JP2014046728A - Apparatus and method for diagnosis of fault in compressor of vehicle air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載されるエアーコンディショナー(以下、「エアコン」と呼ぶ)のコンプレッサの故障診断に関する。 The present invention relates to a failure diagnosis of a compressor of an air conditioner (hereinafter referred to as “air conditioner”) mounted on a vehicle.
特許文献1には、車両用エアコンのコンプレッサが作動しているときに、車両減速度の増加やエンジン回転数の低下によって、運転者の意図しないエンジン停止、いわゆるエンスト(エンジンストール)を生じることにないように、エンジン回転数に応じて判定しきい値を設定し、車両減速度が判定しきい値以上になると、コンプレッサの作動を一時的に停止させる技術が記載されている。
In
また、特許文献2では、エアコン用のコンプレッサの起動時に、エンジン駆動力もしくはエンジン回転数の低下率に基づいてコンプレッサの液圧縮を検出し、液圧縮の検出時には、エンジン回転数の急激な低下等を抑制するように、コンプレッサの作動を一時的に停止させている。 Further, in Patent Document 2, when a compressor for an air conditioner is started, liquid compression of the compressor is detected based on a reduction rate of the engine driving force or the engine rotation speed, and when the liquid compression is detected, the engine rotation speed rapidly decreases. The operation of the compressor is temporarily stopped to suppress this.
しかしながら、上記の特許文献1,2のいずれにおいても、コンプレッサの作動停止から所定期間が経過すると、エンジンへの過負荷状態は終了したとみなして、コンプレッサを再作動する構成であるために、異物噛み込みによる固着等のコンプレッサの故障には対応できない。すなわち、コンプレッサの故障の場合にも、コンプレッサの作動停止から所定期間が経過するとコンプレッサが再作動されるために、エンジンが過負荷状態となり、エンジン回転数の低下を繰り返して違和感を与えたり、エンストに至るおそれがある。
However, in any of the
また、特許文献2に記載の技術は、コンプレッサの非作動状態からの初回の起動直後のコンプレッサ内の液圧縮の回避が目的であるために、コンプレッサの起動直後にコンプレッサの液圧縮を検出している。しかしながら、固着等によるコンプレッサの故障は、通常、コンプレッサの作動中に発生することから、特許文献2に記載のようにコンプレッサの初回の起動直後に限って診断を行う構成では、固着等による故障を正確に診断することはできない。 In addition, since the technology described in Patent Document 2 is intended to avoid liquid compression in the compressor immediately after the initial start-up from the non-operating state of the compressor, it detects the liquid compression of the compressor immediately after starting the compressor. Yes. However, a compressor failure due to sticking or the like usually occurs during the operation of the compressor. Therefore, in the configuration in which the diagnosis is performed only immediately after the first startup of the compressor as described in Patent Document 2, the failure due to the sticking or the like is detected. It cannot be diagnosed accurately.
そこで、コンプレッサの固着等による故障を検出・判定し、故障と判定された場合には、整備工場等でコンプレッサを交換・修理するまで、コンプレッサの再作動を禁止することが考えられる。但し、故障していないのに誤って故障と判定すると、整備工場に持ち込むまでエアコンが非作動状態となってしまい、車両搭乗者に著しい不便・不満を与えることとなることから、確実かつ正確な故障診断が望まれる。 Therefore, it is conceivable to detect / determine a failure due to sticking of the compressor, etc., and to prohibit the restart of the compressor until the compressor is replaced or repaired at a maintenance shop or the like. However, if it is determined that there is no failure, the air conditioner will be deactivated until it is brought into the maintenance shop, which will cause significant inconvenience and dissatisfaction for the vehicle passengers. Fault diagnosis is desired.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エアコンのコンプレッサの固着等による故障を正確に判定することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to accurately determine a failure due to, for example, the fixing of a compressor of an air conditioner.
そこで本発明では、エンジン回転数を検出し、エアコンのコンプレッサの作動中に第1のエンジン回転数の低下状態を検出したときに、先ず、上記コンプレッサの作動を停止し、このコンプレッサの作動停止から第1所定時間の経過後に、上記コンプレッサを再作動する。そして、このコンプレッサの再作動から第2所定時間内に、第2のエンジン回転数の低下状態を検出したときに、上記コンプレッサの故障と判定する。 Therefore, in the present invention, when the engine speed is detected, and when the first engine speed reduction state is detected during the operation of the compressor of the air conditioner, the operation of the compressor is first stopped. After the first predetermined time has elapsed, the compressor is restarted. When the second engine speed reduction state is detected within the second predetermined time from the restart of the compressor, it is determined that the compressor has failed.
エアコンのコンプレッサの作動中に第1のエンジン回転数の低下状態を検出した場合に、仮に即座に故障の判定を行うと、車両減速や変速機の変速操作等に起因するエンジン回転数の低下状態である場合にも誤って故障と誤判定する可能性がある。そこで本発明では、エアコンのコンプレッサの作動中に第1のエンジン回転数の低下状態を検出したとき、即座に故障診断を行うのではなく、先ず、エンジン回転数の低下状態を解消してエンストの発生を回避するように、コンプレッサの作動を停止し、このコンプレッサの作動停止から第1所定時間の経過後に、コンプレッサを再作動する。 If the first engine speed reduction state is detected during the operation of the air conditioner compressor, if the failure is determined immediately, the engine speed reduction state caused by vehicle deceleration, transmission shift operation, etc. Even in this case, there is a possibility that it is erroneously determined as a failure. Therefore, in the present invention, when the first engine speed reduction state is detected during the operation of the air conditioner compressor, the failure diagnosis is not performed immediately, but first, the engine speed reduction state is resolved to reduce the engine stall. In order to avoid the occurrence, the operation of the compressor is stopped, and the compressor is restarted after a lapse of the first predetermined time from the stop of the operation of the compressor.
