JP4407240B2 - Control unit for variable capacity compressor for air conditioning - Google Patents
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Description
本発明は、車両用空調装置に用いて好適な空調用可変容量圧縮機の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a variable capacity compressor for air conditioning suitable for use in a vehicle air conditioner.
従来、特許文献1の斜板形(スワッシュ式)圧縮機のように、駆動源であるエンジンからの動力を断続可能に圧縮機に伝達する電磁クラッチを備え、電磁クラッチを介して伝達される動力により冷媒の吸入、圧縮、吐出を行うものが知られている。さらに、この従来例の圧縮機には圧縮機からの冷媒吐出容量を制御する容量制御手段が備えられており、容量制御手段の作動は電子制御装置により制御されている。 Conventionally, like the swash plate type (swash type) compressor of patent document 1, the electromagnetic clutch which transmits the power from the engine which is a drive source to a compressor so that interruption is possible is provided, and the power transmitted via an electromagnetic clutch Are known which perform suction, compression, and discharge of refrigerant. Further, this conventional compressor is provided with a capacity control means for controlling the refrigerant discharge capacity from the compressor, and the operation of the capacity control means is controlled by an electronic control device.
ところで、電子制御装置と、電磁クラッチおよび容量制御手段との電気的な接続関係について特許文献1には記載されていないが、一般的には図6のように接続される。図6の従来例では、電磁クラッチ17と電磁制御弁23がリード線50a、50bにより電気的に並列となるように電子制御装置24に接続されている。
Incidentally, the electrical connection relationship between the electronic control unit, the electromagnetic clutch, and the capacity control means is not described in Patent Document 1, but is generally connected as shown in FIG. In the conventional example of FIG. 6, the
これによると、電子制御装置24からの制御電流Iで電磁クラッチ17へ通電するか、電流を遮断するかを制御することにより、エンジン16からの動力を圧縮機51に伝達するか、断絶するかを制御できる。また、電子制御装置24からの制御電流Iにより電磁制御弁23の開度を制御して斜板の傾斜角度、つまりピストンの行程を制御することで圧縮機51からの冷媒の吐出容量を制御することができる。
しかし、図6の従来例の圧縮機51では、冷媒吐出容量が大きくなっている(斜板の傾斜角度が大きくなっている)状態で圧縮機51への動力を断続する場合がある。この時、電磁クラッチ17においてエンジン16からの動力を受けている接続部材が圧縮機51側の接続面に機械的に接触すると、圧縮機51の駆動に必要な動力が大きくなっているため、接触面にいきなり大きな力がかかってしまう。
However, in the
このため、機械的に接触する電磁クラッチ17の接続部材および圧縮機51側の接続面が断続した時の衝撃が大きくなってしまう。これにより、電磁クラッチ17の接続部材と圧縮機51側の接続面との接触面の磨耗が激しくなるという問題がある。さらに、断続時に発生する音が大きくなるという問題もある。
For this reason, the impact when the connecting member of the
また、電磁クラッチ17および電磁制御弁23がリード線50a、50bにより電気的に並列に電子制御装置24に接続されているため、電子制御装置24からの制御電流Iが流れる制御系が複数となり、複雑になるという問題もある。
In addition, since the
本発明は、上記点に鑑み、駆動源から圧縮機への動力伝達の断続を電磁クラッチの制御により行い、さらに容量制御手段により冷媒の吐出容量を制御できる可変容量型圧縮機の制御装置において、駆動源から圧縮機への動力断続時に発生する衝撃を低減して、機械的に接続する部品の磨耗および断続時の音を低減することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a control apparatus for a variable displacement compressor that can perform intermittent power transmission from a drive source to a compressor by controlling an electromagnetic clutch, and further control a refrigerant discharge capacity by a capacity control means. An object of the present invention is to reduce the impact generated when the power from the drive source to the compressor is interrupted, and to reduce the wear and mechanical noise of mechanically connected parts.
