(57)【要約】【課題】フィードバック電流を検出する電流検出回路が故障した場合にも、リニアソレノイドを適切に駆動制御することが可能な圧縮機の故障診断装置を提供する。【解決手段】圧縮機の故障診断装置は、コンプレッサ１０（圧縮機）内へ冷媒を流入出するためのバルブ１１（アクチュエータ）を開閉作動させるリニアソレノイド１２と、コントローラ２４を備える。コントローラ２４は、ソレノイド電流モニタ回路２２、ＡＤ値入力変換部２４ａおよび電流変換部２４ｂ（電流検出手段）が正常であると判定したとき、フィードバック電流値に応じてソレノイド抵抗値を再設定し、その抵抗値に応じてリニアソレノイド１２を駆動制御する。一方、コントローラ２４は、ソレノイド電流モニタ回路２２、ＡＤ値入力変換部２４ａおよび電流変換部２４ｂが故障していると判定したとき、ソレノイド固定抵抗値を設定し、その固定抵抗値に応じてリニアソレノイド１２を駆動制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機内へ冷媒を流入出するためのアクチュエータを開閉作動させるリニアソレノイドと、
前記リニアソレノイドに流れている電流値を検出し、かつフィードバックする電流検出手段と、
前記電流検出手段の故障を判定する故障判定手段と、
前記故障判定手段により前記電流検出手段が正常であると判定されたとき、前記電流検出手段により検出された電流値に応じて前記リニアソレノイドの抵抗値を再設定するソレノイド抵抗値再設定手段と、
前記故障判定手段により前記電流検出手段が故障していると判定されたとき、前記リニアソレノイドの抵抗値を、前記アクチュエータを開閉作動可能な所定の大きさの固定抵抗値に設定するソレノイド固定抵抗値設定手段と、
前記再設定されたソレノイド抵抗値または前記設定されたソレノイド固定抵抗値に応じて前記リニアソレノイドを駆動制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とする圧縮機の故障診断装置。
【請求項２】
前記故障判定手段は、前記電流検出手段により検出された電流値が所定の範囲内にないとき、前記電流検出手段の故障を判定するように設定されている請求項１に記載の圧縮機の故障診断装置。
【請求項３】
前記圧縮機の故障診断装置は、さらに前記圧縮機の異常を判定する異常判定手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記故障判定手段により前記電流検出手段が故障していると判定され、かつ前記異常判定手段により前記圧縮機が正常であると判定されたとき、前記設定されたソレノイド固定抵抗値に応じて前記リニアソレノイドを駆動制御し、前記故障判定手段により前記電流検出手段が故障していると判定され、かつ前記異常判定手段により前記圧縮機が異常であると判定されたとき、前記リニアソレノイドの駆動制御を禁止するように設定されている請求項１または２に記載の圧縮機の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機の故障診断装置に関し、特に圧縮機に用いられるリニアソレノイドを駆動制御可能な制御装置を備えた圧縮機の故障診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアソレノイドを駆動制御する制御装置として、例えば下記特許文献１に記載されているように、車両に搭載される自動変速機の油圧制御に用いられるリニアソレノイドを駆動制御するものが知られている。この制御装置では、所定のクラッチ圧を発生させるために指令電流値が設定される。また、実際にリニアソレノイドに流れている電流がモニタされてフィードバック制御される。そして、この制御装置では、油温の変化に伴って変化するリニアソレノイドの抵抗値に合致した電流がリニアソレノイドに流れるように、記憶装置に記憶されている抵抗値を逐次補正して、補正後の抵抗値とフィードバック電流値とに基づいて出力電圧値を計算しリニアソレノイドに出力するように構成されている。この制御装置によれば、リニアソレノイドに流れる電流を指令電流値とほぼ一致させることが可能である。
