JP2921426B2 - コンプレッサ回転数制御装置 - Google Patents

コンプレッサ回転数制御装置

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JP2921426B2
JP2921426B2 JP7024970A JP2497095A JP2921426B2 JP 2921426 B2 JP2921426 B2 JP 2921426B2 JP 7024970 A JP7024970 A JP 7024970A JP 2497095 A JP2497095 A JP 2497095A JP 2921426 B2 JP2921426 B2 JP 2921426B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載される空気
調和機のコンプレッサの回転数を制御する装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電動車両のコンプレッサ制御では、長時
間(8時間程度)停止状態で放置した後に運転させた時
に、負荷が最も重い液圧縮状態になることが一般的であ
る。このような状態でコンプレッサの回転数を急激に上
昇させるとコンプレッサを破損させる恐れが大きかっ
た。従来の空気調和機では、コンプレッサを駆動するモ
ータの回転を検出する回転検出機(回路)を付加するこ
とにより、コンプレッサが液圧縮状態であるか否かを判
定し、モータを制御していた。そして液がほとんど排出
されることが実験的に明らかにされた時間内ではコンプ
レッサの回転を緩やかにし、その後短時間で目標回転数
に立ち上げていた(特開平5−99165号公報)。
【0003】また、液圧縮状態になってもコンプレッサ
を破損しないようにコンプレッサの構造自体を改良して
いた(実公平4−30321号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、特開平5−
99165号公報に記載の方法では、温度制御等でコン
プレッサを断続運転する場合(この場合は液圧縮にはな
らない)でも時間をかけて回転数を上昇させるために無
駄時間が生じていた。また実公平4−30321号公報
に記載の方法では、コンプレッサの効率が悪化するもし
くはコンプレッサが高価になるという問題があった。本
発明の目的は、コンプレッサの各起動毎に回転数の上昇
時間を設定できるコンプレッサ回転数制御装置の提供に
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、電動機により
駆動するコンプレッサの回転数を前記電動機の動作を指
示する動作指示手段からの信号により制御するコンプレ
ッサ回転数制御装置において、前記電動機の電流を調節
する電流調節手段と、制御用の電源により作動し前記電
流調節手段を制御する制御手段と、前記制御用の電源に
より作動し前記動作指示手段からの前記コンプレッサの
起動、停止、回転数を指示する信号を受信すると共に、
制御開始時からの前記電動機の起動回数を記憶し前記電
動機が起動してから回転数が目標値まで上昇する上昇時
間を前記起動回数に応じて設定し、制御信号を前記制御
手段に出力する信号処理手段とを備えるコンプレッサ回
転数制御装置を技術的手段として採用する。
【0006】本発明は、技術的手段のコンプレッサ回転
数制御装置において、前記上昇時間は起動回数の増大に
伴い、上昇時間をより短く設定することを特徴とするコ
ンプレッサ回転数制御装置を第1の実施態様として採用
する。本発明は、技術的手段または第1の実施態様のコ
ンプレッサ回転数制御装置において、前記信号処理手段
は、前記起動回数と、前記起動回数に対応して前記上昇
時間を設定するプログラムとを記憶する記憶装置を有す
るマイクロコンピュータを備えることを特徴とするコン
プレッサ回転数制御装置を第2の実施態様として採用す
る。
【0007】本発明は、技術的手段、第1、第2の実施
態様のコンプレッサ回転数制御装置において、前記電動
機は、誘導電動機であることを特徴とするコンプレッサ
回転数制御装置を第3の実施態様として採用する。本発
明は、技術的手段、第1、第2の実施態様のコンプレッ
サ回転数制御装置において、前記電動機は、ブラシレス
直流電動機であることを特徴とするコンプレッサ回転数
制御装置を第4の実施態様として採用する。本発明は、
技術的手段、第1ないし第4の実施態様のコンプレッサ
回転数制御装置において、前記コンプレッサはスクロー
ルコンプレッサであることを特徴とするコンプレッサ回
転数制御装置を第5の実施態様として採用する。
【0008】本発明は、技術的手段、第1ないし第5の
実施態様のコンプレッサ回転数制御装置において、電動
車両に適用することを特徴とするコンプレッサ回転数制
御装置を第6の実施態様として採用する。
【0009】
【作用および発明の効果】
〔請求項1について〕各起動毎に予め設定した上昇時間
で回転数を目標値まで立ち上げることができる。
【0010】〔請求項2について〕各起動後の回転数の
立ち上げに際し無駄時間が生じない。
【0011】
【実施例】次に、本発明のコンプレッサ回転数制御装置
を適用したコンプレッサ制御システムを、図に示す一実
