JP2017100702A

JP2017100702A - 車両用コンプレッサーの制御装置および制御方法

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Publication number: JP2017100702A
Application number: JP2016174785A
Authority: JP
Inventors: 永準金; Yeong Jun Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2017-06-08
Anticipated expiration: 2036-09-07
Also published as: CN106828030A; DE102016217866A1; JP6934289B2; US20170158024A1; US10696138B2; KR20170065379A

Abstract

【課題】エンジンがオーバーヒーティングの場合にのみ、クーリングファンを作動させる車両用コンプレッサーの制御装置および制御方法を提供する。【解決手段】エアコンの冷媒を圧縮して温度を下げるコンプレッサー１２５と、車両の外気温が基準温度未満の場合に、エアコンの測定冷媒圧力が基準圧力以上であれば前記コンプレッサー１２５を作動させ、前記コンプレッサー１２５を作動させた後、エアコンの作動冷媒圧力を確認し、前記作動冷媒圧力によって前記コンプレッサー１２５の作動を制御する制御器１１０とを含み、前記制御器１１０は、前記コンプレッサー１２５を作動させた後、エアコンの作動冷媒圧力が第１設定圧力まで上昇すると前記コンプレッサー１２５の作動を中止させ、前記コンプレッサー１２５の作動を中止させた後、エアコンの作動冷媒圧力が第２設定圧力まで下降すれば前記コンプレッサー１２５を作動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用コンプレッサーの制御装置および制御方法に係り、より詳しくは、冬期にエアコンの冷媒圧力によりコンプレッサーをオン（ＯＮ）またはオフ（ＯＦＦ）させることができる車両用コンプレッサーの制御装置および制御方法に関する。

一般に、車両は、エンジンに熱が多く発生するが、適正温度以上に上昇すれば爆発の危険があるので、冷却のためにエンジンの周辺に冷却水を循環させることによって温度を下げる。加熱された冷却水はラジエーターから放熱させ、ラジエーターの放熱効果を高めるために、車両のエンジンルームにクーリングファンを設ける。
このようなクーリングファンは、冷却水の温度を適正な条件に維持させてエンジンの過熱を防止し、エンジンの性能が最適に発揮できるようにする。クーリングファンは、主にモーターによって駆動される。
冬期には、一般にクーリングファンが作動しないが、暖房および室内循環モードでエアコンスイッチがオンとなり、アイドル放置条件ではエアコンの冷媒圧力が大きく上昇することになる。
冷媒圧力が高くなれば、エアコンコンプレッサーの構成部品を保護するためにクーリングファンを作動させるが、クーリングファンが氷結する場合はクーリングファンが作動されず、ファンモーターの焼損が発生する可能性があるという問題点があった。

特開平０８−２４４４４８号公報

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、冬期にエアコンの冷媒圧力が高くなる場合、エアコン冷媒圧力によってコンプレッサーをオンまたはオフさせることができる車両用コンプレッサーの制御装置および制御方法を提供することにある。
そして、本発明の他の目的は、エンジンがオーバーヒーティング（ｏｖｅｒ−ｈｅａｔｉｎｇ）の場合にのみ、クーリングファンを作動させる車両用コンプレッサーの制御装置および制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するためになされた本発明は、エアコンの冷媒を圧縮して温度を下げるコンプレッサーと、車両の外気温が基準温度未満の場合、エアコンの測定冷媒圧力が基準圧力以上であれば前記コンプレッサーを作動させ、前記コンプレッサーを作動させた後、エアコンの作動冷媒圧力を確認し、前記作動冷媒圧力によって前記コンプレッサーの作動を制御する制御器と、を含むことを特徴とする。

前記制御器は、前記コンプレッサーを作動させた後、エアコンの作動冷媒圧力が第１設定圧力まで上昇すれば前記コンプレッサーの作動を中止させ、前記コンプレッサーの作動を中止させた後、エアコンの作動冷媒圧力が第２設定圧力まで下降すれば前記コンプレッサーを作動させることを特徴とする。

前記制御器は冷却水の温度によって作動させるクーリングファンをさらに含み、冷却水の温度が最高温度を超過する場合に前記クーリングファンを作動させることを特徴とする。

前記外気温を測定する外気温測定部と、エアコンの冷媒圧力を測定する圧力測定部と、冷却水の温度を測定する水温測定部と、のうちの少なくとも一つを含む状態検出器をさらに含むことを特徴とする。

