JP4155084B2 - 電動圧縮機 - Google Patents
電動圧縮機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4155084B2 JP4155084B2 JP2003106702A JP2003106702A JP4155084B2 JP 4155084 B2 JP4155084 B2 JP 4155084B2 JP 2003106702 A JP2003106702 A JP 2003106702A JP 2003106702 A JP2003106702 A JP 2003106702A JP 4155084 B2 JP4155084 B2 JP 4155084B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- motor
- electric circuit
- compression mechanism
- predetermined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 58
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 58
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 54
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 31
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/005—Arrangement or mounting of control or safety devices of safety devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
- B60H1/0075—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being solar radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3225—Cooling devices using compression characterised by safety arrangements, e.g. compressor anti-seizure means or by signalling devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
- F25B49/025—Motor control arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
- B60H2001/3248—Cooling devices information from a variable is obtained related to pressure
- B60H2001/325—Cooling devices information from a variable is obtained related to pressure of the refrigerant at a compressing unit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
- B60H2001/3255—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
- B60H2001/327—Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit
- B60H2001/3272—Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit to control the revolving speed of a compressor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3286—Constructional features
- B60H2001/3292—Compressor drive is electric only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/07—Details of compressors or related parts
- F25B2400/077—Compressor control units, e.g. terminal boxes, mounted on the compressor casing wall containing for example starter, protection switches or connector contacts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/08—Exceeding a certain temperature value in a refrigeration component or cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/021—Inverters therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/15—Power, e.g. by voltage or current
- F25B2700/151—Power, e.g. by voltage or current of the compressor motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/19—Pressures