施例に基づき説明する。本実施例では本発明のコンプレ
ッサ回転数制御装置を電動車両のコンプレッサの制御に
用いる。その際コンプレッサを8時間程度停止させた後
始動させ、コンプレッサの断続運転により温度制御を行
う。
【0012】〔実施例の構成〕本実施例のコンプレッサ
制御システム1は、図1に示すように、空調用の冷媒を
加圧するコンプレッサ2と、コンプレッサ2を駆動する
ための3相ブラシレスモータ3(本発明の電動機)と、
3相ブラシレスモータ3に電力を供給するための駆動電
源4とを有する。そして、3相ブラシレスモータ3に
は、電流により回転数を制御するコンプレッサ回転数制
御装置5が接続する。このコンプレッサ回転数制御装置
5には、コンプレッサ回転数制御装置5に電力を供給す
る制御電源9と、制御電源9とコンプレッサ回転数制御
装置5とを導通、遮断するIGスイッチ10と、コンプ
レッサ2の動作を指示するA/Cシステム制御装置11
(本発明の動作指示手段)とが接続する。
【0013】また、A/Cシステム制御装置11にはコ
ンプレッサ回転数制御装置5に目標回転数や起動/停止
を指示する信号を伝える信号線が付設する。コンプレッ
サ回転数制御装置5は、3相ブラシレスモータ3の電力
を調節する3相パワーモジュール6(本発明の電流調節
手段)と、3相パワーモジュール6を制御する制御部7
(本発明の制御手段)とを有する。そして、A/Cシス
テム制御装置11からの信号を処理して制御部7に制御
信号を出力するマイクロコンピュータ8(本発明の信号
処理手段)が制御部7に接続して制御回路を構成する。
これにより3相パワーモジュール6、制御部7、マイク
ロコンピュータ8がコンプレッサ回転数制御装置5を構
成する。
【0014】マイクロコンピュータ8は、図3に示すよ
うに、起動回数Mの値に応じて次の回転数上昇パターン
を記憶している。 第1パターン(M=1) 第1回起動開始からコンプレッサ2内の液が液圧縮によ
りコンプレッサ2を破損することなく排出されることが
実験的に明らかになっている時間だけは回転数を低く抑
え、その後回転数を素早く上昇させてt1 時間の後目標
回転数Nfに至る。そしてt1 時間経過後は目標回転数
Nfを維持する(図3ア参照)。但しt 1 はコンプレッ
サ2が液により破損しない下限値に設定されている。
【0015】第2パターン(M=2) 第2回起動開始からM=1の場合より短い時間だけ回転
数を低く抑え、その後回転数を素早く上昇させ、t2
間の後目標回転数Nfに至る。そしてt2 時間経過後は
目標回転数Nfを維持する(図3イ参照)。但しt2
液圧縮によるコンプレッサ2の破損を考慮する必要がな
いためt1 より短い下限値に設定されている。
【0016】第3パターン(M=3) 第3回起動開始からM=2の場合より短い時間だけ回転
数を低く抑え、その後回転数を素早く上昇させ、t3
間の後目標回転数Nfに至る。そしてt3 時間経過後は
目標回転数Nfを維持する(図3ウ参照)。但しt3
液圧縮によるコンプレッサ2の破損を考慮する必要がな
いためt1 より短く、さらにt2 よりも短い下限値に設
定されている。
【0017】〔作動〕図2のアルゴリズムに示すよう
に、IGスイッチ10をONにする(a)と、電力が制
御電源9により制御回路に供給されて、マイクロコンピ
ュータ8が動作を開始する。まずマイクロコンピュータ
8において起動回数Mが1に設定される(b)。そして
マイクロコンピュータ8は、A/Cシステム制御装置1
1から起動命令が出力されるまで待機する(c)。A/
Cシステム制御装置11から起動命令が出力されると、
マイクロコンピュータ8は、起動回数M=1の値に対応
する第1パターンを読み出す(c、d、e)。
【0018】そして制御部7は第1パターン(ア)に従
って3相パワーモジュール6を制御する。これにより、
3相ブラシレスモータ3に供給される駆動電源4からの
電力が変化し3相ブラシレスモータ3の回転数が第1パ
ターン(ア)に従って上昇し、第1回起動開始よりt1
時間の後目標回転数Nfに至り、その後Nfの値が維持
される(f)。A/Cシステム制御装置11から停止命
令が出力される(g)と、マイクロコンピュータ8は起
動回数Mを2に設定し、制御部7が3相パワーモジュー
ル6による3相ブラシレスモータ3への送電を停止させ
る(h)。
【0019】そしてマイクロコンピュータ8は、A/C
システム制御装置11から起動命令が出力されるまで待
機する(c)。A/Cシステム制御装置11から起動命
令が出力されると、マイクロコンピュータ8は、起動回
数M=2の値に応じた第2パターン(イ)を読み出す
(d、i、j)。そして制御部7は第2パターン(イ)
に従って3相パワーモジュール6を制御する。
【0020】これにより、3相ブラシレスモータ3に供
給される駆動電源4からの電力が変化し3相ブラシレス
モータ3の回転数が第2パターン(イ)に従って上昇
し、第2回起動開始よりt2 時間の後目標回転数Nfに
至り、その後Nfの値が維持される(f)。A/Cシス
テム制御装置11から停止命令が出力されると、マイク
ロコンピュータ8は起動回数Mを3に設定し、制御部7
が3相パワーモジュール6による3相ブラシレスモータ
3への送電を停止させる(g、h)。そしてマイクロコ