また、本発明は、車両の外気温が基準温度未満であるか否かを判断する段階と、前記車両の外気温が基準温度未満であればエアコンの冷媒圧力を測定して測定冷媒圧力を確認する段階と、前記測定冷媒圧力が基準圧力以上であるか否かを判断する段階と、前記測定冷媒圧力が基準圧力以上であればエアコンのコンプレッサーをオンさせる段階と、前記エアコンの冷媒圧力を測定して作動冷媒圧力を確認する段階と、前記作動冷媒圧力によって前記コンプレッサーをオンまたはオフさせる段階と、を含むことを特徴とする。

前記作動冷媒圧力によって前記コンプレッサーをオンまたはオフさせる段階は、
（ａ）前記作動冷媒圧力が第１設定圧力以上になると前記コンプレッサーをオフさせる段階と、
（ｂ）前記エアコンの作動冷媒圧力をモニタリングする段階と、
（ｃ）前記（ｂ）段階でモニタリングした作動冷媒圧力が第２設定圧力以下になれば前記コンプレッサーをオンさせる段階と、
（ｄ）前記エアコンの作動冷媒圧力をモニタリングする段階と、
を含むことを特徴とする。

前記作動冷媒圧力によって前記コンプレッサーをオンまたはオフさせる段階は、
前記外気温が基準温度以上になるか始動がオフされる時まで、前記段階（ａ）乃至（ｄ）段階を繰り返すことを特徴とする。

前記作動冷媒圧力によって前記コンプレッサーをオンまたはオフさせる段階以降に、
冷却水の温度によってクーリングファンを制御する段階をさらに含むことを特徴とする。

前記冷却水の温度によってクーリングファンを制御する段階は、
冷却水の温度を確認する段階と、
前記冷却水の温度が最高温度を超過するか否かを判断する段階と、
前記冷却水の温度が最高温度を超過すればクーリングファンをオンさせる段階と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、冬期にエアコンの冷媒圧力が高くなる場合、エアコンの冷媒圧力によってコンプレッサーをオンまたはオフさせることができるので、コンプレッサーの構成部品の破損を防止することができる。
また、エンジンがオーバーヒーティングの場合にのみ、クーリングファンを作動させるので、ファンモーターの焼損を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用コンプレッサーの制御装置を示す図面である。本発明の一実施形態に係る車両用コンプレッサーの制御方法を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る車両用コンプレッサーの制御方法の中でクーリングファンの制御方法を説明するための例示図である。本発明の一実施形態に係る車両用コンプレッサーの制御方法を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明による車両用コンプレッサーの制御装置および制御方法を詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による車両用コンプレッサーの制御装置を示す図面である。
図１に示す通り、車両用コンプレッサーの制御装置５０は、状態検出器１００、制御器１１０、エアコンスイッチ１２０、コンプレッサー１２５、ファンモーター１５０およびクーリングファン１６０を含む。
状態検出器１００は、コンプレッサー１２５を制御するために必要な情報を検出する。このような状態検出器１００は、外気温測定部１０３、圧力測定部１０５および水温測定部１０７を含む。
外気温測定部１０３は、車両の外部温度である外気温を測定する。外気温測定部１０３は、測定した外気温を制御器１１０に提供する。
圧力測定部１０５は、エアコンの冷媒圧力を測定して制御器１１０に提供する。
水温測定部１０７は、冷却水の温度を測定し、測定した冷却水の温度を制御器１１０に提供する。
制御器１１０は、コンプレッサー１２５を制御するために、状態検出器１００、エアコンスイッチ１２０、コンプレッサー１２５、ファンモーター１５０およびクーリングファン１６０を制御する。具体的に、制御器１１０は、車両の外気温が基準温度未満であれば、エアコンの測定冷媒圧力が基準圧力以上であるか否かを判断する。制御器１１０は、エアコンの測定冷媒圧力が基準圧力以上であれば、コンプレッサー１２５を作動させる。