- F25B2700/193—Pressures of the compressor
- F25B2700/1931—Discharge pressures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2104—Temperatures of an indoor room or compartment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
- F25B2700/21156—Temperatures of a compressor or the drive means therefor of the motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機構、この圧縮機構を駆動するモータ、及びモータの駆動用電気回路が一体となった電動圧縮機に関するもので、蒸気圧縮式冷凍機の電動圧縮機に用いて有効である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
圧縮機構及びモータと電気回路とが別体の電動圧縮機では、通常、電気回路の出力と雰囲気温度とに基づいて、モータの回転数、つまり圧縮機構の回転数を制御して電気回路を熱損傷から保護していた。
【0003】
しかし、圧縮機構、この圧縮機構を駆動するモータ、及びモータの駆動用電気回路が一体となった電動圧縮機においては、従来と同様な手法で電気回路を熱損傷から保護することが難しい。
【0004】
本発明は、上記点に鑑み、圧縮機構、この圧縮機構を駆動するモータ、及びモータの駆動用電気回路が一体となった電動圧縮機に適した手法にて、電気回路を熱損傷から保護することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構(11)、圧縮機構(11)を駆動する電動式のモータ(12)、及びモータ(12)を駆動する電気回路(13)が一体となっており、
冷媒によりモータ(12)及び電気回路(13)が冷却される電動圧縮機であって、
電気回路(13)の温度(Ti)を検出する回路温度センサ(14a)と、
モータ(12)の温度(Tm)を検出するモータ温度センサ(14c)と、
電気回路(13)からモータ(12)に出力される出力電流(I)を検出する電流センサ(14b)と、
電気回路(13)の温度(Ti)が所定温度を超えたときに、モータ(12)の温度(Tm)が所定温度以下で、かつ、出力電流(I)が所定値以下の状態が発生すると、圧縮機構(11)の回転数を上昇させる第1の保護制御手段を備えることを特徴とする。
【0006】
回転数が比較的に小さい場合には、冷媒による冷却効果が電気回路(13)及びモータ(12)の発熱量を下回るため、回転数が増大するほど冷媒による冷却効果が大きくなるものの、回転数が比較的に大きい場合には、逆に、電気回路(13)及びモータ12の発熱量が冷媒による冷却効果を上回るため、回転数が増大するほど電気回路(13)及びモータ(12)の温度が上昇する。
【0007】
したがって、本発明のごとく、電気回路(13)の温度が所定温度を超えたときに、圧縮機構(11)の回転数を上昇させる保護制御手段を備えていれば、回転数を上昇させてモータ(12)及び電気回路(13)の温度を低下させることが可能となるので、モータ(12)及び電気回路(13)を熱損傷から有効に保護することが可能となる。
【0008】
請求項2に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構(11)、圧縮機構(11)を駆動する電動式のモータ(12)、及びモータ(12)を駆動する電気回路(13)が一体となっており、
冷媒によりモータ(12)及び電気回路(13)が冷却される電動圧縮機であって、
電気回路(13)の温度(Ti)を検出する回路温度センサ(14a)と、
モータ(12)の温度(Tm)を検出するモータ温度センサ(14c)と、
電気回路(13)からモータ(12)に出力される出力電流(I)を検出する電流センサ(14b)とを備え、
さらに、圧縮機構(11)の回転数を上昇させる保護制御と圧縮機構(11)の回転数を下降させる保護制御との切替のしきい値となる所定回転数(No)を設定し、
圧縮機構(11)の実回転数が所定回転数(No)以下のときであって、電気回路(13)の温度(Ti)が所定温度を超えたときに、モータ(12)の温度(Tm)が所定温度以下で、かつ、出力電流(I)が所定値以下の状態が発生すると、圧縮機構(11)の回転数を上昇させる第1の保護制御手段を備えることを特徴とする。
【0009】
前述したように、回転数が比較的に小さい場合には、冷媒による冷却効果が電気回路(13)及びモータ(12)の発熱量を下回るため、回転数が増大するほど冷媒による冷却効果が大きくなるものの、回転数が比較的に大きい場合には、逆に、電気回路(13)及びモータ12の発熱量が冷媒による冷却効果を上回るため、回転数が増大するほど電気回路(13)及びモータ(12)の温度が上昇する。
【0010】
したがって、本発明のごとく、実回転数が所定回転数以下のときであって、電気回路(13)の温度が所定温度を超えたときに、圧縮機構(11)の回転数を上昇させれば、モータ(12)及び電気回路(13)の温度を低下させることが可能となるので、モータ(12)及び電気回路(13)を熱損傷から有効に保護することができる。
【0011】
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の電動圧縮機において、実回転数が所定回転数(No)より大きいときであって、電気回路(13)の温度が所定温度を超えたときに、圧縮機構(11)の回転数を低下させる第2の保護制御手段を備えることを特徴とする。
