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JP4184542B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents

Air conditioner for vehicles Download PDF

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Publication number
JP4184542B2
JP4184542B2 JP16334699A JP16334699A JP4184542B2 JP 4184542 B2 JP4184542 B2 JP 4184542B2 JP 16334699 A JP16334699 A JP 16334699A JP 16334699 A JP16334699 A JP 16334699A JP 4184542 B2 JP4184542 B2 JP 4184542B2
Authority
JP
Japan
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compressor
engine
driving force
rotational speed
driving
Prior art date
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JP16334699A
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Japanese (ja)
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JP2000351318A (en
Inventor
正博 井口
潤一郎 原
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Kansei Corp
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Publication date
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  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと補機駆動手段により選択的に駆動される空調装置用コンプレッサを備えた車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、車両に搭載された補機駆動手段により冷凍サイクルのコンプレッサを駆動するものとして、電気モータを使用したものがある(例えば、実開平6−87678号公報等参照)。これは、エンジンとモータ部により選択的に駆動されるハイブリッドコンプレッサを有している。このハイブリッドコンプレッサは、例えば、図に示すように、圧縮部62とモータ部63が1つのケース内に一体的に設けられ、モータ部63により直接作動されるとともに、エンジンEによりベルトV及び電磁クラッチ64等を介して作動されるようになっている。
【0003】
また、外部制御可変容量コンプレッサを使用し、電気モータを小型化したものもある(例えば、特開平10−236151号公報等参照)。
これは、モータにてコンプレッサを駆動する前に、コンプレッサの低容量制御が行われ、これにより、コンプレッサの起動時にコンプレッサの容量を小さくすることでコンプレッサを駆動するための駆動力を小さくするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バッテリBのみにより圧縮部62をモータ駆動することは、バッテリBの充電容量に限界があることから、長時間の運転は好ましくない。特に、バッテリBによ圧縮部62モータ駆動する場合の初期作動は、多量の電力を消費するので、頻繁に行うことは避けることが好ましい。
【0005】
また、最近、環境保護の観点から、アイドリング時にはエンジンEを停止する、いわゆるアイドルストップ車や、エンジンとモータの少なくとも一方の駆動力を適宜選択し、燃費向上を図ったいわゆるハイブリッド車などが提案されている。このアイドルストップ車、またはハイブリッド車に搭載された車両用空調装置においても、バッテリBによる圧縮部62のモータ駆動は前記一般の車両と同様避けることが好ましい。
【0006】
ところが、エンジンが停止すると車両に搭載されている車両用空調装置も運転が停止されることになる。このため、例えば、冷房運転しているときにエンジンが停止すると、冷房運転も停止し、車室内の温度が上昇することから、一時的にバッテリのみにより圧縮部をモータ駆動し、冷房運転を継続することもある。この場合には、頻繁にエンジンの停止と始動が繰り返えされる車両であることから、バッテリの電力消費は著しく、また、どちらの従来技術もコンプレッサを起動させる際に発生する起動トルクが電気モータにかかるため、電気モータの効率の悪化するポイントで使用するときが発生してしまい、実用上大きな問題となっている。
【0007】
本発明は上述の従来の問題点に着目してなされたもので、エンジンの停止タイミングを遅延させモータ等の補機駆動手段の起動を援助し、補機駆動手段が起動した後に、エンジンを停止する制御を採用し、かつ、エンジンとコンプレッサと補機駆動手段の回転数を検出し、回転数同期制御を実行することで、電気モータ等の補機駆動手段の起動を確実に行うと共に、不具合を発生の初期段階で発見することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の手段により達成される。
【0009】
