JP2924228B2 - 可変容量圧縮機の起動トルク推定装置 - Google Patents

可変容量圧縮機の起動トルク推定装置

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JP2924228B2
JP2924228B2 JP4512591A JP4512591A JP2924228B2 JP 2924228 B2 JP2924228 B2 JP 2924228B2 JP 4512591 A JP4512591 A JP 4512591A JP 4512591 A JP4512591 A JP 4512591A JP 2924228 B2 JP2924228 B2 JP 2924228B2
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成男 沼澤
隆久 鈴木
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、可変容量圧縮機の起
動トルク推定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、固定容量式圧縮機を搭載した自動
車用空調装置においては、圧縮機の起動がエンジンのア
イドル回転時の場合、エンジンアイドル回転数制御装置
は起動時の圧縮機トルク増加分に対し一定の空気量の増
加を行うのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、可変容量式圧
縮機を用いた自動車用空調装置の場合、起動トルクが圧
縮機の容量と冷凍サイクルの高圧側冷媒圧力に支配的な
ため、その容量が固定でないと、一定の見込み空気量で
は、空気量が多すぎ、エンジン回転数が高くなりすぎて
しまい騒音の発生を招いたり燃費の悪化を招いてしま
う。又、空気量が少なすぎるとエンジン回転数が落ち込
みエンストに陥る場合もある。
【0004】同様に、可変容量圧縮機でも冷凍サイクル
の高・低圧が十分に均圧した状態では、内部バランスで
いつも一定容量となっているが、一度起動した後の駆動
停止後の再起動時に停止時間が短いと十分に均圧できず
に途中の容量で起動するため、十分時間が経過したとき
の見込みの空気量と大きくズレやすい。これは、圧縮機
の容量の戻りが考慮されていないためにトルクの推定が
できないことによるものである。
【0005】この発明の目的は、可変容量圧縮機の再起
動の際のトルクを確実に求めることができる可変容量圧
縮機の起動トルク推定装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、図4に示す
ように、冷凍サイクルの一部を構成する可変容量圧縮機
の起動トルクを推定するものであって、前記冷凍サイク
ルの構成部材の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手
段M1と、前記可変容量圧縮機の駆動が停止される直前
のトルクを検出する停止直前トルク検出手段M2と、前
記可変容量圧縮機の停止直前の各トルクにおける前記冷
凍サイクルの構成部材の雰囲気温度に応じた前記可変容
量圧縮機の停止時間に対応する再起動時の推定トルクを
予め記憶した記憶手段M3と、前記雰囲気温度検出手段
M1による雰囲気温度と、停止直前トルク検出手段M2
による可変容量圧縮機の停止直前のトルクと、前記記憶
手段M3に記憶したデータとに基づいて前記可変容量圧
縮機の停止時間に応じた再起動時の推定トルクを算出す
る起動トルク推定手段M4とを備えた可変容量圧縮機の
起動トルク推定装置をその要旨とするものである。
【0007】
【作用】起動トルク推定手段M4は、雰囲気温度検出手
段M1による雰囲気温度と、停止直前トルク検出手段M
2による可変容量圧縮機の停止直前のトルクと、記憶手
段M3に記憶したデータとに基づいて可変容量圧縮機の
停止時間に対応する再起動時の推定トルクを算出する。
【0008】
【実施例】以下、この発明を自動車用空調装置に具体化
した一実施例を図面に従って説明する。図1に示すよう
に、冷凍サイクルが可変容量圧縮機1と、コンデンサ2
と、レーシバ3と、膨張弁4と、エバポレータ5とから
構成されている。又、コンデンサ2及びエバポレータ5
にそれぞれ送風機が設けられ、エバポレータ5の通過空
気が車室内に吹き出される。さらに、可変容量圧縮機1
にはマグネットクラッチ1aと可変容量機構1bが備え
られている。そして、車搭用エンジン(図示略)からマ
グネットクラッチ1aを介して回転力が伝達されると、
可変容量圧縮機1にて冷媒ガスが吸入され圧縮して高温
・高圧のガス冷媒となり、その高温・高圧のガス冷媒が
コンデンサ2にて冷却されて液化されレシーバ3に貯え
られる。レシーバ3にて貯えられた高温・高圧の液冷媒
が、膨張弁4にて低圧・低温の霧状なり、エバポレータ
5にて冷媒が気化して周囲から熱を奪い、この冷風が車
室内に供給される。
【0009】又、エバポレータ5の出口管には感熱筒6
が取り付けられ、感熱筒6により膨張弁4の開度が調整
される。停止直前トルク検出手段及び起動トルク推定手
段としての空調用コントローラ7には、雰囲気温度検出
手段としての外気温センサ8や内気温センサ9等が接続
され、空調用コントローラ7は外気温センサ8からの信
号にて外気温度を検知するとともに内気温センサ9から
の信号により内気温度を検知する。又、空調用コントロ
ーラ7には可変容量圧縮機1のマグネットクラッチ1a
と可変容量機構1bが接続され、空調用コントローラ7
はマグネットクラッチ1aを駆動制御(オン・オフ)す
るとともに可変容量機構1bを駆動してその容量を調整
するようになっている。つまり、空調用コントローラ7
は空調操作パネル(図示略)の操作スイッチの操作に基
づきマグネットクラッチ1aをオン・オフ制御するとと
もに、外気温度や内気温度や日射量や設定温度等に基づ
いて可変容量機構1bを駆動して圧縮気1の容量を調整
する。
【0010】アイドル回転数制御用コントーラ(以下、
ISCコントローラという)10には、アイドル回転数
制御用バルブ(以下、ISCバルブという)11が接続
され、ISCコントローラ10はISCバルブ11を駆
動制御してエンジンのアイドル運転状態における吸入空
気量を調整する。又、空調用コントローラ7には記憶手
段としてのメモリ7aが備えられ、同メモリ7aには図
2に示すマップが予め記憶されている。つまり、図2に
おいて横軸には可変容量圧縮機1の駆動停止時間をと
り、縦軸には可変容量圧縮機1の再起動したときのトル
ク(起動トルク)をとっており、外気温度及び可変容量
圧縮機1の停止直前のトルクに応じた起動トルク特性線
が記憶されている。この特性線は予め実験的に求めたも
のである。尚、図2には起動トルク特性線は3本のみ示
し、又、起動トルク特性線はエバポレータ5の送風機の
風量モード(Hi,M1,M2,Loモード)ごとに求
められている。
【0011】次に、このように構成した自動車用空調装
置の作用を、図3のフローチャートに基づいて説明す
る。まず、空調用コントローラ7はステップ100で可
変容量圧縮機1の駆動時のトルクTaを算出している。
これは、コンデンサ2の通過風量とコンデンサ2の通過
空気温度とエバポレータ5の通過風量とエバポレータ5
の通過空気温度とエバポレータ5の通過空気湿度と可変
容量圧縮機1の回転数とにより駆動時のトルクTaを算
出している。そして、空調用コントローラ7はステップ
101で空調装置が停止されたかどうかを判定し、空調
装置が停止されるとステップ102で圧縮機1の停止時
間を測定するためのタイマをスタートさせる。
【0012】次に、空調用コントローラ7はステップ1
03で空調装置が再起動したか否か判定し、再起動する
とステップ104でメモリ7aの図2に示すマップにお
けるその時の外気温度Tamと可変容量圧縮機1の駆動停
止直前のトルクTaとから最も近い起動トルク特性線を
選択し、この特性線を用いて可変容量圧縮機1の駆動停
止から再起動までの時間に応じた起動トルクTn を算出
する。尚、起動トルク特性線を用いて起動トルクTn を
算出するときにおいて、2つの起動トルク特性線の間に
外気温度Tamと可変容量圧縮機1の駆動停止直前のトル
クTaが位置するときには補関法にて起動トルクTn を
求めるようになっている。
【0013】さらに、空調用コントローラ7はステップ
105で推定起動トルク信号をISCコントローラ10
に出力し、ステップ106でマグネットクラッチ1aを
オンにする(つなぐ)。一方、ISCコントローラ10
は図3でのステップ105で送られてきた推定起動トル
クに基づいてISCバルブ11を駆動制御して起動トル
クTn に応じたエンジンのアイドル運転状態における吸
入空気量にする。
【0014】このように本実施例では、空調用コントロ
ーラ7のメモリ7a(記憶手段)には、可変容量圧縮機
1の停止直前の各トルクにおける外気温度(冷凍サイク
ルの構成部材の雰囲気温度)に応じた可変容量圧縮機1
の停止時間に対応する再起動時の推定トルクを予め記憶
し、空調用コントローラ7(停止直前トルク検出手段及
び起動時トルク推定手段)は可変容量圧縮機1の駆動が
停止される直前のトルクを検出して、この可変容量圧縮
機1の停止直前のトルクと、外気温センサ8(雰囲気温
度検出手段)による外気温度(雰囲気温度)と、メモリ
7aに記憶したデータとに基づいて可変容量圧縮機1の
停止時間に応じた再起動時の推定トルクを算出するよう
にした。つまり、可変容量圧縮機1の起動トルクは駆動
を停止していた時間とともにその時の外気温度に見合っ
たトルクへと近づいていき、外気温度により所定の減衰
特性にてその外気温度(即ち、冷媒の飽和温度に対応す
る圧力)でのトルクへ近づく。よって、可変容量圧縮機
1の駆動が停止してから再起動するまでの時間を測れば
再起動時の起動トルクが推定される。このようにして、
可変容量圧縮機1の再起動の際のトルクを確実に求める
ことができる。
【0015】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、冷凍サイクルの構成部材の雰囲気
温度は外気温度以外にも、冷凍サイクルは最も低温の飽
和圧力に均圧するので外気温度より内気温度が低ければ
内気温度にて起動トルクを推定してもよい。
【0016】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
可変容量圧縮機の再起動の際のトルクを確実に求めるこ
とができる優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の自動車用空調装置の全体構成図であ
る。
【図2】メモリの記憶内容を説明するための図である。
【図3】作用を説明するためのフローチャートである。
【図4】クレーム対応図である。
【符号の説明】
M1 雰囲気温度検出手段 M2 停止直前トルク検出手段 M3 記憶手段 M4 起動トルク推定手段。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷凍サイクルの一部を構成する可変容量
    圧縮機の起動トルクを推定するものであって、前記冷凍
    サイクルの構成部材の雰囲気温度を検出する雰囲気温度
    検出手段と、前記可変容量圧縮機の駆動が停止される直
    前のトルクを検出する停止直前トルク検出手段と、前記
    可変容量圧縮機の停止直前の各トルクにおける前記冷凍
    サイクルの構成部材の雰囲気温度に応じた前記可変容量
    圧縮機の停止時間に対応する再起動時の推定トルクを予
    め記憶した記憶手段と、前記雰囲気温度検出手段による
    雰囲気温度と、停止直前トルク検出手段による可変容量
    圧縮機の停止直前のトルクと、前記記憶手段に記憶した
    データとに基づいて前記可変容量圧縮機の停止時間に応
    じた再起動時の推定トルクを算出する起動トルク推定手
    段とを備えたことを特徴とする可変容量圧縮機の起動ト
    ルク推定装置。
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