JP4916383B2 - 電動型スクロール圧縮機の起動制御装置及びその起動制御方法 - Google Patents
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Description
また、起動時、圧縮機内の液冷媒の有無は起動モードが開始された後、過電流の発生の有無により判定されるため、電動モータにはその過電流の発生、つまり、駆動トルクの増大に備え、高い機械強度が要求され、その小形化や軽量化を図ることが困難である。
ここで、電動モータが液排出モードで起動される際、その速度、つまり、圧縮ユニットの駆動速度は通常の起動モードでの場合よりも遅いことから、圧縮ユニットのスクロール摺動隙間は増加した状態にある。それ故、圧縮ユニットが液排出モードにて駆動されると、圧縮ユニット内の液冷媒はその一部がスクロールの摺動隙間から漏出する一方、圧縮ユニットの吐出口を通じて排出される。
請求項2の起動制御装置によれば、検出手段は圧縮ユニット内の冷媒の温度及び圧力を直接に検出することなく、これら温度及び圧力を温度センサ及び温度センサから求めることができる。
更に、本発明は電動型スクロール圧縮機の起動制御方法をも提供し、この起動制御方法は、圧縮ユニットの起動に先立ち、圧縮ユニットに吸入される吸入冷媒の温度及び圧縮ユニット内の冷媒の温度をそれぞれ検出し、これら温度及び圧力の検出結果に基づき、圧縮ユニット内での冷媒の液化状態の有無を判定し、この判定結果が液化状態無しの場合には、電動モータを通常の起動モードにて駆動し、これに対し、液化状態有りの場合には電動モータを通常の起動モードよりも遅い速度での液排出モードにて駆動し(請求項4)、請求項1の装置と同様な作用を発揮する。
先ず、起動制御装置の説明に先立ち、電動型スクロール圧縮機(以下、圧縮機と称す)について簡単に説明する。
圧縮機はスクロール式の圧縮ユニット2、この圧縮ユニット2を駆動する電動モータ4とを備え、これら圧縮ユニット2及び電動モータ4は共通のハウジング6内に収容されている。また、ハウジング6内には電動モータ4の回転制御に使用されるインバータ8もまた収容されており、このインバータ8は電動モータ4の起動及び運転を制御するコントローラ10に電気的に接続され、このコントローラ10からの指令を受けて電動モータ4、即ち、圧縮ユニット2、つまり、その可動スクロールを回転駆動する。
冷媒は冷媒循環経路16を通じて圧縮ユニット2を循環するが、この際、冷媒が電動モータ4やインバータ8の冷却に利用される場合、冷媒循環経路16から吸入口12を通じてハウジング6内に流入した吸入冷媒はインバータ8や電動モータ4を通過した後、圧縮ユニット2の吸引口を通じて圧縮ユニット2内に吸引され、そして、吸引された冷媒は圧縮ユニット2内にて圧縮された後、吐出口から吐出室を経て吐出ポート14から冷媒循環経路16に送出される。
具体的には、前述したインバータ8はハウジング6内の温度、即ち、ハウジング6内に流入する吸入冷媒の温度を検出する温度センサとして、サーミスタ18を含んでおり、このサーミスタ18は圧縮ユニット2の起動に先立ち、検出した吸入冷媒の温度を圧縮ユニット2内での冷媒の温度としてコントローラ10に供給する。
更に、コントローラ10はその内部にタイマ22を備えており、このタイマ22は電動モータ4、即ち、圧縮ユニット2の駆動が前回停止されてからの経過時間、つまり、運転停止期間を計測する。
コントローラ10は冷媒の状態判定部24を有し、この状態判定部24は前述した吸入冷媒温度Ts及び吸入冷媒圧力Psの供給を受け、これら吸入冷媒温度Ts及び吸入冷媒圧力Psに基づき、圧縮ユニット2内での冷媒の液化状態の有無を判定する。
