JP6713763B2 - Cool storage cooler - Google Patents
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Description
本発明は、トラックなどの車両に搭載された蓄冷式クーラに関する。 The present invention relates to a cool storage cooler mounted on a vehicle such as a truck.
トラックによる貨物輸送は長距離化し、運転者の疲労などが問題となっている。このため、特開２０１１−１４８３２２号公報（特許文献１）に記載されるように、キャビンに仮眠用のベッドを設け、ここに蓄冷式クーラを設置する技術が実用化されている。 Freight transportation by trucks has become longer, and driver fatigue has become a problem. Therefore, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-148322 (Patent Document 1), a technique of providing a nap bed in a cabin and installing a cool storage cooler therein has been put into practical use.
蓄冷式クーラは、冷凍サイクルによって凍結した蓄冷剤を使用して冷房を行う。この場合、コンプレッサ作動による燃料消費を抑制しつつ、蓄冷式クーラの使用可能時間を最大とするためには、これを使用する直前に蓄冷剤が凍結することが望ましい。しかし、冷凍サイクルを構成するコンプレッサの作動が車両走行状態に応じて変化するため、蓄冷式クーラの使用直前に蓄冷剤が凍結するようにコンプレッサの作動を制御することは困難であった。 The cool storage cooler performs cooling using the cool storage agent frozen by the refrigeration cycle. In this case, in order to maximize the usable time of the cool storage cooler while suppressing the fuel consumption due to the operation of the compressor, it is desirable that the cool storage agent freezes immediately before using the cool storage cooler. However, it is difficult to control the operation of the compressor so that the cold storage agent freezes immediately before the use of the cold storage cooler, because the operation of the compressor that constitutes the refrigeration cycle changes depending on the running state of the vehicle.
そこで、本発明は、コンプレッサ作動による燃料消費を抑制しつつ、使用直前に蓄冷剤が凍結するようにした蓄冷式クーラを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cold storage cooler in which the cold storage agent is frozen immediately before use while suppressing fuel consumption due to compressor operation.
蓄冷式クーラは、コンプレッサ、コンデンサ、膨張弁及びエバポレータを含んだ冷凍サイクルと、エバポレータに熱的に接触する蓄冷剤と、電子制御装置と、を有する。そして、電子制御装置は、車両が目的地に到着する直前に蓄冷剤が凍結するように、車両の情報及び走行ルートの情報に基づいてコンプレッサの作動を制御する。具体的には、電子制御装置は、走行ルートを下り坂、平地、上り坂に区画した各区間について、目的地から出発地に向けて、下り坂、平地、上り坂の順番で優先度を付し、この優先度に従ってコンプレッサを作動させる。 The cool storage cooler has a refrigeration cycle including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, a cool storage agent that makes thermal contact with the evaporator, and an electronic control device. Then, the electronic control unit controls the operation of the compressor based on the information on the vehicle and the information on the traveling route so that the cold storage agent freezes immediately before the vehicle arrives at the destination. Specifically, the electronic control unit assigns priorities in the order of downhill, flatland, and uphill from the destination to the departure point for each section where the travel route is divided into downhill, flatland, and uphill. Then, the compressor is operated according to this priority.
本発明によれば、コンプレッサ作動による燃料消費を抑制しつつ、蓄冷式クーラの使用直前に蓄冷剤を凍結させることができる。 According to the present invention, it is possible to freeze the cold storage agent immediately before using the cold storage cooler while suppressing fuel consumption due to the operation of the compressor.
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、トラックのキャビンに設置された蓄冷式クーラの一例を示す。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of a cool storage cooler installed in a cabin of a truck.
キャビン１００の後部、具体的には、図示しない運転席の後方には、運転者が仮眠するときに使用する仮眠用ベッド１２０が設置されている。キャビン１００の左側に位置する、仮眠用ベッド１２０の長手方向の側方には、冷房用の冷風をキャビン１００内に吹き出す、冷風タワー１４０が立設されている。冷風タワー１４０の上端部には、冷風の吹出口１４２と、冷風の吹出方向を変更するルーバ１４４と、が夫々取り付けられている。また、仮眠用ベッド１２０の内部には、蓄冷式クーラの蓄冷剤を内蔵した蓄冷ユニット２００が組み込まれている。 A nap bed 120 used when the driver takes a nap is installed at the rear of the cabin 100, specifically, behind the driver's seat (not shown). On the left side of the cabin 100, on the side of the nap bed 120 in the longitudinal direction, a cold air tower 140 that blows cold air for cooling into the cabin 100 is erected. At the upper end of the cold air tower 140, a cold air outlet 142 and a louver 144 that changes the direction in which the cold air is blown are attached. Further, inside the nap bed 120, a cool storage unit 200 incorporating a cool storage agent of a cool storage type cooler is incorporated.
図２は、蓄冷式クーラのシステム構成の一例を示す。
蓄冷式クーラの冷凍サイクルは、冷媒が循環する冷媒通路２２０に、コンプレッサ（圧縮機）２４０、コンデンサ（凝縮器）２６０、膨張弁（エクスパンジョンバルブ）２８０及びエバポレータ（蒸発器）３００がこの順番で配設されて構成されている。コンプレッサ２４０は、低温・低圧のガス冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒に変化させる。コンデンサ２６０は、高温・高圧のガス冷媒から熱を放出させて、常温・高圧の液状冷媒に変化させる。膨張弁２８０は、常温・高圧の液状冷媒を膨張させて減圧し、低温・低圧の液状冷媒に変化させる。エバポレータ３００は、低温・低圧の液状冷媒が熱を吸収して冷凍機能を発揮し、低温・低圧のガス冷媒に変化させる。そして、冷凍サイクルのうち、膨張弁２８０及びエバポレータ３００が蓄冷ユニット２００に組み込まれている。なお、蓄冷ユニット２００には、冷凍サイクルの少なくともエバポレータ３００が組み込まれていればよい。
FIG. 2 shows an example of the system configuration of the cold storage cooler.
