JPH10169569A - コンプレッサ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繰り返し発生するコンプレッサの異常に対し
て、対処することが可能なコンプレッサ制御装置を提供
する。 【解決手段】 コンプレッサの異常検出回数を計数する
カウンタ１２を備え、カウンタ１２の計数値が所定の回
数に達した場合には、コンプレッサモータ１を停止し
て、再起動を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンプレッサを制
御する制御装置に係り、特にモータによって駆動するコ
ンプレッサを制御する制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータとコンプレッサ本体とが一体とな
っている密閉型電動コンプレッサは、例えば電気自動車
の空気調和装置に用いられるコンプレッサとして一般的
に用いられている。このようなコンプレッサの多くは、
制御回路やセンサによって負荷の大きさや消費電力、ま
たコンプレッサによって吐出される冷媒温度等が監視さ
れており、この値が所定の範囲から外れた場合には、コ
ンプレッサに異常が生じたと判断してコンプレッサを一
定の時間停止する、あるいは回転周波数の上限値を制限
する等の方法によりコンプレッサを保護していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のコンプレッサ保護の処理では、異常が生じたと判断
してコンプレッサを一定時間停止しても、停止時間の経
過後にコンプレッサの状態が正常に戻っていた場合には
再び異常が生じなかったのと同様にコンプレッサを運転
している。よって、コンプレッサに故障があって、この
ために繰り返し異常が生じている場合には、異常が生じ
る度にコンプレッサを一旦停止しながらも運転し続け、
コンプレッサの故障の度合いをかえって大きくする虞が
ある。

【０００４】本発明はこのような点に鑑みて行われたも
のであって、コンプレッサに繰り換し生じる異常を検出
し、より効果的にコンプレッサを保護するコンプレッサ
制御装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のコンプレ
ッサ制御装置は、モータによって駆動するコンプレッサ
を制御する制御装置であって、コンプレッサの異常を検
出するコンプレッサ異常検出手段と、コンプレッサ異常
検出手段がコンプレッサの異常を検出した回数を計数す
る異常検出計数手段と、異常検出計数手段が計数した異
常検出回数が、所定の値に達したか否かを判定する検出
回数判定手段と、検出回数判定手段によって、異常検出
回数が所定の値に達したと判定された場合には、コンプ
レッサの駆動を禁止するコンプレッサ駆動禁止部とより
成ることを特徴とするものである。

【０００６】このように構成することによって、特に繰
り返し起こるコンプレッサの異常を計数し、この回数に
応じてコンプレッサの駆動を禁止できるようになる。よ
ってコンプレッサに所定の回数以上の異常が生じると、
コンプレッサの再起動を禁止してコンプレッサの故障に
速やかに対応することができるようになる。

【０００７】請求項２記載のコンプレッサ制御装置は、
前記検出回数判定手段は、前記異常検出手段によって異
常が検出されること無くコンプレッサが稼働した時間を
計時する正常稼働時間計時手段をさらに有し、正常稼働
時間計時手段は、計時した正常稼働時間が所定の値に達
した場合に再始動されることを特徴とするものである。

【０００８】このように構成することによって、コンプ
レッサの故障につながる異常と偶発的に発生した異常と
を切り分けて、コンプレッサが故障していると思われる
場合にだけコンプレッサの駆動を禁止することができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本実施の形態のコンプレ
ッサ制御装置の構成を説明するブロック図である。本実
施の形態では、本発明のコンプレッサ制御装置を自動車
用の空気調和装置に用いた例を述べている。したがって
本実施の形態のコンプレッサ制御装置は、自動車のイグ
ニッションスイッチの起動後に起動し、空気調和装置で
熱の媒体となる冷媒を圧縮して循環させるコンプレッサ
を制御するものである。また、空気調和装置には空気調
和を行うために、外気温度センサ２１、内気温度センサ
２２、コントロールパネル２３から入力した情報を処理
する制御装置が備えられている。本実施の形態ではこの
制御装置にコンプレッサ制御用の機能を付加し、コンプ
レッサ制御装置としている。