そして、このコンプレッサの再作動から第2所定時間内に、第2のエンジン回転数の低下状態を検出した場合に上記コンプレッサの故障を判定する。このように、コンプレッサの再作動直後にも、再びエンジン回転数の低下状態が検出される場合に限って、コンプレッサの故障を判定しているために、誤判定を生じる可能性が低く、精度良くコンプレッサの故障を判定することができる。 Then, the compressor failure is determined when a decrease in the second engine speed is detected within the second predetermined time from the restart of the compressor. As described above, since the failure of the compressor is determined only when a decrease in the engine speed is detected again immediately after the compressor is restarted, the possibility of erroneous determination is low and the accuracy is high. A compressor failure can be determined.
また、上述したように、コンプレッサの非作動状態からの初回の起動直後には、コンプレッサ内の液圧縮に起因してエンジン回転数の低下を生じることがあるが、本発明では、コンプレッサの作動〜作動停止〜再作動の後に故障判定を行うようにしているために、このようなコンプレッサの起動直後の液圧縮に起因するエンジン回転数の低下状態を誤って故障と判定するおそれもない。 Further, as described above, immediately after the initial start-up from the non-operating state of the compressor, the engine speed may be reduced due to liquid compression in the compressor. Since the failure determination is performed after the operation is stopped and restarted, there is no possibility that the engine speed reduction state due to the liquid compression immediately after the start of the compressor is erroneously determined as a failure.
本発明によれば、エンジン回転数の低下によるエンストの発生を抑制もしくは回避しつつ、コンプレッサの固着等による故障を精度良く判定することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately determine a failure due to compressor sticking or the like while suppressing or avoiding the occurrence of engine stall due to a decrease in engine speed.
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施例に係る車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置を簡略的に示している。車両に搭載される車両用エアコンは、周知のように、車室内の暖房,冷房及び除湿を実施するものであり、エンジン11により回転駆動されて冷媒の吸入,圧縮,及び吐出を行い、冷媒サイクル中の冷媒を循環させるコンプレッサ12と、このコンプレッサ12から吐出された高温高圧の冷媒を冷却して凝縮液化するコンデンサ13と、膨張弁(図示省略)で減圧膨張された冷媒を蒸発させ、このときの気化熱により空気を冷却するエバポレータ14と、等を備えている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically illustrates a compressor failure diagnosis apparatus for a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention. As is well known, a vehicle air conditioner mounted on a vehicle performs heating, cooling, and dehumidification of a vehicle interior, and is driven to rotate by an
エンジン11の回転動力はベルト15及びプーリ16,17(あるいはチェーン及びスプロケット)を介してコンプレッサ12へ伝達され、その動力伝達経路には電磁クラッチ18が介装されている。電磁クラッチ18はエンジンコントロールユニット20からの指令信号により駆動制御され、電磁クラッチ18の締結時にコンプレッサ12が作動状態となり、電磁クラッチ18の開放時にコンプレッサ12が停止状態となる。
The rotational power of the
エンジンコントロールユニット20は、アイドル回転数制御や燃料噴射制御等の各種エンジン制御の他、後述するコンプレッサ12の故障診断などの制御処理を記憶及び実行するものである。このエンジンコントロールユニット20には、運転者により操作されるエアコン操作装置21によりエアコンのON・OFFや設定温度等のエアコン情報が入力されるとともに、クランク角センサ22(エンジン回転数検出手段)により検出されるエンジン回転数の他、エンジン11側よりアクセル開度等のエンジン情報が入力される。また、エンジンコントロールユニット20には、車速等の車両情報が入力されるとともに、自動変速機を駆動制御する変速機コントロールユニット(図示省略)よりギヤ位置やロックアップ信号(L/U)等の変速機(T/M)情報が入力される。
The
図2は、本実施例に係るエアコン用のコンプレッサ12の固着等による故障診断処理の流れを示すフローチャートであり、本ルーチンはエンジンコントロールユニット20により所定期間毎(例えば、10ms毎)に繰り返し実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of a failure diagnosis process due to the fixing of the
ステップS11では、エアコン用のコンプレッサ12が作動中であるか、つまり電磁クラッチ18が締結状態であるか否かを判定する。コンプレッサ12が作動中であればステップS12へ進み、コンプレッサ12が作動中でなければ後述のステップS17へ進む。
In step S11, it is determined whether or not the
ステップS12では、エンジン回転数の変化速度ΔNEが、予め設定された所定低下速度ΔNE1(負の値)以下であるかを判定する。ここで、変化速度ΔNEは、この実施例ではエンジン回転数の上昇時・加速時に正の値となるように定義されており、従って、エンジン回転数の低下時・減速時の変化速度ΔNEや上記の所定低下速度ΔNE1は、負の値となる。従って、このステップS12では、エンジン回転数の低下速度|ΔNE|(変化速度ΔNEの絶対値)が、所定低下速度|ΔNE1|(ΔNE1の絶対値)以上であるかを判定している。エンジン回転数の低下速度|ΔNE|が所定低下速度|ΔNE1|以上であれば、ステップS13へ進み、エンジン回転数の低下速度|ΔNE|が所定低下速度|ΔNE1|未満であれば、後述のステップS17へ進む。 In step S12, it is determined whether the engine speed change speed ΔNE is equal to or lower than a predetermined reduction speed ΔNE1 (negative value). Here, the change speed ΔNE is defined to be a positive value when the engine speed is increased / accelerated in this embodiment. Therefore, the change speed ΔNE when the engine speed is decreased / decelerated The predetermined decrease rate ΔNE1 is a negative value. Accordingly, in this step S12, it is determined whether or not the decrease speed | ΔNE | (the absolute value of the change speed ΔNE) of the engine speed is equal to or greater than the predetermined decrease speed | ΔNE1 | (the absolute value of ΔNE1). If the engine speed decrease speed | ΔNE | is equal to or greater than the predetermined decrease speed | ΔNE1 |, the process proceeds to step S13. If the engine speed decrease speed | ΔNE | is less than the predetermined decrease speed | ΔNE1 | Proceed to S17.