【0012】
これにより、モータ(12)及び電気回路(13)を熱損傷からより有効に保護することができる。
【0013】
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の電動圧縮機において、実回転数が所定回転数(No)以下であるか否かを判定する判定手段(S60)を備え、
判定手段(S60)により実回転数が所定回転数(No)以下であると判定されたときに、第1の保護制御手段による保護制御を選択し、
判定手段(S60)により実回転数が所定回転数(No)より大きいと判定されたときに、第2の保護制御手段による保護制御を選択することを特徴とするものである。
【0014】
請求項5に記載の発明では、請求項2ないし4のいずれか1つに記載の電動圧縮機において、所定回転数(No)を、雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する所定回転数決定手段を備えることを特徴とする。
【0015】
これにより、モータ(12)及び電気回路(13)を熱損傷からより一層有効に保護することができる。
【0016】
請求項6に記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の電動圧縮機において、第1の保護制御手段が圧縮機構(11)の回転数を上昇させた際に、圧縮機構(11)の回転数が所定の上限回転数以上となることを抑制するリミッタ手段を備えることを特徴とする。
【0017】
これにより、モータ(12)及び電気回路(13)を熱損傷から効果的に保護することができる。
【0018】
請求項7に記載の発明では、請求項6に記載の電動圧縮機において、上限回転数を、雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する上限回転数決定手段を備えることを特徴とする。
【0019】
これにより、モータ(12)及び電気回路(13)を熱損傷からより効果的に保護することができる。
【0020】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0021】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本実施形態は、車両用蒸気圧縮式冷凍機(車両用空調装置)の電動圧縮機に適用したものであって、図1は本実施形態に係る電動圧縮機10を用いた蒸気圧縮式冷凍機の模式図である。
【0022】
なお、蒸気圧縮式冷凍機は、周知のごとく、圧縮された高圧・高温冷媒を放冷する放熱器20、放冷された高圧冷媒を減圧する減圧器30、減圧された低圧冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮させる蒸発器40、及び冷凍機中の余剰冷媒を液相冷媒として蓄える気液分離器50等からなるものである。
【0023】
因みに、本実施形態では、減圧器30として、蒸発器40の冷媒出口側における冷媒過熱度が所定値となるように絞り開度を制御する温度式膨脹弁が採用され、気液分離器50として、減圧器30の冷媒入口側に設置されるレシーバを採用している。
【0024】
電動圧縮機10は、冷媒を吸入圧縮するスクロール式の圧縮機構11、圧縮機構11を駆動するDCブラシレス式のモータ12、及びモータ12を駆動するインバータ回路等からなるモータ駆動用の電気回路13等から構成されたもので、圧縮機構11とモータ12とは、同軸上、かつ、直列に並んで一体化されている。
【0025】
また、電気回路13を収納するケーシング13aは、略円筒状のモータハウジング12aの外筒面側にボルトにて組み付けられて、圧縮機構11及びモータ12に一体化されている。なお、本実施形態では、モータハウジング12a及びケーシング13a等の容器は、全てアルミニウム合金製である。
【0026】
因みに、モータハウジング12a内には、ロータ及びステータ等が収納されており、このロータ、ステータ及びモータハウジング12a等によりモータ、すなわち回転電動機が構成される。
【0027】
そして、電動圧縮機10は、電気回路13がモータ12を挟んで走行用のエンジンと反対側に位置するように走行用エンジンのクランクケースにボルトにて組み付け固定されている。なお、本実施形態では、電気回路13がモータ12を挟んで走行用のエンジンと反対側に位置するように走行用エンジンのクランクケースにボルトにて組み付け固定されているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば電気回路13がモータ12の上方側に位置してもよい。
【0028】
因みに、この例では、電動圧縮機10をクランクケースに組み付けたが、電動モータを駆動源とする電気自動車やハイブリッド自動車では、車両ボディに組み付けてもよい。
【0029】
なお、本実施形態では、蒸発器40から流出して電動圧縮機10に吸引された冷媒は、先ず、電気回路13を冷却した後、圧縮機構11に吸入圧縮され、その後、モータハウジング12a内を流れてモータ12を冷却してから放熱器20に流入する。
【0030】
また、電気回路13には、電気回路13の温度Tiを検出する温度センサ14a、電気回路13からモータ12に出力される出力電流値(インバータ電流)Iを検出する電流センサ14b、及びモータ12の温度を検出するモータ温度センサ14cが設けられており、電子制御装置(図示せず)は、内気温度センサ、外気温度センサ14d及び日射センサ等の空調センサ(一部図示せず。)、温度センサ14a電流センサ14b、モータ温度センサ14c、並びに吐出圧(高圧)センサ14eの検出信号に加えて、乗員が設定入力した希望室内温度等に基づいて電動圧縮機10、つまり電気回路13を制御する。
【0031】