【００１０】本実施の形態のコンプレッサ制御装置は、
密閉型電動コンプレッサのコンプレッサモータ１を制御
する制御装置であって、コンプレッサにかかる負荷を判
定するためのコンプレッサ負荷センサ４と、コンプレッ
サが吐出する冷媒の温度を測定する吐出冷媒温度センサ
６と、各センサ４，６が測定した値を入力し、この値が
正常の範囲内にあるか否かを判定するＣＰＵ１１、入力
した値が異常と判断された回数を計数する異常カウンタ
１２、コンプレッサが正常に稼働した時間を計時する正
常稼働タイマ１３とを有する制御部１０、異常カウンタ
１２に所定の回数が計数されると、これを自動車の乗員
に知らせるアラーム表示装置７とを有している。

【００１１】コンプレッサにかかる負荷は、コンプレッ
サを回転するモータ１のコイルの状態から判定すること
ができる。この判定には、モータ１の回転に寄与するコ
イルを使うことも多く、この場合には、モータ１に電力
が供給されているにもかかわらずモータ１が回転しなく
なるとコイルに過電流が流れるようになることを利用す
る。コイルに流れる過電流を直接測定することによりコ
ンプレッサにかかる負荷を判定する場合には、モータ１
の内部にコイルに流れる電流を測定する電流計を備え、
これをコンプレッサ負荷センサ４として用いる。また、
コンプレッサ負荷センサ４として、コイルの温度を測定
する温度センサをモータ１の内部に備え、温度センサが
測定する温度が所定の値以上になった場合には、この温
度上昇はコイルに流れる過電流により発生した熱による
ものとして、コンプレッサが過負荷状態にあると判定す
る。

【００１２】モータ１のコイルに流れる過電流は熱を発
生し、コイル間の絶縁層の絶縁を破壊してモータを損い
得る。よってこのような電流計または温度センサは、モ
ータに一般的に備えられているものであるから、コンプ
レッサ負荷センサ４として、この電流計または温度セン
サを用いれば、コンプレッサの既存の構成を利用して、
簡易にコンプレッサにかかる負荷を判定することが可能
である。コイルの温度によってコンプレッサの異常を検
知する場合には、例えばコイルの温度１２５℃以上、ま
たコイルに流れる過電流によってコンプレッサの異常を
検知する場合には、例えばコイルに流れる電流が１０Ａ
が異常の判定基準となる。

【００１３】吐出冷媒温度センサ６は、コンプレッサの
吐出口の近傍に設けられて吐出口を通過する冷媒の温度
を測定するセンサである。冷媒はコンプレッサで圧縮さ
れて吐出し、エバポレータやコンデンサ等で空気と熱交
換して再びコンプレッサに吸入されている。よって、コ
ンプレッサでの温度の上昇と熱交換での熱放出とのバラ
ンスが崩れると冷媒の温度が異常に高まって、冷媒循環
サイクルに異常が生じている、あるいはこれから生じる
ことにもなりかねない。

【００１４】このような冷媒の循環サイクルの異常を検
知する構成としては、吐出冷媒温度センサ６に代えて吐
出冷媒の圧力を検知する圧力センサを用いても同様の効
果を得ることができる。循環サイクルが異常と判定する
所定の値としては、吐出冷媒温度センサ６を用いた場合
には、冷媒温度が１１５℃以上、圧力センサを用いた場
合には、２７ｋｇ／ｃｍ² 以上、また０．８ｋｇ／ｃｍ
² 以下であった場合にも冷媒ガスが抜けている可能性が
あることから異常と判定する。

【００１５】ＣＰＵ１１はコンプレッサ負荷センサ４か
ら入力した値が所定の温度よりも高い場合には、これを
異常と判断して異常カウンタ１２で計数する。また吐出
冷媒温度センサ６によって測定された冷媒の温度が所定
の値の範囲よりも高い場合にも、異常と判断して異常カ
ウンタ１２で計数する。さらにＣＰＵ１１では、コンプ
レッサが正常に稼働している時間を正常稼働タイマ１３
で計時しており、この正常稼働タイマ１３は、異常カウ
ンタ１２で異常が計数される度にクリアされ、新たに正
常稼働時間を計時し直すものである。このような異常カ
ウンタ１２および正常稼働タイマ１３によって行われる
処理の内容は、本発明の要部であるので後に詳述するも
のとする。

【００１６】異常カウンタ１２で行う計数値が所定の値
に達するとＣＰＵ１１はこれを検知し、例えばインバー
タ制御によってコンプレッサモータ１の強制的な停止を
行っている。このような場合には、さらに空気調和装置
のコントロールパネル２３等に設けたアラーム表示装置
７にコンプレッサの故障内容を表示させ、乗員の注意を
促すようにしても良い。

