JP2004156859A - 車両用冷凍装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電源となる装置の能力に応じて対象物の冷却を迅速に行えるようにする。
【解決手段】電動機１を動力源とする圧縮機２を備える冷凍機７と、電動機１を駆動するための電力を発生する発電機８とを備える車両用冷凍装置について、発電機８の出力周波数に応じて規定される電動機１の回転数を上限値に設定し、冷凍機７によって冷却すべき保冷庫内の空気の温度に基づいて、上限値を超えない範囲で電動機１の回転数を変化させる。
【選択図】 図１
【解決手段】電動機１を動力源とする圧縮機２を備える冷凍機７と、電動機１を駆動するための電力を発生する発電機８とを備える車両用冷凍装置について、発電機８の出力周波数に応じて規定される電動機１の回転数を上限値に設定し、冷凍機７によって冷却すべき保冷庫内の空気の温度に基づいて、上限値を超えない範囲で電動機１の回転数を変化させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載の発電機または専用バッテリ、もしくは市中電源のいずれかから電力供給を受けて冷凍機を駆動する車両用冷凍装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍車（保冷庫と庫内冷却用の冷凍機とを搭載した車両）には、走行用エンジンまたは専用エンジンによって発電機を駆動し、発電機によって発電された電力を使って冷凍機の圧縮機を駆動したり、発電機によって発電された電力を専用のバッテリに蓄え、該バッテリに蓄えられた電力によって上記圧縮機を駆動したり、停車中には市中電源を接続して上記圧縮機を駆動したりして保冷庫内の冷却を行う方式を採用したものがある。上記方式を採用した冷凍車では、発電機やバッテリから冷凍機に供給される電力が限られる状況に陥ると（例えば、車両が渋滞に巻き込まれて走行用エンジンからの駆動力が十分に得られない、バッテリの電力残量が少ない、市中電源の供給基地まで遠い等）、圧縮機を停止させるようになっている。
上記方式を採用した冷凍車においては、電源となる装置の種類に応じて圧縮機の回転数や運転電流、運転電力に上限値を設定し、これらの上限値を超えない範囲で圧縮機を運転するようになっている（例えば、下記の特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３０４３２７号公報（第６頁左欄、第２９行から第３０行）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の冷凍車においては、各上限値が電源となる装置ごとに固定されているので、例えば、発電機の出力電力に余力があり、固定された回転数の上限値よりも高い回転数でも無理なく圧縮機を駆動させることが可能な場合でも、上限値を超えない範囲で運転されてしまう。これはバッテリについても同様であり、蓄電残量に余裕がある場合でも、固定された回転数の上限値を超えない範囲で運転されてしまう。そのため、発電機やバッテリの能力に応じた迅速な冷却が行えているとは言い難い。また、市中電源から電力を供給される場合、電力の供給量に不足は生じないが、その分他の電源よりも上限値が高く設定されるため、冷却機に求めれられる負荷が非常に小さくても、高い回転数で圧縮機が駆動されてオーバーシュートを起こす等、冷却作用が不安定になり、結果的に迅速な冷却が行えなくなる可能性がある。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、電源となる装置の能力に応じて対象物の冷却を迅速に行えるようにすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成の車両用冷凍装置およびその制御方法を採用する。すなわち本発明に係る請求項１記載の車両用冷凍装置は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機とを備える車両用冷凍装置であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の車両用冷凍装置は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために供給された電力を蓄えるバッテリとを備える車両用冷凍装置であって、
前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の車両用冷凍装置は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置であって、
前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の車両用冷凍装置は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、該冷凍機によって冷却すべき対象物の温度を検出する温度検出手段と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機と、該発電機または市中電源から前記電動機を駆動するために供給された電力を一時的に蓄えるバッテリと、前記電動機を駆動するために前記市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数と、前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより高い回転数を特定し、
この特定された高い回転数と、前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより低い回転数を特定し、
この特定された低い回転数を上限値として設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の車両用冷凍装置の制御方法は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機とを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の車両用冷凍装置の制御方法は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために供給された電力を蓄えるバッテリとを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の車両用冷凍装置の制御方法は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の車両用冷凍装置の制御方法は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、該冷凍機によって冷却すべき対象物の温度を検出する温度検出手段と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機と、該発電機または市中電源から前記電動機を駆動するために供給された電力を一時的に蓄えるバッテリと、前記電動機を駆動するために前記市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数と、前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより高い回転数を特定し、