ステップS13では、コンプレッサ12の作動停止の開始時刻(図3の時刻t1,t3,t6参照)からの経過時間を計測するタイマ1の計測を開始する。タイマ1や後述のタイマ2はエンジンコントロールユニット20に内蔵されるものである。
In step S13, the
ステップS14では、後述するコンプレッサ12の再作動の開始時刻(図3の時刻t2,t5参照)からの経過時間を計測するタイマ2の値が第2所定時間ΔT2以下であるかを判定する。この第2所定時間ΔT2は、試験や適合により予め設定される値であって、コンプレッサ12が固着している場合に、コンプレッサ12の再作動時にエンジン回転数が一時的に大きく変動する期間を含むように設定され、少なくとも後述する第1所定時間ΔT1よりも短い時間である。コンプレッサ12の再作動からの経過時間が第2所定時間ΔT2内であればステップS15へ進み、第2所定時間ΔT2を超えていればステップS17へ進む。
In step S14, it is determined whether or not the value of the timer 2 that measures the elapsed time from the restart time (see times t2 and t5 in FIG. 3) of the
ステップS15では、再作動直後回転数復帰フラグが「1」であるかを判定する。この再作動直後回転数復帰フラグは、後述するように、エンジン回転数の上昇速度ΔNEが所定上昇速度ΔNE2以上である場合に「1」に設定され(ステップS18,S21参照)、ステップS31で「0」にリセットされるものである。この再作動直後回転数復帰フラグが「1」であればステップS30へ進み、後述の固着判定カウンタの値を「0」にクリアして、ステップS22へ進む。再作動直後回転数復帰フラグが「1」でなければステップS16へ進む。 In step S15, it is determined whether or not the rotation speed return flag immediately after the restart is “1”. As will be described later, the engine speed return flag immediately after the restart is set to “1” when the engine speed increase speed ΔNE is equal to or higher than a predetermined increase speed ΔNE2 (see steps S18 and S21). It is reset to “0”. If the rotation speed return flag immediately after the restart is “1”, the process proceeds to step S30, the value of a sticking determination counter described later is cleared to “0”, and the process proceeds to step S22. If the engine speed return flag immediately after the restart is not “1”, the process proceeds to step S16.
ステップS16では、再作動直後回転数低下フラグを「1」に設定する。この再作動直後回転数低下フラグは、ステップS12においてエンジン回転数の低下速度|ΔNE|が所定低下速度|ΔNE1|以上であると判定された場合に、このステップS16において「1」に設定され、後述のステップS31において「0」にリセットされるものである。 In step S16, the engine speed reduction flag immediately after re-operation is set to “1”. The engine speed reduction flag immediately after the restart is set to “1” in step S16 when it is determined in step S12 that the engine speed reduction speed | ΔNE | is equal to or greater than the predetermined reduction speed | ΔNE1 | This is reset to “0” in step S31 described later.
ステップS17では、上記のステップS14と同様、タイマ2の値が第2所定時間ΔT2以下であるか、つまり、コンプレッサ12の再作動開始からの経過時間が第2所定時間ΔT2内であるかを判定する。第2所定時間ΔT2内であればステップS18へ進む。第2所定時間ΔT2を超えていればステップS31へ進み、再作動直後回転数低下フラグ及び再作動直後回転数復帰フラグの双方を「0」にリセットして、固着による故障の判定を中断・禁止する。
In step S17, as in step S14, it is determined whether the value of timer 2 is equal to or shorter than the second predetermined time ΔT2, that is, whether the elapsed time from the start of re-operation of the
ステップS18では、エンジン回転数の変化速度(上昇速度)ΔNEが所定上昇速度ΔNE2以上であるかを判定する。エンジン回転数の上昇速度ΔNEが所定上昇速度ΔNE2以上であればステップS19へ進み、所定上昇速度ΔNE2未満であれば、後述のステップS22へ進む。 In step S18, it is determined whether the engine speed changing speed (rise speed) ΔNE is equal to or higher than a predetermined increase speed ΔNE2. If the engine speed increase speed ΔNE is greater than or equal to the predetermined increase speed ΔNE2, the process proceeds to step S19, and if it is less than the predetermined increase speed ΔNE2, the process proceeds to step S22 described later.
ステップS19では、上記の再作動直後回転数低下フラグが「1」であるかを判定する。再作動直後回転数低下フラグが「1」であればステップS20へ進み、再作動直後回転数低下フラグが「1」でなければ後述のステップS22へ進む。 In step S <b> 19, it is determined whether or not the above-described immediately after reactivation rotational speed reduction flag is “1”. If the rotation speed decrease flag immediately after reactivation is “1”, the process proceeds to step S20. If the rotation speed decrease flag immediately after reactivation is not “1”, the process proceeds to step S22 described later.
