Motor 10 gestoppt ist, entscheidet die Steuervorrichtung 4,
ob die vorhandene Situation einem Zustand entspricht, der der Detektion
der Anomalie des Nebenschlussventils 18 inadäquat ist
(der später
beschriebene Inadäquat-Zustand)
(Schritt S8). Wenn der Detektions-Inadäquatzustand als erfüllt entschieden
worden ist, geht die Steuervorrichtung 4 zum Schritt S17,
um die Nebenschlussventil-Anomaliedetektierverarbeitung zu löschen. Wenn der
Motor 10 hier gestoppt wird, steuert die Steuervorrichtung 4 das
Nebenschlussventil 18 so, dass das Nebenschlussventil 18 in
dem geschlossenen Zustand gehalten wird (beispielsweise ist der Öffnungsgrad
des Nebenschlussventils 18a auf 20 Schritte gesetzt).
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Als
der Detektions-Inadäquatzustand
kann ein Zustand verwendet werden, bei dem die Druckwerte an den
Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 beide
so eingeschätzt
werden, dass sie eine Druckgleichheit früher als normal erwartet, etc.
erreichen. Im Einzelnen ist diese Ausführungsform so ausgebildet,
dass als Detektions-Inadäquatzustand
(1) das Nebenschlussventil 18 um ungefähr die Hälfte oder darüber geöffnet gehalten
wird (beispielsweise ist der Öffnungsgrad
des Nebenschlussventils 18 > 200 Schritte), (2) zwischen der Druckdifferenz ΔP 1 und der
Druckdifferenz ΔP0
eine geringe Differenz besteht (beispielsweise ΔP1 ≤ ΔP0 + k0 (k0 repräsentiert
einen vorbestimmten Wert)), (3), das Flüssigventil 1 wird
um ungefähr
die Hälfte oder
darüber
geöffnet
gehalten (beispielsweise ist der Öffnungsgrad des Flüssigventils 41 ≥ 200 Schritte),
(4) der maximale Öffnungsgrad
des Innenexpansionsventils 21a, 21b ist während des
Kühlbetriebs groß (beispielsweise
ist der Öffnungsgrad
des Innenexpansionsventils ≥ 300
Schritte), (5) der maximale Öffnungsgrad
des Außenexpansionsventils 14 ist während des
Heizbetriebs groß (beispielsweise
ist der Öffnungsgrad
des Außenexpansionsventils ≥ 300 Schritte),
(6) während
die doppelte Geschwindigkeit gesetzt ist (7) während das Ansaugleitungsöl abgezogen
wird etc. Die Steuervorrichtung 7 überwacht immer, ob die Zustände (6)
und (7) erfüllt
sind und die Steuervorrichtung 4 stoppt die Nebenschlussventil-Anomaliedetektierverarbeitung,
wenn ein Zustand (6), (7) erfüllt
ist.
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Wenn
einer dieser Detektions-Inadäquatzustände erfüllt ist
(Ja im Schritt S8), geht die Steuervorrichtung 4 zum Schritt
S17, um die Nebenschlussventil-Anomaliedetektierverarbeitung zu
löschen. Wenn
andererseits einer der Detektions-Inadäquatzustände nicht erfüllt ist
(Nein im Schritt S8), erzielt die Steuervorrichtung 4 Information über die
Druckdifferenz ΔP3
des Kältemittels
in der Nebenschlussleitung 17 zum Zeitpunkt, zu welchem
eine vorbestimmte Zeit T1 ausgehend vorn Stopp des Motors, abgelaufen
ist und die Druckdifferenz ΔP2
des Kältemittels
in der Nebenschlussleitung 17 zu dem Zeitpunkt, zu welchem
eine vorbestimmte Zeit T2 (T2 > T1)
abgelaufen ist (Schritt S9).
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Nachdem
der Motor gestoppt worden ist und das Nebenschlussventil 18 so
gesteuert ist, dass es geschlossen ist, sind die Druckwerte an den
Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 graduell
einander gleich und somit nähern
sich die Druckdifferenzen ΔP
an den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 an
Null an, wie dies in der 5 gezeigt ist. die Zeiten T1
und T2 sind so bemessen, dass diese Zeiten T1 und T2 abgelaufen
sind, bevor die Druckangleichung beendet ist und sie vermeiden auch
einen besonderen Bereich (in der 5 mit α bezeichnet),
in welchem die Druckdifferenz ΔP
der Nebenschlussleitung 17 direkt nach dem Stoppen des
Motors sich schnell verändert.
