JP2020152256A - 車両用エアコンディショナの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加速時や登坂時の冷媒圧力の上昇による高圧カットはカウントに含めず、既定数以上の高圧カットが認められた場合のみコンプレッサを停止する車両用エアコンディショナの制御装置を提供する。【解決手段】車両のエアコンシステムに用いられるコンプレッサ３内の冷媒圧力状態に応じてコンプレッサ３の駆動・停止を行う制御装置において、車速センサから車速情報を入手する車速情報入手手段２０と、エンジン回転数センサからエンジン回転数情報を入手するエンジン回転数情報入手手段２１と、前記車速情報入手手段２０から得られた車速が既定値以上の場合、かつ、該エンジン回転数情報入手手段２１から得られたエンジン回転数が既定値以下の場合の高圧カットの回数をカウントする高圧カットカウンタ２２とを備え、前記高圧カットカウンタ２２のカウント数が既定回数に達したことを条件として、前記コンプレッサ３の駆動を所定の間停止する制御を行う。【選択図】図５

Description

本発明は、車両用エアコンディショナの制御装置に関する。

従来、車両用エアコンディショナ（以下車両用エアコンと略称する。）では、エアコンシステムに用いられるコンプレッサ内の冷媒の圧力状態に応じて、コンプレッサ及びエアコンシステムの保護のために、コンプレッサを駆動・停止させる制御が行われてきた。

（従来の制御）
従来の制御は、冷媒圧力の値が既定値以上に達した場合、コンプレッサを停止する（これを高圧カットと呼ぶ）制御を行い、冷媒圧力が規定値を下回ったことを条件としてコンプレッサを再駆動するという一連の流れである。
従来、この高圧カットの回数をカウントし、該回数が既定回数以上に達した場合、コンプレッサを停止させていた。

実開平３−８７１７１号公報

しかしながら従来の制御では、加速や登坂時等の故障ではない場合の冷媒圧力の上昇時の高圧カットもカウントの対象となっているため、エアコンシステムの故障に起因していないにも関わらずコンプレッサが停止し、室内温度や湿度の上昇によって乗員の不快感を増加させてしまうという課題があった。

本発明は、車速やエンジン回転数を基準として判断される加速時や登坂時の冷媒圧力の上昇による高圧カットはカウントに含めず、既定数以上の上記条件以外の高圧カットが認められた場合のみコンプレッサを停止する車両用エアコンディショナの制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、車両のエアコンシステムに用いられるコンプレッサ内の冷媒圧力状態に応じてコンプレッサの駆動・停止を行う車両用エアコンディショナの制御装置において、車速センサから車速情報を入手する車速情報入手手段と、エンジン回転数センサからエンジン回転数情報を入手するエンジン回転数情報入手手段と、前記車速情報入手手段から得られた車速が既定値以上の場合、かつ、該エンジン回転数情報入手手段から得られたエンジン回転数が既定値以下の場合の高圧カットの回数をカウントする高圧カットカウンタとを備え、前記高圧カットカウンタのカウント数が既定回数に達したことを条件として、前記コンプレッサの駆動を所定の間停止する制御を行うことにある。

車速情報とエンジンの回転数情報をコンプレッサの制御装置に組み込むことで、従来ではコンプレッサを停止するためにカウントされていた加速時や登坂時等の故障ではない高圧カットをカウントしないため、コンプレッサの停止回数を減らすことができ、コンプレッサの停止による室内温度および湿度の上昇に起因するユーザの不快感を軽減することができる。
また、異常な高圧カットのみをカウントして、コンプレッサを停止するため、エアコンシステムの異常を的確にユーザへ知らせることができる。コンプレッサが停止することによるユーザの不快感を軽減するという効果を有する。

車両用エアコンディショナの制御装置を示す概念図である。 本発明の実施の形態による車両用エアコンディショナの制御装置のフローチャートである。 高圧カットカウンタとコンプレッサのオンオフ制御との関係を示すフローチャートである。 エンジン回転数および車速と高圧カット条件等の波形を示す波形図である。 本発明の車両用エアコンディショナの制御装置のブロック図である。