次に、電動圧縮機10の制御方法を述べる。
【0032】
空調装置の始動スイッチ(オートエアコンにあっては、自動スイッチ)が投入されると、電子制御装置は、図2に示すように、制御用パラメータを初期化するとともに(S10)、温度センサ14a、電流センサ14b、モータ温度センサ14c、空調センサの検出信号、及び希望室内温度等の入力信号を読み込む(S20)。
【0033】
次に、電子制御装置は、空調センサの検出信号及び希望室内温度等に基づいて圧縮機構11を稼動させる必要性があるか否かを判定し(S30)、圧縮機構11を稼動させる必要性がない場合には、モータ12(圧縮機構11)を停止させる(S40)。なお、既にモータ12が停止している場合には、その停止状態を保持する。
【0034】
一方、圧縮機構11を稼動させる必要性がある場合には、空調負荷に基づいて目標回転数Ntを決定し(S50)、圧縮機構11を運転する(S55)。実回転数Naが所定回転回転数No以下であるか否かを判定する(S60)。なお、所定回転数Noについては、後述する。
【0035】
そして、実回転数Naが所定回転回転数No以下のときには、後述する第1保護制御運転を行い(S70)、一方、実回転数Naが所定回転回転数Noより大きいときには、後述する第2保護制御運転を行う(S80)。
【0036】
次に、第1保護制御運転について図3に基づいて述べる
第1保護制御運転が実行されると、電子制御装置は、先ず、電気回路13の温度Tiがいずれの温度領域に属するかを図4(a)に示すマップから決定する(S100)。そして、温度Tiが温度領域Dに属する場合には、電気回路13に熱損傷が発生するおそれが高いため、モータ12(圧縮機構11)を停止させる(S110)。
【0037】
また、温度Tiが温度領域Aに属する場合には、図4(b)、図4(c)に示すマップに基づいて、モータ12の温度Tmが温度領域Aに属し、かつ、出力電流Iが電流領域Aに属するか否かを判定する(S120)。
【0038】
このとき、モータ12の温度Tmが温度領域Aに属し、かつ、出力電流Iが電流領域Aに属する場合には、電気回路13に熱損傷が発生するおそれがない安全運転領域に属するとみなし、空調負荷に基づいて圧縮機構11、つまりモータ12の回転数を制御する目標回転数制御を行う(S130)。
【0039】
ここで、目標回転数制御とは、実際のモータ回転数が目標回転数Ntとなるように電気回路13に指令信号を発する制御を言う。
【0040】
一方、モータ12の温度Tmが温度領域Aに属さない場合か又は出力電流Iが電流領域Aに属さない場合、つまりS120にてNoと判定された場合には、モータ12の温度Tmが温度領域Bに属するか、又は出力電流Iが電流領域Bに属するかを判定し(S140)、モータ12の温度Tmが温度領域Bに属するか、又は出力電流Iが電流領域Bに属する場合には、モータ回転数を上昇させない範囲で目標回転数制御を行う(S150)。
【0041】
また、S100にて温度Tiが温度領域Eに属する判定された場合には、モータ12の温度Tmが温度領域Aに属し、かつ、出力電流Iが電流領域Aに属するか否かを判定し(S160)、モータ12の温度Tmが温度領域Aに属し、かつ、出力電流Iが電流領域Aに属する場合には、モータ回転数を上昇させることによりモータ12の温度Tm及び電気回路13の温度Tiを低下させる(S170)。
【0042】
一方、モータ12の温度Tmが温度領域Aに属さないか又は出力電流Iが電流領域Aに属さない場合、つまりS160にてNoと判定された場合には、モータ12の温度Tmが温度領域Bに属するか、又は出力電流Iが電流領域Bに属するかを判定する(S140)。
【0043】
そして、モータ12の温度Tmが温度領域Bに属さず、かつ、出力電流Iが電流領域Bに属さない場合には、モータ12の温度Tmが温度領域Cに属するか、又は出力電流Iが電流領域Cに属するかを判定し(S180)、モータ12の温度Tmが温度領域Cに属する場合、又は出力電流Iが電流領域Cに属する場合には、モータ回転数を下降させることによりモータ12の温度及び電気回路13の温度を低下させる(S190)。
【0044】
一方、モータ12の温度Tmが温度領域Cに属さないか又は出力電流Iが電流領域Cに属さない場合、換言すれば、モータ12の温度Tmが温度領域Dに属するか又は出力電流Iが電流領域Dに属する場合、つまりS180にてNoと判定された場合には、モータ12を停止させる。
【0045】
次に、第2保護制御運転について図5に基づいて述べる
第2保護制御運転が実行されると、電子制御装置は、先ず、図6に示すマップに基づいて、電気回路13の温度Tiが温度領域Aに属し、かつ、モータ12の温度Tmが温度領域Aに属し、かつ、出力電流Iが電流領域Aに属するか否かを判定し(300)、電気回路13の温度Tiが温度領域Aに属し、かつ、モータ12の温度Tmが温度領域Aに属し、かつ、出力電流Iが電流領域Aに属する場合には、目標回転数制御を行う(S310)。
【0046】
一方、電気回路13の温度Tiが温度領域A以外に属する、又はモータ12の温度Tmが温度領域A以外に属し、又は出力電流Iが電流領域A以外に属する場合、つまりS300にてNoと判定された場合には、電気回路13の温度Tiが温度領域Bに属する、又はモータ12の温度Tmが温度領域Bに属する、又は出力電流Iが電流領域Bに属するかを判定し(S320)、電気回路13の温度Ti、モータ12の温度Tm及び出力電流Iのうち少なくとも1つが領域Bに属する場合には、モータ回転数を上昇させない範囲で目標回転数制御を行う(S330)。
【0047】
また、電気回路13の温度Ti、モータ12の温度Tm及び出力電流Iのいずれも領域Bに属さない場合、つまりS320にてNoと判定された場合には、電気回路13の温度Tiが温度領域Cに属する、又はモータ12の温度Tmが温度領域Cに属する、又は出力電流Iが電流領域Cに属するかを判定し(S340)、電気回路13の温度Ti、モータ12の温度Tm及び出力電流Iのうち少なくとも1つが領域Cに属する場合には、モータ回転数を下降させることによりモータ12の温度及び電気回路13の温度を低下させる(S350)。
