KR900001659Y1 - 차량의 공기조화제어장치용 가변용량 콤프레서 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

차량의 공기조화제어장치용 가변용량 콤프레서

제1도는 클레임 대응도.

제2도는 제1도의 구성에 기초한 실시예의 작동을 설명하기 위한 순서도.

제3도는 본 실시예에 관한 콤프레서의 운전흡입 압력과 배출량과의 관계를 나타낸 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가변용량 콤프레서 2 : 압력제어수단

5 : 열부하연산수단 6 : 회전속도 연산수단

본 고안은 차량의 공기조화제어장치용 가변용량 콤프레서에 관한 것으로 더욱 상세히 말하면, 운전흡입 압력 제어수단의 제어에 따라 가변할 수 있도록 구성된 가변용량 콤프레서에 관한 것이다.

일반적으로 이런 종류의 콤프레서는 배출량과 운전흡입 압력의 비가 최소일 때 높은 효율의 작동을 확보할 수 있도록 되어 있으며, 그 때문에 허용할 수 있는 최대운전 흡입압력으로 작동시키기도 하고 허용할 수 있는 최소배출량으로 작동시키기도 하는 방법이 종래부터 채용되어 있었다.

예컨데 일본국 특개소 53-107042호 공보에는 콤프레서 용량과는 관계없이 운전흡입압력의 상한 설정치를 마련하여 두어 특히 차량열부하의 증대등에 의하여 운전흡입압력이 그 상한 설정치를 초과하거나 하는 경우에는 운전흡입압력을 내리도록 콤프레서 용량을 크게하도록 하는 기법이 개재되어 있다.

또, 일본국 실개소 59-182059호 공보에는 허용할 수 있는 일정한 최소배출량(나아가서는 최소용량)을 마련하여 두어, 차량열부하의 감소등에 따라 이 최소용량을 밀도는 그러한 사태가 발생하였을 경우에는 콤프레서를 정지시키기 위한 수단을 강구할 수 있도록한 기법이 개재되어 있다.

그러나 상술한 제1의 기법인 간단히 운전흡입압력의 상한 설정치를 마련하는 기법에서는 차량열부하가 작아지는 방향으로 변동하였을 경우를 차치하고라도 차량열부하가 커지는 방향으로 변동하였을 경우에는 그때에 있어서의 운전흡입압력의 상한치에 대응한 콤프레서의 용량이 커지게 되어 있으므로 콤프레서 작동범위에 허용오차(tolerance)가 있음에도 불구하고 콤프레서는 그 용량이하에서의 작동을 할수 없다고 하는 불합리가 발생하였다.

또 상술한 제2의 기법과 같이 허용할 수 있는 최소용량 이하에서의 콤프레서의 작동을 일율적으로 저지하는 기법에 있어서는 콤프레서의 작동, 정지를 불필요하게 하는 유리한 성질을 줄여 없애게 되고 또, 최소용량으로 유지하는 작동을 장기간 계속하면 가변용량 콤프레서의 특성으로서 윤활유의 순환이 나빠져서 이른바 과열현상을 발생시키는 기회를 초래하기 쉽게 됨과 동시에 크랭크실내의 압력을 높일 필요가 있기 때문에 소정한도를 초과하여 압력을 높임에 따라 콤프레서 기체의 손괴를 초래하는 두려움이 있다고 하는 문제점이 있었다.

이와같이 어떠한 종래기법도 가변용량 콤프레서의 작동이 기준은 단일휴한 설정치에 대한 변동의 유무로 구비하고 있으므로 차량의 운전상황에 따른 대처를 할 수 없었고, 콤프레서의 고효율작동, 나아가서는 고수명작동에 관한 배려가 충분하지 않다고 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 그와같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 마이크로 컴퓨우터를 구사하여 이루어 놓은 것으로 제1도에 나타낸 바와같이 엔진에 의하여 구동되어 크랭크실내의 압력조정에 따라 배출량을 가변할 수 있으며, 또한 운전흡입압력이 일정한 압력제어수단(2)의 제어에 따라 가변할 수 있도록 구성된 차량의 공기조화제어장치용 가변용량 콤프레서에 있어서, 그 압력제어수단(2)은 차량의 열부하가 커짐에 따라서 운전흡입압력의 상한설정치를 높이도록 연산하여 출력하는 열부하연산수단(5)과, 그 엔진의 회전속도가 커짐에 따라 운전흡입압력의 상한설정치를 낮게하도록 연산하여 출력하는 회전속도 연산수단(6)에 의하여 각기 제어되는 것을 특징으로 하는 것이며, 차량의 운전상황에 따라서 제어되고 고효율 또한 고수명작동을 확보할 수 있는 가변용량 콤프레서를 제공하려 하는 것이다.

