KR20070080654A - Control method of cluchless compressor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 클러치리스 압축기의 일례를 보인 구성도. 1 is a configuration diagram showing an example of a clutchless compressor.
도 2 는 본 발명에 따른 제어방법을 수행하기 위한 공조장치의 구성도.2 is a block diagram of an air conditioning apparatus for performing a control method according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 따른 제어방법을 나타내는 흐름도. 3 is a flow chart showing a control method according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : 클러치리스 압축기 110 : 실린더 블록100
112 : 실린더 보어 114 : 피스톤112: cylinder bore 114: piston
120 : 전방 하우징 122 : 크랭크실120: front housing 122: crank chamber
130 : 후방 하우징 132 : 냉매 흡입실130: rear housing 132: refrigerant suction chamber
134 : 냉매 토출실 140 : 구동축134: refrigerant discharge chamber 140: drive shaft
142 : 로터 144 : 사판142: rotor 144: swash plate
150 : 밸브 유니트 160 : 실링 부재150: valve unit 160: sealing member
170 : 압력 조절 밸브 180 : 응축기170: pressure regulating valve 180: condenser
190 : 리시버 드라이어 200 : 팽창 밸브190
210 : 증발기 220 : 공조 케이스210: evaporator 220: air conditioning case
230 : 송풍기 240 : 히터 코어230: blower 240: heater core
250 : 온도 조절 도어 300 : 제어 유니트250: temperature control door 300: control unit
310 : 센서 310: sensor
본 발명은 클러치리스 압축기에 관한 것으로서, 특히 클러치리스 압축기가 오프 모드 상태일 때 냉매 토출실의 냉매 온도가 일정치 이상이 되면 압축기를 일정 시간 동안 온 모드 상태로 전환시켜 냉매를 강제로 토출·순환시키는 제어방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clutchless compressor. In particular, when the temperature of the refrigerant in the refrigerant discharge chamber reaches a predetermined value or more when the clutchless compressor is in the off mode state, the compressor is switched to the on mode state for a predetermined time to forcibly discharge and circulate the refrigerant. It relates to a control method.
일반적으로 자동차의 냉방 시스템(cooling system)은 냉매의 증발, 압축, 응축, 팽창의 순환 사이클에 의해 차내온도를 차외온도에 비해 낮게 유지토록 하는 것으로서, 이러한 냉방 시스템을 가능하게 하기 위해 증발기, 압축기, 응축기, 팽창 밸브 등을 필수적으로 갖추고 있으며, 상기 압축기는 자동차의 엔진과 벨트에 의해 연결되어 엔진 동력으로 구동하게 된다. In general, the cooling system of the automobile is to keep the temperature inside the vehicle lower than the temperature by the circulation cycle of evaporation, compression, condensation and expansion of the refrigerant, and to enable such cooling system, evaporator, compressor, It is essentially equipped with a condenser, expansion valve and the like, the compressor is connected by the engine of the car and the belt is driven by the engine power.
한편, 클러치리스 압축기는 외부 조작에 따른 압력 조절 밸브의 작용으로 냉매의 압력이 변동됨으로써 크랭크실 내부의 구동축에 결합된 사판의 경사각이 조절되어 냉매 토출실의 냉매가 토출된다. 즉, 외부 조작에 의해 압력 조절 밸브에 소정의 전류가 공급되면 크랭크실 내부의 냉매 압력의 변화에 의해 사판의 경사각이 조절되어 사판의 가장자리에 결합된 피스톤의 행정거리가 변화함으로써 냉매의 토출량이 조절되는 것이다. Meanwhile, in the clutchless compressor, the pressure of the refrigerant is changed by the action of the pressure regulating valve according to an external operation, so that the inclination angle of the swash plate coupled to the drive shaft inside the crank chamber is adjusted to discharge the refrigerant in the refrigerant discharge chamber. That is, when a predetermined current is supplied to the pressure regulating valve by external operation, the inclination angle of the swash plate is adjusted by the change of the refrigerant pressure inside the crank chamber, and the stroke distance of the piston coupled to the edge of the swash plate is changed, thereby controlling the discharge amount of the refrigerant. Will be.