制御器１１０は、コンプレッサー１２５を作動させた後、エアコンの作動冷媒圧力によってコンプレッサー１２５を作動させたり作動を中止させることができる。このように冷媒圧力によってコンプレッサー１２５を作動させたり作動を中止する理由は、クーリングファン１６０を作動せずに窓の湿気を取り、コンプレッサー１２５の構成部品に対する破損を防止するためである。
制御器１１０は、冷却水の温度を確認し、冷却水の温度が最高温度を超過する場合にクーリングファン１６０を作動させるための作動信号をファンモーター１５０に提供する。例えば、制御器１１０は、リレー（図示せず）およびコネクタ（図示せず）を通じてブロワーアッセンブリー（ＢｌｏｗｅｒＡｓｓｅｍｂｌｙ、図示せず）内に位置するファンモーター１５０に作動信号を提供することができる。このとき、ファンモーター１５０は制御器１１０から提供された作動信号によって作動される。このように、制御器１１０でコンプレッサー１２５を制御する方法は、図２〜図５を参照してより具体的に説明する。

この目的のために、制御器１１０は、設定されたプログラムによって一つ以上のプロセッサーとして実現でき、前記設定されたプログラムは、本発明の実施形態による車両用コンプレッサーの制御方法の各段階を行うようにプログラミングされたものである。
エアコンスイッチ１２０は、エアコンをオン（ＯＮ）またはオフ（ＯＦＦ）させる。即ち、エアコンスイッチ１２０は、運転者または制御器１１０によってエアコンをオンさせたり、オフさせることができる。
コンプレッサー１２５は、エアコンの内部に存在する冷媒を高温高圧で圧縮してエアコンを作動させる。コンプレッサー１２５は、制御器１１０の制御によってオンされたり、オフされる。ファンモーター１５０は、制御器１１０の制御によってクーリングファン１６０を作動させる。このようなファンモーター１５０は、クーリングファン１６０と直接連結される。
クーリングファン１６０は、ファンモーター１５０によって駆動される。このようなクーリングファン１６０は、制御器１１０の制御によって冷却水の温度が最高温度以上になると、エンジンのオーバーヒーティングを防止するために駆動される。

以下、図２〜図５を参照して、車両におけるコンプレッサーの制御方法を説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る車両用コンプレッサーの制御方法を示すフローチャートである。
図２に示す通り、制御器１１０は、始動がオンされるか否かを判断する（Ｓ２１０）。このとき、制御器１１０では、イグニッション（ｉｇｎｉｔｉｏｎ）検出部（図示せず）から始動オンの信号を受信して始動がオンされるかを確認できる。
制御器１１０は、外気温を確認する（Ｓ２１５）。即ち、制御器１１０は、外気温測定部１０３から外気温の提供を受けて確認することができる。
制御器１１０は、外気温が基準温度未満であるか否かを判断する（Ｓ２２０）。このとき、基準温度は冬期であるか否かを判断するために基準となる温度を示し、作業者によって設定されるか、予め指定されたアルゴリズム（例えば、プログラムおよび確率モデル）により設定される。例えば、基準温度は３℃である。
一方、制御器１１０は、外気温が基準温度以上であれば、冬期でないので従来に使ったエアコンの冷媒圧力、車速および冷却水の温度によってファンモーター１５０の高速および低速を制御し、クーリングファン１６０を作動させることができる。

制御器１１０は、エアコンの測定冷媒圧力を確認する（Ｓ２２５）。即ち、制御器１１０は、圧力測定部１０５からエアコンの冷媒圧力を測定した測定冷媒圧力の提供を受けて確認することができる。
制御器１１０は、測定冷媒圧力が基準圧力以上であるか否かを判断する（Ｓ２３０）。このとき、基準圧力は、コンプレッサー１２５を作動させるための冷媒圧力を示し、作業者によって設定されるか、予め指定されたアルゴリズム（例えば、プログラムおよび確率モデル）により設定される。
一方、制御器１１０は、測定冷媒圧力が基準圧力未満であれば、段階Ｓ２２５に戻ってエアコンの測定冷媒圧力を確認することができる。
制御器１１０は、測定冷媒圧力が基準圧力以上であれば、コンプレッサー１２５をオンさせる（Ｓ２３５）。即ち、制御器１１０は、測定冷媒圧力が基準圧力以上であれば、コンプレッサー１２５を作動させて、エアコンを駆動させる。
制御器１１０は、コンプレッサー１２５を作動させた後、作動冷媒圧力によってコンプレッサー１２５を制御する（Ｓ２４０）。このように作動冷媒圧力によってコンプレッサー１２５を制御する方法は、図４および図５を参照して説明する。