In the refrigeration cycle of the cold storage cooler, a compressor (compressor) 240, a condenser (condenser) 260, an expansion valve (expansion valve) 280, and an evaporator (evaporator) 300 are arranged in this order in a refrigerant passage 220 through which the refrigerant circulates. Is arranged. The compressor 240 compresses the low-temperature/low-pressure gas refrigerant into a high-temperature/high-pressure gas refrigerant. The condenser 260 releases heat from the high-temperature, high-pressure gas refrigerant to change it to a normal-temperature, high-pressure liquid refrigerant. The expansion valve 280 expands the normal temperature/high pressure liquid refrigerant to reduce the pressure, and changes it to a low temperature/low pressure liquid refrigerant. In the evaporator 300, a low-temperature low-pressure liquid refrigerant absorbs heat to exert a refrigerating function, and changes to a low-temperature low-pressure gas refrigerant. Then, in the refrigeration cycle, the expansion valve 280 and the evaporator 300 are incorporated in the cool storage unit 200. In addition, at least the evaporator 300 of the refrigeration cycle may be incorporated in the cold storage unit 200.
コンプレッサ２４０は、作動及び停止を遠隔操作可能にすべく、例えば、エンジン３２０からの回転駆動力を断接する電磁クラッチを内蔵している。即ち、エンジン３２０のクランクシャフトに固定されたプーリ３２０Ａの回転駆動力は、補機ベルト３４０を介して、コンプレッサ２４０のプーリ２４０Ａと、空調装置（エアコンディショナ）のコンプレッサ３６０のプーリ３６０Ａと、に夫々伝達される。そして、コンプレッサ２４０の電磁クラッチを制御することで、そのプーリ２４０Ａに伝達された回転駆動力を断接し、コンプレッサ２４０の作動及び停止を遠隔操作可能にする。なお、空調装置のコンプレッサ３６０も、冷凍サイクルのコンプレッサ２４０と同様に、エンジン３２０からの回転駆動力を断接する電磁クラッチを内蔵している。 The compressor 240 has, for example, a built-in electromagnetic clutch that connects and disconnects the rotational driving force from the engine 320 so that the operation and the stop can be remotely controlled. That is, the rotational driving force of the pulley 320A fixed to the crankshaft of the engine 320 is transmitted to the pulley 240A of the compressor 240 and the pulley 360A of the compressor 360 of the air conditioner (air conditioner) via the accessory belt 340. Each is transmitted. Then, by controlling the electromagnetic clutch of the compressor 240, the rotational driving force transmitted to the pulley 240A is connected/disconnected, so that the compressor 240 can be operated and stopped remotely. Like the compressor 240 of the refrigeration cycle, the compressor 360 of the air conditioner also has a built-in electromagnetic clutch that connects and disconnects the rotational driving force from the engine 320.
また、蓄冷ユニット２００においては、冷凍サイクルのエバポレータ３００と熱的に接触した状態で、蓄冷剤３８０が内蔵されている。蓄冷剤３８０の表面には、その温度を測定する少なくとも１つの温度センサ４００が取り付けられている。温度センサ４００の出力信号、即ち、蓄冷剤温度は、マイクロコンピュータを内蔵した電子制御装置４２０へと入力されている。ここで、蓄冷剤３８０の表面に温度センサ４００が複数取り付けられている場合には、例えば、その平均温度とすることができる。 Further, in the cold storage unit 200, the cold storage agent 380 is incorporated in a state of being in thermal contact with the evaporator 300 of the refrigeration cycle. At least one temperature sensor 400 that measures the temperature of the cool storage agent 380 is attached to the surface of the cool storage agent 380. The output signal of the temperature sensor 400, that is, the cold storage agent temperature is input to the electronic control unit 420 having a microcomputer. Here, when a plurality of temperature sensors 400 are attached to the surface of the cool storage agent 380, the average temperature can be used, for example.
キャビン１００の運転席に対面した所定箇所には、蓄冷式クーラを操作するための操作ボックス４４０が取り付けられている。操作ボックス４４０には、少なくとも、ＬＥＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイ４４０Ａ、蓄冷を開始するときに操作するスイッチ４４０Ｂが夫々取り付けられている。そして、操作ボックス４４０は、電子制御装置４２０と電気的に接続されている。なお、操作ボックス４４０には、例えば、蓄冷式クーラを強制的に作動させるためのスイッチなど、各種のスイッチを含むことができる。 An operation box 440 for operating the cool storage cooler is attached to a predetermined portion of the cabin 100 facing the driver's seat. At least a display 440A such as an LED (Liquid Crystal Display) and a switch 440B operated when starting the cold storage are attached to the operation box 440. The operation box 440 is electrically connected to the electronic control device 420. The operation box 440 can include various switches, such as a switch for forcibly operating the cold storage cooler.
キャビン１００の所定箇所には、車両位置を測位するＧＰＳ（Global Positioning System）を含んだナビゲーションシステム４６０が取り付けられている。ナビゲーションシステム４６０は、ディスプレイ及び入力装置として機能するタッチパネルを備え、走行ルートの設定などを行うことができる。ここでは、ナビゲーションシステム４６０は、走行ルートにおける各区間の距離、道路高低差（勾配）、一般道／高速道を特定可能な情報を出力する。そして、ナビゲーションシステム４６０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワークを介して、電子制御装置４２０と通信可能に接続されている。 A navigation system 460 including a GPS (Global Positioning System) for positioning the vehicle position is attached to a predetermined location of the cabin 100. The navigation system 460 includes a touch panel that functions as a display and an input device, and can set a travel route and the like. Here, the navigation system 460 outputs information capable of specifying the distance of each section in the travel route, the road height difference (gradient), and the general road/highway. The navigation system 460 is communicatively connected to the electronic control device 420 via an in-vehicle network such as a CAN (Controller Area Network).