【特許文献１】特開平９−２８０４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された制御装置では、リニアソレノイドに流れている電流をモニタしつつフィードバックする電流検出回路の故障を診断し得る構成とはされていない。このため、リニアソレノイドが駆動可能であるにもかかわらず電流検出回路が故障した場合には、リニアソレノイドに適正な出力電圧値を出力できなくなるので、リニアソレノイドの駆動を停止せざるを得ないという問題があった。この問題は、自動変速機の油圧制御に用いられるリニアソレノイドを駆動制御するものに限らず、圧縮機に用いられるリニアソレノイドを駆動制御するものについても同様に起きていた。
【０００４】
本発明の課題は、フィードバック電流を検出する電流検出回路が故障した場合にも、リニアソレノイドを適切に駆動制御することが可能な圧縮機の故障診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明による圧縮機の故障診断装置は、圧縮機内へ冷媒を流入出するためのアクチュエータを開閉作動させるリニアソレノイドと、前記リニアソレノイドに流れている電流値を検出し、かつフィードバックする電流検出手段と、前記電流検出手段の故障を判定する故障判定手段と、前記故障判定手段により前記電流検出手段が正常であると判定されたとき、前記電流検出手段により検出された電流値に応じて前記リニアソレノイドの抵抗値を再設定するソレノイド抵抗値再設定手段と、前記故障判定手段により前記電流検出手段が故障していると判定されたとき、前記リニアソレノイドの抵抗値を、前記アクチュエータを開閉作動可能な所定の大きさの固定抵抗値に設定するソレノイド固定抵抗値設定手段と、前記再設定されたソレノイド抵抗値または前記設定されたソレノイド固定抵抗値に応じて前記リニアソレノイドを駆動制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この圧縮機の故障診断装置では、故障判定手段により電流検出手段の故障が判定される。そして、故障判定手段により電流検出手段が正常であると判定されたときは、ソレノイド抵抗値再設定手段によりソレノイド抵抗値が再設定される。そして、再設定されたソレノイド抵抗値に応じて駆動制御手段によりリニアソレノイドが駆動制御される。このため、電流検出手段が正常であるときは、リニアソレノイドの駆動状態を確保することができる。一方、故障判定手段により電流検出手段が故障していると判定されたときは、ソレノイド固定抵抗値設定手段によりソレノイド固定抵抗値が設定され、その設定されたソレノイド固定抵抗値に応じて駆動制御手段によりリニアソレノイドが駆動制御される。このため、電流検出手段が故障しているときであっても、リニアソレノイドの駆動が停止されなくなって、リニアソレノイドの駆動状態を維持することが可能である。
【０００７】
本発明の実施に際して、前記故障判定手段は、前記電流検出手段により検出された電流値が所定の範囲内にないとき、前記電流検出手段の故障を判定するように設定されていることも可能である。
【０００８】
電流検出手段の故障としては、例えば電流検出手段の断線や短絡、または配線不良などが考えられ、その故障時に検出される電流値は所定の範囲内に収まらない大きさの値である。これによれば、フィードバック電流値を用いることで、電流検出手段の故障を簡易に判定することができる。
【０００９】
また、本発明の実施に際して、前記圧縮機の故障診断装置は、さらに前記圧縮機の異常を判定する異常判定手段を備え、前記駆動制御手段は、前記故障判定手段により前記電流検出手段が故障していると判定され、かつ前記異常判定手段により前記圧縮機が正常であると判定されたとき、前記設定されたソレノイド固定抵抗値に応じて前記リニアソレノイドを駆動制御し、前記故障判定手段により前記電流検出手段が故障していると判定され、かつ前記異常判定手段により前記圧縮機が異常であると判定されたとき、前記リニアソレノイドの駆動制御を禁止するように設定されていることも可能である。
【００１０】