ステップS20では、固着判定カウンタの値に「1」を加算(インクリメント)して、カウンタの値を更新・積算する。 In step S20, "1" is added (incremented) to the value of the sticking determination counter, and the counter value is updated / integrated.
ステップS21では、ステップS18においてエンジン回転数の上昇速度ΔNEが所定上昇速度ΔNE2以上であると判定されたことを受けて、再作動直後回転数復帰フラグを、この判定内容(ΔNE≧ΔNE2)を表す「1」に設定する。 In step S21, in response to the determination that the engine speed increase speed ΔNE is greater than or equal to the predetermined increase speed ΔNE2 in step S18, the engine speed return flag immediately after reactivation indicates this determination content (ΔNE ≧ ΔNE2). Set to “1”.
ステップS22では、固着判定カウンタの値が、所定回数(この実施例では2回)以上であるかを判定する。固着判定カウンタの値が所定回数以上であればステップS23へ進み、固着判定カウンタの値が所定回数以上でなければステップS24へ進む。 In step S22, it is determined whether the value of the sticking determination counter is equal to or greater than a predetermined number of times (in this embodiment, twice). If the value of the sticking determination counter is equal to or greater than the predetermined number, the process proceeds to step S23, and if the value of the sticking determination counter is not equal to or greater than the predetermined number, the process proceeds to step S24.
ステップS23では、コンプレッサ12が固着による故障であることを確定し、コンプレッサ固着確定フラグ(図3参照)を、この判定結果(固着確定)を表す「1」に設定する。この固着確定フラグの値は、エンジンコントロールユニット20内の記憶装置に記憶され、イグニッションスイッチのOFFによる車両停止後にもクリアされることなく保持される。
In step S23, it is determined that the
ステップS24では、上記のステップS23により固着と確定されたか否か、つまりコンプレッサ固着確定フラグの値が「1」であるか否かを判定する。固着確定の場合には後述のステップS29へ進み、固着が確定されていない場合にはステップS25へ進む。 In step S24, it is determined whether or not fixing is confirmed in step S23, that is, whether or not the value of the compressor fixing determination flag is “1”. If the fixing is confirmed, the process proceeds to step S29 described later, and if the fixing is not confirmed, the process proceeds to step S25.
ステップS25では、コンプレッサ12の作動停止時間を計測するタイマ1の値が第1所定時間ΔT1以下であるかを判定する。この第1所定時間ΔT1は、試験や適合により予め設定される値であり、エンジン回転数の低下によるコンプレッサ12の作動停止後にエンジン回転数が復帰(上昇)することによってコンプレッサ12を再作動してもエンストを確実に回避するのに必要な作動停止からの時間に相当する。第1所定時間ΔT1以内であればステップS26へ進み、第1所定時間ΔT1を超えていれば後述のステップS32へ進む。
In step S25, it is determined whether the value of the
ステップS26では、エンジン状態や車両状態に起因してエンジン回転数が低下する可能性のある状態であるか、つまりコンプレッサ12の故障以外の要因によりエンジン回転数が低下する可能性のある状態であるか否かを判定する。このようにエンジン状態や車両状態によってエンジン回転数が低下する状態とは、例えば、運転者のアクセル操作やブレーキ操作による車両の急減速、自動変速機のNレンジからDレンジへの切換、自動変速機のアップシフト、アクセルペダルのON/OFF操作、ロックアップクラッチの操作などである。エンジン状態や車両状態に起因するエンジン回転数の低下状態である場合にはステップS27へ進み、それ以外の場合にはステップS28へ進む。
In step S26, the engine speed may decrease due to the engine state or the vehicle state, that is, the engine speed may decrease due to a factor other than the failure of the
ステップS27では、コンプレッサ12の作動停止時間の判定用の第1所定時間ΔT1を増加側へ補正して、この第1所定時間ΔT1、つまりコンプレッサ12の作動停止から再作動までの時間を延長する。
In step S27, the first predetermined time ΔT1 for determining the operation stop time of the
ステップS28では、エンジン回転数を所定量上昇させて、本ルーチンを終了する。例えば、アイドル運転中であればアイドル目標回転数を所定量増加し、車両走行中であれば、自動変速機のダウンシフトによりエンジン回転数を所定量上昇させる。 In step S28, the engine speed is increased by a predetermined amount, and this routine is terminated. For example, the idling target rotation speed is increased by a predetermined amount during idling, and the engine rotation speed is increased by a predetermined amount by downshifting the automatic transmission when the vehicle is running.
ステップS29では、電磁クラッチ18を開放状態として、エアコン用のコンプレッサ12の作動を停止する。
In step S29, the
ステップS32では、コンプレッサ12の作動停止時間を計測するタイマ1の値が第1所定時間ΔT1以上であるかを判定する。第1所定時間ΔT1に達するとステップS33へ進み、コンプレッサ12の再作動の開始(図3の時刻t2,t5参照)からの経過時間を計測するタイマ2の計測を開始する。
In step S32, it is determined whether the value of the
ステップS34では、電磁クラッチ18を締結状態として、エアコンのコンプレッサ12の作動を再開する。
In step S34, the
図3は、このような本実施例の故障診断を適用した場合の挙動を示すタイミングチャートである。この図3を参照して、本実施例の特徴的な構成及び作用効果について説明する。 FIG. 3 is a timing chart showing the behavior when the failure diagnosis of this embodiment is applied. With reference to this FIG. 3, the characteristic structure and effect of a present Example are demonstrated.
