JP2002250602A - リニア圧縮機のストローク震え検出装置及びその方法 - Google Patents
リニア圧縮機のストローク震え検出装置及びその方法Info
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ストローク及び電流位相差の変化量によりス
トローク震えを検出することによって、外部電圧及び雑
音によりリニア圧縮機が誤動作することを防止し得るリ
ニア圧縮機のストローク震え検出装置及びその方法を提
供する。 【解決手段】 リニア圧縮機100のストローク及び電流
位相差を検出するストローク/電流位相差検出部300と、
上記の検出されたストローク及び電流位相差によって、
位相差の変化量を算出する位相差変化量計算部400と、
この算出された位相差変化量と基準値とを比較して、ス
トローク震えを判断するストローク震え検出部500と、
ストローク震え検出部500から出力するストローク震え
検出信号によりリニア圧縮機100の運転を制御するスト
ローク制御器600と、を包含してリニア圧縮機のストロ
ーク震え検出装置を構成する。
トローク震えを検出することによって、外部電圧及び雑
音によりリニア圧縮機が誤動作することを防止し得るリ
ニア圧縮機のストローク震え検出装置及びその方法を提
供する。 【解決手段】 リニア圧縮機100のストローク及び電流
位相差を検出するストローク/電流位相差検出部300と、
上記の検出されたストローク及び電流位相差によって、
位相差の変化量を算出する位相差変化量計算部400と、
この算出された位相差変化量と基準値とを比較して、ス
トローク震えを判断するストローク震え検出部500と、
ストローク震え検出部500から出力するストローク震え
検出信号によりリニア圧縮機100の運転を制御するスト
ローク制御器600と、を包含してリニア圧縮機のストロ
ーク震え検出装置を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リニア圧縮機（Li
near Compressor）のストローク震え検出装置及びその
方法に係るもので、詳しくは、ストローク及び電流の位
相差の変化量を利用してストローク震えを検出すること
で、リニア圧縮機を最大効率点で運転し得るリニア圧縮
機のストローク震え検出装置及び方法に関するものであ
る。
near Compressor）のストローク震え検出装置及びその
方法に係るもので、詳しくは、ストローク及び電流の位
相差の変化量を利用してストローク震えを検出すること
で、リニア圧縮機を最大効率点で運転し得るリニア圧縮
機のストローク震え検出装置及び方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、圧縮機は、蒸発器から蒸発した
冷媒蒸気が容易に凝縮されるように冷媒蒸気の圧力を高
める、即ち、蒸気を圧縮する役割を果たすものであっ
て、前記のリニア圧縮機の作用によって、冷媒は、凝縮
と蒸発の過程とを反復して冷凍装置の内部を循環しなが
ら、熱を冷たい所から暖かい所に運搬するようになって
いる。
冷媒蒸気が容易に凝縮されるように冷媒蒸気の圧力を高
める、即ち、蒸気を圧縮する役割を果たすものであっ
て、前記のリニア圧縮機の作用によって、冷媒は、凝縮
と蒸発の過程とを反復して冷凍装置の内部を循環しなが
ら、熱を冷たい所から暖かい所に運搬するようになって
いる。
【０００３】多様な形態の圧縮機中、最も広く使用され
ている圧縮機はリニア圧縮機であって、このリニア圧縮
機は、シリンダの内部で上下方向に運動するピストンに
より蒸気を圧縮して圧力を上昇させるもので、特にこの
ようなリニア圧縮機を冷蔵庫又はクーラに利用する場
合、リニア圧縮機に印加されるストローク電圧を可変に
することで圧縮比を可変し得るために、可変冷却能力
（Cooling capacity）制御にも使用し得るという長所
がある。
ている圧縮機はリニア圧縮機であって、このリニア圧縮
機は、シリンダの内部で上下方向に運動するピストンに
より蒸気を圧縮して圧力を上昇させるもので、特にこの
ようなリニア圧縮機を冷蔵庫又はクーラに利用する場
合、リニア圧縮機に印加されるストローク電圧を可変に
することで圧縮比を可変し得るために、可変冷却能力
（Cooling capacity）制御にも使用し得るという長所
がある。
【０００４】従来のリニア圧縮機の制御装置は、図６に
示したように、初期のストローク指令値(Initial Stro
ke Reference Value)に対応したストローク電圧によ
ってピストンを上下方向に運動させて、冷却能力を調節
するリニア圧縮機30と、このリニア圧縮機30に供給され
る電圧及び電流を検出する電圧/電流検出部40と、この
電圧/電流検出部40から検出された電圧及び電流を利用
してストロークを計算するストローク計算部50と、所定
時点でストローク計算部50から計算されたストローク指
令値（Stroke Reference Value)及び初期のストロー
ク指令値(Initial Stroke Reference Value)が入力
されて、上記の計算されたストローク指令値と初期のス
トローク指令値とを比較した後、比較した結果の信号を
出力する比較器10と、比較器10の上記の出力信号によっ
てストローク電圧を増加又は減少させて、リニア圧縮機
30に印加するストローク制御器20と、を包含して構成さ
れている。
示したように、初期のストローク指令値(Initial Stro
ke Reference Value)に対応したストローク電圧によ
ってピストンを上下方向に運動させて、冷却能力を調節
するリニア圧縮機30と、このリニア圧縮機30に供給され
