JP2003166774A - 輸送機関用温度制御システムの圧縮機制御方法 - Google Patents
輸送機関用温度制御システムの圧縮機制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度制御ユニットの圧縮機の負荷特性を原動
機から利用可能な動力に対してモニターし、変化させ
て、圧縮機能力及び温度引き下げ能力を増加させる。 【解決手段】 原動機から得られる最大動力を求め、圧
縮機の動力要求値を求め、圧縮機の動力要求値が原動機
から得られる最大動力にほぼ等しくなるように圧縮機の
負荷条件を調整する。
機から利用可能な動力に対してモニターし、変化させ
て、圧縮機能力及び温度引き下げ能力を増加させる。 【解決手段】 原動機から得られる最大動力を求め、圧
縮機の動力要求値を求め、圧縮機の動力要求値が原動機
から得られる最大動力にほぼ等しくなるように圧縮機の
負荷条件を調整する。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、輸送機関用温度制御ユニット
に関し、さらに詳細には、輸送機関用温度制御ユニット
の圧縮機制御方法に関する。
に関し、さらに詳細には、輸送機関用温度制御ユニット
の圧縮機制御方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】普通のトラック及びトラクター−トレイ
ラー（以下、車両と呼ぶ）は、輸送中品質を維持するた
めに所定の温度範囲内に維持しなければならない積荷を
輸送することが多い。温度に敏感なかかる積荷を輸送す
る車両は、温度制御ユニットにより所定の温度範囲内に
維持される空調空間を備えている。温度制御ユニットの
動作は、電子制御器によりモニターされ制御される。
ラー（以下、車両と呼ぶ）は、輸送中品質を維持するた
めに所定の温度範囲内に維持しなければならない積荷を
輸送することが多い。温度に敏感なかかる積荷を輸送す
る車両は、温度制御ユニットにより所定の温度範囲内に
維持される空調空間を備えている。温度制御ユニットの
動作は、電子制御器によりモニターされ制御される。
【０００３】温度制御ユニットの１つのコンポーネント
として、温度制御ユニットを循環する冷媒の圧力を上昇
させる圧縮機がある。圧縮機は通常、ディーゼルエンジ
ンまたは電気モーターのような原動機により駆動され
る。原動機は、温度制御ユニットの作動時圧縮機を駆動
する動力を供給する。既存の温度制御ユニットの殆ど
は、コンテナの空調空間を冷却するために最大の冷却能
力を必要とする間、圧縮機を高速度で動作させるように
設計されている。所望の温度設定値に到達すると、圧縮
機の速度が減少される。空調空間の温度の増加によりそ
の温度をまた減少しなければならない場合、圧縮機は設
定値になるまで再び高速運転される。
として、温度制御ユニットを循環する冷媒の圧力を上昇
させる圧縮機がある。圧縮機は通常、ディーゼルエンジ
ンまたは電気モーターのような原動機により駆動され
る。原動機は、温度制御ユニットの作動時圧縮機を駆動
する動力を供給する。既存の温度制御ユニットの殆ど
は、コンテナの空調空間を冷却するために最大の冷却能
力を必要とする間、圧縮機を高速度で動作させるように
設計されている。所望の温度設定値に到達すると、圧縮
機の速度が減少される。空調空間の温度の増加によりそ
の温度をまた減少しなければならない場合、圧縮機は設
定値になるまで再び高速運転される。
【０００４】
【発明の概要】温度を減少させるために圧縮機を高速運
転すると、種々の問題が発生する。先ず第１に、圧縮機
の高速運転に必要な動力が比較的大きいため、圧縮機の
馬力性能を大きくする必要がある。現在のコンパクトな
温度制御ユニットの多くは、原動機が小さすぎるため、
高速度で圧縮機の能力及び温度引き下げ能力を最大にす
るために必要な動力を供給できない。
転すると、種々の問題が発生する。先ず第１に、圧縮機
の高速運転に必要な動力が比較的大きいため、圧縮機の
馬力性能を大きくする必要がある。現在のコンパクトな
温度制御ユニットの多くは、原動機が小さすぎるため、
高速度で圧縮機の能力及び温度引き下げ能力を最大にす
るために必要な動力を供給できない。
【０００５】第２に、圧縮機を高速運転すると、温度制
御ユニットのノイズ出力が増加する。ノイズレベルは、
圧縮機の高速運転時間を減少すれば大きく低下するであ
ろう。
御ユニットのノイズ出力が増加する。ノイズレベルは、
圧縮機の高速運転時間を減少すれば大きく低下するであ
ろう。
【０００６】従って、圧縮機の高速運転時間、従って、
ピーク動力要求及び圧縮機が発生するノイズを減少させ
ながら圧縮機の能力を自動的に増加させる圧縮機制御シ
ステムの使用が望ましい。本発明の圧縮機制御方法で
は、圧縮機の負荷特性を原動機から得られる動力に関し
てモニターし、変化させることにより、圧縮機能力及び
温度引き下げ能力を増加させる。
ピーク動力要求及び圧縮機が発生するノイズを減少させ
ながら圧縮機の能力を自動的に増加させる圧縮機制御シ
ステムの使用が望ましい。本発明の圧縮機制御方法で
は、圧縮機の負荷特性を原動機から得られる動力に関し
てモニターし、変化させることにより、圧縮機能力及び
温度引き下げ能力を増加させる。
【０００７】詳述すると、本発明の方法は、圧縮機の動
力要求値を種々の負荷条件の下で比較することにより圧
縮機の動作状態を制御する。このシステムは、実際の動
作モードにおける圧縮機の動力要求値をモニターし、実
際の動力要求値を原動機から得られる最大動力と比較す
る。システムは、この比較に基づき、圧縮機が適当な負
荷条件にとって適当なモードで動作しているか否か、ま
たは圧縮機の能力を最大にするために動作モードを切り
換える必要があるか否かを判定する。
力要求値を種々の負荷条件の下で比較することにより圧
縮機の動作状態を制御する。このシステムは、実際の動
作モードにおける圧縮機の動力要求値をモニターし、実
際の動力要求値を原動機から得られる最大動力と比較す
る。システムは、この比較に基づき、圧縮機が適当な負
荷条件にとって適当なモードで動作しているか否か、ま
たは圧縮機の能力を最大にするために動作モードを切り
換える必要があるか否かを判定する。
【０００８】圧縮機は、最大能力を発揮するために利用
可能な動力に基づいて圧縮機の種々の動作モードを絶え
ずモニターすることにより、たとえ空調空間のドアが規
則的に開放されたとしても、温度をより迅速に低下する
ことができる。さらに、圧縮機の高速運転時間を減少さ
せて、圧縮機及び温度制御ユニットの総合ノイズレベル
を減少することができる。
可能な動力に基づいて圧縮機の種々の動作モードを絶え
ずモニターすることにより、たとえ空調空間のドアが規
則的に開放されたとしても、温度をより迅速に低下する
ことができる。さらに、圧縮機の高速運転時間を減少さ
せて、圧縮機及び温度制御ユニットの総合ノイズレベル
を減少することができる。
【０００９】詳述すると、本発明は、輸送機関用温度制
御ユニットの圧縮機制御方法を提供する。温度制御ユニ
ットは、圧縮機に動力を供給する原動機を含む。圧縮機
は、その負荷条件に応じて変化する動力要求値を有す
る。この方法は、原動機から得られる最大動力を求め、
圧縮機の動力要求値を求め、圧縮機の動力要求値が原動
機から得られる最大動力にほぼ等しくなるように圧縮機
の負荷条件を調整するステップを含む。
御ユニットの圧縮機制御方法を提供する。温度制御ユニ
ットは、圧縮機に動力を供給する原動機を含む。圧縮機
は、その負荷条件に応じて変化する動力要求値を有す
る。この方法は、原動機から得られる最大動力を求め、
圧縮機の動力要求値を求め、圧縮機の動力要求値が原動
機から得られる最大動力にほぼ等しくなるように圧縮機
の負荷条件を調整するステップを含む。
【００１０】本発明の１つの局面において、利用可能な
最大動力はユニットのテストにより求める。圧縮機の動
力要求値は、下式により求めるか、または探索表により
求めることができる。 本発明の別の局面において、圧縮機の負荷条件を調整す
るステップは、圧縮機速度及び圧縮機吸込み圧力のうち
の少なくとも１つを変化させるステップを含む。
最大動力はユニットのテストにより求める。圧縮機の動
力要求値は、下式により求めるか、または探索表により
求めることができる。 本発明の別の局面において、圧縮機の負荷条件を調整す
るステップは、圧縮機速度及び圧縮機吸込み圧力のうち
の少なくとも１つを変化させるステップを含む。
【００１１】本発明はまた、圧縮機の作動に利用できる
所定の最大動力に関して温度制御ユニットの温度引き下
げ能力を最大にするための圧縮機制御方法を含む。この
方法は、圧縮機を低速度で且つ所定の最大値に等しいか
それよりも低い吸込み圧力設定値で始動させ、吸込み圧
力が最大吸込み圧力設定値に到達するまで圧縮機の作動
に利用できる最大動力により許容されるように吸込み圧
