JPH03273927A - インバータクーラの冷却能力可変制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、快適な車内環境を確保するための車両搭載用
インバータクーラの冷却能力可変制御方法の改良に関す
る。

（従来の技術） 近年、車内環境の快適さ確保する観点から冷却能力を連
続的に可変する第３図に示すようなインバータクーラの
冷却能力制御方法が開発されている。同図において１は
所定周波数の交流電源、２はクーラの冷媒を圧縮するた
めのコンプレッサであって、前記交流電源１から第１の
インバータ３を介して一定電圧、可変周波数の交流信号
を受けるようになっている。４はコンデンサを冷却する
ための室外ファンモータ、５はエバポレータに空気を吹
きつける室内ファンモータであって、これらは同じく交
流電源１から第２のインバータ６を通して一定電圧、可
変周波数の交流信号を受ける構成となっている。７は第
１のインバータ３および第２のインバータ６の出力周波
数を指定するための周波数設定手段である。

次に、第４図を用いて周波数設定手段７によるインバー
タ３．６の出力周波数の可変について説明する。この図
において縦軸は冷却能力を百分率をもって表し、横軸は
コンプレッサ２の動作周波数、すなわち、第１のインバ
ータ３の出力周波数低周波数Ｆ１ｍｉｎまで可変できる
ものとする。

また、曲線１１．１２は第２のインバータ６の等出力周
波数特性を示し、それぞれ最高周波数Ｆ２１ａｘ、最低
周波数Ｆ２ａ＋ｉｎでの等出力周波数特性曲線となって
いる。従って、周波数設定手段７による第１のインバー
タ３、第２のインバータ６の出力可変周波数範囲は前記
最高周波数Ｆ　１　＋ｏａｘ　ｓ最低周波数Ｆ　１　ｗ
ｉｎ　、最高周波数Ｆ２１ａｘおよび最低周波数Ｆ２ｍ
１ｎにより囲まれた斜線部分１３となるが、従来の制御
方法の場合には破線１４で示すカーブに沿う周波数可変
制御方法がとられている。従って、例えば冷却能力Ｐａ
においてａ点が動作点であるとき、周波数設定手段７に
て冷却能力をＰａからｐｂまで高める場合、第１のイン
バータ３の出力周波数をＦｌａからＦｌｂに可変する一
方、第２のインバータ６の出力周波数をＦ２ａからＦ２
ｂに可変することにより、新しい動作点すに移行するよ
うに出力周波数を可変する。但し、この場合、破線１４
に沿って動作点ａから動作点すに移行するようにバラン
ス制御を行うものとする。

次に、第５図は車内温度とインバータ３，６の時間的動
作推移を示す図である。同図において縦軸はそれぞれ車
内温度、インバータ周波数を表し、横軸は時間を表す。

１点鎖線１５は目標温度、折線１６は実際の車内温度の
推移であって時刻Ｔ。

において車両のドアが開いて温度の高い外気が車内に入
ったとき、時刻Ｔ、で車内温度１６が最大となる。この
とき、第１のインバータ３の出力周波数は折線１７に示
す如く増加し、同様に第２のインバータ６の出力周波数
も折線１８に示す如く増加し、さらに時刻Ｔ２において
一定の値に保持される。この状態は第４図の６点に対応
し、車内温度１６を速く目標値に下げるためのオーバー
シュート制御量となる。車内温度１６が目標温度に近づ
くと、このオーバーシュートが除かれて時刻Ｔ４で第４
図のｂ点の状態になる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、以上のようなインバータクーラの冷却能
力可変制御方法では、電車のドアが開くことによって急
激な温度上昇が発生すると、冷却能力を高めるために例
えば第４図に示す動作点ａから動作点すに移行させるた
めにコンプレッサ２と室内ファンモータ５の回転数が同
時に高くなる。その結果、電車のドアが開く度に室内フ
ァンモータらの回転数が高くなって吹出風が増加し、こ
れに伴って風切音が急速に変化することから乗客に不快
感を与える問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、室内ファン
モータの回転数の変化によって乗客に不快感を与えない
ようにするインバータクーラの冷却能力可変制御方法を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、クーラ用コンプレ
ッサの電源周波数を可変する第１のインバータと室内フ
ァンモータの電源周波数を可変する第２のインバータと
が設けられ、これらインバータの周波数を可変すること
により冷却能力を制御するインバータクーラの冷却能力
可変制御方法において、 前記第２のインバータの周波数を固定とし、前記第１の
インバータの周波数のみを可変制御する第１の周波数処
理ステップと、前記第１のインバータの周波数を固定と
し、第２のインバータの周波数のみを可変制御する第２
の周波数処理ステップと、再び第２のインバータの周波
数を固定とし、第１のインバータの周波数のみを可変制
御する第３の周波数処理ステップとを用いることにより
、冷却能力を制御する方法である。

（作用） 従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより
、冷却能力を急速に高めるとき、第１のインバータの出
力周波数のみを可変してコンプレッサの回転数を上げる
ことにより冷却能力を増加させることを優先させ、次に
、第２のインバータの出力周波数のみを漸増的に可変し
て室内ファンモータの回転数を緩やかに上昇させること
により不足分の冷却能力を補い、さらに第１のインバー
タの出力周波数を低くしてコンプレッサの回転数を下げ
ることにより通常のバランス制御に戻すことにより、室
内ファンモータの急激な回転数の変化を抑制することが
できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第１図は本発明による方法の一実施例を説明する図で
ある。なお、同図において縦軸、横軸および曲線１１．
１２は第４図と符合しているので詳しい説明は省略する
。先ず、最初に同図（ａ）を参照して冷却能力を高める
場合について説明する。今、冷却能力Ｐｄにおいてｄ点
が動作点であるとき、周囲温度が上昇したので冷却能力
をＰｇに高める場合、次のような周波数処理ステップに
よってインバータの周波数制御を行う。

第１の周波数処理ステップ・・・第２のインバータ６の
出力周波数を固定とすることにより室内ファンモータ５
の回転数を一定に維持し、第１のインバータ３の出力周
波数をＦ　ｌ　ｗａｘまで高めることによりコンプレッ
サ２の回転数を上げていく。このとき、動作点の軌跡は
破線２１で表され、動作点ｄが動作点ｅに移動すること
により、室内ファンモータ５の回転数を一定に維持した
まま冷却能力を高めることができる。

第２の周波数処理ステップ・・・次に、第１のインバー
タ３の出力周波数を固定とすることによりコンプレッサ
２の回転数を一定に維持し、第２のインバータ６の出力
周波数を漸増させ、破線２２に沿って室内ファンモータ
５の回転数を緩やかに上げて動作点ｆに移動させる。こ
のとき、既に、第１の周波数処理ステップでコンプレッ
サ２の回転数を上げて冷却能力を高めているので、第２
の周波数処理ステップにおいて室内ファンモータ５の回
転数は乗客に気づかれないように緩やか上昇させること
ができる。

第３の周波数処理ステップ・・・しかる後、再度第２の
インバータ６の出力周波数を固定とし室内ファンモータ
５の回転数を一定に維持したまま、第１のインバータ３
の出力周波数を低くすることにより、車内温度を目標温
度に近付けていく。従って、動作点ｆは破線２３にそっ
て動作点ｇに移動する。

次に、冷却能力を低くする場合の動作について同図（ｂ
）を参照して説明する。

第１の周波数処理ステップ・・・初期状態において動作
点がｈにあるとき、第２のインバータ６の出力周波数を
固定とすることにより室内ファンモータ５の回転数を一
定に維持し、第１のインバータ３の出力周波数をＦｌ額
ｉｎまで低くすることによりコンプレッサ２の回転数を
下げる。このときの動作点の軌跡は破線２４で表され、
動作点りが動作点ｉに移動することにより、室内ファン
モータ５の回転数を一定に維持したまま冷却能力を下げ
ることができる。

第２の周波数処理ステップ・・・次に、第１のインバー
タ３の出力周波数を固定とすることによりコンプレッサ
２の回転数を一定に維持し、第２のインバータ６の出力
周波数を漸減させ、破線２５に沿って室内ファンモータ
５の回転数を緩やかに下げて動作点ｊに移動させる。こ
のとき、既に、第１の周波数処理ステップにおいてコン
プレッサ２の回転数を下げて冷却能力を低くしているの
で、第２の周波数処理ステップでの室内ファンモータ５
の回転数の下降は乗客に気づかれないように緩やかにす
ることができる。

第３の周波数処理ステップ・・・しかる後、再度第２の
インバータ６の出力周波数を固定として室内ファンモー
タ５の回転数を一定に維持したまま、第１のインバータ
３の出力周波数を高くすることにより、車内温度を目標
温度に近付けていく。従って、動作点ｊは破線２６に沿
って動作点ｋに移動する。

従って、以上のような制御により冷却能力を高くする場
合には第２図に示すような時間推移による動作を行う。

但し、１点鎖線２５は目標温度、折線２６は実際の車内
温度推移を表わす。

今、時刻Ｔ。において車両のドアが開いて温度の高い外
気が車内に入ったとすると、時刻Ｔ、で車内の温度２６
が最大となる。そこで、第１の周波数処理ステップによ
る制御が行われると、第１のインバータ３の出力周波数
が折線２７のように一定の値に保持された状態となり、
第２のインバータ６の出力周波数が折線２８のように急
速に増加し、時刻Ｔ６において第１図（ａ）における動
作点ｅに対応するＦ１■ａＸとなる。次に、時刻Ｔ７か
ら第２の周波数処理ステップが開始されると、第１のイ
ンバータ３の出力周波数が折線２７のように一定の値に
保持された状態で、第２のインバータ６の出力周波数が
折線２８のように緩やかに上昇し、時刻Ｔ８で第１図（
ａ）における動作点ｆに対応する状態になる。次に、第
３の周波数処理ステップが開始されると、第２のイン／
＜−タ６の出力周波数が一定の値に保持された状態で第
１のインバータ３の出力周波数が漸減し、時刻Ｔ９で第
１図（ａ）の動作点ｇに移動する。

従って、以上のような実施例の方法によれば、車内温度
が急変しても、最初はインノく一夕の周波数のみを可変
することとにより室内ファンモータ５の回転数を緩やか
に増減させることができ、乗客に不快感を与えることな
く車内の温度を一定値に制御できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、複数のステップ動
作に分けて２台のインノ（−夕の出力周波数を交互に変
えていくことにより、室内ファンモータの回転数を緩や
かに増減でき、常に乗客に快適さを与えうる車内環境を
実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明方法を説明するために示し
たもので、第１図は本発明方法の一実施例における動作
説明図、第２図は車内温度およびインバータ周波数の時
間的推移を表すタイムチャート、第３図は従来の一般的
なインノく一タクーラの冷却可変制御装置の構成図、第
４図は従来方法の動作説明図、第５図は従来方法におけ
る車内温度およびインバータ周波数の時間的推移を表す
タイムチャートである。 １・・・交流電源装置、２・・・コンプレ・ソサ、３・
・・インバータ、４・・・室外ファンモータ、５・・・
室内ファンモータ、６・・・インバータ、７・・・周波
数設定手段。 第１図（ａ） １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　クーラ用コンプレッサの電源周波数を可変する第１の
   インバータと室内ファンモータの電源周波数を可変する
   第２のインバータとが設けられ、これらインバータの周
   波数を可変することにより冷却能力を制御するインバー
   タクーラの冷却能力可変制御方法において、 前記第２のインバータの周波数を固定とし、前記第１の
   インバータの周波数のみを可変制御する第１の周波数処
   理ステップと、前記第１のインバータの周波数を固定と
   し、第２のインバータの周波数のみを可変制御する第２
   の周波数処理ステップと、再び第２のインバータの周波
   数を固定とし、第１のインバータの周波数のみを可変制
   御する第３の周波数処理ステップとを用いることにより
   、冷却能力を制御することを特徴とするインバータクー
   ラの冷却能力可変制御方法。