JP6447153B2 - Air conditioner, vehicle, air conditioner failure detection method and program - Google Patents
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Description
本発明は、空調機、車両、空調機の故障検出方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an air conditioner, a vehicle, an air conditioner failure detection method, and a program.
エンジンの回転により生じる動力に基づいて圧縮機を直接動作させるエンジン駆動式空調機が知られている。このようなエンジン駆動式空調機では、例えば、エンジンから圧縮機への動力の伝達系統(ベルト等)に電磁クラッチが設けられており、エンジンと圧縮機との間の動力伝達系統の接続、切断を所望に行うことができる。
また、上記エンジン駆動式空調機において、1台のエンジンに対し、複数台の圧縮機が接続される空調機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
An engine-driven air conditioner that directly operates a compressor based on power generated by engine rotation is known. In such an engine-driven air conditioner, for example, an electromagnetic clutch is provided in a power transmission system (such as a belt) from the engine to the compressor, and the power transmission system between the engine and the compressor is connected or disconnected. Can be performed as desired.
In the engine-driven air conditioner, an air conditioner in which a plurality of compressors are connected to one engine has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
上記のようなエンジン駆動式空調機において、その動作に何らかの異常(エンジンストール、異常エンジン回転数変動、異常圧力変動等)が確認された場合、例えば、圧縮機の故障が想定される。この場合、圧縮機で故障が生じているか否かを簡便に判断するためには、実際に、電磁クラッチを繋いでエンジンを回転させ、当該圧縮機の動作を試みる。 In the engine-driven air conditioner as described above, when any abnormality (engine stall, abnormal engine speed fluctuation, abnormal pressure fluctuation, etc.) is confirmed in its operation, for example, a compressor failure is assumed. In this case, in order to easily determine whether or not a failure has occurred in the compressor, the engine is actually rotated by connecting an electromagnetic clutch and the operation of the compressor is attempted.
しかしながら、圧縮機の故障によっては当該圧縮機が回転不能(回転ロック状態)となっている場合が考えられる。圧縮機が回転ロック状態にある場合に、電磁クラッチを繋いで当該圧縮機を無理に動作させようとすると、ベルトの滑り等が発生し、動力伝達系統に過剰な負荷を与え、損傷させてしまう場合がある。 However, depending on the compressor failure, the compressor may be unable to rotate (rotation locked state). If the compressor is in the rotation locked state and the electromagnetic clutch is connected to try to force the compressor to operate, slipping of the belt will occur, causing excessive load and damage to the power transmission system. There is a case.
本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであって、動力の伝達系統に過剰な負荷を与えることなく、簡便に、圧縮機における故障の有無を判定可能な空調機、車両、空調機の故障検出方法及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention has been made in view of the above-described problems, and is an air conditioner, a vehicle, and an air conditioner that can easily determine whether there is a failure in a compressor without applying an excessive load to a power transmission system. An object of the present invention is to provide a machine failure detection method and program.
本発明の一態様は、エンジンと、前記エンジンが回転して生じる動力に基づいて動作する圧縮機と、前記エンジンから前記圧縮機への動力の伝達系統を接続、切断可能な動力伝達装置と、を備える空調機であって、前記動力伝達装置を制御して、前記エンジンの回転中に予め定められた規定時間だけ前記伝達系統の接続を行い、当該規定時間内における前記エンジンの回転数の変動に基づいて前記圧縮機における故障の有無を判定する故障判定部を備える空調機である。 One aspect of the present invention is an engine, a compressor that operates based on power generated by rotation of the engine, a power transmission device that can connect and disconnect a power transmission system from the engine to the compressor, An air conditioner comprising: controlling the power transmission device to connect the transmission system for a predetermined time during rotation of the engine; and fluctuations in the rotational speed of the engine within the predetermined time It is an air conditioner provided with the failure determination part which determines the presence or absence of the failure in the said compressor based on.
また、本発明の一態様によれば、上述の空調機において、前記故障判定部は、前記回転数の変動に基づいて前記圧縮機の故障が無いと判定した場合に、更に、前記伝達系統の接続を行って前記圧縮機を動作させ、当該圧縮機の動作に応じた圧力又は吐出温度の変動に基づいて前記圧縮機における故障の有無を判定する。 Further, according to one aspect of the present invention, in the above-described air conditioner, when the failure determination unit determines that there is no failure of the compressor based on the fluctuation in the rotation speed, the failure determination unit further includes the transmission system. Connection is performed to operate the compressor, and the presence or absence of a failure in the compressor is determined based on a change in pressure or discharge temperature corresponding to the operation of the compressor.
また、本発明の一態様によれば、上述の空調機は、複数の前記圧縮機を備え、前記故障判定部は、一の前記圧縮機についての故障の有無を判定した後、他の前記圧縮機についての故障の有無を判定する。 Moreover, according to one aspect of the present invention, the above-described air conditioner includes a plurality of the compressors, and the failure determination unit determines whether or not there is a failure in one of the compressors, and then performs the other compression. Determine if there is a malfunction in the machine.