時刻t0〜時刻t1の期間では、エアコンのコンプレッサ12が作動中であり、かつ、目標アイドル回転数tNEへ向けてエンジン回転数をフィードバック制御するアイドル回転数制御が行われている。このときのアイドル回転数制御では、コンプレッサ12の作動中であるために、目標アイドル回転数tNEが通常の値よりも所定量(例えば、100rpm程度)高いハイアイドル状態とされている。このようなコンプレッサ作動中に、コンプレッサ12が異物噛み込み等により固着すると、エンジン回転数が一時的に大きく低下し、これに伴って、エンジン回転数の低下速度(変化速度ΔNEの絶対値)が一時的に大きくなる。
During the period from time t0 to time t1, the
そして、時刻t1において、エンジン回転数の低下速度|ΔNE|が所定低下速度|ΔNE1|以上であることを検出すると(ステップS12)、第1のエンジン回転数の低下状態であると判断して、エンジン回転数の過剰な低下に起因するエンストの発生を回避するように、コンプレッサ12の作動を停止するとともに(ステップS29)、エンジン回転数を意図的に上昇させ(ステップS28)、かつ、作動停止時間を計測するタイマ1の計測を開始する(ステップS13)。図3の例では、アイドル運転状態であるために、エンジン回転数を所定量上昇させるために、ステップS28において目標アイドル回転数tNEを所定量ΔtNE(例えば、300rpm程度)だけ増加させている。この際、急激なエンジン回転数の上昇による急激なトルク変動や回転変動を生じることのないように、目標アイドル回転数tNEの変化速度(上昇速度)を制限して、図3に示すように目標アイドル回転数tNEを徐々に増加させている。
At time t1, when it is detected that the decrease speed | ΔNE | of the engine speed is equal to or greater than the predetermined decrease speed | ΔNE1 | (step S12), it is determined that the first engine speed is decreasing. The operation of the
このように時刻t1においてコンプレッサ12の作動を停止することで、コンプレッサ12の固着により一時的に大きく低下したエンジン回転数が急激に上昇して、元のエンジン回転数の近傍へと復帰する。従って、図3に示すように、時刻t1の直前に、コンプレッサ12の固着によりエンジン回転数の低下速度が一時的に大きくなる一方、時刻t1の直後に、コンプレッサ12の作動停止及びエンジン回転数の上昇制御によってエンジン回転数の上昇速度が一時的に大きくなる。
Thus, by stopping the operation of the
その後、作動停止の開始時刻t1から第1所定時間ΔT1が経過すると(時刻t2)、時刻t1での回転変動の影響がなくなり、かつ十分な回転数の上昇ができてエンストを生じることなくコンプレッサ12の再作動が可能であると判断して、コンプレッサ12を再作動し、この再作動の開始時刻t2からの経過時間を計測するタイマ2の計測を開始する(ステップS32〜S34)。
Thereafter, when the first predetermined time ΔT1 elapses from the start time t1 of the operation stop (time t2), the influence of the rotation fluctuation at the time t1 is eliminated, and the sufficient rotation speed can be increased and the
上記再作動直後の時刻t3において、エンジン回転数の低下速度|ΔNE|が所定低下速度|ΔNE1|以上であることを検出すると、上記の時刻t1の場合の処理と同様に、エンジン回転数の低下に伴うエンストの発生を回避するように、コンプレッサ12の作動を停止する(ステップS29)。
When it is detected at time t3 immediately after the re-operation that the engine speed decrease speed | ΔNE | is equal to or greater than the predetermined decrease speed | ΔNE1 |, the engine speed decrease is performed in the same manner as the process at time t1. The operation of the
そして、タイマ2により計測される再作動からの経過時間が第2所定時間ΔT2に達する前に(ステップS17)、上述したようなエンジン回転数の所定低下速度|ΔNE1|以上の低下状態を検出し(ステップS12)、かつ、その後にエンジン回転数の所定上昇速度ΔNE2以上の上昇状態を検出すると(ステップS18)、図1の時刻t4において、コンプレッサ12が固着による故障であると判定し、固着判定カウンタの値(判定回数)に「1」を加える(ステップS20)。
Then, before the elapsed time measured by the timer 2 reaches the second predetermined time ΔT2 (step S17), a state in which the engine rotational speed is decreased at a predetermined speed | ΔNE1 | or more is detected. (Step S12) After that, when an increase state of the engine speed at a predetermined increase speed ΔNE2 or more is detected (Step S18), it is determined that the
以下、上述した時刻t2〜t4での処理と同様にして、コンプレッサ12の再作動(時刻t5),作動停止(時刻t6),及び固着判定(時刻t7)が行われ、固着判定回数が所定回数(この例では2回)に達した時刻t7において、コンプレッサ12が固着による故障であると確定し(ステップS22,S23)、コンプレッサ固着確定フラグを、固着が確定していることを示す「1」に設定する。このように固着が確定すると、イグニッションスイッチによる車両の停止・始動操作や、エアコン操作装置21によるエアコン操作にかかわらず、それ以降のエアコン用のコンプレッサ12の作動を禁止する。
Thereafter, in the same manner as the processing at the times t2 to t4 described above, the re-operation (time t5), the operation stop (time t6), and the sticking determination (time t7) of the
[1]このように本実施例では、コンプレッサ12の作動中に、最初の所定低下速度|ΔNE1|以上のエンジン回転数の低下(第1のエンジン回転数の低下状態)を検出した時点t1では、固着による故障診断を実施せずに、先ず、エンジン回転数の低下状態を解消してエンストの発生を回避するように、コンプレッサ12の作動を停止し、このコンプレッサ12の作動停止から第1所定時間ΔT1の経過後に、コンプレッサ12を再作動する。
[1] As described above, in this embodiment, at the time t1 when the engine speed decrease (first engine speed decrease state) equal to or higher than the first predetermined decrease speed | ΔNE1 | is detected during the operation of the