請求項1に記載の発明では、車両の駆動力を生成する機関と、冷媒を加圧して空調装置に供し、外部信号により吐出量を可変できるいわゆる外部制御型の可変容量コンプレッサと、そのコンプレッサなどの車両補機を駆動する電気モータなどの補機駆動手段と、前記コンプレッサを前記機関の駆動力により駆動する機関駆動力伝達手段と、前記補機駆動手段により前記コンプレッサを駆動する補機駆動力伝達手段と、少なくとも前記コンプレッサ、冷媒凝縮手段、冷媒膨張手段、冷媒蒸発手段及び冷媒を流送する配管などから構成される冷凍サイクルと、その冷凍サイクルにより車室内の空気の温調を行う空調手段を有する空調装置において、前記コンプレッサの駆動力を機関から電気モータなどの補機駆動手段へ切り換える際において、補機駆動手段を駆動させるための制御手段を有し、前記機関前記コンプレッサ、及び前記補機駆動手段の回転数を検出し、前記制御手段へ出力するとともに前記制御手段は、前記機関と前記コンプレッサの回転数差、及び前記補機駆動手段と前記コンプレッサの回転数差を、前記駆動力伝達手段の各プーリ比を考慮に入れて演算する機能を有し、前記コンプレッサが前記機関にて前記機関駆動力伝達手段により駆動され、かつ、前記補機駆動手段が前記補機駆動力伝達手段により駆動されている場合において、前記コンプレッサの駆動力を前記機関から前記補機駆動手段へ切り換える際、前記回転数差の両方が所定値以内であるときに、前記補機駆動手段の回転数が前記機関の回転数と同期するように前記補機駆動手段を制御する機能を有し、前記回転数差の少なくとも一方が所定値を超えたとき、前記駆動力伝達手段による駆動力の伝達を遮断する機構を有し、前記機関の回転数と前記コンプレッサに内蔵された回転数検出用センサにより検出された前記コンプレッサの回転数との差、及び前記補機駆動力伝達手段により通電なしで回転し、かつ前記制御手段へ回転数を出力している前記補機駆動手段の回転数と前記コンプレッサの回転数との差を、各プーリ比を考慮に入れて演算し、いずれか回転数差の大きい方を選択して所定値との比較を行い前記機関駆動力伝達手段による駆動力の伝達を遮断するようにしたことを特徴とする。
【0017】
【発明の作用及び効果】
請求項1に記載の発明においては、コンプレッサの駆動力を機関から電気モータなどの補機駆動手段へ切り換える際、制御手段において、検出された機関又はコンプレッサのいずれか一方又は両方の回転数が入力され、この入力された回転数情報に基づいて補機駆動手段の回転数が制御される。すなわち、駆動手段切り換え時に補機駆動手段の回転数を機関の回転数と同期させることにより、確実に補機駆動手段を起動することが可能となる。
【0018】
また、機関とコンプレッサ及び補機駆動手段とコンプレッサ間の駆動力伝達手段には速度差が生じている場合がある。これを、制御回路内で演算することにより両者の回転数を正確に比較することが可能となり、補機駆動手段を確実に起動することができる。
【0019】
また、コンプレッサ又は補機駆動手段に不具合が発生した場合に、おのおのの回転数と機関の回転数を比較する手段を有しているので、それを未然に検知することが可能なため、不具合を初期の段階で発見することができ、車両の機能を損なうような大事に至らずに済む。また、現在のように上記不具合を検出するために、専用にセンサなどを設置する必要がない。
【0021】
また、前記制御回路に速度比(モータ回転数/機関回転数)を演算する機能を持つことにより、モータ効率の高い時点でモータを起動させることが出来る。
【0023】
また、機関、コンプレッサ及び補機駆動手段の回転数差が所定以上発生したときは、コンプレッサへの駆動力の伝達を遮断する機構を持つことにより、コンプレッサ又は補機駆動手段に不具合が発生したときに、不具合の発生にかかわらず無理な作動を実行させることがなく、大事に至ることがない。また、補機駆動手段であるモータが通電していないときでも、常に回転数を制御手段に対して出力することで、機関駆動時においてもモータ回転数を監視することが出来る。
【0026】
また、いずれか回転数差の大きい方を選択して所定値との比較を行い駆動力伝達手段による駆動力の伝達を遮断することにより、不具合の発生に対して早期に対応することが出来る。
【0027】
【実施の形態】
以下、本願発明における各実施の形態をより詳しく説明する。
【0028】
(実施の形態1)図2は本発明に関わるハイブリッドコンプレッサを備えた車両用空調装置の概略説明図である。まず構成を説明すると、機関(エンジン)1が、図示しない車両駆動するとともに、プーリ3,Vベルト7,クラッチ8を介し、クラッチ8が接続状態の場合、コンプレッサ2を駆動する。一方、コンプレッサ2は電気モータ(補機駆動手段)52によっても駆動され、この伝達力はプーリ5,6を経由して、コンプレッサ2を駆動する。
【0029】
このコンプレッサ2を含む冷凍サイクル9は、コンデンサ10,リキッドタンク11,膨張弁12,エバポレータ13,そしてこれらを連結し、冷媒の通路となる冷媒配管14とから構成される。冷凍サイクル9で生成された冷熱により、空調風を冷却することができる。空調手段はこの冷凍サイクル9を含み、ファン15より生成された空調風を前述のようにエバポレータ13で冷却し、エアミックスドア16の開度に応じてヒータコア17を通過する空調風と通過しない空調風を生成する。さらにこの空調風はデフロスタ配風調節ドア18,ベンチレータ配風調節ドア19,足下吹き出し配風調節ドア20のそれぞれの開度に応じて、各吹き出し口から車室内へ吹き出すことができる。この空調風を加熱するヒータコア17へは機関(エンジン)1の冷却水(温風)が冷却水配管21により供給され、その量は温水調節弁22で調節される。
【0030】
ところで前述の膨張弁12では感温筒23で検出したエバポレータ出口冷媒の温度に応じた開度が設定される構造になっており、冷媒温が高ければ開度が開き、より多くの冷媒が流れる構造になっている。
【0031】
コンプレッサ2の出口につながる高圧配管上には高圧圧力検出器24が具備され、これにより冷凍サイクル9の状態を検出することができる。すなわち高圧圧力が高ければ、冷凍サイクルとして負荷が高い状態であり、コンプレッサ2の駆動力は比較的大きくなる。コンプレッサ容量検出回路25には空調装置制御アンプ26から車速信号及び機関回転数信号が入力され、前述の高圧圧力検出器24により検出した圧力と組み合わせることでコンプレッサ2の駆動負荷及びコンプレッサ2の容量を算出することができる。すなわち機関回転数が高いほどコンプレッサ2の回転数は高くなり、冷媒吐出量が増加する。
【0032】
これによりコンデンサ10を通過する冷媒量が増大するので、外気による冷却量が不足していることにより、冷凍サイクル9の高圧側が上昇する。すなわち高圧がより高くなる。一方、車速が高くなると、コンデンサ10を通過する外気の量が増大することにより、高圧冷媒を冷却する能力が高くなるので、高圧はより低くなる。次にコンプレッサ2の1回転あたりの冷媒吐出量を増加するように容量制御すれば、コンデンサ10を通過する冷媒量は増大するので、高圧側圧力はより高くなる。このように冷凍サイクル9の高圧側圧力は機関回転数、車速、コンプレッサ吐出容量により影響されるので、高圧側圧力、機関回転数、及び車速を検出し、これらからコンプレッサ吐出容量を算出することができる。
【0033】