また、本発明の一態様によれば、上述の空調機は、前記圧縮機の吐出側と吸引側とを接続する配管上に配置された均圧用開閉弁を更に備え、前記故障判定部は、一の前記圧縮機についての故障の有無を判定した後、前記均圧用開閉弁を開いて、当該圧縮機の動作に基づいて変動した圧力に対する均圧処理を行う。 Moreover, according to one aspect of the present invention, the above-described air conditioner further includes a pressure equalizing on / off valve disposed on a pipe connecting a discharge side and a suction side of the compressor, and the failure determination unit includes: After determining whether or not there is a failure with respect to one of the compressors, the pressure equalizing on / off valve is opened, and pressure equalization processing is performed on the pressure changed based on the operation of the compressor.
また、本発明の一態様によれば、上述の空調機は、故障判定部による判定結果に基づいて、複数の前記圧縮機の中から正常な圧縮機を選択し、当該選択した圧縮機を動作させる。 Moreover, according to one aspect of the present invention, the above-described air conditioner selects a normal compressor from the plurality of compressors based on a determination result by the failure determination unit, and operates the selected compressor. Let
また、本発明の一態様は、上述の空調機を備える車両である。 One embodiment of the present invention is a vehicle including the above-described air conditioner.
また、本発明の一態様は、エンジンと、前記エンジンが回転して生じる動力に基づいて動作する圧縮機と、前記エンジンから前記圧縮機への動力の伝達系統を接続、切断可能な動力伝達装置と、を備える空調機における故障の有無を検出する故障検出方法であって、前記動力伝達装置を制御して、前記エンジンの回転中に予め定められた規定時間だけ前記伝達系統の接続を行い、当該規定時間内における前記エンジンの回転数の変動に基づいて前記圧縮機の故障の有無を判定するステップを有する空調機の故障検出方法である。 In one embodiment of the present invention, an engine, a compressor that operates based on power generated by the rotation of the engine, and a power transmission device that can connect and disconnect a power transmission system from the engine to the compressor A failure detection method for detecting the presence or absence of a failure in an air conditioner comprising: controlling the power transmission device to connect the transmission system for a predetermined time during rotation of the engine; An air conditioner failure detection method comprising a step of determining whether or not the compressor has failed based on fluctuations in the engine speed within the specified time.
また、本発明の一態様は、エンジンと、前記エンジンが回転して生じる動力に基づいて動作する圧縮機と、前記エンジンから前記圧縮機への動力の伝達系統を接続、切断可能な動力伝達装置と、を備える空調機のコンピュータを、前記動力伝達装置を制御して、前記エンジンの回転中に予め定められた規定時間だけ前記伝達系統の接続を行い、当該規定時間内における前記エンジンの回転数の変動に基づいて前記圧縮機における故障の有無を判定する故障判定手段として機能させるプログラムである。 In one embodiment of the present invention, an engine, a compressor that operates based on power generated by the rotation of the engine, and a power transmission device that can connect and disconnect a power transmission system from the engine to the compressor A computer of an air conditioner comprising: controlling the power transmission device to connect the transmission system for a predetermined time during rotation of the engine, and rotating the engine speed within the predetermined time It is a program that functions as a failure determination means for determining whether or not there is a failure in the compressor based on the fluctuation of the compressor.
上述の空調機、車両、空調機の故障検出方法及びプログラムによれば、動力の伝達系統に過剰な負荷を与えることなく、簡便に、圧縮機における故障の有無を判定できる。 According to the above-described air conditioner, vehicle, and air conditioner failure detection method and program, it is possible to easily determine whether there is a failure in the compressor without applying an excessive load to the power transmission system.
<第1の実施形態>
以下、第1の実施形態に係る空調機について、図1〜図6を参照ながら説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the air conditioner according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
(空調機の機能構成)
図1は、第1の実施形態に係る空調機の機能構成を示す図である。
図1に示すように、空調機1は、エンジン10と、2つの圧縮機11(第1圧縮機11A、第2圧縮機11B)と、2つの電磁クラッチ12(第1電磁クラッチ12A、第2電磁クラッチ12B)と、運転制御部13と、を備えている。
また、空調機1は、圧縮機11の吐出側(図1に示す高圧側)の配管上に配置された高圧圧力センサP1、吐出温度センサT1及びコンデンサCと、圧縮機11の吸引側(図1に示す低圧側)の配管上に配置された低圧圧力センサP2及びエバポレータEと、を備えている。