【0048】
一方、電気回路13の温度Ti、モータ12の温度Tm及び出力電流Iのいずれも領域Cに属さない場合、つまりS340にてNoと判定された場合には、モータ12を停止する(S360)。
【0049】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【0050】
図7は、電気回路13の温度Ti、モータ12の温度Tm及び出力電流Iの関係を試験により求めた結果であり、電気回路13を一体化した電動圧縮機10では、圧縮機構11、つまりモータ回転数に対して、電気回路13の温度Ti及びモータ12の温度Tmは、最小値(極小値)が存在するような特性となる。
【0051】
これは、モータ回転数が比較的に小さい場合には、冷媒による冷却効果が電気回路13及びモータ12の発熱量を下回るため、モータ回転数が増大するほど冷媒による冷却効果が大きくなるものの、モータ回転数が比較的に大きい場合には、逆に、電気回路13及びモータ12の発熱量が冷媒による冷却効果を上回るため、モータ回転数が増大するほど電気回路13及びモータ12の温度が上昇する。
【0052】
これに対して、本実施形態では、目標回転数が所定回転数以下のときであって、電気回路13の温度が所定温度を超えたときに、圧縮機構11の回転数、つまりモータ回転数を上昇させてモータ12の温度Tm及び電気回路13の温度Tiを低下させる(S170)ので、モータ12及び電気回路13を熱損傷から有効に保護することができる。
【0053】
また、モータ12及び電気回路13を熱損傷から保護するために、モータ12を停止させることを低減することができるので、空調感を大きく損なわせることなく、モータ12及び電気回路13を熱損傷から有効に保護することができる。
【0054】
(第2実施形態)
第1実施形態では、S100にて温度Tiが温度領域Eに属する判定された場合であって、モータ12の温度Tmが温度領域Aに属し、かつ、出力電流Iが電流領域Aに属する場合には、モータ回転数を単純に上昇させることによりモータ12の温度Tm及び電気回路13の温度Tiを低下させたが、本実施形態は、モータ回転数を上昇させた際に、モータ回転数が所定の上限回転数以上となることを抑制するリミッタ制御ステップを電子制御装置に記憶されたプログラムに設けたものである。
【0055】
これにより、モータ12及び電気回路13を熱損傷から保護するために、モータ12を停止させることを更に低減することができるので、空調感を大きく損なわせることなく、モータ12及び電気回路13を熱損傷から有効に保護することができる。
【0056】
(第3実施形態)
本実施形態は、第2実施形態の変形例であり、具体的には、上限回転数を、雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する上限回転数決定ステップを電子制御装置に記憶されたプログラムに設けたものである。
【0057】
これにより、モータ12及び電気回路13を熱損傷から保護するために、モータ12を停止させる状況が発生することをより一層低減することができるので、空調感を大きく損なわせることなく、モータ12及び電気回路13を熱損傷から有効に保護することができる。
【0058】
(第4実施形態)
上述の実施形態では、第1保護制御運転を行うか、第2保護制御運転を行うかのしきい値である所定回転数Noが一定値であったが、本実施形態は、所定回転数Noを雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する所定回転数決定ステップを電子制御装置に記憶されたプログラムに設けたものである。
【0059】
これにより、モータ12及び電気回路13を熱損傷から保護するために、モータ12を停止させる状況が発生することをより一層低減することができるので、空調感を大きく損なわせることなく、モータ12及び電気回路13を熱損傷から有効に保護することができる。
【0060】
(第5実施形態)
上述の実施形態では、吸入冷媒にて電気回路13を冷却し、吐出冷媒にてモータ12を冷却したが、本実施形態は、図8に示すように吸入冷媒にてモータ12を冷却し、冷却されたモータハウジングの冷熱により電気回路13を冷却するものである。
【0061】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、モータ12の温度Tmをモータ温度センサ14cにより検出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、モータ12内を流れる冷媒の温度からモータ12の温度Tmを検出してもよい。
【0062】
また、上述の実施形態では、本発明を車両用空調装置に適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、冷蔵庫等のその他の冷凍機等にも適用することができる。
【0063】
また、上述の実施形態では、スクロール式の圧縮機構20採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロータリ式やローリングピストン等のその他形式の圧縮機構であってもよい。
【0064】
