JPH03519A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、コンプレッサーのコンプレッサロックを早期
に検出することができる冷凍サイクル装置に関する。

（従来技術） 一般に、冷凍サイクル装置は、エンジン、電動モータ等
の回転駆動装置と、該回転駆動装置によって回転し冷媒
を圧縮するコンプレッサーと、冷却器であるエバポレー
タとよりなる。

しかして、上記コンプレッサーは、ベルト電磁クラッチ
等の動力伝達機構を介して１回転駆動装置と接続されて
いる。そして、該コンプレッサーはその使用中において
、上記クラッチの接続不良等に起因して、その回転数が
低下するいわゆる「コンプレッサロック」を発生するこ
とがある。

従来、かかるコンプレッサロックの検出手段としては、
コンプレッサー回転数を検出し、エンジン回転数との差
から上記動力伝達機構における「スベリ」を判断し、ス
ベリが一定時間以上継続したときにはコンプレッサロッ
ク状態と判定する方法がある。しかし、車載用冷凍サイ
クル装置の場合には、コンプレッサーの振動が大きいこ
とや。

温度が高いために、コンプレッサー回転数の検出センサ
の信鯨性が十分でない。

そこで、実開昭６３−２６０７号公報に示される自動車
用空調装置が提案されている。この装置は　エンジン回
転数とコンプレッサー回転数とから上記スベリの有無を
判定してコンプレッサロックを検出し１次いでクラッチ
をオフとし、その後クラッチオフを検出し、改めてコン
プレッサロックであると判断するものである。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の装置では、クラッチがスベリ
状態を経過して、焼き付きを生じ、ロックするまで、コ
ンプレッサロックであると判断することができない、ま
た、クラッチのオフ状態を検出するために、特別の検出
回路を必要とする。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、早期に。

確実にコンプレッサロックを検出することができかつク
ラッチ等の動力伝達機構に損傷を生ずることがない冷凍
サイクル装置を提供しようとするものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は、エンジン等の回転駆動装置と、該回転駆動装
置によって作動するコンプレッサーと。

エバポレータとを具備する冷凍サイクル装置において、
上記回転駆動装置の回転数を検出する第１回転検出手段
と、コンプレッサーの回転数を検出する第２回転検出手
段と、コンプレッサーの圧力を検出する圧力検出手段と
、上記第１回転検出手段の出力と第２回転検出手段の出
力に基づいてコンプレッサーの回転数が所定値以下であ
るか否かを判定する回転数判定手段と、上記圧力検出手
段の出力に基づいて圧力の時間変化を演算し、その圧力
変化値が所定値以下であるか否かを判定する圧力変化判
定手段と、上記回転数判定手段及び圧力変化判定手段か
らの信号に基づいてコンプレッサーの作動を停止させる
作動制御手段とよりなることを特徴とする冷凍サイクル
装置にある。

本発明において１回転駆動装置としては、車両走行用の
エンジン、或いはコンプレッサー専用の電動モータなど
がある。

また、コンプレッサーの圧力検出は、コンプレッサーの
吸入側又は吐出側いずれであってもよい。

回転数判定手段は、第１回転検出手段の出力と第２回転
検出手段の出力とに基づいて、コンプレッサーの回転数
が所定値以下に低下しているか否かを判定する手段であ
る。この所定値としては。

例えば回転駆動装置の回転数を基準に設定する。

具体例としては９回転駆動装置の回転数の５０％。

或いは４５％などである。そして、該回転数判定手段か
らは、コンプレッサーの回転数が所定値以下であるか否
かの信号が発せられる。

一方、圧力変化判定手段は、圧力検出手段の出力に基づ
いて、コンプレッサーの圧力変化値が所定値以下である
か否かを判定する手段である。この所定値としては１例
えば１秒間当たりの圧力変動を採用する。具体例として
は、０．５）ｃｇ／ｃｄ／ｓｅｃ或いは０．６ｋｇ／ｃ
ｄ／ｓ　ｅ　ｃなどである。

そして、圧力変化判定手段からは、コンプレッサーの圧
力変化値が所定値以下であるか否かの信号が発せられる
。

作動制御手段は、上記回転数判定手段及び圧力変化判定
手段からの信号に基づいて、コンプレッサーの回転数が
所定値以下であり、かつコンプレッサーの圧力変化値が
所定値以上であるときには。

コンプレッサロックと判断して、コンプレッサーの作動
を停止する信号を発し、コンプレッサーの作動を停止さ
せる手段である。

また１本発明においては、上記回転数判定手段及び圧力
変化判定手段からの信号に基づいて、上記コンプレッサ
ロックである旨の表示、警報を行わせることもできる。

また、同様に、圧力検出手段の故障、或いは第１回転検
出手段又は第２回転検出手段の故障、更にはこれらの信
号系統の故障等に関する表示、警報を行わせることもで
きる。

また、上記両判定手段９作動制御手段にはマイクロコン
ピユータを用いることもできる。

〔作　用〕

本発明においては、まず回転数判定手段において前記所
定値（判定基準となるコンプレッサー回転数）を設定し
てお（、また圧力変化判定手段において前記所定値（判
定基準となる圧力変化値）を設定しておく。