更に、空調機1は、コンデンサCの上流側に配された逆止弁V1と、コンデンサCとエバポレータEとの間に配された膨張弁V2と、高圧側の配管と低圧側の配管とを中継する配管上に設けられた均圧用開閉弁V3と、を有している。
(Functional configuration of air conditioner)
FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration of the air conditioner according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the
In addition, the
Further, the
エンジン10は、燃料の燃焼により動力を生成する動力源である。エンジン10は、回転することで生じる動力を2つの圧縮機11に伝達し、当該圧縮機11を動作させる。
The
2つの圧縮機11は、エンジン10からの動力に基づく動作(回転)により、吸引側の冷媒ガスを吸引して吐出側に排出する。これにより、吸引側の配管における冷媒が低温低圧化されるとともに、吐出側の配管における冷媒が高温高圧化される。その結果、低圧側に配されるエバポレータE、及び、高圧側に配されるコンデンサCにおいて、それぞれ熱の吸引、放出(熱交換)が行われ、空調機としての機能が発揮される。
なお、2つの圧縮機11は、電磁クラッチ12を有する動力の伝達系統を介して伝達されるエンジン10の動力に基づいて動作する。
The two
The two
2つの電磁クラッチ12は、入力される所定の制御信号(後述する制御信号D)に応じて、エンジン10から各圧縮機11への動力の伝達系統を接続、切断可能とされた動力伝達装置の一態様である。具体的には、第1電磁クラッチ12Aは、エンジン10と第1圧縮機11Aとの間の動力の伝達系統に設けられ、第2電磁クラッチ12Bは、エンジン10と第2圧縮機11Bとの間の動力の伝達系統に設けられる。第1電磁クラッチ12A及び第2電磁クラッチ12Bは、それぞれ独立して制御可能とされる。
The two
運転制御部13は、空調機1全体の運転制御を司るプロセッサである。具体的には、運転制御部13は、空調機1の運転中、低圧圧力センサP1、高圧圧力センサP2、吐出温度センサT1及び回転数検出センサR1からの各種検出結果に基づいて、エンジン10、2つの電磁クラッチ12等の制御を行う。例えば、運転制御部13は、上記検出結果に応じて、第1電磁クラッチ12A、第2電磁クラッチ12Bの各々を接続状態又は切断状態とすることで、第1圧縮機11A、第2圧縮機11Bを動作又は停止させて空調機1の冷却能力を調整する。
運転制御部13は、故障判定部130としての機能を有する。故障判定部130は、空調機1の空調運転における異常を検知するとともに、異常動作の要因(故障箇所)を特定するための処理を行う。
The
The
高圧圧力センサP1は、圧縮機11の吐出側(高圧側)の配管に配されて、当該吐出側の配管における冷媒圧力を検出可能なセンサである。低圧圧力センサP2は、圧縮機11の吸引側(低圧側)の配管に配されて、当該吸引側の配管における冷媒圧力を検出可能なセンサである。また、吐出温度センサT1は、圧縮機11の吐出口付近に配置され、吐出ガスの温度を検出可能なセンサである。
The high-pressure sensor P1 is a sensor that is arranged in the discharge side (high pressure side) pipe of the
逆止弁V1は、圧縮機11の吐出側からコンデンサCの間に設けられ、冷媒ガスのコンデンサCから圧縮機11への逆流を防止する。膨張弁V2は、小さな孔を通じて、冷媒を、コンデンサCを経て高温高圧の状態から低温低圧の霧状にし、エバポレータEで熱を吸引しやすい状態にする。
均圧用開閉弁V3は、高圧側(圧縮機11の吐出側)と低圧側(圧縮機11の吸引側)とを接続する配管上に設けられ、開放されることで、高圧側の配管と低圧側の配管との圧力差を均等化(均圧化)する。
The check valve V <b> 1 is provided between the discharge side of the
The pressure equalizing on-off valve V3 is provided on a pipe connecting the high pressure side (the discharge side of the compressor 11) and the low pressure side (the suction side of the compressor 11), and is opened so that the high pressure side pipe and the low pressure side valve V3 are opened. Equalize (equalize) the pressure difference with the side pipe.
図1に示す構成によれば、空調機1は、エンジン10の回転により生じる動力に基づいて圧縮機11を直接的に動作させるエンジン駆動式空調機とされる。空調機1は、例えば、冷凍輸送用の車両(冷凍輸送トラック)等に搭載される。
According to the configuration shown in FIG. 1, the
(エンジン、圧縮機等の構造)
図2は、第1の実施形態に係るエンジン及び圧縮機の構造を模式的に示す図である。
次に、図2を参照しながら、エンジン10、圧縮機11等の構造について説明する。
図2に示すように、第1圧縮機11A及び第2圧縮機11Bは、エンジン10に併設される。エンジン10は、燃料の燃焼により回転体10aを回転させることで、動力の伝達系統であるベルトB1、B2を通じて各圧縮機11に回転力が伝わり回転駆動する。
ここで、ベルトB1は、回転体10aと第1電磁クラッチ12Aとを繋いでいる。したがって、第1電磁クラッチ12Aが接続されている場合には、回転体10aの回転力がベルトB1及び第1電磁クラッチ12Aを通じて第1圧縮機11Aに伝わる。同様に、ベルトB2は、回転体10aと第2電磁クラッチ12Bとを繋いでいる。したがって、第2電磁クラッチ12Bが接続されている場合には、回転体10aの回転力がベルトB2及び第2電磁クラッチ12Bを通じて第2圧縮機11Bに伝わる。
このように、空調機1は、一つのエンジン10の回転により、複数の圧縮機11を動作させることができ、また、電磁クラッチ12を制御することで、複数の圧縮機11のうち所望の圧縮機を選択して空調運転を行うことができる。
(Structure of engine, compressor, etc.)
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the structure of the engine and the compressor according to the first embodiment.
Next, the structure of the
As shown in FIG. 2, the
Here, the belt B1 connects the
As described above, the
回転数検出センサR1は、エンジン10(回転体10a)の回転速度に応じたパルス信号を出力する。運転制御部13は、当該パルス信号の周波数等に基づいて、エンジン10の単位時間当たりの回転数(rpm)を検出することができる。
The rotation speed detection sensor R1 outputs a pulse signal corresponding to the rotation speed of the engine 10 (rotating
(故障判定部の処理フロー)
図3、図4は、それぞれ、第1の実施形態に係る故障判定部の処理フローを示す第1、第2の図である。
次に、故障判定部130の処理フローについて、図3、図4を参照しながら順を追って説明する。故障判定部130の処理フローは、空調機1の運転中において異常を検知した場合(ステップS01)に実行されるものである。
(Processing flow of failure judgment unit)
3 and 4 are first and second diagrams, respectively, showing the processing flow of the failure determination unit according to the first embodiment.
