(57)【要約】【課題】  本発明は、車両用空調装置の可変容量式コンプレッサのシャフトシールを制御により保護することを目的としている。【解決手段】  車両用空調装置は、冷媒を圧縮するための可変容量斜板式コンプレッサと、前記コンプレッサを制御するための制御装置とを具備する。前記コンプレッサは、車両のエンジンにより駆動されており、更に通常前記エンジンに常時接続している。前記制御装置は、前記コンプレッサがオフの状態で且つ前記コンプレッサの回転数が所定の６０００rpm以上の場合に、前記コンプレッサを前もって決められた時間間隔１０分で且つ１分間オンして作動させるように、前記コンプレッサを制御する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用空調装置において、この空調装置は、
冷媒を圧縮するための可変容量式コンプレッサと、
前記コンプレッサを制御するための制御装置と、
を具備しており、
前記コンプレッサは、車両のエンジンにより駆動されており、更に通常前記エンジンに常時接続しており、
前記制御装置は、前記コンプレッサがオフの状態で且つ前記コンプレッサの回転数が所定回転数Ｎ以上の場合に、前記コンプレッサを前もって決められた時間間隔Ｔ1で且つ一時的に（時間Ｔ2）オンして作動させるように、前記コンプレッサを制御することを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記コンプレッサは斜板式であることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記コンプレッサがオフの状態で且つ前記コンプレッサの回転数が所定回転数Ｎ以上の場合に、前記コンプレッサを前記時間間隔Ｔ1が実質的に１分間以上で且つ前記時間Ｔ2が実質的に１分間以上でオンして作動させるように、前記コンプレッサを制御することが好ましく、前記コンプレッサを時間間隔Ｔ1が実質的に１０分間以上で且つ前記時間Ｔ2が実質的に１分間でオンして作動させるように、前記コンプレッサを制御することがより好ましいことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の空調装置。
【請求項４】
前記コンプレッサの前記所定の回転数Ｎは実質的に６０００rpmであることが好ましいことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の空調装置。
【請求項５】
冷媒を圧縮するための可変容量式コンプレッサと、前記コンプレッサを制御するための制御装置とを具備する、車両用空調装置の制御方法において、
この制御方法は前記制御装置において実施されており、前記コンプレッサは、車両のエンジンにより駆動されており、更に通常前記エンジンに常時接続しており、
この方法は、
前記コンプレッサの回転数が所定の回転数Ｎ以上かどうかをチェックする手順と、
前記コンプレッサがオフかどうかをチェックする手順と、
前記コンプレッサがオフの状態で且つ前記コンプレッサの回転数が所定回転数Ｎ以上の場合に、前記コンプレッサを前もって決められた時間間隔Ｔ1で且つ一時的に（時間Ｔ2）オンして作動させる手順と、
を具備することを特徴とする車両用空調装置の制御方法。
【請求項６】
前記コンプレッサは斜板式であることを特徴とする請求項５に記載の制御方法。
【請求項７】
前記制御装置は、前記コンプレッサがオフの状態で且つ前記コンプレッサの回転数が所定回転数Ｎ以上の場合に、前記コンプレッサを前記時間間隔Ｔ1が実質的に１分間以上で且つ前記時間Ｔ2が実質的に１分間以上でオンして作動させるように、前記コンプレッサを制御することが好ましく、前記コンプレッサを時間間隔Ｔ1が実質的に１０分間以上で且つ前記時間Ｔ2が実質的に１分間でオンして作動させるように、前記コンプレッサを制御することがより好ましいことを特徴とする請求項５又は６のいずれかに記載の制御方法。
【請求項８】
前記コンプレッサの前記所定の回転数Ｎは実質的に６０００rpmであることが好ましいことを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に係り、特には車両用空調装置用コンプレッサに係わり、より特別には空調装置用の可変容量式コンプレッサの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置において、可変容量式コンプレッサを具備するものは少なくない。可変容量式コンプレッサは、空調装置の負荷、車両の運転状況等に対応して容量を適宜変化可能であって、温度調節上、省エネルギ効果等種々の利点を有する。また、コンプレッサの駆動装置であるエンジンに直結状態でも良く、クラッチ等を介する必要がないので、固定容量式コンプレッサを使用する場合に比べて、部品点数を削減でき、コスト的にもメリットがある。
【０００３】
可変容量式コンプレッサとしては、斜板式のものが広く使用されており、図１に可変容量斜板式コンプレッサ１０の一般的な構造を示す。コンプレッサ１０は、エンジン（図示されない）により回転駆動されるシャフト２０を具備する。コンプレッサ１０の容量は制御弁４２により制御される。制御弁４２には斜板室１５の圧力が導入されているが、斜板室１５は冷媒の吸い込み経路になっている。斜板室１５に冷媒が導入されるので、シャフト２０はシャフトシール１９でシールされて、冷媒のコンプレッサ１０外への漏洩を防止している。シャフト２０とシャフトシール１９は相対的に摺動するが、その潤滑のためのオイルは斜板室１５に流入する冷媒に含まれており、冷媒がシャフトシール１９まで達することにより、シャフトシール１９はオイルにより潤滑される。図１及び図２では、この様なオイルの流れが矢印により示される。上記の可変容量斜板式コンプレッサの構成は一般的に広く良く知られたものである。
【０００４】
従来技術において、シャフトシール１９の構造に関して提案するものがある（例えば、特許文献１参照）。この様なシャフトシールの構造は既知のものである。このような従来技術においては、車両が運転中でコンプレッサがオフの時、図１，２に示すオイルの流れが悪くなるが、この際特にエンジンの回転数が高回転になった時にシャフトシール周りの圧力が高くなり、シャフトシールに対して厳しい条件となる。上記のような条件は、シャフトシールの耐久性に悪影響を与え、その結果シャフトのシール不良等の問題を生じる可能性を高める。
【０００５】
【特許文献１】特開第２００２−３６４７５９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、そのシャフトシールを保護する構成を有するコンプレッサ、特には車両用空調装置の可変容量式コンプレッサを提供することを目的とする。
本発明のその他の目的は、コンプレッサ、特には車両用空調装置の可変容量式コンプレッサのシャフトシールを保護可能な制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１の形態では、空調装置は、上述した目的を達成するために、冷媒を圧縮するための可変容量式コンプレッサと、前記コンプレッサを制御するための制御装置とを具備する。前記コンプレッサは、車両のエンジンにより駆動されており、更に通常前記エンジンに常時接続している。前記制御装置は、前記コンプレッサがオフの状態で且つ前記コンプレッサの回転数が所定回転数Ｎ以上の場合に、前記コンプレッサを前もって決められた時間間隔Ｔ1で且つ一時的に（時間Ｔ2）オンして作動させるように、前記コンプレッサを制御することを特徴とする。
【０００８】
この様に構成することにより、車両用空調装置の可変容量式コンプレッサのシャフトシールに対して悪影響を与える、高速運転中で且つコンプレッサがオフの状態において、一定の間隔で且つ一時的にコンプレッサをオンすることにより、シャフトシールを保護し、その結果コンプレッサを保護する。
【０００９】
本発明の請求項２の形態では、上記請求項１の形態において、前記コンプレッサは斜板式であることを特徴とする。
本形態によれば、本発明のコンプレッサの型式をより具体化する。
【００１０】
本発明の請求項３の形態では、上記請求項１又は２のいずれかの形態において、前記制御装置は、前記コンプレッサがオフの状態で且つ前記コンプレッサの回転数が所定回転数Ｎ以上の場合に、前記コンプレッサを前記時間間隔Ｔ1が実質的に１分間以上で且つ前記時間Ｔ2が実質的に１分間以上でオンして作動させるように、前記コンプレッサを制御することが好ましく、前記コンプレッサを時間間隔Ｔ1が実質的に１０分間以上で且つ前記時間Ｔ2が実質的に１分間でオンして作動させるように、前記コンプレッサを制御することがより好ましいことを特徴とする。
【００１１】
本形態によれば、本発明に係わる車両用空調装置の制御パラメータをより具体化する形態を開示する。
【００１２】
本発明の請求項４の形態では、上記請求項１から３の形態のいずれか一項において、前記コンプレッサの前記所定の回転数Ｎは実質的に６０００rpmであることが好ましいことを特徴とする。
本形態によれば、本発明に係わる空調装置のコンプレッサの制御パラメータであるコンプレッサの回転数をより具体化する。
【００１３】
本発明の請求項５の形態の車両用空調装置の制御方法では、前記空調装置は、冷媒を圧縮するための可変容量式コンプレッサと、前記コンプレッサを制御するための制御装置とを具備する。この制御方法は前記制御装置により実施されており、前記空調装置の前記コンプレッサは、車両のエンジンにより駆動されており、更に通常前記エンジンに常時接続している。車両用空調装置のこの制御方法は、前記コンプレッサの回転数が所定の回転数Ｎ以上かどうかをチェックする手順と、前記コンプレッサがオフかどうかをチェックする手順と、前記コンプレッサがオフの状態で且つ前記コンプレッサの回転数が所定回転数Ｎ以上の場合に、前記コンプレッサを前もって決められた時間間隔Ｔ1で且つ一時的に（時間Ｔ2）オンして作動させる手順とを具備することを特徴とする。
【００１４】
この様な制御方法により、車両用空調装置の可変容量式コンプレッサのシャフトシールに対して悪影響を与える、高速運転中で且つコンプレッサがオフの状態において、一定の間隔で且つ一時的にコンプレッサをオンすることにより、シャフトシールを保護し、その結果コンプレッサを保護する。
【００１５】
本発明の請求項６の形態では、上記請求項５の形態において、前記コンプレッサは斜板式であることを特徴とする。
本形態によれば、本発明のコンプレッサの型式をより具体化する。
【００１６】
本発明の請求項７の形態では、上記請求項５又は６のいずれかの形態において、前記制御方法は、前記コンプレッサがオフの状態で且つ前記コンプレッサの回転数が所定回転数Ｎ以上の場合に、前記コンプレッサを前記時間間隔Ｔ1が実質的に１分間以上で且つ前記時間Ｔ2が実質的に１分間以上でオンして作動させるように、前記コンプレッサを制御することが好ましく、前記コンプレッサを時間間隔Ｔ1が実質的に１０分間以上で且つ前記時間Ｔ2が実質的に１分間でオンして作動させるように、前記コンプレッサを制御することがより好ましいことを特徴とする。
本形態によれば、本発明に係わる車両用空調装置の制御パラメータをより具体化する形態を開示する。
【００１７】
本発明の請求項８の形態では、上記請求項５から７の形態のいずれか一項において、前記コンプレッサの前記所定の回転数Ｎは実質的に６０００rpmであることが好ましいことを特徴とする。
本形態によれば、本発明に係わる空調装置のコンプレッサの制御パラメータであるコンプレッサの回転数をより具体化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態の車両用空調装置を詳細に説明する。図３及び図４は、本発明に係る車両用空調装置の一実施の形態の制御系を説明しており、図３は本発明の実施の形態の制御系の構成の概略的な説明図であり、図４は本発明の実施の形態の制御を説明するフローチャートである。
【００１９】
本発明の実施の形態の車両用空調装置１は、図１と２に示す可変容量斜板式コンプレッサ１０を具備する。コンプレッサ１０の構造については既に説明したので省略する。
先ず図３を参照して、空調装置の制御の概要を説明する。空調装置１は、車両制御装置（ＥＣＵ）４により制御されているが、本実施の形態においては、ＥＣＵ４はコンプレッサ１０のシャフトシール１９を保護するような制御を含む。車両制御装置（ＥＣＵ）４は、入力されたエンジン回転数よりコンプレッサ１０の回転数を算出する。またコンプレッサ１０の状態（ＯＮ又はＯＦＦ）がＥＣＵ４に入力される。コンプレッサ１０の回転数が高回転でオフ（ＯＦＦ）状態の時、エンジン（図示されない）とコンプレッサ１０は連結されており、コンプレッサ１０のシャフト２０は高速で回転している。一方この際、コンプレッサ１０はオフのため、潤滑オイルを含む冷媒はシャフトシール１９に供給され難い状態であり、シャフトシール１９は貧潤滑状態にある。従って、ＥＣＵ４はコンプレッサ１０の制御対象３、例えば制御弁４２を制御して、コンプレッサ１０を一時的にオン（ＯＮ）することにより、コンプレッサ１０のシャフトシール１９を潤滑し保護する。
【００２０】
次に図４を参照して、本実施の形態による空調装置１の制御をより詳細に説明する。ステップ１０（Ｓ１０）において本制御システムが作動されると、ステップ２０（Ｓ２０）に進む。ステップ２０においては、コンプレッサ１０の回転数Ｎがチェックされる。本実施の形態においては、コンプレッサの回転数Ｎは６０００rpmであることが好ましい。Ｎが６０００rpm以上（ＹＥＳ）の時、ステップ３０（Ｓ３０）に進む。ステップ３０においてコンプレッサ１０がオンかオフか？がチェックされる。コンプレッサ１０がオフ（ＮＯ）の時、ステップ４０（Ｓ４０）に進む。ステップ４０においては、コンプレッサ１０を一時的に所定の時間Ｔ1だけオンさせる。本実施の形態においてＴ1は実質的に１分であることが好ましい。
【００２１】
コンプレッサ１０オンの時間Ｔ1が１分経過すると、ステップ５０（Ｓ５０）に進む。ステップ５０において、別のコンプレッサ・オン指令、例えば空調装置をオンする指令、が出ているかがチェックされる。コンプレッサ・オン指令が出ていなければ（ＮＯ）、ステップ６０（Ｓ６０）に進む。ステップ６０において、コンプレッサ１０のオフ時間Ｔ2がチェックされる。本実施の形態においてＴ2は実質的に１０分であることが好ましい。Ｔ2が１０分を経過していなければステップ５０に戻り、コンプレッサ・オン指令をチェックする。コンプレッサ・オン指令がない状態でＴ2が１０分経過すると、ステップ２０に戻り、ステップ２０からのフローが再度繰り返される。このようにして、コンプレッサ１０の回転数が高回転（Ｎ以上）でオフ（ＯＦＦ）状態の時、コンプレッサ１０を定期的に且つ一時的にオン（ＯＮ）することにより、コンプレッサ１０のシャフトシール１９を潤滑し保護する。
【００２２】
上記の図４の制御フローにおいて、ステップ２０において、コンプレッサの回転数がＮ未満、即ち本実施の形態においてはＮが６０００rpm未満の時（ＮＯの時）にはステップ１１に進む。ステップ１１においては、コンプレッサ１０の現状を維持する。その後ステップ２０に進み、同様の制御フローが繰り返される。また、ステップ３０において、コンプレッサ１０がオン（ＹＥＳ）の時もステップ１１に進む。ステップ５０において、コンプレッサ・オン指令が発信されている（ＹＥＳ）時には、ステップ５１に進む。ステップ５１においては、例えば空調装置１の運転等のコンプレッサの運転モードが実施される。
【００２３】
上記の説明において、コンプレッサの回転数Ｎは６０００rpmとされたが、この値はコンプレッサのタイプ、容量等の仕様により適宜決定されるものであり、この数値は特定の具体例に適しており、説明を分かり易くするための例に過ぎない。更に、制御における時間Ｔ1、Ｔ2について、上記の値がある程度の幅を持っても良いことは、当業者には明らかである。例えば、Ｔ1は１分以上であれば２分等のより長い時間であっても問題はないが、１分の方がより効率的で好適である。またＴ2は、１分以上であれば問題ないが、やはり１０分の方がより効率的で好適である。また、Ｔ1、Ｔ2に関しても、コンプレッサの仕様等により適宜決定されるものであり、コンプレッサのタイプ、車両のタイプ等により好適な値も変化させるべきことは当業者には明らかであり、上記実施の形態における具体的な数値は特定の具体例に適しており、説明を分かり易くするための例に過ぎない。
【００２４】
次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。
本発明の上記の実施の形態の空調装置により以下の効果が期待できる。
・車両用空調装置の可変容量式コンプレッサのシャフトシールに対して悪影響を与える、高速運転中で且つコンプレッサがオフの状態において、一定の時間間隔で且つ一時的にコンプレッサをオンすることにより、シャフトシールを保護し、その結果コンプレッサを保護する。
【００２５】
上記において記載した、あるいは添付図面に示した実施の形態において、本発明の車両用空調装置用のコンプレッサは斜板式として説明されたが、本発明はこれに限定されず、本発明は斜板式以外の可変容量式コンプレッサに適用されても良い。この場合、上記の説明の制御対象はコンプレッサの制御弁４２であったが、対象のタイプのコンプレッサに合わせて制御対象も制御弁４２から変更される。
上記の説明において、本発明の制御は、車両用制御装置（ＥＣＵ）に組み込まれており、ＥＣＵが実施したが、本発明の制御がＥＣＵとは別の制御装置に組み込まれて、それにより実施されても良い。
【００２６】
上記の説明においても記載したように、本発明の制御は、車両用空調装置の制御の一部分として組み込まれるので、上記の実施の形態の制御フローに別の空調装置、コンプレッサ、車両等のための制御手順が組み込まれたり、あるいは加えられても良く、空調装置又はコンプレッサの制御に必要な要素が組み込まれても良い。
【００２７】
上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置用の可変容量斜板式コンプレッサの一般的な構造を示す横断面図である。
【図２】図２は図１のコンプレッサのシャフトシール周りであるＡ部の詳細を示す。
【図３】図３は、本発明に係る空調装置の実施の形態の制御系の構成の概略的な説明図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態の車両用空調装置の制御を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
１    空調装置
３    制御対象
４    車両制御装置（ＥＣＵ）
１０    コンプレッサ
１５    斜板室
１９    シャフトシール
２０    シャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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