ここで、圧縮ユニット2内の冷媒が液化する条件は、圧縮ユニット2内の温度(エンジンルーム内温度)がエバポレータの温度(車室内温度)よりも低く且つ圧縮機の運転停止から所定の経過時間が必要であるため、圧縮ユニット2内の冷媒の状態を判定するに際し、この冷媒の温度及び圧力を直接に検出する代わりに、前述の吸入冷媒温度Ts及び吸入冷媒圧力Psを使用することは有効であると考えられる。
これに対し、状態判定部24での判定結果が液相状態である場合、コントローラ10は液排出モード30に従いインバータ8を介して電動モータ4の回転速度を制御し、圧縮ユニット2を駆動する。液排出モード30での電動モータ4の回転速度は、起動モード26での電動モータ4の回転速度よりも遅く、また、液排出モード30の完了までに要する時間は起動モード26に比べても長く設定されている。
一方、状態判定部24にて、冷媒の状態が気相及び液相の何れにも該当しない場合、状態判定部24は冷媒が気液混合状態の状態にあると判定する。このような気液混合状態では、冷媒の温度及び圧力に基づき、冷媒の液化の有無を判定するのは困難である。
具体的には、吸入冷媒温度Ts及び運転停止期間Stをパラメータとして、圧縮ユニット2内での液冷媒の溜まりの有無が実験により求められており、判別部34はその実験結果をマップ化して備えている。
4 電動モータ
6 ハウジング
8 インバータ
10 コントローラ(判定手段、制御手段)
18 サーミスタ(温度センサ)
20 圧力センサ
22 タイマ
Claims (4)
- 電動モータ及びこの電動モータにより駆動され、冷媒の圧縮に使用されるスクロール式の圧縮ユニットを備えた圧縮機において、
前記圧縮ユニットの起動に先立ち、前記圧縮ユニット内の冷媒の温度及び圧力をそれぞれ検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記圧縮ユニット内での冷媒の液化状態の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段が液化状態無しと判定した場合には前記電動モータを通常の起動モードにて駆動し、これに対し、液化状態有りと判定した場合には前記電動モータを前記通常の起動モードよりも遅い速度での液排出モードにて駆動する制御手段と
を具備したことを特徴とする電動型スクロール圧縮機の起動制御装置。 - 前記検出手段は、前記電動モータ及び前記圧縮ユニットを収容する共通のハウジング内に設けられ、検出した温度を前記圧縮ユニット内の冷媒の温度として検出する温度センサと、前記圧縮ユニットに吸入される吸入冷媒の圧力を前記圧縮ユニット内の冷媒の圧力として検出する圧力センサとを含むことを特徴とする請求項1に記載の電動型スクロール圧縮機の起動制御装置。
- 前記判定手段は、
前記圧縮ユニットの運転が停止されてから前記圧縮ユニットが起動されるまでの運転停止期間を計測するタイマを含み、
冷媒の状態を液化状態無しの気相状態、液化状態有りの液相状態、液化状態の有無が不明な気液混合状態の何れかに判定し、
前記判定の結果が前記気液混合状態である場合、前記圧縮ユニット内の冷媒の温度及び前記運転停止期間に基づき、液化状態の有無を更に判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の電動型スクロール圧縮機の起動制御装置。 - 電動モータ及びこの電動モータにより駆動され、冷媒の圧縮に使用されるスクロール式の圧縮ユニットを備えた圧縮機において、
前記圧縮ユニットの起動に先立ち、前記圧縮ユニット内の冷媒の温度及び圧力をそれぞれ検出し、
これら温度及び圧力の検出結果に基づき、前記圧縮ユニット内での冷媒の液化状態の有無を判定し、この判定結果が液化状態無しの場合には、電動モータを通常の起動モードにて駆動し、これに対し、液化状態有りの場合には電動モータを通常の起動モードよりも遅い速度での液排出モードにて駆動することを特徴とする電動型スクロール圧縮機の起動制御方法。
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