Next, the processing flow of the
故障判定部130は、空調機1の運転中において、低圧圧力センサP1、高圧圧力センサP2、吐出温度センサT1及び回転数検出センサR1からの各種検出信号をモニタリングしている。ここで、故障判定部130は、例えば、エンジンストール、エンジン回転数の異常低下、高圧側又は低圧側(図1参照)における圧力の異常変動等を検知する(ステップS01)。
The
故障判定部130は、空調運転の異常を検知すると、直ちに空調運転を停止する(ステップS02)。ここで、故障判定部130は、エンジン10が動作している場合には、エンジン10の動作を停止する。また、故障判定部130は、第1電磁クラッチ12A、第2電磁クラッチ12Bの両方を切断状態とする。
次に、故障判定部130は、均圧用開閉弁V3を開制御して均圧処理を行う(ステップS03)。これにより、高圧側又は低圧側(図1参照)における圧力が均等化される。
The
Next, the
次に、故障判定部130は、エンジン10の始動を試みる(ステップS04)とともに、エンジン10が正常に始動したか否かを判定する(ステップS05)。ここで、エンジン10は、第1圧縮機11A、第2圧縮機11Bの両方から切り離された状態(無負荷状態)にある。したがって、エンジン10が正常に始動しなかった場合は(ステップS05:NO)、エンジン10に何らかのトラブル(故障)が生じたものと判断して処理を終了する。この際、故障判定部130は、オペレータに対し、エンジン10におけるトラブルが発生したことを示す通知処理(エラー表示、ランプ点灯等)を行ってもよい。
Next,
一方、エンジン10が正常に始動した場合(ステップS05:YES)、故障判定部130は、第1圧縮機11Aに対する故障判定処理を行う(ステップS06)。故障判定部130は、この故障判定処理を経て、第1圧縮機11Aについて「故障」か「正常」かの判定を行う。故障判定処理については、別途、図4を用いて詳細に説明する。
第1圧縮機11Aに対する故障判定処理を完了すると、故障判定部130は、均圧用開閉弁V3を開制御して、再度、均圧処理を行う(ステップS07)。
続いて、故障判定部130は、第2圧縮機11Bに対する故障判定処理を行う(ステップS08)。故障判定部130は、この故障判定処理を経て、第2圧縮機11Bについて「故障」か「正常」かの判定を行う。
On the other hand, when the
When the failure determination process for the
Subsequently, the
故障判定部130は、第1圧縮機11A、第2圧縮機11Bの全てが「故障」しているか否かを判定する(ステップS09)。ここで、第1圧縮機11A、第2圧縮機11Bの全てが「故障」していた場合(ステップS09:YES)、故障判定部130は、空調機1の空調運転の継続は不能と判断して処理を終了する。この際、故障判定部130は、オペレータに対し、全ての圧縮機11が故障したことを示す通知処理を行ってもよい。
一方、第1圧縮機11A、第2圧縮機11Bの何れか一方、又は、両方が「正常」であった場合には(ステップS09:NO)、当該「正常」の圧縮機11を選択して動作させ、空調運転を再開する(ステップS10)。
The
On the other hand, if either one or both of the
図5、図6は、それぞれ、第1の実施形態に係る故障判定部の故障判定処理を説明する第1の図、第2の図である。
次に、図4、図5及び図6を参照しながら、ステップS06(図3)の故障判定処理について詳細に説明する。
まず、ステップS06の時点では、第1電磁クラッチ12A及び第2電磁クラッチ12Bの何れもが切断状態とされ、エンジン10は無負荷で回転している。ここで、故障判定部130は、まず、第1電磁クラッチ12Aを短時間だけ接続し、すぐに切断状態に戻す短時間接続を行う(ステップS11)。そして、故障判定部130は、回転数検出センサR1からのパルス信号を通じて、当該短時間接続において、検出されたエンジン10の回転数(rpm)が所定の判定閾値THを下回ったか否かを判定する(ステップS12)。
FIGS. 5 and 6 are a first diagram and a second diagram, respectively, for explaining the failure determination processing of the failure determination unit according to the first embodiment.
Next, the failure determination process in step S06 (FIG. 3) will be described in detail with reference to FIG. 4, FIG. 5, and FIG.
First, at the time of step S06, both the first electromagnetic clutch 12A and the second electromagnetic clutch 12B are in a disconnected state, and the
ここで、例えば空調運転の開始時等において、電磁クラッチ12が接続された場合に生じる通常のエンジン回転数(rpm)の経時的な変動について説明する。
図5に示すグラフは、第1電磁クラッチ12Aの接続前後における、正常時のエンジン回転数(rpm)の経時的な変動特性を示している。
Here, a description will be given of a variation with time of a normal engine speed (rpm) that occurs when the
The graph shown in FIG. 5 shows the temporal variation characteristic of the engine speed (rpm) at the normal time before and after the first electromagnetic clutch 12A is connected.
