JP2013180738A - Control device for air-conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載された空調システムを制御する空調システム制御装置に関する。 The present invention relates to an air conditioning system control device that controls an air conditioning system mounted on a vehicle.
近年、市販されている一般的な車両には、空調システム(以下、エアコンまたはA/Cともいう)が搭載されている。この空調システムは、暖房機能、冷房機能、除湿機能等を有しており、車室内の空気の温度や湿度等の調節を行っている。 In recent years, an air conditioning system (hereinafter also referred to as an air conditioner or A / C) is mounted on a general vehicle that is commercially available. This air conditioning system has a heating function, a cooling function, a dehumidifying function, etc., and adjusts the temperature and humidity of the air in the passenger compartment.
空調システムは、環状の冷媒循環路上に、貯蔵器(以下、レシーバータンクともいう)と、蒸発器(以下、エバポレーターともいう)と、加圧器(以下、コンプレッサーともいう)と、凝縮器(以下、コンデンサーともいう)と、を備え、冷媒の気化熱を利用して、車室内の冷房を行うようになっている。 The air conditioning system includes an annular refrigerant circulation path, a reservoir (hereinafter also referred to as a receiver tank), an evaporator (hereinafter also referred to as an evaporator), a pressurizer (hereinafter also referred to as a compressor), and a condenser (hereinafter referred to as a compressor). And is also used to cool the passenger compartment by using the heat of vaporization of the refrigerant.
冷媒は、レシーバータンクに蓄えられ、このレシーバータンクに蓄えられた冷媒は、エバポレーターを構成する冷媒が通るパイプに導入されるようになっている。そして、エバポレーターのパイプの外部を通過する空気は、冷媒との間で熱交換が行われる。エバポレーターにより熱交換された空気は、冷やされ、冷風となって車室内へ取り込まれる。一方、熱交換によりエバポレーターを通過する空気から熱を奪った冷媒は、気化される。 The refrigerant is stored in a receiver tank, and the refrigerant stored in the receiver tank is introduced into a pipe through which the refrigerant constituting the evaporator passes. The air passing outside the evaporator pipe undergoes heat exchange with the refrigerant. The air heat-exchanged by the evaporator is cooled and taken into the passenger compartment as cold air. On the other hand, the refrigerant that has taken heat from the air passing through the evaporator by heat exchange is vaporized.
エバポレーターで気化された冷媒は、コンプレッサーにおいて液化されやすいように圧縮される。コンプレッサーで圧縮された冷媒は、コンデンサーにおいて外気によって冷却され、液体に戻されて、レシーバータンクに蓄えられる。空調システムは、上記のような循環を繰り返すことにより、車室内の冷房を行う。なお、上記冷媒の圧縮を行うコンプレッサーは、内燃機関(以下、エンジンとして説明する)の出力を利用して作動される。 The refrigerant vaporized by the evaporator is compressed by the compressor so as to be easily liquefied. The refrigerant compressed by the compressor is cooled by outside air in the condenser, returned to the liquid, and stored in the receiver tank. The air conditioning system cools the passenger compartment by repeating the above-described circulation. The compressor that compresses the refrigerant is operated by using the output of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine).
このようなエンジンおよび空調システムを備えた車両において、エンジン回転数にオーバーシュートが発生した場合に、上昇したエンジン回転数に応じたエンジン停止条件を設定し、エンジンおよび空調システムを過回転に起因した故障から保護するものがある(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載のエンジン駆動式空気調和機は、エンジン回転数を検出する手段を設けるとともに、エンジン回転数が予め設定された使用範囲外の回転数域となったとき、回転規制手段により回転数に対応して定められた所定時間の経過後にエンジンを停止するようになっている。これにより、所定時間内にエンジン回転数のオーバーシュートが収束すれば、エンジンの運転を継続するとともに、オーバーシュートが継続していれば、エンジンを停止し、エンジンおよび空調システムを過回転から保護するようになっていた。
In a vehicle equipped with such an engine and an air conditioning system, when an overshoot occurs in the engine speed, an engine stop condition is set according to the increased engine speed, and the engine and the air conditioning system are caused by the overspeed. There is one that protects from a failure (see, for example, Patent Document 1). The engine-driven air conditioner described in
ところで、このような空調システムを備えた車両を、長期間エンジン停止状態で常温(例えば、25[℃])の屋外に放置(以下、ソークという)すると、空調システムのコンプレッサー内において、通常は気体であるはずの冷媒が冷却され、液化して貯留されてしまう、いわゆる液溜りを起こす場合がある。 By the way, if a vehicle equipped with such an air conditioning system is left outdoors (hereinafter referred to as “soak”) at room temperature (for example, 25 [° C.]) with the engine stopped for a long period of time, it is usually gas in the compressor of the air conditioning system. The refrigerant, which should be, may be cooled and liquefied and stored.
このような液溜りが発生すると、空調システムのコンプレッサーに負荷がかからなくなる。このコンプレッサーはエンジンの出力を利用して作動されるため、コンプレッサーを作動させるのに必要なトルクが不要になると、エンジンの回転速度を過上昇するように作用する。これが、エンジンの吹き上がりである。 When such a liquid pool occurs, no load is applied to the compressor of the air conditioning system. Since this compressor is operated using the output of the engine, when the torque required to operate the compressor is no longer necessary, the compressor operates to increase the rotational speed of the engine excessively. This is the engine blow-up.
