JP2004345526A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載する空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置のコンプレッサの故障原因の1つとして、コンプレッサを長期間回転させない(使用しない)為、駆動部分の潤滑がなされず、駆動部分が固着してしまう事により回転出来なくなると言う現象がある。
【0003】
この為、長期間回転(使用)しなくても駆動部分が固着しないように、駆動部分の材料を固着しにくい材料に選定したり、冷媒に潤滑剤を混入したりすると言う手法で対処していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、駆動部分の材料の選定には手間がかかるとともに、選定する材料は長期間回転(使用)されなくても固着しにくい潤滑性の高いものでなくてはならず、価格的に高価なものになっていた。また、冷媒に潤滑剤を混入する場合も、所定の割合以上を混入すると、今度は冷凍サイクルを循環する際に支障を来す為に、混入出来る量にも上限があった。
【0005】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものである。すなわちコンプレッサが長期間未回転(未使用)の状態にならないようにする事で、コンプレッサの回転駆動部が固着する事を未然に防ぎ、コンプレッサの寿命を延長する事が可能な車両用空調装置を提供する事を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の車両用空調装置は、車両を空調する冷凍サイクルを構成するコンプレッサの回転数を検知するコンプレッサ回転数検知手段と、前記コンプレッサ回転数に基づいて、前記コンプレッサの回転駆動を制御する制御手段とを備える車両用空調装置であって、前記制御手段は、前記コンプレッサ回転数検知手段が検知した前記コンプレッサ回転数から前記コンプレッサの回転時間を演算し、前記コンプレッサが所定の時間以上、未回転か否かを判定する第一の判定手段を有し、当該第一の判定手段が、前記コンプレッサは所定の期間以上、未回転であると判定した場合は、前記コンプレッサを回転するように制御する事を特徴とする。
【0007】
この発明により、コンプレッサが長期間未回転(未使用)の状態にならないので、コンプレッサの駆動部分が固着する事を未然に防ぐ事が可能になる。
【0008】
請求項2に記載の車両用空調装置は、前記コンプレッサに回転動力を伝達するエンジンの回転数を検知し、前記制御手段に伝達するエンジン回転数検知手段を備え、前記制御手段は、前記エンジン回転数検知手段が検知する前記エンジン回転数が単位時間あたり、所定の回転数以上か否かを判定する第二の判定手段を有し、前記第一の判定手段が、前記コンプレッサは所定の期間以上、未回転であると判定し、かつ、前記第二の判定手段が、前記エンジン回転数は所定の回転数以上であると判定した場合に、前記コンプレッサを回転するよう制御する事を特徴とする。
【0009】
この発明により、エンジンがコンプレッサに回転動力を伝達出来る状態である事を確認した上で、その回転動力をコンプレッサに伝達するか否かを制御出来るので、エンジンが回転動力を伝達出来ない状態、例えばエンジンが駆動していない状態の時などに、コンプレッサを回転するように制御する事がなく、効率的にコンプレッサの回転を制御する事が可能となる。
【0010】
請求項3に記載の車両用空調装置は、前記第一の判定手段ならびに前記第二の判定手段は、前記車両に搭載され、前記制御手段と接続するナビゲーション装置を構成する制御回路に備わる事を特徴とする。
【0011】
この発明により、ナビゲーション装置を構成する制御回路に備わる周知のカレンダー機能(計時手段)を第一の判定手段の演算に流用する事が可能になるので、車両用空調装置を安価に構成する事が可能になる。
【0012】
【発明の実施の形態】
(第一の実施形態)
本発明の第一の実施形態にかかる車両用空調装置100を図を用いて説明する。図1は本発明の車両用空調装置100の構成の概略を示した説明図である。
【0013】
図1において、10はエバポレータ、20はコンプレッサ、30はコンデンサ、40はレシーバ、50はエキスパッションバルブを示し、車両を空調する冷凍サイクルを構成している。
【0014】
コンプレッサ20を構成する回転駆動部21には、エンジン200の回転動力を伝達する電磁クラッチ80を構成するコンプレッサ20側プーリ81が電磁的に連結している。
【0015】
制御回路60は、車両用空調装置100の各種制御を行うECU(Electronic Control Unit)であり、CPU61、記憶装置62、リレー駆動回路63などから構成されている。
【0016】
この制御回路60へ入力される信号は、後述するコンプレッサセンサ70のコンプレッサ20の回転駆動に関する情報、また後述する操作パネル90からのスイッチ信号、そして車両内各所に設置した図示しない各種センサからのセンサ信号などがあり、これらの各種信号がデジタル信号としてCPU61に入力される。
【0017】
CPU61は、上述した各種信号を演算した結果、車両用空調装置100の制御対象である吹き出し温度を調整する図示しないエアミックス開度調整用サーボモータ、送風機の速度調整用パワートランジスタ、吹き出し口切り替え用サーボモータ、吸い込み口切り替え用サーボモータ、後述する電磁クラッチ80、そして操作パネル90の図示しない表示装置などを駆動する。