る電圧及び電流を検出する電圧/電流検出部40と、この
電圧/電流検出部40から検出された電圧及び電流を利用
してストロークを計算するストローク計算部50と、所定
時点でストローク計算部50から計算されたストローク指
令値（Stroke Reference Value)及び初期のストロー
ク指令値(Initial Stroke Reference Value)が入力
されて、上記の計算されたストローク指令値と初期のス
トローク指令値とを比較した後、比較した結果の信号を
出力する比較器10と、比較器10の上記の出力信号によっ
てストローク電圧を増加又は減少させて、リニア圧縮機
30に印加するストローク制御器20と、を包含して構成さ
れている。
【０００５】以下に、このように構成された従来のリニ
ア圧縮機のストローク震え検出装置の動作について、図
面を用いて説明する。
ア圧縮機のストローク震え検出装置の動作について、図
面を用いて説明する。
【０００６】先ず、使用者によって設定された初期のス
トローク指令値によりストローク電圧が出力されると、
リニア圧縮機30のシリンダの内部のピストンの上下方向
の運動のストロークが変えられて、シリンダの内部の冷
却ガスが吐出バルブを通って凝縮機に送されることで、
前記リニア圧縮機は、冷却能力が調節される。この時、
上記電圧/電流検出部40は、上記ストローク制御器20の
ストローク電圧によりストロークが増減されることで、
前記リニア圧縮機30から発生する電圧及び電流を検出し
て、該検出された前記電圧及び電流を上記ストローク計
算部50に出力すると、該ストローク計算部50は、前記電
圧/電流検出部40から検出された前記電圧及び電流を利
用して所定時点のストロークを計算した後、該計算値を
上記比較器10に出力する。
トローク指令値によりストローク電圧が出力されると、
リニア圧縮機30のシリンダの内部のピストンの上下方向
の運動のストロークが変えられて、シリンダの内部の冷
却ガスが吐出バルブを通って凝縮機に送されることで、
前記リニア圧縮機は、冷却能力が調節される。この時、
上記電圧/電流検出部40は、上記ストローク制御器20の
ストローク電圧によりストロークが増減されることで、
前記リニア圧縮機30から発生する電圧及び電流を検出し
て、該検出された前記電圧及び電流を上記ストローク計
算部50に出力すると、該ストローク計算部50は、前記電
圧/電流検出部40から検出された前記電圧及び電流を利
用して所定時点のストロークを計算した後、該計算値を
上記比較器10に出力する。
【０００７】この時、上記のストロークを求める式は、
次のようである。
次のようである。
【０００８】
【数１】
【０００９】比較器10は、ストローク計算部50から出力
された所定時点のストロークと使用者により設定された
初期のストローク指令値とを比較した後、この比較結果
をストローク制御器20に入力して、ストローク制御器20
は、上記比較結果によりストローク電圧値を変えて、リ
ニア圧縮機30に印加する。
された所定時点のストロークと使用者により設定された
初期のストローク指令値とを比較した後、この比較結果
をストローク制御器20に入力して、ストローク制御器20
は、上記比較結果によりストローク電圧値を変えて、リ
ニア圧縮機30に印加する。
【００１０】このとき、ストローク制御器20は、ストロ
ーク計算部50から計算された所定時点のストロークが初
期のストローク指令値より小さいときは、ストローク電
圧を増加させ、上記の所定時点のストロークが初期のス
トローク指令値より大きいときは、ストローク電圧を減
少させることによって、リニア圧縮機30に印加されるス
トローク電圧を制御する。
ーク計算部50から計算された所定時点のストロークが初
期のストローク指令値より小さいときは、ストローク電
圧を増加させ、上記の所定時点のストロークが初期のス
トローク指令値より大きいときは、ストローク電圧を減
少させることによって、リニア圧縮機30に印加されるス
トローク電圧を制御する。
【００１１】ストローク制御器20は、リニア圧縮機30の
初期のストローク値と所定時点のストローク値との差を
求めて、この差がストローク震えの検出の有無を判別す
るための基準値以上であると、ストローク震え(外乱が
ない、即ち、電圧変動又はノイズがない状態で、同様な
入力として特定のストロークが入力されるとき、圧縮機
自体の特性によって、ピストンの行程が不安定になる現
象)と判別するか又は、リニア圧縮機30に供給される初
期の電流値と所定時点の電流値との差を求めて、この差
がストローク震えの検出の有無を判別するための前記の
基準値以上であると、ストローク震えと判別する。この
ように、ストローク震えと判断されると、ストローク制
御器20は、リニア圧縮機30に印加されるストローク電圧
を増加又は減少させるための制御を遂行する。
初期のストローク値と所定時点のストローク値との差を
求めて、この差がストローク震えの検出の有無を判別す
るための基準値以上であると、ストローク震え(外乱が
ない、即ち、電圧変動又はノイズがない状態で、同様な
入力として特定のストロークが入力されるとき、圧縮機
自体の特性によって、ピストンの行程が不安定になる現
象)と判別するか又は、リニア圧縮機30に供給される初
期の電流値と所定時点の電流値との差を求めて、この差
がストローク震えの検出の有無を判別するための前記の
基準値以上であると、ストローク震えと判別する。この
ように、ストローク震えと判断されると、ストローク制
御器20は、リニア圧縮機30に印加されるストローク電圧
を増加又は減少させるための制御を遂行する。
【００１２】即ち、使用者の温度調節により大きい冷却
能力を必要とするクーラ及び冷蔵庫で、ストローク震え