しかして、上記回転数判定手段には、第１回転検出手段
から回転駆動装置の回転数に応じた出力及び第２回転検
出手段からコンプレッサーの回転数に応じた出力が入力
される。そこで２回転数判定手段においては、この２つ
の入力に基づいてコンプレッサーの回転数が前記所定値
以下であるか否かを判定し、その旨め信号を作動制御手
段に送る。

一方、圧力変化判定手段は、圧力検出手段の出力が前記
所定値以下であるか否かを判定し、その旨の信号を作動
制御手段に送る。

作動制御手段においては、上記回転数判定手段の信号が
所定値以下で、かつ圧力変化判定手段の信号が所定値以
上であるときには、コンプレッサロックと判断し、コン
プレッサーの作動を停止させる。

上記のごと（１本発明においては２回転駆動装置の回転
数とコンプレッサーの回転数を比較して回転数の適否を
判定すると共に、コンプレッサーの圧力変化値によりコ
ンプレッサーの作動状態の適否を判定し１両者の判定に
基づいてコンプレッサロック状態を早期かつ正確に判断
して、コンプレッサーを停止させるようにしている。

〔効　果〕

したがって１本発明によれば、早期かつ正確にコンプレ
ッサロック状態を検出することができ。

かつ動力伝達機構に損傷を生ずることのない冷凍サイク
ル装置を提供することができる。

〔実施例〕

本発明の実施例にかかる冷凍サイクル装置につき、第１
図〜第３図を用いて説明する。

本例装置は、第１図に示すごとく１回転駆動装置として
のエンジン１と、コンプレッサー２とエバポレータ３４
と、マイクロコンピュータを用いた制御装置４とよりな
る。上記エンジン１とコンプレッサー２とは、ベルト、
クラッチからなる動力伝達機構により連結されている。

また、コンプレッサー２とエバポレータ３４との間には
周知のごとく、コンデンサ３１．レシーバ３２．膨張弁
３３が介設され、冷凍サイクル装置を構成している。上
記エンジン１は車両の走行用エンジンである。また、同
図の符号１０．２０はプーリーである。

また、第１図に示すごとく、エンジン１には。

その回転数を検出する第１回転検出手段１２を。

コンプレッサー２にはその回転数を検出する第２回転検
出手段２２を設置する。この検出手段としては、ロック
センサを用いる。また、コンプレッサー２には、その吸
入側の圧力を検出する吸入圧力検出手段２３を設置する
。この検出手段としては圧力センサーを用いる。

しかして、これら３種の検出手段１２，２２゜２３は、
第１図及び第２図に示すごとく、制御装置に電気的に接
続する。該制御装置は、第２図に示すごとく９回転数判
定手段４１．圧力変化判定手段４２２作動制御手段４３
を有する。

上記回転数判定手段４１は、第１回転検出手段１２及び
第２回転検出手段２２の両出力に基づいて、コンプレッ
サー２の回転数が所定値以下であるか否かを判別し１作
動制御手段４３に出力する。

圧力変化判定手段４２は、コンプレッサー２の圧力変化
値が所定値以下であるか否かを判別し作動制御手段４３
に出力する。

上記１作動制御手段４３は上記回転数判定手段４１、圧
力変化判定手段４２からの信号に基づき。

コンプレッサー２がコンプレッサロック状態であるか否
か判断し、コンプレッサロック状態であるときにはコン
プレッサー２の作動を停止する。

また１本例においては、上記回転数判定手段４１、圧力
変化判定手段４２の信号に蟇づき、圧力検出手段２３の
故障、コンプレッサー２及びエンジンｌの回転数の信号
系統の故障等を判断し、その表示、警報、更にはコンプ
レッサーの作動停止を行う（第３図参照）。

しかして、上記の所定値の設定、正常状態、コンプレッ
サロック状態、故障状態の判断は、第１表のごとく行う
。

第１表 第１表において、Ｎｃはコンプレッサー回転数。

Ｎｅはエンジン回転数、ΔＰｅはコンプレッサーの吸入
圧力の圧力変化値である。また、同表の０．５Ｎｅとは
、エンジン回転数の５０％を回転数判定手段の所定値と
して設定したことを示している。

同表は、コンプレッサー回転数Ｎｃがエンジン回転数Ｎ
ｅの５０％以上で、かつ圧力変化値ΔＰｅが０　、　５
　ｋｇ／ｃｉｉ／　ｓ　ｅ　ｃ以下の場合には、正常状
態であることを示している。また、ＮｃがＮｅの５０％
よりも低く、かつΔＰｅが０．　５ｋｇ／ｃｉｉ／　ｓ
　ｅ　ｃより大きいときにはコンプレッサロック状態で
ある。また、他の条件の場合は、同表に示す故障と判断
する。

