JPH05118719A - 電動コンプレツサの回転数制御方法 - Google Patents

電動コンプレツサの回転数制御方法

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JPH05118719A
JPH05118719A JP3266137A JP26613791A JPH05118719A JP H05118719 A JPH05118719 A JP H05118719A JP 3266137 A JP3266137 A JP 3266137A JP 26613791 A JP26613791 A JP 26613791A JP H05118719 A JPH05118719 A JP H05118719A
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electric compressor
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air conditioner
refrigerant
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Susumu Ikeda
進 池田
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒回路内に存在する冷媒量が予め決められ
た値以上であり、かつ一定回転数指令信号が制御部に入
力されている場合のみ電動コンプレッサを一定の回転数
で駆動させるため、冷媒充填時に最適な回転数を保つこ
とができる。 【構成】 運転設定部４３に電動コンプレッサの回転数
を予め設定しておき、その設定値を一定回転数指令信号
として制御部３０に出力する。圧力センサ４２は冷媒回
路内の冷媒量が予め決められた値以上であるか否かを検
知し、その検知結果を圧力センサ信号として制御部３０
に入力する。制御部３０では圧力センサ信号および一定
回転数指令信号が入力されると、電動コンプレッサの一
定回転数制御を行うか否かを判定する。判定結果はスイ
ッチング素子モジュール２０に入力され、スイッチング
素子の開閉を行って電動コンプレッサの回転数を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータ駆動の電動
コンプレッサを使用した車両用空気調和装置において電
動コンプレッサの回転数を制御するための制御方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】車両用の空気調和を行う車両用空気調和
装置には、エンジン出力によってベルトを介して駆動さ
れるエンジン駆動コンプレッサを用いた装置と、電動モ
ータによって駆動する電動コンプレッサを用いた装置の
２種類がある。どちらの車両用空気調和装置も、車両に
装着する前には車両用空気調和装置を構成する冷媒回路
には冷媒が充填されていない。冷媒の充填は、車両に車
両用空気調和装置を装着した後で冷媒回路内を真空引き
した後に行われる。この際、エンジン駆動コンプレッサ
の場合、エンジン駆動コンプレッサを装着した車両のエ
ンジン回転数によって冷媒充填時のコンプレッサ回転数
をある任意の値に保つことができる。しかしながら、電
動コンプレッサの場合、電動コンプレッサを駆動させる
時点での車室内温度、外気条件および車室内吹出空気温
度の設定値などにより、その回転数は制御され一様に定
まらず、安定した冷媒充填条件を作り出すのは困難であ
った。
【０００３】また、エンジン駆動コンプレッサを用いた
車両用空気調和装置では液冷媒回路に設けられたサイド
グラスを確認することによって冷媒充填時に適正冷媒量
の判断を下すことが可能である。しかしながら、電動コ
ンプレッサを用いた車両用空気調和装置においては、車
室内温度が高く目標吹出空気温度が低く設定されている
条件でシステムを起動させた場合、電動コンプレッサは
高回転数で運転することになり、冷媒過充填を引き起こ
すという問題がある。
【０００４】さらに、冷媒充填を開始した直後は、冷媒
は電動コンプレッサによって冷媒回路内に送られるので
はなく、冷媒回路内と冷媒容器との圧力差によって冷媒
回路内が飽和圧力になるまで充填されるだけである。し
たがって、冷媒回路内に存在する冷媒量が少ない状況下
で電動コンプレッサを高回転数で運転させた場合、電動
コンプレッサの圧縮部が損傷を受ける危険性がある。反
対に、回転数が非常に低い場合もしくは各種設定温度の
関係から電動コンプレッサが停止するような条件では、
冷媒充填が行えなくなるという問題もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、電動コンプレッサを駆動させる時点での車室内温
度、外気条件および車室内吹出空気温度の設定値などに
左右されず、冷媒充填時に最適な任意の回転数で電動コ
ンプレッサを駆動することができる回転数制御方法を提
供することにある。
【０００６】また、本発明の他の目的は、冷媒回路内に
存在する冷媒量が少ない状態では電動コンプレッサを運
転しないよう制御され、電動コンプレッサの圧縮部の破
損などの危険を防ぐことができる回転数制御方法を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の制御方法は、電
