JP2655225B2 - 冷却設備における冷却媒体・充填レベルの監視方法 - Google Patents

冷却設備における冷却媒体・充填レベルの監視方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却回路の高圧側にお
いて冷却媒体の相対圧力および温度が測定され、その測
定温度並びに測定圧力から導き出される温度が冷却媒体
・充填レベルに関連して評価されるような特に自動車の
冷却設備における冷却媒体・充填レベルの監視方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】冷却設備の冷却回路の制御および監視装
置に多数のセンサの信号が導かれ、これらの導入される
全入力信号に関係してあるいはこれらを考慮して冷却回
路に存在する構成要素の最適な運転を保障するような出
力信号を計算するために、センサの信号が互いに連結さ
れるような自動車空調設備の制御方法は既に知られてい
る（ドイツ連邦共和国特許第３７０６１５２Ａ１号公報
参照）。この場合冷却回路におけるセンサとして、圧縮
機の出口側において高温ガス温度を検出するセンサ、蒸
発器の入口側において噴射温度あるいは冷却媒体の圧力
を検出するセンサ、圧縮機の入口側において吸込み圧力
あるいは吸込み温度を検出するセンサが設けられてい
る。
【０００３】しかし冷却設備の最適な運転は、それぞれ
の制御方法にかかわり無く冷却媒体の充填レベルが適正
であるときしか保障されない。これは特に環境問題とも
かかわってくる。
【０００４】従って冷却設備における冷却媒体・充填レ
ベルを監視するために、冒頭に述べた形式の方法が知ら
れている（１９９０年１０月１９日発行、日本特許抄録
Ｍ−１０３７、Ｖｏｌ．１４／Ｎｏ．４８１＝ＪＰ−
Ａ−２−１９５１６４参照）。この場合、圧縮機の出口
側における高温ガス温度と圧力、凝縮器出口温度および
圧縮機入口側における温度と圧力が測定され、これらの
測定圧力値からそれに対応した温度が導き出され、この
温度から更に冷却媒体のＬｏｇ ｐ−ｈ線図に関して計
算によって冷却媒体の過熱が検出され、冷却媒体・充填
レベルについて評価される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、冒頭
に述べた形式の公知の冷却設備の運転を一層最適にする
ような冷却媒体・充填レベルの簡単な監視方法を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、冷却媒体回路の高圧側の凝縮器の下流で、冷却媒体
の相対的圧力（Ｐ）および温度（Ｔ Ｇ ）が測定され、そ
の測定圧力値（Ｐ）を使って、その冷却媒体に固有な関
数、温度＝ｆ（圧力）に基づいて、この圧力（Ｐ）に対
応する温度（Ｔ）が求められ、かつこの対応する温度
（Ｔ）から測定温度（Ｔ Ｇ ）を引いた差から冷却媒体の
過少冷却（Ｕ）が確認され、かつそれが冷却媒体充填レ
ベルに対する尺度として評価され、所定の値（Ｗ１）よ
り小さな正の値の過少冷却（Ｕ）が、冷却設備における
冷却媒体の過少充填に対する尺度として評価され、かつ
所定の値（Ｗ２）より小さな正の値の過少冷却（Ｕ）
が、冷却設備における冷却媒体の過剰充填に対する尺度
として評価される、特に自動車の冷却設備における冷却
媒体充填レベルの監視方法において、所定の値（Ｗ１，
Ｗ２）が自動車のエンジン回転数の関数（Ｗ＝ｆ（ｎ
Ｍ））として変化し、記憶器に持性曲線として記憶され
ることによって達成される。
【０００７】冒頭に述べた形式に属する先に指摘した公
知の方法においては、充填レベルの監視が最適な系統・
充填およびＬｏｇ ｐ−ｈ線図の限界線に関して冷却媒
体の過熱を計算することによって行われ、即ち高い温度
および比エンタルピの範囲で行われるが、本発明は、求
められた冷却媒体の過少冷却が冷却媒体の充填状態に対
する尺度をも表すという知識に基づいている。本発明に
よれば、冷却媒体特有の関数（温度＝ｆ（圧力））が簡
単にＬｏｇ ｐ−ｈ曲線の限界線の部分範囲を手本にし
て生ずるという利点、および高圧側で２つの測定値を検
出すればよいので測定費用が安価であるという利点を有
している。
【０００８】
【実施例】以下図に示した実施例を参照して本発明を詳
細に説明する。
【０００９】図１における概略図において、冷却設備１
の冷却回路は圧縮機１．１、凝縮器１．２、乾燥器１．
３付きの液体容器、噴射弁１．４および蒸発器１．５か
ら形成されており、その場合、圧縮機出口と噴射弁入口
との間が冷却媒体回路の高圧部分（図において二重線で
示した部分）となっている。凝縮器１．２と乾燥器１．
３との間の冷却媒体・高圧液体配管１．２．１に（ない
しは乾燥器１．３と噴射弁１．４との間の配管１．３．
１に）、それぞれ１つの圧力センサ３および温度センサ
２が乾燥器入口の近くに（ないしは乾燥器出口の近くに
又は乾燥器自体に）配置されている。これらのセンサに
よって冷却媒体の相対圧力並びに温度が測定される。セ
ンサ２，３は信号配線２．１，３．１を介して監視装置
４に接続されている。この監視装置４はまず記憶器４．
１、減算器４．２およびスイッチ装置４．３を有してい
る。記憶器４．１には特性図として冷却設備の冷却媒体
特有の関数Ｔ＝ｆ（ｐ）の特性曲線あるいは表が記憶さ
れている。その場合、Ｔは冷却媒体の温度であり、ｐは
冷却媒体の相対圧力である。記憶器４．１には信号配線
３．１を介して測定圧力値ｐが導かれ、この圧力値ｐに
対応した温度Ｔが先の関数に関連して求められ、読み取
られ、そして信号配線４．１．１を介して減算器４．２
に導かれる。この減算器４．２の他の入力端に信号配線
２．１ ．１を介して測定温度値ＴＧがかかっている。
【００１０】減算器４．２において測定温度ＴＧを対応
した温度Ｔから引き算して冷却媒体の過少冷却Ｕ（Ｕ＝
Ｔ−ＴＧ）が決定される。この過少冷却Ｕはスイッチ回
路４．３において冷却媒体・充填レベルの大きさとして
次のように評価される。即ち、Ｕが走行車のエンジン回
転数ｎＭに関係して変化する所定の値Ｗ１（絶対温度）
より大きいとき（例えばＵ＞１Ｋ）、冷却媒体・充填レ
ベルが適正であると評価され、即ち冷却媒体回路が適正
に充填されていると評価され、これに対してＵが所定の
値Ｗ１よりも小さいとき、冷却媒体・充填レベルが低す
ぎると評価され、即ち冷却媒体回路が十分に充填されて
いないと評価される。しかしＵがエンジン回転数ｎＭに
関係して変化する所定の値Ｗ２を超過したとき（例えば
Ｕ＞１５Ｋ）、冷却媒体・充填レベルが高すぎると評価
され、即ち冷却媒体回路が過剰に充填されていると評価
される。この評価の結果により、スイッチ装置４．３に
よって小さな過少充填の場合に運転手に対する警報器
４．３．１が作動され、また大きな過少充填ないし過大
充填の場合に冷却／冷房設備を遮断するためのスイッチ
４．３．２が作動される。これと無関係に評価は、スイ
ッチ装置の診断記憶器４．３．３に欠陥信号としても記
憶される。
【００１１】図３は、スイッチ装置４．３の記憶器４．
３．４に記憶された値Ｗ１，Ｗ２がエンジン回転数の関
数としてどのように変化する（Ｗ＝ｆ（ｎＭ））かを示
している。このような変化は有利である。何故ならば、
過少冷却計算が時間的に連続して行われ、即ち走行車の
停止状態における無負荷回転数でしか行えない訳ではな
いからである。図中において実線は値Ｗ１の限界線であ
り、破線は値Ｗ２の限界線である。Ｕがこれらの限界線
の間にあるとき、充填は適正である。Ｕが限界線Ｗ２を
超えているときは過大充填であり、Ｕが限界線Ｗ１を下
回っているときは過少充填である。
【００１２】いま冷却設備の使用者により操作装置にお
いて時点ｔ１で圧縮機１．１が投入されると（図２と関
連して図１参照）、圧力および温度が時点ｔ３（ないし
時点ｔ１＋５秒）から連続して測定される。この時点は
経験的に各冷却／冷房設備について決定しなければなら
ず、原理的には、圧縮機の投入による圧力変動が沈静化
する時点、即ち圧力信号が安定する時点に関係してい
る。この状態になったときに、第１の過少冷却の計算が
時点ｔ４（ないし時点ｔ１＋７秒）で行われ、続く過少
冷却の計算が時点ｔ５（ないし時点ｔ４＋３秒）、時点
ｔ６（ないし時点ｔ５＋３秒）・・・ｔｎ（ないし時点
ｔｎ−１＋３秒）で行われる。この測定および計算は有
利には、冷却媒体の過少冷却が準安定状態（ｄＵ／ｄｔ
一定）となるまで行われる。圧縮機が新たに投入され
た場合ないし圧縮機連結信号が存在する場合にはじめて
あらたに再び計算が行われる。
【００１３】その都度計算された過少冷却の評価が行わ
れる時点ｔｎも変更でき、これはそれぞれ経験的にその
都度の冷却媒体回路の構成要素に合わせねばならない。
【００１４】圧縮機１．１が既に時点ｔ４の前に再び遮
断されているとき、過少冷却の計算は、時点ｔ０即ち圧
縮機が最後に遮断された時点における測定値が基礎とさ
れる。
【００１５】これに対して冷却設備がＥＣＯプログラム
で運転されるか又は圧縮機が走行車点火がオンにされた
後でも運転しないとき、過少冷却の計算は行われない。
【００１６】センサの測定値の検出は一般に公知のＡ／
Ｄ変換器の測定条件に応じて行われ、このために監視装
置４の前置接続されたＡ／Ｄ変換器４．４において測定
値がデジタル的にろ過される。例えば古い測定値の３倍
＋実際の測定値を４で割り算したものが有効な測定値と
なり、これは減衰率が計算で設備に合わされているＰＴ
Ｉ素子（一次おくれ素子）に相応している。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、特に自動車の冷却設備
における冷却媒体・充填レベルを簡単に監視でき、冷却
設備の構成要素を最適に運転できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】監視装置を持った冷却設備のブロック図。
【図２】過少冷却・計算に対する時間経過図。
【図３】過少冷却を評価するための限界曲線図。
【符号の説明】
１ 冷却設備 １．１ 圧縮機 １．２ 凝縮器 ４．３．３ 診断記憶器 ４．３．４ 記憶器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−134170（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−50471（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−61268（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−11816（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷却媒体回路の高圧側の凝縮器（１．
    ２）の下流で、冷却媒体の相対的圧力（Ｐ）および温度
    （Ｔ Ｇ ）が測定され、その測定圧力値（Ｐ）を使って、
    その冷却媒体に固有な関数、温度＝ｆ（圧力）に基づい
    て、この圧力（Ｐ）に対応する温度（Ｔ）が求められ、
    かつこの対応する温度（Ｔ）から測定温度（Ｔ Ｇ ）を引
    いた差から冷却媒体の過少冷却（Ｕ）が確認され、かつ
    それが冷却媒体充填レベルに対する尺度として評価さ
    れ、所定の値（Ｗ１）より小さな正の値の過少冷却
    （Ｕ）が、冷却設備（１）における冷却媒体の過少充填
    に対する尺度として評価され、かつ所定の値（Ｗ２）よ
    り小さな正の値の過少冷却（Ｕ）が、冷却設備（１）に
    おける冷却媒体の過剰充填に対する尺度として評価され
    る、特に自動車の冷却設備における冷却媒体充填レベル
    の監視方法において、所定の値（Ｗ１，Ｗ２）が自動車
    のエンジン回転数の関数（Ｗ＝ｆ（ｎＭ））としで変化
    し、記憶器（４．３．４）に特性曲線として記憶されて
    いることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 測定および評価が時間的に連続して、冷
    却媒体の過少冷却が準安定状態（ｄＵ／ｄｔ〜一定）と
    なるまでの時間にわたって行われることを特特徴とする
    請求項１記載の方法。
JP4216469A 1991-07-23 1992-07-22 冷却設備における冷却媒体・充填レベルの監視方法 Expired - Fee Related JP2655225B2 (ja)

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