また、上述の実施形態では、一般的な電動圧縮機に適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、ベルト等の動力伝達装置を介してモータ12以外の駆動源にて圧縮機構11が駆動される場合とモータ12により圧縮機構11が駆動される場合とを切り換えることができる圧縮機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る空調装置の模式図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第1実施形態に係る空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図4】領域を判定するための特性図である。
【図5】本発明の第1実施形態に係る空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図6】領域を判定するための特性図である。
【図7】圧縮機構の回転数と温度等のとの関係を示すグラフである。
【図8】本発明の第5実施形態に係る空調装置の模式図である。
【符号の説明】
10…電動圧縮機、11…圧縮機構、12…モータ、13…電気回路、
20…放熱器、30…減圧器、40…蒸発器、
Claims (7)
- 冷媒を吸入圧縮する圧縮機構(11)、前記圧縮機構(11)を駆動する電動式のモータ(12)、及び前記モータ(12)を駆動する電気回路(13)が一体となっており、
前記冷媒により前記モータ(12)及び前記電気回路(13)が冷却される電動圧縮機であって、
前記電気回路(13)の温度(Ti)を検出する回路温度センサ(14a)と、
前記モータ(12)の温度(Tm)を検出するモータ温度センサ(14c)と、
前記電気回路(13)から前記モータ(12)に出力される出力電流(I)を検出する電流センサ(14b)と、
前記電気回路(13)の温度(Ti)が所定温度を超えたときに、前記モータ(12)の温度(Tm)が所定温度以下で、かつ、前記出力電流(I)が所定値以下の状態が発生すると、前記圧縮機構(11)の回転数を上昇させる第1の保護制御手段を備えることを特徴とする電動圧縮機。 - 冷媒を吸入圧縮する圧縮機構(11)、前記圧縮機構(11)を駆動する電動式のモータ(12)、及び前記モータ(12)を駆動する電気回路(13)が一体となっており、
前記冷媒により前記モータ(12)及び前記電気回路(13)が冷却される電動圧縮機であって、
前記電気回路(13)の温度(Ti)を検出する回路温度センサ(14a)と、
前記モータ(12)の温度(Tm)を検出するモータ温度センサ(14c)と、
前記電気回路(13)から前記モータ(12)に出力される出力電流(I)を検出する電流センサ(14b)とを備え、
さらに、前記圧縮機構(11)の回転数を上昇させる保護制御と前記圧縮機構(11)の回転数を下降させる保護制御との切替のしきい値となる所定回転数(No)を設定し、
前記圧縮機構(11)の実回転数が前記所定回転数(No)以下のときであって、前記電気回路(13)の温度(Ti)が所定温度を超えたときに、前記モータ(12)の温度(Tm)が所定温度以下で、かつ、前記出力電流(I)が所定値以下の状態が発生すると、前記圧縮機構(11)の回転数を上昇させる第1の保護制御手段を備えることを特徴とする電動圧縮機。 - 前記実回転数が前記所定回転数(No)より大きいときであって、前記電気回路(13)の温度(Ti)が所定温度を超えたときに、前記圧縮機構(11)の回転数を低下させる第2の保護制御手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の電動圧縮機。
- 前記実回転数が前記所定回転数(No)以下であるか否かを判定する判定手段(S60)を備え、
前記判定手段(S60)により前記実回転数が前記所定回転数(No)以下であると判定されたときに、前記第1の保護制御手段による保護制御を選択し、
前記判定手段(S60)により前記実回転数が前記所定回転数(No)より大きいと判定されたときに、前記第2の保護制御手段による保護制御を選択することを特徴とする請求項3に記載の電動圧縮機。 - 前記所定回転数(No)を、雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する所定回転数決定手段を備えることを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1つに記載の電動圧縮機。
- 前記第1の保護制御手段が前記圧縮機構(11)の回転数を上昇させた際に、前記圧縮機構(11)の回転数が所定の上限回転数以上となることを抑制するリミッタ手段を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の電動圧縮機。
- 前記上限回転数を、雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する上限回転数決定手段を備えることを特徴とする請求項6に記載の電動圧縮機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003106702A JP4155084B2 (ja) | 2002-06-12 | 2003-04-10 | 電動圧縮機 |
DE10326171A DE10326171A1 (de) | 2002-06-12 | 2003-06-10 | Elektrischer Verdichter mit Elektromotor, elektrischer Schaltung und Schutzsteuereinrichtung hierfür |
US10/459,198 US6918261B2 (en) | 2002-06-12 | 2003-06-11 | Electric compressor with a motor, an electric circuit and a protective control means therefor |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002171499 | 2002-06-12 | ||