動モータによって駆動される電動コンプレッサを使用
し、前記電動コンプレッサの回転数を任意の値に制御す
るインバータ回路を備えた車両用空気調和装置に適用さ
れる。インバータ回路は、直流電源と、複数のスイッチ
ング素子と、前記スイッチング素子の開閉タイミングを
制御する制御部とから成り、制御部には車両用空気調和
装置の運転状態を決定するための複数の指令信号と車両
用空気調和装置およびその周囲の状態を検出した複数の
センサ信号とが供給されている。
【０００８】本発明の第１の態様によれば、前記複数の
指令信号のうちの一つは電動コンプレッサを予め決めら
れた一定の回転数に制御するよう前記制御部に指令する
一定回転数指令信号であり、一定回転数指令信号が前記
制御部に供給されている場合のみ電動コンプレッサを一
定の回転数で駆動させる。
【０００９】本発明の第２の態様によれば、前記複数の
指令信号のうちの一つは前記電動コンプレッサを予め決
められた一定の回転数に制御するよう前記制御部に指令
する一定回転数指令信号であり、前記複数のセンサ信号
のうちの一つは前記車両用空気調和装置を構成する冷媒
回路の所定の位置に設けられた圧力センサからの圧力セ
ンサ信号であり、前記制御部は、前記一定回転数指令信
号と前記圧力センサ信号とに基づいて前記電動コンプレ
ッサに対して一定回転数制御を実行するか否かを判定す
る。上記制御部は、前記圧力センサ信号が予め決められ
た圧力以上の圧力を示し、かつ前記一定回転数指令信号
が供給されている時のみ、前記一定回転数制御を実行す
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明による電動コンプレッサの回転数制
御方法における一実施例を示す構成図である。図におい
て、複数のスイッチング素子から成るスイッチング素子
モジュール２０は、電源部１０、制御部３０および電動
コンプレッサ４１に接続されている。制御部３０は、信
号処理回路３１、マイコン３２および制御信号出力回路
３３を有しており、スイッチング素子モジュール２０内
の複数のスイッチング素子の開閉を制御するためのスイ
ッチング素子制御信号を出力する。信号処理回路３１は
フィルタ３４、Ａ／Ｄ変換器３５および論理回路３６か
ら成り、電動コンプレッサ４１、圧力センサ４２、運転
設定部４３およびセンサ群４４に接続されている。セン
サ群４４には室内気センサや室外気センサなどの複数の
センサが含まれており、各々の検知結果をセンサ信号と
して制御部３０に供給する。また、運転設定部４３に
は、車室内温度や外気条件、車室内吹出空気温度などセ
ンサ群４４に含まれる複数のセンサが検知する対象とな
るもの各々について予め一定の値を設定しておき、この
設定した値を設定信号として制御部３０に供給する。制
御部３０では、運転設定部４３から供給された設定信号
とセンサ群４４から供給されたセンサ信号とを各々比較
し、比較結果を論理回路３６へ供給する。さらに本発明
においては、運転設定部４３に電動コンプレッサの回転
数を予め設定しておき、その設定値を一定回転数指令信
号として制御部３０に出力する。
【００１１】圧力センサ４２は冷媒回路の圧力を検知
し、その検知結果を圧力センサ信号として制御部３０へ
供給する。制御部３０では圧力センサ信号および一定回
転数指令信号が供給されると、後述するように、電動コ
ンプレッサの一定回転数制御を行うか否かを判定し、そ
の判定後の駆動制御信号をベースドライバー４５へ供給
する。ベースドライバー４５ではさらに、制御部３０よ
り供給された駆動制御信号に基づいてスイッチング素子
モジュール２０を駆動する。スイッチング素子モジュー
ル２０は、ベースドライバー４５から供給された信号を
受けてスイッチング素子の開閉を行い、電動コンプレッ
サ４１の回転数を制御する。
【００１２】次に、制御部３０の回路構成についてより
詳細に説明する。図２は図１における制御部３０の回路
構成の一部を示す図であり、運転設定部４３から出力さ
れた一定回転数指令信号は、フィルタ３４を通過した後
ＡＮＤ回路３６１に供給される。また、圧力センサ４２
から出力された圧力センサ信号は、フィルタ３４を通過
し、比較器３５１に供給される。比較器３５１において
圧力センサ信号のレベルと予め定められた圧力値とを比
較し、比較結果をＡＮＤ回路３６へ供給する。この時、
圧力センサによって検出された圧力が予め決められた圧
力以上である場合は比較結果として論理”１”信号を出
力し、それ以外の場合は論理”０”信号を出力する。Ａ
ＮＤ回路３６１では、一定回転数指令信号が論理”１”
信号であり、かつ比較結果も論理”１”信号である場合
のみ論理”１”信号を出力する。すなわち、冷媒回路内
に存在する冷媒量が予め決められた値以下の場合には比
較器３５１から出力される比較結果が論理”０”信号と
なるため、ＡＮＤ回路３６１からは論理”０”信号が出
力される。このような場合は、制御部３０は電動コンプ
レッサ４１を駆動しないようベースドライバー４５を制
御する。
【００１３】上述したように、本発明による回転数制御
方法によれば、一定回転数指令信号が供給され、かつ圧
力センサ信号によって示される冷媒回路内の冷媒量が予
め決められた値より大きい場合にのみ、制御部は一定回
転数制御を行う。次に、その制御動作について図３を用
いて説明する。
【００１４】図３は、本発明によって行われる制御動作