まず、空調運転の開始前において、運転制御部13が、“OFF”を示す制御信号Dを第1電磁クラッチ12A及び第2電磁クラッチ12Bに出力している場合を考える(図5における時刻0)。この場合、第1電磁クラッチ12A及び第2電磁クラッチ12Bは、“OFF”なる制御信号Dに応じて切断状態となり、動力伝達系統(ベルトB1、B2)が切断される。したがって、この時点において、エンジン10は、第1圧縮機11A及び第2圧縮機11Bから切り離され、無負荷となっている。
First, consider the case where the
図5に示すように、無負荷時(時刻0)において、エンジン10の単位時間当たりの回転数(rpm)は、比較的高め(例えば、1600rpm前後)で安定するように制御されている。
次に、空調運転を開始すべく、運転制御部13が、ある時刻t1(>0)で第1電磁クラッチ12Aに対する制御信号Dが“OFF”から“ON”に切り替えたとする。そうすると、当該制御信号Dに応じて第1電磁クラッチ12Aが接続され、無負荷で回転していたエンジン10に対し、第1圧縮機11Aが負荷として加わる。そのため、時刻t1以降、エンジン10の回転数が低下する。第1圧縮機11Aが正常に動作する場合、エンジン10の回転数は、図5に示すように、時刻t1から所定時間をかけて単調に減少し、その後、無負荷時よりもやや低い回転数(例えば、1500rpm前後)で安定する。
As shown in FIG. 5, at the time of no load (time 0), the rotational speed (rpm) of the
Next, it is assumed that the
次に、図6に示すグラフを参照しながら、上述したステップS11及びステップS12の処理についてより詳細に説明する。
図6に示すように、運転制御部13(故障判定部130)は、時刻0において、第1電磁クラッチ12A(及び第2電磁クラッチ12B)に対する制御信号Dは、“OFF”とされている。なお、この時点で、ステップS04及びステップS05(図3)を経たエンジン10は、無負荷で動作中(回転中)にある。
Next, with reference to the graph shown in FIG. 6, the processes in steps S11 and S12 described above will be described in more detail.
As shown in FIG. 6, at
ここで、故障判定部130は、ステップS11において、まず、エンジン10の回転中における時刻t1で第1電磁クラッチ12Aに対する制御信号Dが“OFF”から“ON”に切り替える。そして、故障判定部130は、時刻t1以降、予め定められた規定時間Δtだけ“ON”を出力し、すぐに“OFF”に戻す。ここで、規定時間Δtは、例えば、第1電磁クラッチ12Aが“ON”なる制御信号Dを受け付けてから、当該第1電磁クラッチ12Aを経て、物理的に第1圧縮機11Aへの動力の伝達がなされるまでに要する時間であって、可能な限り短い時間(例えば、Δt=0.2秒)として定められる。
Here, in step S11,
図6に示すように、故障判定部130は、時刻t1から規定時間Δt経過後において、再び“OFF”なる制御信号Dを出力し、これによって、第1電磁クラッチ12Aは切断状態となる。
第1圧縮機11Aが正常であった場合、図6の実線のグラフに示すように、“ON”なる制御信号Dが出力される規定時間Δt内においては、図5に示す変動特性と同様の減少傾向を示す。一方、第1圧縮機11Aが故障して回転ロック状態(回転不能状態)となっていた場合、第1圧縮機11Aにおける負荷が過剰となるため、図6の一点鎖線のグラフに示すように、第1電磁クラッチ12Aを繋いだ瞬間(時刻t1+Δt)から規定時間Δt内においてエンジン回転数が大幅に減少する。
そうすると、例えば、時刻t1+Δtにおけるエンジン回転数は、第1圧縮機11Aが回転ロック状態となっているか否かに応じて有意な差が生じる。そこで、故障判定部130は、ステップS12にて、時刻t1+Δtにおけるエンジン回転数が、所定の判定閾値TH(例えば、TH=1500rpm)以下となっているか否かを判定する。
As shown in FIG. 6, the
When the
Then, for example, the engine speed at time t1 + Δt has a significant difference depending on whether or not the
図4において、第1電磁クラッチ12Aに対する短時間接続(ステップS11)の結果、エンジン回転数が判定閾値TH以下となった場合には(ステップS12:YES)、故障判定部130は、第1圧縮機11Aが回転ロック状態に陥っているものと判断し、当該第1圧縮機11Aについて「故障」と判定する(ステップS13)。
一方、第1電磁クラッチ12Aに対する短時間接続の結果、エンジン回転数が判定閾値THを上回っていた場合には(ステップS12:NO)、故障判定部130は、第1圧縮機11Aが少なくとも回転ロック状態には陥っていない(この時点においては「正常」)と判断する。そして、故障判定部130は、再度、第1電磁クラッチ12Aに対し“ON”なる制御信号Dを出力し、第1圧縮機11Aの動作を開始する(ステップS14)。
In FIG. 4, when the engine speed is equal to or less than the determination threshold TH as a result of the short-time connection to the first electromagnetic clutch 12A (step S11) (step S12: YES), the
On the other hand, as a result of the short-time connection to the first
第1圧縮機11Aが正常に動作する場合、第1圧縮機11Aによる吸引及び吐出処理に応じて、均圧処理(ステップS03)によって均圧化された吐出側の配管及び吸引側の配管(図1参照)に再び圧力差が生じる。故障判定部130は、高圧圧力センサP1及び低圧圧力センサP2を通じて、第1圧縮機11Aの動作に基づく圧力変動をモニタリングし、吐出側及び吸引側における圧力の変動に異常がないか否かを判定する(ステップS15)。具体的には、例えば、故障判定部130は、吐出側及び吸引側における圧力の検出値が、正常動作時において想定される変動に整合しているか否かを判定する。