次に９本例装置におけるフローチャートを第３図に示す
。

同図において、ステップ５１００では初期値を代入する
。即ち、コンプレッサロックを判定（Ｓ１０３）するた
めの係数Ｎｅｗと、圧力変化値の判定（Ｓ１０４）とす
るためのＰｅｖと５工ンジン回転数Ｎｅの信号系統の故
障を判断（Ｓ１１１）する基準値Ｎｅｏを、５１００に
おいて代入する。

次に、５ｌｏｔでは、コンプレッサー吸入圧力Ｐｅｎ、
エンジン回転数Ｎｅ、コンプレッサー回転数Ｎｃを測定
する。５１０２では、圧力変化値ΔＰｅを計算する。５
１０３では、コンプレッサー回転数によるコンプレッサ
ロック判定（Ｎｃ＜０．５Ｎｅ）を行う。

ここで”ＹＥＳ”と判定さた場合、５１０４へ進み、圧
力変化によるコンプレッサロック判定（ΔＰ　ｅ＞０．
５ｋｇ／Ｃ４／ｓ　ｅ　ｃ）を行う。５１０４で”ＹＥ
Ｓ”と判定された場合には、５１０５へ進み”コンプレ
ッサロック”の警報ランプ点灯、又はブザーを鳴動させ
、５１０６でコンプレッサーＯＦＦ　（作動停止）、５
１０７でＥＮＤとなる。

また、前記５１０３で”Ｎｏ”と判定された場合には、
５ｔｏｓで圧力検出手段２３の診断を行う。つまりＰｅ
ｖは、冷凍サイクルの特性から推定できるコンプレッサ
ー吸入圧力の時間当たりの変化分（圧力変化値）から予
め決定した値（０゜５　ｋｇ／ｃ＋ａ／　ｓ　ｅ　ｃ　
）である。そして、３１０Ｂで”Ｎｏ“と判定された場
合は、５１０９でＰｅｎ−＋の更新を行い、５１１４を
経て、５ＩＯＩへ戻る。

前記５１０８でＹＥＳ“と判定された場合は。

５１１０で“圧力センサ故障”の警報ランプ、又はブザ
ーを鳴動させ、前記５１０６へ進む。

また、前記５１０４でＮＯ”と判定された場合は、５ｉ
ｌｌでエンジン回転数Ｎｅ信号の故障を判定（Ｎｅ＞５
０Ｏｒｐｍ）する。該５ｉｌｌで”　ＹＥＳ”と判定さ
れた場合は、５１１２でコンプレッサー回転数の信号系
統故障と判定する。

また、“ＮＯ”の場合は、５１１３でエンジン回転数信
号系統故障と判定し、５１０６へ進み、コンプレッサを
停止させる。

以上のごとく１本例の冷凍サイクル装置においては　コ
ンプレッサーとエンジンの各回転数を比較して回転数の
適否を判定すると共に、コンプレッサーの圧力変化値よ
りコンプレッサーの状態を判定し２両者の判定結果によ
り、コンプレッサロック状態を判定し、コンプレッサー
の作動を停止している。

それ故、早期かつ正確にコンプレッサロック状態を検出
することができ、かつ動力伝達機構の損傷を防止するこ
とができる。また１本例によれば。

圧力検出手段等の故障も併せて検出することができる。

なお９本例においては、圧力検出手段２３はコンプレッ
サーの吸入側に取り付けたが、圧力検出手段２３を吐出
側に取り付ける構成とし、また第３図においてＰ　ｅ　
ｖ＝−０，５（ｋｇ／ｃｄ）とし。

３１０４．１０８における判定条件をΔＰ　ｅ＜Ｐｅｖ
としても同様の効果が得られる。

また１本例では、コンプレッサーの圧力変化値は０　、
　５　ｋｇ／ｃｄ／　ｓ　ｅ　ｃとして、一定としたが
。

これをエンジン回転数により変化させる方法とすること
もできる。これにより、より正確な検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図は、実施例の冷凍サイクル装置を示し、第１図は冷凍
サイクル装置の全体説明図、第２図はコンプレッサロッ
クの検出９判定のブロック図、第３図はそのフローチャ
ートである。 ２１１．コンプレッサー ２２、、、第２回転検出手段。 ２３、、、吸入圧力検出手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジン等の回転駆動装置と、該回転駆動装置によっ
   て作動するコンプレッサーと、エバポレータとを具備す
   る冷凍サイクル装置において、上記回転駆動装置の回転
   数を検出する第１回転検出手段と、コンプレッサーの回
   転数を検出する第２回転検出手段と、コンプレッサーの
   圧力を検出する圧力検出手段と、上記第１回転検出手段
   の出力と第２回転検出手段の出力に基づいてコンプレッ
   サーの回転数が所定値以下であるか否かを判定する回転
   数判定手段と、 上記圧力検出手段の出力に基づいて圧力の時間変化を演
   算し、その圧力変化値が所定値以下であるか否かを判定
   する圧力変化判定手段と、 上記回転数判定手段及び圧力変化判定手段からの信号に
   基づいてコンプレッサーの作動を停止させる作動制御手
   段とよりなることを特徴とする冷凍サイクル装置。