また、本発明は電子制御装置から制御対象への制御電流が流れる制御系を簡単にすることを目的とする。 Another object of the present invention is to simplify a control system in which a control current flows from an electronic control device to a controlled object.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、駆動源(16)からの動力により駆動され、冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機(11)に、駆動源(16)の動力を断続可能に圧縮機(11)に伝達する電磁クラッチ(17、30)と、圧縮機(11)の冷媒の吐出容量を制御する容量制御手段(23)とが備えられており、
容量制御手段(23)により冷媒の吐出容量を略0とした後に、電磁クラッチ(17、30)による前記駆動源(16)から圧縮機(11)への前記動力の断続を行うようになっている空調用可変容量圧縮機の制御装置を特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the power of the drive source (16) is supplied to the compressor (11) that is driven by the power from the drive source (16) and sucks, compresses, and discharges the refrigerant. Is provided with electromagnetic clutches (17, 30) that can be intermittently transmitted to the compressor (11), and capacity control means (23) that controls the refrigerant discharge capacity of the compressor (11),
After the refrigerant discharge capacity is made substantially zero by the capacity control means (23), the power from the drive source (16) to the compressor (11) is interrupted by the electromagnetic clutch (17, 30). It features a control device for a variable capacity compressor for air conditioning.
これによると、容量制御手段(23)により冷媒の吐出容量を略0、つまり圧縮機における冷媒吐出のための動力が略0となった後に電磁クラッチ(17、30)による圧縮機(11)への動力の断続を行うことができる。したがって、駆動源(16)から圧縮機(11)へ機械的に動力を伝達する部品に加わる動力負荷が軽減できるため、動力断続時に発生する衝撃を低減することができる。衝撃が低減することにより、駆動源(16)から圧縮機(11)へ機械的に動力を伝達する部品の接触面の磨耗および断続時に発生する音を低減することができる。 According to this, the refrigerant discharge capacity is substantially zero by the capacity control means (23), that is, after the power for refrigerant discharge in the compressor becomes substantially zero, the compressor (11) by the electromagnetic clutch (17, 30) is supplied. Can be intermittent. Therefore, since the power load applied to the components that mechanically transmit power from the drive source (16) to the compressor (11) can be reduced, the impact generated when the power is interrupted can be reduced. By reducing the impact, it is possible to reduce the noise generated when the contact surfaces of the parts that mechanically transmit power from the drive source (16) to the compressor (11) are worn and intermittent.
また、請求項1に記載の発明では、電磁クラッチ(17、30)および容量制御手段(23)が電子制御装置(24)からの制御電流(I)により制御されるようになっており、
電磁クラッチ(17、30)もしくは電磁クラッチ(17、30)を駆動する電磁クラッチ回路(27b、27c、28a)と容量制御手段(23)とが電気的に直列接続されている可変容量圧縮機の制御装置を特徴としている。
Further, in the invention according to claim 1, being adapted to electrostatic magnetic clutch (17, 30) and capacity control means (23) is controlled by the control current (I) from the electronic control unit (24),
An electromagnetic clutch (17, 30) or an electromagnetic clutch circuit (27b, 27c, 28a) for driving the electromagnetic clutch (17, 30) and a capacity control means (23) are electrically connected in series. It features a control device.
これによると、電磁クラッチ(17、30)もしくは電磁クラッチ(17、30)を駆動する電磁クラッチ回路(27b、27c、28a)と容量制御手段(23)とが電気的に直列、つまり1つの制御系としてつながっているため、図6の従来例のように電磁クラッチ(17、30)と容量制御手段(23)を並列に接続した場合、つまり複数の制御系で接続されている場合に比べて制御系を少なく、簡単にすることができる。 According to this, the electromagnetic clutch (17, 30) or the electromagnetic clutch circuit (27b, 27c, 28a) for driving the electromagnetic clutch (17, 30) and the capacity control means (23) are electrically connected in series, that is, one control. Since it is connected as a system, as compared with the case where the electromagnetic clutches (17, 30) and the capacity control means (23) are connected in parallel as in the conventional example of FIG. The control system can be reduced and simplified.
また、請求項1に記載の発明のように、電磁クラッチ(17、30)は、制御電流(I)が第1所定値(Ic)より大きい場合には、接続状態となって駆動源(16)からの動力を圧縮機(11)に伝達し、一方、制御電流(I)が第1所定値(Ic)以下の場合には、駆動源(16)からの動力を圧縮機(11)に伝達しない断絶状態とし、
容量制御手段(23)は、制御電流(I)が第1所定値(Ic)よりも大きい値である第2所定値(Ia)以下の場合には圧縮機(11)の吐出容量を略0に制御し、一方、制御電流(I)が第2所定値(Ia)より大きく、さらに第2所定値(Ia)よりも大きい値である第3所定値(Imax)以下の場合には、圧縮機(11)の吐出容量を制御電流(I)に対応した容量に制御するようにして空調用可変容量圧縮機の制御をしてもよい。
It is preferable as defined in claim 1, conductive magnetic clutch (17, 30), when the control current (I) is larger than the first predetermined value (Ic), the drive source in connected state ( 16) is transmitted to the compressor (11). On the other hand, when the control current (I) is not more than the first predetermined value (Ic), the power from the drive source (16) is transferred to the compressor (11). To a disconnected state that does not communicate to
The capacity control means (23) reduces the discharge capacity of the compressor (11) to approximately 0 when the control current (I) is equal to or smaller than a second predetermined value (Ia) that is larger than the first predetermined value (Ic). On the other hand, if the control current (I) is larger than the second predetermined value (Ia) and is smaller than the third predetermined value (Imax), which is larger than the second predetermined value (Ia), the compression is performed. The variable capacity compressor for air conditioning may be controlled by controlling the discharge capacity of the machine (11) to a capacity corresponding to the control current (I).