When the
吐出側及び吸引側における圧力の変動に異常がある場合(ステップS15:YES)、第1圧縮機11Aの動作に何らかの異常(例えば、ベルトB1を通じて十分な動力が伝わっていない等)があるものと判断し、当該第1圧縮機11Aについて「故障」と判定する(ステップS13)。
一方、吐出側及び吸引側における圧力の変動に異常がない場合(ステップS15:NO)、故障判定部130は、第1圧縮機11Aについて「正常」と判定する(ステップS16)。
ステップS16において「正常」と判定した後、又は、ステップS13において「故障」と判定した後、故障判定部130は、第1電磁クラッチ12Aを切断し、第1圧縮機11Aの運転を停止する(ステップS17)。
以上のように、故障判定部130は、ステップS11〜ステップS17の処理を経て、第1圧縮機11Aについての故障判定処理(ステップS06(図3))を完了する。
故障判定部130は、第2圧縮機11Bについての故障判定処理(ステップS08(図3))においても、上述のステップS11〜ステップS17と同様の処理を行う。
また、故障判定部130は、ステップS12にて、第1圧縮機11Aが回転ロック状態にある(故障)と判定した場合には、ステップS07(図3)における均圧処理を省略してもよい。
If there is an abnormality in the pressure fluctuation on the discharge side and the suction side (step S15: YES), there is some abnormality in the operation of the
On the other hand, when there is no abnormality in the pressure fluctuation on the discharge side and the suction side (step S15: NO), the
After determining “normal” in step S16 or determining “failure” in step S13, the
As described above, the
The
Moreover, when the
(作用効果)
以上、第1の実施形態に係る空調機1によれば、故障判定部130が、電磁クラッチ12を制御して、エンジン10の回転中に予め定められた規定時間Δtだけ伝達系統の接続を行い、当該規定時間Δt内におけるエンジン10の回転数の変動に基づいて圧縮機11における故障の有無を判定する(ステップS11、S12(図4)参照)。
(Function and effect)
As described above, according to the
ここで、圧縮機11が回転ロック状態にある場合に、電磁クラッチ12を繋いで当該圧縮機11を無理に動作させようとすると、ベルトB1、B2の滑り等が発生し、動力伝達系統に過剰な負荷を与え、損傷させてしまう場合がある。
しかし、上述のようにすることで、判定対象とする圧縮機11が回転ロック状態となっているか否かを判別可能な最小限の時間(即ち、規定時間Δt)のみ電磁クラッチ12が接続される。したがって、圧縮機11が回転ロック状態にあったとしても、動力伝達系統に過剰な負荷がかかることを最大限に抑制することができる。
Here, when the
However, as described above, the
また、回転ロック状態にある圧縮機11を無理に接続してベルト滑り等が生じた場合、当該ベルト滑り等に基づいて異音、騒音が発生し得る。しかしながら、第1の実施形態に係る空調機1によれば、上述のように、電磁クラッチ12の接続が最小限の時間に留められるため、異音、騒音の発生が抑制される。したがって、異音、騒音の発生による空調機1のオペレータ(例えば、冷凍輸送用の車両の運転手等)への無用な不安、操作ミス等の誘発を防止することができる。
Further, when the
また、第1の実施形態に係る空調機1によれば、圧縮機11が回転ロック状態にあるか否かを極めて短時間で判定できるため、故障判定処理を迅速に行うことができる。
Moreover, according to the
また、第1の実施形態に係る空調機1は、エンジン10の回転数の変動に基づいて圧縮機11の故障が無いと判定した場合には、更に、伝達系統の接続を行って圧縮機11を動作させ、当該圧縮機11の動作に応じた圧力の変動に基づいて圧縮機11における故障の有無を判定する(ステップS14、S15(図4)参照)。
このようにすることで、圧縮機11において回転ロック状態とは異なる症状の異常が発生した場合であっても、圧縮機11の吐出側及び吸引側における圧力変動が正常になされているか否かをもって適切に判断することができる。したがって、圧縮機11の故障判定の精度を向上させることができる。
Moreover, when it determines with the
By doing in this way, even if the abnormality of the symptom different from the rotation lock state occurs in the
また、第1の実施形態に係る空調機1は、上述のように、複数の圧縮機11(第1圧縮機11A、第2圧縮機11B)を備えるとともに、故障判定部130が、一の圧縮機11についての故障の有無を判定した後、他の圧縮機11についての故障の有無を判定する。
このようにすることで、単一のエンジン10により、複数の圧縮機11を動作させる場合において、複数の圧縮機11のうちのいずれが故障しているかを適切に判別することができる。
In addition, the
By doing in this way, when operating the some
また、第1の実施形態に係る空調機1は、圧縮機11の吐出側と吸引側とを接続する配管上に設けられた均圧用開閉弁V3を更に備え、故障判定部130は、一の圧縮機についての故障の有無を判定した後、均圧用開閉弁V3を用いて、当該圧縮機の動作に基づいて変動した圧力に対する均圧処理を行う(ステップS07(図3)参照)。
このようにすることで、一の圧縮機11の故障判定処理に続く他の圧縮機11の故障判定処理の際に初期化(圧力の均圧化)がなされるので、他の圧縮機11の故障判定処理において、圧力の変動に基づく故障判定の精度を高めることができる。
The