が検出されると、ストローク制御器20は、そのストロー
クが震える領域の直ぐ上の領域でリニア圧縮機30が運転
されるようにストローク電圧を増加させるし、反対に小
さな冷却能力を必要とする場合にストローク震えが検出
されると、ストローク制御器20は、そのストロークが震
える領域の直ぐ下の領域で運転されるようにストローク
電圧を減少させる。
能力を必要とするクーラ及び冷蔵庫で、ストローク震え
が検出されると、ストローク制御器20は、そのストロー
クが震える領域の直ぐ上の領域でリニア圧縮機30が運転
されるようにストローク電圧を増加させるし、反対に小
さな冷却能力を必要とする場合にストローク震えが検出
されると、ストローク制御器20は、そのストロークが震
える領域の直ぐ下の領域で運転されるようにストローク
電圧を減少させる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来のリニア圧縮機の制御装置においては、ストローク又
は電流値の変化量によりストローク震えを検出するため
に、圧縮機自体の特性に起因しなくても、外部電圧の変
動及び外部雑音(Noise)によってストローク震えが検出
され、圧縮機運転の最大効率点を正確に探すことが難し
いという不都合な点があった。
来のリニア圧縮機の制御装置においては、ストローク又
は電流値の変化量によりストローク震えを検出するため
に、圧縮機自体の特性に起因しなくても、外部電圧の変
動及び外部雑音(Noise)によってストローク震えが検出
され、圧縮機運転の最大効率点を正確に探すことが難し
いという不都合な点があった。
【００１４】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、ストローク及び電流位相差の変化量に
よってストローク震えを検出することによって、外部電
圧及び雑音によってリニア圧縮機が誤動作することを防
止し得るリニア圧縮機のストローク震え検出装置及びそ
の方法を提供することを目的とする。
なされたもので、ストローク及び電流位相差の変化量に
よってストローク震えを検出することによって、外部電
圧及び雑音によってリニア圧縮機が誤動作することを防
止し得るリニア圧縮機のストローク震え検出装置及びそ
の方法を提供することを目的とする。
【００１５】又、電圧と電流の位相差の変化量によって
ストローク震えを検出することによって、外部電圧の変
動及び雑音によってリニア圧縮機が誤動作することを防
止し得るリニア圧縮機のストローク震え検出装置及びそ
の方法を提供することを目的とする。
ストローク震えを検出することによって、外部電圧の変
動及び雑音によってリニア圧縮機が誤動作することを防
止し得るリニア圧縮機のストローク震え検出装置及びそ
の方法を提供することを目的とする。
【００１６】又、速度及び電流の位相差の変化量によっ
てストローク震えを検出することによって、外部電圧の
変動及び雑音によってリニア圧縮機が誤動作することを
防止し得るリニア圧縮機のストローク震え検出装置及び
その方法を提供することを目的とする。
てストローク震えを検出することによって、外部電圧の
変動及び雑音によってリニア圧縮機が誤動作することを
防止し得るリニア圧縮機のストローク震え検出装置及び
その方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係るリニア圧縮機のストローク震え検
出装置においては、リニア圧縮機に供給される電圧によ
って決定されるストローク及び電流を利用してストロー
ク及び電流位相差を検出するストローク/電流位相差検
出部と、この検出されたストローク及び各電流位相差を
利用して位相差の変化量を算出する位相差変化量計算部
と、この算出された各位相差変化量とストローク震えの
検出の有無を判別するための基準値とを比較して、この
ストローク震えを判断するストローク震え検出部と、前
記のリニア圧縮機の運転中に、上記のストローク震え検
出部からストローク震え検出信号が入力されて、使用者
の温度調節による冷却能力の要求の大きさに従って、前
記のストローク電圧を変えることによって、リニア圧縮
機の運転を制御するストローク制御器と、を包含して構
成される。
るため、本発明に係るリニア圧縮機のストローク震え検
出装置においては、リニア圧縮機に供給される電圧によ
って決定されるストローク及び電流を利用してストロー
ク及び電流位相差を検出するストローク/電流位相差検
出部と、この検出されたストローク及び各電流位相差を
利用して位相差の変化量を算出する位相差変化量計算部
と、この算出された各位相差変化量とストローク震えの
検出の有無を判別するための基準値とを比較して、この
ストローク震えを判断するストローク震え検出部と、前
記のリニア圧縮機の運転中に、上記のストローク震え検
出部からストローク震え検出信号が入力されて、使用者
の温度調節による冷却能力の要求の大きさに従って、前
記のストローク電圧を変えることによって、リニア圧縮
機の運転を制御するストローク制御器と、を包含して構
成される。
【００１８】又、このような目的を達成するため、本発
明に係るリニア圧縮機のストローク震え検出方法は、リ
ニア圧縮機のストローク及び各電流位相差を利用して各
位相差の変化量を算出する段階と、この算出された各位
相差の変化量の絶対値とストローク震えの検出の有無を
判別するための基準値とを比較する段階と、この比較段
階によりストローク震えを判別して、使用者の温度調節
に従う冷却能力の大きさによって上記のストローク電圧
を変化させることによってリニア圧縮機を運転する段階
と、を順次行うようになっている。
明に係るリニア圧縮機のストローク震え検出方法は、リ