力を変化させ、吸込み圧力が最大吸込み圧力に到達した
後は圧縮機の作動に利用できる最大動力により許容され
るように圧縮機速度を増加させるステップを含む。この
方法はさらに、圧縮機の作動に利用できる所定の最大動
力を一旦超えると、吸込み圧力を減少させる前に圧縮機
速度を最低速度に減少させるステップを含む。
所定の最大動力に関して温度制御ユニットの温度引き下
げ能力を最大にするための圧縮機制御方法を含む。この
方法は、圧縮機を低速度で且つ所定の最大値に等しいか
それよりも低い吸込み圧力設定値で始動させ、吸込み圧
力が最大吸込み圧力設定値に到達するまで圧縮機の作動
に利用できる最大動力により許容されるように吸込み圧
力を変化させ、吸込み圧力が最大吸込み圧力に到達した
後は圧縮機の作動に利用できる最大動力により許容され
るように圧縮機速度を増加させるステップを含む。この
方法はさらに、圧縮機の作動に利用できる所定の最大動
力を一旦超えると、吸込み圧力を減少させる前に圧縮機
速度を最低速度に減少させるステップを含む。
【００１２】本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細
な説明、特許請求の範囲及び添付図面を参照すれば当業
者にとって明らかになるであろう。
な説明、特許請求の範囲及び添付図面を参照すれば当業
者にとって明らかになるであろう。
【００１３】本発明の１つの実施例を詳細に説明する前
に、本発明は、以下の説明及び添付図面において図示説
明した装置の構成及び配置に限定されないことを理解さ
れたい。本発明は、他の実施例または種々の態様で実施
可能である。また、本明細書に用いる術語及び用語は説
明の目的のためであって、限定を意図しないことを理解
されたい。
に、本発明は、以下の説明及び添付図面において図示説
明した装置の構成及び配置に限定されないことを理解さ
れたい。本発明は、他の実施例または種々の態様で実施
可能である。また、本明細書に用いる術語及び用語は説
明の目的のためであって、限定を意図しないことを理解
されたい。
【００１４】
【好ましい実施例の詳細な説明】本発明の方法は、マイ
クロプロセッサー制御型温度制御ユニットに用いる圧縮
機の動作モードをモニターし制御するために利用され
る。かかるシステムでは、圧縮機に入る冷媒の吸込み圧
力、圧縮機から出る冷媒の吐出し圧力及び圧縮機のＲＰ
Ｍを連続してモニターする。吸込み変換器は、圧縮機の
吸込み側の冷媒圧力を測定し、吐出し変換器は圧縮機の
吐出し側の冷媒圧力を測定する。
クロプロセッサー制御型温度制御ユニットに用いる圧縮
機の動作モードをモニターし制御するために利用され
る。かかるシステムでは、圧縮機に入る冷媒の吸込み圧
力、圧縮機から出る冷媒の吐出し圧力及び圧縮機のＲＰ
Ｍを連続してモニターする。吸込み変換器は、圧縮機の
吸込み側の冷媒圧力を測定し、吐出し変換器は圧縮機の
吐出し側の冷媒圧力を測定する。
【００１５】圧縮機ＲＰＭは、予め設定した、または予
めプログラムした圧縮機駆動ＲＰＭ値を用いて間接的に
モニターすることができる。あるいは、圧縮機ＲＰＭ
を、電気モーターに供給される供給周波数から間接的に
求めてもよい。以下において、本発明の温度制御ユニッ
トの一例を図３及び４を参照して説明する。しかしなが
ら、本発明のシステムは広範囲の温度制御ユニットに組
み込み可能であることを理解されたい。
めプログラムした圧縮機駆動ＲＰＭ値を用いて間接的に
モニターすることができる。あるいは、圧縮機ＲＰＭ
を、電気モーターに供給される供給周波数から間接的に
求めてもよい。以下において、本発明の温度制御ユニッ
トの一例を図３及び４を参照して説明する。しかしなが
ら、本発明のシステムは広範囲の温度制御ユニットに組
み込み可能であることを理解されたい。
【００１６】添付図面に示すフローチャートは、本発明
の方法の実施に使用可能なコンピュータプログラムの形
のアルゴリズムを略示したものである。この方法は、以
下に述べる態様でデータを記憶し処理できる任意の装置
により実施可能であり、好ましくは、温度制御ユニット
のマイクロプロセッサーにより実行される。
の方法の実施に使用可能なコンピュータプログラムの形
のアルゴリズムを略示したものである。この方法は、以
下に述べる態様でデータを記憶し処理できる任意の装置
により実施可能であり、好ましくは、温度制御ユニット
のマイクロプロセッサーにより実行される。
【００１７】図１は、本発明の圧縮機制御システム１０
を示す。この圧縮機制御システム１０は、圧縮機が始動
されると動作を開始し、圧縮機の運転中継続して動作す
る。説明の目的で、圧縮機制御システム１０を圧縮機の
最初の始動後のある時間における動作について説明する
が、このシステム１０は圧縮機の始動時または連続運転
時の任意の時点においてほぼ同じ態様で動作する。
を示す。この圧縮機制御システム１０は、圧縮機が始動
されると動作を開始し、圧縮機の運転中継続して動作す
る。説明の目的で、圧縮機制御システム１０を圧縮機の
最初の始動後のある時間における動作について説明する
が、このシステム１０は圧縮機の始動時または連続運転
時の任意の時点においてほぼ同じ態様で動作する。
【００１８】圧縮機の始動は圧縮機制御システム１０を
作動させる前に行うが、圧縮機は第１の組の負荷条件の
下で第１の動作モードで動作する。本明細書中の用語
「負荷条件」は、圧縮機にかかる負荷、従って、圧縮機
の駆動に必要な動力に影響を与える圧縮機の種々の動作
条件のことを言う。これらの動作特性の一部は、使用す
る特定の圧縮機により異なる定数である。しかしなが
ら、他の動作特性は可変である。例えば、圧縮機の軸速
度及び圧縮機の吸込み圧力は、圧縮機の駆動に必要な動
力に直接影響を与える入力変数である。
作動させる前に行うが、圧縮機は第１の組の負荷条件の
下で第１の動作モードで動作する。本明細書中の用語
「負荷条件」は、圧縮機にかかる負荷、従って、圧縮機
の駆動に必要な動力に影響を与える圧縮機の種々の動作
条件のことを言う。これらの動作特性の一部は、使用す
る特定の圧縮機により異なる定数である。しかしなが
ら、他の動作特性は可変である。例えば、圧縮機の軸速
度及び圧縮機の吸込み圧力は、圧縮機の駆動に必要な動
力に直接影響を与える入力変数である。
【００１９】図示の実施例において、圧縮機の始動は、
低速動作モードで、吸込み圧力設定値を所定の最大始動
吸込み圧力に等しいかそれよりも小さくして行うのが好
ましい。所定の最大始動吸込み圧力は、好ましくは、始
動時に原動機に過大な負荷を与えない最高吸込み圧力設
定値である。低速または最低速度設定値での圧縮機の始
動は、高速モードで圧縮機を始動させる大部分の従来型
システムの逆である。圧縮機を低速モードで始動させた
後、吸込み圧力を最初に調整することにより、本発明に
より制御される圧縮機の動力要求値を最大にして、圧縮
機能力及び温度引き下げ能力を増加できることが判明し
ている。
低速動作モードで、吸込み圧力設定値を所定の最大始動
吸込み圧力に等しいかそれよりも小さくして行うのが好
ましい。所定の最大始動吸込み圧力は、好ましくは、始
動時に原動機に過大な負荷を与えない最高吸込み圧力設
定値である。低速または最低速度設定値での圧縮機の始
動は、高速モードで圧縮機を始動させる大部分の従来型
システムの逆である。圧縮機を低速モードで始動させた
後、吸込み圧力を最初に調整することにより、本発明に
より制御される圧縮機の動力要求値を最大にして、圧縮
機能力及び温度引き下げ能力を増加できることが判明し
ている。
【００２０】加えて、圧縮機を低速で動作させると、ユ
ニットのノイズが大きく減少する。さらに、吸込み圧力
を始動後できるだけ高いレベルに保持するため、圧縮機
の吸込み側と吐出し側との間の圧力差が比較的低い値に
維持される。圧縮機の圧力差が小さいと、冷媒の吐出し
温度が低くなり、圧縮機の信頼性及び寿命が増加する。
ニットのノイズが大きく減少する。さらに、吸込み圧力
を始動後できるだけ高いレベルに保持するため、圧縮機
の吸込み側と吐出し側との間の圧力差が比較的低い値に
維持される。圧縮機の圧力差が小さいと、冷媒の吐出し
温度が低くなり、圧縮機の信頼性及び寿命が増加する。
【００２１】圧縮機の速度設定値は、温度制御ユニット
に用いる特定の圧縮機及び特定の原動機により異なる。
例えば、原動機がディーゼルエンジンである場合、圧縮
機には通常２つまたは３つの個別の所定速度設定値が存
在する。しかしながら、原動機が可変周波数電気モータ
ーである場合、モーターへの供給周波数を調整して圧縮
機の速度を無限に調整することができる。
に用いる特定の圧縮機及び特定の原動機により異なる。
例えば、原動機がディーゼルエンジンである場合、圧縮
機には通常２つまたは３つの個別の所定速度設定値が存
在する。しかしながら、原動機が可変周波数電気モータ
ーである場合、モーターへの供給周波数を調整して圧縮
機の速度を無限に調整することができる。