を示すタイムチャートである。図において、まず時刻ｔ
１で一定回転数制御信号が出力されているが、圧力セン
サ信号は冷媒回路内の冷媒量が規定値に達していないこ
とを示しているため、一定回転数制御は行われていな
い。さらに、時刻ｔ２で冷媒量は規定値に達したが、一
定回転数制御信号が出力されていないため、ここでも一
定回転数制御は行われない。一定回転数制御信号が出力
され、かつ圧力センサ信号も冷媒量が規定値以上になっ
ていることを示している時刻ｔ３で初めて一定回転数制
御が行われるのである。このように、冷媒回路内の冷媒
量が少ないうちは電動コンプレッサの一定回転数制御を
行わないため、電動コンプレッサの圧縮部が破損するな
どの危険を防ぐことができるのである。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
動コンプレッサを車両用空気調和装置に装着した後、車
両用空気調和装置の運転設定部に設定された設定値とは
無関係に任意の回転数で電動コンプレッサを駆動するこ
とができるため、冷媒充填時に回転数をいちいち調整し
て作業をする必要がなく、また操作ミスもおこらないと
いう効果を有する。さらに本発明によれば、電動コンプ
レッサを必要以上の回転数で駆動することによって生じ
る冷媒の過充填を防止することができるという効果があ
る。また、冷媒回路内の冷媒量が予め設定した値より少
ない場合は電動コンプレッサを駆動しないよう制御する
ことで、冷媒が冷媒回路に存在しない場合もしくは冷媒
回路内に存在する冷媒量が非常に少ない場合に電動コン
プレッサを運転して破損させるなどの危険を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電動コンプレッサの回転数制御方
法における一実施例を示す構成図である。
【図２】図１における制御部３０の回路構成を示す図で
ある。
【図３】本発明によって行われる制御動作を示すタイム
チャートである。
【符号の説明】
１０ 電源部 ２０ スイッチング素子モジュール ３０ 制御部 ３１ 信号処理回路 ３２ マイコン ３３ 制御出力回路 ３４ フィルタ ３５ Ａ／Ｄ変換器 ３５１ 比較器 ３６ 論理回路 ３６１ ＡＮＤ回路 ４１ 電動コンプレッサ ４２ 圧力センサ ４３ 運転設定部 ４４ センサ群 ４５ ベースドライバー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動モータによって駆動される電動コン
    プレッサを使用し、前記電動コンプレッサの回転数を任
    意の値に制御するインバータ回路を備えた車両用空気調
    和装置の制御方法において、 前記インバータ回路は、直流電源と、複数のスイッチン
    グ素子と、前記スイッチング素子の開閉タイミングを制
    御する制御部とから成り、 前記制御部には前記車両用空気調和装置の運転状態を決
    定するための複数の指令信号と前記車両用空気調和装置
    およびその周囲の状態を検出した複数のセンサ信号とが
    供給され、 前記複数の指令信号のうちの一つは前記電動コンプレッ
    サを予め決められた一定の回転数に制御するよう前記制
    御部に指令する一定回転数指令信号であり、 前記一定回転数指令信号が前記制御部に供給されている
    場合のみ前記電動コンプレッサを一定の回転数で駆動さ
    せることを特徴とした電動コンプレッサの回転数制御方
    法。
  2. 【請求項２】 電動モータによって駆動される電動コン
    プレッサを使用し、前記電動コンプレッサの回転数を任
    意の値に制御するインバータ回路を備えた車両用空気調
    和装置の制御方法において、 前記インバータ回路は、直流電源と、複数のスイッチン
    グ素子と、前記スイッチング素子の開閉タイミングを制
    御する制御部とから成り、 前記制御部には前記車両用空気調和装置の運転状態を決
    定するための複数の指令信号と前記車両用空気調和装置
    およびその周囲の状態を検出した複数のセンサ信号とが
    供給され、 前記複数の指令信号のうちの一つは前記電動コンプレッ
    サを予め決められた一定の回転数に制御するよう前記制
    御部に指令する一定回転数指令信号であり、 前記複数のセンサ信号のうちの一つは前記車両用空気調
    和装置を構成する冷媒回路の所定の位置に設けられた圧
    力センサからの圧力センサ信号であり、 前記制御部は、前記一定回転数指令信号と前記圧力セン
    サ信号とに基づいて前記電動コンプレッサに対して一定
    回転数制御を実行するか否かを判定することを特徴とし
    た電動コンプレッサの回転数制御方法。
  3. 【請求項３】 前記制御部は、前記圧力センサ信号が予
    め決められた圧力以上の圧力を示し、かつ前記一定回転
    数指令信号が供給されている時のみ、前記一定回転数制
    御を実行することを特徴とした請求項２記載の電動コン
    プレッサの回転数制御方法。
JP3266137A 1991-10-15 1991-10-15 電動コンプレツサの回転数制御方法 Pending JPH05118719A (ja)

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