JPH05262128A - Refrigerating cycle control system - Google Patents
Refrigerating cycle control systemInfo
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- JPH05262128A JPH05262128A JP4058539A JP5853992A JPH05262128A JP H05262128 A JPH05262128 A JP H05262128A JP 4058539 A JP4058539 A JP 4058539A JP 5853992 A JP5853992 A JP 5853992A JP H05262128 A JPH05262128 A JP H05262128A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、駆動源からコンプレッ
サへの動力伝達を断続する電磁クラッチの動作を制御す
る冷凍サイクルの制御システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigeration cycle control system for controlling the operation of an electromagnetic clutch that connects and disconnects power transmission from a drive source to a compressor.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、例えば自動車に搭載するコンプレ
ッサ用の電磁クラッチを小型・軽量化するために、特開
平2−26324号公報に示されるように、摩擦伝達機
構とピンの噛み合い機構とを組み合わせて動力伝達を行
うようにした電磁クラッチが考案されている。2. Description of the Related Art In recent years, for example, in order to reduce the size and weight of an electromagnetic clutch for a compressor mounted on an automobile, a friction transmission mechanism and a pin meshing mechanism are combined as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-26324. An electromagnetic clutch has been devised which is adapted to perform power transmission.
【0003】この電磁クラッチは、マグネットコイル
と、エンジン等の駆動源により回転されるロータと、コ
ンプレッサの回転軸と一体的に回転するアーマチャと、
このアーマチャに変位可能に支持されたピンとを備え、
動力伝達時には、マグネットコイルに通電してその電磁
吸引力によりアーマチャをロータ側に吸引して両者を圧
接させると同時に、ピンも吸引してこのピンをロータの
ピン穴に噛み合わせることにより、前記アーマチャと前
記ロータとを係止状態にするようになっていた。この構
成では、動力伝達に必要なクラッチ力を、小さなピンの
噛み合わせによって補うことができるので、摩擦伝達機
構(アーマチャ,ロータ,マグネットコイル等)を小型
・軽量化できる利点がある。This electromagnetic clutch includes a magnet coil, a rotor rotated by a drive source such as an engine, and an armature which rotates integrally with a rotary shaft of a compressor.
With a pin displaceably supported by this armature,
During power transmission, the magnet coil is energized and the electromagnetic attraction force attracts the armature to the rotor side to press them together, and at the same time, the pin is also attracted to engage the pin with the pin hole of the rotor. And the rotor is locked. With this configuration, the clutch force required for power transmission can be supplemented by the meshing of small pins, so there is an advantage that the friction transmission mechanism (armature, rotor, magnet coil, etc.) can be made smaller and lighter.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来構
成では、マグネットコイルへの通電を開始すると、アー
マチャがロータ側に吸引されて摩擦伝達が始まると同時
に、ピンもロータ側に吸引されてしまう。しかし、摩擦
伝達が始まるときには、通常、ピンとピン穴の位置が互
いにずれた状態になっているので、ピンはロータ側に吸
引されても即座にピン穴に噛み合うことはなく、ピンの
先端がロータの端面に当接した状態で、摩擦伝達のみで
コンプレッサの回転を立ち上げることになる。この摩擦
伝達当初は駆動源により回転駆動されるロータに対し
て、アーマチャが滑りながら回転し始めるため、その過
程で、ピンとピン穴の位置が合致した瞬間に、ピンがピ
ン穴に噛み合うことになる。By the way, in the above-mentioned conventional structure, when the energization of the magnet coil is started, the armature is attracted to the rotor side and friction transmission is started, and at the same time, the pin is attracted to the rotor side. However, when the friction transmission starts, the pin and the pin hole are usually displaced from each other, so that even if the pin is sucked to the rotor side, the pin does not immediately engage with the pin hole, and the tip of the pin does not rotate. The rotation of the compressor is started only by friction transmission in the state of being in contact with the end surface of the compressor. At the beginning of this friction transmission, the armature starts to rotate while sliding with respect to the rotor that is rotationally driven by the drive source, so in the process, the pin meshes with the pin hole at the moment when the position of the pin and the pin hole match. ..
【0005】従って、アーマチャとロータの回転数の差
(クラッチ滑り)がまだ大きいうちに、ピンとピン穴と
が噛み合うことになるため、その噛み合いの際にピンの
先端がピン穴の周縁部に激しく衝突して、ピンやピン穴
(噛み合いクラッチ手段)が早期に摩耗してしまうおそ
れがあり、これが耐久性を低下させる要因となってい
た。Therefore, since the pin and the pin hole are engaged with each other while the difference in the rotational speeds of the armature and the rotor (clutch slip) is still large, the tip of the pin violently contacts the peripheral portion of the pin hole during the engagement. There is a risk that the pins and pin holes (clutch clutch means) will be worn out at an early stage due to collision, which has been a factor that reduces durability.