また、請求項2に記載の発明では、請求項1において、電磁クラッチとしてピンクラッチ(30)を使用した空調用可変容量圧縮機の制御装置を特徴としている。 Further, in the invention described in claim 2 is characterized Oite to claim 1, the control device of the air conditioning compressor using pin clutch (30) as an electromagnetic clutch.
ところで、電磁クラッチでは動力を与える側の可動部材を、電磁吸引力により動力を受ける圧縮機(11)側へ吸引して機械的に接続することにより、駆動源(16)からの動力を圧縮機(11)へ伝達している。駆動源(16)からの動力を圧縮機(11)に伝達する電磁クラッチでは、動力を与える側の接続部材と圧縮機(11)側の接続面の接触面の摩擦力により動力を伝達するものが一般的である。 By the way, in the electromagnetic clutch, the power from the drive source (16) is supplied to the compressor by sucking and mechanically connecting the movable member on the power supply side to the compressor (11) receiving the power by the electromagnetic attraction force. (11). In the electromagnetic clutch that transmits the power from the drive source (16) to the compressor (11), the power is transmitted by the frictional force of the contact surface between the connection member on the power supply side and the connection surface on the compressor (11) side. Is common.
これによると、電磁クラッチ側の接続部材は、ある程度の面積を持つ接触面を有していなければならない。そのため、可動部材である接続部材が大きく、つまり重くなってしまう。電磁クラッチの電磁吸引力は、励磁コイルに流れる電流の大きさに比例して変化するため、大きく重い可動部材を吸引するためには大きな電流が必要となってしまう。 According to this, the connection member on the electromagnetic clutch side must have a contact surface with a certain area. Therefore, the connecting member that is a movable member is large, that is, becomes heavy. Since the electromagnetic attractive force of the electromagnetic clutch changes in proportion to the magnitude of the current flowing through the exciting coil, a large current is required to attract a large and heavy movable member.
しかし、請求項2では、動力を与える側のピン型の可動部材が動力を受ける圧縮機(11)側の凹部に嵌合することにより、駆動源(16)から圧縮機(11)へ動力を伝達するピンクラッチ(30)を使用している。そのため、電磁吸引力により動かさなければならないピン型の可動部材が、上述の一般的な電磁クラッチの可動部材である接続部材の大きさに比べて小さくて軽い。したがって、可動部材を吸引する電磁吸引力を小さくできる。つまり、駆動源(16)からの動力の断続時に必要となる電流を小さくすることができる。 However, in claim 2 , power is supplied from the drive source (16) to the compressor (11) by fitting the pin-type movable member on the side to which power is supplied into the recess on the compressor (11) side that receives power. A transmitting pin clutch (30) is used. Therefore, the pin-type movable member that must be moved by the electromagnetic attractive force is smaller and lighter than the size of the connection member that is a movable member of the above-described general electromagnetic clutch. Therefore, the electromagnetic attraction force for attracting the movable member can be reduced. That is, the current required when the power from the drive source (16) is interrupted can be reduced.