この特定された高い回転数と、前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより低い回転数を特定し、
この特定された低い回転数を上限値として設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、発電機の出力周波数に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物（例えば、後述する実施形態における保冷庫内の空気）の温度に基づいて、その上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、そのとき発電機がもち得る能力が有効に活用される。
【００１５】
本発明においては、バッテリの蓄電残量に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、そのときバッテリがもち得る能力が有効に活用される。
【００１６】
本発明においては、冷凍機に求められる負荷に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、過剰な電力供給によって起きる冷凍機の不安定な冷却作用が防止される。
【００１７】
本発明においては、電源となる装置が単独ではなくいくつか同時に機能した場合に、最も電力供給能力の高い装置の能力が有効に活用される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車両用冷凍装置の第１の実施形態を図１ないし図４に示して説明する。
同図において、符号１は電動機、２は電動機１を動力源とする圧縮機、３はコンデンサ、４は膨張弁、５はエバポレータである。電動機１を除く各機器は冷媒配管６によって接続されて冷凍サイクルを実現する冷凍機７を構成している。電動機１と圧縮機２とは駆動軸１ａにより連結されている。エバポレータ５は冷却すべき対象物である保冷庫内の空気を冷やすべく庫内に設置されている。保冷庫内には、庫内の空気温度を計測する温度センサＴＳが設けられている。
【００１９】
さらに同図において、符号８は車両走行用のエンジンＥ／Ｇによって駆動されて電動機１を駆動するための電力を発生する発電機、９は発電された電力を直流に変換する第１の整流器、１０は市中電源Ａから電力の供給を受ける市中電源入力器、１１は市中電源入力器１０を介して供給された電力を交流から直流に変換する第２の整流器、１２は発電機８または市中電源Ａから供給された電力を蓄えるバッテリ（蓄電池）、１３は発電機８から供給された電力や市中電源Ａから供給された電力、またはバッテリ１２から供給された電力を直流から交流に変換して電動機１に入力するインバータ回路である。
【００２０】
エンジンＥ／Ｇと発電機８とは歯車やベルト等の駆動力伝達手段１４により接続されている。発電機８から第１の整流器９に通電する経路には、発電機８によって発電された電力を一定電圧に調整する自動電圧調整器１５と、発電機８によって発電される電力の出力周波数を検出する周波数検出器１６（エンジンの出力軸や駆動力伝達手段に取り付けたエンコーダ、ゼロクロス回路、レゾルバ等。エンジンＥ／Ｇの回転数から発電機の周波数が割り出せる）とが接続されている。
【００２１】
市中電源入力器１０から第２の整流器１１に通電する経路には、市中電源Ａが接続されているか否かを検出する市中電源検出器１７が設けられている。第２の整流器１１によって直流に変換された電力をインバータ回路１３に通電する経路には、該経路を必要に応じて断続する第１のスイッチ１８が設けられている。
【００２２】
バッテリ１２には、蓄電残量を検出するバッテリ残量検出器１９が接続されている。バッテリ１２に蓄えられた電力をインバータ回路１３に通電する経路には、該経路を必要に応じて断続する第２のスイッチ２０と、発電機８によって発電された電力または市中電源Ａから供給された電力をバッテリ１２に充電するための充電器２１とが設けられている。
【００２３】
当該の冷凍装置には、温度センサＴＳ、周波数検出器１６、市中電源検出器１７およびバッテリ残量検出器１９の検出結果、ならびに操作パネル２２に入力された各種の制御指令に基づいてインバータ回路１３を駆動し、電動機１の回転数を制御する制御部２３が設けられている。制御部２３には、上記各種の検出装置から得た検出結果や目標とする保冷庫の設定温度、制御部２３内での計算結果等の情報を記憶しておく記憶部２４が併設されている。
【００２４】
記憶部２４は、周波数検出器１６によって検出された発電機８の出力周波数と、その周波数を出力する発電機８によって発電されるであろう電力（発電機８の出力電力）との対応を明らかにした変換テーブルＴｂ１ａと、変換テーブルＴｂ１ａによって求められた発電機の出力電力と、インバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数（現状の発電機８に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動することができる回転数に相当する）との対応を明らかにした変換テーブルＴｂ１ｂとを記憶している（図２参照）。
また、記憶部２４は、バッテリ残量検出器１９によって検出されたバッテリ１２の蓄電残量と、インバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数（現状のバッテリ１２に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動することができる回転数に相当する）との対応を明らかにした変換テーブルＴｂ２を記憶している（図３参照）。
さらに、制御部２３は、冷凍機７に求められる負荷（保冷庫の目標温度と現状の庫内温度との差）と、インバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数（負荷に見合う適切な電動機１の回転数に相当する）との対応を明らかにした変換テーブルＴｂ３を記憶している（図４参照）。
制御部２３は、記憶部２４に記憶されたこれらの変換テーブルを、後述する３つの電力供給パターンに応じて使い分ける。なお、変換テーブルＴｂ３でいうところの「負荷に見合う回転数」とは、設定温度に対しオーバーシュートを起こさない程度の回転数ということである。
【００２５】
上記のように構成された車両用冷凍装置においては、圧縮機２を駆動する際、次の３つの電力供給パターンのいずれかを状況に選択する。