電子制御装置４２０は、例えば、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）などの不揮発性メモリに格納された制御プログラムを実行することで、ナビゲーションシステム４６０及び温度センサ４００の各出力信号に基づいて、走行ルートにおいてコンプレッサ２４０を作動させる区間（作動区間）を決定する。そして、電子制御装置４２０は、ナビゲーションシステム４６０の測位機能を利用し、トラックが作動区間を走行しているか否かを判定し、その判定結果に応じてコンプレッサ２４０の電磁クラッチを制御する。以下、この制御プログラムの詳細について説明する。 The electronic control unit 420 executes a control program stored in a non-volatile memory such as a flash ROM (Read Only Memory), for example, on the travel route based on the output signals of the navigation system 460 and the temperature sensor 400. A section in which the compressor 240 is operated (operation section) is determined. Then, the electronic control unit 420 uses the positioning function of the navigation system 460 to determine whether or not the truck is traveling in the operating section, and controls the electromagnetic clutch of the compressor 240 according to the determination result. The details of this control program will be described below.
図３及び図４は、操作ボックス４４０のスイッチ４４０Ｂが操作されたことを契機として、電子制御装置４２０が実行する制御プログラムの一例を示す。なお、トラックの運転者などは、蓄冷を開始するに先立って、必要に応じて、ナビゲーションシステム４６０を操作して走行ルートを登録するものとする。 3 and 4 show an example of the control program executed by the electronic control unit 420 triggered by the operation of the switch 440B of the operation box 440. It is assumed that the truck driver or the like operates the navigation system 460 to register the traveling route, if necessary, before starting the cold storage.
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様。）では、電子制御装置４２０が、ナビゲーションシステム４６０と通信し、運転者などによって走行ルートが登録されているか否かを判定する。そして、電子制御装置４２０は、走行ルートが登録されていると判定すれば、処理をステップ２へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４２０は、走行ルートが登録されていないと判定すれば、処理をステップ１１へと進める（Ｎｏ）。 In step 1 (abbreviated as “S1” in the figure. The same applies hereinafter), the electronic control unit 420 communicates with the navigation system 460 and determines whether or not the driving route is registered by the driver or the like. Then, if the electronic control device 420 determines that the travel route is registered, the process proceeds to step 2 (Yes). On the other hand, if the electronic control unit 420 determines that the travel route is not registered, the process proceeds to step 11 (No).
ステップ２では、電子制御装置４２０が、操作ボックス４４０から各種スイッチの操作状態を読み込み、蓄冷モードが通常モードであるか急速モードであるかを判定する。ここで、通常モードとは、車両情報及び走行ルート情報に応じて自動的にコンプレッサ２４０の作動及び停止を制御し、蓄冷式クーラの使用直前、即ち、目的地に到着する直前に蓄冷剤３８０を凍結させるモードである。また、急速モードとは、コンプレッサ２４０を強制的に作動させ、最短時間で蓄冷剤３８０を凍結させるモードである。そして、電子制御装置４２０は、蓄冷モードが通常モードであると判定すれば、処理をステップ３へと進める。一方、電子制御装置４２０は、蓄冷モードが急速モードであると判定すれば、処理をステップ１１へと進める。 In step 2, the electronic control unit 420 reads the operating states of various switches from the operating box 440 and determines whether the cold storage mode is the normal mode or the rapid mode. Here, in the normal mode, the operation and stop of the compressor 240 are automatically controlled according to the vehicle information and the traveling route information, and the cool storage agent 380 is stored immediately before the cool storage cooler is used, that is, immediately before reaching the destination. It is a freezing mode. Further, the rapid mode is a mode in which the compressor 240 is forcibly operated and the cold storage agent 380 is frozen in the shortest time. When the electronic control unit 420 determines that the cold storage mode is the normal mode, the process proceeds to step 3. On the other hand, if the electronic control unit 420 determines that the cold storage mode is the rapid mode, the process proceeds to step 11.
ステップ３では、電子制御装置４２０が、運転者などに対して放冷開始時間、即ち、蓄冷式クーラの使用を開始する時間を設定させる。なお、放冷開始時間の設定は、例えば、操作ボックス４４０又はナビゲーションシステム４６０で行うことができる。 In step 3, the electronic control unit 420 causes the driver or the like to set the cooling start time, that is, the time to start using the cold storage cooler. The cooling start time can be set, for example, in the operation box 440 or the navigation system 460.
ステップ４では、電子制御装置４２０が、蓄冷式クーラを使用する直前に蓄冷剤３８０が凍結するように、冷凍サイクルのコンプレッサ２４０を作動させる区間を設定する、後述するサブルーチンを実行する。なお、このサブルーチンを実行することで、トラックの走行ルートにおいて、コンプレッサ２４０を作動させる区間が設定される。 In step 4, the electronic control unit 420 executes a subroutine to be described later, which sets a section in which the compressor 240 of the refrigeration cycle is operated so that the cold storage agent 380 is frozen immediately before using the cold storage cooler. By executing this subroutine, a section in which the compressor 240 is operated is set on the travel route of the truck.
