JP2017088139A - Vehicular air conditioner and vehicle comprising the same - Google Patents
Vehicular air conditioner and vehicle comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017088139A JP2017088139A JP2015225079A JP2015225079A JP2017088139A JP 2017088139 A JP2017088139 A JP 2017088139A JP 2015225079 A JP2015225079 A JP 2015225079A JP 2015225079 A JP2015225079 A JP 2015225079A JP 2017088139 A JP2017088139 A JP 2017088139A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air conditioner
- compressor
- condenser
- vehicle air
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
この発明は、車両用空調装置及びそれを備えた車両に関し、特に圧縮機の駆動トルクを推定するトルク推定装置を備え、圧縮機の駆動が開始した時から冷媒の流れが安定化するまでの間の、トルク推定精度を向上する技術に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner and a vehicle including the same, and more particularly, includes a torque estimating device that estimates a driving torque of a compressor, and from the time when driving of the compressor is started until the refrigerant flow is stabilized. The present invention relates to a technique for improving torque estimation accuracy.
圧縮機は、車載用補機の中で消費動力が大きいため、圧縮機のトルクを精度よく推定することは、車両の燃料消費量を低減する上で重要である。凝縮器の上流と下流との冷媒の圧力差を検知し、圧縮機を駆動する駆動トルクを推定する技術が開示されている(例えば、特許文献1を参照。)。特許文献1のように、冷媒の圧力差から冷媒循環量を推定し、圧縮機の駆動トルクを算出することで、高い精度で駆動トルクを推定できることが知られている。
Since the compressor consumes a large amount of power among in-vehicle auxiliary machines, it is important to accurately estimate the torque of the compressor in order to reduce the fuel consumption of the vehicle. A technique for detecting a pressure difference between refrigerants upstream and downstream of a condenser and estimating a driving torque for driving a compressor is disclosed (for example, see Patent Document 1). As disclosed in
しかしながら、特許文献1によれば、冷凍サイクル内部の冷媒の循環状態が安定化した後であれば高い精度でのトルク推定が期待できる一方、圧縮機が駆動されてから冷媒の循環状態が安定化するまでの間は、高い精度でのトルク推定を規定できない。例えば、一般に、圧縮機が駆動された瞬間は、コンデンサファンの稼働も開始されたばかりであるため、凝縮器の周囲に十分な気流が形成されていない。このため、循環開始直後の冷媒は、十分に冷却されないまま凝縮器の内部を通過する。ここで、凝縮器の内部を通過する冷媒は任意の湿り度をもった飽和冷媒であるので冷媒温度と冷媒圧力とは一義的な関係にあるところ、冷媒が凝縮器で十分に冷却されないために、凝縮器の入口側と出口側との温度差及び圧力差が少なくなる。その結果、冷媒循環量が実際の量よりも少なく算出されて、推定されるトルクが、実際の圧縮機のトルクよりも小さく見積もられることにつながりかねない。
However, according to
特に、圧縮機が駆動された直後は、エンジンへの負荷が突然増加した状態であるので、エンジンへの負荷を小さく見積もることは、エンジンの出力不足につながるおそれがある。 In particular, immediately after the compressor is driven, the load on the engine suddenly increases. Therefore, estimating the load on the engine small may lead to insufficient output of the engine.
そこで、本発明の目的は、冷凍サイクル内部での冷媒の循環が安定化する前であっても、高い精度で圧縮機の駆動トルクを推定することができる車両用空調装置及びそれを備える車両を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner capable of estimating the driving torque of the compressor with high accuracy even before the refrigerant circulation within the refrigeration cycle is stabilized, and a vehicle including the same. Is to provide.
本発明に係る車両用空調装置は、圧縮機と凝縮器と膨張装置と蒸発器とを配管で接続し、冷媒が循環する冷凍サイクルと、前記凝縮器の入口圧と出口圧との差圧の値を用いて、前記圧縮機の駆動トルクを推定する駆動トルク推定手段と、前記凝縮器を冷却する空気の流れを発生させる少なくとも一つの冷却ファンと、を備える車両用空調装置において、該車両用空調装置の空調制御ユニット又は前記車両用空調装置が搭載される車両のエンジンコントロールユニットが前記圧縮機の起動信号を出力するとき、前記圧縮機の起動よりも先に前記冷却ファンの送風量が増加されることを特徴とする。 An air conditioner for a vehicle according to the present invention connects a compressor, a condenser, an expansion device, and an evaporator with pipes, and has a refrigeration cycle in which refrigerant circulates and a differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the condenser. A vehicle air conditioner comprising: drive torque estimating means for estimating a drive torque of the compressor using a value; and at least one cooling fan for generating a flow of air for cooling the condenser. When the air conditioner control unit of the air conditioner or the engine control unit of the vehicle on which the vehicle air conditioner is mounted outputs the start signal of the compressor, the air flow rate of the cooling fan increases before the start of the compressor It is characterized by being.