以下本発明の実施の形態を、図１〜図５に示す図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、車両用エアコンディショナの制御装置を示したもので、エンジンルーム１側には、エンジン２、コンプレッサ３、コンデンサ４が設けられている。エンジン２から回転動力がコンプレッサ３にベルト５を介して伝達され、コンプレッサ３によって低温・低圧のエアコン冷媒ガスを圧縮して高温・高圧のガスに変え、圧縮された冷媒（エアコンガス）は、コンデンサ４に送られる。冷媒はコンデンサ４で、コンデンサファン６の風と外気で冷却され液化が進み、中温・高圧の液に状態変化させたのち、レシーバ（図示せず）によって水分や不純物が取り除かれる。そして、配管７を通して室内側８の冷暖房空調設備（ＨＶＡＣ）９に送られる。冷暖房空調設備（ＨＶＡＣ）９は、膨張弁１０及びエバポレータ１１等で構成され、配管１２を通して送られる。冷暖房空調設備（ＨＶＡＣ）９では、液冷媒は膨張弁１０の微小なノズルからエバポレータ１１内へ噴射され低温・低圧のガスに変えることによって一気に気化される。気化した冷媒はエバポレータ１１周りの熱を奪っていき、それによってエバポレータ１１が冷やされる。そこにブロワファンの風を通過させて冷風を起こす。車内の空気中の水分は冷たくなっているエバポレータ１１表面で凝縮され水滴となって車外へ放出される。これによって除湿が行われる。エバポレータ１１を出た冷媒は、またコンプレッサ３に戻り再び圧縮される。

この高圧配管上に、安全装置として、冷媒圧力を感知できるように図示しない圧力センサが備わっている。一般的に、圧力センサが所定の圧力を超えた場合、システムが異常と判断し、エアコンの作動を停止させる制御がある。しかしながら、この制御は圧力の値に依存しており、何度でも作動する。

そこで、図２のフローチャートに示すようにエアコン圧力が所定の圧力を複数回超えた場合は、エアコンを作動させない制御を行う。
まず、冷媒圧力が上昇する（ステップＳ１）と、エアコンを停止する（ステップＳ２）。そして、冷媒圧力が低下する（ステップＳ３）と、エアコンを作動する（ステップＳ４）。
次に、また冷媒圧力が上昇する（ステップＳ５）と、冷媒圧力が上昇する回数を計測し、冷媒圧力が複数回規定値を超えると、次の走行までエアコンを停止する（ステップＳ６）。

図３は、上記エアコン制御におけるコンプレッサ３のオン・オフ制御を示したものである。冷媒圧力が上昇するコンプレッサ３がオン状態（ステップＳ１０）の場合、冷媒圧力が上昇して規定値を超えると高圧カットカウンタが作動する（ステップＳ１１）。そして、単位時間での発生がＮ回以上に達する（ステップＳ１２）と、異常高圧カットと判定（ステップＳ１３）する。この時、単位時間での発生がＮ回以上に達しないときはステップ１１に戻る。
異常高圧カット判定（ステップＳ１３）された場合は、異常高圧カット判定がＭ回作動（ステップＳ１４）すると、コンプレッサ３をオフ状態に切り替える（ステップＳ１５）。
異常高圧カット判定がＭ回に達しない場合は、ステップ１１に戻る。コンプレッサ３をオフ状態に切り替え（ステップＳ１５）てからＳ時間後には、コンプレッサ３をオン状態切り替えてステップ１１に戻る。

図４は、（Ａ）はエンジン回転数が５０００ｒｐｍ（３０００ｒｐｍでも良い）、（Ｂ）は、車速が４０ｋｍ／ｈの場合、（Ｃ）は、カウントアップ除外条件、（Ｄ）冷媒高圧カット条件、（Ｅ）冷媒高圧カットカウンタ、（Ｆ）異常時高圧カットカウンタ、（Ｇ）連続冷媒高圧カット条件、（Ｈ）水温の規定値。例えば２５℃未満を表しているタイムチャートである。

車速情報とエンジン回転数情報をコンプレッサ制御装置に組み込むことで、加速時の車速の変化、登坂時のエンジン回転数の変化を検出して、この場合の高圧カットはカウントしないように制御する。冷媒高圧カット条件を、例えば２分以内として、例えば３回計測する。そしてその間の変動は、カウントせずに、例えば５分以内に基に戻れば、最初からカウントを開始する。
従来ではコンプレッサ３を停止するためにカウントされていた加速時や登坂時等の故障ではない高圧カットをカウントしないため、コンプレッサ３の停止回数を減らすことができる。