これによれば、故障判定手段により電流検出手段が故障していると判定され、かつ異常判定手段により圧縮機の異常が判定されたきは、駆動制御手段によりリニアソレノイドの駆動制御が禁止される。このため、圧縮機が異常である場合には、リニアソレノイドの駆動制御が禁止されるので、圧縮機の故障を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は本発明による圧縮機の故障診断装置を適用した車両用空調システムの一実施形態を概略的に表した機能ブロック図を示していて、この車両用空調システムは、コンプレッサ１０と空調ＥＣＵ２０とを備えている。
【００１２】
コンプレッサ１０（圧縮機）は、図示を省略するエバポレータに接続されていて、気化した冷媒を圧縮して液体に戻す前の段階で、冷媒が液化し易いように加圧するものである。コンプレッサ１０は、例えば可変容量式のものであって、低電圧制御時におけるコンプレッサ１０の吐出容量を通常制御時よりも減少させることができる。なお、コンプレッサ１０は、可変容量式に限らず、例えば固定容量式のものであってもよい。このコンプレッサ１０は、バルブ１１とリニアソレノイド１２とを備えている。
【００１３】
バルブ１１（アクチュエータ）は、コンプレッサ１０内への冷媒を流入出する機能を有する。リニアソレノイド１２は、制御電流に応じてバルブ１１をリニアに開閉動作可能な周知のものであり、図示を省略するコイル、プランジャなどで構成されている。
【００１４】
空調ＥＣＵ２０は、ソレノイド駆動回路２１、ソレノイド電流モニタ回路２２、コンプレッサ圧力モニタ回路２３およびコントローラ２４からなる。ソレノイド駆動回路２１は、ＩＣで構成されており、リニアソレノイド１２およびコントローラ２４にそれぞれ接続されていて、コントローラ２４の制御指令に応じてリニアソレノイド１２の駆動に必要な大きさの電流をリニアソレノイド１２に供給する。
【００１５】
ソレノイド電流モニタ回路２２は、ＩＣで構成されており、リニアソレノイド１２およびコントローラ２４にそれぞれ接続されていて、リニアソレノイド１２に流れている実電流値に対応した大きさの電圧をコントローラ２４に出力する。コンプレッサ圧力モニタ回路２３は、ＩＣで構成されており、コンプレッサ１０およびコントローラ２４にそれぞれ接続されていて、コンプレッサ１０内の冷媒の圧力を検出してコントローラ２４に出力する。
【００１６】
コントローラ２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としており、空調操作パネル３１のオン操作によりＲＯＭに記憶されている図２の故障診断プログラムを繰り返し実行する。このコントローラ２４は、ソレノイド電流モニタ回路２２に接続されたＡＤ値入力変換部２４ａと、ＡＤ値入力変換部２４ａに接続された電流変換部２４ｂと、電流変換部２４ｂに接続されたソレノイド抵抗値演算部２４ｃと、ソレノイド抵抗値演算部２４ｃに接続された出力電流値演算部２４ｄと、出力電流値演算部２４ｄにそれぞれ接続されたＰＷＭ出力部２４ｅ、空調演算部２４ｆおよびＡＤ値入力変換部２４ｇを機能的に備えている。
【００１７】
ＡＤ値入力変換部２４ａは、ソレノイド電流モニタ回路２２からのアナログ入力をデジタル出力に変換する。電流変換部２４ｂは、ＡＤ値入力変換部２４ａによりデジタル出力に変換された電圧値を電流値に変換する。すなわち、リニアソレノイド１２に流れている電流は、ソレノイド電流モニタ回路２２によりモニタされつつ、フィードバックされてフィードバック電流値がソレノイド電流モニタ回路２２からＡＤ値入力変換部２４ａを経て電流変換部２４ｂに出力されるようになっている。ソレノイド電流モニタ回路２２、ＡＤ値入力変換部２４ａおよび電流変換部２４を互いに接続する回路（以下、フィードバック電流検出回路という）は、電流検出手段としての役割を果たす。
【００１８】
ソレノイド抵抗値演算部２４ｃは、電流変換部２４ｂにより変換されたフィードバック電流値と、空調演算部２４ｆにより演算された電圧値とに基づいてソレノイド抵抗値を演算する。
【００１９】
出力電流値演算部２４ｄは、ソレノイド抵抗値演算部２４ｃにより演算されて再設定されたソレノイド抵抗値と、空調演算部２４ｆにより演算された電圧値とに基づいて出力電流値を演算する。ＰＷＭ出力部２４ｅは、出力電流値演算部２４ｄにより演算された出力電流値に基づいて所定の周波数でリニアソレノイド１２が駆動（パルス幅変調）されるように、ソレノイド駆動回路２１にＰＷＭ信号を出力する。出力電流値演算部２４ｄ、ＰＷＭ出力部２４ｅおよびソレノイド駆動回路２１は、駆動制御手段としての役割を果たす。