［１．発電機８から給電］
まず、車両がある程度の速度を維持して継続的に移動している等、エンジンＥ／Ｇから発電機８を駆動するのに十分な動力が得られる場合には、第１のスイッチ１８、第２のスイッチ２０をともに切り、発電機８によって発電される電力を第１の整流器９、インバータ回路１３を介して電動機１に供給し、圧縮機２を駆動する。電動機１の消費電力が発電機８による発電量よりも少ない場合には、第２のスイッチ２０を入れ、充電器２１を介してバッテリ１２を充電することも可能である。
【００２６】
この場合、制御部２３は、まず、周波数検出器１６によって検出された発電機８の出力周波数Ｆｇ１を変換テーブルＴｂ１ａにあてはめ、発電機８によって発電されるであろう電力、すなわち発電機８の出力電力Ｗ１を求める。次に、変換テーブルＴｂ１ａによって求めた発電機８の出力電力Ｗ１を変換テーブルＴｂ１ｂにあてはめ、発電機８に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動するためにインバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数Ｆｍ１（発電機８に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動することができる回転数と言い換えられる）を求める。続いて、変換テーブルＴｂ１ｂによって求めたインバータ出力周波数Ｆｍ１を、制御可能な周波数域の上限値に設定する。
【００２７】
次に、制御部２３は、温度センサＴＳによって検出された保冷庫内の現状の温度ｔ（実際には庫内に存在する空気の温度。冷却すべき対象物とは庫内の空気に該当する）と、操作パネル２２から入力された保冷庫内の目標温度ｔｓｅｔとを比較し、庫内温度ｔが目標温度ｔｓｅｔよりも高いと判断した場合は、先に設定した上限値Ｆｍ１を超えない範囲で電動機１を回転させるべくインバータ回路１３を駆動する。
【００２８】
このように、変換テーブルＴｂ１ａ，Ｔｂ１ｂを使って求めた上限値Ｆｍ１を超えない範囲でインバータ回路１３を駆動して電動機１の回転数を制御することにより、電動機１における過剰な電力消費に発電機８の能力が追従できないことを原因とする冷却作用の中断、停止といった状況を起こさないようにしながらも、発電機８の能力を最大限に活用して保冷庫を迅速に目標温度まで冷却することができる。
【００２９】
なお、冷凍機７に求められる負荷（庫内温度と目標温度との差）が比較的小さい場合は、制御可能な周波数域の上限値を、発電機８の現状の能力をすべて引き出すことで得られるインバータ出力周波数に設定しなくても、十分に冷却作用を引き出すことができる。そこで、負荷にあるしきい値を設け、そのしきい値よりも負荷が小さい場合は、変換テーブルＴｂ１ａ，Ｔｂ１ｂを使って求めた値に１より小さい係数を乗じて重み付けを行い、上限値の調整を行うようにしてもよい。
【００３０】
［２．バッテリ１２から給電］
車両が渋滞に巻き込まれたり、外部からの電力供給を受けられない場所で停車したりする等してエンジンＥ／Ｇをアイドリングまたは停止させたことにより、発電機８による発電が行えなくなったり発電量が乏しくなったりした場合には、第１のスイッチ１８を切り、第２のスイッチ２０を入れ、発電機８によって発電された電力を補うかたちで、バッテリ１２に蓄えられた電力をインバータ回路１３を介して電動機１に供給し、圧縮機２を駆動する。
【００３１】
この場合、制御部２３は、まず、バッテリ残量検出器１９によって検出されたバッテリ１２の蓄電残量Ｗｈ２を変換テーブルＴｂ２にあてはめ、その状態のバッテリ１２に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動するためにインバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数Ｆｍ２（バッテリ１２に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動することができる回転数と言い換えられる）を求める。続いて、変換テーブルＴｂ２によって求めたインバータ出力周波数Ｆｍ２を、制御可能な周波数域の上限値に設定する。
【００３２】
次に、制御部２３は、温度センサＴＳによって検出された保冷庫内の現状の温度ｔと、操作パネル２２から入力された保冷庫内の目標温度ｔｓｅｔとを比較し、庫内温度ｔが目標温度ｔｓｅｔよりも高いと判断した場合は、先に設定した上限値Ｆｍ２を超えない範囲で電動機１を回転させるべくインバータ回路１３を駆動する。
【００３３】
このように、変換テーブルＴｂ２を使って求めた上限値Ｆｍ２を超えない範囲でインバータ回路１３を駆動して電動機１の回転数を制御することにより、電動機１における過剰な電力消費にバッテリ１２の能力が追従できないことを原因とする冷却作用の中断、停止といった状況を起こさないようにしながらも、バッテリ１２の能力を最大限に活用して保冷庫を迅速に目標温度まで冷却することができる。
【００３４】
なお、冷凍機７に求められる負荷（庫内温度と目標温度との差）が比較的小さい場合は、制御可能な周波数域の上限値を、バッテリ１２の現状の能力をすべて引き出すことで得られるインバータ出力周波数に設定しなくても、十分に冷却作用を引き出すことができる。そこで、負荷にあるしきい値を設け、そのしきい値よりも負荷が小さい場合は、変換テーブルＴｂ１ａ，Ｔｂ１ｂを使って求めた値に１より小さい係数を乗じて重み付けを行い、上限値の調整を行うようにしてもよい。
【００３５】
［３．市中電源から給電］
車両が目的地に到着する等して市中電源Ａから電力供給が受けられるようになった場合には、エンジンＥ／Ｇを停止させたうえで市中電源Ａに市中電源入力器１０を接続し、第１のスイッチ１８、第２のスイッチ２０をともに入れ、市中電源から供給された電力を第２の整流器１１、インバータ回路１３を介して電動機１に供給し、圧縮機２を駆動する。同時に、充電器２１を介してバッテリ１２を充電する。
【００３６】
この場合、制御部２３は、まず、温度センサＴＳによって計測された現状の庫内温度ｔと、操作パネル２２から入力された保冷庫の目標温度ｔｓｅｔとの差Δｔ（＝ｔ−ｔｓｅｔ）を求め、その差Δｔを冷凍機７に求められる負荷として変換テーブルＴｂ３にあてはめ、電動機１を駆動するためにインバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数Ｆｍ３（負荷を解消するのに必要十分な電動機１の回転数と言い換えられる）を求める。このとき、庫内温度ｔが目標温度ｔｓｅｔに達していても、保冷庫の熱損失を考慮して冷却する必要がある場合は負荷が存在すると見なす。続いて、変換テーブルＴｂ３によって求めたインバータ出力周波数Ｆｍ３を、制御可能な周波数域の上限値に設定し、この上限値Ｆｍ３を超えない範囲で電動機１を回転させるべくインバータ回路１３を駆動する。
【００３７】