이러한 클러치리스 압축기는 자동차의 시동이 걸려서 엔진이 작동하게 되면, 이와 동시에 작동하여 엔진이 멈출 때까지 연속하여 작동하게 된다. 그런데, 겨울철 등과 같이 냉방 시스템을 사용하지 않아 압력 조절 밸브로 전류가 공급되지 않는 오프 모드 즉 내부 순환 모드 상태로 작동하는 경우라면, 냉매가 외부로 토출되지 않고 이와 더불어 압축기 내부에서 순환하게 된다. Such a clutchless compressor is operated when the engine is started and the engine is operated. At the same time, the clutchless compressor continuously operates until the engine is stopped. However, when operating in the off mode, that is, the internal circulation mode in which no current is supplied to the pressure regulating valve because the cooling system is not used, such as in winter, the refrigerant is not discharged to the outside and circulates in the compressor.
이에 따라, 압축기 이상시 압축기 몸체(특히, 냉매토출실측)의 온도가 갑자기 상승하게 되는 등의 문제점이 있었다. 또한, 오일 순환이 불량하게 되어 구동축의 둘레에 설치되는 실링 부재로 냉매에 함유된 오일이 적절하게 공급되지 않으므로 구동축이 회전함에 따라 실링 부재의 마찰력이 증가되어서 쉽게 마모되는 문제점이 있었다. Accordingly, there is a problem such that the temperature of the compressor body (particularly, the refrigerant discharge chamber side) suddenly rises when the compressor malfunctions. In addition, since the oil circulation is poor and the oil contained in the refrigerant is not properly supplied to the sealing member installed around the driving shaft, the friction force of the sealing member is increased as the driving shaft rotates, thereby causing easy wear.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 클러치리스 압축기가 오프 모드 상태로 작동할 때 냉매 토출실의 냉매 온도가 일정치 이상이 되면 압축기를 강제적으로 온 모드 상태로 전환시켜 냉방시스템상으로 냉매를 일정 시간 동안 순환시킴으로써 냉매의 온도를 낮출 뿐만 아니라 실링 부재로 오일을 원활하게 공급할 수 있는 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention is to solve the above problems, when the clutchless compressor operating in the off mode state, if the refrigerant temperature in the refrigerant discharge chamber exceeds a certain value forcibly switches the compressor to the on mode state on the cooling system The purpose of the present invention is to provide a control method capable of smoothly supplying oil to the sealing member by lowering the temperature of the refrigerant by circulating the refrigerant for a predetermined time.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 제어방법은, 자동차의 시동이 걸린 후 공조장치의 클러치리스 압축기가 오프 모드(내부 순환 모드) 상태로 작동하면, 클러치리스 압축기의 온도를 감지하는 단계와; 상기 감지된 온도치가 설정된 온도치 이상이 되면 압축기의 냉매 토출량을 조절하 는 압력 조절 밸브에 소정의 작동 전류를 공급하여, 압축기가 일정 냉매를 토출하도록 온 모드(외부 순환 모드) 상태로 작동시키는 단계와; 설정된 시간 경과 후 공급 중인 전류를 중단시켜서 압축기를 오프 모드 상태로 전환시켜 작동시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the control method of the clutchless compressor according to the present invention includes the temperature of the clutchless compressor when the clutchless compressor of the air conditioner operates in an off mode (internal circulation mode) after the vehicle is started. Detecting; Supplying a predetermined operating current to a pressure regulating valve for adjusting a refrigerant discharge amount of the compressor when the sensed temperature value is equal to or higher than a set temperature value, and operating the compressor in an on mode (external circulation mode) to discharge a predetermined refrigerant; Wow; And stopping the current being supplied after the set time has elapsed, thereby switching the compressor to the off mode.