【００２０】
空調演算部２４ｆは、空調操作パネル３１に接続されていて、空調操作パネル３１の操作内容に対応した電圧値を演算する。ＡＤ値入力変換部２４ｇは、コンプレッサ圧力モニタ回路２３からのアナログ入力をデジタル出力に変換する。デジタル出力に変換された圧力は出力電流値演算部２４ｄに入力される。
【００２１】
次に、上記のように構成した本実施形態の作動について説明する。コントローラ２４は、空調操作パネル３１のオン操作により図２の故障診断プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。
【００２２】
この故障診断プログラムは、ステップＳ１０にて実行が開始される。最初に、フィードバック電流検出回路が正常である場合について説明する。この場合には、ステップＳ１１の処理により駆動されたリニアソレノイド１２に流れている実際の電流値と、ステップＳ１２の処理によりフィードバック電流検出回路により検出されたフィードバック電流値とがほぼ一致しているため、ステップＳ１３にて「Ｙｅｓ」すなわちフィードバック電流値が正常であると判定して、ステップＳ１４以降の処理を実行する。
【００２３】
ステップＳ１４では、フィードバック電流値と、空調演算部２４ｆにより演算された電圧値とに基づいてソレノイド抵抗値を演算し、新たなソレノイド抵抗値として再設定する。ステップＳ１５では、再設定されたソレノイド抵抗値と、空調演算部２４ｆにより演算された電圧値とに基づいて出力電流値を演算し、演算された出力電流値に応じたＰＷＭ信号をソレノイド駆動回路２１に出力する。ステップＳ１５の処理後、この故障診断プログラムの実行を終了する。
【００２４】
次に、フィードバック電流検出回路が故障している場合について説明する。この故障は、フィードバック電流値検出回路の断線や短絡、または配線不良などに起因するものであり、このときのフィードバック電流値はリニアソレノイド１２に流れている実際の電流値に比して極めて大きい値か、極めて小さい値かのいずれかとなる。このため、コンプレッサ１０が通常作動状態にあるときにリニアソレノイド１２に流れる電流の範囲を基準範囲として、フィードバック電流値がこの基準範囲を大きく上回った場合、あるいは大きく下回った場合にフィードバック電流検出回路が故障しているものと推定することができる。したがって、フィードバック電流検出回路が故障している場合には、フィードバック電流値が基準範囲内に収まらないので、ステップＳ１３にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１６以降の処理を実行する。
【００２５】
ステップＳ１６では、ソレノイド固定抵抗値を新たなソレノイド抵抗値として設定する。このソレノイド固定抵抗値は、ＲＡＭ等に記憶されていて、コンプレッサ１０が通常作動状態にあるときのリニアソレノイド１２の抵抗値に設定されている。次に、ステップＳ１７では、コンプレッサ圧力モニタ回路２３により検出されたコンプレッサ１０内の冷媒の圧力に基づいてコンプレッサ１０に異常が発生しているか否かを判定する。コンプレッサ１０に異常が発生している場合には、コンプレッサ１０内の冷媒の圧力が通常作動状態にあるときの冷媒の圧力に比して大きくなるか、または小さくなる。このため、コンプレッサ１０が通常作動状態にあるときの冷媒の圧力範囲を基準範囲として、冷媒の圧力がこの基準範囲を上回った場合、あるいは下回った場合にコンプレッサ１０に異常が発生しているものと推定することができる。したがって、コンプレッサ１０が正常である場合には、冷媒の圧力が基準範囲内に収まるので、ステップＳ１７にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１５にて、ソレノイド固定抵抗値と、空調演算部２４ｆにより演算された電圧値とに基づいて出力電流値を演算し、演算された出力電流値に応じたＰＷＭ信号をソレノイド駆動回路２１に出力する。ステップＳ１５の処理後、ステップＳ１９にてこの故障診断プログラムの実行を終了する。
【００２６】