【0006】本発明はこの様な事情を考慮してなされた
もので、従ってその目的は、摩擦伝達機構と噛み合いク
ラッチ手段とを組み合わせて電磁クラッチを小型・軽量
化しながら、噛み合いクラッチ手段の早期摩耗を防止で
きて、耐久性を向上できる冷凍サイクルの制御システム
を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to achieve early wear of the mesh clutch means while reducing the size and weight of the electromagnetic clutch by combining the friction transmission mechanism and the mesh clutch means. Another object of the present invention is to provide a refrigeration cycle control system capable of preventing the above and improving the durability.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の冷凍サイクルの
制御システムは、駆動源からコンプレッサへの動力伝達
を断続する電磁クラッチの動作を制御するものにおい
て、前記コンプレッサを可変容量型に構成すると共に、
前記電磁クラッチを、前記駆動源により回転されるロー
タと、前記コンプレッサの回転軸と一体的に回転するア
ーマチャと、通電時に前記アーマチャを前記ロータ側に
吸引して動力を摩擦伝達させるマグネットコイルと、こ
のマグネットコイルによる磁気吸引力が設定値を越えた
ときに前記アーマチャと前記ロータとが係止状態になる
ように吸引される噛み合いクラッチ手段とから構成し、
前記コンプレッサの起動時には、前記コンプレッサの容
量を小さくすると共に前記マグネットコイルへの通電を
その磁気吸引力が前記設定値以下となるように制御する
ことにより、アーマチャのみを吸引して摩擦伝達のみで
前記コンプレッサの回転を立ち上げ、その後、前記マグ
ネットコイルへの通電をその磁気吸引力が前記設定値を
越えるように制御することにより、前記噛み合いクラッ
チ手段も吸引するように構成したものである。A refrigeration cycle control system according to the present invention controls the operation of an electromagnetic clutch that connects and disconnects power transmission from a drive source to a compressor, wherein the compressor is of a variable displacement type. ,
The electromagnetic clutch, a rotor rotated by the drive source, an armature that rotates integrally with the rotation shaft of the compressor, a magnet coil that attracts the armature to the rotor side when energized to frictionally transfer power, And a meshing clutch means that is attracted so that the armature and the rotor are locked when the magnetic attraction force of the magnet coil exceeds a set value.
When the compressor is started, the capacity of the compressor is reduced and the energization of the magnet coil is controlled so that the magnetic attraction force is equal to or less than the set value, so that only the armature is attracted and only the friction transmission is performed. The rotation of the compressor is started, and thereafter, the energization to the magnet coil is controlled so that the magnetic attraction force exceeds the set value, so that the dog clutch means is also attracted.
【0008】[0008]
【作用】上述した構成によれば、コンプレッサの起動時
には、コンプレッサの容量を小さくして、その駆動に必
要なトルク(駆動トルク)を小さくした状態にする。こ
の状態で、マグネットコイルへの通電をその磁気吸引力
が設定値以下となるように制御することにより、噛み合
いクラッチ手段を動作させずに、アーマチャのみを吸引
して摩擦伝達のみでコンプレッサの回転を立ち上げる。
このとき、コンプレッサの容量(駆動トルク)が小さく
なっているので、摩擦伝達のみでも十分なクラッチ力を
確保できて、コンプレッサの回転を速やかに立ち上げる
ことができる。According to the above-mentioned structure, when the compressor is started, the capacity of the compressor is reduced so that the torque required for driving the compressor (driving torque) is reduced. In this state, the energization of the magnet coil is controlled so that the magnetic attraction force becomes less than the set value, so that the armature is attracted and the compressor is rotated only by friction transmission without operating the dog clutch mechanism. Launch.
At this time, since the capacity (driving torque) of the compressor is small, a sufficient clutch force can be secured only by friction transmission, and the rotation of the compressor can be quickly started.
【0009】この後、コンプレッサの回転がある程度立
ち上がった頃に、マグネットコイルへの通電をその磁気
吸引力が設定値を越えるように制御することにより、噛
み合いクラッチ手段も吸引する。この後は、コンプレッ
サの容量(駆動トルク)を大きくしても、その動力伝達
に必要なクラッチ力を、噛み合いクラッチ手段によって
補うことができるので、クラッチ滑りが発生することは
なく、アーマチャ,ロータ,マグネットコイル等を小型
・軽量化できる。After that, when the rotation of the compressor has risen to some extent, energization to the magnet coil is controlled so that its magnetic attraction force exceeds a set value, and the dog clutch means is also attracted. After this, even if the capacity (driving torque) of the compressor is increased, the clutch force necessary for the power transmission can be supplemented by the dog clutch means, so that clutch slip does not occur and the armature, rotor, The size and weight of magnet coils can be reduced.
【0010】この場合、噛み合いクラッチ手段を噛み合
わせるときには、コンプレッサの回転がある程度立ち上
がって、アーマチャとロータの回転数の差が十分に小さ
くなっている(若しくはほぼ無くなっている)ので、噛
み合いクラッチ手段の噛み合い動作が従来のような大き
な衝撃を伴わずに円滑に行われ、噛み合いクラッチ手段
の早期摩耗が防止される。In this case, when the meshing clutch means is meshed, the rotation of the compressor rises to some extent, and the difference between the rotation speeds of the armature and the rotor is sufficiently small (or almost completely eliminated). The meshing operation is smoothly performed without causing a large impact as in the conventional case, and early wear of the meshing clutch means is prevented.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明を自動車の空調装置に適用した
一実施例について、図面を参照して説明する。まず、シ
ステム全体の概略構成を図1に基づいて説明する。冷凍
サイクル1は、コンプレッサ2の吐出ポート2a→凝縮
器3→レシーバ4→膨張弁5→冷却器6→コンプレッサ
2の吸入ポート2bを順に接続して構成されている。こ
れにより、コンプレッサ2の吐出ポート2aから吐出さ
れた高温高圧のガス冷媒は、凝縮器3で放熱して液化
し、レシーバ4で気液分離された後、その液冷媒が膨張
弁5を通して冷却器6に供給される。この液冷媒は、冷
却器6を通過する過程で、車内空気と熱交換してガス化
し、吸入ポート2bからコンプレッサ2内に吸入される
ことになる。上記冷却器6には、ファン7が付設され、
このファン7により車内に冷風を送って車内を冷房す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a vehicle air conditioner will be described below with reference to the drawings. First, a schematic configuration of the entire system will be described with reference to FIG. The refrigeration cycle 1 is configured by sequentially connecting the discharge port 2a of the compressor 2, the condenser 3, the receiver 4, the expansion valve 5, the cooler 6, and the suction port 2b of the compressor 2. As a result, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the discharge port 2a of the compressor 2 radiates heat in the condenser 3 and is liquefied, and is gas-liquid separated by the receiver 4, and then the liquid refrigerant passes through the expansion valve 5 to cool the cooler. 6 is supplied. In the process of passing through the cooler 6, this liquid refrigerant exchanges heat with the air in the vehicle to be gasified, and is sucked into the compressor 2 through the suction port 2b. A fan 7 is attached to the cooler 6,
The fan 7 cools the interior of the vehicle by sending cool air into the interior of the vehicle.