そして、このコンプレッサ12の再作動から第2所定時間ΔT2内に、再度のエンジン回転数の低下状態(第2のエンジン回転数の低下状態)を検出した場合に限り、コンプレッサ12の固着による故障の判定を行う。つまり、コンプレッサ12の作動中〜エンジン回転数の低下による作動停止〜再作動を経た後に初めて故障診断を実施し、具体的には、この再作動の直後に再びエンジン回転数の低下状態(第2のエンジン回転数の低下状態)が検出される場合に限って、コンプレッサ12の故障を判定している。従って、車両減速や変速操作等に起因してエンジン回転数が低下するような場合に誤ってコンプレッサ12の固着による故障と誤判定される可能性が低く、精度良くコンプレッサ12の固着による故障を判定することが可能となる。
Then, only when the engine speed reduction state (second engine speed reduction state) is detected again within the second predetermined time ΔT2 from the re-operation of the
また、上述したように、コンプレッサ12の初回の起動直後には、コンプレッサ内の液圧縮に起因してエンジン回転数の低下を生じることがあるが、本実施例では、コンプレッサ12の作動中〜作動停止〜再作動を経た後に故障診断を行うようにしているために、このようなコンプレッサ12の起動直後の液圧縮に起因するエンジン回転数の低下状態を誤って故障と判定するおそれもない。
Further, as described above, immediately after the
なお、上記実施例では、制御の簡素化のために、コンプレッサ作動中の初回のエンジン回転数の低下状態(第1のエンジン回転数の低下状態)の判定と、コンプレッサの再作動後の2度目以降のエンジン回転数の低下状態(第2のエンジン回転数の低下状態)の判定と、を同一のステップS12の判定処理として実施しているが、判定精度を向上するために、両者の判定処理の内容を異なるものとしても良い。 In the above embodiment, for the sake of simplification of control, it is determined for the first time that the engine speed has been reduced during the operation of the compressor (first engine speed reduction state) and the second time after the compressor is restarted. The subsequent determination of the engine speed reduction state (second engine speed reduction state) is performed as the same determination processing in step S12, but both determination processing is performed in order to improve the determination accuracy. The contents of may be different.
[2]エンジン回転数の低下状態の検出処理として、上記実施例では、主に制御の簡素化や演算負荷・メモリ使用量の軽減を目的として、図2のステップ12において、エンジン回転数の低下速度|ΔNE|が所定低下速度|ΔNE1|以上である場合に、エンジン回転数の低下状態であると検出・判定している。
[2] In the above embodiment, as a process for detecting a decrease in engine speed, the engine speed is decreased in
[3]但し、このようにエンジン回転数の低下速度のみによりエンジン回転数の低下状態の判定を行うと、例えば高回転域での運転中に、自動変速機のアップシフトや運転者のブレーキ操作等によってエンジン回転数の低下速度が一時的に大きくなる場合のように、コンプレッサ12の故障に起因するエンジン回転数の低下ではなく、かつ、エンストを生じるおそれのないエンジン回転数の低下状態であるにもかかわらず、エンジン回転数の低下状態であると判定されて、不必要にコンプレッサ12の作動停止が行われるおそれがある。
[3] However, if the engine speed reduction state is determined based only on the engine speed reduction speed, the upshift of the automatic transmission and the driver's brake operation are performed, for example, during operation in the high speed range. This is not a decrease in the engine speed due to the failure of the
そこで、エンジン回転数の低下状態の検出精度を向上するために、例えば図2のステップS12においては、エンジン回転数の低下速度|ΔNE|が所定低下速度|ΔNE1|以上であり、かつ、エンジン回転数が所定値以下である場合に、エンジン回転数の低下状態であると検出・判定するように構成しても良い。この場合のエンジン回転数の所定値は、ハイアイドル状態での目標アイドル回転数よりも高い値(例えば、1000rpm程度)に設定される。 Therefore, in order to improve the detection accuracy of the engine speed reduction state, for example, in step S12 of FIG. 2, the engine speed reduction speed | ΔNE | is equal to or greater than the predetermined reduction speed | ΔNE1 | When the number is equal to or less than a predetermined value, it may be configured to detect and determine that the engine speed is in a reduced state. The predetermined value of the engine speed in this case is set to a value (for example, about 1000 rpm) higher than the target idle speed in the high idle state.
[4]あるいは、より簡易的に、図2のステップS12において、単にエンジン回転数が所定値以下であるか否かを判定するように構成しても良い。この場合のエンジン回転数の所定値は、目標アイドル回転数よりも更に低い値(例えば、300rpm程度)とされる。 [4] Alternatively, more simply, in step S12 of FIG. 2, it may be configured to determine whether or not the engine speed is equal to or less than a predetermined value. In this case, the predetermined value of the engine speed is set to a value lower than the target idle speed (for example, about 300 rpm).