しかしながら、この特許文献1に記載されたものは、エンジンの回転数がオーバーシュートにより使用範囲を超えた場合について考慮しているものの、冷媒を流通させるライン内に圧力センサが無いタイプの車載エアコンにおいて、当該ライン内に発生する液溜りを原因とし、コンプレッサーの負荷が予測より軽減されることによって、空調システムの始動時に発生するエンジン回転数の過上昇、いわゆる吹き上がりを防止するようなものではない。
However, although what is described in
空調システムの動作時には、空調システムの負荷分によるエンジン出力の低下を制御装置の制御により補正する。具体的には、制御装置がISC空気量を増加する等の制御を行い、エンジン出力が一時的に増強される。しかし、ソーク中のコンプレッサー内に液溜りが生じていると、空調システムの負荷が予測より軽いため空転状態となる。この時、エンジン出力は一時的に増強されているため、エンジン回転数の過上昇、つまり吹き上がりが発生するという問題があった。 During operation of the air conditioning system, a decrease in engine output due to the load of the air conditioning system is corrected by control of the control device. Specifically, the control device performs control such as increasing the ISC air amount, and the engine output is temporarily increased. However, if a liquid pool is generated in the compressor in the soak, the load on the air conditioning system is lighter than expected and the engine is idling. At this time, since the engine output is temporarily increased, there has been a problem that an excessive increase of the engine speed, that is, a blow-up occurs.
すなわち、制御装置は、液溜りがないという予測に基づいて、空調システムのコンプレッサーを駆動するのに必要なトルクまで、エンジンに余分に出力させる。ところが、予測に反して液溜りが発生している場合、コンプレッサーの負荷が予測より軽くなり、コンプレッサーを作動させるために増強されたトルクによって、エンジンが吹き上がりを起こしてしまうという問題があった。 That is, the control device causes the engine to output an extra amount of torque necessary to drive the compressor of the air conditioning system based on the prediction that there is no liquid pool. However, when the liquid pool is generated contrary to the prediction, the load of the compressor becomes lighter than the prediction, and there is a problem that the engine is blown up by the torque increased to operate the compressor.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、ソークした車両を始動した場合等に、コンプレッサー内の液溜りが原因となって発生する可能性のある内燃機関の吹き上がりを防止する空調システム制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. An internal combustion engine that may be generated due to a liquid pool in a compressor when a soaked vehicle is started or the like is provided. An object of the present invention is to provide an air conditioning system control device that prevents blowing up.
本発明に係る空調システム制御装置は、上記課題を解決するため、(1)内燃機関と、前記内燃機関の出力の一部を用いて駆動され車室内を温度調節する空調システムと、を備えた車両に搭載され、前記空調システムの駆動状態を制御する空調システム制御装置において、前記内燃機関が始動されたことを条件に計時を開始する始動後タイマーと、前記始動後タイマーによる計時が所定時間内であることを条件に、前記空調システムの動作を一時停止して再起動する間欠制御手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an air conditioning system control apparatus according to the present invention includes (1) an internal combustion engine, and an air conditioning system that is driven by using a part of the output of the internal combustion engine and adjusts the temperature of the passenger compartment. In an air conditioning system control device mounted on a vehicle and controlling the driving state of the air conditioning system, a post-start timer that starts timing on the condition that the internal combustion engine is started, and time measurement by the post-start timer within a predetermined time And an intermittent control means for temporarily stopping and restarting the operation of the air conditioning system.
この構成により、始動後タイマーが、内燃機関を始動した直後の始動後所定時間を計測する。機関始動後所定時間以内ならば、加圧器内の液溜りを原因とする吹き上がりが発生する可能性がある。その吹き上がりを防止する対策として、間欠制御手段により空調システムの動作を一時停止した後に再起動する。この空調システムの一時停止により吹き上がりが解消されるので、空調システムを再起動すれば、内燃機関の定常動作が得られる。 With this configuration, the post-start timer measures a predetermined time after start immediately after starting the internal combustion engine. If it is within a predetermined time after the engine is started, there is a possibility that blow-up due to liquid accumulation in the pressurizer may occur. As a countermeasure for preventing the blow-up, the operation of the air conditioning system is temporarily stopped by the intermittent control means and then restarted. Since the air-conditioning system is temporarily stopped, the blow-up is eliminated, and if the air-conditioning system is restarted, a steady operation of the internal combustion engine can be obtained.
なお、空調システム制御装置は、内燃機関の総合的な制御において、予想される空調システムの駆動負荷を機関出力に上乗せ補正するように制御している。予想に反して空調システムの駆動負荷がない場合に、機関出力に上乗せ補正した過剰出力によって吹き上がりが発生する。 Note that the air conditioning system control device performs control so that the expected driving load of the air conditioning system is added to the engine output and corrected in the overall control of the internal combustion engine. When there is no driving load of the air conditioning system contrary to the expectation, a blow-up occurs due to the excessive output corrected by adding to the engine output.
一方、内燃機関が始動後所定時間を経過してしまうと、内燃機関に連動して空調システム内の加圧器がある程度回転されるので、吹き上がりの原因となっていた加圧器内の液溜り現象は自然解消される。したがって、機関始動後所定時間を経過した後に空調システムの動作をONしても吹き上がり対策は不要である。 On the other hand, if the predetermined time has elapsed after the internal combustion engine starts, the pressurizer in the air conditioning system rotates to some extent in conjunction with the internal combustion engine, so that the liquid pool phenomenon in the pressurizer that caused the blow-up Will be eliminated naturally. Therefore, even if the operation of the air conditioning system is turned on after a predetermined time has elapsed after the engine is started, no countermeasure is required.