【００２２】圧縮機の吸込み圧力は、当業者に知られた
任意の数の適当な方法及び装置を用いて制御することが
できる。例えば、機械式または電気式絞り弁、クランク
室レギュレーターまたは他の可変絞り装置により圧縮機
の吸込み圧力を変化できる。速度と同様に、圧縮機の最
大吸込み圧力は、使用する温度制御ユニットに使用する
特定の圧縮機及び原動機により異なる。
任意の数の適当な方法及び装置を用いて制御することが
できる。例えば、機械式または電気式絞り弁、クランク
室レギュレーターまたは他の可変絞り装置により圧縮機
の吸込み圧力を変化できる。速度と同様に、圧縮機の最
大吸込み圧力は、使用する温度制御ユニットに使用する
特定の圧縮機及び原動機により異なる。
【００２３】圧縮機が始動されると、圧縮機制御システ
ム１０が動作を開始する。ブロック１４において、シス
テム１０は、第１または現在の動作モードの負荷条件の
下で圧縮機の作動に必要な実際の動力を求める。当業者
であれば理解できるように、所与の負荷条件の下で圧縮
機の作動に必要な動力を求める方法は多数存在する。
ム１０が動作を開始する。ブロック１４において、シス
テム１０は、第１または現在の動作モードの負荷条件の
下で圧縮機の作動に必要な実際の動力を求める。当業者
であれば理解できるように、所与の負荷条件の下で圧縮
機の作動に必要な動力を求める方法は多数存在する。
【００２４】１つの可能性として、下式による圧縮機の
動力要求値の計算方法がある。 Ｐ＝必要な動力； ｐs＝吸込み変換器により測定される吸込み圧力； Ｖd＝圧縮機の容積； ＲＰＭ＝圧縮機の軸回転数（毎分）； ＰＲ＝ｐd／ｐs＝圧縮機の吸込み圧力に対する吐出し圧
力（ｐd）の比率； ｎ＝圧縮機テストに基づくポリトロープ指数； ＶＥ＝圧縮機テストに基づく容積効率； ＡＥ＝圧縮機テストに基づく断熱効率。
動力要求値の計算方法がある。 Ｐ＝必要な動力； ｐs＝吸込み変換器により測定される吸込み圧力； Ｖd＝圧縮機の容積； ＲＰＭ＝圧縮機の軸回転数（毎分）； ＰＲ＝ｐd／ｐs＝圧縮機の吸込み圧力に対する吐出し圧
力（ｐd）の比率； ｎ＝圧縮機テストに基づくポリトロープ指数； ＶＥ＝圧縮機テストに基づく容積効率； ＡＥ＝圧縮機テストに基づく断熱効率。
【００２５】これらのパラメータはそれぞれ、圧縮機が
一旦始動されるとモニターするか、または圧縮機のテス
トにより当業者に知られた態様で予め求めたものであ
る。例えば、吸込み圧力ｐsと吐出し圧力ｐdとは、上述
したように圧力変換器により測定される。圧縮機速度Ｒ
ＰＭは、所定の設定から知るか、またはマイクロプロセ
ッサーにより求めることができる。圧縮機の容積Ｖ
dは、圧縮機の幾何学的構成により異なるものであり、
圧縮機の製造者により求められている。ポリトロープ指
数ｎ、容積効率ＶＥ及び断熱効率ＡＥは全て、圧縮機の
テスト時において求められ、圧縮機の比率ＰＲ及び圧縮
機の速度ＲＰＭの関数である。
一旦始動されるとモニターするか、または圧縮機のテス
トにより当業者に知られた態様で予め求めたものであ
る。例えば、吸込み圧力ｐsと吐出し圧力ｐdとは、上述
したように圧力変換器により測定される。圧縮機速度Ｒ
ＰＭは、所定の設定から知るか、またはマイクロプロセ
ッサーにより求めることができる。圧縮機の容積Ｖ
dは、圧縮機の幾何学的構成により異なるものであり、
圧縮機の製造者により求められている。ポリトロープ指
数ｎ、容積効率ＶＥ及び断熱効率ＡＥは全て、圧縮機の
テスト時において求められ、圧縮機の比率ＰＲ及び圧縮
機の速度ＲＰＭの関数である。
【００２６】現在の負荷条件の下で圧縮機を作動するに
必要な実際の動力を求めるもう１つの可能な方法は、マ
イクロプロセッサーに記憶された探索表によるものであ
る。探索表のデータは圧縮機のテスト時に収集し、これ
をシステム１０が用いて圧縮機が必要とする動力を求め
ることができる。例えば、圧縮機のテストにより、所与
の吸込み圧力値ｐs及び吐出し圧力値ｐdに対する圧縮機
トルクまたは動力の値を与える探索表を作成することが
できる。吸込み圧力値ｐs及び吐出し圧力値ｐdは圧縮機
を作動させて連続してモニターするため、プロセッサー
は、探索表から現在の負荷条件に対するトルクまたは動
力値を求めることができる。トルク値を用いる場合、圧
縮機の実際の動力をそのトルク値から導き出すことが可
能である。もちろん、圧縮機の動力と相関可能な他の適
当なデータをトルク値の代わりに使用してもよい。さら
に、他の測定可能な特性を吸込み圧力ｐs及び吐出し圧
力ｐdの代わりに用いることができる。
必要な実際の動力を求めるもう１つの可能な方法は、マ
イクロプロセッサーに記憶された探索表によるものであ
る。探索表のデータは圧縮機のテスト時に収集し、これ
をシステム１０が用いて圧縮機が必要とする動力を求め
ることができる。例えば、圧縮機のテストにより、所与
の吸込み圧力値ｐs及び吐出し圧力値ｐdに対する圧縮機
トルクまたは動力の値を与える探索表を作成することが
できる。吸込み圧力値ｐs及び吐出し圧力値ｐdは圧縮機
を作動させて連続してモニターするため、プロセッサー
は、探索表から現在の負荷条件に対するトルクまたは動
力値を求めることができる。トルク値を用いる場合、圧
縮機の実際の動力をそのトルク値から導き出すことが可
能である。もちろん、圧縮機の動力と相関可能な他の適
当なデータをトルク値の代わりに使用してもよい。さら
に、他の測定可能な特性を吸込み圧力ｐs及び吐出し圧
力ｐdの代わりに用いることができる。
【００２７】ブロック１８において、システム１０は、
ブロック１４で求めた第１の動作モードで必要な動力値
を原動機により発生される利用可能な最大動力と比較す
る。原動機の利用可能な最大動力値は、当業者であれば
理解できるように、温度制御ユニット全体のテストによ
り求める。
ブロック１４で求めた第１の動作モードで必要な動力値
を原動機により発生される利用可能な最大動力と比較す
る。原動機の利用可能な最大動力値は、当業者であれば
理解できるように、温度制御ユニット全体のテストによ
り求める。
【００２８】必要な動力値が圧縮機が利用できる最大動
力よりも大きい場合（ブロック１８におけるイエスの答
え）、圧縮機は原動機により供給可能な動力以上の動力
を要求しているため、圧縮機の負荷を減少して圧縮機の
動力要求値を減少しなければならない。システム１０は
先ず、ブロック２２において、圧縮機が最低速度ＲＰＭ
設定値で動作中であるか否かをチェックする。圧縮機が
最低速度ＲＰＭ設定値で動作していない場合（ブロック
２２のノーの答え）、システム１０は、ブロック２６に
おいて、圧縮機速度ＲＰＭを減少させ、第１の動作モー
ドを第２の動作モードへ切り換える。上述したように、
圧縮機速度を増加または減少できるか否かは使用中の特
定の圧縮機及び原動機による。ブロック３０において，
システム１０はブロック１４へ戻り、圧縮機速度ＲＰＭ
を減少させた第２の動作モードの動力要求値を求める。
力よりも大きい場合（ブロック１８におけるイエスの答
え）、圧縮機は原動機により供給可能な動力以上の動力
を要求しているため、圧縮機の負荷を減少して圧縮機の
動力要求値を減少しなければならない。システム１０は
先ず、ブロック２２において、圧縮機が最低速度ＲＰＭ
設定値で動作中であるか否かをチェックする。圧縮機が
最低速度ＲＰＭ設定値で動作していない場合（ブロック
２２のノーの答え）、システム１０は、ブロック２６に
おいて、圧縮機速度ＲＰＭを減少させ、第１の動作モー
ドを第２の動作モードへ切り換える。上述したように、
圧縮機速度を増加または減少できるか否かは使用中の特
定の圧縮機及び原動機による。ブロック３０において，
システム１０はブロック１４へ戻り、圧縮機速度ＲＰＭ
を減少させた第２の動作モードの動力要求値を求める。
【００２９】ブロック２２において、圧縮機が最低速度
ＲＰＭ設定値で動作していることが判明すると（ブロッ
ク２２のイエスの答え）、システム１０は、ブロック３
４において、吸込み圧力ｐsを減少できるか否かチェッ
クする。上述したように、吸込み圧力はｐs、機械式ま
たは電子式絞り弁、クランク室レギュレーターまたは他
の可変絞り装置により制御できる。吸込み圧力ｐsを制
御できる度合は、使用する特定の絞り装置または調節装
置による。例えば、電子式絞り弁は、絞りを全開（最大
吸込み圧力ｐs）と全閉（吸込み圧力ｐsゼロ）との間で
無限に調節できる。他の絞り装置または圧力調節装置と
して、限られた数の個別設定点でしか吸込み圧力ｐsを
変化できないものがある。
ＲＰＭ設定値で動作していることが判明すると（ブロッ
ク２２のイエスの答え）、システム１０は、ブロック３
４において、吸込み圧力ｐsを減少できるか否かチェッ
クする。上述したように、吸込み圧力はｐs、機械式ま
たは電子式絞り弁、クランク室レギュレーターまたは他
の可変絞り装置により制御できる。吸込み圧力ｐsを制
御できる度合は、使用する特定の絞り装置または調節装