図５は、上記の実施の形態の制御回路のブロック図であり、コンプレッサ３に入力する信号を示したものである。車速情報は車速情報入手手段２０から入力される。エンジン回転数情報はエンジン回転数を検出するセンサ等のエンジン回転数情報入手手段２１から入力される。車速情報入手手段２０およびエンジン回転数情報入手手段２１からの入力信号は高圧カットカウンタ２２に入力され、カウントされる。車速情報入手手段２０から得られた車速が既定値以上の場合、かつ、該エンジン回転数情報入手手段２１から得られたエンジン回転数が既定値以下の場合の高圧カットの回数をカウントする高圧カットカウンタ２２とを備えている。そして、前記高圧カットカウンタ２２のカウント数が既定回数に達したことを条件として、前記コンプレッサ３の駆動を所定の間停止する制御を行う。
前記コンプレッサ３の駆動・停止制御装置は、さらに時間情報を取得する時間情報取得手段２３を有している。
該コンプレッサ３の駆動・停止制御装置は、最初の高圧カットをカウントした時から第１の所定時間に、高圧カットが既定回数に達した場合を１セットとカウントするセットカウンタ２４を有し、該セットカウンタ２４が既定セット数カウントしたことを条件として、該セットカウンタ２４の最後のカウントから第２の所定時間は前記コンプレッサ３の駆動を禁止する制御を行うものである。
前記コンプレッサ３の駆動・停止制御装置は、さらにエンジン冷却水の温度を取得する冷却水温度入手手段２５を有している。
該コンプレッサ３の駆動・停止制御装置は、該エンジン２のオフからオン時のそれぞれの水温を取得し、オフ時の水温とオン時の水温の差が規定値以下の場合は該高圧カットカウンタ２２および該セットカウンタ２４のリセットを行わない制御を行うものである。

上記の構成と制御によれば、例えば、エアコンの冷媒を入れすぎた場合に、圧力が所定の値より高くなって、エアコンの作動を止めたり再開した場合、コンプレッサ３が焼付く前に作動を停止することができ、コンプレッサ３の破損を防止できる。また、終始、エアコンの作動が止まったり、再開したりする際のエンジンへの負荷変動がなくなり、運転しやすくなるという効果が得られる。このような効果が得られる理由は、通常では無いエアコン冷媒の圧力が所定の値を超えた場合、バラツキを含め数回後にはエアコンが入らないように操作することによる。

上記の実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
車両のエアコンシステムに用いられるコンプレッサ３内の冷媒圧力状態に応じてコンプレッサ３の駆動・停止を行う車両用エアコンディショナの制御装置において、車速センサから車速情報を入手する車速情報入手手段２０と、エンジン回転数センサからエンジン回転数情報を入手するエンジン回転数情報入手手段２１と、前記車速情報入手手段２０から得られた車速が、例えば４０ｋｍ／ｈ等の既定値以上の場合、かつ、該エンジン回転数情報入手手段２１から得られたエンジン回転数が、例えば、５０００ｒｐｍ以下の既定値以下の場合の高圧カットの回数をカウントする高圧カットカウンタ２２とを備え、前記高圧カットカウンタ２２のカウント数が既定回数、例えば４回に達したことを条件として、前記コンプレッサ３の駆動を所定の間停止する制御を行うことにより、以下の効果を奏する。
車速情報とエンジンの回転数情報をコンプレッサ３の制御装置に組み込むことで、従来ではコンプレッサ３を停止するためにカウントされていた加速時や登坂時等の故障ではない高圧カットをカウントしないため、コンプレッサ３の停止回数を減らすことができ、コンプレッサ３の停止による室内温度および湿度の上昇に起因するユーザの不快感を軽減することができる。また、異常な高圧カットのみをカウントして、コンプレッサ３を停止するため、エアコンシステムの異常を的確にユーザへ知らせることができる。