ステップ５では、電子制御装置４２０が、操作ボックス４４０のディスプレイ４４０Ａに、蓄冷が完了するまでの残り時間、蓄冷が完了する時間を夫々表示させる。ここでは、電子制御装置４２０は、現在時刻及び放冷開始時間に基づいて、これらの時間を算出することができる。また、蓄冷が完了するまでの残り時間は、これを表示する時点において順次更新される。そして、蓄冷剤３８０が凍結するまでの残り時間及びその蓄冷完了時間が運転者に提示されるため、運転者は蓄冷剤３８０が凍結するまでの時間を把握することができる。 In step 5, the electronic control unit 420 causes the display 440A of the operation box 440 to display the remaining time until the cold storage is completed and the time when the cold storage is completed, respectively. Here, the electronic control unit 420 can calculate these times based on the current time and the cooling start time. Moreover, the remaining time until the cold storage is completed is sequentially updated at the time of displaying this. The remaining time until the cold storage agent 380 is frozen and the cold storage completion time are presented to the driver, so that the driver can grasp the time until the cold storage agent 380 is frozen.
ステップ６では、電子制御装置４２０が、ナビゲーションシステム４６０の測位機能を利用して、トラックの現在位置を測位する。
ステップ７では、電子制御装置４２０が、ステップ４で設定した各区間を参照し、現在位置がコンプレッサ２４０を作動させる区間（作動区間）であるか否かを判定する。そして、電子制御装置４２０は、現在位置が作動区間であると判定すれば、処理をステップ８へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４２０は、現在位置が作動区間でないと判定すれば、処理をステップ９へと進める（Ｎｏ）。
In step 6, the electronic control unit 420 uses the positioning function of the navigation system 460 to position the current position of the truck.
In step 7, the electronic control unit 420 refers to each section set in step 4, and determines whether or not the current position is a section in which the compressor 240 is operated (operation section). Then, if the electronic control device 420 determines that the current position is in the operation section, the process proceeds to step 8 (Yes). On the other hand, if the electronic control unit 420 determines that the current position is not in the operating section, the process proceeds to step 9 (No).
ステップ８では、電子制御装置４２０が、コンプレッサ２４０の電磁クラッチを接続することで、コンプレッサ２４０を作動させる。
ステップ９では、電子制御装置４２０が、コンプレッサ２４０の電磁クラッチを切断することで、コンプレッサ２４０を停止させる。
In step 8, the electronic control unit 420 operates the compressor 240 by connecting the electromagnetic clutch of the compressor 240.
In step 9, the electronic control unit 420 stops the compressor 240 by disengaging the electromagnetic clutch of the compressor 240.
ステップ１０では、電子制御装置４２０が、現在位置が目的地であるか否かを介して、トラックが目的地に到着したか否かを判定する。そして、電子制御装置４２０は、目的地に到着したと判定すれば、処理を終了させる（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４２０は、目的地に到着していないと判定すれば、処理をステップ５へと戻す（Ｎｏ）。 In step 10, the electronic control unit 420 determines whether or not the truck has arrived at the destination, based on whether or not the current position is the destination. Then, if the electronic control unit 420 determines that it has arrived at the destination, it ends the process (Yes). On the other hand, if the electronic control device 420 determines that the destination has not arrived, the process returns to step 5 (No).
ステップ１１では、電子制御装置４２０が、温度センサ４００の出力信号を読み込むことで、蓄冷剤温度を測定する。
ステップ１２では、電子制御装置４２０が、冷凍サイクルの能力及び蓄冷剤温度に基づいて、蓄冷剤３８０が凍結する蓄冷完了時間を算出する。なお、電子制御装置４２０は、蓄冷剤３８０の凍結時間に影響がある外気温度を考慮して、蓄冷剤３８０が凍結する蓄冷完了時間を算出することもできる。
In step 11, the electronic control unit 420 measures the cold storage agent temperature by reading the output signal of the temperature sensor 400.
In step 12, the electronic control unit 420 calculates the cool storage completion time when the cool storage agent 380 freezes based on the capacity of the refrigeration cycle and the cool storage agent temperature. The electronic control unit 420 can also calculate the cool storage completion time when the cool storage agent 380 freezes, in consideration of the outside air temperature that affects the freeze storage time of the cool storage agent 380.
ステップ１３では、電子制御装置４２０が、コンプレッサ２４０の電磁クラッチを接続することで、コンプレッサ２４０を作動させる。
ステップ１４では、電子制御装置４２０が、操作ボックス４４０のディスプレイ４４０Ａに、蓄冷が完了するまでの残り時間、蓄冷が完了する時間を夫々表示させる。ここでは、電子制御装置４２０は、現在時刻及び蓄冷完了時間に基づいて、蓄冷が完了するまでの残り時間を算出することができる。また、蓄冷が完了するまでの残り時間は、これを表示する時点において順次更新される。
In step 13, the electronic control unit 420 operates the compressor 240 by connecting the electromagnetic clutch of the compressor 240.
In step 14, the electronic control unit 420 causes the display 440A of the operation box 440 to display the remaining time until the cold storage is completed and the time when the cold storage is completed, respectively. Here, the electronic control unit 420 can calculate the remaining time until the cold storage is completed based on the current time and the cold storage completion time. Moreover, the remaining time until the cold storage is completed is sequentially updated at the time of displaying this.
ステップ１５では、電子制御装置４２０が、ナビゲーションシステム４６０と通信し、運転者などによって走行ルートが登録されているか否かを判定する。そして、電子制御装置４２０は、走行ルートが登録されていると判定すれば、処理をステップ１６へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４２０は、走行ルートが登録されていないと判定すれば、処理をステップ１９へと進める（Ｎｏ）。なお、走行ルートが登録されているか否かは、ステップ１の判定結果を一時的に記憶しておき、これを参照して判定するようにしてもよい。 In step 15, the electronic control unit 420 communicates with the navigation system 460 to determine whether the driving route is registered by the driver or the like. Then, if the electronic control device 420 determines that the travel route is registered, the process proceeds to step 16 (Yes). On the other hand, if the electronic control device 420 determines that the traveling route is not registered, the process proceeds to step 19 (No). Note that whether or not the travel route is registered may be determined by temporarily storing the determination result of step 1 and referring to it.