JP2003106702A JP4155084B2 (ja) | 2002-06-12 | 2003-04-10 | 電動圧縮機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004068807A JP2004068807A (ja) | 2004-03-04 |
JP4155084B2 true JP4155084B2 (ja) | 2008-09-24 |
Family
ID=29714381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003106702A Expired - Fee Related JP4155084B2 (ja) | 2002-06-12 | 2003-04-10 | 電動圧縮機 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6918261B2 (ja) |
JP (1) | JP4155084B2 (ja) |
DE (1) | DE10326171A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4290461B2 (ja) * | 2003-04-03 | 2009-07-08 | 株式会社日立製作所 | 電動装置の冷却システムおよび冷却制御方法 |
JP2005190091A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 冷却装置およびこれを備えた電子機器 |
JP4479275B2 (ja) * | 2004-02-25 | 2010-06-09 | 株式会社デンソー | 空調装置 |
US7370483B2 (en) * | 2005-02-22 | 2008-05-13 | Carrier Corporation | Refrigerant cycle with three-way service valve for environmentally friendly refrigerant |
CN100538220C (zh) * | 2005-05-30 | 2009-09-09 | 阿塞里克股份有限公司 | 冷却装置及控制方法 |
DE102005052042B4 (de) * | 2005-10-31 | 2016-10-20 | Kriwan Industrie-Elektronik Gmbh | Verfahren und Anlage zur Steuerung eines Verdichters |
JP5039515B2 (ja) | 2007-11-22 | 2012-10-03 | 三菱重工業株式会社 | 電動圧縮機 |
JP4946979B2 (ja) * | 2008-06-11 | 2012-06-06 | 株式会社デンソー | 電動コンプレッサの駆動装置、電動コンプレッサ、冷凍サイクル装置、および空調装置 |
KR101765925B1 (ko) | 2011-02-21 | 2017-08-07 | 한온시스템 주식회사 | 차량용 전동압축기의 일체형 인버터 과열방지 방법 |
JP5769502B2 (ja) * | 2011-06-02 | 2015-08-26 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
US8845301B2 (en) * | 2011-06-29 | 2014-09-30 | Ford Global Technologies, Llc | Compressor control method |
WO2014023694A2 (de) * | 2012-08-06 | 2014-02-13 | Kriwan Industrie-Elektronik Gmbh | Verfahren zur regelung eines verdichters einer kälteanlage sowie eine kälteanlage |
FR2996498B1 (fr) * | 2012-10-08 | 2016-02-19 | Renault Sas | Systeme et procede de commande d'un compresseur d'air climatise de vehicule automobile |
US10690570B1 (en) * | 2013-03-15 | 2020-06-23 | Mayeaux Holding, Llc | Modular conditioning component improvements and methods associated therewith |
JP6406039B2 (ja) | 2015-01-30 | 2018-10-17 | 株式会社デンソー | 空調装置 |
US20230063275A1 (en) * | 2020-02-05 | 2023-03-02 | Volvo Truck Corporation | A method for operating an electric air compressor assembly |
EP4197834B1 (de) * | 2021-12-20 | 2024-05-08 | Schmitz Cargobull AG | Transportkältemaschine, kofferaufbau und verfahren zum betreiben einer transportkältemaschine |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3616152B2 (ja) * | 1995-02-09 | 2005-02-02 | 松下電器産業株式会社 | 自動車用電動コンプレッサー駆動装置 |