운전흡입압력이 어떤 상한설정치로 설정되어 있을 경우, 예컨데 바깥기온의 상승, 승객의 증가등에 따라 차량 열부하가 증대하면 열부하연산수단(5)은 운전흡입압력의 상한설정치를 높게 하도록 연산을 하였으며 또, 이때 고속 운전등으로 엔진의 회전속도가 커지면 회전속도 연산수단(6)은 운전흡입압력의 상한설정치를 낮게 하도록 연산을 한다.

그와같은 양 연산수단(5),(6)의 출력에 기초하여 압력제어수단(2)은 일정한 운전흡입압력의 설정을 하도록 콤프레서(1)를 제어한다.

다음에 본 고안의 한 실시예를 도면에 따라 설명한다.

제1도에서 보는 바와같이 차량의 적당한 장소에는 차량 열부하 연산요소로서 외기온도센서(8)나 차실온도센서(9)통이 마련되어 있으며, 또 차실온을 목표온도로 설정하기 위한 실온설정기(10), 나아가서는 엔진의 회전속도를 검출하기 위한 회전센서(11)가 마련되어 있어서, 이것들의 각 애널로그출력은 A/D 변환기(7)에 의하여 디지틀신호로 변환되도록 되어 있다.

그리고, A/D 변환기(7)의 출력측은 마이크로 컴퓨우터(4)를 구성하는 열부하연산수단(5) 및 회전속도 연산수단(6)에 각기 공급되도록 되어 있으며, 각 연산수단(5),(6)의 출력은 D/A 변환기(3)에 의하여 애널로그신호로 변환되고, 이 D/A 변환기(3)의 출력은 가변용량 콤프레서(1)의 운전흡입압력을 제어하기 위한 압력제어수단(2)에 공급되도록 되어 있다.

다음에 이와같이 구성된 실시예의 작동에 대하여 제2도 및 제3도를 참조하면서 설명한다.

제2도의 순서도에 나타낸 바와같이 프로그램의 실행이 개시되면 스텝(100)에서 리세트(reset) 등의 초기설정을 하게되고, 이어지는 스텝(101)에서 외기온도센서(8)등 출력의 연산요소(演算要素)가 각기 입력된다.

그리고 스텝(102)에 있어서는 소정의 각 연산요소에 기초하여 차량열부하에 따른 연산을 하게 되는 것이지만, 이 연산은 차량열부하가 증대하였을 때 콤프레서(1)의 운전흡입압력의 상한 설정치를 높이도록 하게되며, 나아가서 이 연산결과는 스텝(103)에서 회전센서(11)의 출력에 기초한 연산에 의하여 수정이 가하여져서 스텝(104)에서 운전흡입압력 상한설정치(Pe)를 얻을 수 있게 된다.

한편, 뒤에 잇따른 스텝(105)에 있어서는 실온설정기(10)에 의한 설정온도치와 실제의 차실온도의 온도차의 입력이 이루어지고 스텝(106)에서 그 설정온도에 대한 오차에 대응한 운전흡입압력의 목표설정치(Po)가 연산되어 있으나, 이 목표설정치(Po)와 스텝(104)에서 얻어진 상한설정치(Pe)의 대소관계를 비교하게 되어 (Po)가 (Pe)에 비하여 클경우에는 스텝(108)에서 양자를 일치시키도록 하고, 그런다음 스텝(109)에서 제어신호 출력을 얻어서 이것을 D/A 변환기(3)를 개재하여 압력제어수단(2)에 공급한다.

