JP2015193283A - Control driving device for motor compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動圧縮機の制御駆動装置に係り、特に、暗騒音(車速、ラジエータに送風を送るファンであるラジエータファンまたはコンデンサに送風を送るファンであるコンデンサファンに係る暗騒音を含む)の抑制を図る電動圧縮機の制御駆動装置に関する。 The present invention relates to a control drive device for an electric compressor, and in particular, background noise (including background noise related to vehicle speed, a radiator fan that is a fan that sends air to a radiator or a condenser fan that is a fan that sends air to a condenser). The present invention relates to a control drive device for an electric compressor which is intended to be suppressed.
電動圧縮機の制御は、従来より種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。以下、電動圧縮機の制御の一従来例を図4に基づき説明する。図4に示すように、ステップSB01では、エアコンスイッチがOFFか否かを判断する。エアコンスイッチがOFFの場合はステップSB02に進む。エアコンスイッチがONの場合に処理はステップSB03に進む。 Various types of control of the electric compressor have been conventionally proposed (for example, see Patent Document 1). Hereinafter, a conventional example of control of the electric compressor will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, in step SB01, it is determined whether or not the air conditioner switch is OFF. If the air conditioner switch is OFF, the process proceeds to step SB02. If the air conditioner switch is ON, the process proceeds to step SB03.
ステップSB02では、コンプレッサの指示回転数に0を設定する。 In step SB02, 0 is set to the designated rotational speed of the compressor.
ステップSB03では、エバポレータは1℃以下か否かを判断する。エバポレータは1℃以下と判断した場合はステップSB02に進む。エバポレータは1℃以下ではないと判断した場合はステップSB04に進む。 In step SB03, the evaporator determines whether the temperature is 1 ° C. or less. If the evaporator determines that the temperature is 1 ° C. or lower, the process proceeds to step SB02. When it is determined that the evaporator is not 1 ° C. or less, the process proceeds to step SB04.
ステップSB04では、コンプレッサの回転数をPI制御演算で算出する。 In step SB04, the rotation speed of the compressor is calculated by PI control calculation.
ここで、回転数は以下のPI制御式で求められる。 Here, the number of rotations is obtained by the following PI control equation.
回転数=(実エバ温度−目標エバ温度)×P+∫(実エバ温度−目標エバ温度)×I
上記式中の実エバ温度は、実際のエバポレータの温度、目標エバ温度は、目標とするエバポレータの温度である。
Number of revolutions = (actual evaporating temperature−target evaporating temperature) × P + ∫ (actual evaporating temperature−target evaporating temperature) × I
The actual evaporator temperature in the above formula is the actual evaporator temperature, and the target evaporator temperature is the target evaporator temperature.
ステップSB05では、回転数差を算出する。すなわち、回転数差=前回転数(前回の回転数)−回転数(演算値)である。 In step SB05, the rotational speed difference is calculated. That is, the rotational speed difference = the previous rotational speed (previous rotational speed) −the rotational speed (calculated value).
ステップSB06では、回転数差が2000より大きいか否かを判断する。回転数差が2000より大きいと判断した場合はステップSB07に進む。回転数差が2000以下と判断した場合に処理はステップSB08に進む。 In step SB06, it is determined whether or not the rotational speed difference is larger than 2000. If it is determined that the rotational speed difference is greater than 2000, the process proceeds to step SB07. If it is determined that the rotational speed difference is 2000 or less, the process proceeds to step SB08.
ステップSB07では、コンプレッサの指示回転数に前回転数−2000の値を設定する。 In step SB07, the value of the previous rotation speed -2000 is set as the designated rotation speed of the compressor.
ステップSB08では、指示回転数=回転数(演算値)を設定する。 In step SB08, the designated rotational speed = rotational speed (calculated value) is set.
ステップSB09では、インバータ回転数制御を行う。 In step SB09, inverter rotation speed control is performed.
ステップSB10では、前回転数に指示回転数を設定する。 In step SB10, the designated rotational speed is set as the previous rotational speed.