そして、制御器１１０は、冷却水の温度を確認する（Ｓ２４５）。即ち、制御器１１０は、クーリングファン１６０を作動させるために水温測定部１０７から冷却水の温度の提供を受けて確認することができる。
制御器１１０は、冷却水の温度が最高温度以上であるか否かを判断する（Ｓ２５０）。このとき、最高温度は、エンジンにオーバーヒーティングが発生することを判断するために基準となる温度を示し、作業者によって設定されるか、予め指定されたアルゴリズム（例えば、プログラムおよび確率モデル）により設定される。例えば、図３に示しているように、最高温度３１０は１０５℃である。
一方、制御器１１０、は冷却水の温度が最高温度未満であれば、前記段階Ｓ２４５に戻って冷却水の温度をモニタリングする。
制御器１１０は、冷却水の温度が最高温度以上であれば、クーリングファン１６０を作動させる（Ｓ２５５）。即ち、制御器１１０は、クーリングファン１６０を作動させるために作動信号を生成してファンモーター１５０に提供し、ファンモーター１５０を通じてクーリングファン１６０を作動させる。例えば、制御器１１０は、クーリングファン１６０を制御するために、図３に示すように、エアコンスイッチ１２０のオン／オフに構わず、エアコンスイッチ１２０がオフの時の制御ロジック３００を使用することができる。

ここで、作動信号は、図３に示すように、ファンモーター１５０を高速で作動させるための高速作動信号３２０である。よって、クーリングファン１６０は高速で作動してエンジンの温度を低めることができるので、エンジンのオーバーヒーティングを防止することができる。
制御器１１０は、始動がオフされるか否かを確認する（Ｓ２６０）。即ち、制御器１１０は、イグニッション検出部から始動オフの信号を受信して始動がオフされるか否かを確認することができる。
図４は、本発明の一実施形態に係る車両用コンプレッサーの制御方法を示すフローチャートである。
図４に示す通り、制御器１１０はコンプレッサー１２５を作動させた後、エアコンの作動冷媒圧力を確認する（Ｓ４１０）。即ち、制御器１１０はコンプレッサー１２５を作動させた後、圧力測定部１０５から作動冷媒圧力の提供を受けて作動冷媒圧力を確認することができる。

制御器１１０は、作動冷媒圧力が第１設定圧力以上であるか否かを判断する（Ｓ４２０）。即ち、制御器１１０は、作動冷媒圧力をモニタリングし、作動冷媒圧力が第１設定圧力まで上昇するか否かを判断できる。このとき、第１設定圧力は、コンプレッサー１２５の作動を中止させるために、基準となるエアコンの冷媒圧力を示すことができる。第１設定圧力は作業者によって設定されるか、予め指定されたアルゴリズム（例えば、プログラムおよび確率モデル）により設定される。例えば、第１設定圧力は１４．５ｋｇ／ｃｍ^２Ｇである。
制御器１１０は、作動冷媒圧力が第１設定圧力以上であれば、コンプレッサー１２５をオフさせる（Ｓ４３０）。即ち、制御器１１０は作動冷媒圧力が第１設定圧力まで上昇すれば、コンプレッサー１２５の作動を中止させる。
制御器１１０はコンプレッサー１２５の作動を中止させた後、エアコンの作動冷媒圧力をモニタリングする（Ｓ４４０）。
制御器１１０は段階Ｓ４４０で確認した作動冷媒圧力が第２設定圧力以下であるか否かを判断する（Ｓ４５０）。即ち、制御器１１０はコンプレッサー１２５をオフさせた後、作動冷媒圧力が第２設定圧力まで下降するか否かを判断することができる。ここで、第２設定圧力は、コンプレッサー１２５を作動させるために基準となるエアコンの冷媒圧力を示すことができ、作業者によって設定されるか、予め指定されたアルゴリズム（例えば、プログラムおよび確率モデル）により設定される。例えば、第２設定圧力は、６ｋｇ／ｃｍ^２Ｇである。