결국 스텝(107)의 판단을 하게됨에 따라 예를들면 설정온도의 상승에 따라서 콤프레서가 소정의 최소용량을 하회한 용량으로 작동하는 것을 저지하게 된다.

제3도는 상술한 작동을 더욱 구체적으로 설명하는 것으로 이 가변용량 콤프레서(1)는 최소배출량(To) 및 최대배출량(Tx)의 범위에서 작동할 수 있음을 뜻하며, 또 사실상 허용할 수 있는 최소배출량은 (Tm)이라 한다.

그런데 가변용량 콤프레서(1)가 예컨대 저열부하 상태에서 최소배출량(Tm) 운전흡입압력의 상한설정치(K1)에서 작동곡선(L1)에 잇따라 작동하는 경우, 차실온도상승등으로 열부하가 증대한 것이라고 하면, 콤프레서(1)는 작동곡선(L3)에 잇따라서 작동하게 되고 운전흡입압력의 상한설정치는 그에 따라서 K3까지 커진다.

따라서 종래의 경우는 그와같은 열부하 변동이 있었다고 하면 운전흡입압력의 상한설정치는 K1에서 막혀져 있으므로 배출량은 Tx와 Tq의 사이, 결국 H1으로 나타낸 범위에서 밖에 변동할 수 없음에 대하여 본 고안의 경우에는 Tx와 Tm의 사이, 결국 H2로 나타낸 범위까지 확대되어서 변동할 수 있다.

나아가서 이때 차량의 고속운전으로 이행함에 따라 엔진의 회전속도가 커지면 운전흡입압력의 상한설정치는 예컨데 K2로 저하하고 그런다음, 이 값에 따른 작동곡선(L2)에서 콤프레서(1)는 작동한다.

더우기 제3도중 화살표(P)는 열부하 증대방향을 나타내고 화살표 Q는 엔진의 회전속도 증대방향을 나타내고 있다.

이상과 같이 본 고안에 의하면 차량의 공기조화제어장치의 열부하 및 차량엔진의 회전속도로 각기 추적하게 되어 운전흡입압력의 상한설정치를 변동시킬 수 있는 구성으로 하였으므로 콤프레서의 작동범위가 대폭 확대되도록 되어 콤프레서의 최소용량에서의 작동상태의 장기 계속이 저지되어서 이른바 과열현상이 효과적으로 저지되고 또 최소용량에서의 장기 계속 작동이 저지됨에 따라 크랭크실내의 압력의 이상상승(異常工承)이 회피되어 콤프레서의 기체의 손괴를 초래할 염려가 없게되며, 나아가서는 종래와 같이 운전최소용량의 고정된 설정치를 마련하여 콤프레서의 작동, 정지를 도모한 구성에 비하여 콤프레서의 작동 정지의 반복빈도라 대폭 가소하도록 되어서 그에따른 콤프레서에 가하는 해로운 충격빈도가 격감되어 콤프레서의 높은 효율로 또한 고수명의 작동을 보증하게 된다.

Claims (1)

1. 엔진에 의하여 구동되어 크랭크실내의 압력조정에 따라 배출량이 가변하며, 또한 운전흡입압력이 압력제어수단(2)의 제어에 따라 가변하도록 구성된 차량의 공기조화제어장치용 가변용량 콤프레서에 있어서 차량열부하와 엔진의 회전속도가 A/D 변환기(7)에 의하여 디지틀신호로 변환된후 마이크로 컴퓨우터를 구성하는 열부하연산수단(5) 및 회전속도 연산수단(6)에 공급되고 상기 차량열부하의 증감에 비례해서 운전흡입압력의 상한 설정치를 변동시키도록 연산하여 출력하고, 또 엔진회전속도의 대소에 역비례해서 엔진흡입압력의 상한설정치를 변동시키도록 연산해서 출력하고 상기 각 연산수단(5),(6)의 출력은 D/A 변환기(3)에 의하여 애널로그 신호로 변환된후 상기 압력제어수단(2)에 공급되는 것을 특징으로 하는 차량의 공기조화제어장치용 가변용량 콤프레서.