여기서, 상기 클러치리스 압축기의 토출실(Discharge 영역)의 온도를 감지하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 온도치는 145 ~ 155℃ 범위에서 설정하는 것이 바람직하고, 상기 최소 작동 전류는 듀티 비율을 25 ~ 35% 범위에서 공급하는 것이 바람직하며, 상기 시간은 25 ~ 35초 범위에서 설정하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable to sense the temperature of the discharge chamber (Discharge region) of the clutchless compressor. In addition, the temperature value is preferably set in the range of 145 ~ 155 ℃, the minimum operating current is preferably supplied to the duty ratio in the range of 25 to 35%, the time is preferably set in the range of 25 to 35 seconds. Do.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 1 은 클러치리스 압축기의 일례를 보인 구성도이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 클러치리스 압축기(100)는, 동심원을 따라 길이 방향으로 다수의 실린더 보어(112)가 형성된 실린더 블록(110)과, 상기 실린더 블록(110)의 각 실린더 보어(112)에 삽입되는 다수의 피스톤(114)과, 상기 실린더 블록(110)의 전방에 결합되어 내부에 크랭크실(122)을 형성하는 전방 하우징(120)과, 상기 실린더 블록(110)의 후방에 결합되어 내부에 냉매 흡입실(132) 및 냉매 토출실(134)을 형성하는 후방 하우징(130)과, 상기 전방 하우징(120) 및 실린더 블록(110)에 걸쳐 지지되는 구동축(140)과, 상기 크랭크실(122)의 내부에서 구동축과 함께 회전하는 로터(142)와, 상기 구동축(140)의 둘레로 유동 가능하게 설치되고, 피스톤(114)을 전후진시키도록 가장자리가 각 피스톤(114)에 결합되며 가장자리 일측이 로터(142)에 힌지 결합되는 사판(144)과, 상기 실린더 블록(110)과 후방 하우징(130) 사이에 개재되어, 냉매 흡입실(132)로부터 실린더 보어(112)로 냉매를 흡입하는 동시에 실린더 보어(112)로부터 냉매 토출실(134)로 압축 냉매를 배출시키는 밸브 유니트(150)와, 크랭크실(122)의 내부를 완전히 밀폐시키기 위해 구동축(140)의 둘레에 설치되는 실링 부재(160)와, 구동축(140)에 대한 사판(144)의 경사각을 조절하도록 후방 하우징(130)에 설치되는 외부 제어식 압력 조절 밸브(170)를 포함하여 구성된다. 1 is a configuration diagram showing an example of a clutchless compressor. As shown in FIG. 1, the
상술한 클러치리스 압축기(100)에 따르면, 사판(144)의 회전에 의하여 다수의 피스톤(114)이 순차적으로 전후진하게 된다. 실린더 보어(112)로부터의 피스톤(114)의 후진시(즉, 흡입 행정시)에는, 실린더 보어(112) 내부의 압력 강하에 의하여 밸브 유니트(150)의 흡입측이 개방되어 실린더 보어(112)와 흡입실이 서로 통하게 됨으로써, 흡입실로부터 실린더 보어(112)로 냉매가 흡입된다. 그리고, 실린더 보어(112) 방향으로의 피스톤(114)의 전진시(즉, 압축 행정시)에는, 실린더 보어(112) 내부의 압력 증가에 의하여 실린더 보어(112)에 흡입된 냉매가 압축되면서 밸브 유니트(150)의 토출측이 개방되어 실린더 보어(112)와 냉매 토출실(134)이 서로 통하게 됨으로써, 실린더 보어(112)로부터 냉매 토출실(134)로 압축 냉매가 토출된다.According to the
그리고, 부하에 따라 압력 조절 밸브(170)에 의하여 사판(144)의 경사각이 변동함으로써, 냉매의 토출량이 변동된다. 즉, 구동축(140)의 방향으로 사판(144)이 기울어질수록 피스톤(114)의 행정거리가 커지게 됨으로써, 냉매의 토출량이 증 가한다. Then, the inclination angle of the
도 2 는 본 발명에 따른 제어방법을 수행하기 위한 공조장치의 구성도이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 공조장치는 공조 케이스(220)와, 상기 공조 케이스(220)의 입구측에 설치되는 송풍기(230)와, 상기 공조 케이스(220)에 내장되는 증발기(210) 및 히터 코어(240)와, 상기 증발기(210)를 거친 공기에 대한 냉기 통로 및 온기 통로의 개도를 조절하는 온도 조절 도어(250)와, 상기 증발기(210)로부터 냉매를 흡입하여 토출시키는 클러치리스 압축기(100)와, 상기 압축기(100)로부터 공급되는 냉매를 응축하여 토출시키는 응축기(180)와, 상기 응축기(180)로부터 공급되는 냉매를 기액 분리하는 리시버 드라이어(190)와, 상기 리시버 드라이어(190)로부터 공급되는 냉매를 교축하여 증발기(210)로 보내는 팽창 밸브(200)를 포함하여 구성된다. 부호 '222', '224', '226'은 각각 벤트를 나타내고, 부호 '222d', '224d', '226d'는 각각 벤트(222)(224)(226)의 개도를 조절하는 도어를 나타낸다.2 is a block diagram of an air conditioning apparatus for performing a control method according to the present invention. As shown in FIG. 2, the air conditioning apparatus includes an