置による。例えば、電子式絞り弁は、絞りを全開（最大
吸込み圧力ｐs）と全閉（吸込み圧力ｐsゼロ）との間で
無限に調節できる。他の絞り装置または圧力調節装置と
して、限られた数の個別設定点でしか吸込み圧力ｐsを
変化できないものがある。
【００３０】吸込み圧力ｐsを減少できる場合（例え
ば、絞り弁を閉じることにより）、圧縮機の作動に必要
な動力も減少される。従って、ブロック３４の答えがイ
エスであれば、システム１０は、ブロック３８におい
て、吸込み圧力ｐsを減少させ、第１の動作モードを第
２の動作モードへ切り換える。ブロック４２において、
システムはブロック１４へ戻り、吸込み圧力ｐsを減少
させた第２の動作モードの動力要求値を求める。
ば、絞り弁を閉じることにより）、圧縮機の作動に必要
な動力も減少される。従って、ブロック３４の答えがイ
エスであれば、システム１０は、ブロック３８におい
て、吸込み圧力ｐsを減少させ、第１の動作モードを第
２の動作モードへ切り換える。ブロック４２において、
システムはブロック１４へ戻り、吸込み圧力ｐsを減少
させた第２の動作モードの動力要求値を求める。
【００３１】吸込み圧力ｐsをこれ以上減少できない場
合（ブロック３４の答えがノー）、圧縮機は最低速度設
定値と最小吸込み圧力設定値で動作する。これらの最小
負荷条件の下で圧縮機が必要とする動力が原動機からの
利用可能な動力よりも大きい場合、システム１０はブロ
ック４６へ進み、原動機の過負荷及び損傷を回避するた
めに圧縮機の運転を停止する。
合（ブロック３４の答えがノー）、圧縮機は最低速度設
定値と最小吸込み圧力設定値で動作する。これらの最小
負荷条件の下で圧縮機が必要とする動力が原動機からの
利用可能な動力よりも大きい場合、システム１０はブロ
ック４６へ進み、原動機の過負荷及び損傷を回避するた
めに圧縮機の運転を停止する。
【００３２】これまで述べたように、システム１０は、
圧縮機が必要とする動力が原動機から得られる動力より
も大きいことがわかると、最初に、圧縮機速度ＲＰＭを
最低速度設定値に減少させる。圧縮機速度ＲＰＭが最低
速度設定値に減少した後に限り、システム１０は吸込み
圧力ｐsを減少させようとする。この順序で、圧縮機の
高速運転時間が最小限に抑えられ、圧縮機のノイズ出力
及び摩耗が最小限に抑えられる。
圧縮機が必要とする動力が原動機から得られる動力より
も大きいことがわかると、最初に、圧縮機速度ＲＰＭを
最低速度設定値に減少させる。圧縮機速度ＲＰＭが最低
速度設定値に減少した後に限り、システム１０は吸込み
圧力ｐsを減少させようとする。この順序で、圧縮機の
高速運転時間が最小限に抑えられ、圧縮機のノイズ出力
及び摩耗が最小限に抑えられる。
【００３３】ブロック１８に戻って、圧縮機の作動に必
要な動力が原動機から利用できる最大動力よりも小さい
場合（ブロック１８の答えがノー）、システム１０は、
ブロック５０において、最初に、圧縮機が最低速度ＲＰ
Ｍ設定値で動作しているか否かチェックする。圧縮機が
最低速度設定値で動作している場合（ブロック５０の答
えがイエス）、システム１０は、ブロック５４におい
て、吸込み圧力ｐsを増加できるか否かをチェックす
る。圧縮機入口における吸込み圧力ｐsを増加させる
と、圧縮機にかかる負荷、従って、圧縮機の作動に必要
な動力が増加する。吸込み圧力ｐsを増加させると、温
度制御ユニットの冷却能力が増加するため、また、圧縮
機が利用できる動力がさらに存在するため、ユニットの
能力及び温度引き下げ能力を最大にするため利用可能な
動力をできるだけ多く使用するのが望ましい。
要な動力が原動機から利用できる最大動力よりも小さい
場合（ブロック１８の答えがノー）、システム１０は、
ブロック５０において、最初に、圧縮機が最低速度ＲＰ
Ｍ設定値で動作しているか否かチェックする。圧縮機が
最低速度設定値で動作している場合（ブロック５０の答
えがイエス）、システム１０は、ブロック５４におい
て、吸込み圧力ｐsを増加できるか否かをチェックす
る。圧縮機入口における吸込み圧力ｐsを増加させる
と、圧縮機にかかる負荷、従って、圧縮機の作動に必要
な動力が増加する。吸込み圧力ｐsを増加させると、温
度制御ユニットの冷却能力が増加するため、また、圧縮
機が利用できる動力がさらに存在するため、ユニットの
能力及び温度引き下げ能力を最大にするため利用可能な
動力をできるだけ多く使用するのが望ましい。
【００３４】吸込み圧力ｐsを増加できる場合（ブロッ
ク５４の答えがイエス）、システム１０は、ブロック５
８において、吸込み圧力ｐsを増加させて温度制御ユニ
ットの能力を増加させ、第１の動作モードを第２の動作
モードへ切り換える。吸込み圧力ｐsをどれだけ多く増
加するかは、再び、使用中の吸込み圧力制御装置及びシ
ステムの種類による。ブロック６２において、システム
１０はブロック１４へ戻り、吸込み圧力ｐsを増加した
第２の動作モードの新しい動力要求値を求める。
ク５４の答えがイエス）、システム１０は、ブロック５
８において、吸込み圧力ｐsを増加させて温度制御ユニ
ットの能力を増加させ、第１の動作モードを第２の動作
モードへ切り換える。吸込み圧力ｐsをどれだけ多く増
加するかは、再び、使用中の吸込み圧力制御装置及びシ
ステムの種類による。ブロック６２において、システム
１０はブロック１４へ戻り、吸込み圧力ｐsを増加した
第２の動作モードの新しい動力要求値を求める。
【００３５】吸込み圧力ｐsをこれ以上増加できない場
合（ブロック５４の答えがノー）、ブロック６６におい
て、圧縮機速度ＲＰＭを増加し、第１の動作モードを第
２の動作モードへ切り換える。上述したように、圧縮機
速度を増加または減少できる否かは使用する特定の圧縮
機及び原動機による。ブロック７０において、システム
はブロック１４へ戻り、圧縮機速度ＲＰＭが増加した第
２の動作モードの新しい動力要求値を求める。
合（ブロック５４の答えがノー）、ブロック６６におい
て、圧縮機速度ＲＰＭを増加し、第１の動作モードを第
２の動作モードへ切り換える。上述したように、圧縮機
速度を増加または減少できる否かは使用する特定の圧縮
機及び原動機による。ブロック７０において、システム
はブロック１４へ戻り、圧縮機速度ＲＰＭが増加した第
２の動作モードの新しい動力要求値を求める。
【００３６】ブロック５０に戻って、圧縮機が最低速度
ＲＰＭ設定値で動作していない場合（ブロック５０の答
えがノー）、吸込み圧力ｐsが既に最大値であることが
わかる。これは、ブロック５４からの一連のステップ
が、圧縮機速度ＲＰＭを最低速度設定値から増加させる
前に吸込み圧力ｐsを最大にするように設計されている
からである。従って、ブロック７４において、システム
１０は、圧縮機速度ＲＰＭを増加できるか否かチェック
する。圧縮機速度ＲＰＭを増加できる場合（ブロック７
４の答えがイエス）、ブロック７８において、圧縮機速
度ＲＰＭが増加され、第１の動作モードが第２の動作モ
ードへ切り換えられる。ブロック８２において、システ
ム１０はブロック１４へ戻り、圧縮機速度ＲＰＭが増加
した第２の動作モードの新しい動力要求値を求める。
ＲＰＭ設定値で動作していない場合（ブロック５０の答
えがノー）、吸込み圧力ｐsが既に最大値であることが
わかる。これは、ブロック５４からの一連のステップ
が、圧縮機速度ＲＰＭを最低速度設定値から増加させる
前に吸込み圧力ｐsを最大にするように設計されている
からである。従って、ブロック７４において、システム
１０は、圧縮機速度ＲＰＭを増加できるか否かチェック
する。圧縮機速度ＲＰＭを増加できる場合（ブロック７
４の答えがイエス）、ブロック７８において、圧縮機速
度ＲＰＭが増加され、第１の動作モードが第２の動作モ
ードへ切り換えられる。ブロック８２において、システ
ム１０はブロック１４へ戻り、圧縮機速度ＲＰＭが増加
した第２の動作モードの新しい動力要求値を求める。
【００３７】圧縮機速度ＲＰＭをこれ以上増加できない
場合（ブロック７４の答えはノー）、圧縮機が必要とす
る動力は原動機からの利用可能な動力にほぼ等しい。利
用可能な動力と必要な動力との間の比較に関連して本明
細書で用いる表現「ほぼ等しい」は、必ずしも動力の大
きさが実質的に等しいことを意味するのではなく、任意
特定の温度制御ユニットにおいて、現在の負荷設定値の
下で、圧縮機の作動に必要な動力が他の利用可能な負荷
設定値の任意のものよりも原動機が利用できる動力の大
きさに近いことを意味する。
場合（ブロック７４の答えはノー）、圧縮機が必要とす
る動力は原動機からの利用可能な動力にほぼ等しい。利
用可能な動力と必要な動力との間の比較に関連して本明
細書で用いる表現「ほぼ等しい」は、必ずしも動力の大
きさが実質的に等しいことを意味するのではなく、任意
特定の温度制御ユニットにおいて、現在の負荷設定値の
下で、圧縮機の作動に必要な動力が他の利用可能な負荷
設定値の任意のものよりも原動機が利用できる動力の大
きさに近いことを意味する。