ステップ１６では、電子制御装置４２０が、ナビゲーションシステム４６０の測位機能を利用して現在位置を測位し、この現在位置が目的地であるか否かを介して、トラックが目的地に到着したか否かを判定する。そして、電子制御装置４２０は、目的地に到着していないと判定すれば、処理をステップ１７へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４２０は、目的地に到着したと判定すれば、処理をステップ１８へと進める（Ｎｏ）。 In step 16, the electronic control unit 420 measures the current position using the positioning function of the navigation system 460, and determines whether or not the truck has arrived at the destination based on whether or not the current position is the destination. Determine whether. Then, if the electronic control unit 420 determines that it has not arrived at the destination, the process proceeds to step 17 (Yes). On the other hand, if the electronic control device 420 determines that the vehicle has arrived at the destination, the process proceeds to step 18 (No).
ステップ１７では、電子制御装置４２０が、温度センサ４００の出力信号を読み込み、蓄冷剤温度が凍結温度であるか否かを介して、蓄冷が完了したか否かを判定する。そして、電子制御装置４２０は、蓄冷が完了したと判定すれば、処理をステップ１８へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４２０は、蓄冷が完了していないと判定すれば、処理をステップ１４へと戻す（Ｎｏ）。 In step 17, the electronic control unit 420 reads the output signal of the temperature sensor 400, and determines whether or not the cold storage is completed based on whether or not the cold storage agent temperature is the freezing temperature. Then, if the electronic control unit 420 determines that the cold storage is completed, the process proceeds to step 18 (Yes). On the other hand, if the electronic control unit 420 determines that the cold storage has not been completed, the process returns to step 14 (No).
ステップ１８では、電子制御装置４２０が、コンプレッサ２４０の電磁クラッチを切断することで、コンプレッサ２４０を停止させた後、処理を終了させる。 In step 18, the electronic control unit 420 disconnects the electromagnetic clutch of the compressor 240 to stop the compressor 240, and then ends the process.
ステップ１９では、電子制御装置４２０が、例えば、マイクロコンピュータの時計機能を利用し、ステップ１２で算出した蓄冷完了時間になったか否かを判定する。そして、電子制御装置４２０は、蓄冷完了時間になったと判定すれば、処理をステップ１８へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４２０は、蓄冷完了時間になっていないと判定すれば、処理をステップ１４へと戻す（Ｎｏ）。 In step 19, the electronic control unit 420 determines whether or not the cool storage completion time calculated in step 12 has been reached, for example, by using the clock function of the microcomputer. Then, if the electronic control unit 420 determines that the cool storage completion time has come, the process proceeds to step 18 (Yes). On the other hand, if the electronic control unit 420 determines that the cool storage completion time has not come, the process returns to step 14 (No).
図５は、冷凍サイクルのコンプレッサ２４０を作動させる区間を設定するサブルーチンの一例を示す。
ステップ２１では、電子制御装置４２０が、ナビゲーションシステム４６０と通信し、走行ルートに関する情報（距離、道路高低差、一般道／高速道）を取得する。
FIG. 5 shows an example of a subroutine for setting a section in which the compressor 240 of the refrigeration cycle is operated.
In step 21, the electronic control unit 420 communicates with the navigation system 460 to acquire information regarding the traveling route (distance, road height difference, general road/highway).
ステップ２２では、電子制御装置４２０が、走行ルートに関する情報に基づいて、道路区間を解析する。具体的には、電子制御装置４２０は、出発地から目的地までの走行ルートについて、下り坂、平地、上り坂となる区間で複数に区画すると共に、各区間の距離を算出する。また、電子制御装置４２０は、目的地から出発地に向けて、下り坂、平地、上り坂の順番で各区間をソートして優先度を付し、このソート結果を、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリに格納する。即ち、走行ルートが、図６に示すように、出発地から目的地に向けて、平地１、上り坂１、下り坂１、平地２、下り坂２となっている場合、電子制御装置４２０は、下り坂２、下り坂１、平地２、平地１、上り坂１の順番に優先度を付す。 In step 22, the electronic control unit 420 analyzes the road section based on the information regarding the traveling route. Specifically, the electronic control device 420 divides the traveling route from the departure place to the destination into a plurality of sections including a downhill, a flatland, and an uphill, and calculates the distance of each section. Further, the electronic control unit 420 sorts each section in the order of downhill, flatland, and uphill from the destination to the departure point and assigns a priority, and the sorting result is, for example, a RAM (Random Access). Memory) and other volatile memory. That is, when the travel route is as shown in FIG. 6 from the place of departure to the place of destination: flat land 1, uphill 1, downhill 1, flatland 2, downhill 2, the electronic control unit 420 , Downhill 2, downhill 1, flatland 2, flatland 1, and uphill 1 are given priority in this order.
ステップ２３では、電子制御装置４２０が、不揮発性メモリに格納されたテーブル、例えば、図７に示すような車速とエンジン回転数とを関連付けたテーブルを参照し、各区間について、距離及び一般道／高速道に基づいてコンプレッサ２４０の回転数を算出する。ここで、各区間におけるコンプレッサ２４０の回転数が、各区間におけるコンプレッサの作動量の一例として挙げられる。 In step 23, the electronic control unit 420 refers to a table stored in the non-volatile memory, for example, a table associating the vehicle speed and the engine speed as shown in FIG. 7, and for each section, the distance and the general road/ The rotation speed of the compressor 240 is calculated based on the highway. Here, the rotation speed of the compressor 240 in each section is given as an example of the operation amount of the compressor in each section.