このように、間欠制御手段が、空調システムの動作を内燃機関の始動から所定時間だけ一時停止することにより、吹き上がりを鎮静化させる。その一時停止中に、吹き上がりの原因となっていた加圧器内の液溜り現象は解消される。したがって、空調システムが再起動した際に、内燃機関の吹き上がりは無くなっている。特に、ソークした後(以下、ソーク明けという)等の機関始動時に、空調システムの加圧器内で生じている液溜りによる機関の吹き上がりを、確実に抑制できる。 In this way, the intermittent control means calms the blow-up by temporarily stopping the operation of the air conditioning system for a predetermined time from the start of the internal combustion engine. During the temporary stop, the liquid pool phenomenon in the pressurizer that caused the blow-up is eliminated. Therefore, when the air conditioning system is restarted, the internal combustion engine is not blown up. In particular, when the engine is started after soaking (hereinafter referred to as “soak break”), the engine blow-up due to the liquid pool generated in the pressurizer of the air conditioning system can be reliably suppressed.
また、本発明に係る空調システム制御装置は、上記(1)に記載の空調システム制御装置において、(2)前記間欠制御手段は、空調システムの動作を複数の間欠回数で一時停止することを特徴とする。 The air conditioning system control device according to the present invention is the air conditioning system control device according to (1), wherein (2) the intermittent control means temporarily stops the operation of the air conditioning system at a plurality of intermittent times. And
この構成により、内燃機関を始動した直後の始動後所定時間内は吹き上がりがあるものと想定し、間欠制御手段が、空調システムの動作を複数の間欠回数で一時停止することにより、吹き上がりを鎮静化させる。空調システムの動作を一時停止するだけでも吹き上がりを鎮静化させられるところを、このように複数回間欠停止することで、吹き上がりの原因となっていた加圧器内の液溜り現象はより確実に解消される。 With this configuration, it is assumed that there is a blow-up within a predetermined time immediately after the start of the internal combustion engine, and the intermittent control means pauses the operation of the air conditioning system at a plurality of intermittent times, thereby raising the blow-up. Sedate. By simply stopping the operation of the air conditioning system just by temporarily stopping the blow-up, it is possible to more reliably prevent the liquid pool phenomenon in the pressurizer that caused the blow-up by intermittently stopping the blow-up several times. It will be resolved.
また、本発明に係る空調システム制御装置は、上記(1)または(2)に記載の空調システム制御装置において、(3)前記空調システムの動作時に、機関回転数が所定値を超えている場合に吹き上がりと判定する吹き上がり判定手段を備え、前記間欠制御手段は、前記吹き上がり判定手段が吹き上がりと判定した場合に、前記空調システムの動作を所定時間だけ一時停止した後に再起動することを特徴とする。 The air conditioning system control device according to the present invention is the air conditioning system control device according to (1) or (2), wherein (3) the engine speed exceeds a predetermined value during operation of the air conditioning system. The intermittent control means is configured to temporarily restart the operation of the air conditioning system for a predetermined time when the blow-up determination means determines that the blow-up has occurred. It is characterized by.
この構成により、吹き上がり判定手段は、空調システムの動作時の機関回転数が所定値を超えているならば吹き上がりと判定する。吹き上がり判定中は、間欠制御手段が、空調システムの動作を所定時間だけ一時停止することにより、吹き上がりを鎮静化させる。その一時停止中に、吹き上がりの原因となっていた加圧器内の液溜り現象は解消される。したがって、空調システムが再起動した際に、内燃機関の吹き上がりは無くなっている。 With this configuration, the blow-up determination means determines that the blow-up has occurred if the engine speed during operation of the air conditioning system exceeds a predetermined value. During the blow-up determination, the intermittent control means suspends the blow-up by temporarily stopping the operation of the air conditioning system for a predetermined time. During the temporary stop, the liquid pool phenomenon in the pressurizer that caused the blow-up is eliminated. Therefore, when the air conditioning system is restarted, the internal combustion engine is not blown up.
このように、ソーク明け等の機関始動時に、空調システムの加圧器内で生じている液溜りによる機関の吹き上がりを、より確実に抑制できる。 Thus, when the engine is started, such as after the soak, the engine blow-up due to the liquid pool generated in the pressurizer of the air conditioning system can be more reliably suppressed.
また、本発明に係る空調システム制御装置は、上記(3)に記載の空調システム制御装置において、(4)前記間欠制御手段は、前記吹き上がり判定手段から、前記空調システムの一時停止中に吹き上がりが鎮静化したことを表す鎮静化情報を取得したことを条件に前記空調システムを再起動することを特徴とする。 Further, the air conditioning system control device according to the present invention is the air conditioning system control device according to (3), wherein (4) the intermittent control means is blown from the blow-up determination means while the air conditioning system is temporarily stopped. The air conditioning system is restarted on the condition that sedation information indicating that the rise has been sedated has been acquired.
この構成により、吹き上がり判定手段は、空調システムの一時停止中に機関回転数が所定値未満であれば、吹き上がりは鎮静化していると判定し、鎮静化情報を間欠制御手段に伝達する。間欠制御手段は、鎮静化情報を受けて、空調システムを再起動する。したがって、機関始動時に、液溜りによる機関の吹き上がりのため、空調システムが一時停止中であっても、吹き上がりが鎮静化すれば、速やかに空調システムを再起動することができる。このようにして、ソーク明け等の機関始動時に、ありがちな液溜りによる空調システムの一時停止時間を必要最小限にすることが可能となる。 With this configuration, if the engine speed is less than a predetermined value during the temporary stop of the air conditioning system, the blow-up determination unit determines that the blow-up has been sedated and transmits sedation information to the intermittent control unit. The intermittent control means receives the sedation information and restarts the air conditioning system. Therefore, when the engine is started, the engine blows up due to the liquid pool, so that even if the air conditioning system is temporarily stopped, the air conditioning system can be restarted promptly if the blow-up subsides. In this way, it is possible to minimize the suspension time of the air-conditioning system due to the liquid pool that tends to occur when the engine is started, such as after the soak.
本発明によれば、ソークした車両を始動した場合等に、コンプレッサー内の液溜りが原因となって発生する可能性のある内燃機関の吹き上がりを防止する空調システム制御装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when starting a soaked vehicle etc., the air-conditioning system control apparatus which prevents the blow-up of the internal combustion engine which may generate | occur | produce due to the liquid pool in a compressor can be provided.
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態について、図面を参照して説明する。
まず、構成について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the configuration will be described.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る空調システム制御装置および空調システムを搭載した車両の概略ブロック構成図である。図2は、本発明の第2の実施の形態に係る空調システムの主要な構成部品を示した車両の前部付近の斜視図である。 FIG. 1 is a schematic block configuration diagram of a vehicle equipped with an air conditioning system control device and an air conditioning system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the vicinity of the front portion of the vehicle showing the main components of the air conditioning system according to the second embodiment of the present invention.
図1に示すように、車両10は、原動機であるエンジン20と、エンジン20により作動される空調システム30と、車両10全体を制御するための車両用電子制御ユニット(以下、ECUという)100と、を備えている。
As shown in FIG. 1, a
エンジン20は、ガソリンあるいは軽油等の炭化水素系の燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置により構成されている。また、エンジン20は、後述する空調システム30のコンプレッサー34に動力を伝達するためのクランクプーリ20aを有している。
The
また、エンジン20には、エンジン回転数を検出する回転数センサ23、水温センサ24および不図示の各種のセンサが設けられている。エンジン20に設けられた上記各センサが検出した検出信号は、ECU100に入力されるようになっている。エンジン20は、これらの信号により、ECU100によって燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御等の運転制御が行われるようになっている。
The
空調システム30は、環状の冷媒循環路40上に、冷媒を貯留するレシーバータンク31と、冷媒を霧状に噴出させるエキスパンションバルブ32と、冷媒を気化させる蒸発器(以下、エバポレーターという)33と、気化された冷媒を圧縮するコンプレッサー34と、高温高圧の冷媒を冷却し液化させるコンデンサー35と、を備えている。また、空調システム30は、エバポレーター33に対向して設けられたブロアファン37と、コンデンサー35に対向して設けられた冷却電動ファン38と、を備えている。
The
さらに、空調システム30は、圧縮された冷媒の流量を検出する流量センサ42と、温度を測定する温度センサ43と、を備えている。なお、空調システム30は、冷媒として、例えば、オゾン層破壊係数ゼロのフロンHFC407Cを用いる。
The
レシーバータンク31は、コンデンサー35で液化された冷媒を一時的に溜めておく容器である。後述するように、コンプレッサー34はエンジン20で駆動されるため、コンプレッサー34の回転速度が変動する。また、車室温度は外気温度の影響を大きく受けて変動する。したがって、冷媒循環路40内を循環する冷媒量が大きく変動するので、この冷媒量をレシーバータンク31によって調節するようになっている。
The
また、レシーバータンク31は、完全に液化しなかった冷媒と、液化した冷媒と、を分離したり、乾燥剤を通すことによって冷媒中の水分を除去したり、フィルターによって異物の除去等も行うようになっている。さらに、レシーバータンク31は、サイトグラスと呼ばれる透明なのぞき窓を有し、外部から冷媒の残量を目視できるようになっている。詳しくは、エンジン20を作動させ、空調システム30を作動させた場合に、目視可能である。
In addition, the
エキスパンションバルブ32は、高圧状態の液化した冷媒を小さな孔から噴出させるようになっている。これにより、高圧の冷媒を急激に断熱膨張させ、低温低圧の霧状の冷媒にし、気化(蒸発)しやすいようにしている。また、エキスパンションバルブ32は、噴出量を調節することにより、冷房能力を調節するようになっている。
The
エバポレーター33は、ラジエーターのような構造を有しており、低温低圧の霧状冷媒が内部を通過するパイプが巡らされている。エバポレーター33は、上記パイプの表面に接する高温の空気と、パイプ内を通過する低温低圧の霧状冷媒と、によって熱交換を行わせるようになっている。この熱交換により、エバポレーター33のパイプ内の冷媒は、外部の空気の熱を奪って気化する。一方、エバポレーター33のパイプの外部を通過する空気は、冷媒に熱を奪われて冷やされるようになっている。