【００３８】換言すれば、圧縮機の負荷条件は、その特
定の温度制御ユニットについて、原動機が発生する利用
可能な最大動力の大部分または全部が最大冷却能力及び
温度低下能力を得るために圧縮機により利用されるよう
に、最大にされる。必要とされる動力と利用可能な動力
とが実質的に同じであるため、システム１０は、ブロッ
ク８６において、現在の負荷条件で圧縮機を引き続き作
動させる。ブロック８８において、システムはブロック
１４へ戻り、そこで圧縮機の動力を求め、図１に示すよ
うな分析を再び開始する。
定の温度制御ユニットについて、原動機が発生する利用
可能な最大動力の大部分または全部が最大冷却能力及び
温度低下能力を得るために圧縮機により利用されるよう
に、最大にされる。必要とされる動力と利用可能な動力
とが実質的に同じであるため、システム１０は、ブロッ
ク８６において、現在の負荷条件で圧縮機を引き続き作
動させる。ブロック８８において、システムはブロック
１４へ戻り、そこで圧縮機の動力を求め、図１に示すよ
うな分析を再び開始する。
【００３９】ブロック５０から始まるフローの説明から
わかるように、システム１０は、圧縮機が現在利用して
いるよりは多くの動力を利用できることがわかると、最
初に、吸込み圧力ｐsを最大にするように動作する。吸
込み圧力ｐsが最大になった後に限り、システム１０
は、圧縮機速度ＲＴＭを増加しようとする。再び、この
一連の動作により、圧縮機の高速運転時間が最小限に抑
えられ、圧縮機のノイズ出力及び摩耗が最小になる。
わかるように、システム１０は、圧縮機が現在利用して
いるよりは多くの動力を利用できることがわかると、最
初に、吸込み圧力ｐsを最大にするように動作する。吸
込み圧力ｐsが最大になった後に限り、システム１０
は、圧縮機速度ＲＴＭを増加しようとする。再び、この
一連の動作により、圧縮機の高速運転時間が最小限に抑
えられ、圧縮機のノイズ出力及び摩耗が最小になる。
【００４０】空調空間の温度が設定値に近付くにつれ
て、図１に略示したプログラムをブロック１４から所望
の如く反復することが可能となり、温度低下時利用する
動力が上述した態様で引き続き最大にされる。
て、図１に略示したプログラムをブロック１４から所望
の如く反復することが可能となり、温度低下時利用する
動力が上述した態様で引き続き最大にされる。
【００４１】ブロック７４におけるチェックを如何に行
うか（圧縮機速度ＲＴＭを変化できる点を考慮して）
は、使用する温度制御ユニットのタイプ、さらに詳細に
は、使用するコンポーネントのタイプに左右される。例
えば、図２は、温度制御ユニットが原動機としてディー
ゼルエンジンを使用し、圧縮機が高、中、低速の個別の
動作モードを有する場合にブロック７４において如何に
チェックを行うかの一例を示す。
うか（圧縮機速度ＲＴＭを変化できる点を考慮して）
は、使用する温度制御ユニットのタイプ、さらに詳細に
は、使用するコンポーネントのタイプに左右される。例
えば、図２は、温度制御ユニットが原動機としてディー
ゼルエンジンを使用し、圧縮機が高、中、低速の個別の
動作モードを有する場合にブロック７４において如何に
チェックを行うかの一例を示す。
【００４２】図２において、ブロック９０は、圧縮機が
高速設定値を使用できるか否かをチェックする。ブロッ
ク９０の答えがノーであれば、システム１０はブロック
９４へ進む。ブロック９４は、高速設定値を使用できな
いため、システム１０をブロック８６へ進め、そこで圧
縮機は現在の速度設定値で引き続き動作する（図１を参
照）。
高速設定値を使用できるか否かをチェックする。ブロッ
ク９０の答えがノーであれば、システム１０はブロック
９４へ進む。ブロック９４は、高速設定値を使用できな
いため、システム１０をブロック８６へ進め、そこで圧
縮機は現在の速度設定値で引き続き動作する（図１を参
照）。
【００４３】一方、所望の高速設定値を使用できる場合
（ブロック９０の答えがイエス）、システム１０はブロ
ック９８へ進み、圧縮機を高速設定値で作動させるため
の動力要求予測値を求める。しかしながら、ブロック９
８において、動力要求予測値を、ブロック１４において
説明したのと同じ方法で求めるが、圧縮機速度ＲＰＭが
変化するため、通常、それに関連して吸込み圧力ｐsと
吐出し圧力ｐdとが共に変化する。高速設定値での動作
の動力要求予想値を求めるために、これらの圧力変化を
考慮する必要がある。
（ブロック９０の答えがイエス）、システム１０はブロ
ック９８へ進み、圧縮機を高速設定値で作動させるため
の動力要求予測値を求める。しかしながら、ブロック９
８において、動力要求予測値を、ブロック１４において
説明したのと同じ方法で求めるが、圧縮機速度ＲＰＭが
変化するため、通常、それに関連して吸込み圧力ｐsと
吐出し圧力ｐdとが共に変化する。高速設定値での動作
の動力要求予想値を求めるために、これらの圧力変化を
考慮する必要がある。
【００４４】上述した動力方程式を用いて動力要求予測
値を求める場合、ブロック９８において、補正係数を用
いることにより動力要求値をより正確に予測することが
できる。これらの補正係数は、システムのテスト時に求
めて、所望の如く動力計算方程式に加えることができ
る。詳述すると、吸込み圧力ｐsまたは吐出し圧力ｐdを
直接含むか、吸込み圧力ｐsまたは吐出し圧力ｐdの関数
として求められる各パラメータを、システムのテスト時
に見つけた補正係数を用いて予測または補正する。探索
表により動力予測値を求める場合、吸込み圧力ｐs及び
吐出し圧力ｐdを、圧縮機の所定の高速設定値に対する
テストデータを基に予測して、動力要求予測値に到達す
ることができる。
値を求める場合、ブロック９８において、補正係数を用
いることにより動力要求値をより正確に予測することが
できる。これらの補正係数は、システムのテスト時に求
めて、所望の如く動力計算方程式に加えることができ
る。詳述すると、吸込み圧力ｐsまたは吐出し圧力ｐdを
直接含むか、吸込み圧力ｐsまたは吐出し圧力ｐdの関数
として求められる各パラメータを、システムのテスト時
に見つけた補正係数を用いて予測または補正する。探索
表により動力予測値を求める場合、吸込み圧力ｐs及び
吐出し圧力ｐdを、圧縮機の所定の高速設定値に対する
テストデータを基に予測して、動力要求予測値に到達す
ることができる。
【００４５】動力要求予測値が求められると、システム
１０は、その動力要求予測値がディーゼルエンジンから
得られる動力よりも小さいか否かチェックする。動力要
求予測値が利用可能な動力よりも大きい場合（ブロック
１０２の答えがノー）、システムはブロック１０６へ進
む。高速設定値で必要とされる動力がディーゼルエンジ
ンから得られる動力よりも大きいため、ブロック１０６
はシステム１０をブロック８６へ進め、そこで圧縮機は
現在の速度設定値で引き続き動作する（図１を参照）。
１０は、その動力要求予測値がディーゼルエンジンから
得られる動力よりも小さいか否かチェックする。動力要
求予測値が利用可能な動力よりも大きい場合（ブロック
１０２の答えがノー）、システムはブロック１０６へ進
む。高速設定値で必要とされる動力がディーゼルエンジ
ンから得られる動力よりも大きいため、ブロック１０６
はシステム１０をブロック８６へ進め、そこで圧縮機は
現在の速度設定値で引き続き動作する（図１を参照）。
【００４６】一方、動力要求予測値がディーゼルエンジ
ンから得られる動力よりも小さい場合（ブロック１０２
の答えがイエス）、システム１０はブロック１１０へ進
む。高速設定値で必要とされる動力がディーゼルエンジ
ンから得られる動力よりも小さい場合、ブロック１１０
はシステム１０をブロック７８へ進め、圧縮機はより高
い速度設定値に切り換えられる（図１を参照）。
ンから得られる動力よりも小さい場合（ブロック１０２
の答えがイエス）、システム１０はブロック１１０へ進
む。高速設定値で必要とされる動力がディーゼルエンジ
ンから得られる動力よりも小さい場合、ブロック１１０
はシステム１０をブロック７８へ進め、圧縮機はより高
い速度設定値に切り換えられる（図１を参照）。
【００４７】ブロック７４において種々のチェックを行
うための図２に略示した手順は、原動機が電気モーター
である場合も利用できる。しかしながら、電気モーター
の場合、可変周波数電気モーターを用いると圧縮機の速
度制御を無限に行うことができるため、利用可能な速度
設定値の数が有意に増加する可能性がある。
うための図２に略示した手順は、原動機が電気モーター
である場合も利用できる。しかしながら、電気モーター
の場合、可変周波数電気モーターを用いると圧縮機の速
度制御を無限に行うことができるため、利用可能な速度
設定値の数が有意に増加する可能性がある。
【００４８】あるいは、可変周波数電気モーターで駆動
される圧縮機の場合、圧縮機速度の比較的小さな増加ま
たは減少に対してリアルタイムで調整及び動力計算を行
なうことができる。換言すれば、ブロック７４における