また、通常は電磁クラッチ(17、30)が接続状態となった後に容量制御手段(23)による容量制御を行うため、特に請求項1のように電磁クラッチ(17、30)と容量制御手段(23)を直列に接続した場合には、電磁クラッチ(17、30)の断続時に使用する電流値の方が容量制御手段(23)の駆動電流値よりも小さくなる。そのため、請求項4のようにピンクラッチ(30)を使用して駆動源(16)からの動力断続時に必要な電流が小さくなると、より確実にクラッチの断続、つまり駆動源(16)からの動力の断続を行うことができる。 Moreover, since usually performing capacity control by capacity control means (23) after the electromagnetic clutch (17, 30) becomes a connected state, in particular an electromagnetic clutch (17, 30) and the displacement control means as claimed in claim 1 ( 23) are connected in series, the current value used when the electromagnetic clutch (17, 30) is engaged is smaller than the drive current value of the capacity control means (23). For this reason, if the current required for power connection / disconnection from the drive source (16) is reduced using the pin clutch (30) as in claim 4, the clutch connection / disconnection, that is, the power from the drive source (16) is more reliably achieved. Can be intermittent.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
本実施形態は、本発明に係る可変容量圧縮機を車両用空調装置の圧縮機に適用したものである。図1は、本実施形態の車両用空調装置を示す模式図であり、可変容量圧縮機11は車両用空調装置の冷凍サイクルにおいて気相冷媒を吸入、圧縮、吐出するものである。ここで、本実施形態の冷凍サイクルについて説明すると、圧縮機11から吐出された高温高圧の気相冷媒は放熱器12に流入し、ここで外気に放熱、換言すると外気により冷却されている。
(First embodiment)
In the present embodiment, the variable capacity compressor according to the present invention is applied to a compressor of a vehicle air conditioner. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a vehicle air conditioner according to the present embodiment. A
放熱器12で放熱した冷媒は、膨張弁13(減圧手段)により低圧に減圧され、気液2相状態となった後に蒸発器14に流入し、ここで車室内への空調空気から吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒はアキュムレータ15に流入し、ここで気相冷媒と液相冷媒とに分離される。液相冷媒は余剰冷媒としてアキュムレータ15に蓄えられ、気相冷媒は圧縮機11の吸入側に供給される。
The refrigerant radiated by the
このような冷凍サイクルにより、冷媒は蒸発器14で車室内への空調空気から吸熱(空調空気を冷却)している。なお、蒸発器14の空調空気流れ下流側には、空調空気を加熱するヒータ(図示せず)が配置されており、蒸発器14と共に空調空気の温度調節を行っている。
With such a refrigeration cycle, the refrigerant absorbs heat (cools the conditioned air) from the conditioned air into the passenger compartment by the
ところで、圧縮機11は周知のように車両走行用エンジン16の動力が電磁クラッチ17、ベルト18等を介して伝達されることにより駆動するものであり、例えば特開2003−002048号公報記載の圧縮機のように、斜板の傾斜角度を変えて冷媒の吐出容量を変化させる斜板形(スワッシュ式)の可変容量圧縮機11である。
By the way, as is well known, the
本実施形態の電磁クラッチ17には周知のように、エンジン16からの動力を受けるロータ17aが備えられている。このロータ17aはエンジン16駆動時には常時回転している。また、ロータ17aには励磁コイル17bが配置されている。一方、圧縮機11には回転軸20が配置されており、この回転軸20には回転軸20と一体に回転するようにハブ21が配置され、ハブ21にはさらに接続部材22が配置されている。
As is well known, the
また、圧縮機11は回転軸20に対して傾いた斜板を回転軸20と一体的に回転させることによりシューを介して斜板に連結されたピストンを往復運動させて冷媒を吸入、圧縮、吐出している。なお、斜板の傾斜角度の調整により圧縮機11の冷媒吐出容量を制御する電磁制御弁23については後述する。
The