図5(a)に示すように、通常では時間と共にエバポレータの温度が下がる。そして、図5(b)に示すように時間と共にコンプレッサの回転数を下げた場合にB1〜B4に示すように急な回転数の下がり方になる。 As shown in FIG. 5A, the temperature of the evaporator usually decreases with time. Then, as shown in FIG. 5B, when the rotational speed of the compressor is lowered with time, as shown in B1 to B4, the sudden rotational speed decreases.
しかしながら、電動コンプレッサの回転数の高回転域と低回転域で、高回転域の方がコンプレッサの回転数変化率が大きく、回転数変動に伴う騒音(音が目立ちやすい)が発生するという問題がある。 However, there is a problem that the rate of change in the rotation speed of the compressor is larger in the high rotation speed range and the high rotation speed range of the electric compressor, and noise (sound is easily noticeable) due to fluctuations in the rotation speed occurs. is there.
そこで、本発明は、車速等によって変化する暗騒音に応じ、回転数の変化率を変化させることで、騒音の発生を抑えることができる電動圧縮機の制御駆動装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a control drive device for an electric compressor that can suppress the generation of noise by changing the rate of change of the rotational speed in accordance with background noise that changes depending on the vehicle speed or the like. .
請求項1に記載の発明は、可変速モータを内蔵し空調用の冷媒を圧縮する電動圧縮機と、車両の暗騒音を検出する暗騒音検出手段と、前記電動圧縮機の回転数を制御するインバータと、を備え、冷凍サイクルによる空調運転状態に応じて、前記電動圧縮機の回転数を制御目標値に追従させるように前記可変速モータの回転数を制御するようにし、追従させる時の所定時間に回転数が変化する割合である回転数変化率を、前記暗騒音に応じ、前記回転数変化率の上限値を設けたことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, an electric compressor that incorporates a variable speed motor and compresses a refrigerant for air conditioning, background noise detection means that detects background noise of the vehicle, and the number of revolutions of the electric compressor are controlled. An inverter, and the rotation speed of the variable speed motor is controlled so that the rotation speed of the electric compressor follows the control target value according to the air conditioning operation state by the refrigeration cycle, and a predetermined value is set when the rotation speed is followed. The rotational speed change rate, which is the rate at which the rotational speed changes over time, is provided with an upper limit value of the rotational speed change rate according to the background noise.
請求項2に係る発明は、前記回転数変化率の上限値は、前記暗騒音が大きいほど、大きいことを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、前記暗騒音検出手段は、暗騒音と関係のある車速、ラジエータに送風を送るファンであるラジエータファンの回転数、またはコンデンサに送風を送るファンであるコンデンサファンの回転数を検出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the background noise detection means includes a vehicle speed related to background noise, a rotational speed of a radiator fan that sends air to the radiator, or a rotation of a condenser fan that sends air to the condenser. It is characterized by detecting numbers.
本発明によれば、車速によって変化する回転数変化率の上限値を設けることで、騒音の発生を抑える。 According to the present invention, the generation of noise is suppressed by providing the upper limit value of the rotational speed change rate that changes depending on the vehicle speed.