The
コンプレッサー34は、気化された冷媒を圧縮するようになっている。気化された冷媒は、このコンプレッサー34により、高温高圧の気体へと圧縮され、液化されやすくなる。
The
また、コンプレッサー34は、エンジン20から動力を入力するためのマグネットクラッチ34aを有している。マグネットクラッチ34aは、駆動ベルト22を介してエンジン20のクランクプーリ20aと接続されており、エンジン20から出力された動力が伝達されるようになっている。また、マグネットクラッチ34aは、ECU100に制御され、エンジン20から出力された動力を、コンプレッサー34に伝達するか否かを切り換えるようになっている。
The
コンデンサー35は、ラジエーターと同様の構造を有しており、外部に対する表面積が大きく取られた冷却通路が内部に設けられ、冷媒が通過するようになっている。コンデンサー35では、入力された高温高圧の気体状の冷媒を、冷却通路を通過中に外気によって冷却させ、液化させるようになっている。
The
ブロアファン37は、エバポレーター33に対向して配置され、車室内等の高温の空気をエバポレーター33に送り、エバポレーター33における冷媒の気化を促進させ、エバポレーター33によって熱を奪われ冷たくなった空気を車室内に送り出すようになっている。また、ブロアファン37は、ECU100によって制御され、作動の有無や送風量を切り換えるようになっている。
The
冷却電動ファン38は、コンデンサー35に対向して配置され、車外の空気を導き、コンデンサー35に送り出すようになっている。この冷却電動ファン38によって、車外から導入される空気が積極的に取り入れられ、コンデンサー35内を通過する冷媒を冷却させるようになっている。また、冷却電動ファン38は、ECU100によって制御され、作動の有無や送風量を切り換えるようになっている。
The cooling
流量センサ42は、コンプレッサー34に一体となって設けられ、コンプレッサー34に圧縮された冷媒の流量を検出するようになっている。また、流量センサ42は、ECU100に接続され、コンプレッサー34に圧縮された冷媒の流量検出信号を出力するようになっている。
The
温度センサ43は、エバポレーター33をはさんでブロアファン37の反対側に設けられている。したがって、温度センサ43は、車室内に設けられる。温度センサ43は、エバポレーター33に冷却された空気の温度(以下、エバ後温度という)を検出するようになっている。また、温度センサ43は、ECU100に接続され、検出されたエバ後温検出信号を出力するようになっている。
The temperature sensor 43 is provided on the opposite side of the
ECU100は、CPU(Central Processing Unit)100a、ROM(Read Only Memory)100b、RAM(Random Access Memory)100cおよび不図示の入出力インターフェースを有している。
The
また、ECU100のCPU100aは、不図示のイグニッションスイッチ、空調スイッチ等と接続されている。また、CPU100aは回転数センサ23をはじめ各センサ等からの信号を入力し、ROM100bに格納されたプログラムを実行し、ROM100bに格納された各種データやマップを参照して演算処理し、各アクチュエータ等への命令信号を出力する。なお、ECU100の出力のほとんどはCPU100aの演算処理した結果である。したがって、CPU100aによる出力を、ECU100による出力として説明する。
Further, the
イグニッションスイッチは、エンジン20の作動開始を指示するエンジン始動信号およびエンジン20の作動停止を指示するエンジン停止信号の出力を切り換えるようになっている。以下では、エンジン始動信号およびエンジン停止信号の双方を含めて、イグニッション信号(以下、IG信号という)とする。
The ignition switch switches the output of an engine start signal for instructing start of operation of the
空調スイッチは、空調システム30の作動開始を指示する空調開始信号および空調システム30の作動停止を指示する空調停止信号の出力を切り換えるようになっている。また、空調スイッチは、送風の強度を選択する送風強度信号の出力も切り換えるようになっている。以下では、空調開始信号、空調停止信号および送風強度信号を含めて、空調作動信号とする。
The air conditioning switch is configured to switch the output of an air conditioning start signal that instructs the start of operation of the
ECU100は、前記各スイッチから、IG信号および空調作動信号がそれぞれ入力されるようになっている。また、ECU100は、上述したように、空調システム30の流量センサ42と接続され、コンプレッサー34による冷媒圧縮後の冷媒流量検出信号が入力されるようになっている。
The
また、ECU100は、温度センサ43と接続され、エバポレーター33に冷却された空気の温度を示すエバ後温検出信号が入力されるようになっている。
Further, the
これら入力された各信号により、ECU100は、車両10のエンジン20の始動、空調システム30の起動、空調システム30のエバポレーター33によって冷却された空気の温度、空調システム30のコンプレッサー34により圧縮された冷媒の流量等を検出するようになっている。
Based on these input signals, the
また、ECU100のROM100bには、コンプレッサー34が必要とする予想トルクBをエンジン20で支援するために設定された補正量Aを表す制御マップが記憶されている。この制御マップは、ECU100が、補正量Aに相当するISC(Idol Speed Control)空気量を適切に制御するために用いる制御情報により構成されている。さらに、ROM100bには、エンジン回転が基準値を超えて吹き上がっているか否かを判定するための閾値Nethを記憶している。この閾値は、例えば1,750rpmに設定されている。また、ROM100bには、車両10の諸元値、車速およびスロットル開度に基づいて変速線図を表すマップ、変速制御を実行するためのプログラム、空調システム制御処理のプログラム等が記憶されている。
Further, the
上述したように、エンジン20のクランクプーリ20aは、駆動ベルト22を介して、コンプレッサー34のマグネットクラッチ34aと接続されている。よって、ECU100は、エンジン20が必要とするトルクに、コンプレッサー34で使用されるトルクも含めて、エンジン20の運転制御を行うようになっている。
As described above, the crank pulley 20 a of the
次に、図3および図4を用いて動作の説明をする。図3は本発明の第1の実施の形態に係る空調システム制御装置において、空調システム始動時のエンジン回転数の変動を表すグラフである。図4は、本発明の第1の実施の形態に係る空調制御処理を示すフローチャートである。 Next, the operation will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a graph showing fluctuations in engine speed at the start of the air conditioning system in the air conditioning system control apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing an air conditioning control process according to the first embodiment of the present invention.