次に、図2に示す電磁クラッチ17および電磁制御弁23の駆動回路について述べる。電磁制御装置(ECU)24は、図示しないCPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路にて構成されるものである。そして、センサ群25である空調装置(A/C)のON、OFFを行うA/Cスイッチ25a、車室内の温度を検出する車室内温度センサ25bおよびユーザー(乗員)による温度設定手段25c等の値に基づいて、予め設定されたプログラムに従った演算処理を行って電磁クラッチ17および電磁制御弁23へ制御電流Iを出力する。なお、ECU24は蓄電池26からの給電により駆動している。
Next, drive circuits for the
電磁クラッチ17、より詳しく述べると電磁クラッチ17の駆動を制御する電磁クラッチ回路27b、27c、28aおよび電磁制御弁23の作動は、ECU24からの制御電流Iにより制御されている。この電磁クラッチ17、電磁クラッチ回路27b、27c、28aおよび電磁制御弁23は、ECU24からの制御電流Iが流れるリード線27a、27b、27cにより電気的に直列に接続されている。なお、電磁クラッチ回路はリード線27b、27cおよびリレー28の励磁コイル28aで構成されている。
The operation of the electromagnetic clutch 17, more specifically, the electromagnetic
リレー28は、蓄電池26からの電流を電磁クラッチ17の励磁コイル17bに通電する場合と遮断する場合に切り換えるスイッチング手段である。ECU24がリレー28の励磁コイル28aに制御電流I>Icを流すとリレー28がONとなる。具体的には可動鉄片28bが励磁コイル28aに引きつけられることにより、可動鉄片28bに連結されている接点が閉じてリレー線29を介して蓄電池26からの電流が電磁クラッチ17に流れる。
The
なお、電子制御装置24からの制御電流Iのみで電磁クラッチ17の断続を切り換えることが出来る場合には、電磁クラッチ回路27b、27c、28aを無くして電磁制御弁23と電磁クラッチ17の励磁コイル17bを電気的に直列に接続してもよい。
In addition, when the on / off state of the electromagnetic clutch 17 can be switched only by the control current I from the
次に、本実施形態における電磁クラッチ17および電磁制御弁23の作動を図3のECU24の制御流れ図および図4の制御電流Iによる電磁クラッチ17および電磁制御弁23の作動を示す図に基づいて説明する。
Next, the operation of the
まずS110では、ECU24がA/Cスイッチ25aがONか否かを判断する。A/Cスイッチ25aがONの場合にはS120に進む。A/Cスイッチ25aがOFFの場合は後述する。
First, in S110, the
S120では、ECU24が車室内温度センサ25bおよび温度設定手段25cからの入力値に基づいて、車内温度が設定温度からαを引いた温度よりも小さいか否かを判断する。ここで、αは補正値であり、ECU24出荷時に一意に、または外気温、日射量等を考慮して都度決定される。車内温度が設定温度からαを引いた温度以上ならばS130に進む。車内温度が設定温度からαを引いた温度より小さい場合は後述する。
In S120, the
S130ではECU24が電磁クラッチ17をONにする。具体的には、電子制御装置24が制御電流I>Icの電流を流すと前述のリレー28がONになり、蓄電池26からの電流が電磁クラッチ17に流れる。電磁クラッチ17は周知のもので通電(ON)状態となると励磁コイル17bにより誘起された磁界により、接続部材22とロータ17aの接続面17cとの間に電磁吸引力を発生させて接続部材22を接続面17cに吸着させる。なお、接続部材22は炭素含有量の少ない鉄系材料等の強磁性材料(本実施形態では、S10C)で形成されている。
In S130, the
これにより、エンジン16の動力、つまりロータ17aの動力が接続部材22およびハブ21を介して回転軸20に伝達される。なお、電磁クラッチ17への通電が遮断(OFF)状態の時には、接続部材22がロータ17aの接続面17cと非接触状態となり動力の伝達が行われないようになっている。電磁クラッチ17がONになるとECU24の制御はS140へ進む。
As a result, the power of the
S140では、ECU24が電磁クラッチ17および電磁制御弁23へIa<I≦Imaxの制御電流Iを流す。この時、図4に示すように電磁クラッチ17はON(つまり圧縮機11がON)かつ、電磁制御弁23が制御電流Iに対応した圧縮機11の冷媒吐出容量となるように電磁制御弁23の開度を制御する。具体的には、電磁制御弁23の開度により圧縮機11の冷媒吐出圧を調整し、この冷媒を圧縮機11の斜板室に導入する。この時、冷媒が斜板室内の圧力を下げると斜板の傾斜角度が大きくなってピストンの行程が大きくなるため圧縮機11の冷媒吐出容量が増大し、逆に斜板室内の圧力を上げると斜板の傾斜角度が小さくなってピストンの行程が小さくなるため冷媒吐出容量が減少する。
In S <b> 140, the
この時、圧縮機11の冷媒吐出容量が小さくなると冷媒が蒸発器14で車室内への空調空気から吸熱する熱量が小さくなり、吐出容量が大きくなると冷媒が蒸発器14で車室内への空調空気から吸熱する熱量も大きくなる。このようにECU24が制御電流Iにより電磁制御弁23を制御した後、S110へと戻る。
At this time, when the refrigerant discharge capacity of the
ところでECU24は、S120において車内温度が設定温度からαを引いた温度より低いと判断した場合には、S210を行う。S210では、ECU24がI≦Ia(ただしIc<I)の制御電流Iを流す。この時、図4に示すように電磁クラッチ17はON(つまり圧縮機ON)となり、電磁制御弁23は圧縮機11の冷媒吐出容量を略0とする。その後、ECU24の制御はS220に進み、ECU24がI≦Icとなる制御電流Iを流して電磁クラッチ17をOFF、つまり前述したようにエンジン16からの動力が圧縮機11に伝達されていない圧縮機OFF状態にする(図4参照)。ECU24の制御は、S220の処理後S110へ戻る。