本発明に係る車両用空調装置では、前記圧縮機は、固定容量型であることが好ましい。固定容量型の圧縮機では吐出量の変更が困難であるため、圧縮機の駆動が開始されたときに生ずる凝縮器の入口圧と出口圧との差圧が大きくなりやすい。このため、圧縮機の推定トルクを実際の駆動トルクよりも極端に小さく見積もることがより確実に防止される。また、エンジンの出力不足を精度よく回避することができる。 In the vehicle air conditioner according to the present invention, the compressor is preferably a fixed capacity type. Since it is difficult to change the discharge amount in the fixed capacity type compressor, the differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the condenser that is generated when the compressor is started to drive tends to increase. For this reason, it is more reliably prevented that the estimated torque of the compressor is estimated to be extremely smaller than the actual driving torque. In addition, engine output shortage can be avoided with high accuracy.
本発明に係る車両用空調装置では、前記車両用空調装置が、前記圧縮機と前記凝縮器との間または前記凝縮器に上流側測定点を有する上流側センサと、前記凝縮器のうち前記上流側測定点よりも前記凝縮器の出口側または前記凝縮器と前記膨張装置との間に下流側測定点を有する下流側センサと、を備え、前記差圧の値が、前記上流側センサの検出値及び前記下流側センサの検出値を用いて算出されることが好ましい。設計自由度をより高めることができる。 In the vehicle air conditioner according to the present invention, the vehicle air conditioner includes an upstream sensor having an upstream measurement point between the compressor and the condenser or the condenser, and the upstream of the condenser. And a downstream sensor having a downstream measurement point between the outlet side of the condenser or the condenser and the expansion device with respect to the side measurement point, and the value of the differential pressure is detected by the upstream sensor. It is preferable to calculate using the value and the detection value of the downstream sensor. The degree of design freedom can be further increased.
本発明に係る車両用空調装置では、前記車両用空調装置が、前記凝縮器の入口圧と出口圧との圧力差を検出する差圧センサを備え、前記差圧の値が、前記差圧センサの検出値であることが好ましい。部品点数を減らすことができる。 In the vehicle air conditioner according to the present invention, the vehicle air conditioner includes a differential pressure sensor that detects a pressure difference between an inlet pressure and an outlet pressure of the condenser, and the value of the differential pressure is the differential pressure sensor. It is preferable that it is a detected value. The number of parts can be reduced.
本発明に係る車両用空調装置では、前記駆動トルク推定手段は、前記空調制御ユニットに搭載されるか、又は前記エンジンコントロールユニットに搭載されることが好ましい。車両の設計思想、メモリの容量又はコストなどの各種要因に対して柔軟に対応することができる。 In the vehicle air conditioner according to the present invention, it is preferable that the drive torque estimating means is mounted on the air conditioning control unit or mounted on the engine control unit. It is possible to flexibly cope with various factors such as vehicle design philosophy, memory capacity or cost.
本発明に係る車両用空調装置では、前記駆動トルク推定手段は、現時点における前記差圧の値に基づいて算出した前記駆動トルクの推定値を、現時点における前記駆動トルクの値として採用することが好ましい。圧縮機の回転数、凝縮器での放熱量及び蒸発器での吸熱量などが変化するところ、適切なトルク推定値を算出することができる。 In the vehicle air conditioner according to the present invention, it is preferable that the drive torque estimating means adopts the estimated value of the drive torque calculated based on the current differential pressure value as the current drive torque value. . When the rotation speed of the compressor, the heat radiation amount in the condenser, the heat absorption amount in the evaporator, and the like change, an appropriate torque estimated value can be calculated.
本発明に係る車両は、本発明に係る車両用空調装置を搭載したことを特徴とする。 The vehicle according to the present invention is equipped with the vehicle air conditioner according to the present invention.
本発明は、冷凍サイクル内部での冷媒の循環が安定化する前であっても、高い精度で圧縮機の駆動トルクを推定することができる車両用空調装置及びそれを備える車両を提供することができる。 The present invention provides a vehicle air conditioner that can estimate the driving torque of a compressor with high accuracy even before the refrigerant circulation in the refrigeration cycle is stabilized, and a vehicle including the same. it can.
以下、添付の図面を参照して本発明の一態様を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components. Various modifications may be made as long as the effects of the present invention are achieved.