【0012】一方、コンプレッサ2は、駆動源たるエン
ジン8の動力により回転駆動される。その動力伝達経路
は、エンジン8のクランクシャフトプーリ9の回転をベ
ルト10及び後述する電磁クラッチ11を介してコンプ
レッサ2に伝達するものである。そして、コンプレッサ
2(電磁クラッチ11)及びファン7の運転は、冷風吹
出し温度を検出する温度センサ12の出力信号及び操作
部13からの操作入力に基づいて制御回路14によって
後述するように制御される。On the other hand, the compressor 2 is rotationally driven by the power of the engine 8 which is a drive source. The power transmission path transmits the rotation of the crankshaft pulley 9 of the engine 8 to the compressor 2 via the belt 10 and an electromagnetic clutch 11 described later. Then, the operation of the compressor 2 (electromagnetic clutch 11) and the fan 7 is controlled by the control circuit 14 based on the output signal of the temperature sensor 12 for detecting the cold air blowing temperature and the operation input from the operation unit 13 as described later. ..
【0013】この場合、コンプレッサ2は、いわゆる斜
板式の可変容量コンプレッサで構成され、図2に示すよ
うに、斜板16の回転によりピストン15をシリンダ2
8内で往復運動させて、冷媒を吸入・圧縮・吐出するよ
うになっている。このコンプレッサ2の容量を可変する
メカニズムは、斜板16の傾斜角度を変化させることに
より、ピストン15のストロークLを変化させるもので
ある。上記斜板16には、傾斜溝17を有する支持部1
6aが一体に形成され、この傾斜溝17とピン18との
嵌合によって斜板16がコンプレッサ2の回転軸17に
連結されている。そして、斜板16の傾斜角度の変化に
伴って傾斜溝17とピン18との相対的位置関係が変化
するようになっている。In this case, the compressor 2 is composed of a so-called swash plate type variable displacement compressor, and as shown in FIG.
The reciprocating motion is made in 8 to suck, compress, and discharge the refrigerant. The mechanism for changing the capacity of the compressor 2 changes the stroke L of the piston 15 by changing the inclination angle of the swash plate 16. The swash plate 16 has a support portion 1 having an inclined groove 17.
6a is integrally formed, and the swash plate 16 is connected to the rotary shaft 17 of the compressor 2 by fitting the inclined groove 17 and the pin 18. The relative positional relationship between the inclined groove 17 and the pin 18 changes as the inclination angle of the swash plate 16 changes.
【0014】次に、斜板16の傾斜角度を調節するメカ
ニズムを説明する。斜板16は、リアシャフト19の前
端に固定されたボール20に揺動自在に支持されてい
る。このリアシャフト19の後端側にはスプール21が
取付けられ、このスプール21の作動室22内の圧力を
変化させることにより、スプール21とリアシャフト1
9を一体的にスライドさせて、斜板16の傾斜角度を調
節するものである。Next, the mechanism for adjusting the inclination angle of the swash plate 16 will be described. The swash plate 16 is swingably supported by a ball 20 fixed to the front end of the rear shaft 19. A spool 21 is attached to the rear end side of the rear shaft 19, and the pressure in the working chamber 22 of the spool 21 is changed to change the pressure of the spool 21 and the rear shaft 1.
9 is integrally slid to adjust the inclination angle of the swash plate 16.
【0015】上記作動室22内の圧力は、容量切換弁2
3の切換によって次のように制御される。即ち、コンプ
レッサ2の容量を小さくするときには、コンプレッサ2
内の冷媒吸入室24に連通する低圧導入通路25を通し
て作動室22内に低圧冷媒ガスを導入し、この作動室2
2の内圧を低下させることにより、スプール21とリア
シャフト19を図2の右方向に後退させて斜板16の傾
斜角度を小さくし、ピストン15のストロークLを小さ
くする。一方、コンプレッサ2の容量を大きくするとき
には、低圧導入通路25を遮断して、冷媒吐出室26に
連通する高圧導入通路27を通して作動室22内に高圧
冷媒ガスを導入し、この作動室22の内圧を高めること
により、スプール21とリアシャフト19を図2の左方
向に前進させて斜板16の傾斜角度を大きくし、ピスト
ン15のストロークLを大きくする。The pressure in the working chamber 22 is controlled by the capacity switching valve 2
By the switching of 3, the control is performed as follows. That is, when the capacity of the compressor 2 is reduced, the compressor 2
The low-pressure refrigerant gas is introduced into the working chamber 22 through the low-pressure introduction passage 25 communicating with the refrigerant suction chamber 24 in the working chamber 2
By lowering the internal pressure of 2, the spool 21 and the rear shaft 19 are retracted to the right in FIG. 2 to reduce the inclination angle of the swash plate 16 and the stroke L of the piston 15. On the other hand, when increasing the capacity of the compressor 2, the low pressure introduction passage 25 is shut off, and high pressure refrigerant gas is introduced into the working chamber 22 through the high pressure introduction passage 27 communicating with the refrigerant discharge chamber 26. 2 is advanced to move the spool 21 and the rear shaft 19 leftward in FIG. 2 to increase the inclination angle of the swash plate 16 and increase the stroke L of the piston 15.
【0016】次に、電磁クラッチ11の構成を図3乃至
図8に基づいて説明する。コンプレッサ2のハウジング
29には、取付フランジ30を介して円環状のステータ
31が取付けられ、このステータ31の環状凹部31a
内にマグネットコイル32がエポキシ樹脂33によりモ
ールドされている。このステータ31に対向するロータ
34は、軸受35を介してコンプレッサ2のハウジング
29に回転自在に装着されている。このロータ34の外
周部にはプーリ36が一体に形成され、このプーリ36
とエンジン8のクランクシャフトプーリ9(図1参照)
との間にベルト10が掛け渡されている。Next, the structure of the electromagnetic clutch 11 will be described with reference to FIGS. An annular stator 31 is attached to the housing 29 of the compressor 2 via an attachment flange 30, and the annular recess 31 a of the stator 31 is attached.
A magnet coil 32 is molded inside with an epoxy resin 33. The rotor 34 facing the stator 31 is rotatably attached to the housing 29 of the compressor 2 via a bearing 35. A pulley 36 is integrally formed on the outer peripheral portion of the rotor 34.
And the crankshaft pulley 9 of the engine 8 (see FIG. 1)
The belt 10 is stretched between the and.
【0017】一方、コンプレッサ2の回転軸17の先端
部には、円形のハブ37がボルト38により締付固定さ
れ、このハブ37には、図4に示すように例えば3本の
板ばね39がリベット40を介して固定されている。そ
して、これら3本の板ばね39には、円環状のアーマチ
ャ41がリベット42を介して固定され、このアーマチ
ャ41がロータ34の摩擦面34aと所定のギャップを
介して対向した状態となっている。On the other hand, a circular hub 37 is fastened and fixed to the tip of the rotary shaft 17 of the compressor 2 with bolts 38. The hub 37 is provided with, for example, three leaf springs 39 as shown in FIG. It is fixed via rivets 40. An annular armature 41 is fixed to the three leaf springs 39 via rivets 42, and the armature 41 faces the friction surface 34a of the rotor 34 via a predetermined gap. ..
【0018】このアーマチャ41に対し、例えば3個の
噛み合いクラッチ手段43が次のようにして支持されて
いる。即ち、噛み合いクラッチ手段43は、非磁性体製
のピン44の外端に高磁性体製の吸着部45を圧入等に
より接合して構成され、ピン44がアーマチャ41に形
成された貫通孔46に外方から貫通されている。そし
て、吸着部45とアーマチャ41との間にはスプリング
47が装着され、このスプリング47の弾発力によって
ピン44が外方に付勢されている。このピン44を抜止
めする手段として、ストッパ板48がアーマチャ41に
ボルト49により固定されている。電磁クラッチ11の
オフ時は、図3に示すようにスプリング47の弾発力に
よって吸着部45がストッパ板48に当接した状態(ピ
ン44の先端が貫通孔46からロータ34側に突出しな
い状態)に保持される。To this armature 41, for example, three meshing clutch means 43 are supported as follows. That is, the dog clutch means 43 is configured by joining the outer end of the pin 44 made of a non-magnetic material with the suction portion 45 made of a highly magnetic material by press fitting or the like, and the pin 44 is inserted into the through hole 46 formed in the armature 41. It is penetrated from the outside. A spring 47 is mounted between the suction portion 45 and the armature 41, and the elastic force of the spring 47 urges the pin 44 outward. A stopper plate 48 is fixed to the armature 41 by a bolt 49 as a means for preventing the pin 44 from coming off. When the electromagnetic clutch 11 is off, as shown in FIG. 3, the attracting portion 45 is in contact with the stopper plate 48 by the elastic force of the spring 47 (the tip of the pin 44 does not project from the through hole 46 to the rotor 34 side). ) Is held.
【0019】このピン44に対応して、ロータ34の摩
擦面34aには、ピン穴50が形成されている。そし
て、ピン44をピン穴50にスムーズに嵌合させるため
に、図7に示すようにピン穴50の入口側周縁部にはテ
ーパ状ガイド面50aが形成され、また、図8に示すよ
うにピン44の先端部にアールRが形成されている。Corresponding to the pin 44, a pin hole 50 is formed in the friction surface 34a of the rotor 34. In order to smoothly fit the pin 44 into the pin hole 50, a tapered guide surface 50a is formed on the inlet side peripheral edge of the pin hole 50 as shown in FIG. 7, and as shown in FIG. A radius R is formed at the tip of the pin 44.
【0020】斯かる構成の電磁クラッチ11の動作を制
御する制御回路14は、例えばマイクロコンピュータに
よって構成され、コンプレッサ2の起動時には図9の起
動制御ルーチンに従って、マグネットコイル32への通
電とコンプレッサ2の容量切換動作を制御する。以下、
この起動時の制御内容を図9のフローチャートと図10
のタイムチャートを参照しながら説明する。The control circuit 14 for controlling the operation of the electromagnetic clutch 11 having such a structure is constituted by, for example, a microcomputer, and when the compressor 2 is started, the magnet coil 32 is energized and the compressor 2 is operated in accordance with the start control routine shown in FIG. Controls the capacity switching operation. Less than,
The control contents at the time of starting are shown in the flowchart of FIG. 9 and FIG.
This will be explained with reference to the time chart of.
【0021】使用者が操作部13のエアコンスイッチ
(図示せず)をオンすると、図9の起動制御ルーチンが
スタートして、まず、コンプレッサ2の容量を次のよう
にして最小にする(ステップS1)。即ち、コンプレッ
サ2の容量切換弁23により高圧導入通路27を遮断し
て、冷媒吸入室24に連通する低圧導入通路25を通し
て作動室22内に低圧冷媒ガスを導入し、この作動室2
2の内圧を低下させることにより、スプール21とリア
シャフト19を図2の右方向に後退させて斜板16の傾
斜角度を小さくする。これにより、ピストン15のスト
ロークLが最小になってコンプレッサ2の容量が最小に
なる。When the user turns on the air conditioner switch (not shown) of the operation unit 13, the start-up control routine of FIG. 9 starts, and first, the capacity of the compressor 2 is minimized as follows (step S1). ). That is, the capacity switching valve 23 of the compressor 2 shuts off the high pressure introduction passage 27, and the low pressure refrigerant gas is introduced into the working chamber 22 through the low pressure introduction passage 25 communicating with the refrigerant suction chamber 24.
By lowering the internal pressure of 2, the spool 21 and the rear shaft 19 are retracted to the right in FIG. 2, and the inclination angle of the swash plate 16 is reduced. As a result, the stroke L of the piston 15 is minimized and the capacity of the compressor 2 is minimized.
【0022】次いで、マグネットコイル32の印加電圧
をその磁気吸引力が設定値以下となるように低電圧VLo
(例えば6V)にする(ステップS2)。上記設定値
は、噛み合いクラッチ手段43を付勢するスプリング4
7の弾発力の大きさに相当する値であり、磁気吸引力を
設定値(スプリング47の弾発力)以下とすることによ
って、噛み合いクラッチ手段43を吸引せずに、アーマ
チャ41のみを板ばね39の弾性力に抗してロータ34
側に吸引して両者を圧接させ、両者間に圧接摩擦力を生
じさせる。これにより、エンジン8の動力をベルト10
→ロータ34→アーマチャ41→板ばね39→ハブ37
の経路でコンプレッサ2の回転軸17に伝達して、ロー
タ34とアーマチャ41との圧接による摩擦伝達のみで
コンプレッサ2の回転を立ち上げる。Next, the applied voltage of the magnet coil 32 is set to a low voltage VLo so that the magnetic attraction force becomes less than a set value.
(For example, 6 V) (step S2). The set value is the spring 4 for urging the dog clutch means 43.
7 is a value corresponding to the magnitude of the elastic force, and the magnetic attraction force is set to a value less than or equal to the set value (elastic force of the spring 47). The rotor 34 resists the elastic force of the spring 39.
It is sucked to the side to bring them into pressure contact with each other and generate a pressure contact frictional force between them. As a result, the power of the engine 8 is transferred to the belt 10
→ rotor 34 → armature 41 → leaf spring 39 → hub 37
The rotation is transmitted to the rotary shaft 17 of the compressor 2 through the path, and the rotation of the compressor 2 is started only by the friction transmission by the pressure contact between the rotor 34 and the armature 41.
【0023】この場合、コンプレッサ2の容量が最小
で、駆動トルクが小さくなっているため、マグネットコ
イル32の印加電圧(磁気吸引力)が小さくても、図1
0に示すように摩擦伝達のみでコンプレッサ2の回転を
速やかに立ち上げることができる。尚、噛み合いクラッ
チ手段43のピン44は、アーマチャ41に支持されて
いるため、アーマチャ41を吸引する際に図10に示す
ようにアーマチャ41と一体的に移動するが、ピン44
の先端は、アーマチャ41の貫通孔46内に僅かに没し
た状態に維持されて、ロータ34の摩擦面34aに当た
ることはない。In this case, since the compressor 2 has the smallest capacity and the driving torque is small, even if the applied voltage (magnetic attraction force) to the magnet coil 32 is small, as shown in FIG.
As indicated by 0, the rotation of the compressor 2 can be quickly started only by friction transmission. Since the pin 44 of the dog clutch means 43 is supported by the armature 41, when the armature 41 is sucked, it moves integrally with the armature 41 as shown in FIG.
The tip end of is kept slightly submerged in the through hole 46 of the armature 41 and does not hit the friction surface 34a of the rotor 34.
【0024】この様な摩擦伝達のみによる動力伝達を所
定時間T1 だけ継続する(ステップS3)。ここで、所
定時間T1 は、コンプレッサ2(アーマチャ41)の回
転が十分に立ち上がってロータ34の回転数と一致する
までの時間(アーマチャ41とロータ34との間に滑り
が無くなるまでの時間)と同程度若しくはそよりも少し
長い時間に設定され、予めコンプレッサ2の容量や負荷
等を考慮して設計段階で適宜設定したものである。The power transmission by such friction transmission is continued for a predetermined time T1 (step S3). Here, the predetermined time T1 is the time until the rotation of the compressor 2 (armature 41) rises sufficiently to match the rotation speed of the rotor 34 (time until slippage between the armature 41 and the rotor 34 disappears). The time is set to the same level or a little longer than that, and is appropriately set at the designing stage in consideration of the capacity and load of the compressor 2 in advance.
【0025】そして、所定時間T1 経過後に、マグネッ
トコイル32の印加電圧をその磁気吸引力が設定値を越
えるように高電圧VHi(例えば12V)にする(ステッ
プS4)。これにより、クラッチ手段43の吸着部45
に作用する磁気吸引力がスプリング47の弾発力に打ち
勝って、噛み合いクラッチ手段43が吸引され、ピン4
4がアーマチャ41の貫通孔46からロータ34側に突
出する。この時点では、通常、ピン44とピン穴50の
位置が互いにずれた状態になっているので、ピン44は
ロータ34側に吸引されても即座にピン穴50に噛み合
うことはなく、ピン44の先端がロータ34の摩擦面3
4aに当接した状態で、暫くは摩擦伝達のみで動力伝達
することになる。この際の摩擦伝達力は、マグネットコ
イル32の印加電圧を高電圧VHiにすることによって当
初より高められる。After the elapse of the predetermined time T1, the applied voltage of the magnet coil 32 is set to the high voltage VHi (for example, 12V) so that the magnetic attraction force exceeds the set value (step S4). Thereby, the suction portion 45 of the clutch means 43
The magnetic attraction force acting on the pin 47 overcomes the elastic force of the spring 47, the engagement clutch means 43 is attracted, and the pin 4
4 protrudes from the through hole 46 of the armature 41 to the rotor 34 side. At this point, the positions of the pin 44 and the pin hole 50 are usually displaced from each other, so that the pin 44 does not immediately engage with the pin hole 50 even if sucked by the rotor 34 side, and the pin 44 does not move. Friction surface 3 of rotor 34
In the state of being in contact with 4a, power is transmitted only by friction transmission for a while. The friction transmission force at this time is increased from the beginning by setting the applied voltage of the magnet coil 32 to the high voltage VHi.
【0026】この後、コンプレッサ2の容量を熱負荷に
応じて増大させる(ステップS5)。具体的には、温度
センサ12の検出温度が設定温度に一致するようにコン
プレッサ2の容量を可変制御するもので、コンプレッサ
2の容量を増大させるときには、容量切換弁23により
低圧導入通路25を遮断して、冷媒吐出室26に連通す
る高圧導入通路27を通して作動室22内に高圧冷媒ガ
スを導入し、この作動室22の内圧を高めることによ
り、スプール21とリアシャフト19を図2の左方向に
前進させて斜板16の傾斜角度を大きくし、ピストン1
5のストロークLを増大させる。一方、コンプレッサ2
の容量を低下させるときには、前述した通り、容量切換
弁23により高圧導入通路27を遮断して、低圧導入通
路25を開放することにより、作動室22の内圧を低下
させて、ピストン15のストロークLを減少させる。Thereafter, the capacity of the compressor 2 is increased according to the heat load (step S5). Specifically, the capacity of the compressor 2 is variably controlled so that the temperature detected by the temperature sensor 12 matches the set temperature. When the capacity of the compressor 2 is increased, the capacity switching valve 23 shuts off the low pressure introduction passage 25. Then, high-pressure refrigerant gas is introduced into the working chamber 22 through the high-pressure introducing passage 27 communicating with the refrigerant discharge chamber 26, and the internal pressure of the working chamber 22 is increased, so that the spool 21 and the rear shaft 19 are moved to the left in FIG. To increase the tilt angle of the swash plate 16 to the piston 1
5 stroke L is increased. On the other hand, the compressor 2
When the capacity of the piston 15 is reduced, as described above, the capacity switching valve 23 shuts off the high-pressure introduction passage 27 and opens the low-pressure introduction passage 25 to reduce the internal pressure of the working chamber 22. To reduce.
【0027】この際、コンプレッサ2の容量が増大して
駆動トルクがある値を越えると、アーマチャ41とロー
タ34との間の圧接摩擦力による摩擦伝達だけでは、動
力伝達に必要なクラッチ力が不足して、アーマチャ41
とロータ34との間に滑りが生じるようになる。これに
より、ピン44とピン穴50の位置が合致した瞬間(図
10においてT2 )に、ピン44がピン穴50に噛み合
って、アーマチャ41とロータ34とが係止状態とな
る。この後は、コンプレッサ2の容量(駆動トルク)を
大きくしても、その動力伝達に必要なクラッチ力を、ピ
ン44とピン穴50との噛み合いによって補うことがで
きるので、クラッチ滑りが発生することはなく、アーマ
チャ41,ロータ34,マグネットコイル32等を小型
・軽量化できる。At this time, when the capacity of the compressor 2 increases and the driving torque exceeds a certain value, the clutch force required for power transmission is insufficient only by friction transmission between the armature 41 and the rotor 34 by the pressure contact friction force. Then, Armacha 41
Slippage occurs between the rotor and the rotor. As a result, at the moment when the positions of the pin 44 and the pin hole 50 are matched (T2 in FIG. 10), the pin 44 meshes with the pin hole 50, and the armature 41 and the rotor 34 are locked. After that, even if the capacity (driving torque) of the compressor 2 is increased, the clutch force required for power transmission can be supplemented by the engagement between the pin 44 and the pin hole 50, so that clutch slippage occurs. Instead, the armature 41, the rotor 34, the magnet coil 32, etc. can be made smaller and lighter.
【0028】この場合、ピン44をピン穴50に噛み合
わせるときには、アーマチャ41とロータ34との間に
若干の滑りがある程度で、アーマチャ41とロータ34
の回転数の差が十分に小さくなっている(若しくはほぼ
無くなっている)ので、ピン44とピン穴50との噛み
合いが従来のような大きな衝撃を伴わずに円滑に行わ
れ、ピン44とピン穴50の早期摩耗が防止されて、耐
久性が向上する。In this case, when the pin 44 is engaged with the pin hole 50, there is some slippage between the armature 41 and the rotor 34, and the armature 41 and the rotor 34 are slightly slipped.
Since the difference in the number of rotations is sufficiently small (or almost eliminated), the engagement between the pin 44 and the pin hole 50 is smoothly performed without a large impact as in the conventional case, and the pin 44 and the pin Premature wear of the hole 50 is prevented and durability is improved.
【0029】尚、冷房運転中は、前述したように温度セ
ンサ12の検出温度と設定温度との差に応じて、コンプ
レッサ2の容量を可変制御することになるが、その後、
使用者がエアコンスイッチをオフすると、ステップS6
で「YES」と判断されて、ステップS7に移行し、コ
ンプレッサ2の容量を最小にすると共に、マグネットコ
イル32への通電をオフして(ステップS8)、アーマ
チャ41を板ばね39の弾性力によりロータ34から離
間させると共に、ピン44をスプリング47の弾発力に
よりピン穴50から抜き出して、動力伝達を遮断し、コ
ンプレッサ2の運転を停止する。During the cooling operation, the capacity of the compressor 2 is variably controlled according to the difference between the temperature detected by the temperature sensor 12 and the set temperature as described above.
When the user turns off the air conditioner switch, step S6
In step S7, the capacity of the compressor 2 is minimized, the power supply to the magnet coil 32 is turned off (step S8), and the armature 41 is moved by the elastic force of the leaf spring 39. While separating from the rotor 34, the pin 44 is pulled out from the pin hole 50 by the elastic force of the spring 47, the power transmission is interrupted, and the operation of the compressor 2 is stopped.
【0030】この運転停止の際に、必ずしも、コンプレ
ッサ2の容量を最小にする必要はなく、エアコンスイッ
チがオフされたときに、ステップ7の処理を省略して、
直ちに電磁クラッチ11をオフするようにしても良いこ
とは言うまでもない。At the time of this operation stop, it is not always necessary to minimize the capacity of the compressor 2, and when the air conditioner switch is turned off, the process of step 7 is omitted,
It goes without saying that the electromagnetic clutch 11 may be turned off immediately.
【0031】また、コンプレッサ2は、本実施例のよう
な斜板式の可変容量コンプレッサに限定されず、例え
ば、吐出側と吸入側との間にバイパス通路を設け、この
バイパス通路内を流れる冷媒流量を制御することにより
冷媒吐出量を変化させるバイパス方式の可変容量コンプ
レッサであっても良く、或は、コンプレッサへの動力伝
達経路中に変速装置を設け、この変速装置によりコンプ
レッサの回転数を変化させて冷媒吐出量を変化させる変
速方式の可変容量コンプレッサであっても良い。更に
は、複数シリンダのうちの一部のシリンダの圧縮作用を
休止させて冷媒吐出量を変化させる方式の可変容量コン
プレッサであっても良い。要するに、コンプレッサの容
量を連続的・段階的を問わず調整できるものであれば良
く、また、段階的に容量が変化するものでは、3段階以
上の容量変化に限らず、最低2段階の容量変化があれば
本発明を適用可能である。Further, the compressor 2 is not limited to the swash plate type variable displacement compressor as in the present embodiment. For example, a bypass passage is provided between the discharge side and the suction side, and the flow rate of the refrigerant flowing in the bypass passage is set. It may be a variable capacity compressor of a bypass type in which the refrigerant discharge amount is controlled by controlling, or a transmission is provided in the power transmission path to the compressor, and the rotation speed of the compressor is changed by this transmission. It may be a variable displacement compressor of a variable speed type in which the refrigerant discharge amount is changed. Further, it may be a variable capacity compressor of a system in which the compression action of some of the plurality of cylinders is stopped to change the refrigerant discharge amount. In short, it is sufficient if the capacity of the compressor can be adjusted continuously or stepwise, and if the capacity changes stepwise, the capacity change is not limited to three or more steps, but at least two steps. If so, the present invention can be applied.
【0032】一方、噛み合いクラッチ手段43も、ピン
44を用いたものに限定されず、ツースを用いたもので
あっても良く、要するに、部材の噛み合いを利用して動
力伝達する構成のものであれば良い。On the other hand, the meshing clutch means 43 is not limited to the one using the pin 44, and may be one using a tooth. In short, the meshing clutch means 43 is configured to transmit power by utilizing the meshing of the members. Good.
【0033】また、本実施例では、マグネットコイル3
2の磁気吸引力を変化させるために印加電圧を変化させ
るようにしたが、マグネットコイル32への通電電流や
通電率を変化させるようにしても良いことは言うまでも
ない。また、本実施例では、起動時に噛み合いクラッチ
手段43を吸引する時期T1 は、アーマチャ41とロー
タ34との間に滑りが完全に無くなる以降に設定されて
いたが、滑りがある程度少なくなってきた時点以降であ
れば、本実施例の時期T1 よりも早い時期に噛み合いク
ラッチ手段43を吸引しても良く、この場合でも、アー
マチャ41とロータ34の回転数の差が十分に小さくな
っているので、ピン44とピン穴50の噛み合い動作が
従来のような大きな衝撃を伴わずに円滑に行われ、ピン
44とピン穴50の早期摩耗が防止される。In this embodiment, the magnet coil 3 is used.
Although the applied voltage is changed in order to change the magnetic attraction force of No. 2, it goes without saying that the applied current or the applied rate to the magnet coil 32 may be changed. Further, in the present embodiment, the timing T1 at which the dog clutch means 43 is sucked at the time of startup is set after the slippage between the armature 41 and the rotor 34 is completely eliminated. After that, the dog clutch means 43 may be sucked at a timing earlier than the timing T1 of the present embodiment. Even in this case, the difference in the rotational speed between the armature 41 and the rotor 34 is sufficiently small, The engaging operation of the pin 44 and the pin hole 50 is smoothly performed without a large impact as in the conventional case, and the early wear of the pin 44 and the pin hole 50 is prevented.
【0034】また、本実施例では、噛み合いクラッチ手
段43を吸引するのと同時にコンプレッサ2の容量を増
大させるようにしたが、熱負荷が小さいときには必ずし
も直ちにコンプレッサ2の容量を増大させる必要はな
く、その後、熱負荷が大きくなった時点でコンプレッサ
2の容量を増大させるようにしても良い。Further, in this embodiment, the capacity of the compressor 2 is increased at the same time when the dog clutch means 43 is sucked, but it is not always necessary to immediately increase the capacity of the compressor 2 when the heat load is small. After that, the capacity of the compressor 2 may be increased when the heat load increases.