図3に示すグラフにおいて、横軸は秒数[S]を表示する時間軸であり、t0からt4まで20秒で経過している。横軸に関して詳しくは、主にエンジン20を始動したt0時(以下、エンジン始動時t0という)と、エアコンのスイッチをONしたt1時(以下、エアコンON時t1という)以後の経過時間を示している。なお、エンジン始動時t0は、イグニッションスイッチが"OFF"から"ON"になった時であり、ECU100において、エンジン20の始動要求が発生した時である。
In the graph shown in FIG. 3, the horizontal axis is a time axis for displaying the number of seconds [S], and 20 seconds have elapsed from t0 to t4. Specifically, the horizontal axis shows the elapsed time after t0 when the
図3に示すグラフにおいて、縦軸はトルク[Nm]およびエンジン回転数[rpm]を示している。なお、トルクおよびエンジン回転数は、本実施の形態に係る空調制御処理を実行しない場合について示している。また、図3に示す補正量AはエアコンON時t1にエンジン20の出力を増強する程度を示している。具体的には、ECU100が、ISC(Idol Speed Control)空気量を補正量Aに示すように制御する。この補正量Aはコンプレッサー34が必要とする予想トルクBをエンジン20で支援するために設定されている。
In the graph shown in FIG. 3, the vertical axis represents the torque [Nm] and the engine speed [rpm]. The torque and the engine speed are shown for the case where the air conditioning control process according to the present embodiment is not executed. Further, the correction amount A shown in FIG. 3 indicates the degree to which the output of the
すなわち、予想トルクBの負荷により、エンジン20が、回転数を低下させてアイドリングを維持できなくなることを防ぐため、予想トルクBの負荷を見込んで、それに対抗して出力を増加させるように、ISC空気量を補正量Aだけ増加させる。具体的には、ROM100bに格納されたプログラムを適宜実行するほか、同様にROM100bに格納されたマップのデータ等を適宜参照するなどして目的を達成する。
That is, in order to prevent the
ここで、コンプレッサー34が、ソーク等のため液溜り状態になっているならば、予想トルクBを必要とせず、実トルクCに示すような空転状態となる。図3に示す、予想トルクBと実トルクCの乖離した分だけの過剰なトルクが、エンジン20の回転数Dを不必要に2,000rpm以上まで上昇させる。吹き上がり判定手段は、エンジン回転数Dが閾値Nethを超えたt2時(以下、吹き上がり時t2という)に吹き上がりと判定する。
Here, if the
吹き上がり時t2から数秒後に、エンジン回転数Dが、閾値Neth未満に下落する。この時、ECU100および回転数センサ23で構成された吹き上がり判定手段は、エンジン回転数Dが閾値Neth未満に下落ししたことに基づいて吹き上がりは鎮静化したと判定する。このとき、ECU100は鎮静化情報を生成し、後述するエアコンON・OFF制御に用いる。
Several seconds after the blow-up time t2, the engine speed D falls below the threshold value Neth. At this time, the blow-up determination means constituted by the
また、エアコンON時t1から数秒後のt3時(以下、液溜り解消時t3という)に液溜りが自然解消する。この液溜り解消時t3以降、コンプレッサー34は、徐々に正常な稼働をするようになり、概ね予想トルクBに沿った駆動トルクを必要とするようになる。
In addition, the liquid pool naturally resolves at t3 several seconds after the air conditioner is turned on (hereinafter, referred to as t3 when the liquid pool is eliminated). After the liquid pool elimination time t3, the
図3に示すように、従来の空調制御処理においては、エンジン回転数Dはt2からt3の間、閾値Nethを超えており、吹き上がりを防止できていない。本発明では、この吹き上がりを防止するように、ECU100が、t2からt3の間、エアコンON・OFF信号EをOFF(Low)にし、エンジン回転数の吹き上がりを抑制するようになっている。
As shown in FIG. 3, in the conventional air conditioning control process, the engine speed D exceeds the threshold value Neth from t2 to t3, and blowing up cannot be prevented. In the present invention, the
つまり、ECU100は、エアコン制御信号Eを、エアコンON時t1から吹き上がり時t2までON(High)維持し、吹き上がり時t2から液溜り解消時t3までの所定時間はOFF(Low)にし、液溜り解消時t3以降に再度ONにする。したがって、ECU100は、本発明に係る吹き上がり判定手段および間欠制御手段を構成する。つまり、このECU100が、吹き上がりと判定した場合に、空調システム30の動作を所定時間だけ一時停止した後に再起動する。なお、本実施の形態に係るECU100が、エアコン制御信号Eにより、エアコンをt1からt2までONし、t2からt3までの所定時間OFFし、液溜り解消時t3以降に再度ON維持する制御は、本発明に係る空調システムの動作を所定時間だけ一時停止した後に再起動する制御に該当する。
That is, the
このように、エアコンをOFFすることにより、吹き上がり時t2から液溜り解消時t3までの期間は、補正量Aがゼロとなり作用しなくなるので、その期間の吹き上がりも解消される。その結果、エンジン20の吹き上がりを未然に防止することができる。
In this way, by turning off the air conditioner, the correction amount A becomes zero during the period from the blow-up time t2 to the liquid pool elimination time t3, so that the blow-up during that period is also eliminated. As a result, it is possible to prevent the
図4に示すフローチャートは、ECU100のCPU100aによって実行される空調システム制御処理のプログラムであり、この空調システム制御処理のプログラムはROM100bに記憶されている。また、この空調システム制御処理は、ECU100のCPU100aによって、空調スイッチから空調作動信号の入力を検出する、すなわち、空調システム30の作動開始を検出することにより、実行されるようになっている。
The flowchart shown in FIG. 4 is an air conditioning system control processing program executed by the
図4に示すように、まず、ECU100は、始動後ディレー時間(例えば、20秒)内であるか否かを判定する(ステップS1)。なお、本実施の形態に係る始動後ディレー時間は、本発明に係る始動後タイマーにより計時された所定時間に該当する。また、始動後タイマーはECU100におけるプログラムで構成されている。
As shown in FIG. 4, first, the
ECU100は、ステップS1においてYESと判定した場合には、エアコンのスイッチ(以下、A/Cスイッチという)がONであるか否かを判定する(ステップS2)。ECU100は、ステップS2においてYESと判定した場合には、回転数センサ23から入力される信号に基づき、エンジン20の回転数が基準と定めた閾値Nethを超えて吹き上がっているか否かを判定する(ステップS3)。一方、ステップS2においてNOと判定した場合には、処理を終了する。なお、本実施の形態においては、基準の閾値は1,750rpmに設定されているが、この値は一例に過ぎない。
When it is determined YES in step S1,
なお、本実施の形態に係るECU100は、エンジン回転数が閾値Nethを超えて吹き上がっているか否かを判定する(ステップS3)ので、本発明に係る吹き上がり判定手段を構成している。
Note that the
ECU100は、ステップS3においてYESと判定した場合には、エアコン動作をOFFにする(ステップS4)。一方、ステップS3でNOと判定した場合には、処理を終了する。
When
ECU100は、ステップS4において、エアコン動作をOFFした後、ディレー時間(例えば、5秒)が経過したか否かを判定する(ステップS5)。ステップS5においてYESと判定した場合には、エアコン動作をONにする(ステップS6)。一方、ECU100は、ステップS5においてNOと判定した場合には、処理を終了する。なお、本実施の形態に係るステップS5に示すディレー時間の5秒は、エアコン動作を5秒間一時停止する結果をもたらすので、本発明に係る空調システムの動作を所定時間だけ一時停止する間欠制御に対応する。
以上のように、本実施の形態に係る空調システム制御装置は、ECU100が、エンジン20を始動した直後の始動後所定時間を計測する。エンジン20始動後所定時間以内ならば、コンプレッサー34内の液溜りを原因とする吹き上がりが発生する可能性がある。その吹き上がりを防止する対策として、空調システム30の動作を一時停止した後に再起動する。この空調システム30の一時停止により吹き上がりが解消されるので、空調システム30を再起動すれば、エンジン20の定常動作が得られる。
As described above, in the air conditioning system control apparatus according to the present embodiment,
また、ECU100は、空調システム30の動作時のエンジン回転数が所定値Nethを超えているならば吹き上がりと判定する。吹き上がり判定中は、ECU100が、空調システム30の動作を所定時間だけ一時停止することにより、吹き上がりを鎮静化させる。その一時停止中に、吹き上がりの原因となっていたコンプレッサー34内の液溜り現象は解消される。したがって、空調システム30が再起動した際に、エンジン20の吹き上がりは無くなっている。
Further,
(第2の実施の形態)
以下、第2の実施の形態に係る空調システム制御装置について図5を参照して説明する。なお、第2の実施の形態に係る空調システム制御装置において、上述の第1の実施の形態に係る空調システム制御装置と同様の構成要素については、図1および図2に示した第1の実施の形態と同様の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the air conditioning system control apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the air conditioning system control apparatus according to the second embodiment, the same components as those of the air conditioning system control apparatus according to the first embodiment described above are described in the first embodiment shown in FIGS. Description will be made using the same reference numerals as those of the embodiment, and only differences will be described in detail.
本実施の形態において、ECU100は、始動後ディレー時間内であり、かつ、エアコンON後のディレー時間が経過した場合には、空調システム30の動作をONとOFFとの間で所定回数切り換える間欠制御を実行するようになっている。このように間欠制御を実行することにより、エンジン20の吹き上がりを防止するとともに、コンプレッサー34における液溜りを解消することができる。
In the present embodiment, the
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る空調制御処理を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing an air conditioning control process according to the second embodiment of the present invention.