By doing in this way, initialization (pressure equalization) is performed at the time of the failure determination processing of the
また、第1の実施形態に係る空調機1において、運転制御部13は、故障判定部130による判定結果に基づいて、複数の圧縮機11の中から動作可能(正常)な圧縮機11を選択するとともに、当該選択した圧縮機11を動作させて空調運転を再開する(ステップS10(図3)参照)。
このようにすることで、複数の圧縮機11のうちいずれか一つが故障に至った場合であっても、自動的に動作可能(正常)と判定された圧縮機11を選択して、直ちに空調運転を再開する。したがって、空調機1は、圧縮機11の故障により空調運転が停止され、被冷却物(冷凍食品、生鮮食品等)の品質が損なわれることを抑制することができる。
また、空調機1が冷凍輸送用の車両に搭載される場合、一の圧縮機11の故障が発生し、空調運転が停止した場合であっても、運転者(空調機1のオペレータ)が何らの手当てをすることなく、通常の空調運転に直ちに復帰することができるので、被冷却物の品質維持性能の向上ばかりでなく、輸送作業の効率化をも図ることができる。
In the
By doing in this way, even if any one of the plurality of
In addition, when the
以上のように、第1の実施形態に係る空調機1は、動力の伝達系統に過剰な負荷を与えることなく、簡便に、圧縮機11における故障の有無を判定することができる。
As described above, the
<その他の実施形態>
以上、第1の実施形態について詳細に説明したが、各実施形態に係る空調機1の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
<Other embodiments>
As mentioned above, although 1st Embodiment was described in detail, the specific aspect of the
例えば、第1の実施形態に係る空調機1は、2つの圧縮機11を有するものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。即ち、他の実施形態に係る空調機1は、3つ以上の圧縮機11を有する態様であってもよい。この場合、故障判定部130は、当該3つ以上の圧縮機11の各々に対し、順に、故障判定処理(ステップS06、S08)を行う。
For example, although the
また、第1の実施形態に係る空調機1は、2つの圧縮機11のうちいずれか一方が故障した場合、動作可能な他の圧縮機11を用いて空調運転を再開するものとして説明した。ここで、他の実施形態に係る空調機1は、更に、オペレータに対し、空調運転を再開したものの一の圧縮機11で故障が発生していることを示す通知処理を行ってもよい。
これにより、運転者(オペレータ)は、一の圧縮機11が故障しているため、例えば、輸送業務後等に、故障診断、修理等の手当てを要することを認識することができる。また、2つの圧縮機11を同時に駆動させることができないため、高い冷却能力を発揮できないことを認識することができる。
Moreover, the
As a result, the driver (operator) can recognize that one
また、第1の実施形態に係る故障判定部130は、まず、圧縮機11が回転ロック状態にあるか否かを判定し(ステップS12(図4)参照)、回転ロック状態にないと判断された圧縮機11について、圧力変動に基づいて正常に機能しているか否かの判定を行う(
ステップS15(図4)参照)ものとして説明した。しかし、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態に係る故障判定部130は、ステップS15の処理に加え(又は、ステップS15の処理に代えて)、吐出温度センサT1を通じて取得される温度検出値に基づいて、圧縮機11が故障か否かを判定するものであってもよい。
Further, the
Step S15 (see FIG. 4) is described. However, other embodiments are not limited to this aspect.
For example, the
また、第1の実施形態に係る故障判定部130は、電磁クラッチ12の短時間接続処理(ステップS11(図4)参照)において、短時間接続後(時刻t1+Δt(図6))におけるエンジン回転数に有意な差が表れる最小限の時間(規定時間Δt)だけ接続するものとして説明した。
ここで、他の実施形態に係る故障判定部130は、更に、規定時間Δtの上限値を、少なくとも、判定対象とする圧縮機11が回転ロック状態にあったとしてもエンジン10がエンジンストールしない最大時間として規定してもよい。
このようにすることで、圧縮機11が回転ロック状態にあったとしても、エンジンストールが生じる前に負荷が切り離され、短時間接続処理後もエンジン10の回転が持続されるので、続く故障判定処理を迅速に行うことができる。
Further, the
Here, the
By doing in this way, even if the
なお、上述の各実施形態においては、故障判定部130の各種機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各種処理を行うものとしている。ここで、上述した故障判定部130の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
また、故障判定部130の各種機能が、無線ネットワーク等で接続される一つ又は複数の装置に具備される態様であってもよい。
In each of the above-described embodiments, a program for realizing various functions of the
Moreover, the aspect with which the various functions of the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof, as long as they are included in the scope and gist of the invention.