ニア圧縮機のストローク及び各電流位相差を利用して各
位相差の変化量を算出する段階と、この算出された各位
相差の変化量の絶対値とストローク震えの検出の有無を
判別するための基準値とを比較する段階と、この比較段
階によりストローク震えを判別して、使用者の温度調節
に従う冷却能力の大きさによって上記のストローク電圧
を変化させることによってリニア圧縮機を運転する段階
と、を順次行うようになっている。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。
て、図面を用いて説明する。
【００２０】本発明に係るリニア圧縮機のストローク制
御装置においては、図1に示したように、リニア圧縮機1
00に供給される電圧のストロークの増減によって決定さ
れるストローク及び電流を利用してストローク及び電流
位相差（すなわち、ストロークにより生成される信号と
電流信号とを用いて算出される位相差）を算出するスト
ローク/電流位相差算出部300と、この算出されたストロ
ーク及び各電流位相差を利用して各位相差の変化量を算
出する位相差変化量計算部400と、この算出された各位
相差の変化量とストローク震えの検出の有無とを判別す
るための基準値と比較して上記のストローク震えを判断
するストローク震え検出部500と、リニア圧縮機100の運
転中に、ストローク震え検出部500からストローク震え
検出信号が入力されて、使用者の温度調節による冷却能
力の大きさに従って前記のストローク電圧を変えること
によってリニア圧縮機100の運転を制御するストローク
制御器600と、を包含して構成される。
御装置においては、図1に示したように、リニア圧縮機1
00に供給される電圧のストロークの増減によって決定さ
れるストローク及び電流を利用してストローク及び電流
位相差（すなわち、ストロークにより生成される信号と
電流信号とを用いて算出される位相差）を算出するスト
ローク/電流位相差算出部300と、この算出されたストロ
ーク及び各電流位相差を利用して各位相差の変化量を算
出する位相差変化量計算部400と、この算出された各位
相差の変化量とストローク震えの検出の有無とを判別す
るための基準値と比較して上記のストローク震えを判断
するストローク震え検出部500と、リニア圧縮機100の運
転中に、ストローク震え検出部500からストローク震え
検出信号が入力されて、使用者の温度調節による冷却能
力の大きさに従って前記のストローク電圧を変えること
によってリニア圧縮機100の運転を制御するストローク
制御器600と、を包含して構成される。
【００２１】以下、上記のように構成された本発明に係
るリニア圧縮機のストローク震え検出装置の動作及びそ
の方法について、図面を用いて説明する。
るリニア圧縮機のストローク震え検出装置の動作及びそ
の方法について、図面を用いて説明する。
【００２２】本発明に係るリニア圧縮機のストローク制
御方法においては、図2に示したように、先ず、リニア
圧縮機100は、最大効率点で駆動されるために、上死点
(TopDead Center：TDC)が'0'になるように印加される
ストローク電圧によりピストンが上下方向に運動される
ことによって、ストロークが変えられて冷却能力が調節
される。
御方法においては、図2に示したように、先ず、リニア
圧縮機100は、最大効率点で駆動されるために、上死点
(TopDead Center：TDC)が'0'になるように印加される
ストローク電圧によりピストンが上下方向に運動される
ことによって、ストロークが変えられて冷却能力が調節
される。
【００２３】このとき、ストローク/電流検出部200は、
ストローク電圧によりストロークが増減されることによ
って、リニア圧縮機100に供給される電圧及び電流を利
用してストローク/電流を計算して、この計算されたス
トローク/電流を出力する。
ストローク電圧によりストロークが増減されることによ
って、リニア圧縮機100に供給される電圧及び電流を利
用してストローク/電流を計算して、この計算されたス
トローク/電流を出力する。
【００２４】次いで、ストローク/電流位相差算出部300
には、ストローク/電流検出部200から出力されたストロ
ーク/電流が入力されて、上記のストローク及び電流を
利用してストローク/電流位相差を検出する。
には、ストローク/電流検出部200から出力されたストロ
ーク/電流が入力されて、上記のストローク及び電流を
利用してストローク/電流位相差を検出する。
【００２５】次いで、位相差変化量計算部400は、以前
に検出されたストローク/電流位相差と以後の所定時点
で検出されたストローク/電流位相差とを反復して減算
することで、第1、第2、第3位相差変化量Pha-△1、Pha-
△2及びPha-△3を算出し(ST1〜ST3)、ストローク震え検
出部500は、位相差変化量計算部400から算出された上記
の第1位相差変化量Pha-△1の絶対値が上記の基準値α
(ストローク震えの検出の有無を判別するための基準値)
より大きいか否かを判別する(ST4)。
に検出されたストローク/電流位相差と以後の所定時点
で検出されたストローク/電流位相差とを反復して減算
することで、第1、第2、第3位相差変化量Pha-△1、Pha-
△2及びPha-△3を算出し(ST1〜ST3)、ストローク震え検
出部500は、位相差変化量計算部400から算出された上記
の第1位相差変化量Pha-△1の絶対値が上記の基準値α
(ストローク震えの検出の有無を判別するための基準値)
より大きいか否かを判別する(ST4)。
【００２６】次いで、上記の第1位相差変化量Pha-△1の
絶対値が上記基準値より大きいと、ストローク震え検出
部500は、位相差変化量計算部400から算出された上記の