制御器１１０は、作動冷媒圧力が第２設定圧力以下であれば、コンプレッサー１２５をオンさせる（Ｓ４６０）。即ち、制御器１１０は、作動冷媒圧力が第２設定圧力まで下降すればコンプレッサー１２５を作動させる。
制御器１１０は、コンプレッサー１２５を作動させた後、エアコンの作動冷媒圧力をモニタリングする（Ｓ４７０）。
以降、制御器１１０は、外気温が基準温度以上になるか、始動がオフされる時まで、段階Ｓ４２０から段階Ｓ４７０までを繰り返すことができる。
上記説明の通り、本発明に係る車両用コンプレッサーの制御装置５０は、冬期にエアコンの冷媒圧力が上昇した時、クーリングファン１６０を作動せずにコンプレッサー１２５を作動させて、コンプレッサー１２５の構成部品の破損を防止し、クーリングファン１６０が低温の時に駆動してファンモーター１５０が焼損されることを防止することができる。また、本発明に係る車両用コンプレッサーの制御装置５０は、コンプレッサー１２５を利用して窓の湿気を取ることができる。

以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

５０：車両用コンプレッサーの制御装置
１００：状態検出器
１１０：制御器
１２０：エアコンスイッチ
１２５：コンプレッサー
１５０：ファンモーター
１６０：クーリングファン

Claims

エアコンの冷媒を圧縮して温度を下げるコンプレッサーと、
車両の外気温が基準温度未満の場合、エアコンの測定冷媒圧力が基準圧力以上であれば前記コンプレッサーを作動させ、前記コンプレッサーを作動させた後にエアコンの作動冷媒圧力を確認し、前記作動冷媒圧力によって前記コンプレッサーの作動を制御する制御器と、
を含むことを特徴とする車両用コンプレッサーの制御装置。
前記制御器は、
前記コンプレッサーを作動させた後、エアコンの作動冷媒圧力が第１設定圧力まで上昇すると前記コンプレッサーの作動を中止させ、前記コンプレッサーの作動を中止させた後、エアコンの作動冷媒圧力が第２設定圧力まで下降すれば前記コンプレッサーを作動させることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンプレッサーの制御装置。
前記制御器は冷却水の温度によって作動されるクーリングファンをさらに含み、
冷却水の温度が最高温度を超過する場合、前記クーリングファンを作動させることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンプレッサーの制御装置。
前記外気温を測定する外気温測定部と、
エアコンの冷媒圧力を測定する圧力測定部と、
冷却水の温度を測定する水温測定部と、
のうちの少なくとも一つを含む状態検出器をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用コンプレッサーの制御装置。
外気温が基準温度未満であるか否かを判断する段階と、
前記外気温が基準温度未満であれば、エアコンの冷媒圧力を測定して測定冷媒圧力を確認する段階と、
前記測定冷媒圧力が基準圧力以上であるか否かを判断する段階と、
前記測定冷媒圧力が基準圧力以上であれば、エアコンのコンプレッサーをオンさせる段階と、
前記エアコンの冷媒圧力を測定して作動冷媒圧力を確認する段階と、
前記作動冷媒圧力によって前記コンプレッサーをオンまたはオフさせる段階と、を含むことを特徴とする車両用コンプレッサーの制御方法。
前記作動冷媒圧力によって前記コンプレッサーをオンまたはオフさせる段階は、
（ａ）前記作動冷媒圧力が第１設定圧力以上になると前記コンプレッサーをオフさせる段階と、
（ｂ）前記エアコンの作動冷媒圧力をモニタリングする段階と、
（ｃ）前記（ｂ）段階でモニタリングした作動冷媒圧力が第２設定圧力以下になれば前記コンプレッサーをオンさせる段階と、
（ｄ）前記エアコンの作動冷媒圧力をモニタリングする段階と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の車両用コンプレッサーの制御方法。
前記作動冷媒圧力によって前記コンプレッサーをオンまたはオフさせる段階は、
前記外気温が基準温度以上になるか始動がオフされる時まで、前記段階（ａ）乃至（ｄ）段階を繰り返すことを特徴とする請求項６に記載の車両用コンプレッサーの制御方法。
前記作動冷媒圧力によって前記コンプレッサーをオンまたはオフさせる段階以降に、
冷却水の温度によってクーリングファンを制御する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の車両用コンプレッサーの制御方法。
前記冷却水の温度によってクーリングファンを制御する段階は、
冷却水の温度を確認する段階と、
前記冷却水の温度が最高温度を超過するか否かを判断する段階と、
前記冷却水の温度が最高温度を超過すればクーリングファンをオンさせる段階と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の車両用コンプレッサーの制御方法。