チェックを、圧縮機速度を増加するために供給周波数を
増加できるか否かだけに基づくようにしてもよい。圧縮
機速度は、増加できれば増加させる。システム１０は、
速度変化後、動力要求値を求めるために最終的にブロッ
ク１４に戻るため（ブロック８２を参照）、前の速度増
加が不適当であれば圧縮機速度を迅速に再調整すること
ができる。
される圧縮機の場合、圧縮機速度の比較的小さな増加ま
たは減少に対してリアルタイムで調整及び動力計算を行
なうことができる。換言すれば、ブロック７４における
チェックを、圧縮機速度を増加するために供給周波数を
増加できるか否かだけに基づくようにしてもよい。圧縮
機速度は、増加できれば増加させる。システム１０は、
速度変化後、動力要求値を求めるために最終的にブロッ
ク１４に戻るため（ブロック８２を参照）、前の速度増
加が不適当であれば圧縮機速度を迅速に再調整すること
ができる。
【００４９】上述したシステム１０は、原動機から利用
可能な最大動力を利用するため、圧縮機の負荷条件を継
続してモニターし変化させることにより、圧縮機の動力
を最大にする。この考え方を他の種々の態様で実施し
て、本発明のシステム１０で得られる最終結果を得るこ
とができることを理解されたい。圧縮機が必要とする動
力と原動機から得られる最大動力の間の関係をモニター
すると共に圧縮機の負荷条件を動力利用を最大にするた
めに変化できるか否かをチェックするために、他のシス
テム動作パラメータをそれぞれ別個に、または付加的に
使用することができる。
可能な最大動力を利用するため、圧縮機の負荷条件を継
続してモニターし変化させることにより、圧縮機の動力
を最大にする。この考え方を他の種々の態様で実施し
て、本発明のシステム１０で得られる最終結果を得るこ
とができることを理解されたい。圧縮機が必要とする動
力と原動機から得られる最大動力の間の関係をモニター
すると共に圧縮機の負荷条件を動力利用を最大にするた
めに変化できるか否かをチェックするために、他のシス
テム動作パラメータをそれぞれ別個に、または付加的に
使用することができる。
【００５０】例えば、ディーゼルエンジンの場合、エン
ジンの水温度またはエンジンの油溜め温度も圧縮機及び
エンジンにかかる負荷の指標としてモニターすることが
できる。電気モーターでは、巻線電流を圧縮機及びエン
ジンにかかる負荷の指標としてモニターできる。さら
に、圧縮機吐出し温度も圧縮機の負荷を示すものと考え
ることができる。上記及び他のパラメータを、上述のシ
ステム１０で、または独立に、使用して、本発明の目的
である圧縮機の利用動力の最大化を実現できる。
ジンの水温度またはエンジンの油溜め温度も圧縮機及び
エンジンにかかる負荷の指標としてモニターすることが
できる。電気モーターでは、巻線電流を圧縮機及びエン
ジンにかかる負荷の指標としてモニターできる。さら
に、圧縮機吐出し温度も圧縮機の負荷を示すものと考え
ることができる。上記及び他のパラメータを、上述のシ
ステム１０で、または独立に、使用して、本発明の目的
である圧縮機の利用動力の最大化を実現できる。
【００５１】図３及び４を参照して、該図は、本発明の
方法を利用する温度制御ユニット４００を示す。温度制
御ユニット４００は輸送機関用として特に好適であり、
コンテナ、トラックまたはトレイラーに取付け可能であ
る。図３は、空調積荷空間４０８を有するトレイラー４
０４に取付けられたユニット４００を示す。トレイラー
は、当業者であれば理解できるようにトラクター４１２
により牽引される。
方法を利用する温度制御ユニット４００を示す。温度制
御ユニット４００は輸送機関用として特に好適であり、
コンテナ、トラックまたはトレイラーに取付け可能であ
る。図３は、空調積荷空間４０８を有するトレイラー４
０４に取付けられたユニット４００を示す。トレイラー
は、当業者であれば理解できるようにトラクター４１２
により牽引される。
【００５２】温度制御ユニット４００は、空調空間４０
８の温度が選択された温度設定値に隣接する特定の温度
範囲に入るように制御する。図４からわかるように、温
度制御ユニット４００は、原動機装置４２４により駆動
される冷媒圧縮機４２０を含む冷媒の閉回路または流路
４１６を有する。圧縮機４２０は、スクロール圧縮機、
往復圧縮機及び他の任意適当なタイプの圧縮機でよい。
図示の実施例の原動機装置４２４は、内燃機関４２８
と、オプションとしての予備原動機４３２とを含む。内
燃機関４２８とモーター４３２とは、両方が使用される
時は、適当なクラッチまたは継手４３６により圧縮機４
２０に結合され、モーター４３２が作動中の時は、内燃
機関４２８を切り離す。原動機として、電気モーター４
３２だけを含む場合がある。
８の温度が選択された温度設定値に隣接する特定の温度
範囲に入るように制御する。図４からわかるように、温
度制御ユニット４００は、原動機装置４２４により駆動
される冷媒圧縮機４２０を含む冷媒の閉回路または流路
４１６を有する。圧縮機４２０は、スクロール圧縮機、
往復圧縮機及び他の任意適当なタイプの圧縮機でよい。
図示の実施例の原動機装置４２４は、内燃機関４２８
と、オプションとしての予備原動機４３２とを含む。内
燃機関４２８とモーター４３２とは、両方が使用される
時は、適当なクラッチまたは継手４３６により圧縮機４
２０に結合され、モーター４３２が作動中の時は、内燃
機関４２８を切り離す。原動機として、電気モーター４
３２だけを含む場合がある。
【００５３】圧縮機４２０の吐出しポートは、吐出しサ
ービス弁４４４及び吐出しライン４４８を介して三方弁
４４０の入口ポートに接続されている。吐出し圧力変換
器４５０は、吐出しライン４４８の三方弁４４０の上流
に位置し、圧縮された冷媒の吐出し圧力を測定する。加
熱及び冷却サイクルを選択する三方弁４４０の機能を、
所望であれば、２つの別個の弁で実現することが可能で
ある。三方弁４４０は冷却サイクルを始動するために選
択される第１の出口ポート４５２を備えているが、この
第１の出力ポート４５２は凝縮器コイル４５６の入口側
に接続されている。三方弁４４０は、加熱サイクルを始
動させるために選択される第２の出力ポート４６０を有
する。
ービス弁４４４及び吐出しライン４４８を介して三方弁
４４０の入口ポートに接続されている。吐出し圧力変換
器４５０は、吐出しライン４４８の三方弁４４０の上流
に位置し、圧縮された冷媒の吐出し圧力を測定する。加
熱及び冷却サイクルを選択する三方弁４４０の機能を、
所望であれば、２つの別個の弁で実現することが可能で
ある。三方弁４４０は冷却サイクルを始動するために選
択される第１の出口ポート４５２を備えているが、この
第１の出力ポート４５２は凝縮器コイル４５６の入口側
に接続されている。三方弁４４０は、加熱サイクルを始
動させるために選択される第２の出力ポート４６０を有
する。
【００５４】三方弁４４０が冷却サイクルの出口ポート
４５２を選択すると、圧縮機４２０は第１の冷媒流路４
６４に接続される。この第１の冷媒流路４６４は、凝縮
器コイル４５６の他に、単方向凝縮器逆止弁ＣＶ１、受
液器４６８、液体ライン４７２、冷媒乾燥器４７６、熱
交換器４８０、膨張弁４８４、冷媒分配器４８８、蒸発
器コイル４９２、電子式絞り弁４９６、吸込み圧力変換
器４９８、熱交換器４８０の別の流路、アキュムレータ
ー５００、吸込みライン５０４及び吸込みラインサービ
ス弁５０８を介する圧縮機４２０の吸込みポートを含
む。膨張弁４８４は、熱量球５１２および等化ライン５
１６により制御される。
４５２を選択すると、圧縮機４２０は第１の冷媒流路４
６４に接続される。この第１の冷媒流路４６４は、凝縮
器コイル４５６の他に、単方向凝縮器逆止弁ＣＶ１、受
液器４６８、液体ライン４７２、冷媒乾燥器４７６、熱
交換器４８０、膨張弁４８４、冷媒分配器４８８、蒸発
器コイル４９２、電子式絞り弁４９６、吸込み圧力変換
器４９８、熱交換器４８０の別の流路、アキュムレータ
ー５００、吸込みライン５０４及び吸込みラインサービ
ス弁５０８を介する圧縮機４２０の吸込みポートを含
む。膨張弁４８４は、熱量球５１２および等化ライン５
１６により制御される。
【００５５】三方弁４４０が加熱サイクル出口ポート４
６０を選択すると、圧縮機４２０は第２の冷媒流路５２
０に接続される。第２の冷媒流路５２０は、凝縮器コイ
ル４５６及び膨張弁４８４をバイパスし、圧縮機４２０
の高温ガス出力を高温ガスライン５２４及び解凍パンヒ
ーター５２８を介して冷媒分配器４８８に接続する。冷
却サイクルの間、高温ガスを高温ガスライン５２４に注
入するために、高温ガスバイパスソレノイド弁５３２を
オプションとして設けてもよい。バイパスまたは加圧ラ
イン５３６は、高温ガスライン５２４をバイパス及び逆
止弁５４０を介して受液器４６８に接続して、加熱及び
解凍サイクルの間、受液器４６８からの冷媒が作動中の
冷媒流路に強制的に流れるようにする。導管またはライ