【0018】
記憶装置62は、RAMまたはROMから構成されており、後述するコンプレッサセンサー70が検知するコンプレッサ20の回転駆動に関する情報を格納している。コンプレッサ20の回転駆動に関する情報とは、例えばコンプレッサ20の単位時間当たりの回転数情報、またはコンプレッサ20の最終回転駆動日時情報などである。
【0019】
リレー駆動回路63は、受信したCPU61からの信号に基づいて、後述する電磁クラッチ80のコンプレッサ20側プーリ81への通電を制御しているトランジスタ回路である。
【0020】
このリレー駆動回路63が、コンプレッサ20側プーリ81へ通電すると、コンプレッサ20側プーリ81とコンプレッサ20の回転駆動部21とが電磁的に連結し、エンジン200の回転動力がコンプレッサ20へ伝達される。
【0021】
コンプレッサセンサー70は、コンプレッサ20の回転駆動を検知する周知のフォトセンサである。コンプレッサ20の回転駆動部21に常時光線を照射する図示しない発光部と、発光部が照射した光を受光する図示しない受光部とからなり、発光部が照射する光がコンプレッサ20の回転駆動部21によって遮断された回数を、コンプレッサ20の回転数として、CPU61へ伝達している。このコンプレッサセンサー70は、請求項で示す所のコンプレッサ回転数検知手段に相当する。また、本実施形態では、コンプレッサセンサ70はフォトセンサとして説明しているが、他にも電気的接続回数をカウントするタイプのセンサもあり、その種類は問わない。
【0022】
この電磁クラッチ80は、コンプレッサ20側プーリ81と、エンジン200側プーリ82とベルト83とから構成されており、ベルト83にてエンジン200側プーリからコンプレッサ20側プーリ81へ回転動力が伝達している。
【0023】
このコンプレッサ20側プーリ81が回転する事で、電磁的に連結しているコンプレッサ20の回転駆動部21が連動的に回転するので、コンプレッサ20は冷媒を圧縮、吐出する事が出来る。
【0024】
操作パネル90は、車両用空調装置100の駆動、停止、吹き出す温度の設定などを行う設定手段である。CPU61と電気的に接続しており、主に車両前部座席に実質的に対面する位置に配置されている。
【0025】
次に、上述した構成の車両用空調装置100において、コンプレッサ20の回転駆動部21が固着する事を未然に防ぐ作動を図2のフローチャートを用いて説明する。
【0026】
図2のフローチャートのステップS1において、現時点でコンプレッサ20が回転駆動中か否かを判定する。現時点で回転駆動中であれば本フローは終了し、回転駆動中でなければステップS2に進む。
【0027】
ステップS2にて、記憶装置62からコンプレッサ20の最終駆動日時情報を読み出し、ステップS3にて、ステップS2で読み出したコンプレッサ20の最終駆動日時情報に基づいて、コンプレッサ20の未駆動期間T1を演算する。すなわち現在日時情報と最終駆動日時情報との差分の期間情報を求める。この差分の期間情報が未駆動期間T1に相当する。
【0028】
次にステップS4にて、ステップS3で求めた未駆動期間T1と、所定の期間T2とを比較する。この所定の期間T2とは、未駆動期間T1が回転駆動部21が固着化現象を発生させうるだけの長期に渡っているか否かを判別する閾値である。
【0029】
ステップS3で求めた未駆動期間T1が、この所定の期間T2を上回っていれば、回転駆動部21は固着化現象を発生している可能性があるので、ステップS5に進み、所定の期間T2を下回っていれば、本フローは終了する。このステップS4の処理内容は、請求項で示す第一の判定手段に相当する。
【0030】
ステップS5にて、コンプレッサ20の駆動時間T3を計時するタイマーをスタートし、ステップS6にてコンプレッサ20の駆動を開始し、回転駆動部21を回転駆動させる。
【0031】
ステップS7にて、ステップS5でタイマーをスタートさせ、計時している駆動時間T3と、所定の時間T4とを比較する。この所定の時間T4とは、コンプレッサ20の駆動上限時間の事であり、例えば30秒〜1分程度が好適である。コンプレッサ20の駆動時間T3が、駆動上限時間である所定の時間T4を上回るまでステップS7をループし、上回った場合はステップS8に進む。本フローがステップS7をループしている最中は、コンプレッサ20は回転駆動している。
【0032】
ステップS7にて、駆動時間T3が所定の時間T4を上回ると、ステップS8にて、コンプレッサ20の駆動を停止し、本フローは終了する。
【0033】
上述した構成と作動とにより、コンプレッサ20の回転駆動部21にて固着化現象が発生する前に、定期的に回転駆動部21を回転駆動させる事が可能となり、コンプレッサ20が長期間未駆動の状態にならないように出来るので、コンプレッサ20の回転駆動部21が固着する事を未然に防ぎ、コンプレッサ20の寿命を延長する事が可能となる。
【0034】
(第二実施形態)
上述した第一実施形態では、未駆動期間T1が所定の期間T2を上回った場合、即座にコンプレッサ20の回転駆動させるように制御しているが、コンプレッサ20の回転駆動は自律的なものではなく、エンジン200から回転駆動力を電磁クラッチ80にて伝達されて、回転駆動している他律的なものなので、未駆動期間T1が所定の期間T2を上回ったと判定しても、その時にエンジン200から回転駆動力を伝達されなければ、コンプレッサ20は回転駆動出来ない。