本発明の実施形態を図面を参照し説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、車両用冷却装置は、冷凍サイクルSと、車両の速度(暗騒音)を検出する速度(暗騒音)検出手段11と、速度検出手段11の検出結果等に応じて電動圧縮機1の回転数を制御するインバータ2を制御する制御駆動装置10とを備える。
As shown in FIG. 1, the vehicular cooling device is electrically driven according to the refrigeration cycle S, the speed (background noise) detection means 11 for detecting the speed (background noise) of the vehicle, the detection result of the speed detection means 11, and the like. And a
上記冷凍サイクルSは、一般的によく知られたものであり、概略を説明すると、電動圧縮機1で気体冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒とし、この高温高圧の冷媒をコンデンサ4で冷却して液体冷媒とし、液体冷媒を膨張弁6で減圧し、減圧した冷媒の気化熱を利用してエバポレータ7を通過する空気を冷却するものである。電動圧縮機1は、インバータ2とこのインバータ2の出力によって駆動する可変速モータ3とを内蔵する。
The refrigeration cycle S is generally well-known, and can be briefly described as follows. The electric compressor 1 compresses the gaseous refrigerant into a high-temperature and high-pressure refrigerant, and the condenser 4 cools the high-temperature and high-pressure refrigerant. Thus, the liquid refrigerant is decompressed by the expansion valve 6, and the air passing through the
電動圧縮機1の制御駆動装置10は、冷凍サイクルSによる空調運転状態に応じて、前記電動圧縮機1の回転数を制御目標値に追従させるように前記可変速モータ3の回転数を制御するようにし、追従させる時の所定時間に回転数が変化する割合である回転数変化率を、前記速度(暗騒音)に応じ、前記回転数変化率の上限値を設けている。以下、説明する。
The
図2に制御駆動装置10の制御フローが示され、この制御フローを説明する。図2に示すように、ステップSA01では、エアコンスイッチ(AC−SW)がONかOFFか否かを判断する。エアコンスイッチがONと判断した場合には、処理はステップSA02に進む。エアコンスイッチがOFFと判断した場合には、処理はステップSA03に進む。
FIG. 2 shows a control flow of the
ステップSA02では、制御駆動装置10は、指示回転数を0とする。
In step SA02, the
ステップSA03では、検知された値を参照し、制御駆動装置10は、エバポレータは1℃以下か否かを判断する。エバポレータは1℃以下と判断した場合はステップSA02に進む。エバポレータは1℃以下ではないと判断した場合はステップSA04に進む。
In step SA03, referring to the detected value, the
ステップSA04では、制御駆動装置10は、電動圧縮機1の回転数をPI制御演算で算出する。
In step SA04, the
すなわち、以下の式で電動圧縮機1の回転数を算出する。 That is, the rotational speed of the electric compressor 1 is calculated by the following formula.
回転数=(実エバ温度−目標エバ温度)×P+∫(実エバ温度−目標エバ温度)×I
上記式中の実エバ温度は、実際のエバポレータ7の温度、目標エバ温度は、目標とするエバポレータ7の温度である。
Number of revolutions = (actual evaporating temperature−target evaporating temperature) × P + ∫ (actual evaporating temperature−target evaporating temperature) × I
The actual evaporator temperature in the above formula is the actual temperature of the
ステップSA05では、制御駆動装置10は、電動圧縮機1の回転数差を算出する。
In step SA05, the
すなわち、回転数差=前回転数(前回の回転数)−回転数(演算値)である。 That is, the rotational speed difference = the previous rotational speed (previous rotational speed) −the rotational speed (calculated value).
ステップSA06では、制御駆動装置10は、車速が60km/hより大きいか否かを判断する。車速が60km/hより大きいと判断した場合に処理はステップSA07に進む。車速が60km/h以下と判断した場合に処理はステップSA08に進む。
In step SA06, the
ステップSA07では、制御駆動装置10は、変化率を2000に設定する。
In step SA07, the
ステップSA08では、制御駆動装置10は、車速が20km/hより大きいか否かを判断する。車速が20km/hより大きいと判断した場合に処理はステップSA09に進む。車速が20km/h以下と判断した場合に処理はステップSA10に進む。
In step SA08, the
ステップSA09では、制御駆動装置10は、変化率を500に設定する。
In step SA09, the
ステップSA10では、制御駆動装置10は、変化率を100に設定する。
In step SA10, the
ステップSA11では、制御駆動装置10は、前記回転数差が前記変化率より大きいか否かを判断する。前記回転数差が前記変化率より大きいと判断した場合に処理はステップSA12に進む。前記回転数差が前記変化率以下と判断した場合に処理はステップSA13に進む。
In step SA11, the
ステップSA13では、制御駆動装置10は、指示回転数に回転数(演算値)を設定する。
In step SA13, the
ステップSA12では、制御駆動装置10は、指示回転数に前回転数―変化率の値を設定する。
In step SA12, the
ステップSA14では、インバータが、インバータの回転数の制御を行う。 In step SA14, the inverter controls the rotation speed of the inverter.