1 空調機
10 エンジン
10a 回転体
11 圧縮機
11A 第1圧縮機
11B 第2圧縮機
12 電磁クラッチ(動力伝達装置)
12A 第1電磁クラッチ(動力伝達装置)
12B 第2電磁クラッチ(動力伝達装置)
13 運転制御部
130 故障判定部
P1 低圧圧力センサ
P2 高圧圧力センサ
T1 吐出温度センサ
R1 回転数検出センサ
V1 逆止弁
V2 膨張弁
V3 均圧用開閉弁
C コンデンサ
E エバポレータ
DESCRIPTION OF
12A 1st electromagnetic clutch (power transmission device)
12B Second electromagnetic clutch (power transmission device)
13
Claims (8)
前記エンジンが回転して生じる動力に基づいて動作する圧縮機と、
前記エンジンから前記圧縮機への動力の伝達系統を接続、切断可能な動力伝達装置と、
を備える空調機であって、
前記動力伝達装置を制御して、前記エンジンの回転中に予め定められた規定時間だけ前記伝達系統の接続を行い、当該規定時間内における前記エンジンの回転数の変動に基づいて前記圧縮機における故障の有無を判定する故障判定部を備える
空調機。 Engine,
A compressor that operates based on power generated by rotation of the engine;
A power transmission device capable of connecting and disconnecting a power transmission system from the engine to the compressor;
An air conditioner comprising:
The power transmission device is controlled to connect the transmission system for a predetermined time during rotation of the engine, and the compressor malfunctions based on fluctuations in the engine speed within the predetermined time. Air conditioner equipped with a failure determination unit that determines the presence or absence.
前記回転数の変動に基づいて前記圧縮機の故障が無いと判定した場合に、更に、前記伝達系統の接続を行って前記圧縮機を動作させ、当該圧縮機の動作に応じた圧力又は吐出温度の変動に基づいて前記圧縮機における故障の有無を判定する
請求項1に記載の空調機。 The failure determination unit
When it is determined that there is no failure of the compressor based on the fluctuation of the rotation speed, the pressure or discharge temperature corresponding to the operation of the compressor is further operated by connecting the transmission system and operating the compressor. The air conditioner of Claim 1. The presence or absence of the failure in the said compressor is determined based on the fluctuation | variation of this.
前記故障判定部は、
一の前記圧縮機についての故障の有無を判定した後、他の前記圧縮機についての故障の有無を判定する
請求項1に記載の空調機。 Comprising a plurality of said compressors;
The failure determination unit
The air conditioner according to claim 1, wherein after determining whether or not there is a failure in one of the compressors, it is determined whether or not there is a failure in the other compressor.
前記故障判定部は、
一の前記圧縮機についての故障の有無を判定した後、前記均圧用開閉弁を開いて、当該圧縮機の動作に基づいて変動した圧力に対する均圧処理を行う
請求項3に記載の空調機。 A pressure equalizing on / off valve disposed on a pipe connecting the discharge side and the suction side of the compressor;
The failure determination unit
The air conditioner according to claim 3, wherein after determining whether or not there is a failure in one of the compressors, the pressure equalizing on / off valve is opened to perform pressure equalization processing on the pressure that varies based on the operation of the compressor.
請求項3又は請求項4に記載の空調機。 The air conditioner according to claim 3 or 4, wherein a normal compressor is selected from the plurality of compressors based on a determination result by the failure determination unit, and the selected compressor is operated.
前記エンジンが回転して生じる動力に基づいて動作する圧縮機と、
前記エンジンから前記圧縮機への動力の伝達系統を接続、切断可能な動力伝達装置と、
を備える空調機における故障の有無を検出する故障検出方法であって、
前記動力伝達装置を制御して、前記エンジンの回転中に予め定められた規定時間だけ前記伝達系統の接続を行い、当該規定時間内における前記エンジンの回転数の変動に基づいて前記圧縮機の故障の有無を判定するステップを有する
空調機の故障検出方法。 Engine,
A compressor that operates based on power generated by rotation of the engine;
A power transmission device capable of connecting and disconnecting a power transmission system from the engine to the compressor;
A failure detection method for detecting the presence or absence of a failure in an air conditioner comprising:
The power transmission device is controlled to connect the transmission system for a predetermined time during the rotation of the engine, and the compressor malfunctions based on fluctuations in the engine speed within the predetermined time. A method for detecting a failure of an air conditioner, comprising the step of determining the presence or absence of an air conditioner.
前記エンジンが回転して生じる動力に基づいて動作する圧縮機と、
前記エンジンから前記圧縮機への動力の伝達系統を接続、切断可能な動力伝達装置と、
を備える空調機のコンピュータを、
前記動力伝達装置を制御して、前記エンジンの回転中に予め定められた規定時間だけ前記伝達系統の接続を行い、当該規定時間内における前記エンジンの回転数の変動に基づいて前記圧縮機における故障の有無を判定する故障判定手段
として機能させるプログラム。 Engine,
A compressor that operates based on power generated by rotation of the engine;
A power transmission device capable of connecting and disconnecting a power transmission system from the engine to the compressor;
Air conditioner computer equipped with
The power transmission device is controlled to connect the transmission system for a predetermined time during rotation of the engine, and the compressor malfunctions based on fluctuations in the engine speed within the predetermined time. A program that functions as a failure determination means for determining the presence or absence of a fault
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