このように、変換テーブルＴｂ３を使って求めた上限値Ｆｍ３を超えない範囲で電動機１の回転数を制御することにより、冷凍機７のオーバーシュートを原因として冷却作用が不安定になることを防止して、保冷庫を迅速に目標温度まで冷却することができる。
【００３８】
なお、上記の変換テーブルＴｂ１ｂにおいては発電機８の出力電力の変化に応じてインバータ出力周波数がリニアに変化するものを採用したが、例えば発電機８の出力電力の変化に応じてインバータ出力周波数が段階的に変化するもの等、電動機の特性や冷凍装置に求められる仕様に応じて適切な対応付けがなされたテーブルを使用すればよい。これは、変換テーブルＴｂ２，Ｔｂ３についても同様である。
【００３９】
次に、本発明に係る車両用冷凍装置の他の実施形態について説明する。本実施形態の制御が実現される装置構成は、基本的に、上記第１の実施形態と同一の装置構成を用いるものであるが、制御部２３によって実行される制御プログラムを異なるものとして、新たな制御を実現している。
上記第１の実施形態の車両用冷凍装置は、上記３つの電力供給パターンのいずれが選択されたかが明らかな場合に、電源となる装置の能力を有効に活用して、保冷庫を迅速に冷却するものであったが、本実施形態の車両用冷凍装置は、電源となる装置がいくつか同時に機能した場合に、最も電力供給能力の高い装置を選んで電源とすることで保冷庫を効率よく冷却するものである。
【００４０】
まず、制御部２３は、周波数検出器１６によって検出された出力周波数を変換テーブルＴｂ１ａにあてはめて発電機８の出力電力Ｗ１を求め、その出力電力Ｗ１を変換テーブルＴｂ１ｂにあてはめてインバータ出力周波数Ｆｍ１を求める（発電機８が発電を行っていない場合はＦｍ１；０となる）。また、バッテリ残量検出器１９によって検出されたバッテリ１２の蓄電残量Ｗｈ２を変換テーブルＴｂ２にあてはめてインバータ出力周波数Ｆｍ２を求める（バッテリ１２の蓄電残量；０の場合はＦｍ２；０となる）。さらに、温度センサＴＳによって計測された現状の庫内温度ｔと、操作パネル２２から入力された保冷庫の目標温度ｔｓｅｔとの差Δｔを求め、その差Δｔを冷凍機７に求められる負荷として変換テーブルＴｂ３にあてはめてインバータ出力周波数Ｆｍ３を求める（温度差Δｔ；０の場合も保冷庫を冷却し続けるためにＦｍ３は０とはならない）。
【００４１】
次に、上記のインバータ出力周波数Ｆｍ１，Ｆｍ２を比較してより高い周波数を特定し、さらに特定された周波数とＦｍ３とを比較してより低い周波数を特定し、ここで特定された低い周波数を上限値に設定する。そして、先に求めた温度差ΔＴに基づいて、上限値（Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３のいずれか）を超えない範囲で電動機１を回転させるべくインバータ回路１３を駆動する。
【００４２】
本実施形態においても、冷凍機７に求められる負荷（庫内温度と目標温度との差）が比較的小さい場合は、制御可能な周波数域の上限値を、発電機８またはバッテリ１２の現状の能力をすべて引き出すことで得られるインバータ出力周波数に設定しなくても、上記第１実施形態のごとくインバータ出力周波数に重み付けを行い、上限値の調整を行うようにしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発電機の出力周波数に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、その上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、そのとき発電機がもち得る能力が有効に活用されるので、対象物の冷却を迅速に行うことができる。
【００４４】
本発明によれば、バッテリの蓄電残量に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、そのときバッテリがもち得る能力が有効に活用されるので、対象物の冷却を迅速に行うことができる。
【００４５】
本発明によれば、冷凍機に求められる負荷に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、過剰な電力供給によって起きる冷凍機の不安定な冷却作用が防止されるので、対象物の冷却を迅速に行うことができる。
【００４６】
本発明によれば、電源となる装置が単独ではなくいくつか同時に機能した場合に、最も電力供給能力の高い装置の能力が有効に活用されるので、対象物の冷却を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態を示す図であって、車両用冷凍装置の概念図である。
【図２】発電機を使用して圧縮機を駆動する場合に用いられる変換テーブルの概念を示すグラフである。
【図３】バッテリを使用して圧縮機を駆動する場合に用いられる変換テーブルの概念を示すグラフである。
【図４】市中電源を使用して圧縮機を駆動する場合に用いられる変換テーブルの概念を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 電動機
２ 圧縮機
８ 発電機
１０ 市中電源入力器
１２ バッテリ（蓄電池）
１３ インバータ回路
１６ 周波数検出器
１７ 市中電源検出器
１９ バッテリ残量検出器
２３ 制御部
ＴＳ 温度センサ
Ｅ／Ｇ エンジン
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載の発電機または専用バッテリ、もしくは市中電源のいずれかから電力供給を受けて冷凍機を駆動する車両用冷凍装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍車（保冷庫と庫内冷却用の冷凍機とを搭載した車両）には、走行用エンジンまたは専用エンジンによって発電機を駆動し、発電機によって発電された電力を使って冷凍機の圧縮機を駆動したり、発電機によって発電された電力を専用のバッテリに蓄え、該バッテリに蓄えられた電力によって上記圧縮機を駆動したり、停車中には市中電源を接続して上記圧縮機を駆動したりして保冷庫内の冷却を行う方式を採用したものがある。上記方式を採用した冷凍車では、発電機やバッテリから冷凍機に供給される電力が限られる状況に陥ると（例えば、車両が渋滞に巻き込まれて走行用エンジンからの駆動力が十分に得られない、バッテリの電力残量が少ない、市中電源の供給基地まで遠い等）、圧縮機を停止させるようになっている。