Darauf folgend subtrahiert die Steuervorrichtung 4 die
Differenz ΔP0
von der Druckdifferenz ΔP2 und
entscheidet eine Offen-Blockade-Entscheidung (Entscheidung 1) des Nebenschlussventils 18 auf
der Basis des Subtraktionswertes (Schritt S10). Wenn im Einzelnen
der Subtraktionswert gleich oder kleiner als der untere Grenzwert
K1 der Differenz zwischen der Druckdifferenz ΔP2 und der Druckdifferenz ΔP0 besteht,
wenn das Nebenschlussventil 18 normal ist (Schritt S10: ≤ K1), wird
entschieden, dass das Nebenschlussventil 18 in einem nicht-geschlossenen Zustand
ist, das heißt,
es kann mit hoher Wahrscheinlichkeit offen-blockiert sein. Daher
erhöht
die Steuervorrichtung 4 den Blockadezählwert nur um 1 und speichert
die Betriebsdaten (beispielsweise die Messwerte der entsprechenden
Sensoren wie beispielsweise die Druckdifferenzen P0 bis P3 etc.)
als Anomalieaufzeichnungsinformation in dem EEPROM 42 (Schritt
S11). Die Anomalieaufzeichnungsinformation (Betriebsdaten), die
in dem EEPROM 42 gespeichert sind, werden an der Anzeigetafel
der Betätigungseinheit 5 durch
die Steuervorrichtung 4 in Antwort auf die Betätigung der
Betätigungseinheit 5 oder dergleichen
angezeigt. Demgemäß kann der
Nutzer mit zur Verfügung
stehender Information versehen werden, um den Anomalieort oder dergleichen
zu spezifizieren.
-
Wie
vorstehend beschrieben, wird die Druckdifferenz ΔP2 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt
erzielt, bis zu welchem die Druckwerte an den Eingangs- und Ausgangsseiten
des Nebenschlussventils 18 einander gleich sind (Druckausgleich
ist beendet) und es wird entschieden, ob die Differenz zwischen
der so erzielten Druckdifferenz ΔP2
und der Druckdifferenz AP0, die im Voraus gemessen worden ist, nachdem
der Druckausgleich beendet worden ist, innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches liegt, wodurch mit hoher Präzision detektiert werden kann,
ob die Druckausgleichgeschwindigkeit höher als eine normale Geschwindigkeit
ist, das heißt,
das Nebenschlussventil 18 offen-blockiert ist.
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Wenn
der Subtraktionswert weiterhin nicht kleiner als ein Wert K2 (K2 > K1) ist, was eine
normale Druckausgleichgeschwindigkeit zeigt (Schritt S10: ≥ K2) wird
entschieden, dass das Nebenschlussventil 18 nicht offen-blockiert
(= normal) ist und somit geht die Steuervorrichtung weiter zu der
Detektierverarbeitung des Geschlossen-Blockiert-Zustands (Schritte
S12 bis S14). Wenn der Subtraktionswert gleich dem Wert K1 oder
darüber
ist und gleich dem Wert K2 oder kleiner ist (Schritt S10: Andere)
wird entschieden, dass die vorliegende Situation unter einem solchen
Zustand steht, dass eine Restdruckdifferenz klein ist und somit
wahrscheinlich eine fehlerhafte Detektion erfolgt. Daher geht die
Steuervorrichtung 4 zum Schritt S15, ohne dass die Detektierverarbeitung
(Schritte S12 bis S14) des Geschlossen-Blockadezustandes durchgeführt wird
und löscht
den Blockadezählwert
auf Null.
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Wenn
die Detektionsverarbeitung der Geschlossen-Blockade durchgeführt wird,
steuert die Steuervorrichtung 4 zunächst das Nebenschlussventil 18 von
dem geschlossenen Zustand (vollständig geschlossener Zustand)
in den offenen Zustand (vollständig
offener Zustand) und erzielt eine Druckdifferenz ΔP4 an den
Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 zu
dem Zeitpunkt, zu welchem eine vorbestimmte Zeit T3 ausgehend vom Stopp
des Motors, abgelaufen ist (Schritt S12), wie dies in der 5 gezeigt
ist. Wenn hierbei das Nebenschlussventil 18 normal in den
offenen Zustand geschaltet wird, ist die Druckausgleichsgeschwindigkeit
des Druckes an den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 erhöht. Ferner wird
mit Bezug auf die Zeit T3 auf einen Zeitpunkt, bevor die Druckwerte
an den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 im
Wesentlichen einander gleich sind, gesetzt (der Zeitpunkt T4 wie
in 5 gezeigt).