次に空調装置制御アンプ26には、日射量センサ27、外気温センサ28,室温センサ29,車速センサ30,エバポレータ出口空気温センサ31などからの信号が入力し、そして前述したようにコンプレッサ容量検出回路25から高圧圧力検出器24の信号、機関制御アンプ32より機関停止信号33,機関回転数信号34,アイドリング信号35が入力され、空調装置制御アンプ26よりコンプレッサ容量検出回路25へ車速信号と機関回転数信号が出力され、さらに空調装置制御アンプ26よりコンプレッサ容量制御回路53へコンプレッサ容量信号36が出力され、さらに空調装置制御アンプ26より機関制御アンプ32へコンプレッサ駆動信号37と機関停止遅延信号38とコンプレッサ駆動方式信号39が出力される。また空調装置制御アンプ26には、車両内の乗員の空調装置調節装置としてエアコン制御盤40から吹き出し口設定信号41,室温設定信号42,吹き込み口設定信号43,風量設定信号44,コンプレッサ設定信号45,いわゆるオートエアコンとしての自動制御設定信号46,そしてエアコン作動停止設定信号47が入力される。
【0034】
機関制御アンプ32には、イグニッションスイッチ48、車速センサ30,コンプレッサ駆動信号37,機関停止遅延信号38,コンプレッサ駆動方式信号39などが入力され、機関停止信号33,機関回転数信号34,アイドリング信号35を空調装置制御アンプ26へ出力し、コンプレッサ駆動方式選択回路54へコンプレッサ駆動方式選択信号39を出力する。
【0035】
コンプレッサ駆動方式選択回路54では、機関制御アンプ32からのコンプレッサ駆動方式選択信号39に基づいてコンプレッサ駆動源として、機関(エンジン)1単独、電気モータ52単独、機関1と電気モータ52の両方のいずれかを選択する。
【0036】
コンプレッサ容量制御回路53では、空調装置制御アンプ26からの信号に基づいてコンプレッサ2の容量制御弁49に設定容量信号を出力し、コンプレッサ2の1回転あたりの吐出冷媒量(吐出量)を調整する。
【0037】
制御回路55(制御手段)には、エンジン回転数、コンプレッサ回転数、電気モータ回転数が入力され、エンジン回転数とコンプレッサ回転数の回転数差、及び電気モータ回転数とコンプレッサ回転数の回転数差を演算し、所定値以内の回転数差であれば、電気モータ52を起動し、所定値以上であれば、クラッチ8をOFFするよう構成されている。
【0038】
図3には、制御回路55で行われる制御フローチャートを示す。
【0039】
ステップS101では、センサ信号を入力し、各プーリ比を考慮してエンジン回転数、コンプレッサ回転数、モータ回転数を演算する。
【0040】
ステップS102では、エンジン1と補機駆動手段である電気モータ52との回転数差は所定値以内かどうかが判断され、所定値以内であればステップS105のモータ起動制御に入る。
【0041】
ステップS103では、ステップS102でNOと判断された場合、エンジン1と電気モータ52とに所定値以上の回転数差が発生しているかどうかが判断される。
【0042】
ステップS104では、ステップS103でYESと判断された場合、コンプレッサ2や電気モータ52に不具合が発生しているとみなし、コンプレッサ2の駆動を停止させるクラッチOFF指令が出力される。
【0043】
ステップS105では、モータ起動時の目標回転数を速度比(エンジン回転数/コンプレッサ回転数)により決定し、実回転数が目標回転数となった時点で電気モータ52を起動させる。
【0044】
ステップS106では、電気モータ52が起動したかどうかを確認し、モータ起動が完了していればステップS107へ進み、そうでなければステップS105へ戻る。
【0045】
ステップS107では、電気モータ52の起動が完了していることで、アイドリング時に機関1を停止させるアイドルストップ用制御フローへ進む。
【0046】
上記のように、機関1、コンプレッサ2、電気モータ52の回転数を常に監視することにより、下記に述べる効果が得られる。
【0047】
(1) コンプレッサ駆動方式選択回路54で駆動手段を切り換える際に、機関1の回転数と電気モータ52の回転数を同期させることにより、確実に電気モータ52を起動することが可能となる。
【0048】
(2) コンプレッサ2又は電気モータ52に不具合が発生した場合に、各々の回転数と機関1の回転数を比較する手段を有していることで、不具合を未然に検知することが可能なため、不具合を初期の段階で発見出来る。この結果、車両の機能を損なうような大事に至ることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両用空調装置を示すクレーム対応図を示す。
【図2】実施の形態の車両用空調装置を示す全体システム図である。
【図3】実施の形態における電気モータ起動制御のフローチャートである。
【図4】従来技術の構成図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 コンプレッサ
3,4,5,6 プーリ
7 Vベルト
8 クラッチ
9 冷凍サイクル
10 コンデンサ
11 リキッドタンク
12 膨張弁
13 エバポレータ
14 冷媒配管
15 ファン
16 エアミックスドア
17 ヒータコア
18 デフロスタ配風調節ドア
19 ベンチレータ配風調節ドア
20 足下吹き出し配風調節ドア
21 冷却水配管
22 温水調節弁
23 感温筒
24 高圧圧力検出器
25 コンプレッサ容量検出回路
26 空調装置制御アンプ
27 日射量センサ
28 外気温センサ
29 室温センサ
30 車速センサ
31 エバポレータ出口空気温センサ
32 機関制御アンプ
33 機関停止信号
34 機関回転数信号
35 アイドリング信号
36 コンプレッサ容量信号
37 コンプレッサ駆動信号
38 機関停止遅延信号
39 コンプレッサ駆動方式信号
40 エアコン制御盤
41 吹き出し口設定信号
42 室温設定信号
43 吹き込み口設定信号
44 風量設定信号
45 コンプレッサ設定信号
46 自動制御設定信号
47 エアコン作動停止信号
48 イグニッションスイッチ
49 容量制御弁
50 バッテリ
51 スタータ・ジェネレータ
52 電気モータ
53 コンプレッサ容量制御回路
54 コンプレッサ駆動方式選択回路
55 制御回路
(1) 機関
(2) 外部可変容量コンプレッサ
(3) 補機駆動手段
(4) 駆動力伝達手段
(5) 駆動力伝達手段
(6) 冷媒凝縮手段
(7) 冷媒膨張手段
(8) 冷媒蒸発手段
(9) 冷凍サイクル
(10) 空調手段