【００１７】次に、以上述べた本実施の形態のコンプレ
ッサ制御装置で行う処理を、フローチャートにして図２
ないし図４に示す図２に示すように、コントロールパネ
ルからＣＰＵにコンプレッサの設定が完了したことを知
らせる信号が入力すると、本実施の形態の処理が開始す
る（Ｓ１）。ＣＰＵは先ずコンプレッサの稼働を開始し
（Ｓ２）、正常稼働タイマを歩進させる（Ｓ３）。本実
施の形態では、予想されるコンプレッサの故障に応じて
Ａ、Ｂ、Ｃの３つの信号のモードを予め設定しておい
て、検出されたコンプレッサの異常を知らせる信号を、
このいずれに相当するものかを判別し、異常カウンタ１
２内でカウンタＡないしカウンタＣに振り分けてカウン
トしている。Ａ，Ｂ，Ｃの信号モードとしては、例えば
コンプレッサの吐出冷媒温度を知らせる信号、コンプレ
ッサ負荷センサが入力するモータコイル温度またはサイ
クル圧力を知らせる信号等とすることが考えられる。

【００１８】異常Ａと判断される信号が検出された場合
には（Ｓ４）、異常Ａが解除されるまで一旦コンプレッ
サを停止し（Ｓ５）、異常Ａが解除されたならば（Ｓ
６）コンプレッサを再稼働して（Ｓ７）、異常Ａが検出
された回数を計数する異常Ａカウンタでカウントし（Ｓ
８）、異常が検出されたことによって正常稼働タイマを
クリアする（Ｓ９）。このとき正常稼働タイマは、一旦
クリアされた後に歩進し続けている。

【００１９】異常Ａカウンタ、異常Ｂカウンタ、異常Ｃ
カウンタにはそれぞれ所定の異常検出回数ａ，ｂ，ｃが
設定されている。ここでは異常Ａカウンタがカウントし
た異常検出回数をａの値と比較し（Ｓ１０）、異常Ａカ
ウンタがａ以上の回数異常をカウントしていたならば、
コンプレッサの異常を表示した後に（Ｓ１１）コンプレ
ッサを停止して（Ｓ１２）、再起動することがないよう
に処理を終了する。ステップ１０で異常Ａカウンタのカ
ウント値がａに満たない場合には、次の異常の処理に向
かう。

【００２０】また、ステップ４で異常Ａが検出されなか
った場合には、そのままコンプレッサを稼働させながら
（Ｓ２）、正常稼働タイマを歩進し続ける。

【００２１】図３に示すように、続いて異常Ｂの検出を
行い（Ｓ１３）、異常Ｂが検出された場合にはこれが解
除するまでコンプレッサを停止しておいて（Ｓ１４）、
異常Ｂが解除され（Ｓ１５）、再びコンプレッサを稼働
したならば（Ｓ１６）この異常を異常Ｂカウンタでカウ
ントする（Ｓ１７）。

【００２２】このときにも異常Ｂが検出されたことによ
って正常稼働タイマがクリアされる（Ｓ１８）。次に異
常Ｂカウンタがｂ以上の回数異常をカウントしているか
否かを調べ（Ｓ１９）、異常Ｂカウンタのカウント値が
ｂに達していたならば、図２のの処理に戻ってコンプ
レッサの異常を表示した後に（Ｓ１１）、コンプレッサ
を停止して（Ｓ１２）再起動することがないように処理
を終了する。ステップ１９で異常Ａカウンタのカウント
値がｂに満たない場合には、次の異常の処理に向かう。

【００２３】次に、図４に示すように、続いて異常Ｃの
検出を行い（Ｓ２０）、異常Ｃが検出された場合にはこ
れが解除するまでコンプレッサを停止しておいて（Ｓ２
１）、異常Ｃが解除され（Ｓ２２）、再びコンプレッサ
を稼働したならば（Ｓ２３）この異常を異常Ｃカウンタ
でカウントする（Ｓ２４）。