【0035】
そこで、エンジン200の回転駆動状態を常時検知し、コンプレッサ20の未駆動期間T1が所定の期間T2を上回った際、エンジン200から回転駆動力が伝達出来る状態か否かを判定してから、コンプレッサ20を回転駆動させると言う処理手順である事が効率的で望ましい。
【0036】
図3に、上述した処理に好適な車両用空調装置100の構成図を示した。図3に示した車両用空調装置100には、図1に示した車両用空調装置100の構成図と近似しているが、エンジン200の回転数を検知する周知のエンジン回転センサ71が新たに設けられている事が異なる点である。このエンジン回転センサ71がCPU61へエンジン200の回転数に関する情報を伝達している。
【0037】
次に、上述した構成の車両用空調装置100において、コンプレッサ20の回転駆動部21が固着する事を未然に防ぐ効率的な作動を図4のフローチャートを用いて説明する。
【0038】
図4に示すフローチャートは図2に示したフローチャートと近似しているが、ステップS4にて、未駆動期間T1が所定の期間T2を上回っていると判定した場合、ステップS5ではなく、ステップS11、そしてステップS12に進む処理内容が追加されている所が異なる点である。
【0039】
ステップS11にて、エンジン回転数Rを取得し、続くステップS12にてそのエンジン回転数Rが0(ゼロ)か否か、すなわちエンジン200は駆動しているか否かを判定する。
【0040】
エンジン回転数Rが0(ゼロ)であれば、エンジン200は駆動しておらず、コンプレッサ20に伝達する回転駆動力も発生していない事になるので、本フローは終了する。
【0041】
エンジン回転数Rが0(ゼロ)ではなければ(負数である事はあり得ないのでここでは正数である事を前提に説明している)エンジン200は駆動しているので、コンプレッサ20に伝達出来る回転駆動力が存在している事となり、ステップS5に進む。
【0042】
ここで、ステップS12に示す処理内容は、請求項で示す第二の判定手段に相当する。その後の処理内容は第一実施形態で説明した通りなので省略する。
【0043】
上述した構成と作動とにより、効率的にコンプレッサ20の回転駆動部21にて固着化現象が発生する前に、定期的に回転駆動部21を回転駆動させる事が可能となり、コンプレッサ20が長期間未駆動の状態にならないように出来る。
【0044】
(第三実施形態)
上述した第一、第二実施形態では、第一の判定手段、第二の判定手段はともにCPU61にて判定演算処理がなされているが、この判定演算処理の為に、CPU61には計時手段が備わっていなければならない。
【0045】
例えば、ステップS2にて、コンプレッサ20の最終駆動日時情報を読み出す処理内容があるが、コンプレッサ20の最終駆動日時情報を記憶装置62に格納する為には、その日時情報を計時する為に計時手段が必要となる。また、ステップS3にて、未駆動期間T1を演算する処理内容があるが、これは現在日時情報から最終駆動日時情報を減算する事で得られるものなので、現在日時情報を計時する為にも計時手段が必要となる。他の処理内容でも計時手段が存在している事が前提の処理内容が複数ある。
【0046】
上述したように、CPU61は車両用空調装置100の制御部60を構成するECUである。一般的な車両用空調装置用ECUに計時手段を設けるのはコストが高くなる可能性がある。
【0047】
そこで、計時手段を既に搭載している他の車載機器、例えばナビゲーション装置300とCPU61とを接続し、計時手段が必要となる処理の時だけナビゲーション装置300の制御を行う制御回路301にて、計時処理をさせ、その演算結果情報を、続く処理内容に用いれば、CPU61に計時手段を設ける必要がなくなり、コストが上昇する事を防ぐ事が可能になる。
【0048】
図5に、ナビゲーション装置300の制御回路301を利用する車両用空調装置100の構成図を示す。
【0049】
上述したコンプレッサセンサ70と、エンジン回転数センサ71とが制御回路301と接続しており、コンプレッサ20の回転駆動に関する情報と、エンジン200の回転駆動に関する情報は、一旦制御回路301にて、計時的情報を付加されて、その後、CPU61に送信される。
【0050】
上述した構成により、ナビゲーション装置300を構成する制御回路301に備わる計時手段を第一、ならびに第二の判定手段の演算に用いる事が可能になるので、車両用空調装置100を安価に構成する事が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態の車両用空調装置100の構成の概略を示す構成図である。
【図2】本発明の第一の実施形態の車両用空調装置100の作動を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第二の実施形態の車両用空調装置100の構成の概略を示す構成図である。
【図4】本発明の第一の実施形態の車両用空調装置100の作動を示すフローチャートである。
【図5】本発明の第三の実施形態の車両用空調装置100の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
10 エバポレータ
20 コンプレッサ