If the
また、S110において、ECU24がA/Cスイッチ25aがOFFと判断した場合には、ECU24はS310、続けてS320の制御を行う。S310、S320でECU24は、S210、S220と同様に、I≦Ia(ただしIc<I)の制御電流Iを流して電磁制御弁23を制御して圧縮機11の冷媒吐出容量を略0とする。その後、I≦Icとなる制御電流Iを流して電磁クラッチ17をOFFにする。そして、S330でECU24による電磁クラッチ17および電磁制御弁23の制御が終了する。
In S110, when the
次に、本実施形態の作用効果を述べると、電磁制御弁23が圧縮機11の冷媒吐出容量を略0とした(S210、S310)後に電磁クラッチ17による圧縮機11への動力の断続を行う(S220、S320)ため、機械的に接触して動力を伝達する接続部材22とロータ17aの接続面17cが断続する時に発生する衝撃を低減することができる。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described. After the
本実施形態では、電磁制御弁23が圧縮機11の停止時(S220、S320)に冷媒吐出容量を略0とし(S210、S310)、圧縮機11の駆動、つまり回転軸20が回転するのに必要な動力を小さくしている。つまり、圧縮機11が必ず冷媒吐出容量が略0となった(S210、S310)後に電磁クラッチ17が動力を伝達しない断絶状態となるように制御されているため、当然に電磁クラッチ17が動力を伝達する接続状態となる時には冷媒吐出容量が略0の状態である。
In this embodiment, when the
したがって、電磁クラッチ17接続時には電磁クラッチ17の接続部材22とロータ17aの接続面17cが接触した瞬間に接触面にかかる力が小さくなっているため、接続部材22とロータ17aの接続面17cの断続時に発生する衝撃を低減することができる。
これにより、接続部材22と接続面17cの接触面の磨耗を防止することができる。さらに、断続時に発生する音も低減することができる。
Therefore, when the
Thereby, abrasion of the contact surface of the
また、電磁クラッチ17、電磁クラッチ17を駆動する電子クラッチ回路27b、27c、28aおよび電磁制御弁23がリード線27a、27b、27cにより、電気的に直列に接続されているため、制御系が1つとなり制御系を簡単にすることができる。
Further, the electromagnetic clutch 17, the electronic
本実施形態では電磁クラッチ17、電磁クラッチ回路27b、27c、28aおよび電磁制御弁23がリード線27a、27b、27cにより直列に接続されているため、制御系が1つになる。そのため、図6の従来例のように電磁クラッチ17と電磁制御弁23がリード線50a、50bにより電子制御装置24に並列に接続され、2つの制御系が必要な場合に比べて制御系を簡単にすることができる。
In this embodiment, the electromagnetic clutch 17, the electromagnetic
なお、本実施形態では、図4に示すようにECU24からの制御電流IがIa<I≦Imaxの場合には電磁クラッチ17が接続状態となり、エンジン16からの動力を圧縮機11に伝達して圧縮機11を駆動するとともに、電磁制御弁23が圧縮機11の吐出容量を制御電流Iに対応した容量に制御する。また、制御電流IがI≦IaかつIc<I(ただし、Ic<Ia)の場合には、電磁クラッチ17が接続状態となり圧縮機11を駆動するとともに、電磁制御弁23が圧縮機11の吐出容量を略0に制御する。さらに、制御電流Iの大きさがI≦Ic(ただし、Ic<Ia)の場合には、電磁クラッチ17がエンジン16からの動力を圧縮機11に伝達しない断絶状態に制御している。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, when the control current I from the
このような制御電流Iの制御により、ECU24がリード線27a、27b、27cにより電気的に直列、つまり1つの制御系でつながっている電磁クラッチ17および電磁制御弁23の作動制御を実現している。
By such control of the control current I, the
(第2実施形態)
第1実施形態では、エンジン16からの動力を伝達する電磁クラッチ17として、励磁コイル17bにより誘起された磁界により接続部材22とロータ17aの接続面17cとの間に電磁吸引力が発生し、接続部材22がロータ17aの接続面17cに接触するものを使用した。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, as the electromagnetic clutch 17 that transmits power from the
しかし、本実施形態では、電磁クラッチとして図5に示すようなピンクラッチ30を使用してエンジン16からの動力を圧縮機11の回転軸20に伝達している。このピンクラッチ30では、励磁コイル17bへの通電により励起された磁界により、ピン形状のピン型接続部材31がロータ17a方向に吸引される(変位する)。ロータ17aには、吸引されたピン型接続部材31が嵌合する形状の嵌合凹部17dが配置されており、ピン型接続部材31は、電磁吸引力により嵌合凹部17dに嵌まる。
However, in this embodiment, the power from the
第1実施形態では、エンジン16からの動力は磁界による接続部材22と接続面17cとの間の電磁吸引力と、接続部材22と接続面17cとの間の摩擦力により、エンジン16の動力を受けているロータ17a側(つまり接続面17c)からハブ21と一体に回転する回転軸20側(つまり接続部材22)に伝わっている。
In the first embodiment, the power from the