コンプレッサ３の駆動・停止制御装置は、さらに時間情報を取得する時間情報取得手段２３を有し、該コンプレッサ３の駆動・停止制御装置は、最初の高圧カットをカウントした時から第１の所定時間、例えば２分以内に、高圧カットが既定回数に達した場合を１セットとカウントするセットカウンタ２４を有し、該セットカウンタ２４が既定セット数、例えば３回のカウントしたことを条件として、最後のカウントから第２の所定時間、例えば５分は前記コンプレッサ３の駆動を禁止する制御を行うので、以下の効果を奏する。
時間の概念を追加することで、高圧カットが短時間に複数回行われるという異常な状態を確実に検知し、コンプレッサ３の故障を防ぐことができる。
また、第２の所定時間、例えば５分の間、コンプレッサ３を停止する制御とすることで、エアコンシステムの異常を確実にユーザへ知らせる効果をより促進する。

該コンプレッサ３の駆動・停止制御装置は、さらにエンジン冷却水の温度を取得する冷却水温度入手手段２５を有し、該コンプレッサ３の駆動・停止制御装置は、該エンジン２のオフからオン時のそれぞれの水温を取得し、オフ時の水温とオン時の水温の差が規定値以下の場合は該高圧カットカウンタ２２および該セットカウンタ２４のリセットを行わない制御を行うことにより、以下の効果を奏する。
エンジン２をオフした直後にエンジン２をオンする場合、各カウンタ２２，２４がリセットされてしまうと異常を正しくユーザへ知らせることができずに放置されてしまう。これを防止するために、エンジン水温の情報を基に最後のエンジンオフからエンジンオン時までの時間を推測し、オフからオン時の水温の差が、例えば２５℃等の規定値以下の場合は前回の各カウンタを引き継ぐ制御を行うことでコンプレッサ３の故障を防ぐ効果がより促進される。

本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、車速情報とエンジンの回転数情報は、車両によって任意に設定することができ、また、オフからオン時の水温の差も、２５℃未満に限らず任意に設定することができる。また、冷媒の高圧カット条件も車両の性能、また排気量によって任意に設定することができる。等、その他本発明の技術的範囲を変更しない範囲で任意に変更して実施できることは言うまでもない。

１ エンジンルーム
２ エンジン
３ コンプレッサ
４ コンデンサ
５ ベルト
６ コンデンサファン
７ 配管
８ 室内側
９ 冷暖房空調設備（ＨＶＡＣ）
１０ 膨張弁
１１ エバポレータ
１２ 配管
２０ 車速情報入手手段
２１ エンジン回転数情報入手手段
２２ 高圧カットカウンタ
２３ 時間情報取得手段
２４ セットカウンタ
２５ 冷却水温度入手手段

Claims (3)

1. 車両のエアコンシステムに用いられるコンプレッサ内の冷媒圧力状態に応じてコンプレッサの駆動・停止を行う車両用エアコンディショナの制御装置において、
   車速センサから車速情報を入手する車速情報入手手段と、
   エンジン回転数センサからエンジン回転数情報を入手するエンジン回転数情報入手手段と、
   前記車速情報入手手段から得られた車速が既定値以上の場合、かつ、該エンジン回転数情報入手手段から得られたエンジン回転数が既定値以下の場合の高圧カットの回数をカウントする高圧カットカウンタとを備え、
   前記高圧カットカウンタのカウント数が既定回数に達したことを条件として、前記コンプレッサの駆動を所定の間停止する制御を行うことを特徴とする車両用エアコンディショナの制御装置。
2. 前記コンプレッサの駆動・停止制御装置は、さらに時間情報を取得する時間情報取得手段を有し、該コンプレッサの駆動・停止制御装置は、最初の高圧カットをカウントした時から第１の所定時間に、高圧カットが既定回数に達した場合を１セットとカウントするセットカウンタを有し、該セットカウンタが既定セット数カウントしたことを条件として、該セットカウンタの最後のカウントから第２の所定時間は前記コンプレッサの駆動を禁止する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用エアコンディショナの制御装置。
3. 前記コンプレッサの駆動・停止制御装置は、さらにエンジン冷却水の温度を取得する冷却水温度入手手段を有し、該コンプレッサの駆動・停止制御装置は、該エンジンのオフからオン時のそれぞれの水温を取得し、オフ時の水温とオン時の水温の差が規定値以下の場合は該高圧カットカウンタおよび該セットカウンタのリセットを行わない制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用エアコンディショナの制御装置。