ンピュータ8は、A/Cシステム制御装置11から起動
命令が出力されるまで待機する(c)。
【0021】A/Cシステム制御装置11から起動指令
が出力されると、マイクロコンピュータ8は、起動回数
M=3の値に応じた第3パターン(ウ)を読み出す
(d、i、k)。そして制御部7は第3パターン(ウ)
に従って3相パワーモジュール6を制御する。これによ
り、3相ブラシレスモータ3に供給される駆動電源4か
らの電力が変化し3相ブラシレスモータ3の回転数が第
3パターン(ウ)に従って上昇し、第3回起動開始より
3 時間の後目標回転数Nfに至り、その後Nfの値が
維持される(f)。
【0022】M=4以降は、第3パターン(ウ)により
上記のように3相ブラシレスモータ3の起動、停止を繰
り返す。
【0023】〔実施例の効果〕起動後の回転数の上昇時
間は、断続運転時における液圧縮を生じない運転では液
圧縮によるコンプレッサ2の破損防止を考慮する必要の
ない短い下限値に設定されているため無駄時間を伴わな
い。コンプレッサ2を改造する必要がなく、効率悪化や
高コストを招かない。回転検出装置を付加する必要がな
く、コストを抑えることができる。
【0024】〔変形例〕3相ブラシレスモータ3の代わ
りに誘導電動機を用いてもよい。コンプレッサはスクロ
ールコンプレッサでもよい。回転数上昇パターンは適宜
複数のものを組み合わせてもよい。各起動毎の上昇時間
は適宜下限値以上に設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンプレッサ制御システムの構成図である。
【図2】コンプレッサ制御システムの作動のアルゴリズ
ムを示す図である。
【図3】回転数上昇パターンを示す図である。
【符号の説明】
2 コンプレッサ 3 3相ブラシレスモータ(電動機) 5 コンプレッサ回転数制御装置 6 3相パワーモジュール(電流調節手段) 7 制御部(制御手段) 8 マイクロコンピュータ(信号処理手段) 9 制御電源(制御用の電源) 11 A/Cシステム制御装置(動作指示手段)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−35393(JP,A) 特開 平6−341720(JP,A) 特開 平6−221647(JP,A) 特開 平6−241183(JP,A) 特開 昭64−75847(JP,A) 実公 平4−30321(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F04C 23/00 - 29/10 F04B 49/00 - 51/00 F25B 1/00 341 F24F 11/02 102

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電動機により駆動するコンプレッサの回転
    数を前記電動機の動作を指示する動作指示手段からの信
    号により制御するコンプレッサ回転数制御装置におい
    て、 前記電動機の電流を調節する電流調節手段と、 制御用の電源により作動し前記電流調節手段を制御する
    制御手段と、 前記制御用の電源により作動し前記動作指示手段からの
    前記コンプレッサの起動、停止、回転数を指示する信号
    を受信すると共に、制御開始時からの前記電動機の起動
    回数を記憶し前記電動機が起動してから回転数が目標値
    まで上昇する上昇時間を前記起動回数に応じて設定し、
    制御信号を前記制御手段に出力する信号処理手段とを備
    えるコンプレッサ回転数制御装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のコンプレッサ回転数制御
    装置において、 前記上昇時間は起動回数の増大に伴い、上昇時間をより
    短く設定することを特徴とするコンプレッサ回転数制御
    装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載のコンプレッサ回
    転数制御装置において、 前記信号処理手段は、前記起動回数と、前記起動回数に
    対応して前記上昇時間を設定するプログラムとを記憶す
    る記憶装置を有するマイクロコンピュータを備えること
    を特徴とするコンプレッサ回転数制御装置。
  4. 【請求項4】請求項1ないし3に記載のコンプレッサ回
    転数制御装置において、 前記電動機は、誘導電動機であることを特徴とするコン
    プレッサ回転数制御装置。
  5. 【請求項5】請求項1ないし3に記載のコンプレッサ回
    転数制御装置において、 前記電動機は、ブラシレス直流電動機であることを特徴
    とするコンプレッサ回転数制御装置。
  6. 【請求項6】請求項1ないし5に記載のコンプレッサ回
    転数制御装置において、 前記コンプレッサはスクロールコンプレッサであること
    を特徴とするコンプレッサ回転数制御装置。
  7. 【請求項7】請求項1ないし6に記載のコンプレッサ回
    転数制御装置において、 電動車両に適用することを特徴とするコンプレッサ回転
    数制御装置。
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