21 回転駆動部
30 コンデンサ
40 レシーバ
50 エキスパッションバルブ
60 制御部
61 CPU
62 記憶装置
63 リレー駆動回路
70 コンプレッサセンサ
71 エンジン回転数センサ
80 電磁クラッチ
81 コンプレッサ20側プーリ
82 エンジン200側プーリ
83 ベルト
90 操作パネル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as one of the causes of failure of a compressor of a vehicle air conditioner, it is said that since the compressor is not rotated (not used) for a long period of time, the drive portion is not lubricated and the drive portion is stuck and cannot be rotated. There is a phenomenon.
[0003]
For this reason, in order to prevent the driving portion from sticking even if the driving portion is not rotated (used) for a long period of time, a method of selecting a material of the driving portion that is difficult to stick or mixing a lubricant into the refrigerant is used. Was.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, it takes time and effort to select the material of the driving part, and the material to be selected must be highly lubricating and hard to adhere even if it is not rotated (used) for a long period of time. Had become. Also, in the case where a lubricant is mixed in the refrigerant, if a predetermined ratio or more is mixed, there is a problem in circulating the refrigeration cycle.
[0005]
The present invention has been made in view of the above points. In other words, by preventing the compressor from being in a non-rotating (unused) state for a long period of time, it is possible to prevent the rotational driving portion of the compressor from sticking and to extend the life of the compressor. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle air conditioner according to
[0007]
According to the present invention, since the compressor does not stay in a non-rotating (unused) state for a long period of time, it is possible to prevent the driving part of the compressor from sticking.
[0008]
The vehicle air conditioner according to
[0009]
According to the present invention, after confirming that the engine is in a state capable of transmitting rotational power to the compressor, it is possible to control whether or not to transmit the rotational power to the compressor, so that the engine cannot transmit rotational power, for example, It is not necessary to control the compressor to rotate when the engine is not running, and the rotation of the compressor can be efficiently controlled.
[0010]
The vehicle air conditioner according to
[0011]
According to the present invention, it is possible to divert a well-known calendar function (time measuring means) provided in a control circuit constituting the navigation device to the calculation of the first determining means, so that the vehicle air conditioner can be configured at low cost. Will be possible.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First embodiment)
A
[0013]
In FIG. 1,
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The signal input to the
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
When the
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The rotation of the
[0024]
The
[0025]
Next, the operation of the
[0026]
In step S1 of the flowchart of FIG. 2, it is determined whether or not the
[0027]
In step S2, the last drive date and time information of the
[0028]
Next, in step S4, the non-driving period T1 obtained in step S3 is compared with a predetermined period T2. The predetermined period T2 is a threshold value for determining whether or not the non-driving period T1 is long enough to cause the
[0029]
If the non-driving period T1 obtained in step S3 is longer than the predetermined period T2, the
[0030]
In step S5, a timer for measuring the drive time T3 of the
[0031]
In step S7, the timer is started in step S5, and the measured driving time T3 is compared with a predetermined time T4. The predetermined time T4 is a driving upper limit time of the
[0032]
If the drive time T3 exceeds the predetermined time T4 in step S7, the drive of the
[0033]
With the above-described configuration and operation, the
[0034]
(Second embodiment)
In the above-described first embodiment, when the non-driving period T1 exceeds the predetermined period T2, the
[0035]
Therefore, the rotational driving state of the
[0036]
FIG. 3 shows a configuration diagram of a
[0037]
Next, an efficient operation of the
[0038]
Although the flowchart shown in FIG. 4 is similar to the flowchart shown in FIG. 2, if it is determined in step S4 that the non-driving period T1 is longer than the predetermined period T2, the process proceeds to step S11 instead of step S5. The difference is that the processing content that proceeds to step S12 is added.
[0039]
In step S11, the engine speed R is acquired, and in subsequent step S12, it is determined whether or not the engine speed R is 0 (zero), that is, whether or not the
[0040]
If the engine speed R is 0 (zero), the
[0041]
If the engine speed R is not 0 (zero) (it is not possible to be a negative number, and the explanation here is based on the assumption that the engine speed is a positive number), the
[0042]
Here, the processing content shown in step S12 corresponds to the second determination means described in the claims. Subsequent processing is as described in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0043]
With the above-described configuration and operation, the
[0044]
(Third embodiment)
In the above-described first and second embodiments, both the first determination means and the second determination means are subjected to the determination calculation processing by the
[0045]
For example, in step S2, there is a processing content for reading the last drive date and time information of the
[0046]
As described above, the
[0047]
Therefore, the
[0048]
FIG. 5 is a configuration diagram of the
[0049]
The above-described
[0050]
With the configuration described above, the timekeeping means provided in the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically illustrating a configuration of a
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the
FIG. 3 is a configuration diagram schematically illustrating a configuration of a
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
62
Claims (3)
前記コンプレッサ回転数に基づいて、前記コンプレッサの回転駆動を制御する制御手段とを備える車両用空調装置であって、
前記制御手段は、前記コンプレッサ回転数検知手段が検知した前記コンプレッサ回転数から前記コンプレッサの回転時間を演算し、前記コンプレッサが所定の時間以上、未回転か否かを判定する第一の判定手段を有し、当該第一の判定手段が、前記コンプレッサは所定の期間以上、未回転であると判定した場合は、前記コンプレッサを回転するように制御する事を特徴とする車両空調装置。Compressor rotation speed detection means for detecting a rotation speed of a compressor constituting a refrigeration cycle for air conditioning a vehicle,
Control means for controlling the rotational drive of the compressor based on the compressor rotation speed,
The control means calculates a rotation time of the compressor from the compressor rotation number detected by the compressor rotation number detection means, and the first determination means for determining whether the compressor is not rotating for a predetermined time or more. The vehicle air conditioner, wherein when the first determination means determines that the compressor has not been rotated for a predetermined period or more, the compressor is controlled to rotate.
前記制御手段は、前記エンジン回転数検知手段が検知する前記エンジン回転数が単位時間あたり、所定の回転数以上か否かを判定する第二の判定手段を有し、前記第一の判定手段が、前記コンプレッサは所定の期間以上、未回転であると判定し、かつ、前記第二の判定手段が、前記エンジン回転数は所定の回転数以上であると判定した場合に、前記コンプレッサを回転するよう制御する事を特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。An engine speed detecting unit that detects the number of rotations of the engine that transmits rotation power to the compressor and transmits the rotation speed to the control unit,
The control unit has a second determination unit that determines whether the engine speed detected by the engine speed detection unit is equal to or higher than a predetermined rotation speed per unit time, and the first determination unit , The compressor is determined to be not rotating for a predetermined period or more, and the second determination unit is configured to rotate the compressor when the engine speed is determined to be equal to or more than a predetermined rotation speed. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the control is performed in such a manner.
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