上記方式を採用した冷凍車においては、電源となる装置の種類に応じて圧縮機の回転数や運転電流、運転電力に上限値を設定し、これらの上限値を超えない範囲で圧縮機を運転するようになっている（例えば、下記の特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３０４３２７号公報（第６頁左欄、第２９行から第３０行）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の冷凍車においては、各上限値が電源となる装置ごとに固定されているので、例えば、発電機の出力電力に余力があり、固定された回転数の上限値よりも高い回転数でも無理なく圧縮機を駆動させることが可能な場合でも、上限値を超えない範囲で運転されてしまう。これはバッテリについても同様であり、蓄電残量に余裕がある場合でも、固定された回転数の上限値を超えない範囲で運転されてしまう。そのため、発電機やバッテリの能力に応じた迅速な冷却が行えているとは言い難い。また、市中電源から電力を供給される場合、電力の供給量に不足は生じないが、その分他の電源よりも上限値が高く設定されるため、冷却機に求めれられる負荷が非常に小さくても、高い回転数で圧縮機が駆動されてオーバーシュートを起こす等、冷却作用が不安定になり、結果的に迅速な冷却が行えなくなる可能性がある。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、電源となる装置の能力に応じて対象物の冷却を迅速に行えるようにすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成の車両用冷凍装置およびその制御方法を採用する。すなわち本発明に係る請求項１記載の車両用冷凍装置は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機とを備える車両用冷凍装置であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の車両用冷凍装置は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために供給された電力を蓄えるバッテリとを備える車両用冷凍装置であって、
前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の車両用冷凍装置は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置であって、
前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の車両用冷凍装置は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、該冷凍機によって冷却すべき対象物の温度を検出する温度検出手段と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機と、該発電機または市中電源から前記電動機を駆動するために供給された電力を一時的に蓄えるバッテリと、前記電動機を駆動するために前記市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数と、前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより高い回転数を特定し、
この特定された高い回転数と、前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより低い回転数を特定し、
この特定された低い回転数を上限値として設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の車両用冷凍装置の制御方法は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機とを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の車両用冷凍装置の制御方法は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために供給された電力を蓄えるバッテリとを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の車両用冷凍装置の制御方法は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の車両用冷凍装置の制御方法は、電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、該冷凍機によって冷却すべき対象物の温度を検出する温度検出手段と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機と、該発電機または市中電源から前記電動機を駆動するために供給された電力を一時的に蓄えるバッテリと、前記電動機を駆動するために前記市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数と、前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより高い回転数を特定し、
この特定された高い回転数と、前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより低い回転数を特定し、
この特定された低い回転数を上限値として設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、発電機の出力周波数に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物（例えば、後述する実施形態における保冷庫内の空気）の温度に基づいて、その上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、そのとき発電機がもち得る能力が有効に活用される。
【００１５】
本発明においては、バッテリの蓄電残量に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、そのときバッテリがもち得る能力が有効に活用される。
【００１６】
本発明においては、冷凍機に求められる負荷に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、過剰な電力供給によって起きる冷凍機の不安定な冷却作用が防止される。
【００１７】
本発明においては、電源となる装置が単独ではなくいくつか同時に機能した場合に、最も電力供給能力の高い装置の能力が有効に活用される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車両用冷凍装置の第１の実施形態を図１ないし図４に示して説明する。
同図において、符号１は電動機、２は電動機１を動力源とする圧縮機、３はコンデンサ、４は膨張弁、５はエバポレータである。電動機１を除く各機器は冷媒配管６によって接続されて冷凍サイクルを実現する冷凍機７を構成している。電動機１と圧縮機２とは駆動軸１ａにより連結されている。エバポレータ５は冷却すべき対象物である保冷庫内の空気を冷やすべく庫内に設置されている。保冷庫内には、庫内の空気温度を計測する温度センサＴＳが設けられている。
【００１９】