即ち、エンジン３２０のプーリ３２０Ａとコンプレッサ２４０のプーリ２４０Ａとの比が１：２（プーリ比２）であり、ある区間が高速道の下り坂でその距離が１０００ｍであると仮定する。この場合、この区間をトラックの制限速度である時速８０ｋｍ／ｈで走行すると、この区間の走行に要する時間は４５秒となる。図７に示すテーブルを参照すると、時速８０ｋｍ／ｈで走行するときのエンジン回転数は１６００ｒｐｍであるので、この区間ではエンジン３２０の回転数は１２００回転（１６００×４５／６０）となる。また、プーリ比が２であるため、この区間を走行することによってコンプレッサ２４０は、１２００回転×２（プーリ比）＝２４００回転だけ回転する。このようにして、各区間におけるコンプレッサ２４０の回転数を算出する。 That is, it is assumed that the ratio between the pulley 320A of the engine 320 and the pulley 240A of the compressor 240 is 1:2 (pulley ratio 2), and a certain section is a downhill of a highway and its distance is 1000 m. In this case, when the vehicle travels in this section at the speed limit of the truck of 80 km/h, the time required for traveling in this section is 45 seconds. Referring to the table shown in FIG. 7, since the engine speed when traveling at a speed of 80 km/h is 1600 rpm, the engine speed of the engine 320 is 1200 rpm (1600×45/60) in this section. Further, since the pulley ratio is 2, traveling in this section causes the compressor 240 to rotate 1200 rotations×2 (pulley ratio)=2400 rotations. In this way, the rotation speed of the compressor 240 in each section is calculated.
なお、車両及び運転者によって、同一道路を走行するときのエンジン回転数及び変速状態が異なるため、図７に示すテーブルのエンジン回転数は、例えば、実際の車両走行に基づく学習によって順次更新することもできる。このようにすれば、車両及び運転者の特性に応じた、車速とエンジン回転数との相関関係を求めることができる。要するに、各区間におけるコンプレッサ２４０の回転数は、エンジン回転数と密接に関連しているため、これを車両走行によって学習することで、制御精度を向上させることができる。 Since the engine speed and the speed change state when traveling on the same road differ depending on the vehicle and the driver, the engine speed in the table shown in FIG. 7 may be sequentially updated by learning based on actual vehicle traveling, for example. You can also In this way, the correlation between the vehicle speed and the engine speed can be obtained according to the characteristics of the vehicle and the driver. In short, the rotation speed of the compressor 240 in each section is closely related to the engine rotation speed. Therefore, by learning the rotation speed of the engine 240 while the vehicle is running, the control accuracy can be improved.
ステップ２４では、電子制御装置４２０が、温度センサ４００の出力信号を読み込むことで、蓄冷剤温度を測定する。
ステップ２５では、電子制御装置４２０が、蓄冷剤温度及び蓄冷剤３８０の熱容量に基づいて、蓄冷剤３８０を凍結させるのに要するコンプレッサ２４０の総回転数を算出する。ここで、コンプレッサ２４０の総回転数が、蓄冷剤が凍結するのに要するコンプレッサの目標作動量の一例として挙げられる。
In step 24, the electronic control unit 420 measures the cold storage agent temperature by reading the output signal of the temperature sensor 400.
In step 25, the electronic control unit 420 calculates the total number of revolutions of the compressor 240 required to freeze the cold storage agent 380, based on the cold storage agent temperature and the heat capacity of the cold storage agent 380. Here, the total number of revolutions of the compressor 240 is given as an example of the target operation amount of the compressor required for freezing the cold storage agent.
ステップ２６では、電子制御装置４２０が、次のような手順を経て、コンプレッサ２４０を作動させる区間を決定する。即ち、電子制御装置４２０は、揮発性メモリに格納されているソート結果である各区間の情報を参照し、目的地から近い順番に各区間のコンプレッサ回転数を順次加算し、これが総回転数以上となるまでに加算したものを、コンプレッサ２４０を作動させる区間として決定する。要するに、電子制御装置４２０は、目的地から出発地に向けて、エンジン負荷が最も小さい下り坂を優先して作動区間とし、これで不足する場合には、その次にエンジン負荷が小さい平地を作動区間とする。また、電子制御装置４２０は、すべての平地を作動区間としても不足する場合には、エンジン負荷が最も大きい上り坂を作動区間として、蓄冷剤３８０を凍結させる。このように作動区間を決定することで、エンジン３２０の燃料消費を抑制しつつ、蓄冷式クーラの使用直前に蓄冷剤３８０を凍結させることができる。その後、電子制御装置４２０は、サブルーチンにおける処理を終了し、処理をメインルーチンへと戻す。 In step 26, the electronic control unit 420 determines the section in which the compressor 240 is operated through the following procedure. That is, the electronic control unit 420 refers to the information of each section, which is the sort result stored in the volatile memory, and sequentially adds the compressor rotation speeds of the respective sections in the order closer to the destination, which is equal to or greater than the total rotation speed. The value added up to is determined as the section in which the compressor 240 is operated. In short, the electronic control unit 420 prioritizes the downhill with the smallest engine load as the operation section from the destination to the departure place, and when it is insufficient, operates the flat ground with the next smallest engine load. The section. Further, when all the flat grounds are insufficient as the operation section, the electronic control device 420 freezes the cold storage agent 380 with the uphill with the largest engine load as the operation section. By determining the operation section in this way, it is possible to freeze the cold storage agent 380 immediately before using the cold storage cooler while suppressing fuel consumption of the engine 320. After that, the electronic control unit 420 ends the processing in the subroutine and returns the processing to the main routine.