【００２４】このときにも異常Ｃが検出されたことによ
って正常稼働タイマがクリアされる（Ｓ２５）。次に異
常Ｃカウンタのカウンタがｃ以上の回数異常をカウント
しているか否かを調べ（Ｓ２６）、カウンタＣのカウン
ト値がｃに達していたならば、図２のの処理に戻って
コンプレッサの異常を表示した後に（Ｓ１１）、コンプ
レッサを停止して（Ｓ１２）再起動することがないよう
に処理を終了する。

【００２５】ステップ２６で異常Ａカウンタのカウント
値がｂに満たない場合には、正常稼働タイマがこの処理
までに計時した時間を調べ（Ｓ２７）、この値が１０時
間に達している場合には、１０時間Ａ，Ｂ，Ｃいずれの
異常も起こること無くコンプレッサが稼働し続けたこと
になるから、これまで異常Ａカウンタ、異常Ｂカウン
タ、異常Ｃカウンタでカウントされた異常は偶発的なも
のであって、故障を示唆するものではないとしてすべて
の異常カウンタをクリアする（Ｓ２８）。また正常稼働
タイマの計時時間が１０時間に満たない場合には、リタ
ーンして再び異常Ａの検出を行う。

【００２６】なおこの処理では、ａ，ｂ，ｃは同じ値で
も良く、また異常の内容に応じてそれぞれ異なる値でも
良いが、おおよそ３〜５回が適当であると思われる。

【００２７】また本実施の形態では、コンプレッサが１
０時間連続して正常稼働した場合に異常カウンタをクリ
アしているが、これをコンプレッサがオンされていずれ
の異常も生じないままオフされた回数が所定の回数に達
した場合に異常カウンタをクリアするようにしても良
い。

【００２８】以上述べた本実施の形態では、コンプレッ
サの異常が繰り返し検出される場合には、所定の回数検
出されたところでコンプレッサを停止し、再起動するこ
とを禁止している。よって、異常の原因となっているコ
ンプレッサの故障の程度が大きくなることを防ぎ、コン
プレッサを保護することができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載のコンプレッサ制御装置
は、コンプレッサの異常が所定の回数検出されると、コ
ンプレッサの駆動を禁止することによって、コンプレッ
サの故障が軽度のうちにユーザーに異常を知らせること
ができる。よってコンプレッサが異常を生じたままで無
理な運転をさせることが無くなって、コンプレッサが保
護されると共に、無駄に電力が消費されることを防ぐこ
とができる。

【００３０】請求項２記載のコンプレッサ制御装置は、
正常稼働時間が所定の値に達した場合に異常検出計数手
段を再始動することによって、偶発的に発生する頻度の
少ない異常によってコンプレッサを停止することを防
ぎ、実情に即したコンプレッサの保護を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のコンプレッサ制御装置の構成を説明
するブロック図である。

【図２】 本発明のコンプレッサ制御装置で行う処理を
説明するフローチャートである。

【図３】 本発明のコンプレッサ制御装置で行う処理を
説明するフローチャートである。

【図４】 本発明のコンプレッサ制御装置で行う処理を
説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１…コンプレッサモータ、 ４…コンプレッサ負荷センサ、 ６…吐出冷媒温度センサ、 ７…アラーム表示装置、 １０…制御装置、 １１…ＣＰＵ、 １２…異常カウンタ、 １３…正常稼働タイマ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ（１）によって駆動するコンプレ
   ッサを制御する制御装置であって、 コンプレッサの異常を検出するコンプレッサ異常検出手
   段（４，６）と、 当該コンプレッサ異常検出手段（４，６）がコンプレッ
   サの異常を検出した回数を計数する異常検出計数手段
   （１２）と、 当該異常検出計数手段（１２）が計数した異常検出回数
   が、所定の値に達したか否かを判定する検出回数判定手
   段（１０）と、 当該検出回数判定手段（１０）によって、異常検出回数
   が所定の値に達したと判定された場合には、コンプレッ
   サの駆動を禁止するコンプレッサ駆動禁止手段（１０）
   とより成ることを特徴とするコンプレッサ制御装置。
2. 【請求項２】 前記検出回数判定手段（１０）は、前記
   異常検出手段（４，６）によって異常が検出されること
   無くコンプレッサが稼働した時間を計時する正常稼働時
   間計時手段（１３）をさらに有し、 当該正常稼働時間計時手段（１３）は、計時した正常稼
   働時間が所定の値に達した場合に再始動されることを特
   徴とする請求項１記載のコンプレッサ制御装置。