한편, 사판(144)의 경사각을 조절함으로써 압축기(100)의 냉매 토출량을 제어하기 위한 압력 조절 밸브(170)는 제어 유니트(300)에 의하여 그 구동 출력이 제어된다. 즉, 제어 유니트(300)는 구동축(140)에 대한 사판(144)의 경사각이 변화하여 압축기(100)의 냉매 토출량이 증가하도록 압력 조절 밸브(170)에 대한 출력 전류치를 제어한다. 여기서, 제어 유니트(300)는 듀티(Duty)의 비율을 조절하여 전류치를 조절한다. 미설명 부호 '310'은 압축기 온도 센서, 증발기 온도 센서, 실내 온도 센서, 실외 온도 센서, 일사량 센서 등과 같은 센서를 나타내며, 그 감지 신호는 제어 유니트(300)로 입력된다. On the other hand, by adjusting the inclination angle of the
도 3 은 본 발명에 따른 제어방법을 나타내는 흐름도로서, 클러치리스 압축기가 오프 모드 상태로 작동할 때 냉매 토출실의 냉매 온도가 일정치 이상이 되는 경우에 압축기를 강제적으로 온 모드 상태로 전환시켜 일정 시간 동안 작동시킴으로써 냉매 온도를 낮출 뿐만 아니라 실링 부재로 오일을 원활하게 공급할 수 있는 제어방법을 나타낸다. 3 is a flowchart illustrating a control method according to the present invention. When the clutchless compressor operates in the off mode state, the compressor is forcibly switched to the on mode state when the temperature of the refrigerant in the refrigerant discharge chamber exceeds a certain value. The present invention provides a control method capable of smoothly supplying oil to the sealing member by lowering the refrigerant temperature by operating for a time.
도 3 을 참조하면, 먼저 자동차의 시동이 걸린 후 공조장치의 클러치리스 압축기(100)가 오프 모드(내부 순환 모드) 상태로 작동하게 되면, 센서(310)는 클러치리스 압축기(100)의 온도를 감지한다(S110,S120,S130). 여기서는 상기 클러치리스 압축기(100)의 리어 토출실(즉, Discharge 영역) 온도를 감지하는 것이 보다 바람직하다. Referring to FIG. 3, if the
이어서, 제어 유니트(300)는 상기 센서(310)를 통해 감지된 온도치를 미리 설정되어 저장 중인 온도치와 비교한다(S140). 만약에 상기 감지된 온도치가 설정된 온도치 이상이 되게 되면 압축기(100)의 냉매 토출량을 조절하는 압력 조절 밸브(170)에 소정의 작동 전류를 공급하여 압축기(100)를 온 모드(외부 순환 모드) 상태로 작동시킨다(S160,S170). 즉, 압력 조절 밸브(170)에 최소한의 전류를 공급하여 사판(144)이 구동축(140) 방향으로 일정 각도만큼 기울어질수록 변동시켜서 최소한의 냉매를 토출시킨다. 여기서, 상기 압축기의 온도치는 대략적으로 145 ~ 155℃ 범위에서 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 소정의 작동 전류는 대략적으로 25 ~ 35% 범위의 듀티 비율로 공급하는 것이 바람직하다. Subsequently, the
마지막으로, 제어 유니트(300)는 설정된 시간이 경과하게 되면, 공급 중인 전류를 중단시켜서 압축기(100)를 원래의 오프 모드 상태로 전환·작동시키게 된다(S180,S190). 여기서, 상기 온 모드 상태에서의 작동 시간은 대략적으로 25 ~ 35초 범위에서 설정하는 것이 바람직하다. Finally, when the set time has elapsed, the
한편, 본 발명에 따른 클러치리스 압축기의 제어방법을 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다. On the other hand, while the control method of the clutchless compressor according to the present invention has been described according to a limited embodiment, the scope of the present invention is not limited to the specific embodiment, the scope obvious to those skilled in the art with respect to the present invention. Various alternatives, modifications and changes can be made within the implementation.
본 발명에 따르면, 클러치리스 압축기가 오프 모드 상태로 작동할 때 토출실의 냉매 온도가 일정치 이상이 되면 압축기를 강제적으로 일정 시간 동안 온 모드 상태로 전환·작동시킴으로써 냉매 온도를 낮추어서 엔진측에 부하가 걸리는 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 실링 부재로 오일을 원활하게 공급하여 실링 부재가 마모되는 것을 방지할 수 있다. According to the present invention, if the refrigerant temperature in the discharge chamber exceeds a certain value when the clutchless compressor operates in the off-mode state, the compressor is forcibly switched to the on-mode state for a predetermined time to lower the refrigerant temperature and load the engine side. In addition to preventing the phenomenon of getting caught, it is possible to smoothly supply oil to the sealing member to prevent the sealing member from being worn.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E601 | Decision to refuse application |