要するに、電子制御装置４２０は、走行ルートを下り坂、平地、上り坂に区画した各区間について、目的地から出発地に向けて、下り坂、平地、上り坂の順番で優先度を付し、この優先度に従ってコンプレッサ２４０を作動させる。より具体的には、電子制御装置４２０は、蓄冷剤温度に基づいて蓄冷剤３８０が凍結するのに要するコンプレッサ２４０の総回転数を求め、この総回転数と優先度順に順次選定した各区間におけるコンプレッサ２４０の回転数とに基づいて、コンプレッサ２４０を作動させる。 In short, the electronic control device 420 gives priority to each section in which the traveling route is divided into a downhill, a flatland, and an uphill in the order of the downhill, the flatland, and the uphill from the destination toward the departure point, The compressor 240 is operated according to this priority. More specifically, the electronic control unit 420 obtains the total number of revolutions of the compressor 240 required for freezing of the regenerator 380 based on the temperature of the regenerator, and selects the total number of revolutions and the order of priority in each section. The compressor 240 is operated based on the rotation speed of the compressor 240.
かかる蓄冷式クーラによれば、ナビゲーションシステム４６０に走行ルートが登録されていない場合、又は、蓄冷モードが急速モードである場合、冷凍サイクルのコンプレッサ２４０が強制的に作動して、蓄冷剤３８０が最短時間で凍結される。また、蓄冷剤３８０が凍結するまでの過程において、蓄冷剤３８０が凍結するまでの残り時間及びその蓄冷完了時間が運転者に提示されるため、運転者は蓄冷剤３８０が凍結するまでの時間を把握することができる。さらに、コンプレッサ２４０は、蓄冷剤３８０の蓄冷完了時間前であっても、目的地に到着したとき、又は、蓄冷が完了したときに停止するため、無駄なコンプレッサ２４０の作動が回避され、エンジン３２０の燃料消費の増加を抑制することができる。 According to such a cool storage cooler, when the travel route is not registered in the navigation system 460 or when the cool storage mode is the rapid mode, the compressor 240 of the refrigeration cycle is forcibly operated and the cool storage agent 380 is shortest. Frozen in time. Further, in the process until the cold storage agent 380 freezes, the remaining time until the cold storage agent 380 freezes and the cold storage completion time are presented to the driver, so that the driver sets the time until the cold storage agent 380 freezes. You can figure it out. Furthermore, since the compressor 240 stops even when the cold storage of the cold storage agent 380 is completed, the compressor 240 stops when it reaches the destination or when the cold storage is completed, so that unnecessary operation of the compressor 240 is avoided and the engine 320 It is possible to suppress an increase in fuel consumption.
一方、ナビゲーションシステム４６０に走行ルートが登録され、かつ、蓄冷モードが通常モードである場合、車両情報（車速とエンジン回転数の相関関係、即ち、車速とコンプレッサ作動特性との相関関係）及び走行ルートに関する情報に応じて、燃料消費を抑制しつつ、目的地に到着する直前に蓄冷剤３８０が凍結する、コンプレッサ２４０の作動区間が決定される。そして、トラックがこの区間を走行するとき、冷凍サイクルのコンプレッサ２４０が作動して、蓄冷ユニット２００に内蔵された蓄冷剤３８０が冷却され、目的地に到着する直前、即ち、蓄冷式クーラの使用直前に蓄冷剤３８０が凍結する。 On the other hand, when the travel route is registered in the navigation system 460 and the cold storage mode is the normal mode, vehicle information (correlation between vehicle speed and engine speed, that is, correlation between vehicle speed and compressor operating characteristic) and travel route Depending on the information regarding the above, the operation section of the compressor 240 in which the cold storage agent 380 freezes just before reaching the destination is determined while suppressing fuel consumption. When the truck travels in this section, the compressor 240 of the refrigeration cycle operates to cool the cool storage agent 380 contained in the cool storage unit 200 and immediately before reaching the destination, that is, immediately before using the cool storage cooler. The cold storage agent 380 freezes.
従って、トラックの運転者などが事前に設定した放冷開始時間となったときには、蓄冷式クーラの蓄冷剤３８０の凍結が完了しているので、蓄冷式クーラの作動時間を長くすることができ、快適な仮眠を行うことができる。また、蓄冷式クーラの使用直前に蓄冷剤３８０が凍結するので、例えば、外気によって蓄冷剤３８０が解凍することが抑制され、コンプレッサ２４０を作動させるための燃料消費を低減することができる。さらに、コンプレッサ２４０の作動時間が短縮することから、コンプレッサ２４０の寿命を延長することもできる。その他、冷凍サイクルのコンプレッサ２４０は、空調装置のコンプレッサ３６０とは異なるため、空調性能に与える影響を抑制することもできる。 Therefore, when the cold radiation start time preset by the truck driver or the like is reached, the freezing of the cold storage agent 380 of the cold storage cooler is completed, so that the operating time of the cold storage cooler can be lengthened. You can take a comfortable nap. Further, since the cold storage agent 380 freezes immediately before the use of the cool storage type cooler, for example, thawing of the cold storage agent 380 by the outside air is suppressed, and fuel consumption for operating the compressor 240 can be reduced. Furthermore, since the operation time of the compressor 240 is shortened, the life of the compressor 240 can be extended. In addition, since the compressor 240 of the refrigeration cycle is different from the compressor 360 of the air conditioner, it is possible to suppress the influence on the air conditioning performance.