DK172128B1 (da) | 1995-07-06 | 1997-11-17 | Danfoss As | Kompressor med styreelektronik |
US6116040A (en) * | 1999-03-15 | 2000-09-12 | Carrier Corporation | Apparatus for cooling the power electronics of a refrigeration compressor drive |
DE19925744A1 (de) * | 1999-06-05 | 2000-12-07 | Mannesmann Vdo Ag | Elektrisch angetriebenes Kompressionskältesystem mit überkritischem Prozeßverlauf |
JP2002243246A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-08-28 | Sanden Corp | 空調装置 |
US6434960B1 (en) * | 2001-07-02 | 2002-08-20 | Carrier Corporation | Variable speed drive chiller system |
-
2003
- 2003-04-10 JP JP2003106702A patent/JP4155084B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-10 DE DE10326171A patent/DE10326171A1/de not_active Ceased
- 2003-06-11 US US10/459,198 patent/US6918261B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030230101A1 (en) | 2003-12-18 |
DE10326171A1 (de) | 2003-12-24 |
US6918261B2 (en) | 2005-07-19 |
JP2004068807A (ja) | 2004-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4155084B2 (ja) | 電動圧縮機 | |
EP2187056B1 (en) | Electric compressor | |
US6381971B2 (en) | Air conditioning system with compressor protection | |
JP2006266172A (ja) | 圧縮機容量制御装置および冷凍サイクル装置 | |
JP3356142B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP2007106260A (ja) | 車両用空調装置 | |
JP4063023B2 (ja) | 蒸気圧縮式冷凍機 | |
JP4200885B2 (ja) | 電動圧縮機用モータ駆動装置 | |
JP2003127632A (ja) | 車両用空調装置 | |
JP2007322022A (ja) | 圧縮機装置および冷媒循環装置 | |
JPH07180933A (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP4104813B2 (ja) | 冷房サイクル | |
JP3951807B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
JPH11101514A (ja) | 冷凍サイクル | |
JP3961107B2 (ja) | 外部制御式可変容量コンプレッサのトルク予測装置およびこれを用いた自動車エンジン制御装置 | |
JPH07266857A (ja) | 自動車用空調装置 | |
JP4089630B2 (ja) | 車両用冷凍サイクル | |
JPH11223406A (ja) | ヒートポンプサイクル | |
KR20120099968A (ko) | 자동차용 공조 장치의 압축기 제어 방법 | |
JP4089028B2 (ja) | 空調装置及びポンプ装置 | |
JP4352867B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JPH11201560A (ja) | 超臨界冷凍サイクル | |
JP3722848B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
JP2001354030A (ja) | 車両用蒸気圧縮式冷凍サイクル | |
JP4289257B2 (ja) | エンジン駆動式空調装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050511 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080311 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080512 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080617 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080630 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130718 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |