(57)【要約】【課題】冷媒の過充填による空調システムの不具合を特定することを目的とする。【解決手段】情報取得部３０によって、コンプレッサ１２によって圧縮された冷媒を、コンデンサ１４及びエバポレータ１６へ循環させる空調システム１０から、コンプレッサ１２によって圧縮された冷媒の圧力と、コンプレッサ１２の動作電流とを取得する。判定部３６によって、冷媒の圧力とコンプレッサの動作電流とが、コンプレッサの潤滑油に関する予め定められた関係である場合に、空調システム１０に充填された冷媒が過充填であると判定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサによって圧縮された冷媒をコンデンサ及びエバポレータへ循環させる空調システムから、前記コンプレッサによって圧縮された前記冷媒の圧力と、前記コンプレッサの動作電流とを取得する情報取得部と、
前記情報取得部によって取得された前記冷媒の圧力と前記コンプレッサの動作電流とが、前記コンプレッサの潤滑油に関する予め定められた関係である場合に、前記空調システムに充填された前記冷媒が過充填であると判定する判定部と、
を備える判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システムに充填された冷媒が過充填であることを判定する判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、コンプレッサによって圧縮された冷媒の圧力を検出する冷媒圧センサと、ブロワファンの駆動状態に対応する切り替え圧力が設定されたマップを参照して、冷媒の圧力がマップより得られる切り替え圧力より低いと判定した場合に、冷媒の流路を切り替えて、コンプレッサを作動させる車両用空調装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１７４４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空調システムの冷媒の流路に規定量以上の冷媒が封入された場合、冷媒の過充填となり、空調システムのコンプレッサが停止する。空調システムのコンプレッサが停止した場合には、停止の原因を特定し対策を講ずる必要がある。しかし、上記特許文献１の技術のように、冷媒の圧力のみを用いて空調システムの停止の原因を特定することを試みたとしても、空調システムへの冷媒の過充填が原因であるか否かについては特定することができない。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、冷媒の過充填による空調システムの不具合を特定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に記載の判定装置は、コンプレッサによって圧縮された冷媒を、コンデンサ及びエバポレータへ循環させる空調システムから、前記コンプレッサによって圧縮された前記冷媒の圧力と、前記コンプレッサの動作電流とを取得する情報取得部と、前記情報取得部によって取得された前記冷媒の圧力と前記コンプレッサの動作電流とが、前記コンプレッサの潤滑油に関する予め定められた関係である場合に、前記空調システムに充填された前記冷媒が過充填であると判定する判定部と、を備える。
【０００７】
請求項１に記載の判定装置によれば、情報取得部によって、コンプレッサによって圧縮された冷媒をコンデンサ及びエバポレータへ循環させる空調システムから、コンプレッサによって圧縮された冷媒の圧力と、コンプレッサの動作電流とが取得される。また、判定部によって、情報取得部によって取得された冷媒の圧力とコンプレッサの動作電流とが、コンプレッサの潤滑油に関する予め定められた関係である場合に、空調システムに充填された冷媒が過充填であると判定する。これにより、冷媒の過充填による空調システムの不具合を特定することができる。
【０００８】
なお、コンプレッサの潤滑油に関する予め定められた関係とは、例えば、空調システムのコンプレッサにおいて、冷媒を圧縮する際に潤滑油が冷媒の流路に送り出された後、コンプレッサに戻らなくなる場合の、冷媒の圧力とコンプレッサの動作電流との関係を表す。コンプレッサの潤滑油に関する予め定められた関係は、空調システムに充填された冷媒が過充填であることを表す。
【０００９】
また、前記判定部は、前記情報取得部によって取得された前記冷媒の圧力と前記コンプレッサの動作電流とが、コンプレッサの潤滑油が前記冷媒の流路に送り出された後、前記コンプレッサに戻らなくなる場合の、前記冷媒の圧力と前記動作電流との関係である場合に、前記空調システムに充填された前記冷媒が過充填であると判定するようにしてもよい。
【００１０】
また、判定装置は、前記情報取得部によって取得された前記冷媒の圧力が予め定められた閾値よりも大きい場合に、前記コンプレッサを停止させるように制御する制御部を更に備え、前記判定部は、前記制御部による前記コンプレッサの停止の制御が、予め定められた回数以上である場合に、前記空調システムに充填された前記冷媒が過充填であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００１１】
また、判定装置は、冷媒が過充填であると判定された場合に、コンプレッサを停止させるように制御する制御部を更に備えてもよい。これにより、コンプレッサの摺動で固着したことによる故障の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明によれば、冷媒の過充填による空調システムの不具合を特定することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る判定システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】空調システムの詳細な構成例を示す模式図である。
【図３】コンプレッサの動作電流と冷媒の圧力との関係を示す図である。
【図４】実施形態に係る判定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】冷媒の過充填の領域を説明するための説明図である。
【図６】実施形態に係る判定装置で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態におけるユーザへの通知例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る判定システムの概略構成を示す模式図である。本実施形態に係る判定システム１は、図１に示すように、空調システム１０と、判定装置２８とを備えている。
【００１６】
空調システム１０は、図１に示すように、コンプレッサ１２と、コンデンサ１４と、エバポレータ１６と、電流検出部２４と、圧力検出部２６とを備えている。コンプレッサ１２とエバポレータ１６とは、冷媒の流路１８によって接続されている。また、コンプレッサ１２とコンデンサ１４とは、冷媒の流路２０によって接続されている。また、コンデンサ１４とエバポレータ１６とは、冷媒の流路２２によって接続されている。空調システム１０の冷媒の流路１８、２０、及び２２には冷媒が封入されており、流路１８、２０、及び２２に封入された冷媒は、コンプレッサ１２、コンデンサ１４及びエバポレータ１６を循環する。
【００１７】
コンプレッサ１２は、エバポレータ１６により吐出された流路１８の冷媒を圧縮する。コンプレッサ１２によって圧縮された冷媒は、高温、高圧、ガス状の状態となる。圧縮された冷媒は、流路２０を流れコンデンサ１４へ流入する。
【００１８】
また、コンプレッサ１２の摺動部（図示省略）には、コンプレッサ１２における摺動から保護するための潤滑油（以下、オイルとも称する。）が存在している。コンプレッサ１２が冷媒を圧縮して送り出す際に、冷媒と共にオイルも流路２０に送り出される。そして、コンプレッサ１２から送り出された冷媒及びオイルは、コンデンサ１４及びエバポレータ１６を循環し、コンプレッサ１２に戻る。
【００１９】
コンデンサ１４は、コンプレッサ１２によって圧縮された流路２０の冷媒を液化させる。そして、コンデンサ１４は、液化させた冷媒を流路２２へ吐出する。流路２２の冷媒は、高温、高圧、液状の状態となる。
【００２０】
エバポレータ１６は、コンデンサ１４によって液化された流路２２の冷媒を気化させる。エバポレータ１６によって冷媒が気化されることにより周辺の熱が奪われ、冷気を送り出すことができる。エバポレータ１６によって得られる冷気は、空調用の冷気として用いられる。そして、エバポレータ１６は、気化させた冷媒を流路１８へ吐出する。
【００２１】
図２に、空調システム１０の詳細な構成例を示す。図２に示すコンプレッサ１２の摺動部（図示省略）には、摺動から保護するためのオイルが備えられている。摺動部のオイルは冷媒と共に流路を循環する。図２に示すように、流路２２とエバポレータ１６とは例えばエキスパンションバルブ３９を介して接続される。コンプレッサ１２によって圧縮された冷媒はコンデンサ１４によって液化され、液化された冷媒はエバポレータ１６によって気化され、冷気４０が生成される。ここで、規定量以上の冷媒が流路に充填された場合、空調システム１０が作動するときに流路内の冷媒の圧力が異常高圧状態となり、空調システム１０内を循環するオイルがコンプレッサ１２に戻らない状態となる。例えば、図２に示すエバポレータ１６がオイルトラップとなり、オイルがエバポレータ１６内に留まり、コンプレッサ１２に戻らなくなるといった状態が発生する。
【００２２】
そこで、本実施形態では、判定システム１の判定装置２８が、コンプレッサ１２によって圧縮された冷媒の圧力とコンプレッサ１２の動作電流とを取得し、冷媒の圧力と動作電流とが、コンプレッサ１２における摺動から保護するためのオイルに関する予め定められた関係である場合に、空調システム１０に充填された冷媒が過充填であると判定する。具体的な処理については以下説明する。
【００２３】
電流検出部２４は、コンプレッサ１２の動作電流を検出する。例えば、コンプレッサ１２が可変コンプレッサである場合には、図３に示すように、動作電流特性に応じて冷媒の流量が制御される。
【００２４】
圧力検出部２６は、コンプレッサ１２によって圧縮された冷媒の圧力を検出する。本実施の形態では、上記図１に示すように、コンプレッサ１２によって圧縮された流路２２の冷媒の圧力を検出する場合を例に説明する。
【００２５】
上記図３に示す例では、冷媒の圧力がＰｄ＝１．０［ＭＰａ］である状態から、Ｐｄ＝１．６［ＭＰａ］の状態へ遷移した場合、コンプレッサ１２の動作電流はほぼ変わらずに、流路内の冷媒の流量が低下する。
【００２６】
判定装置２８は、空調システム１０に充填された冷媒が過充填であるか否かを判定する。判定装置２８は、図４に示すように、情報取得部３０と、制御部３２と、マップ記憶部３４と、判定部３６と、結果出力部３８とを備える。本実施の形態に係る判定装置２８は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する判定処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したＲＯＭと、を含むコンピュータで構成することが出来る。
【００２７】
情報取得部３０は、圧力検出部２６によって検出された冷媒の圧力と、電流検出部２４によって検出された動作電流とを取得する。
【００２８】
制御部３２は、情報取得部３０によって取得された冷媒の圧力が、予め設定された閾値より大きい場合には、空調システム１０のコンプレッサ１２を停止するように制御する。そして、制御部３２は、コンプレッサ１２の停止から圧力が所定値を下回った場合に、コンプレッサ１２を再度起動させるように制御する。また、制御部３２は、圧力検出部２６によって検出された冷媒の圧力が、予め設定された閾値以下である場合には、空調システム１０が通常通り起動していると判定する。なお、本実施形態では、予め設定された閾値を３［ＭＰａ］とする。
【００２９】
本実施形態では、コンプレッサ１２の停止回数が予め定められた回数以上である場合に、後述する判定部３６により冷媒の過充填であるか否かを判定する。本実施形態では、冷媒の過充填の状態を確実に判定するため、冷媒の圧力が予め設定された閾値を超えた状態が複数回発生した場合に、後述する判定部３６により冷媒の過充填であるか否かを判定する。
【００３０】
マップ記憶部３４には、コンプレッサ１２のオイルに関する予め定められた関係の一例であるマップが記憶される。図５に、摺動のためのオイルに関する予め定められたマップの概略図を示す。図５に示すように、規定量の冷媒が空調システムに封入されている場合には、コンプレッサ１２の動作電流と冷媒の圧力との関係はＡ領域となる。一方、規定量以上の冷媒が空調システムに封入されている場合、コンプレッサ１２の動作電流と冷媒の圧力との関係はＣ領域となる。Ｃ領域は、冷媒が過充填されたことにより流路内の圧力が高まり、冷媒と共に流路を循環するオイルがコンプレッサ１２へ戻らない領域に対応する。図５に示すような、コンプレッサ１２内のオイル不足領域を表すマップを予め作成することにより、冷媒の圧力が予め設定された閾値（例えば３［ＭＰａ］）より小さい領域で発生する、冷媒の過充填の状態を特定することができる。
【００３１】
判定部３６は、マップ記憶部３４に記憶されたマップを読み込む。そして、判定部３６は、情報取得部３０によって取得された冷媒の圧力とコンプレッサ１２の動作電流とが、読み込まれたマップのＣ領域である場合に、空調システム１０に充填された冷媒が過充填であると判定する。
【００３２】
結果出力部３８は、判定部３６による判定結果を出力する。例えば、判定部３６により空調システム１０に充填された冷媒が過充填であると判定された場合には、結果出力部３８は、過充填であることを示すダイアグを出力する。また、判定部３６により空調システム１０に充填された冷媒が過充填ではないと判定された場合には、結果出力部３８は、過充填でないことを示す情報を出力する。また、制御部３２により空調システム１０が通常通り起動していると判定された場合には、結果出力部３８は、通常であることを示す情報を出力する。
【００３３】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。空調システム１０が起動され、電流検出部２４によってコンプレッサ１２の動作電流が検出され、圧力検出部２６によって冷媒の圧力が検出され始めると、判定装置２８は、図６に示す判定処理ルーチンを実行する。図６は、本実施形態に係る判定装置２８によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【００３４】
ステップＳ１００において、制御部３２は、空調システム１０のコンプレッサ１２を起動させるように制御する。コンプレッサ１２が起動することにより、空調システム１０の流路に封入された冷媒がコンデンサ１４及びエバポレータ１６へ循環する。
【００３５】
ステップＳ１０２において、判定装置２８は、繰り返し回数を表すカウントＣの値を初期化する。
【００３６】
ステップＳ１０４において、情報取得部３０は、圧力検出部２６によって検出された冷媒の圧力を取得する。
【００３７】
ステップＳ１０６において、制御部３２は、上記ステップＳ１０４で取得された冷媒の圧力が、閾値としての３［ＭＰａ］より大きいか否かを判定する。冷媒の圧力が３［ＭＰａ］より大きい場合には、ステップＳ１１０へ進む。一方、冷媒の圧力が３［ＭＰａ］以下である場合には、ステップＳ１０８へ進む。
【００３８】
ステップＳ１０８において、制御部３２は、空調システム１０が通常状態であることを判定する。
【００３９】
ステップＳ１１０において、制御部３２は、空調システム１０のコンプレッサ１２を停止するように制御する。
【００４０】
ステップＳ１１２において、制御部３２は、上記ステップＳ１１０のコンプレッサ１２の停止から圧力が所定値を下回った場合に、コンプレッサ１２を再度起動させるように制御する。
【００４１】
ステップＳ１１４において、制御部３２は、上記ステップＳ１０２又は前回のステップＳ１１４で更新されたカウントＣに１を加算する。
【００４２】
ステップＳ１１６において、制御部３２は、コンプレッサ１２の停止回数が３回であるか否かを判定する。コンプレッサ１２の停止回数が３回である場合には、ステップＳ１１８へ進む。一方、コンプレッサ１２の停止回数が３回未満である場合には、ステップＳ１０４へ戻る。本実施の形態では、冷媒の過充填の状態を確実に判定するため、前提条件として、コンプレッサ１２の停止が複数回発生した場合に、冷媒が過充填であるか否かの判定を実行する。
【００４３】
ステップＳ１１８において、判定部３６は、マップ記憶部３４に記憶されたマップを読み込む。
【００４４】
ステップＳ１１９において、情報取得部３０は、圧力検出部２６によって検出された冷媒の圧力と、電流検出部２４によって検出された動作電流とを取得する。
【００４５】
ステップＳ１２０において、判定部３６は、上記ステップＳ１１９で取得された冷媒の圧力とコンプレッサ１２の動作電流とが、上記ステップＳ１１８で読み込まれたマップのＣ領域である場合に、空調システム１０に充填された冷媒が過充填であると判定し、ステップＳ１２２へ進む。一方、判定部３６は、上記ステップＳ１１９で取得された冷媒の圧力とコンプレッサ１２の動作電流とが、上記ステップＳ１１８で読み込まれたマップのＣ領域でない場合には、空調システム１０に充填された冷媒は充填でないと判定し、ステップＳ１０２へ戻る。
【００４６】
ステップＳ１２２において、制御部３２は、空調システム１０のコンプレッサ１２を停止するように制御する。
【００４７】
ステップＳ１２４において、結果出力部３８は、上記ステップＳ１０８又は上記ステップＳ１２０の判定結果に応じた情報を出力して、判定処理を終了する。上記ステップＳ１０８において、空調システム１０が通常状態であることが判定された場合には、結果出力部３８は、通常であることを示す情報を出力する。また、上記ステップＳ１２０で冷媒が過充填であると判定された場合には、結果出力部３８は、過充填であることを示すダイアグを出力する。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態に係る判定装置２８によれば、冷媒の圧力とコンプレッサ１２の動作電流とが、コンプレッサの潤滑油に関する予め定められた関係である場合に、空調システム１０に充填された冷媒が過充填であると判定することにより、冷媒の過充填による空調システム１０の不具合を特定することができる。
【００４９】
また、空調システム１０のコンプレッサ１２が停止した場合に、冷媒の過充填による空調システム１０の不具合を早期に特定することができ、早急に対策を講じることができる。このため、空調システム１０の不具合が発生した場合のサービス性を向上させることができる。
【００５０】
また、冷媒の圧力の検出及びコンプレッサ１２の動作電流の検出については、エアコンＥＣＵで用いられる各センサを活用することができ、新たなデバイス等の追加は不要であるため、簡便な構成により冷媒の過充填による空調システム１０の不具合を特定することができる。
【００５１】
また、冷媒の過充填によるオイル貧潤滑から発生するコンプロックを引き起こすシーンにおいて、冷媒が過充填された場合の、コンプレッサ１２の動作電流と冷媒の圧力との関係を表す領域において空調システム１０が作動していることを特定し、当該領域で長時間運転が無きようコンプレッサ１２を停止させることで、コンプロックを防止することができる。また、過充填の状態をユーザに知らせることが可能となる。
【００５２】
なお、上記第１実施形態は、空調システム１０を製造する際、又は車両に搭載された空調システム１０が不具合により停止した際の不具合の特定等に適用可能である。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、第２の実施の形態に係る判定システムの構成は、第１実施形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００５４】
第２実施形態では、空調システム１０と判定装置２８とを含む判定システム１が車両に搭載され、空調システム１０に封入された冷媒が過充填であると判定された場合には、冷媒が過充填であることをユーザに対して表示する点が第１実施形態と異なる。
【００５５】
例えば、図７に示すように、冷媒が過充填であると判定された場合には、判定システム１は、ヒータコントロールパネル内にある空調システム１０の起動スイッチ４２のインジケータ４３を消灯させユーザに対して異常を知らせる。
【００５６】
第２実施形態によれば、空調システム１０の冷媒の過充填の状態をユーザに認識させることにより、空調システム１０の適切な修理処置を速やかに行うことができる。
【００５７】
また、上記の実施形態における判定装置２８で行われる処理は、プログラムを実行することにより行われるソフトウエア処理としてもよいし、ハードウエアで行う処理としてもよい。或いは、ソフトウエア及びハードウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。また、ＲＯＭに記憶されるプログラムは、各種記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。
【００５８】
さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５９】
１     判定システム
１０   空調システム
１２   コンプレッサ
１４   コンデンサ
１６   エバポレータ
１８，２０，２２     流路
２４   電流検出部
２６   圧力検出部
２８   判定装置
３０   情報取得部
３２   制御部
３４   マップ記憶部
３６   判定部
３８   結果出力部
４２   インジケータ
【図１】
2018091524.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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