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Darauf
folgend berechnet die Steuervorrichtung 4 den Subtraktionswert,
der durch Subtrahieren der so erzielten Druckdifferenz ΔP4 von der
Druckdifferenz ΔP2
erhalten wird und berechnet auch den Subtraktionswert, der durch
Subtrahieren der Druckdifferenz ΔP2
von der Druckdifferenz ΔP3
erzielt wird und entscheidet, ob diese Subtraktionswerte gleich Null
oder kleiner sind (Schritt S13). Wenn die Subtraktionswerte beide
nicht gleich Null oder dergleichen sind (Schritt S13: Nein), wird
eine Geschlossen-Blockade-Entscheidung (Entscheidung 2) des Nebenschlussventils 18 durchgeführt (Schritt
S14). Wenn einer der Subtraktionswerte gleich Null oder kleiner
ist (Ja im Schritt S13), geht die Steuervorrichtung 4 zum
Schritt S15, um den Blockadezählwert
auf Null zu löschen.
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Die
Geschlossen-Blockadeentscheidung (Entscheidung 2) des Nebenschlussventils 18 wird durchgeführt, indem
der Subtraktionswert zwischen der Druckdifferenz ΔP2 und der
Druckdifferenz ΔP4 und
der Subtraktionswert zwischen der Druckdifferenz ΔP3 und der Druckdifferenz ΔP2 miteinander verglichen
werden (Schritt S14). Anders ausgedrückt, der durch Subtrahieren
der Druckdifferenz ΔP4
von der Druckdifferenz ΔP2
erzielte Subtraktionswert zeigt den Variationsgrad (Neigung = Druckausgleichgeschwindigkeit)
der Druckdifferenz der Nebenschlussleitung 17 während der
Schließsteuerung
des Nebenschlussventils an und der Subtraktionswert, der durch Subtrahieren
der Druckdifferenz ΔP2
von der Druckdifferenz ΔP3
erzielt wird, zeigt den Variationsgrad (Neigung = Druckausgleichgeschwindigkeit)
der Druckdifferenz der Nebenschlussleitung 17 während der Öffnungssteuerung
des Nebenschlussventils an. Die Steuervorrichtung 4 berechnet
das Verhältnis
Z des Variationsgrads.
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Im
Einzelnen berechnet die Steuervorrichtung 4 den Divisionswert
des Subtraktionswerts zwischen der Druckdifferenz ΔP2 und der
Druckdifferenz ΔP4
und dem Subtraktionswert zwischen der Druckdifferenz ΔP3 und der
Druckdifferenz ΔP2
und multipliziert den Divisionswert mit einem Koeffizienten K3, um
den Wert Z zu berechnen. Hierbei repräsentiert der Koeffizient K3
einen Koeffizienten zur Anpassung der Zeit zwischen den Variationsgraden
und im Einzelnen wird er aus (T3 – T2)/(T2 – T1) berechnet. Demgemäß berechnet
die Steuervorrichtung 4 den Wert Z, der das Verhältnis zwischen
der Druckausgleichgeschwindigkeit unter der Nebenschlussventil-Schließsteuerung
und der Druckausgleichgeschwindigkeit unter der Nebenschlussventil-Öffnungssteuerung
anzeigt.
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Wenn
hier im Allgemeinen das Nebenschlussventil 18 normal ist,
ist die Druckausgleichsgeschwindigkeit unter der Nebenschlussventil-Öffnungssteuerung
das Zweifache oder darüber
der Druckausgleichgeschwindigkeit unter der Nebenschlussventil-Schließsteuerung.
Wenn daher in dieser Ausführungsform
der Wert Z gleich 2 oder darüber
ist (Schritt S14: Z ≥ 2),
entscheidet die Steuervorrichtung 4, dass das Nebenschlussventil 18 normal ist
und geht dann zum Schritt S16, um den Blockadezählwert auf Null zu löschen. Zusätzlich führt die Steuervorrichtung 4 nicht
die Nebenschlussventil-Anomaliedetektierverarbeitung durch, bis
das Datum geändert
wird.