[5]また上記実施例のように、エンジン11とコンプレッサ12との動力伝達経路に電磁クラッチ18を介装した構成によれば、この電磁クラッチ18の開放・締結の切換によって、コンプレッサ12の作動停止と再作動との切換を応答性良く簡便に行うことが可能である。
[5] Further, according to the configuration in which the
[6]上記実施例では、コンプレッサ12の一度の故障判定で故障を確定するのではなく、故障と判定された回数が所定回数以上の場合に、コンプレッサ12が故障であると確定している(ステップS22,S23)。このように複数回の故障判定を経て故障を確定することによって、偶発的なエンジン回転数の低下等による誤判定をより確実に防止することができ、診断精度を更に向上することができる。
[6] In the above embodiment, the
[7]また、このようにコンプレッサ12の故障を確定した場合には、その判定結果を例えば固着確定フラグ(図3参照)を用いて記憶し、それ以降のコンプレッサ12の再作動を禁止している。従って、コンプレッサ12が故障しているにもかかわらずコンプレッサ12が誤って作動するおそれがなく、コンプレッサ12の不用意な作動によるエンストの発生を確実に回避することができる。
[7] Further, when the failure of the
なお、記憶した故障判定の結果(固着確定フラグの値)は、整備工場などでしか実施できない所定の手順又はツールを用いないと、解除できないようにする。この理由は、運転者が容易に実施し得るような操作や手順で解除できるようにした場合、コンプレッサ12が故障したままエアコンが再作動可能になり、エンストを生じるおそれがあるためである。
It should be noted that the stored failure determination result (the value of the sticking confirmation flag) can be canceled only by using a predetermined procedure or tool that can only be performed at a maintenance shop or the like. The reason for this is that if the operation can be canceled by an operation or procedure that can be easily performed by the driver, the air conditioner can be reactivated while the
[8]コンプレッサ12の固着によりエンジン回転数が急激に低下した場合、電磁クラッチ18の解除によりコンプレッサ12の作動を停止することによって、急激にエンジン回転数が上昇(復帰)する。一方、アップシフト時や急減速時のように、コンプレッサ12の故障以外の要因によってエンジン回転数が急激に低下した場合には、コンプレッサ12の故障の場合に比して、コンプレッサ12の作動停止に伴うエンジン回転数の上昇(復帰)が緩やかなものとなる。
[8] When the engine speed rapidly decreases due to the fixing of the
そこで上記実施例では、再作動後の故障判定に際し、コンプレッサの再作動から第2所定時間ΔT2内に、所定低下速度|ΔNE1|以上のエンジン回転数の低下状態を検出するだけでなく、その直後に所定上昇速度|ΔNE2|以上のエンジン回転数の上昇状態を検出した場合に限り、コンプレッサ12の故障であると判定している。このように、エンジン回転数の低下状態に続けてエンジン回転数の上昇状態が第2所定時間ΔT2内に連続して表れるパターンの場合に限って故障と判定することで、アップシフトや急減速等のコンプレッサ12の故障以外の要因によってエンジン回転数が急激に低下した場合に故障と誤判定されることをより確実に抑制・防止し、診断精度を更に向上することができる。
Therefore, in the above-described embodiment, when determining the failure after the restart, not only the engine speed decrease state exceeding the predetermined decrease speed | ΔNE1 | is detected within the second predetermined time ΔT2 from the restart of the compressor. It is determined that the
[9]コンプレッサの固着に起因するエンジン回転数の低下によってコンプレッサの作動を停止している場合に、この作動停止中にエンジン・車両状態に起因してエンジン回転数が低下すると、作動停止から第1所定時間ΔT1の経過後にコンプレッサ12を再作動する際に、コンプレッサ12の固着による回転数の低下が重なることで、エンジン回転数が大きく低下して、エンストを生じるおそれがある。
[9] When the operation of the compressor is stopped due to a decrease in the engine speed due to the stuck compressor, if the engine speed decreases due to the engine / vehicle state during the operation stop, the operation is stopped. When the
また、コンプレッサ12の固着以外のアップシフト等による偶発的なエンジン回転数の低下によってコンプレッサ12を非作動としている場合、この作動停止中にエンジン・車両状態に起因してエンジン回転数が低下すると、作動停止から第1所定時間ΔT1の経過後にコンプレッサ12を再作動する際に、コンプレッサ12が固着していないにもかかわらず、上記の偶発的なエンジン回転数の低下によってエンジン回転数が比較的に低い状態となっているために、このエンジン回転数の低下状態がコンプレッサの固着によるものと誤って判定されるおそれがある。
Further, when the
そこで上記実施例では、コンプレッサ12の作動停止から第1所定時間ΔT1内に、アップシフトや車両減速時など、エンジン運転状態や車両運転状態に起因して生じる偶発的なエンジン回転数の低下状態(第3のエンジン回転数の低下状態)を検出した場合には、ステップS26からステップS27へ進み、上記の第1所定時間ΔT1を延長している。 Therefore, in the above-described embodiment, a state in which the engine speed is accidentally reduced (due to the engine operating state or the vehicle operating state, such as during an upshift or vehicle deceleration) within the first predetermined time ΔT1 from the stop of the operation of the compressor 12 ( If the third engine speed reduction state is detected, the process proceeds from step S26 to step S27, and the first predetermined time ΔT1 is extended.