しかし、ピンクラッチ30では、ピン型接続部材31が嵌合凹部17dに嵌まり込むことでロータ17aの嵌合凹部17dとピン型接続部材31が配置されるハブ21が接続状態になる。これにより、エンジン16の動力を受けているロータ17a側(つまり嵌合凹部17d)からハブ21と一体に回転する回転軸20側(つまりピン型接続部材31)に伝わっている。なお、ピン型クラッチ30を使用した以外は第1実施形態と同構成である。
However, in the
次に、本実施形態の作用効果を述べると、ピン型クラッチ30を使用したため、エンジン16からの動力伝達の断続に必要な蓄電池26からの電流を小さくできる。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described. Since the pin-
ところで、第1実施形態のように接続部材22とロータ17aの接続面17cの摩擦力により動力を伝達するには、接続部材22がある程度の接触面の面積を持っていなければならない。つまり、ある程度以上の大きさ(=重量)を持つことになる。この時、重量が大きい接続部材22を電磁吸引力により動かそうとすると、より大きな電流を励磁コイル17bに流して励磁する磁界を強くして電磁吸引力を大きくしなければならない。
By the way, in order to transmit power by the frictional force between the
一方、ピンクラッチ30では、ピン型接続部材31とロータ17aの嵌合凹部17dが機械的に接続して動力を伝達するため、ピン型接続部材31を小さく(軽く)できる。そのため、励磁コイル17bに流す電流を小さくすることができる。
On the other hand, in the
また、ピンクラッチ30による動力伝達時にはピン型接続部材31と嵌合凹部17dには、回転軸20を中心とする円周方向に力がかかっている。本実施形態においても電磁制御弁23が圧縮機11の停止時(S220、S320)に冷媒吐出容量を略0とし(S210、S310)、圧縮機11の駆動、つまり回転軸20が回転するのに必要な動力を小さくしている。
Further, when power is transmitted by the
したがって、ピン型接続部材31と嵌合凹部17dにかかる前述の円周方向の力が小さくなっているため、ピンクラッチ30の動力伝達断絶時にピン型接続部材31が嵌合凹部17dから容易に外れることができる。これにより、ECU24がピンクラッチ30に動力伝達を断続する制御をしているにも係わらず、ピン型接続部材31が嵌合凹部17dに嵌合し続けてしまい、圧縮機11が駆動してしまうことを防止できる。なお、第2実施形態においても当然に、第1実施形態で述べた電子制御装置24の制御系を簡単にすることができる作用効果を発揮することができる。
Accordingly, since the circumferential force applied to the pin-
(他の実施形態)
上述の実施形態では、斜板式の可変容量圧縮機の例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、制御電流による作動により吐出側と吸入側との連通状態を調節して、冷媒の吐出容量を変化する可変容量方式のものであればよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, an example of a swash plate type variable displacement compressor has been shown, but the present invention is not limited to this, and the communication state between the discharge side and the suction side is adjusted by the operation by the control current. Any variable capacity system that changes the refrigerant discharge capacity may be used.
また、上述の実施形態では、室内への空気を冷やす冷房装置に本発明を適用したが本発明はこれに限定されるものではなく、放熱器において室内への空気を暖める暖房装置であってもよい。また、冷媒の経路を切替えて、放熱器と蒸発器を切替えるものであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a cooling device that cools the air into the room, but the present invention is not limited to this, and even a heating device that heats the air into the room in a radiator. Good. Moreover, the path | route of a refrigerant | coolant may be switched and a heat radiator and an evaporator may be switched.
また、上述の実施形態では、車両用空調装置に本発明を適用したが本発明はこれに限定されるものではなく、駆動源を使用して圧縮機を駆動する定置型の空調装置にも適用することができる。 In the above-described embodiment, the present invention is applied to the vehicle air conditioner. However, the present invention is not limited to this, and is also applied to a stationary air conditioner that drives a compressor using a drive source. can do.