ン５４４は、三方弁４４０を、常閉パイロットソレノイ
ド弁ＰＳを介して圧縮機４２０の低圧側に接続する。ソ
レノイド弁ＰＳが脱勢状態、従って閉位置になると、三
方弁４４０はばねの付勢による冷却サイクル出口ポート
４５２を選択する。蒸発器コイル４９２が解凍を必要と
する場合、また空調空間４０８内で空調される積荷が温
度設定値を維持するために加熱を必要とする場合、パイ
ロットソレノイド弁ＰＳが作動され、圧縮機４２０の低
圧側が三方弁４４０を作動して、加熱サイクル出力ポー
ト４６０を選択し、加熱または解凍サイクルが開始され
る。
６０を選択すると、圧縮機４２０は第２の冷媒流路５２
０に接続される。第２の冷媒流路５２０は、凝縮器コイ
ル４５６及び膨張弁４８４をバイパスし、圧縮機４２０
の高温ガス出力を高温ガスライン５２４及び解凍パンヒ
ーター５２８を介して冷媒分配器４８８に接続する。冷
却サイクルの間、高温ガスを高温ガスライン５２４に注
入するために、高温ガスバイパスソレノイド弁５３２を
オプションとして設けてもよい。バイパスまたは加圧ラ
イン５３６は、高温ガスライン５２４をバイパス及び逆
止弁５４０を介して受液器４６８に接続して、加熱及び
解凍サイクルの間、受液器４６８からの冷媒が作動中の
冷媒流路に強制的に流れるようにする。導管またはライ
ン５４４は、三方弁４４０を、常閉パイロットソレノイ
ド弁ＰＳを介して圧縮機４２０の低圧側に接続する。ソ
レノイド弁ＰＳが脱勢状態、従って閉位置になると、三
方弁４４０はばねの付勢による冷却サイクル出口ポート
４５２を選択する。蒸発器コイル４９２が解凍を必要と
する場合、また空調空間４０８内で空調される積荷が温
度設定値を維持するために加熱を必要とする場合、パイ
ロットソレノイド弁ＰＳが作動され、圧縮機４２０の低
圧側が三方弁４４０を作動して、加熱サイクル出力ポー
ト４６０を選択し、加熱または解凍サイクルが開始され
る。
【００５６】原動機装置４２４により駆動される凝縮器
ファンまたは送風機（図示せず）は、周囲の空気５４８
が凝縮器コイル４５６を流れるようにし、その結果、加
熱された空気５５２が大気中に放出される。原動機装置
４２４により駆動可能な蒸発器ファンまたは送風機（図
示せず）は、空調空間４０８からの「戻り空気」と呼ば
れる空気５５６をバルクヘッド５６４の入口５６０を介
して引き入れ、バルクヘッド空間５６８を通過させる。
バルクヘッド５６４は、好ましくは、積荷空間４０８の
高さ全体に延びる。戻り空気温度センサー５７２は、積
荷空間４０８の底部から空気温度をサンプリングする。
ファンまたは送風機（図示せず）は、周囲の空気５４８
が凝縮器コイル４５６を流れるようにし、その結果、加
熱された空気５５２が大気中に放出される。原動機装置
４２４により駆動可能な蒸発器ファンまたは送風機（図
示せず）は、空調空間４０８からの「戻り空気」と呼ば
れる空気５５６をバルクヘッド５６４の入口５６０を介
して引き入れ、バルクヘッド空間５６８を通過させる。
バルクヘッド５６４は、好ましくは、積荷空間４０８の
高さ全体に延びる。戻り空気温度センサー５７２は、積
荷空間４０８の底部から空気温度をサンプリングする。
【００５７】「吐出し空気」と呼ばれる空調、即ち冷却
または加熱済みの空気５７６は、ファン（図示せず）に
より出口５８０から空調空間４０８内に放出または戻さ
れる。吐出し空気温度センサー５８４は、吐出される空
気の温度をサンプリングする。蒸発器解凍サイクルの
間、解凍ダンパー５８８を作動させて空調空間４０８へ
の吐出し空気通路を閉じてもよい。
または加熱済みの空気５７６は、ファン（図示せず）に
より出口５８０から空調空間４０８内に放出または戻さ
れる。吐出し空気温度センサー５８４は、吐出される空
気の温度をサンプリングする。蒸発器解凍サイクルの
間、解凍ダンパー５８８を作動させて空調空間４０８へ
の吐出し空気通路を閉じてもよい。
【００５８】輸送機関用温度制御ユニット４００は、マ
イクロプロセッサーを用いた制御器５９６、リレー、ソ
レノイドなどを含む電気制御回路またはコンポーネント
を備えた電気制御装置５９２により制御される。制御器
５９６は、空調空間４０８の所望温度を選択するように
操作される温度設定値選択器（図示せず）、周囲温度セ
ンサー（図示せず）、戻り空気温度センサー５７２、吐
出し温度センサー５８４、蒸発器コイル４９２の温度を
感知するためのコイル温度センサー及びスイッチ（図示
せず）、吐出し圧力変換器４５０、吸込み圧力変換器４
９８からの入力を含む適当なセンサーからの入力信号を
受ける。制御器５９６は、とりわけ電子式絞り弁４９６
に出力信号を与えて、電子式絞り弁４９６の位置を制御
する。
イクロプロセッサーを用いた制御器５９６、リレー、ソ
レノイドなどを含む電気制御回路またはコンポーネント
を備えた電気制御装置５９２により制御される。制御器
５９６は、空調空間４０８の所望温度を選択するように
操作される温度設定値選択器（図示せず）、周囲温度セ
ンサー（図示せず）、戻り空気温度センサー５７２、吐
出し温度センサー５８４、蒸発器コイル４９２の温度を
感知するためのコイル温度センサー及びスイッチ（図示
せず）、吐出し圧力変換器４５０、吸込み圧力変換器４
９８からの入力を含む適当なセンサーからの入力信号を
受ける。制御器５９６は、とりわけ電子式絞り弁４９６
に出力信号を与えて、電子式絞り弁４９６の位置を制御
する。
【図１】図１は、本発明による圧縮機能力の制御方法を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図２】図２は、図１のブロック７４の動作を実行する
１つの方法を詳示するフローチャートである。
１つの方法を詳示するフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の温度制御ユニットを備えた車
両の部分断面側面図である。
両の部分断面側面図である。
【図４】図４は、図３の温度制御ユニットの概略図であ
る。
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ウラジミール サルク
アメリカ合衆国 ミネソタ州 55101 セ
ント・ポール イースト・テンス・ストリ
ート 78 アパートメント 2104
(72)発明者 デービッド ジョン レンケン
アメリカ合衆国 ミネソタ州 55372 プ
ライア・レイク ワンハンドレッドシック
スティフィフス・ストリート イースト
7651
Ｆターム(参考） 3L045 AA01 AA03 BA01 BA02 CA02
DA02 JA12 JA16 LA03 LA06
MA09 PA02 PA03 PA04
Claims (24)
- 【請求項１】 原動機が圧縮機へ動力を供給し、圧縮機
が該圧縮機の負荷条件に応じて変化する動力要求値を有
する輸送機関用温度制御ユニットの圧縮機制御方法であ
って、 原動機から利用可能な最大動力を求め、 圧縮機の動力要求値を求め、 圧縮機の動力要求値が原動機から利用可能な最大動力と
ほぼ等しくなるように圧縮機の負荷条件を調整するステ
ップより成り、 圧縮機の負荷条件の調整ステップは、 （ａ）圧縮機を低速設定値で作動する間、吸込み設定値
が最大吸込み圧力設定値に到達するまで、圧縮機の作動
に利用可能な最大動力により許容されるように吸込み圧
力設定値を変化させ、吸込み圧力設定値が最大吸込み圧
力設定値に到達した後に限り、圧縮機の作動に利用可能
な最大動力により許容されるように圧縮機の速度を増加
させ、 （ｂ）圧縮機を最大吸込み圧力設定値で作動する間、圧
縮機速度設定値が最低速度設定値に到達するまで圧縮機
の作動に利用可能な最大動力により必要とされるように
圧縮機速度設定値を変化させ、圧縮機速度設定値が最低
速度設定値に到達した後に限り、圧縮機の作動に利用可
能な最大動力により必要とされるように吸込み圧力設定
値を減少させるステップのうち少なくとも１つのステッ
プを含む輸送機関用温度制御ユニットの圧縮機制御方
法。 - 【請求項２】 原動機から利用可能な最大動力はユニッ
トのテストにより求められる請求項１の方法。 - 【請求項３】 圧縮機の動力要求値は下式 により求められる請求項１の方法。
- 【請求項４】 圧縮機の動力要求値は探索表により求め
られる請求項１の方法。 - 【請求項５】 原動機が圧縮機へ動力を供給し、圧縮機
が該圧縮機の負荷条件に応じて変化する動力要求値を有
する輸送機関用温度制御ユニットの圧縮機制御方法であ
って、 原動機から利用可能な最大動力を求め、 圧縮機を第１の負荷条件で作動させ、 第１の負荷条件での圧縮機の動力要求値を求め、 圧縮機の動力要求値を利用可能な最大動力と比較して、
圧縮機を第１の負荷条件で引き続き作動させるべきか否
か決定し、 圧縮機を第１の負荷条件で引き続き作動させるべきであ
れば、圧縮機の動力要求値が原動機から利用可能な最大