このように、コンプレッサ12の作動停止中に偶発的なエンジン回転数の低下が生じた場合には、第1所定時間ΔT1を延長して、作動停止時間を延長することで、エンジン回転数の復帰(上昇)時間を確保し、第1所定時間ΔT1の経過後のコンプレッサ12の再作動時におけるエンジン回転数の低下を抑制・緩和することができる。これによって、コンプレッサ12の再作動時におけるエンストの発生を抑制するとともに、誤判定を抑制・回避することができる。
As described above, when an accidental decrease in the engine speed occurs while the operation of the
[10]あるいは、コンプレッサ12の作動停止から第1所定時間ΔT1内に、アップシフトや車両減速時などの偶発的なエンジン回転数の低下状態(第3のエンジン回転数の低下状態)を検出した場合に、誤判定の発生を確実に回避するように、コンプレッサ12の故障判定を禁止するように構成しても良い。
[10] Alternatively, an accidental engine speed reduction state (third engine speed reduction state) such as upshift or vehicle deceleration is detected within the first predetermined time ΔT1 after the
[11]点火プラグやインジェクタの異常により失火している場合、エンジン回転数の低下が短い時間内に連続して発生する。そこで本実施例では、このような状態を検出したら、誤判定を回避するように、故障判定を中断・禁止している。つまり、複数回のエンジン回転数の低下状態を検出した場合に、上述した点火プラグやインジェクタの異常により失火していると判断して、故障判定を禁止している。より具体的には、図2のステップS12において、再始動直後回転数復帰フラグが「1」と判定されれば、今回のルーチンよりも以前に実行されたルーチンでのステップS16において再始動直後回転数低下フラグが「1」に設定されていることとなり、このことから複数回のエンジン回転数の低下状態を経験していると判断して、ステップS30へ進み、固着判定カウンタをクリアすることによって、故障判定を中断・禁止する構成としている。 [11] When misfire occurs due to an abnormality in a spark plug or an injector, a decrease in engine speed continuously occurs within a short time. Therefore, in this embodiment, when such a state is detected, the failure determination is interrupted / prohibited so as to avoid erroneous determination. In other words, when a state where the engine speed is reduced a plurality of times is detected, it is determined that a misfire has occurred due to the abnormality of the spark plug or the injector described above, and failure determination is prohibited. More specifically, if the engine speed return flag immediately after restart is determined to be “1” in step S12 in FIG. 2, the engine rotates immediately after restart in step S16 in the routine executed before this routine. The number decrease flag is set to “1”. From this, it is determined that a plurality of engine speed decreases are being experienced, and the process proceeds to step S30 to clear the sticking determination counter. The failure judgment is interrupted / prohibited.
[12]また、図2のステップS29において、エンジン回転数の低下状態の検出によってコンプレッサ12の作動を停止する場合には、固着を確定した場合(S24)を除きステップS28で、エンジン回転数を所定量上昇させている。例えば、上記実施例のようにアイドル運転中の場合には、目標アイドル回転数を所定量ΔtNEだけ増加し、車両走行中であれば、自動変速機のダウンシフトによるエンジン回転数を所定量上昇させる。このように、コンプレッサ12を再作動させる前に予めエンジン回転数を上昇しておくことで、コンプレッサ12の再作動時におけるエンストの発生をより確実に抑制・回避することができる。
[12] If the operation of the
11…エンジン
12…コンプレッサ
18…電磁クラッチ
20…エンジンコントロールユニット
22…クランク角センサ(エンジン回転数検出手段)
DESCRIPTION OF
Claims (13)
エアコンのコンプレッサの作動中に第1のエンジン回転数の低下状態を検出したときに、上記コンプレッサの作動を停止する作動停止手段と、
上記コンプレッサの作動停止から第1所定時間の経過後に、上記コンプレッサを再作動する再作動手段と、
上記コンプレッサの再作動から第2所定時間内に、第2のエンジン回転数の低下状態を検出した場合に、上記コンプレッサの故障を判定する故障判定手段と、
を有することを特徴とする車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。 An engine speed detecting means for detecting the engine speed;
An operation stopping means for stopping the operation of the compressor when detecting a decrease in the first engine speed during operation of the compressor of the air conditioner;
Reactivation means for reactivating the compressor after a lapse of a first predetermined time from the operation stop of the compressor;
A failure determination means for determining a failure of the compressor when a decrease in the second engine speed is detected within a second predetermined time from the restart of the compressor;
A fault diagnosis apparatus for a compressor of an air conditioner for a vehicle, comprising:
上記作動停止手段が上記電磁クラッチを開放するものであり、上記再作動手段が上記電磁クラッチを締結するものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。 An electromagnetic clutch is provided in a power transmission path between the engine and the compressor driven by the engine,
The compressor for a vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the operation stop means opens the electromagnetic clutch, and the reactivation means fastens the electromagnetic clutch. Fault diagnosis device.
エアコンのコンプレッサの作動中に第1のエンジン回転数の低下状態を検出したときに、上記コンプレッサの作動を停止し、
このコンプレッサの作動停止から第1所定時間の経過後に、上記コンプレッサを再作動し、
このコンプレッサの再作動から第2所定時間内に、第2のエンジン回転数の低下状態を検出した場合に、上記コンプレッサの故障を判定する、
ことを特徴とする車両用エアコンのコンプレッサの故障診断方法。 Detects the engine speed,
When the first engine speed reduction state is detected during the operation of the compressor of the air conditioner, the operation of the compressor is stopped,
After the first predetermined time has elapsed from the stop of the operation of the compressor, the compressor is restarted,
A failure of the compressor is determined when a decrease in the second engine speed is detected within a second predetermined time from the restart of the compressor;
A failure diagnosis method for a compressor of a vehicle air conditioner.
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