ところで、蓄冷式クーラの冷凍サイクルの構成部品、エンジン３２０のプーリ３２０Ａなどは、トラックの車種などに応じて変化する。このため、トラックの車種などに応じて、走行ルートを複数に区画した各区間におけるコンプレッサ２４０の回転数、蓄冷剤３８０を凍結させるためのコンプレッサ２４０の総回転数が異なる。この相違点については、トラックの車種などに応じて制御定数を個別に設定すれば足りるが、トラックの種別などに適合した複数の電子制御装置４２０を準備しなければならず、例えば、電子制御装置４２０の管理工数が増加してしまうおそれがある。 By the way, the components of the refrigeration cycle of the regenerative cooler, the pulley 320A of the engine 320, and the like change according to the vehicle type of the truck and the like. Therefore, the number of revolutions of the compressor 240 and the total number of revolutions of the compressor 240 for freezing the cold storage agent 380 are different in each section where the travel route is divided into a plurality of sections, depending on the vehicle type of the truck and the like. Regarding this difference, it suffices to set the control constants individually according to the type of truck, but it is necessary to prepare a plurality of electronic control devices 420 adapted to the types of trucks. The management man-hours of 420 may increase.
そこで、電子制御装置４２０の不揮発性メモリに、トラックの車種などに応じた複数の制御定数を格納しておき、次のような処理によって、その中から適切な制御定数を選定するようにしてもよい。即ち、トラックにおいては、例えば、車種に応じて駆動輪のサイズ、搭載重量などが変化する。このため、電子制御装置４２０は、エンジン回転数、車速及び燃料噴射量の相関関係に応じて車種を特定し、この車種に応じた制御定数を選定する。 Therefore, a plurality of control constants corresponding to the vehicle type of the truck are stored in the non-volatile memory of the electronic control unit 420, and an appropriate control constant can be selected from among them by the following processing. Good. That is, in the truck, for example, the size of the drive wheels, the weight of the vehicle, and the like change depending on the vehicle type. Therefore, the electronic control unit 420 specifies the vehicle type according to the correlation among the engine speed, the vehicle speed, and the fuel injection amount, and selects the control constant according to this vehicle type.
上記蓄冷式クーラでは、蓄冷剤３８０が凍結するのに要するコンプレッサ回転数を用いたが、コンプレッサ２４０における冷媒の吐出量を用いることもできる。この場合、コンプレッサ２４０の冷媒吐出量が、目標作動量及び作動量の一例として挙げられる。また、すべての制御は、電子制御装置４２０で行っているが、その一部の機能を実装する演算ユニットを蓄冷ユニット２００に備えてもよい。 In the above cool storage cooler, the compressor rotation speed required for freezing the cool storage agent 380 is used, but the discharge amount of the refrigerant in the compressor 240 can also be used. In this case, the refrigerant discharge amount of the compressor 240 is an example of the target operation amount and the operation amount. Further, although all the control is performed by the electronic control device 420, the cool storage unit 200 may be provided with an arithmetic unit implementing some of the functions thereof.
２４０ コンプレッサ
２６０ コンデンサ
２８０ 膨張弁
３００ エバポレータ
３８０ 蓄冷剤
４２０ 電子制御装置
240 Compressor 260 Condenser 280 Expansion valve 300 Evaporator 380 Cooling agent 420 Electronic control device
Claims (7)
前記エバポレータに熱的に接触する蓄冷剤と、
車両が目的地に到着する直前に前記蓄冷剤が凍結するように、車両の情報及び走行ルートの情報に基づいて前記コンプレッサの作動を制御する電子制御装置と、
を有し、
前記電子制御装置は、前記走行ルートを下り坂、平地、上り坂に区画した各区間について、目的地から出発地に向けて、下り坂、平地、上り坂の順番で優先度を付し、この優先度に従って前記コンプレッサを作動させる、
ことを特徴とする蓄冷式クーラ。 A refrigeration cycle including a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator,
A regenerator that is in thermal contact with the evaporator,
An electronic control device that controls the operation of the compressor based on the information of the vehicle and the information of the traveling route so that the cold storage agent freezes immediately before the vehicle arrives at the destination,
Have a,
The electronic control unit assigns priorities in the order of downhill, flatland, and uphill from the destination to the departure point for each section that divides the travel route into downhill, flatland, and uphill. Operating the compressor according to priority,
Cold storage-type cooler, wherein a call.
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄冷式クーラ。 The electronic control unit obtains a target operation amount of the compressor required for freezing of the cold storage agent based on the temperature of the cold storage agent, and the target operation amount and the compressor in each of the sections sequentially selected in order of the priority. Based on the operating amount of
The cool storage cooler according to claim 1 , wherein
ことを特徴とする請求項２に記載の蓄冷式クーラ。 The operation amount of the compressor in each section is learned by traveling the vehicle,
The cool storage cooler according to claim 2 , wherein
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の蓄冷式クーラ。 The target operation amount and the operation amount are the rotation speed or the refrigerant discharge amount of the compressor,
The regenerative cooler according to claim 2 or 3 , characterized in that.
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の蓄冷式クーラ。 The electronic control unit selects, from among a plurality of vehicle information, vehicle information according to an engine speed, a vehicle speed and a fuel injection amount,
The cool storage cooler according to any one of claims 1 to 4 , characterized in that
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の蓄冷式クーラ。 The vehicle information is a correlation between vehicle speed and operating characteristics of the compressor,
The cool storage cooler according to any one of claims 1 to 5 , characterized in that.
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の蓄冷式クーラ。 The compressor is rotationally driven by the output of the engine,
The cool storage cooler according to any one of claims 1 to 6 , characterized in that.
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