本実施形態に係る車両用空調装置100は、図1に示すように、圧縮機2と凝縮器3と膨張装置4と蒸発器5とを配管6a〜6dで接続し、冷媒が循環する冷凍サイクル1と、凝縮器3の入口圧と出口圧との差圧の値を用いて、圧縮機2の駆動トルクを推定する駆動トルク推定手段30と、凝縮器3を冷却する空気の流れを発生させる少なくとも一つの冷却ファン7と、を備える車両用空調装置において、車両用空調装置100の空調制御ユニット又は車両用空調装置が搭載される車両のエンジンコントロールユニットが圧縮機2の起動信号を出力するとき、圧縮機2の起動よりも先に冷却ファン7の送風量が増加される。
As shown in FIG. 1, a
冷凍サイクル1は、少なくとも、圧縮機2と凝縮器3と膨張装置4と蒸発器5とを有する。
The
圧縮機2は、エンジン(図示せず)からの駆動力を受けて、又は電力によって駆動するモータ(図示せず)の駆動力を受けて、低温低圧の気化状態の冷媒を圧縮して、高温高圧の気化状態の冷媒にする。
The
本実施形態に係る車両用空調装置100では、圧縮機2は、固定容量型であることが好ましい。固定容量型の圧縮機では吐出量の変更が困難であるため、圧縮機の駆動が開始されたときに生ずる凝縮器の入口圧と出口圧との差圧が大きくなりやすい。このため、圧縮機の推定トルクを実際の駆動トルクよりも極端に小さく見積もることがより確実に防止される。また、エンジンの出力不足を精度よく回避することができる。
In the
凝縮器3は、熱交換器であり、圧縮機2から吐出された高温高圧の気化状態の冷媒を、走行風、冷却ファン7からの風又はこれらの両方によって冷却し、高温高圧の液化状態の冷媒にする。冷却用ファン7は、凝縮器3専用であるか、又はラジエータ冷却用と共用であってもよい。
The
凝縮器3は、例えば、図2に示すように、所定の間隔を空けて略平行に配された一対のヘッダパイプ11,12と、この一対のヘッダパイプ11,12間を連通する偏平状の複数のチューブ13と、該複数のチューブ13間に配設されたコルゲート状のフィン14とによって構成された熱交換部15と(図中では、チューブ13及びフィン14は部分的に記載されている)、ヘッダパイプ12の側方に並設された気液分離部(レシーバタンク)20とを一体に接合して構成されている。
For example, as shown in FIG. 2, the
熱交換部15は、上側の所定数のチューブ13を備えた部分によって構成される凝縮部16と、この凝縮部16の下方において、残りのチューブ13を備えた部分によって構成される過冷却部17とに区画されている。
The
それぞれのヘッダパイプ11,12は、中空状に形成されて内部が仕切壁11a〜11b、12a〜12bによって複数の内部空間に画成されている。図2では、一例として、一方のヘッダパイプ11が、仕切壁11a,11bによって第1、第3、第6の内部空間10a、10c、10fに分けられ、他方のヘッダパイプ12が、仕切壁12a,12bによって第2、第4、第5の内部空間10b、10d、10eに分けられた形態を示した。仕切壁11b、12bは、それぞれのヘッダパイプ11,12において軸方向で同じ位置に設けられ、仕切壁11a,12aは、それぞれのヘッダパイプ11,12において軸方向でずらした位置に設けられている。図2では、一例として、仕切壁11aの仕切壁11bからの距離は、仕切壁12aの仕切壁12bからの距離よりも長い形態を示した。また、一方のヘッダパイプ11には、第1の内部空間10aと連通する冷媒入口管18と第6の内部空間10fと連通する冷媒出口管19とがそれぞれ接続されている。
Each
凝縮部16は、熱交換部15の仕切壁11b、12bよりも上方の部分で構成されている。凝縮部16は、冷媒入口管18から第1の内部空間10aに流入された冷媒を第2の内部空間10bへ導く第1のパスAと、第2の内部空間10bに流入された冷媒を第3の内部空間10cに導く第2のパスBと、第3の内部空間10cに流入された冷媒を第4の内部空間10dに導く第3のパスCとを有する。
The condensing
過冷却部17は、熱交換部15の仕切壁11b、12bよりも下方の部分で構成されている。過冷却部17は、気液分離部20から第5の内部空間10eに流入された液相冷媒を第6の内部空間10fに導く第4のパスDを有し、第6の内部空間10fから冷媒出口管19を介して液相冷媒を膨張装置4へ流出するようにしている。
The supercooling
気液分離部(レシーバタンク)20は、ヘッダパイプ12に沿って延設された中空状のケース21の内部に冷媒導引パイプ22を下方から上方に向かって延設して構成されている。ケース21内には必要に応じて乾燥剤やフィルタ部材が収容されている。この気液分離部20の入口側(冷媒導引パイプの流入側)は第4の内部空間10dに接続される。また、気液分離部20の出口側は第5の内部空間10eに接続されている。したがって、凝縮部16と過冷却部17とは、この気液分離部20を介して連通している。
The gas-liquid separator (receiver tank) 20 is configured by extending a
図2では、気液分離部(レシーバタンク)20が凝縮器3のヘッダパイプ12に一体に接合された形態を示したが、気液分離部(レシーバタンク)20に替えて、凝縮器3とは別体のレシーバタンク(不図示)を凝縮器3と膨張装置4との間に設けてもよい。凝縮器3とレシーバタンク(不図示)とを別体とする場合、図2の凝縮器3では、過冷却部17が省略される。
In FIG. 2, the gas-liquid separation unit (receiver tank) 20 is integrally joined to the
膨張装置4は、凝縮器3で凝縮された冷媒を、絞り作用によって減圧・膨張させて、低温低圧の霧状の冷媒(気液混合状の冷媒)とするとともに、冷媒の流量の調整を行う。
The
蒸発器5は、熱交換器であり、膨張装置4で気液混合状となった冷媒を気化させ、そのときの蒸発熱によって蒸発器5を通過する送風空気を冷却除湿する。
The
配管6aは、圧縮機2の出口と凝縮器3の入口とを直接的又は間接的に接続する。配管6bは、凝縮器3の出口と膨張装置4の入口とを直接的又は間接的に接続する。配管6cは、膨張装置4の出口と蒸発器5の入口とを直接的又は間接的に接続する。配管6dは、蒸発器5の出口と圧縮機2の入口とを直接的又は間接的に接続する。
The
駆動トルク推定手段30は、凝縮器3の入口圧と出口圧との差圧の値を用いて、圧縮機2の駆動トルクを推定する。圧縮機2の駆動トルクは、数1で示される一般式によって推定可能である。数1において、Pdは圧縮機2の吐出圧力の測定値であり、Psは圧縮機2の吸入圧力の測定値である。変動パラメータとしての圧縮機全効率はPdから、比体積はPsからそれぞれ導くことができる。また、冷媒流量Gは、冷凍サイクル内の流路抵抗がある箇所(本実施形態では凝縮器3)の上流側の圧力C1と下流側の圧力C2の差を検出することで算出可能となる。なお、単位合わせは、質量流量を体積流量に変換するためのものであり、定数である。
The drive torque estimating means 30 estimates the drive torque of the
本実施形態に係る車両用空調装置100では、駆動トルク推定手段30は、空調制御ユニットに搭載されるか、又はエンジンコントロールユニットに搭載されることが好ましい。車両の設計思想、メモリの容量又はコストなどの各種要因に対して柔軟に対応することができる。
In the
本実施形態に係る車両用空調装置100は、図1又は図2に示すように、駆動トルク推定手段30が、2つのセンサによってそれぞれ検出された圧力の差を差圧として用いる形態(第一実施形態)と、図3に示すように、駆動トルク推定手段30が、差圧センサによって直接的に検出された差圧を用いる形態(第二実施形態)とを有する。
In the
まず、第一実施形態について説明する。 First, the first embodiment will be described.
第一実施形態に係る車両用空調装置100では、図1に示すように、車両用空調装置100が、圧縮機2と凝縮器3との間または凝縮器3(図1では圧縮機2と凝縮器3との間)に上流側測定点を有する上流側センサ31と、凝縮器3のうち上流側測定点よりも凝縮器3の出口側または凝縮器3と膨張装置4との間(図1では凝縮器3と膨張装置4との間)に下流側測定点を有する下流側センサ32と、を備え、差圧の値が、上流側センサ31の検出値C1及び下流側センサ32の検出値C2を用いて算出されることが好ましい。
In the
上流側センサ31は、例えば、圧力センサであり、圧縮機2と凝縮器3との間の配管6a内を流れる冷媒の圧力C1、又は凝縮器3内を流れる冷媒の圧力C1を検出する。上流側センサ31が凝縮器3内を流れる冷媒の圧力C1を検出するとき、上流側センサ31の上流測定点は、図2に示すように、凝縮器31の冷媒入口管18に設置することが好ましい。上流側センサ31は、例えば、圧縮機2と凝縮器3とを接続する配管6a(図1に図示)又は冷媒入口管18(図2に図示)に設けられた取付孔(不図示)に、上流側測定点が冷媒と接触するように取り付けられる。上流側センサ31が検出した圧力C1は、凝縮器3の入口圧とみなされる。
The
下流側センサ32は、例えば、圧力センサであり、凝縮器3と膨張装置4との間の配管6b内を流れる冷媒の圧力C2、又は凝縮器3のうち上流側測定点よりも凝縮器3の出口側を流れる冷媒の圧力C2を検出する。下流側センサ32が凝縮器3の出口側を流れる冷媒の圧力C2を検出するとき、下流側センサ32Aの下流側測定点は、図2の実線で示すように、冷媒出口管19に設置することが好ましい。また、下流側センサ32B,32C,32Dの下流側測定点は、図2の点線で示すように、第3のパスCを通過した後の第4の内部空間10d、第2のパスBを通過した後の第3の内部空間10c、又は第1のパスAを通過した後の第2の内部空間10bに設置してもよい。下流側センサ32は、例えば、凝縮器3と膨張装置4を接続する配管6b(図1に図示)又は凝縮器3の内部空間10b,10c,10dに通じるヘッダパイプ11,12に設けられた取付孔(不図示)に、下流側測定点が冷媒と接触するように取り付けられる。下流側センサ32が検出した圧力C2は、凝縮器3の出口圧とみなされる。
The
第一実施形態に係る車両用空調装置100では、上流側センサ31が圧縮機2と凝縮器3との間に上流側測定点を有し、下流側センサ32が凝縮器3に下流側測定点を有する形態(不図示)、又は上流側センサ31が凝縮器3に上流側測定点を有し、下流側センサ32が凝縮器3と膨張装置4との間に下流側測定点を有する形態(不図示)であってもよい。
In the
第一実施形態に係る車両用空調装置100は、凝縮器3の入口圧を検知するセンサ(上流側センサ31)と出口圧を検知するセンサ(下流側センサ32)とを別個のセンサとすることで、センサを設けるための凝縮器3の設計変更を必要としないため、設計自由度をより高めることができる。
The
従来の車両用空調装置では、圧縮機2の起動信号が出力されると、直ちに圧縮機2が起動され、その後、冷却ファン7を起動させるか、又は冷却ファン7の送風量が増加される制御が行われている。本発明者等は、従来の車両用空調装置における前記の制御パターンでは、圧縮機2の起動直後であって冷媒の循環の流れが安定するまでの間は、凝縮器3での冷媒放熱量が十分でないことに起因して、凝縮器3の出口圧が想定される圧力(すなわち、凝縮器3での冷媒放熱量が十分であるときの凝縮器3の出口圧)よりも上昇する現象が起こること、及びその現象によって、トルクの推定値901が、図4に示すように、圧縮機2の回転軸に歪ゲージを取り付けて実測したトルクの実測値902よりも小さく見積もられてしまう問題が生じることを発見した。そこで、本発明者等は、圧縮機2の起動よりも先に冷却ファン7の送風量を増加させることで、圧縮機2の起動初期から冷媒を凝縮器3で十分に冷却でき、その結果、凝縮器3の入口圧と出口圧との間に適正な差圧が発生して、駆動トルク推定手段で推定される圧縮機の推定トルクがトルクの実測値よりも小さく見積もられる問題を解決できることを見出し、本願発明を完成するに至った。次に、作用を説明する。
In the conventional vehicle air conditioner, when the start signal of the
まず、圧縮機2の起動信号が出力される。圧縮機2の起動信号が出力されるときは、例えば、乗員がエアコンスイッチを押したときである。また、圧縮機が固定容量型圧縮機である場合、渋滞中に蒸発器の凍結を防止するために圧縮機の断続運転が自動的に行われるが、この断続運転時にも圧縮機の起動信号が出力される。圧縮機2の起動信号は、空調制御ユニットが出力するか、又はエンジンコントロールが出力してもよい。
First, the start signal of the
本実施形態では、圧縮機2の起動信号が出力されたとき、圧縮機2の起動よりも先に冷却ファン7の送風量が増加される。この制御パターンが、従来の車両用空調装置と異なる点である。
In this embodiment, when the start signal of the
冷却ファン7の制御主体は、特に限定されないが、例えば、冷却ファン7が凝縮器3専用であるとき、通常、空調制御ユニットである。また、冷却ファン7がラジエータ冷却用と共用であるとき、冷却ファン7の制御主体は、通常、エンジンコントロールユニットである。
Although the control subject of the cooling
冷却ファン7の送風量は、冷却ファン7が1個のときは、当該冷却ファンが形成する送風量であり、冷却ファン7が2個以上であるときは、各冷却ファンが形成する送風量の合計である。冷却ファンが1個のときは、冷却ファン7の制御主体は、圧縮機の起動信号を入力することになると、起動信号の入力より先に当該冷却ファンの回転数を増加させる制御を行う。また、冷却ファンが2個以上のときは、冷却ファン7の制御主体は、圧縮機の起動信号を入力することになると、起動信号の入力より先に稼動する冷却ファンの数を0個から1個又は1個から2個などのように増やす制御を行ったり、既に稼動している冷却ファンの回転数を増加させる制御を行ったりして、送風量の合計量を増加させる。
The amount of air blown by the cooling
また、冷却ファン7が圧縮機2の起動前に停止しているとき、例えば、冷却ファン7が凝縮器専用であるとき又は冷却ファン7がラジエータ冷却用と共用であって、ラジエータの冷却が不要であるときは、冷却ファン7の制御主体は、圧縮機の起動信号を入力することになると、起動信号の入力より先に冷却ファン7を起動させて送風量を0から所定の送風量に上昇させる制御を行う。冷却ファン7が圧縮機2の起動前に既に稼動しているとき、例えば、冷却ファン7がラジエータ冷却用と共用であって、ラジエータを冷却するために稼動しているときは、冷却ファン7の制御主体は、圧縮機の起動信号を入力することになると、起動信号の入力より先に冷却ファン7の送風量を増加させる制御を行う。
Further, when the cooling
冷却ファン7の制御主体は、冷却ファン7の送風量を増加し、所定時間経過後、圧縮機2を起動させる。ここで、冷却ファン7の送風量を増加させる時T0から圧縮機2を起動させる時T1までの時間の差(T1−T0)は、特に限定されないが、例えば、8秒以下であることが好ましく、1秒以上5秒以下であることがより好ましい。
The control subject of the cooling
次に、図1を参照しながら、駆動推定手段30によるトルクの推定手順を説明する。
Next, a torque estimation procedure by the
まず、駆動トルク推定手段30に、上流側センサ31と下流側センサ32とからの冷媒圧力の検出値(C1,C2)が入力される。このとき、駆動トルク推定手段30には、検出値(C1,C2)とともに、冷凍サイクル1の圧縮機2の吐出圧力Pd及び吸入圧力Psも入力される。
First, the detected values (C1, C2) of the refrigerant pressure from the
次いで、駆動トルク推定手段30は、入力された上流側センサ31で得られた冷媒圧力C1と下流側センサ32で得られた冷媒圧力C2との差(C1−C2)を演算し、この冷媒圧力差に基づき冷媒流量Gを演算し(G=f(C1−C2)、ここで、fは、台上評価によって求めることが可能な各凝縮器に固有の関数で、冷媒圧力差に対応する冷媒流量値である)、しかる後に、数1に基づき、圧縮機のトルク推定値900を算出する。
Next, the drive torque estimating means 30 calculates the difference (C1-C2) between the inputted refrigerant pressure C1 obtained by the
本実施形態では、圧縮機2の起動よりも先に冷却ファン7の送風量が増加されているため、凝縮器3での冷媒放熱量が十分であり、圧縮機2の駆動開始直後であっても、凝縮器3の出口圧が想定される圧力よりも上昇する現象が起こらない。その結果、トルクの推定値900が、図4に示すように、圧縮機2の回転軸に歪ゲージを取り付けて実測したトルクの実測値902よりも極端に小さく見積もられることが防止される。
In the present embodiment, since the air flow rate of the cooling
駆動トルク推定手段30が空調制御ユニットに搭載される場合、駆動トルク推定手段30は、トルクの推定値900を車両用空調装置100が搭載された車両のエンジンコントロールユニット(不図示)へ出力する。
When the drive torque estimating means 30 is mounted on the air conditioning control unit, the drive torque estimating means 30 outputs an estimated
本実施形態に係る車両用空調装置1では、駆動トルク推定手段30は、現時点における差圧の値に基づいて算出した駆動トルクの推定値900を、現時点における駆動トルクの値として採用することが好ましい。圧縮機2の回転数、凝縮器3での放熱量及び蒸発器5での吸熱量などが変化するところ、適切なトルク推定値を算出することができる。
In the
駆動トルク推定手段30は、圧縮機2が駆動中において常時トルク推定値の算出処理を実行するか、又はエンジンコントロールユニットからの要求によってトルクの推定値の算出処理を実行してもよい。トルク推定値の算出は、連続的であるか、又は定期的(例えば0.5秒毎)であってもよい。
The drive torque estimation means 30 may execute a process for calculating an estimated torque value at all times while the
ここまで、冷媒圧力の検出値(C1,C2)がそれぞれ駆動トルク推定手段30に入力される形態について説明したが、上流側センサ31及び下流側センサ32からの冷媒圧力の検出値(C1,C2)から差圧を算出する差圧算出手段(不図示)を設け、差圧算出手段から駆動トルク推定手段30へ差圧の値が入力されてもよい。
So far, the description has been given of the mode in which the detected values (C1, C2) of the refrigerant pressure are respectively input to the drive torque estimating means 30, but the detected values (C1, C2) of the refrigerant pressure from the
次いで、第二実施形態について説明する。 Next, a second embodiment will be described.
第二実施形態に係る車両用空調装置200では、車両用空調装置200が、図3に示すように、凝縮器3の入口圧と出口圧との圧力差を検出する差圧センサ33を備え、差圧の値が、差圧センサ33の検出値C3であることが好ましい。
In the
差圧センサ33は、凝縮器3の入口圧と出口圧との圧力差を検出できる位置に測定点を有し、例えば、冷媒入口管18と冷媒出口管19との冷媒差圧を受ける位置に設けられる。
The differential pressure sensor 33 has a measurement point at a position where the pressure difference between the inlet pressure and the outlet pressure of the
第二実施形態に係る車両用空調装置200は、部品点数を減らすことができる。また、第二実施形態に係る車両用空調装置200は、差圧の値として差圧センサ33の検出値C3が駆動トルク推定手段30に入力される点以外は、第一実施形態に係る車両用空調装置100と同様の作用効果を奏する。
The
本実施形態に係る車両用空調装置は、凝縮器3の入口圧と出口圧との差圧を求めることができればよく、第一実施形態及び第二実施形態に限定されない。例えば、車両用空調装置は、上流側センサ31と差圧センサ33とを備え、下流側センサ32を備えない形態、下流側センサ32と差圧センサ33を備え、上流側センサ31を備えない形態、又は上流側センサ31と下流側センサ32と差圧センサ33とを備える形態であってもよい。
The vehicle air conditioner according to the present embodiment is not limited to the first embodiment and the second embodiment as long as the differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the
本実施形態に係る車両は、本実施形態に係る車両用空調装置を搭載する。車両は、エンジンコントロールユニット(不図示)を備える。エンジンコントロールユニットは、空調制御ユニットの駆動トルク推定手段30から入力された又はエンジンコントロールユニットの駆動トルク推定手段30が採用したトルクの推定値900に基づいて、エンジンの出力を制御する。前記の通り、本実施形態に係る車両用空調装置は、圧縮機の推定トルクを実際の駆動トルクよりも極端に小さく見積もることが防止される。その結果、本実施形態に係る車両は、エンジンの出力不足を回避することができる。
The vehicle according to the present embodiment is equipped with the vehicle air conditioner according to the present embodiment. The vehicle includes an engine control unit (not shown). The engine control unit controls the output of the engine based on the estimated
1 冷凍サイクル
2 圧縮機
3 凝縮器
4 膨張装置
5 蒸発器
6a〜6d 配管
7 冷却ファン
10a,10b,10c,10d,10e,10f 内部空間
11,12 ヘッダパイプ
11a〜11b、12a〜12b 仕切壁
13 チューブ
14 フィン
15 熱交換部
16 凝縮部
17 過冷却部
18 冷媒入口管
19 冷媒出口管
20 気液分離部(レシーバタンク)
21 ケース
22 冷媒導引パイプ
30 駆動トルク推定手段
31 上流側センサ
32(32A,32B,32C,32D) 下流側センサ
33 差圧センサ
100,200車両用空調装置
900 本発明のトルクの推定値
901 従来のトルクの推定値
902 トルクの実測値
A,B,C,D, パス
C1 上流側センサの検出値
C2 下流側センサの検出値
C3 差圧センサの検出値
T0 冷却ファンの送風量を増加させる時
T1 圧縮機を起動させる時
DESCRIPTION OF
21
Claims (7)
前記凝縮器の入口圧と出口圧との差圧の値を用いて、前記圧縮機の駆動トルクを推定する駆動トルク推定手段と、
前記凝縮器を冷却する空気の流れを発生させる少なくとも一つの冷却ファンと、
を備える車両用空調装置において、
該車両用空調装置の空調制御ユニット又は前記車両用空調装置が搭載される車両のエンジンコントロールユニットが前記圧縮機の起動信号を出力するとき、前記圧縮機の起動よりも先に前記冷却ファンの送風量が増加されることを特徴とする車両用空調装置。 A refrigeration cycle in which a compressor, a condenser, an expansion device, and an evaporator are connected by piping and the refrigerant circulates;
Drive torque estimating means for estimating the drive torque of the compressor using the value of the differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the condenser;
At least one cooling fan for generating an air flow for cooling the condenser;
In a vehicle air conditioner comprising:
When the air conditioning control unit of the vehicle air conditioner or the engine control unit of the vehicle on which the vehicle air conditioner is mounted outputs the compressor start signal, the cooling fan is sent before the compressor is started. A vehicle air conditioner characterized in that the air volume is increased.
前記圧縮機と前記凝縮器との間または前記凝縮器に上流側測定点を有する上流側センサと、
前記凝縮器のうち前記上流側測定点よりも前記凝縮器の出口側または前記凝縮器と前記膨張装置との間に下流側測定点を有する下流側センサと、を備え、
前記差圧の値が、前記上流側センサの検出値及び前記下流側センサの検出値を用いて算出されることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用空調装置。 The vehicle air conditioner is
An upstream sensor having an upstream measurement point between or on the compressor and the condenser;
A downstream sensor having a downstream measurement point between the outlet side of the condenser or the condenser and the expansion device with respect to the upstream measurement point of the condenser;
3. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the differential pressure value is calculated using a detection value of the upstream sensor and a detection value of the downstream sensor.
前記差圧の値が、前記差圧センサの検出値であることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用空調装置。 The vehicle air conditioner includes a differential pressure sensor that detects a pressure difference between an inlet pressure and an outlet pressure of the condenser,
The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the differential pressure value is a detection value of the differential pressure sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015225079A JP2017088139A (en) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | Vehicular air conditioner and vehicle comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015225079A JP2017088139A (en) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | Vehicular air conditioner and vehicle comprising the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017088139A true JP2017088139A (en) | 2017-05-25 |
Family
ID=58767416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015225079A Pending JP2017088139A (en) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | Vehicular air conditioner and vehicle comprising the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017088139A (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001121955A (en) * | 1999-10-28 | 2001-05-08 | Denso Corp | Air conditioning control device of vehicle |
JP2003278663A (en) * | 2002-03-22 | 2003-10-02 | Calsonic Kansei Corp | Drive torque calculation device for variable displacement compressor |
JP2005053474A (en) * | 2003-07-24 | 2005-03-03 | Calsonic Kansei Corp | Control method and device for cooling fan of vehicle |
JP2005145389A (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Denso Corp | Refrigerating cycle device |
US20060080976A1 (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-20 | Markus Markowitz | Method for the estimation of the power consumed by the compressor of a refrigerant circuit in a motor vehicle |
JP2009063179A (en) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Sanden Corp | Drive torque arithmetic unit for compressor and capacity control system of variable displacement compressor |
JP2013124818A (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Valeo Japan Co Ltd | Device for estimating drive torque of compressor, and condenser used for the same |
-
2015
- 2015-11-17 JP JP2015225079A patent/JP2017088139A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001121955A (en) * | 1999-10-28 | 2001-05-08 | Denso Corp | Air conditioning control device of vehicle |
JP2003278663A (en) * | 2002-03-22 | 2003-10-02 | Calsonic Kansei Corp | Drive torque calculation device for variable displacement compressor |
JP2005053474A (en) * | 2003-07-24 | 2005-03-03 | Calsonic Kansei Corp | Control method and device for cooling fan of vehicle |
JP2005145389A (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Denso Corp | Refrigerating cycle device |
US20060080976A1 (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-20 | Markus Markowitz | Method for the estimation of the power consumed by the compressor of a refrigerant circuit in a motor vehicle |
JP2009063179A (en) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Sanden Corp | Drive torque arithmetic unit for compressor and capacity control system of variable displacement compressor |
JP2013124818A (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Valeo Japan Co Ltd | Device for estimating drive torque of compressor, and condenser used for the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9352634B2 (en) | Air conditioner for a vehicle using a composite heat exchanger | |
JP2007139269A (en) | Supercritical refrigerating cycle | |
JP2002213847A (en) | Method for monitoring refrigerant filling level | |
JP2012215349A (en) | Device for estimating flowrate of heating medium, heat source device and method for estimating flowrate of heating medium | |
JP2017121818A (en) | Control device for cooling device | |
WO2017086343A1 (en) | Refrigeration cycle for vehicular air-conditioning device, and vehicle equipped therewith | |
JP5859299B2 (en) | Compressor driving torque estimation device and condenser used therefor | |
JP5533483B2 (en) | Compressor torque estimation device | |
US20130298596A1 (en) | Refrigeration Cycle And Condenser With Supercooling Unit | |
JP4715797B2 (en) | Ejector refrigeration cycle | |
JP2008045792A (en) | Refrigerant quantity detecting method, refrigerant quantity detecting device and air conditioner including refrigerant quantity detecting device | |
JP4862465B2 (en) | Thermal storage heat exchanger and air conditioning system | |
JP6079657B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
JP2017088139A (en) | Vehicular air conditioner and vehicle comprising the same | |
JP2009243784A (en) | Refrigerant shortage detection device | |
JP2013039862A (en) | Torque estimation method and torque control device for vehicle compressor | |
JP2017101631A (en) | Vehicular air conditioner and vehicle having the same | |
JP2004175232A (en) | Air conditioner for vehicle | |
JP6485256B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
JP2008292052A (en) | Refrigerating cycle device | |
WO2016039439A1 (en) | Vehicular waste heat recovery device | |
JP2019018680A (en) | Cooling module for vehicle | |
JP2007168750A (en) | Air conditioner for vehicle | |
JP2015007490A (en) | Ejector type refrigeration cycle | |
JP2012140060A (en) | Cooling system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180423 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190130 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190723 |