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Wenn
andererseits der Wert Z nicht größer als
1 ist (Schritt S14: Z ≤ 1),
zeigt dies an, dass die Druckausgleichsgeschwindigkeit unter der
Nebenschlussventil-Schließsteuerung
höher als
die Druckausgleichsgeschwindigkeit unter der Nebenschlussventil-Öffnungssteuerung
ist und somit wird entschieden, das ein Zweifel besteht, dass das
Nebenschlussventil 18 geschlossen-blockiert ist und somit geht
die Steuervorrichtung 4 zum Schritt S11. Im Schritt S11
erhöht
die Steuervorrichtung den Blockadezählwert um nur 1 und speichert
die Betriebsdaten zu diesem Zeitpunkt im EEPROM 42. Ferner
ist es in dem Fall für
1 < Z < 2 (Schritt S14:
Andere) schwierig, sicher zu entscheiden, ob das Nebenschlussventil 18 geschlossen-blockiert
ist, weil die Druckausgleichsgeschwindigkeit unter der Nebenschlussventil-Schließsteuerung
und die Druckausgleichsgeschwindigkeit unter der Nebenschlussventil-Öffnungssteuerung
im Wesentlichen einander gleich sind. In diesem Fall geht die Steuervorrichtung 4 zum Schritt
S15, um den Blockadezählwert
auf Null zu löschen.
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Nach
der Durchführung
jedes der Schritte S11, S15 und S16 löscht die Steuervorrichtung 4 den Blockadezählwert auf
Null, wenn das Datum geändert
wird (Schritt S17) oder hält
den Blockadezählwert
unverändert,
bevor das Datum geändert
wird und kehrt die Verarbeitung zu der Verarbeitung des Schrittes
S1 zurück.
Demgemäß führt die
Steuervorrichtung 4 wiederholt die Nebenschlussventil-Anomaliedetektierverarbeitung
durch und erhöht
den Blockadezählwert
jedes Mal dann, wenn durch die Entscheidung 1 und die Entscheidung
2 entschieden worden ist, ob ein Zweifel besteht, dass das Nebenschlussventil 18 blockiert
ist. Zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Zählwert eine vorbestimmte Anzahl überschreitet
(bei dieser Ausführungsform
5), führt die
Steuervorrichtung 4 die Alarmverarbeitung durch und gibt
Alarm, dass in dem Nebenschlussventil 18 eine Anomalie
vorhanden ist.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist gemäß der motorgetrieben
Klimaanlage 100 dieser Ausführungsform, wenn der Motor 10 gestoppt
ist, das Nebenschlussventil 18 so gesteuert, dass es geschlossen
ist. Die Druckdifferenz Δ2
des Kältemittels
zwischen den Eingangs- und
Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 wird zu einem
vorbestimmten Zeitpunkt erzielt, bevor die Druckwerte an den Eingangs-
und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 einander
gleich sind und durch Entscheiden, ob die Druckdifferenz ΔP2 innerhalb
eines normalen Bereiches ist, kann mit hoher Präzision detektiert werden, ob
das Nebenschlussventil 18 in einem offen-blockierten Zustand
ist oder nicht.
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Weiterhin
wird gemäß dieser
Ausführungsform
das Nebenschlussventil 18 von der Schließsteuerung
in die Öffnungssteuerung
geschaltet, der Variationsgrad der Druckdifferenz ΔP an den
Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 (die
Druckdifferenz ΔP3 – ΔP2) unter
der Nebenschlussventil-Schließsteuerung
wird mit dem Variationsgrad der Druckdifferenz ΔP an den Eingangs- und Ausgangsseiten
des Nebenschlussventils 18 (die Druckdifferenz ΔP2 – ΔP40) unter
Nebenschlussventil-Öffnungssteuerung
verglichen und es wird entschieden, ob das Vergleichsergebnis innerhalb
eines normalen Bereiches liegt, wodurch mit hoher Präzision detektiert
werden kann, ob das Nebenschlussventil 18 in dem geschlossen-blockierten
Zustand ist oder nicht.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehende Ausführungsform
begrenzt und beispielsweise können
die Setzwerte und die Leitungskonstruktion der vorstehenden Ausführungsform
geändert
werden, ohne dass vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung wie
in den anhängenden
Patentansprüchen
definiert, abgewichen wird. Weiterhin wird in der vorstehenden Ausführungsform
die Anomalie (Blockade) des Nebenschlussventils 18 unter Verwendung
der Information über
die Druckdifferenz zwischen den Eingangs- und Ausgangsseiten des Nebenschlussventils 18 oder
den Variationsgrad der Druckdifferenz detektiert. Die Anomalie (Blockade) des
Nebenschlussventils 18 kann jedoch detektiert werden, wenn
der Öffnungsgrad
des Flüssigventils 41 gleich
einem vorbestimmten Öffnungswert
oder darunter ist.