(11) 制御手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioning system having the air conditioning apparatus for a compressor that will be selectively driven by the engine and accessory drive means.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been an apparatus using an electric motor to drive a compressor of a refrigeration cycle by an auxiliary machine driving means mounted on a vehicle (see, for example, Japanese Utility Model Publication No. 6-87678). This has a hybrid compressor that is selectively driven by the engine and motor section. The hybrid compressors, for example, as shown in FIG. 4, the compression unit 62 and the motor portion 63 is provided integrally in one case, while being actuated directly by the motor unit 63, and a belt V by the engine E It is actuated via an electromagnetic clutch 64 or the like.
[0003]
In addition, there is a type in which an externally controlled variable capacity compressor is used and an electric motor is miniaturized (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-236151).
This is because the low capacity control of the compressor is performed before the compressor is driven by the motor, thereby reducing the driving force for driving the compressor by reducing the capacity of the compressor when the compressor is started. is there.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, driving the compression unit 62 with the motor only by the battery B is not preferable because the charging capacity of the battery B is limited. In particular, the initial operation when the Ri compression section 62 by the battery B for driving motor, so that consume large amounts of power, often be carried out is preferably avoided.
[0005]
Recently, from the viewpoint of environmental protection, so-called idle stop vehicles that stop the engine E during idling, or so-called hybrid vehicles that improve the fuel consumption by appropriately selecting the driving force of at least one of the engine and motor have been proposed. ing. Also in the vehicle air conditioner mounted on this idle stop vehicle or hybrid vehicle, it is preferable to avoid driving the motor of the compression unit 62 by the battery B in the same manner as in the general vehicle.
[0006]
However, when the engine stops, the operation of the vehicle air conditioner mounted on the vehicle is also stopped. For this reason, for example, if the engine stops during cooling operation, the cooling operation also stops and the temperature in the passenger compartment rises. Therefore, the compressor is temporarily motor-driven only by the battery, and the cooling operation is continued. Sometimes. In this case, since the engine is frequently stopped and started repeatedly, the battery power consumption is significant, and both conventional technologies generate the starting torque generated when starting the compressor. For this reason, the electric motor may be used at a point where the efficiency of the electric motor deteriorates, which is a serious problem in practical use.
[0007]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional problems, and delays the stop timing of the engine to assist the activation of auxiliary drive means such as a motor, and stops the engine after the auxiliary drive means is activated. In addition to detecting the rotation speed of the engine, the compressor, and the auxiliary machine drive means, and executing the rotation speed synchronization control, the auxiliary drive means such as an electric motor can be reliably started up, and there is a problem. The purpose is to find out at the early stage of occurrence.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following means.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, an engine that generates the driving force of the vehicle, a so-called external control type variable displacement compressor that can pressurize the refrigerant and supply it to the air conditioner and vary the discharge amount by an external signal, the compressor, and the like Auxiliary driving means such as an electric motor for driving the vehicle auxiliary equipment, engine driving force transmitting means for driving the compressor by the driving force of the engine, and auxiliary driving force for driving the compressor by the auxiliary driving means A refrigerating cycle comprising a transmission means, at least the compressor, a refrigerant condensing means, a refrigerant expansion means, a refrigerant evaporating means, and a pipe for flowing the refrigerant, and an air conditioning means for adjusting the temperature of the air in the passenger compartment by the refrigeration cycle When the driving force of the compressor is switched from the engine to auxiliary driving means such as an electric motor, the auxiliary power is supplied. A controlling unit for driving the driving means, the engine, the compressor, and detects the rotational speed of the accessory drive unit, and outputs to the control means, the said engine compressor And the difference between the rotational speeds of the accessory driving means and the compressor taking into account the pulley ratios of the driving force transmission means, and the compressor is operated by the engine. When the driving force of the compressor is switched from the engine to the auxiliary driving means when driven by the driving force transmitting means and the auxiliary driving means is driven by the auxiliary driving force transmitting means , A function of controlling the auxiliary drive means so that the rotational speed of the auxiliary drive means is synchronized with the rotational speed of the engine when both of the rotational speed differences are within a predetermined value; , When said at least one of the rotational speed difference exceeds a predetermined value, a mechanism for interrupting the transmission of driving force by the driving force transmitting means, rotational speed detection built in the compressor and the rotational speed of said engine The difference between the rotational speed of the compressor detected by the sensor and the rotational speed of the auxiliary drive means that rotates without energization by the auxiliary drive power transmission means and outputs the rotational speed to the control means. The difference with the rotation speed of the compressor is calculated in consideration of each pulley ratio, and the larger of the rotation speed differences is selected and compared with a predetermined value, and the driving force by the engine driving force transmission means is calculated . It is characterized by blocking transmission.
[0017]
[Action and effect of the invention]
According to the first aspect of the present invention, when the driving force of the compressor is switched from the engine to the accessory driving means such as an electric motor, the control means inputs the rotational speed of one or both of the detected engine and compressor. Then, the rotational speed of the accessory driving means is controlled based on the input rotational speed information. That is, by synchronizing the rotational speed of the auxiliary drive means with the rotational speed of the engine when the drive means is switched, it is possible to reliably start the auxiliary drive means.
[0018]
Further, the driving force transmitting means between the engine and the compressor and the auxiliary driving means and the compressor in some cases the speed difference is Ji live. By calculating this in the control circuit, it is possible to accurately compare the rotational speeds of the two, and it is possible to reliably start the accessory driving means.
[0019]
In addition, when a problem occurs in the compressor or auxiliary machine drive means, it has means for comparing the number of revolutions with the number of revolutions of the engine. It can be discovered at an early stage, and there is no need to damage the function of the vehicle. Moreover, it is not necessary to install a dedicated sensor in order to detect the above-described problem as in the present.
[0021]
In addition, since the control circuit has a function of calculating a speed ratio (motor rotational speed / engine rotational speed), the motor can be started at a time when the motor efficiency is high.
[0023]
Also, when a difference in engine speed between the engine, the compressor and the auxiliary drive means occurs more than a predetermined value, there is a problem with the compressor or auxiliary drive means by having a mechanism that cuts off the transmission of the drive force to the compressor. In spite of the occurrence of a malfunction, it does not cause an unreasonable operation and does not matter. Further, even when the motor that is the accessory driving means is not energized, the motor speed can be monitored even when the engine is driven by always outputting the rotation speed to the control means.
[0026]
In addition, by selecting one with the larger rotational speed difference and comparing it with a predetermined value to cut off the transmission of the driving force by the driving force transmitting means, it is possible to cope with the occurrence of a malfunction at an early stage.
[0027]
Embodiment
Hereinafter, each embodiment in the present invention will be described in more detail.
[0028]
(Embodiment 1) FIG. 2 is a schematic explanatory view of a vehicle air conditioner provided with a hybrid compressor according to the present invention. First, the configuration will be described. The engine (engine) 1 drives a vehicle (not shown) , and drives the compressor 2 through the pulley 3, the V belt 7, and the clutch 8 when the clutch 8 is in a connected state. On the other hand, the compressor 2 is also driven by an electric motor (auxiliary drive means) 52, and this transmission force drives the compressor 2 via pulleys 5 and 6.
[0029]
The refrigeration cycle 9 including the compressor 2 includes a condenser 10, a liquid tank 11, an expansion valve 12, an evaporator 13, and a refrigerant pipe 14 that connects these components and serves as a refrigerant passage. The conditioned air can be cooled by the cold generated in the refrigeration cycle 9. The air conditioning means includes this refrigeration cycle 9, and the conditioned air generated by the fan 15 is cooled by the evaporator 13 as described above, and the conditioned air that passes through the heater core 17 and the air conditioning that does not pass according to the opening degree of the air mix door 16. Generate wind. Furthermore, this conditioned air can be blown out from the respective outlets into the vehicle interior in accordance with the respective opening degrees of the defroster air distribution adjusting door 18, the ventilator air distribution adjusting door 19, and the foot blowing air distribution adjusting door 20. Cooling water (hot air) of the engine (engine) 1 is supplied to the heater core 17 for heating the conditioned air through the cooling water pipe 21, and the amount thereof is adjusted by the hot water control valve 22.
[0030]
By the way, the above-described expansion valve 12 has a structure in which an opening degree is set according to the temperature of the evaporator outlet refrigerant detected by the temperature sensing cylinder 23. If the refrigerant temperature is high, the opening degree is opened and more refrigerant flows. It has a structure.
[0031]
A high-pressure detector 24 is provided on the high-pressure pipe connected to the outlet of the compressor 2 so that the state of the refrigeration cycle 9 can be detected. That is, if the high pressure is high, the load of the refrigeration cycle is high, and the driving force of the compressor 2 is relatively large. The compressor capacity detection circuit 25 receives a vehicle speed signal and an engine speed signal from an air conditioner control amplifier 26 and combines the driving load of the compressor 2 and the capacity of the compressor 2 by combining with the pressure detected by the high pressure detector 24 described above. Can be calculated. That is, the higher the engine speed, the higher the speed of the compressor 2 and the more the refrigerant discharge amount.
[0032]
As a result, the amount of refrigerant passing through the condenser 10 increases, and therefore the high-pressure side of the refrigeration cycle 9 rises due to the lack of cooling by the outside air. That is, the high pressure becomes higher. On the other hand, when the vehicle speed increases, the amount of outside air that passes through the condenser 10 increases, so that the ability to cool the high-pressure refrigerant increases, so the high pressure becomes lower. Next, if capacity control is performed so that the refrigerant discharge amount per rotation of the compressor 2 is increased, the amount of refrigerant passing through the condenser 10 is increased, and thus the high-pressure side pressure becomes higher. Thus, since the high pressure side pressure of the refrigeration cycle 9 is affected by the engine speed, the vehicle speed, and the compressor discharge capacity, it is possible to detect the high pressure side pressure, the engine speed, and the vehicle speed and calculate the compressor discharge capacity from these. it can.
[0033]
Next, signals from the solar radiation amount sensor 27, the outside air temperature sensor 28, the room temperature sensor 29, the vehicle speed sensor 30, the evaporator outlet air temperature sensor 31, and the like are input to the air conditioner control amplifier 26, and the compressor capacity detection is performed as described above. The signal of the high pressure detector 24 is input from the circuit 25, the engine stop signal 33, the engine speed signal 34, and the idling signal 35 are input from the engine control amplifier 32, and the vehicle speed signal and the engine are input from the air conditioner control amplifier 26 to the compressor capacity detection circuit 25. The rotation speed signal is output, the compressor capacity signal 36 is output from the air conditioner control amplifier 26 to the compressor capacity control circuit 53, and the compressor drive signal 37 and the engine stop delay signal 38 are further output from the air conditioner control amplifier 26 to the engine control amplifier 32. And a compressor drive system signal 39 is output. The air conditioner control amplifier 26 also has a blower port setting signal 41, a room temperature setting signal 42, a blower port setting signal 43, an air volume setting signal 44, and a compressor setting signal 45 from the air conditioner control panel 40 as an air conditioner adjusting device for passengers in the vehicle. , An automatic control setting signal 46 as a so-called auto air conditioner and an air conditioner operation stop setting signal 47 are input.
[0034]
The engine control amplifier 32 is supplied with an ignition switch 48, a vehicle speed sensor 30, a compressor drive signal 37, an engine stop delay signal 38, a compressor drive system signal 39, etc., and an engine stop signal 33, an engine speed signal 34, and an idling signal 35. the output to the air conditioner control amplifier 26, and outputs a compressor drive mode selection signal 39 a to the compressor drive mode selection circuit 54.
[0035]
In the compressor drive mode selection circuit 54, as the compressor drive source based on the compressor drive mode selection signal 39 a from the engine control amplifier 32, combustion engine 1 alone, the electric motor 52 alone, both the engine 1 and the electric motor 52 Choose one.
[0036]
The compressor capacity control circuit 53 outputs a set capacity signal to the capacity control valve 49 of the compressor 2 based on a signal from the air conditioner control amplifier 26 to adjust the amount of refrigerant discharged (discharge amount) per rotation of the compressor 2. .
[0037]
The engine speed, the compressor speed, and the electric motor speed are input to the control circuit 55 (control means), the difference between the engine speed and the compressor speed, and the electric motor speed and the compressor speed. The difference is calculated, and if the rotational speed difference is within a predetermined value, the electric motor 52 is started, and if the difference is greater than the predetermined value, the clutch 8 is turned off.
[0038]
FIG. 3 shows a control flowchart performed by the control circuit 55.
[0039]
In step S101, a sensor signal is input, and the engine speed, compressor speed, and motor speed are calculated in consideration of each pulley ratio.
[0040]
In step S102, the rotational speed difference between the electric motor 52 is the accessory drive unit and the engine 1 is either it is determined whether within a predetermined value, entering the motor startup control of steps S 105 if it is within a predetermined value.
[0041]
In step S103, if NO is determined in step S102, it is determined whether or not there is a rotational speed difference of a predetermined value or more between the engine 1 and the electric motor 52.
[0042]
In step S104, if YES is determined in step S103, it is considered that a problem has occurred in the compressor 2 or the electric motor 52, and a clutch OFF command for stopping the driving of the compressor 2 is output.
[0043]
In step S105, the target rotational speed at the time of starting the motor is determined by the speed ratio (engine rotational speed / compressor rotational speed), and the electric motor 52 is started when the actual rotational speed reaches the target rotational speed.
[0044]
In step S106, it is confirmed whether or not the electric motor 52 has been started. If the motor has been started, the process proceeds to step S107, and if not, the process returns to step S105.
[0045]
In step S107, since the start-up of the electric motor 52 is completed, the process proceeds to an idle stop control flow for stopping the engine 1 during idling.
[0046]
As described above, by constantly monitoring the rotational speeds of the engine 1, the compressor 2, and the electric motor 52, the following effects can be obtained.
[0047]
(1) When the drive means is switched by the compressor drive system selection circuit 54, the electric motor 52 can be reliably started by synchronizing the rotation speed of the engine 1 and the rotation speed of the electric motor 52.
[0048]
(2) When a problem occurs in the compressor 2 or the electric motor 52, it is possible to detect the problem beforehand by having means for comparing the respective rotation speeds with the rotation speed of the engine 1. , You can find defects at an early stage. As a result, the vehicle function is not impaired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram corresponding to a claim showing an air conditioner for a vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is an overall system diagram showing the vehicle air conditioner according to the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart of electric motor start control in the embodiment.
FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Compressor 3, 4, 5, 6 Pulley 7 V belt 8 Clutch 9 Refrigeration cycle 10 Capacitor 11 Liquid tank 12 Expansion valve 13 Evaporator 14 Refrigerant piping 15 Fan 16 Air mix door 17 Heater core 18 Defroster air distribution adjustment door 19 Ventilator arrangement Wind adjusting door 20 Foot blowing air adjusting door 21 Cooling water piping 22 Hot water adjusting valve 23 Temperature sensing cylinder 24 High pressure detector 25 Compressor capacity detecting circuit 26 Air conditioner control amplifier 27 Solar radiation sensor 28 Outside air temperature sensor 29 Room temperature sensor 30 Vehicle speed Sensor 31 Evaporator outlet air temperature sensor 32 Engine control amplifier 33 Engine stop signal 34 Engine speed signal 35 Idling signal 36 Compressor capacity signal 37 Compressor drive signal 38 Engine stop delay signal 39 Compressor drive system signal 4 Air conditioner control panel 41 Air outlet setting signal 42 Room temperature setting signal 43 Air inlet setting signal 44 Air volume setting signal 45 Compressor setting signal 46 Automatic control setting signal 47 Air conditioner operation stop signal 48 Ignition switch 49 Capacity control valve 50 Battery 51 Starter generator 52 Electricity Motor 53 Compressor capacity control circuit 54 Compressor drive system selection circuit 55 Control circuit (1) Engine (2) External variable capacity compressor (3) Auxiliary drive means (4) Driving force transmission means (5) Driving force transmission means (6) Refrigerant condensation means (7) Refrigerant expansion means (8) Refrigerant evaporation means (9) Refrigeration cycle (10) Air conditioning means (11) Control means

Claims (1)

車両の駆動力を生成する機関(1)と、
冷媒を加圧して空調装置に供し、外部信号により吐出量を可変できるいわゆる外部制御型の可変容量コンプレッサ(2)と、
そのコンプレッサ(2)などの車両補機を駆動する電気モータなどの補機駆動手段(3)と、
前記コンプレッサ(2)を前記機関(1)の駆動力により駆動する機関駆動力伝達手段(4)と、
前記補機駆動手段(3)により前記コンプレッサ(2)を駆動する補機駆動力伝達手段(5)と、
少なくとも前記コンプレッサ(2)、冷媒凝縮手段(6)、冷媒膨張手段(7)、冷媒蒸発手段(8)及び冷媒を流送する配管などから構成される冷凍サイクル(9)と、
その冷凍サイクル(9)により車室内の空気の温調を行う空調手段(10)を有する空調装置において、
前記コンプレッサ(2)の駆動力を機関(1)から電気モータなどの補機駆動手段(3)へ切り換える際において、補機駆動手段(3)を駆動させるための制御手段(11)を有し、
前記機関(1)前記コンプレッサ(2)、及び前記補機駆動手段(3)の回転数を検出し、前記制御手段(11)へ出力するとともに
前記制御手段(11)は、
前記機関(1)と前記コンプレッサ(2)の回転数差、及び前記補機駆動手段(3)と前記コンプレッサ(2)の回転数差を、前記駆動力伝達手段(4)(5)の各プーリ比を考慮に入れて演算する機能を有し、
前記コンプレッサ(2)が前記機関(1)にて前記機関駆動力伝達手段(4)により駆動され、かつ、前記補機駆動手段(3)が前記補機駆動力伝達手段(5)により駆動されている場合において、
前記コンプレッサ(2)の駆動力を前記機関(1)から前記補機駆動手段(3)へ切り換える際、前記回転数差の両方が所定値以内であるときに、前記補機駆動手段(3)の回転数が前記機関(1)の回転数と同期するように前記補機駆動手段(3)を制御する機能を有し、
前記回転数差の少なくとも一方が所定値を超えたとき、前記駆動力伝達手段(4)(5)による駆動力の伝達を遮断する機構を有し
前記機関(1)の回転数と前記コンプレッサ(2)に内蔵された回転数検出用センサにより検出された前記コンプレッサ(2)の回転数との差、及び前記補機駆動力伝達手段(5)により通電なしで回転し、かつ前記制御手段(11)へ回転数を出力している前記補機駆動手段(3)の回転数と前記コンプレッサ(2)の回転数との差を、各プーリ比を考慮に入れて演算し、いずれか回転数差の大きい方を選択して所定値との比較を行い前記機関駆動力伝達手段(4)による駆動力の伝達を遮断するようにした
ことを特徴とする車両用空調装置。
An engine (1) for generating the driving force of the vehicle;
A so-called externally controlled variable capacity compressor (2) capable of pressurizing the refrigerant and supplying it to an air conditioner and varying the discharge amount by an external signal;
Auxiliary equipment driving means (3) such as an electric motor for driving a vehicle auxiliary equipment such as the compressor (2);
Engine driving force transmission means (4) for driving the compressor (2) by the driving force of the engine (1);
Accessory driving force transmission means (5) for driving the compressor (2) by the accessory driving means (3);
A refrigeration cycle (9) comprising at least the compressor (2), the refrigerant condensing means (6), the refrigerant expanding means (7), the refrigerant evaporating means (8), and a pipe for sending the refrigerant;
In the air conditioner having the air conditioning means (10) for controlling the temperature of the air in the passenger compartment by the refrigeration cycle (9),
When the driving force of the compressor (2) is switched from the engine (1) to the accessory driving means (3) such as an electric motor, the control means (11) for driving the accessory driving means (3) is provided. ,
While detecting the rotation speed of the engine (1) , the compressor (2) , and the accessory driving means (3) , and outputting to the control means (11) ,
The control means (11)
The rotational speed difference between the engine (1) and the compressor (2) and the rotational speed difference between the auxiliary machine driving means (3) and the compressor (2) are respectively determined by the driving force transmitting means (4) and (5). Has a function to calculate in consideration of pulley ratio ,
The compressor (2) is driven by the engine (1) by the engine driving force transmission means (4), and the accessory driving means (3) is driven by the accessory driving force transmission means (5). If
When the driving force of the compressor (2) is switched from the engine (1) to the accessory driving means (3), when both of the rotation speed differences are within a predetermined value, the accessory driving means (3) Having a function of controlling the auxiliary drive means (3) so that the rotational speed of the engine is synchronized with the rotational speed of the engine (1),
Wherein when at least one of the rotational speed difference exceeds a predetermined value, a mechanism for interrupting the transmission of driving force by the driving force transmitting means (4) (5),
The difference between the rotational speed of the engine (1) and the rotational speed of the compressor (2) detected by a rotational speed detection sensor built in the compressor (2) , and the auxiliary machine driving force transmission means (5) The difference between the rotational speed of the accessory drive means (3) that rotates without being energized and outputs the rotational speed to the control means (11) and the rotational speed of the compressor (2) is the pulley ratio. The calculation is performed in consideration of the above, and the larger one of the rotational speed differences is selected and compared with a predetermined value to interrupt the transmission of the driving force by the engine driving force transmission means (4). A vehicle air conditioner.
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