一方、コンプレッサ１０に異常が発生している場合には、冷媒の圧力が基準範囲内に収まらないので、ステップＳ１７にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１８にて、ＰＷＭ信号をソレノイド駆動回路２１に出力することなく、ステップＳ１９にてこの故障診断プログラムの実行を終了する。
【００２７】
以上の説明からも明らかなように、本実施形態においては、ステップＳ１３の処理によりフィードバック電流検出回路の故障が判定される。そして、フィードバック電流検出回路が正常であると判定されたときは、ステップＳ１４の処理によりソレノイド抵抗値演算部２４ｃにより演算された抵抗値がソレノイド抵抗値として再設定される。そして、ステップＳ１５の処理により、再設定されたソレノイド抵抗値に応じてリニアソレノイド１２が駆動制御される。このため、フィードバック電流検出回路が正常であるときは、リニアソレノイド１２の駆動状態を確保することができる。一方、ステップＳ１３の処理によりフィードバック電流検出回路が故障していると判定されたときは、ステップＳ１６の処理によりソレノイド固定抵抗値が設定され、コンプレッサ１０が正常であれば、ステップＳ１５の処理によりソレノイド固定抵抗値に応じてリニアソレノイド１２が駆動制御される。このため、フィードバック電流検出回路が故障しているときであっても、リニアソレノイド１２の駆動が停止されなくなって、リニアソレノイド１２の駆動状態が維持される。
【００２８】
また、本実施形態では、ステップＳ１３の処理によりフィードバック電流値を用いてフィードバック電流検出回路の故障が判定される。これにより、フィードバック電流検出回路の故障を簡易に判定することができる。
【００２９】
また、本実施形態では、ステップＳ１３の処理によりフィードバック電流検出回路が故障していると判定され、かつコンプレッサ圧力モニタ回路２３により検出された冷媒の圧力に基づいてステップＳ１７の処理によりコンプレッサ１０が正常であると判定されたときは、ステップＳ１５の処理によりソレノイド固定抵抗値に応じてリニアソレノイド１２が駆動制御される。一方、ステップＳ１３の処理によりフィードバック電流検出回路が故障していると判定され、かつステップＳ１７の処理によりコンプレッサ１０が異常であると判定されたときは、ステップＳ１８の処理によりリニアソレノイド１２の駆動制御が禁止される。
【００３０】
これにより、コンプレッサ１０が異常である場合には、リニアソレノイド１２の駆動制御が禁止されるので、コンプレッサ１０の故障を未然に防止することができる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、本発明による圧縮機の故障診断装置を車両用空調システムに適用したが、これに限らず、リニアソレノイドを用いた圧縮機に広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の圧縮機の故障診断装置を適用した車両用空調システムの一実施形態を概略的に表した機能ブロック図。
【図２】図１のコントローラによって実行される故障診断制御プログラムを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３３】
１０  コンプレッサ（圧縮機）
１１  バルブ（アクチュエータ）
１２  リニアソレノイド
２０  空調ＥＣＵ
２１  ソレノイド駆動回路（駆動制御手段）
２２  ソレノイド電流モニタ回路（電流検出手段）
２３  コンプレッサ圧力モニタ回路（異常判定手段）
２４  コントローラ（故障判定手段、ソレノイド抵抗値再設定手段、ソレノイド固定抵抗値設定手段、駆動制御手段、異常判定手段）
２４ａ  ＡＤ値入力変換部（電流検出手段）
２４ｂ  電流変換部（電流検出手段）
２４ｃ  ソレノイド抵抗値演算部（ソレノイド抵抗値再設定手段）
２４ｄ  出力電流値演算部（駆動制御手段）
２４ｅ  ＰＷＭ出力部（駆動制御手段）
２４ｆ  空調演算部
２４ｇ  ＡＤ値入力変換部（異常判定手段）
３１  空調操作パネル
【図１】
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【図２】
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