また、上述の実施形態では、リレーに可動鉄片を使用して接点の断続を行う有接点リレーの例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ECUからの制御電流により蓄電池からの電流をON、OFF出来るものであればよい。例えばトランジスタ等の半導体素子を使用した無接点リレーが使用できる。 In the above-described embodiment, an example of a contact relay that uses a movable iron piece as a relay to connect and disconnect contacts is shown. However, the present invention is not limited to this, and a storage battery is controlled by a control current from an ECU. As long as the current from can be turned on and off. For example, a non-contact relay using a semiconductor element such as a transistor can be used.
11…圧縮機、16…車両用エンジン(駆動源)、17…電磁クラッチ、
23…電磁制御弁(容量制御手段)、24…ECU(電子制御装置)、
27b、27c…リード線(電磁クラッチ回路)、
28a…励磁コイル(電磁クラッチ回路)、30…ピンクラッチ(電磁クラッチ)。
DESCRIPTION OF
23 ... Electromagnetic control valve (capacity control means), 24 ... ECU (electronic control unit),
27b, 27c ... lead wire (electromagnetic clutch circuit),
28a ... excitation coil (electromagnetic clutch circuit), 30 ... pin clutch (electromagnetic clutch).
Claims (2)
前記容量制御手段(23)により前記冷媒の吐出容量を略0とした後に、前記電磁クラッチ(17、30)による前記駆動源(16)から前記圧縮機(11)への前記動力の断続を行うようになっており、
前記電磁クラッチ(17、30)および前記容量制御手段(23)は、電子制御装置(24)からの制御電流(I)により制御されるようになっており、
前記電磁クラッチ(17、30)もしくは前記電磁クラッチ(17、30)を駆動する電磁クラッチ回路(27b、27c、28a)と前記容量制御手段(23)とが電気的に直列接続されており、
前記電磁クラッチ(17、30)は、前記制御電流(I)が第1所定値(Ic)より大きい場合には、前記駆動源(16)からの動力を前記圧縮機(11)に伝達する接続状態となり、
一方、前記制御電流(I)が前記第1所定値(Ic)以下の場合には、前記電磁クラッチ(17、30)は、前記駆動源(16)からの動力を前記圧縮機(11)に伝達しない断絶状態となり、
前記容量制御手段(23)は、前記制御電流(I)が前記第1所定値(Ic)よりも大きい値である第2所定値(Ia)以下の場合には前記圧縮機(11)の吐出容量を略0に制御し、
一方、前記制御電流(I)が前記第2所定値(Ia)より大きく、さらに前記第2所定値(Ia)よりも大きい値である第3所定値(Imax)以下の場合には、前記容量制御手段(23)は、前記圧縮機(11)の吐出容量を前記制御電流(I)に対応した容量に制御することを特徴とする空調用可変容量圧縮機の制御装置。 An electromagnetic clutch (11) that is driven by the power from the drive source (16) and transmits the power of the drive source (16) to the compressor (11) in an intermittent manner to the compressor (11) that sucks, compresses and discharges the refrigerant. 17 and 30) and capacity control means (23) for controlling the refrigerant discharge capacity of the compressor (11),
After the discharge capacity of the refrigerant is made substantially zero by the capacity control means (23), the power from the drive source (16) to the compressor (11) is interrupted by the electromagnetic clutch (17, 30). has become way,
The electromagnetic clutch (17, 30) and the capacity control means (23) are controlled by a control current (I) from an electronic control unit (24),
The electromagnetic clutch (17, 30) or the electromagnetic clutch circuit (27b, 27c, 28a) for driving the electromagnetic clutch (17, 30) and the capacity control means (23) are electrically connected in series,
The electromagnetic clutch (17, 30) is a connection for transmitting power from the drive source (16) to the compressor (11) when the control current (I) is larger than a first predetermined value (Ic). State
On the other hand, when the control current (I) is less than or equal to the first predetermined value (Ic), the electromagnetic clutch (17, 30) sends power from the drive source (16) to the compressor (11). It becomes a disconnected state that does not transmit,
The capacity control means (23) is configured to discharge the compressor (11) when the control current (I) is equal to or less than a second predetermined value (Ia) that is larger than the first predetermined value (Ic). The capacity is controlled to approximately zero,
On the other hand, when the control current (I) is larger than the second predetermined value (Ia) and not larger than a third predetermined value (Imax) that is larger than the second predetermined value (Ia), the capacitance The control means (23) controls the discharge capacity of the compressor (11) to a capacity corresponding to the control current (I) .
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