なお、図5に示すフローチャートは、ECU100のCPU100aによって実行される空調制御処理のプログラムであり、この空調制御処理のプログラムはROM100bに記憶されている。また、この空調制御処理は、ECU100のCPU100aによって、イグニッションONされた段階から実行されるようになっている。
The flowchart shown in FIG. 5 is an air conditioning control processing program executed by the
図5に示すように、まず、ECU100は、始動後ディレー時間(例えば、20秒)内であるか否かを判定する(ステップS11)。
As shown in FIG. 5, first, the
ECU100は、ステップS11においてYESと判定した場合には、A/CスイッチがONであるか否かを判定する(ステップS12)。ECU100は、ステップS12においてYESと判定した場合には、A/CスイッチがONになった後所定のディレー時間が経過したか否かを判定する(ステップS13)。このディレー時間は、コンプレッサー34が液溜り状態にある場合において、エアコンがON状態である間にエンジン回転数が吹き上がる前の所定の短時間に設定されている。本実施の形態においては、この所定時間は4秒に設定されている。
If it is determined YES in step S11,
ECU100は、ステップS13においてYESと判定した場合には、エアコンをOFFとONの間で移行する間欠制御を規定回数実施したか否かを判定する(ステップS14)。本実施の形態においては、この規定回数は3回に設定されている。
If it is determined YES in step S13,
ECU100は、間欠制御を規定回数実施していないと判定した場合には(ステップS14でNO)、ステップS15に移行し、間欠制御を実行する。このとき、間欠制御の実行回数をカウントアップする。一方、間欠制御を規定回数実施したと判定した場合には(ステップS14でYES)、処理を終了する。
When it is determined that the intermittent control has not been performed the specified number of times (NO in step S14), the
以上のように、本実施の形態に係るECU100は、エンジン20を始動した直後の始動後所定時間内は吹き上がりがあるものと想定している。ECU100のプログラムが実行されることで実現される間欠制御手段が、空調システム30の動作を複数の間欠回数で一時停止することにより、吹き上がりを鎮静化させる。空調システム30の動作を一時停止するだけでも吹き上がりを鎮静化させられるところを、このように間欠停止することで、吹き上がりの原因となっていたコンプレッサー34内の液溜り現象はより確実に解消される。
As described above,
なお、本実施の形態に係るECU100のプログラムが実行されることで実現される間欠制御手段が、本発明に係る間欠制御手段によって、空調システム30の動作を複数の間欠回数で一時停止する制御を実現している。
Note that the intermittent control means realized by executing the program of the
以上、本発明に係る空調システム制御装置は、ソークした車両を始動した場合等に、コンプレッサー内の液溜りが原因となって発生しがちな、エンジンの吹き上がりを防止する空調システム制御装置を提供するという効果を奏するものであり、空調システムが有するコンプレッサー内の冷媒が液化している場合に行うエンジンの吹き上がりを防止する制御を行う空調システム制御装置等として有用である。 As described above, the air-conditioning system control device according to the present invention provides an air-conditioning system control device that prevents engine blow-up that is likely to occur due to liquid accumulation in the compressor when a soaked vehicle is started. It is useful as an air conditioning system control device or the like that performs control to prevent engine blow-up when the refrigerant in the compressor of the air conditioning system is liquefied.
10 車両
20 エンジン(内燃機関)
20a クランクプーリ
22 駆動ベルト
23 回転数センサ
24 水温センサ
30 空調システム
31 レシーバータンク
32 エキスパンションバルブ
33 エバポレーター
34 コンプレッサー
34a マグネットクラッチ
35 コンデンサー
37 ブロアファン
38 冷却電動ファン
40 冷媒循環路
42 流量センサ
43 温度センサ
100 ECU(空調システム制御装置、始動後タイマー、間欠制御手段、吹き上がり判定手段)
100a CPU
100b ROM
100c RAM
10
100a CPU
100b ROM
100c RAM
Claims (4)
前記内燃機関が始動されたことを条件に計時を開始する始動後タイマーと、
前記始動後タイマーによる計時が所定時間内であることを条件に、前記空調システムの動作を一時停止して再起動する間欠制御手段と、を備えたことを特徴とする空調システム制御装置。 In an air conditioning system control device that is mounted on a vehicle equipped with an internal combustion engine and an air conditioning system that is driven using a part of the output of the internal combustion engine and adjusts the temperature of the vehicle interior, and that controls the driving state of the air conditioning system,
A post-start timer that starts timing on the condition that the internal combustion engine is started;
An air conditioning system control apparatus comprising: intermittent control means for temporarily stopping and restarting the operation of the air conditioning system on the condition that the time measured by the timer after starting is within a predetermined time.
前記間欠制御手段は、前記吹き上がり判定手段が吹き上がりと判定した場合に、前記空調システムの動作を所定時間だけ一時停止した後に再起動することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空調システム制御装置。 During the operation of the air conditioning system, provided with a blow-up determination means for determining that the blow-up occurs when the engine speed exceeds a predetermined value,
The said intermittent control means is restarted after pausing operation | movement of the said air conditioning system only for predetermined time, when the said blow-up determination means determines with a blow-up. Air conditioning system controller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012048044A JP2013180738A (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Control device for air-conditioning system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020035067A1 (en) * | 2018-08-17 | 2020-02-20 | Ningbo Geely Automobile Research & Development Co., Ltd. | Pre acclimatization system |
-
2012
- 2012-03-05 JP JP2012048044A patent/JP2013180738A/en active Pending
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WO2020035067A1 (en) * | 2018-08-17 | 2020-02-20 | Ningbo Geely Automobile Research & Development Co., Ltd. | Pre acclimatization system |
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