さらに同図において、符号８は車両走行用のエンジンＥ／Ｇによって駆動されて電動機１を駆動するための電力を発生する発電機、９は発電された電力を直流に変換する第１の整流器、１０は市中電源Ａから電力の供給を受ける市中電源入力器、１１は市中電源入力器１０を介して供給された電力を交流から直流に変換する第２の整流器、１２は発電機８または市中電源Ａから供給された電力を蓄えるバッテリ（蓄電池）、１３は発電機８から供給された電力や市中電源Ａから供給された電力、またはバッテリ１２から供給された電力を直流から交流に変換して電動機１に入力するインバータ回路である。
【００２０】
エンジンＥ／Ｇと発電機８とは歯車やベルト等の駆動力伝達手段１４により接続されている。発電機８から第１の整流器９に通電する経路には、発電機８によって発電された電力を一定電圧に調整する自動電圧調整器１５と、発電機８によって発電される電力の出力周波数を検出する周波数検出器１６（エンジンの出力軸や駆動力伝達手段に取り付けたエンコーダ、ゼロクロス回路、レゾルバ等。エンジンＥ／Ｇの回転数から発電機の周波数が割り出せる）とが接続されている。
【００２１】
市中電源入力器１０から第２の整流器１１に通電する経路には、市中電源Ａが接続されているか否かを検出する市中電源検出器１７が設けられている。第２の整流器１１によって直流に変換された電力をインバータ回路１３に通電する経路には、該経路を必要に応じて断続する第１のスイッチ１８が設けられている。
【００２２】
バッテリ１２には、蓄電残量を検出するバッテリ残量検出器１９が接続されている。バッテリ１２に蓄えられた電力をインバータ回路１３に通電する経路には、該経路を必要に応じて断続する第２のスイッチ２０と、発電機８によって発電された電力または市中電源Ａから供給された電力をバッテリ１２に充電するための充電器２１とが設けられている。
【００２３】
当該の冷凍装置には、温度センサＴＳ、周波数検出器１６、市中電源検出器１７およびバッテリ残量検出器１９の検出結果、ならびに操作パネル２２に入力された各種の制御指令に基づいてインバータ回路１３を駆動し、電動機１の回転数を制御する制御部２３が設けられている。制御部２３には、上記各種の検出装置から得た検出結果や目標とする保冷庫の設定温度、制御部２３内での計算結果等の情報を記憶しておく記憶部２４が併設されている。
【００２４】
記憶部２４は、周波数検出器１６によって検出された発電機８の出力周波数と、その周波数を出力する発電機８によって発電されるであろう電力（発電機８の出力電力）との対応を明らかにした変換テーブルＴｂ１ａと、変換テーブルＴｂ１ａによって求められた発電機の出力電力と、インバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数（現状の発電機８に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動することができる回転数に相当する）との対応を明らかにした変換テーブルＴｂ１ｂとを記憶している（図２参照）。
また、記憶部２４は、バッテリ残量検出器１９によって検出されたバッテリ１２の蓄電残量と、インバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数（現状のバッテリ１２に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動することができる回転数に相当する）との対応を明らかにした変換テーブルＴｂ２を記憶している（図３参照）。
さらに、制御部２３は、冷凍機７に求められる負荷（保冷庫の目標温度と現状の庫内温度との差）と、インバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数（負荷に見合う適切な電動機１の回転数に相当する）との対応を明らかにした変換テーブルＴｂ３を記憶している（図４参照）。
制御部２３は、記憶部２４に記憶されたこれらの変換テーブルを、後述する３つの電力供給パターンに応じて使い分ける。なお、変換テーブルＴｂ３でいうところの「負荷に見合う回転数」とは、設定温度に対しオーバーシュートを起こさない程度の回転数ということである。
【００２５】
上記のように構成された車両用冷凍装置においては、圧縮機２を駆動する際、次の３つの電力供給パターンのいずれかを状況に選択する。
［１．発電機８から給電］
まず、車両がある程度の速度を維持して継続的に移動している等、エンジンＥ／Ｇから発電機８を駆動するのに十分な動力が得られる場合には、第１のスイッチ１８、第２のスイッチ２０をともに切り、発電機８によって発電される電力を第１の整流器９、インバータ回路１３を介して電動機１に供給し、圧縮機２を駆動する。電動機１の消費電力が発電機８による発電量よりも少ない場合には、第２のスイッチ２０を入れ、充電器２１を介してバッテリ１２を充電することも可能である。
【００２６】
この場合、制御部２３は、まず、周波数検出器１６によって検出された発電機８の出力周波数Ｆｇ１を変換テーブルＴｂ１ａにあてはめ、発電機８によって発電されるであろう電力、すなわち発電機８の出力電力Ｗ１を求める。次に、変換テーブルＴｂ１ａによって求めた発電機８の出力電力Ｗ１を変換テーブルＴｂ１ｂにあてはめ、発電機８に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動するためにインバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数Ｆｍ１（発電機８に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動することができる回転数と言い換えられる）を求める。続いて、変換テーブルＴｂ１ｂによって求めたインバータ出力周波数Ｆｍ１を、制御可能な周波数域の上限値に設定する。
【００２７】
次に、制御部２３は、温度センサＴＳによって検出された保冷庫内の現状の温度ｔ（実際には庫内に存在する空気の温度。冷却すべき対象物とは庫内の空気に該当する）と、操作パネル２２から入力された保冷庫内の目標温度ｔｓｅｔとを比較し、庫内温度ｔが目標温度ｔｓｅｔよりも高いと判断した場合は、先に設定した上限値Ｆｍ１を超えない範囲で電動機１を回転させるべくインバータ回路１３を駆動する。
【００２８】
このように、変換テーブルＴｂ１ａ，Ｔｂ１ｂを使って求めた上限値Ｆｍ１を超えない範囲でインバータ回路１３を駆動して電動機１の回転数を制御することにより、電動機１における過剰な電力消費に発電機８の能力が追従できないことを原因とする冷却作用の中断、停止といった状況を起こさないようにしながらも、発電機８の能力を最大限に活用して保冷庫を迅速に目標温度まで冷却することができる。
【００２９】