第2位相差変化量Pha-△2の絶対値が上記基準値より大き
いか否かを判別する(ST5)。次いで、第2位相差変化量Ph
a-△2の絶対値が上記基準値より大きいと、ストローク
震え検出部500は、位相差変化量計算部400から算出され
た上記の第3位相差変化量Pha-△3の絶対値が上記基準値
より大きいかどうかを判別する(ST6)。次いで、上記の
第1、第2、第3位相差変化量Pha-△1、Pha-△2、Pha-△3
の全てが上記基準値より大きい条件を満足すると、スト
ローク震え検出部500は、リニア圧縮機100がストローク
震え状態にあると判別して、ストローク震えの程度を検
出して、ストローク震え検出信号をストローク制御器60
0に入力する(ST7)。
絶対値が上記基準値より大きいと、ストローク震え検出
部500は、位相差変化量計算部400から算出された上記の
第2位相差変化量Pha-△2の絶対値が上記基準値より大き
いか否かを判別する(ST5)。次いで、第2位相差変化量Ph
a-△2の絶対値が上記基準値より大きいと、ストローク
震え検出部500は、位相差変化量計算部400から算出され
た上記の第3位相差変化量Pha-△3の絶対値が上記基準値
より大きいかどうかを判別する(ST6)。次いで、上記の
第1、第2、第3位相差変化量Pha-△1、Pha-△2、Pha-△3
の全てが上記基準値より大きい条件を満足すると、スト
ローク震え検出部500は、リニア圧縮機100がストローク
震え状態にあると判別して、ストローク震えの程度を検
出して、ストローク震え検出信号をストローク制御器60
0に入力する(ST7)。
【００２７】然し、上記の第1、第2、第3位相差変化量P
ha-△1、Pha-△2、Pha-△3中何れか1つでも前記基準値
より大きくないと、リニア圧縮機100が安全運転状態に
あると判別して、リニア圧縮機100のストローク検出方
法に係る全ての制御動作が終了する。
ha-△1、Pha-△2、Pha-△3中何れか1つでも前記基準値
より大きくないと、リニア圧縮機100が安全運転状態に
あると判別して、リニア圧縮機100のストローク検出方
法に係る全ての制御動作が終了する。
【００２８】このように、ストローク震えは、上記の第
1、第2、第3位相差変化量Pha-△1、Pha-△2、Pha-△3と
ストローク震えの検出の有無を判別するための基準にな
る基準値とを相互に比較することで検出される。ここ
で、上記の3回の位相差変化量検出回数は、ストローク
震えを検出するための最小限の回数であり、実験によっ
て証明された適正回数である。
1、第2、第3位相差変化量Pha-△1、Pha-△2、Pha-△3と
ストローク震えの検出の有無を判別するための基準にな
る基準値とを相互に比較することで検出される。ここ
で、上記の3回の位相差変化量検出回数は、ストローク
震えを検出するための最小限の回数であり、実験によっ
て証明された適正回数である。
【００２９】このとき、第4、第5又はそれ以上の回数で
位相差変化量を検出して、上記基準値と比較することに
よって、上記のストローク震えの程度を一層正確に判別
することもできる。
位相差変化量を検出して、上記基準値と比較することに
よって、上記のストローク震えの程度を一層正確に判別
することもできる。
【００３０】即ち、ストローク制御器600は、リニア圧
縮機100の運転初期に、初期のストローク指令値に従っ
てリニア圧縮機100の運転を制御して、ストローク震え
検出部500からストローク震え検出信号が入力される
と、要求冷却能力の大きさに従ってストローク電圧を変
化させることによって、リニア圧縮機100の運転を制御
する。
縮機100の運転初期に、初期のストローク指令値に従っ
てリニア圧縮機100の運転を制御して、ストローク震え
検出部500からストローク震え検出信号が入力される
と、要求冷却能力の大きさに従ってストローク電圧を変
化させることによって、リニア圧縮機100の運転を制御
する。
【００３１】次いで、ストローク制御器600は、リニア
圧縮機100が使用者の温度調節によって大きい冷却能力
が要求されると(ST8）、リニア圧縮機100が前記のスト
ロークが震える領域の直ぐ上の領域で運転されるように
ストローク電圧を増加させる（ST9）。
圧縮機100が使用者の温度調節によって大きい冷却能力
が要求されると(ST8）、リニア圧縮機100が前記のスト
ロークが震える領域の直ぐ上の領域で運転されるように
ストローク電圧を増加させる（ST9）。
【００３２】併し、リニア圧縮機100が上記の条件を満
足しない場合、即ち、小さい冷却能力が要求されると、
リニア圧縮機100が上記のストロークが震える領域の真
下で運転されるようにストローク電圧を減少させること
によって(ST10)、リニア圧縮機100が最大効率点で運転
されるように制御が遂行されて、リニア圧縮機100の全
ての制御動作が終了する。
足しない場合、即ち、小さい冷却能力が要求されると、
リニア圧縮機100が上記のストロークが震える領域の真
下で運転されるようにストローク電圧を減少させること
によって(ST10)、リニア圧縮機100が最大効率点で運転
されるように制御が遂行されて、リニア圧縮機100の全
ての制御動作が終了する。
【００３３】又、本発明に係るリニア圧縮機のストロー
ク震え検出装置の第2実施形態として、図3に示したよう
に、ストローク/電流位相差算出部300の代わりに、電圧
/電流位相差算出部300-1を設置し、ストローク/電流検
出部200の代わりに、電圧/電流検出部200-1を設置し
て、電圧/電流検出部200-1により検出される電圧及び電
流を利用して前記の電圧と電流の位相差を算出し、その
他は前記の第1実施形態と同様に構成することもでき
る。
ク震え検出装置の第2実施形態として、図3に示したよう
に、ストローク/電流位相差算出部300の代わりに、電圧
/電流位相差算出部300-1を設置し、ストローク/電流検
出部200の代わりに、電圧/電流検出部200-1を設置し
て、電圧/電流検出部200-1により検出される電圧及び電
流を利用して前記の電圧と電流の位相差を算出し、その
他は前記の第1実施形態と同様に構成することもでき
る。
【００３４】又、本発明に係るリニア圧縮機のストロー
ク制御装置の第3実施形態として、図4に示したように、
ストローク/電流位相差算出部300の代わりに、速度/電
流位相差算出部300-2を設置し、ストローク/電流検出部
200の代わりに、速度/電流検出部200-2を設置して、速
度/電流検出部200-2により検出される電流を利用して、
前記の速度及び電流の位相差を算出し、その他は第1実
施形態と同様に構成することもできる。
ク制御装置の第3実施形態として、図4に示したように、
ストローク/電流位相差算出部300の代わりに、速度/電
流位相差算出部300-2を設置し、ストローク/電流検出部
200の代わりに、速度/電流検出部200-2を設置して、速
度/電流検出部200-2により検出される電流を利用して、
前記の速度及び電流の位相差を算出し、その他は第1実
施形態と同様に構成することもできる。
【００３５】この時、上記のピストンの速度Velocityを
算出する式は、次のようである。
算出する式は、次のようである。
【００３６】
【数２】
【００３７】このような方法によって算出された各位相
差を利用して位相差変化量を計算した後、ストローク震
えを検出して、リニア圧縮機の運転を制御するための過
程は、図2に示したフローチャートと同様である。
差を利用して位相差変化量を計算した後、ストローク震
えを検出して、リニア圧縮機の運転を制御するための過
程は、図2に示したフローチャートと同様である。
【００３８】又、ストローク震えを検出するためのスト
ローク及び電流位相差は、図5に示したように、時間の
経過につれてストロークの震えによって一定にならずに
変化する。即ち、図5は一定のストローク(STK）が印加
されるとき、圧縮機自体の特性によって、ピストンの行
程が不安定になることを示している。
ローク及び電流位相差は、図5に示したように、時間の
経過につれてストロークの震えによって一定にならずに
変化する。即ち、図5は一定のストローク(STK）が印加
されるとき、圧縮機自体の特性によって、ピストンの行
程が不安定になることを示している。
【００３９】従って、リニア圧縮機100が駆動される
間、位相差変化量計算部400は、以前に検出されたスト
ローク及び電流位相差kn-1と以後の所定時点で検出され
たストローク及び電流位相差knとを反復して減算して、
所定の第1、2、3の位相差変化量Pha-△1=kn-kn-1、Pha-
△2=kn-1-kn-2、Pha-△3=kn-2-kn-3を夫々順次算出し、
ストローク震え検出部500は、上記の算出した位相差変
化量と前記の基準値とを比較することによって、リニア
圧縮機100のストローク震え状態を判別する。
間、位相差変化量計算部400は、以前に検出されたスト
ローク及び電流位相差kn-1と以後の所定時点で検出され
たストローク及び電流位相差knとを反復して減算して、
所定の第1、2、3の位相差変化量Pha-△1=kn-kn-1、Pha-
△2=kn-1-kn-2、Pha-△3=kn-2-kn-3を夫々順次算出し、
ストローク震え検出部500は、上記の算出した位相差変
化量と前記の基準値とを比較することによって、リニア
圧縮機100のストローク震え状態を判別する。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るリニ
ア圧縮機のストローク震え検出装置及びその方法におい
ては、ストローク及び電流位相差の変化量によりストロ
ーク震えを検出することによって、外部電圧変動及び雑
音(Noise)によりリニア圧縮機が誤動作することを防止
して、リニア圧縮機を最大効率点で運転し得るという効
果がある。
ア圧縮機のストローク震え検出装置及びその方法におい
ては、ストローク及び電流位相差の変化量によりストロ
ーク震えを検出することによって、外部電圧変動及び雑
音(Noise)によりリニア圧縮機が誤動作することを防止
して、リニア圧縮機を最大効率点で運転し得るという効
果がある。
【図１】本発明に係るリニア圧縮機のストローク制御装
置の第1実施形態を示したブロック図である。
置の第1実施形態を示したブロック図である。
【図２】本発明に係るリニア圧縮機のストローク制御方
法を示したフローチャートである。
法を示したフローチャートである。
【図３】本発明に係るリニア圧縮機のストローク制御装
置の第2実施形態を示した図である。
置の第2実施形態を示した図である。
【図４】本発明に係るリニア圧縮機のストローク制御装
置の第3実施形態を示した図である。
置の第3実施形態を示した図である。
【図５】図1において、ストローク震えを検出するため
のストローク/電流の位相差を示した波形図である。
のストローク/電流の位相差を示した波形図である。
【図６】従来リニア圧縮機の制御装置の構成を示したブ
ロック図である。
ロック図である。
100…リニア圧縮機 200…ストローク/電流検出部 200-1…電圧/電流検出部 200-2…速度/電流検出部 300…ストローク/電流位相差検出部 300-1…電圧/電流位相差算出部 300-2…速度/電流位相差算出部 400…位相差変化量検出部 500…ストローク震え検出部 600…ストローク制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リー ジェ チュン 大韓民国，ソウル，ガンナム−グ，ゲポ ２−ドン，161，オースン パーク ビラ ビー02 (72)発明者 ファン ミン キュ 大韓民国，ギュンギ−ド，グワンミュン, ハーン−ドン，ゴチェウン ジュゴン ア パートメント 1217−1102 (72)発明者 リー チェル オーン 大韓民国，ソウル，グワナク−グ，シンリ ム ５−ドン，1445−４ Ｆターム(参考） 2F063 AA02 BA05 DA05 GA01 LA01 3H045 AA03 AA25 BA02 BA28 CA21 CA30 DA00 DA41 DA47 EA20 EA34 EA42 3H076 AA02 BB31 BB43 CC04 5H540 AA10 EE04 EE08 FC02 FC03
Claims (14)
- 【請求項１】 リニア圧縮機のストローク震えを検出す
るストローク震え検出装置であって、 リニア圧縮機（100）に印加される電圧によって決定さ
れるストローク及び電流を利用して、ストローク及び電
流位相差を検出するストローク/電流位相差検出部（30
0）と、 前記の検出されたストローク及び電流位相差を利用し
て、各位相差の変化量を算出する位相差変化量計算部(4
00)と、 前記の算出された各位相差の変化量とストローク震えの
検出の有無を判別するための基準値とを比較して、前記
ストローク震えを判断するストローク震え検出部(500)
と、 該ストローク震え検出部(500)からストローク震え検出
信号が入力されて、使用者の温度調節による冷却能力の
大きさに従って前記リニア圧縮機に印加される電圧を変
えることによって、前記リニア圧縮機(100）の運転を制
御するストローク制御器(600)と、を包含して構成され
ることを特徴とするリニア圧縮機のストローク震え検出
装置。 - 【請求項２】 リニア圧縮機のストローク震えを検出す
るストローク震え検出装置であって、 リニア圧縮機(100)に供給される電圧及び電流を検出す
る電圧/電流検出部(200-1)と、 前記の検出された電圧及び電流を利用して、電圧と電流
の位相差を算出する電圧/電流位相差算出部(300-1)と、 前記の算出された電圧と電流の位相差を利用して、各位
相差の変化量を算出する位相差変化量計算部(400)と、 前記の算出された各位相差の変化量と、ストローク震え
の検出の有無を判別するための基準値とを比較して、前
記ストローク震えを判断するストローク震え検出部(50
0)と、 該ストローク震え検出部(500)からストローク震え検出
信号が入力されて、使用者の温度調節による冷却能力の
大きさに従って、前記リニア圧縮機(100）への印加電圧
を変えて、該リニア圧縮機(100）の運転を制御するスト
ローク制御器(600)と、を包含して構成されることを特
徴とするリニア圧縮機のストローク震え検出装置。 - 【請求項３】 リニア圧縮機のストローク震えを検出す
るストローク震え検出装置であって、 前記リニア圧縮機(100）内部のピストンの速度及び前記
リニア圧縮機(100)に供給される電流を検出する速度/電
流検出部(200-2)と、 前記の検出された速度及び電流を利用して、速度及び電
流位相差を算出する速度/電流位相差算出部(300-2)と、 前記の算出された速度及び電流位相差を利用して、各位
相差の変化量を算出する位相差変化量計算部(400)と、 前記の算出された各位相差の変化量とストローク震えの
検出の有無を判別するための基準値とを比較して、前記
ストローク震えを判断するストローク震え検出部(500)
と、 該ストローク震え検出部(500)からストローク震え検出
信号が入力されて、使用者の温度調節による冷却能力の
大きさに従って、前記リニア圧縮機(100）への印加電圧
を変えて、該リニア圧縮機(100）の運転を制御するスト
ローク制御器(600)と、を包含して構成されることを特
徴とするリニア圧縮機のストローク震え検出装置。 - 【請求項４】 前記位相差変化量計算部(400）は、前記
ストローク/電流位相差検出部(300)から以前に検出され
た第1、第2、第3ストローク及び電流位相差から所定時
間後に検出されたストローク及び電流位相差を減算し
て、第1、第2、第3位相差変化量を算出することを特徴
とする請求項1に記載のリニア圧縮機のストローク震え
検出装置。 - 【請求項５】 前記第1位相差変化量は、前記の所定時
間後に検出されたストローク及び電流位相差と前記第1
ストローク及び電流位相差とを減算して算出されること
を特徴とする請求項4に記載のリニア圧縮機のストロー
ク震え検出装置。 - 【請求項６】 前記第2位相差変化量は、前記第1ストロ
ーク及び電流位相差と前記第2ストローク及び電流位相
差とを減算して算出されることを特徴とする請求項4に
記載のリニア圧縮機のストローク震え検出装置。 - 【請求項７】 前記第3位相差変化量は、前記第2ストロ
ーク及び電流位相差と前記第3ストローク及び電流位相
差とを減算して算出されることを特徴とする請求項4に
記載のリニア圧縮機のストローク震え検出装置。 - 【請求項８】 前記ストローク震え検出部(500）は、前
記位相差変化量計算部(400)から算出された第1、第2、
第3位相差変化量が全て前記基準値より大きい条件を満
足するとき、前記リニア圧縮機(100)がストローク震え
状態にあると判断して、該ストローク震えの程度を検出
して、これに係るストローク震え検出信号を前記ストロ
ーク制御器(600)に出力することを特徴とする請求項1に
記載のリニア圧縮機のストローク震え検出装置。 - 【請求項９】 前記ストローク制御器(600）は、前記リ
ニア圧縮機(100)に大きい冷却能力が要求されると、前
記リニア圧縮機(100）のストロークが震える領域の直ぐ
上の領域で運転されるようにストローク電圧を増加さ
せ、前記リニア圧縮機(100)に小さい冷却能力が要求さ
れると、前記リニア圧縮機(100）がストロークが震える
領域の直ぐ下の領域で運転されるようにストローク電圧
を減少させて、前記リニア圧縮機(100)が最大効率点で
運転されるように制御することを特徴とする請求項1に
記載のリニア圧縮機のストローク震え検出装置。 - 【請求項１０】 リニア圧縮機のストローク及び各電流
位相差を利用して各位相差変化量を算出する段階と、 前記の算出された各位相差変化量の絶対値とストローク
震えの検出の有無を判別するための基準値とを比較する
段階と、 該比較の段階によりストローク震えを判別して、使用者
の温度調節に従う冷却能力の大きさによってストローク
電圧を変化させることにより、前記リニア圧縮機を運転
する段階と、を順次行うことを特徴とするリニア圧縮機
のストローク震え検出方法。 - 【請求項１１】 前記各位相差変化量を算出する段階に
は、前記ストローク及び電流位相差から第1ストローク
及び電流位相差を減算して、第1位相差変化量を算出す
る段階と、 前記第1ストローク及び電流位相差から第2ストローク及
び電流位相差を減算して、第2位相差変化量を算出する
段階と、 前記第2ストローク及び電流位相差から第3ストローク及
び電流位相差とを減算して、第3位相差変化量を算出す
る段階と、が夫々追加して包含されることを特徴とする
請求項10に記載のリニア圧縮機のストローク震え検出方
法。 - 【請求項１２】 前記リニア圧縮機を運転する段階に
は、 前記の各位相差変化量と基準値とを順次比較して、該各
位相差変化量の絶対値が前記基準値より大きいか否かを
判別する段階と、 前記各位相差変化量の絶対値の全てが前記基準値より大
きい場合、ストローク震えと判別して、ストローク震え
検出信号を出力する段階と、 前記ストローク震え検出信号が入力されて、使用者の温
度調節による冷却能力の大きさに従って、ストローク電
圧を変化させることによって、前記リニア圧縮機の運転
を制御する段階と、が追加して包含されることを特徴と
する請求項10に記載のリニア圧縮機のストローク震え検
出方法。 - 【請求項１３】 前記ストローク震え検出信号を出力す
る段階には、前記各位相差変化量の絶対値中何れか一つ
でも前記基準値より大きい条件を満足しない場合、前記
リニア圧縮機のストローク検出方法による制御動作を終
了させる段階が追加して包含されることを特徴とする請
求項12に記載のリニア圧縮機のストローク震え検出方
法。 - 【請求項１４】 前記リニア圧縮機の運転を制御する段
階には、 前記リニア圧縮機に要求される冷却能力の大きさを判断
する段階と、 前記リニア圧縮機に使用者の温度調節によって大きい冷
却能力が要求される場合、前記リニア圧縮機がストロー
クが震える領域の直ぐ上の領域で運転されるようにスト
ローク電圧を増加させる段階と、 前記リニア圧縮機に小さい冷却能力が要求される場合、
前記リニア圧縮機のストロークが震える領域の直ぐ下の
領域で運転されるようにストローク電圧を減少させる段
階と、が追加して包含されることを特徴とする請求項12
に記載のリニア圧縮機のストローク震え検出方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2000-071301 | 2000-11-28 | ||
| KR10-2000-0071301A KR100378815B1 (ko) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | 리니어 컴프레샤의 스트로크 떨림 검출장치 및 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002250602A true JP2002250602A (ja) | 2002-09-06 |
| JP3495357B2 JP3495357B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=19701983
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001362937A Expired - Fee Related JP3495357B2 (ja) | 2000-11-28 | 2001-11-28 | リニア圧縮機のストローク震え検出装置及びその方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6541953B2 (ja) |
| JP (1) | JP3495357B2 (ja) |
| KR (1) | KR100378815B1 (ja) |
| CN (1) | CN1194174C (ja) |
| DE (1) | DE10157699B4 (ja) |
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| US11959545B2 (en) | 2020-06-25 | 2024-04-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle control device, vehicle control system, vehicle learning device, and vehicle learning method |
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