動力にほぼ等しくなるように負荷条件の調整し、 圧縮機の負荷条件の調整ステップは、 （ａ）圧縮機を第１の速度設定値で作動する間、吸込み
設定値が所定の吸込み圧力設定値に到達するまで、圧縮
機の作動に利用可能な最大動力により許容されるように
吸込み圧力設定値を変化させ、吸込み圧力設定値が所定
の吸込み圧力設定値に到達した後に限り、圧縮機の作動
に利用可能な最大動力により許容されるように圧縮機の
速度を増加させ、 （ｂ）圧縮機を第１の吸込み圧力設定値で作動する間、
圧縮機速度設定値が所定の速度設定値に到達するまで圧
縮機の作動に利用可能な最大動力により必要とされるよ
うに圧縮機速度設定値を変化させ、圧縮機速度設定値が
所定の速度設定値に到達した後に限り、圧縮機の作動に
利用可能な最大動力により必要とされるように吸込み圧
力設定値を減少させるステップのうち少なくとも１つの
ステップを含む輸送機関用温度制御ユニットの圧縮機制
御方法。 - 【請求項６】 原動機から利用可能な最大動力はユニッ
トのテストにより求められる請求項５の方法。 - 【請求項７】 圧縮機の動力要求値は下式 により求められる請求項５の方法。
- 【請求項８】 圧縮機の動力要求値は探索表により求め
られる請求項５の方法。 - 【請求項９】 動力要求値が利用可能な最大動力より大
きい場合はユニットの運転を停止するステップをさらに
含む請求項５の方法。 - 【請求項１０】 第２の負荷条件での圧縮機の動力要求
値を予測し、 第２の負荷条件での動力要求予測値を利用可能な最大動
力と比較して、圧縮機を第２の負荷条件の下で作動させ
るべきか否かを決定するステップをさらに含む請求項５
の方法。 - 【請求項１１】 圧縮機の動力要求予測値は下式 により求められる請求項１０の方法。
- 【請求項１２】 圧縮機の動力要求予測値は探索表によ
り求められる請求項１０の方法。 - 【請求項１３】 圧縮機の作動に利用可能な所定の最大
動力に対して温度制御ユニットの温度引き下げ能力を最
大にするための圧縮機の制御方法であって、 圧縮機を低速設定値及び所定の最大始動設定値よりも高
くない吸込み圧力設定値で始動し、 吸込み圧力が最大吸込み圧力設定値に到達するまで、圧
縮機の作動に利用可能な最大動力により許容されるよう
に吸込み圧力設定値を変化させ、 吸込み圧力が最大吸込み圧力設定値に到達した後に限
り、圧縮機の作動に利用可能な最大動力により許容され
るように圧縮機速度を増加させるステップより成る圧縮
機の制御方法。 - 【請求項１４】 圧縮機を始動した後、圧縮機の動力要
求値を求めるステップをさらに含む請求項１３の方法。 - 【請求項１５】 圧縮機の動力要求値を利用可能な最大
動力と比較して、吸込み圧力及び圧縮機速度を如何に変
化させるかを決定するステップをさらに含む請求項１４
の方法。 - 【請求項１６】 圧縮機の動力要求値は下式 により求められる請求項１４の方法。
- 【請求項１７】 圧縮機の動力要求値は探索表により求
められる請求項１４の方法。 - 【請求項１８】 圧縮機の作動に利用可能な所定の最大
動力を超えた後、吸込み圧力を減少させる前に圧縮機速
度を最低速度へ減少させるステップをさらに含む請求項
１３の方法。 - 【請求項１９】 圧縮機の作動に利用可能な所定の最大
動力に対して温度制御ユニットの温度引き下げ能力を最
大にするための圧縮機の制御方法であって、 圧縮機を最大吸込み圧力設定値で作動させ、 圧縮機速度設定値が最低速度設定値に到達するまで、圧
縮機の作動に利用可能な最大動力により必要とされるよ
うに圧縮機速度を変化させ、 圧縮機速度設定値が最低速度設定値に到達した後に限
り、圧縮機の作動に利用可能な最大動力により必要とさ
れるように吸込み圧力設定値を減少させるステップより
成る圧縮機の制御方法。 - 【請求項２０】 圧縮機の動力要求値を求めるステップ
をさらに含む請求項１９の方法。 - 【請求項２１】 圧縮機の動力要求値を利用可能な最大
動力と比較して、吸込み圧力と圧縮機速度とを如何に変
化させるかを決定するステップをさらに含む請求項２０
の方法。 - 【請求項２２】 圧縮機の動力要求値は下式 により求められる請求項２０の方法。
- 【請求項２３】 圧縮機の動力要求値は探索表により求
められる請求項２０の方法。 - 【請求項２４】 圧縮機を低速設定値及び所定の最大始
動設定値よりも高くない吸込み圧力設定値で始動し、 吸込み圧力が最大吸込み圧力設定値に到達するまで、圧
縮機の作動に利用可能な最大動力により許容されるよう
に吸込み圧力設定値を変化させ、 吸込み圧力が最大吸込み圧力設定値に到達した後に限
り、圧縮機の作動に利用可能な最大動力により許容され
るように圧縮機速度を増加させるステップをさらに含む
請求項１９の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/993997 | 2001-11-06 | ||
| US09/993,997 US6487869B1 (en) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | Compressor capacity control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003166774A true JP2003166774A (ja) | 2003-06-13 |
| JP4064209B2 JP4064209B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=25540172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002322426A Expired - Fee Related JP4064209B2 (ja) | 2001-11-06 | 2002-11-06 | 輸送機関用温度制御ユニットの圧縮機制御方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6487869B1 (ja) |
| JP (1) | JP4064209B2 (ja) |
| DE (1) | DE10251717B4 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6679074B2 (en) * | 2001-07-31 | 2004-01-20 | Thermo King Corporation | Automatic switching refrigeration system |
| US6588222B1 (en) * | 2002-05-08 | 2003-07-08 | Delphi Technologies, Inc. | Low-cost energy-efficient vehicle air conditioning system |
| JP4376651B2 (ja) * | 2003-03-17 | 2009-12-02 | サンデン株式会社 | 車両用空調装置 |
| DE10317885C5 (de) * | 2003-04-17 | 2015-04-02 | Umicore Ag & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Tragkörpers |
| JP4311983B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2009-08-12 | 三洋電機株式会社 | 冷却装置 |
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| DE102004051099A1 (de) * | 2004-10-19 | 2006-04-20 | Umicore Ag & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten einer Serie von Tragkörpern |
| JP4975328B2 (ja) * | 2006-01-25 | 2012-07-11 | サンデン株式会社 | 電動圧縮機 |
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| FR2933485B1 (fr) * | 2008-07-01 | 2016-05-13 | Valeo Systemes Thermiques Branche Thermique Habitacle | Procede d'estimation de la puissance absorbee par un compresseur dans une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation |
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