【0035】その他、本発明は、自動車の空調装置に限
らず、コンプレッサへの動力伝達を断続する電磁クラッ
チを備えた機器に広く適用して実施できる等、要旨を逸
脱しない範囲内で種々変形可能である。In addition, the present invention is not limited to an air conditioner for an automobile, but can be widely applied to equipment provided with an electromagnetic clutch for connecting and disconnecting power transmission to a compressor, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Is.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、コンプレッサの起動時には、コンプレッサの容量を
小さくすると共に、マグネットコイルの磁気吸引力を設
定値以下にすることにより、アーマチャのみを吸引して
摩擦伝達のみでコンプレッサの回転を立ち上げ、その
後、マグネットコイルの磁気吸引力を前記設定値より大
きくすることにより、噛み合いクラッチ手段も吸引する
ように構成したので、動力伝達に必要なクラッチ力を、
噛み合いクラッチ手段によって補うことができて、アー
マチャ,ロータ,マグネットコイル等を小型・軽量化で
きると共に、噛み合いクラッチ手段の噛み合い動作を円
滑に行わせることができて、噛み合いクラッチ手段の早
期摩耗を防止でき、耐久性を向上できる。As is apparent from the above description, according to the present invention, when the compressor is started, the capacity of the compressor is reduced and the magnetic attraction force of the magnet coil is set to the set value or less so that only the armature is attracted. The rotation of the compressor is started only by friction transmission, and thereafter, the magnetic attraction force of the magnet coil is made larger than the set value so that the meshing clutch means is also attracted, so that the clutch force required for power transmission is reduced. ,
It can be supplemented by the dog clutch means, the armature, the rotor, the magnet coil, etc. can be made smaller and lighter, and the dog clutch means can smoothly perform the dog clutch operation, thereby preventing early wear of the dog clutch means. , The durability can be improved.
【図1】本発明の一実施例を示すシステム全体の概略構
成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire system showing an embodiment of the present invention.
【図2】可変容量コンプレッサの縦断面図FIG. 2 is a vertical sectional view of a variable displacement compressor.
【図3】図4のIII −III 線に沿って示す電磁クラッチ
の断面図FIG. 3 is a sectional view of the electromagnetic clutch taken along line III-III in FIG.
【図4】電磁クラッチの正面図FIG. 4 is a front view of the electromagnetic clutch.
【図5】ロータの正面図FIG. 5 is a front view of the rotor
【図6】アーマチャの正面図FIG. 6 is a front view of the armature.
【図7】図5のVII −VII 線に沿って示すピン穴部分の
断面図FIG. 7 is a sectional view of the pin hole portion taken along the line VII-VII in FIG.
【図8】噛み合いクラッチ手段の断面図FIG. 8 is a sectional view of a dog clutch unit.
【図9】起動制御ルーチンのフローチャートFIG. 9 is a flowchart of a startup control routine.
【図10】各部の動作タイミングを示すタイムチャートFIG. 10 is a time chart showing the operation timing of each part.
1は冷凍サイクル、2はコンプレッサ、8はエンジン
(駆動源)、11は電磁クラッチ、14は制御回路、1
5はピストン、16は斜板、17は回転軸、24は容量
切換弁、31はステータ、32はマグネットコイル、3
4はロータ、34aは摩擦面、36はプーリ、37はハ
ブ、39は板ばね、41はアーマチャ、43は噛み合い
クラッチ手段、44はピン、45は吸着部、47はスプ
リング、48はストッパ板、50はピン穴である。1 is a refrigeration cycle, 2 is a compressor, 8 is an engine (driving source), 11 is an electromagnetic clutch, 14 is a control circuit, 1
5 is a piston, 16 is a swash plate, 17 is a rotating shaft, 24 is a capacity switching valve, 31 is a stator, 32 is a magnet coil, 3
4 is a rotor, 34a is a friction surface, 36 is a pulley, 37 is a hub, 39 is a leaf spring, 41 is an armature, 43 is a meshing clutch means, 44 is a pin, 45 is a suction part, 47 is a spring, 48 is a stopper plate, 50 is a pin hole.
Claims (1)
断続する電磁クラッチの動作を制御するものにおいて、 前記コンプレッサを可変容量型に構成すると共に、前記
電磁クラッチを、前記駆動源により回転されるロータ
と、前記コンプレッサの回転軸と一体的に回転するアー
マチャと、通電時に前記アーマチャを前記ロータ側に吸
引して動力を摩擦伝達させるマグネットコイルと、この
マグネットコイルによる磁気吸引力が設定値を越えたと
きに前記アーマチャと前記ロータとが係止状態になるよ
うに吸引される噛み合いクラッチ手段とから構成し、 前記コンプレッサの起動時には、前記コンプレッサの容
量を小さくすると共に前記マグネットコイルへの通電を
その磁気吸引力が前記設定値以下となるように制御する
ことにより、アーマチャのみを吸引して摩擦伝達のみで
前記コンプレッサの回転を立ち上げ、その後、前記マグ
ネットコイルへの通電をその磁気吸引力が前記設定値を
越えるように制御することにより、前記噛み合いクラッ
チ手段も吸引するように構成したことを特徴とする冷凍
サイクルの制御システム。1. A rotor for controlling the operation of an electromagnetic clutch that connects and disconnects power transmission from a drive source to a compressor, wherein the compressor is of a variable displacement type, and the electromagnetic clutch is rotated by the drive source. An armature that rotates integrally with the rotary shaft of the compressor; a magnet coil that attracts the armature to the rotor side when energized to frictionally transmit power; and a magnetic attraction force by the magnet coil exceeds a set value. When the compressor is started, the capacity of the compressor is reduced, and the magnet coil is energized by magnetizing the armature and the rotor. By controlling the suction force so that it is less than the set value, the armature And the clutch clutch means is also attracted by controlling the energization to the magnet coil so that the magnetic attraction force exceeds the set value. A refrigeration cycle control system having the above structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4058539A JPH05262128A (en) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | Refrigerating cycle control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4058539A JPH05262128A (en) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | Refrigerating cycle control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05262128A true JPH05262128A (en) | 1993-10-12 |
Family
ID=13087249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4058539A Pending JPH05262128A (en) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | Refrigerating cycle control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05262128A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006250436A (en) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Yanmar Co Ltd | Engine-driven heat pump |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP4058539A patent/JPH05262128A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006250436A (en) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Yanmar Co Ltd | Engine-driven heat pump |
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