なお、冷凍機７に求められる負荷（庫内温度と目標温度との差）が比較的小さい場合は、制御可能な周波数域の上限値を、発電機８の現状の能力をすべて引き出すことで得られるインバータ出力周波数に設定しなくても、十分に冷却作用を引き出すことができる。そこで、負荷にあるしきい値を設け、そのしきい値よりも負荷が小さい場合は、変換テーブルＴｂ１ａ，Ｔｂ１ｂを使って求めた値に１より小さい係数を乗じて重み付けを行い、上限値の調整を行うようにしてもよい。
【００３０】
［２．バッテリ１２から給電］
車両が渋滞に巻き込まれたり、外部からの電力供給を受けられない場所で停車したりする等してエンジンＥ／Ｇをアイドリングまたは停止させたことにより、発電機８による発電が行えなくなったり発電量が乏しくなったりした場合には、第１のスイッチ１８を切り、第２のスイッチ２０を入れ、発電機８によって発電された電力を補うかたちで、バッテリ１２に蓄えられた電力をインバータ回路１３を介して電動機１に供給し、圧縮機２を駆動する。
【００３１】
この場合、制御部２３は、まず、バッテリ残量検出器１９によって検出されたバッテリ１２の蓄電残量Ｗｈ２を変換テーブルＴｂ２にあてはめ、その状態のバッテリ１２に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動するためにインバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数Ｆｍ２（バッテリ１２に無理な負担を強いることなく電動機１を駆動することができる回転数と言い換えられる）を求める。続いて、変換テーブルＴｂ２によって求めたインバータ出力周波数Ｆｍ２を、制御可能な周波数域の上限値に設定する。
【００３２】
次に、制御部２３は、温度センサＴＳによって検出された保冷庫内の現状の温度ｔと、操作パネル２２から入力された保冷庫内の目標温度ｔｓｅｔとを比較し、庫内温度ｔが目標温度ｔｓｅｔよりも高いと判断した場合は、先に設定した上限値Ｆｍ２を超えない範囲で電動機１を回転させるべくインバータ回路１３を駆動する。
【００３３】
このように、変換テーブルＴｂ２を使って求めた上限値Ｆｍ２を超えない範囲でインバータ回路１３を駆動して電動機１の回転数を制御することにより、電動機１における過剰な電力消費にバッテリ１２の能力が追従できないことを原因とする冷却作用の中断、停止といった状況を起こさないようにしながらも、バッテリ１２の能力を最大限に活用して保冷庫を迅速に目標温度まで冷却することができる。
【００３４】
なお、冷凍機７に求められる負荷（庫内温度と目標温度との差）が比較的小さい場合は、制御可能な周波数域の上限値を、バッテリ１２の現状の能力をすべて引き出すことで得られるインバータ出力周波数に設定しなくても、十分に冷却作用を引き出すことができる。そこで、負荷にあるしきい値を設け、そのしきい値よりも負荷が小さい場合は、変換テーブルＴｂ１ａ，Ｔｂ１ｂを使って求めた値に１より小さい係数を乗じて重み付けを行い、上限値の調整を行うようにしてもよい。
【００３５】
［３．市中電源から給電］
車両が目的地に到着する等して市中電源Ａから電力供給が受けられるようになった場合には、エンジンＥ／Ｇを停止させたうえで市中電源Ａに市中電源入力器１０を接続し、第１のスイッチ１８、第２のスイッチ２０をともに入れ、市中電源から供給された電力を第２の整流器１１、インバータ回路１３を介して電動機１に供給し、圧縮機２を駆動する。同時に、充電器２１を介してバッテリ１２を充電する。
【００３６】
この場合、制御部２３は、まず、温度センサＴＳによって計測された現状の庫内温度ｔと、操作パネル２２から入力された保冷庫の目標温度ｔｓｅｔとの差Δｔ（＝ｔ−ｔｓｅｔ）を求め、その差Δｔを冷凍機７に求められる負荷として変換テーブルＴｂ３にあてはめ、電動機１を駆動するためにインバータ回路１３によって電動機１に出力すべき周波数Ｆｍ３（負荷を解消するのに必要十分な電動機１の回転数と言い換えられる）を求める。このとき、庫内温度ｔが目標温度ｔｓｅｔに達していても、保冷庫の熱損失を考慮して冷却する必要がある場合は負荷が存在すると見なす。続いて、変換テーブルＴｂ３によって求めたインバータ出力周波数Ｆｍ３を、制御可能な周波数域の上限値に設定し、この上限値Ｆｍ３を超えない範囲で電動機１を回転させるべくインバータ回路１３を駆動する。
【００３７】
このように、変換テーブルＴｂ３を使って求めた上限値Ｆｍ３を超えない範囲で電動機１の回転数を制御することにより、冷凍機７のオーバーシュートを原因として冷却作用が不安定になることを防止して、保冷庫を迅速に目標温度まで冷却することができる。
【００３８】
なお、上記の変換テーブルＴｂ１ｂにおいては発電機８の出力電力の変化に応じてインバータ出力周波数がリニアに変化するものを採用したが、例えば発電機８の出力電力の変化に応じてインバータ出力周波数が段階的に変化するもの等、電動機の特性や冷凍装置に求められる仕様に応じて適切な対応付けがなされたテーブルを使用すればよい。これは、変換テーブルＴｂ２，Ｔｂ３についても同様である。
【００３９】
次に、本発明に係る車両用冷凍装置の他の実施形態について説明する。本実施形態の制御が実現される装置構成は、基本的に、上記第１の実施形態と同一の装置構成を用いるものであるが、制御部２３によって実行される制御プログラムを異なるものとして、新たな制御を実現している。
上記第１の実施形態の車両用冷凍装置は、上記３つの電力供給パターンのいずれが選択されたかが明らかな場合に、電源となる装置の能力を有効に活用して、保冷庫を迅速に冷却するものであったが、本実施形態の車両用冷凍装置は、電源となる装置がいくつか同時に機能した場合に、最も電力供給能力の高い装置を選んで電源とすることで保冷庫を効率よく冷却するものである。
【００４０】
まず、制御部２３は、周波数検出器１６によって検出された出力周波数を変換テーブルＴｂ１ａにあてはめて発電機８の出力電力Ｗ１を求め、その出力電力Ｗ１を変換テーブルＴｂ１ｂにあてはめてインバータ出力周波数Ｆｍ１を求める（発電機８が発電を行っていない場合はＦｍ１；０となる）。また、バッテリ残量検出器１９によって検出されたバッテリ１２の蓄電残量Ｗｈ２を変換テーブルＴｂ２にあてはめてインバータ出力周波数Ｆｍ２を求める（バッテリ１２の蓄電残量；０の場合はＦｍ２；０となる）。さらに、温度センサＴＳによって計測された現状の庫内温度ｔと、操作パネル２２から入力された保冷庫の目標温度ｔｓｅｔとの差Δｔを求め、その差Δｔを冷凍機７に求められる負荷として変換テーブルＴｂ３にあてはめてインバータ出力周波数Ｆｍ３を求める（温度差Δｔ；０の場合も保冷庫を冷却し続けるためにＦｍ３は０とはならない）。
【００４１】
次に、上記のインバータ出力周波数Ｆｍ１，Ｆｍ２を比較してより高い周波数を特定し、さらに特定された周波数とＦｍ３とを比較してより低い周波数を特定し、ここで特定された低い周波数を上限値に設定する。そして、先に求めた温度差ΔＴに基づいて、上限値（Ｆｍ１，Ｆｍ２，Ｆｍ３のいずれか）を超えない範囲で電動機１を回転させるべくインバータ回路１３を駆動する。
【００４２】
本実施形態においても、冷凍機７に求められる負荷（庫内温度と目標温度との差）が比較的小さい場合は、制御可能な周波数域の上限値を、発電機８またはバッテリ１２の現状の能力をすべて引き出すことで得られるインバータ出力周波数に設定しなくても、上記第１実施形態のごとくインバータ出力周波数に重み付けを行い、上限値の調整を行うようにしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発電機の出力周波数に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、その上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、そのとき発電機がもち得る能力が有効に活用されるので、対象物の冷却を迅速に行うことができる。
【００４４】
本発明によれば、バッテリの蓄電残量に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、そのときバッテリがもち得る能力が有効に活用されるので、対象物の冷却を迅速に行うことができる。
【００４５】
本発明によれば、冷凍機に求められる負荷に応じて規定される電動機の回転数を上限値に設定し、冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、上限値を超えない範囲で電動機の回転数を変化させることにより、過剰な電力供給によって起きる冷凍機の不安定な冷却作用が防止されるので、対象物の冷却を迅速に行うことができる。
【００４６】
本発明によれば、電源となる装置が単独ではなくいくつか同時に機能した場合に、最も電力供給能力の高い装置の能力が有効に活用されるので、対象物の冷却を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態を示す図であって、車両用冷凍装置の概念図である。
【図２】発電機を使用して圧縮機を駆動する場合に用いられる変換テーブルの概念を示すグラフである。
【図３】バッテリを使用して圧縮機を駆動する場合に用いられる変換テーブルの概念を示すグラフである。
【図４】市中電源を使用して圧縮機を駆動する場合に用いられる変換テーブルの概念を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 電動機
２ 圧縮機
８ 発電機
１０ 市中電源入力器
１２ バッテリ（蓄電池）
１３ インバータ回路
１６ 周波数検出器
１７ 市中電源検出器
１９ バッテリ残量検出器
２３ 制御部
ＴＳ 温度センサ
Ｅ／Ｇ エンジン
Claims (8)
- 電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機とを備える車両用冷凍装置であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする車両用冷凍装置。 - 電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために供給された電力を蓄えるバッテリとを備える車両用冷凍装置であって、
前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする車両用冷凍装置。 - 電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置であって、
前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする車両用冷凍装置。 - 電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、該冷凍機によって冷却すべき対象物の温度を検出する温度検出手段と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機と、該発電機または市中電源から前記電動機を駆動するために供給された電力を一時的に蓄えるバッテリと、前記電動機を駆動するために前記市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数と、前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより高い回転数を特定し、
この特定された高い回転数と、前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより低い回転数を特定し、
この特定された低い回転数を上限値として設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させる制御部を備えることを特徴とする車両用冷凍装置。 - 電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機とを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする車両用冷凍装置の制御方法。 - 電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために供給された電力を蓄えるバッテリとを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする車両用冷凍装置の制御方法。 - 電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、前記電動機を駆動するために市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数を上限値に設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする車両用冷凍装置の制御方法。 - 電動機を動力源とする圧縮機を備える冷凍機と、該冷凍機によって冷却すべき対象物の温度を検出する温度検出手段と、前記電動機を駆動するための電力を発生する発電機と、該発電機または市中電源から前記電動機を駆動するために供給された電力を一時的に蓄えるバッテリと、前記電動機を駆動するために前記市中電源から電力の供給を受ける市中電源入力器とを備える車両用冷凍装置の制御方法であって、
前記発電機の出力周波数に応じて規定される前記電動機の回転数と、前記バッテリの蓄電残量に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより高い回転数を特定し、
この特定された高い回転数と、前記冷凍機に求められる負荷に応じて規定される前記電動機の回転数とを比較してより低い回転数を特定し、
この特定された低い回転数を上限値として設定し、前記冷凍機によって冷却すべき対象物の温度に基づいて、前記上限値を超えない範囲で前記電動機の回転数を変化させることを特徴とする車両用冷凍装置の制御方法。
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