ステップSA05では、制御駆動装置10は、前回転数に指示回転数を設定する。
In step SA05, the
つまり、上記制御フローでは、回転数変化率の上限値は、前記速度(暗騒音)が大きいほど大きく設定されている。換言すれば、回転数変化率の上限値は、前記速度(暗騒音)が小さいほど小さく設定されている。 That is, in the control flow, the upper limit value of the rotational speed change rate is set to be larger as the speed (background noise) is larger. In other words, the upper limit value of the rotational speed change rate is set to be smaller as the speed (background noise) is smaller.
従って、図3(a)に示すように、通常運転では、時間と共にエバポレータを通過した空気温度が下がる。エバポレータを通過した空気温度の降下によって電動圧縮機(コンプレッサ)1の回転の制御を行うが、上記したように車速によって変化率の上限値を変更、具体的には、暗騒音が目立つ状況では、図3(b)に示すように、電動圧縮機(コンプレッサ)1の回転がA1〜A4に示すように緩やかな回転数の下がり方になる。 Accordingly, as shown in FIG. 3A, in normal operation, the temperature of the air that has passed through the evaporator decreases with time. Although the rotation of the electric compressor (compressor) 1 is controlled by a drop in the air temperature that has passed through the evaporator, the upper limit value of the rate of change is changed according to the vehicle speed as described above. Specifically, in the situation where background noise is conspicuous, As shown in FIG. 3 (b), the rotation of the electric compressor (compressor) 1 is a gradual decrease in the rotational speed as indicated by A1 to A4.
上記制御での分解能は、温度;0.3℃刻み、回転数;1rpm、温度範囲;−10〜40℃、回転数;1000〜9000rpmであるが、分解能の差による回転数変動の騒音を抑えるという効果もある。 The resolution in the above control is temperature: increments of 0.3 ° C., rotation speed: 1 rpm, temperature range: −10 to 40 ° C., rotation speed: 1000 to 9000 rpm, but suppresses noise caused by fluctuations in the rotation speed due to the difference in resolution. There is also an effect.
上記実施形態の制御では、電動圧縮機(コンプレッサ)1の回転の変化の上限値を変更する基準速度は、60km/h、20km/hに設定されているが、これに限定されるものではなく種々の要素を勘案として決定される。 In the control of the above embodiment, the reference speed for changing the upper limit value of the rotation change of the electric compressor (compressor) 1 is set to 60 km / h and 20 km / h, but is not limited thereto. Various factors are taken into consideration.
上記実施形態では、暗騒音検出手段11は、暗騒音と関係のある車速を検出するものであったが、ラジエータに送風を送るファンであるラジエータファンの回転数、またはコンデンサに送風を送るファンであるコンデンサファンの回転数を検出するものであっても良い。
も適用できる。
In the above embodiment, the background noise detection means 11 detects the vehicle speed related to the background noise. However, the background noise detection means 11 is a fan that sends air to the condenser, or the rotation speed of the radiator fan that sends air to the radiator. It may be one that detects the rotational speed of a certain condenser fan.
Is also applicable.
1 電動圧縮機
2 インバータ
3 可変速モータ
4 コンデンサ
5 コンデンサファン
6 膨張弁
7 エバポレータ
8 ラジエータ
9 ラジエータファン
10 制御駆動装置
11 速度検出手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
冷凍サイクルによる空調運転状態に応じて、前記電動圧縮機(1)の回転数を制御目標値に追従させるように前記可変速モータ(3)の回転数を制御するようにし、追従させる時の所定時間に回転数が変化する割合である回転数変化率を、前記暗騒音に応じ、前記回転数変化率の上限値を設けたことを特徴とする電動圧縮機(1)の制御駆動装置(10)。 An electric compressor (1) that incorporates a variable speed motor and compresses refrigerant for air conditioning, background noise detection means (5, 9, 11) for detecting background noise of the vehicle, and rotation of the electric compressor (1) An inverter (2) for controlling the number,
The rotation speed of the variable speed motor (3) is controlled so that the rotation speed of the electric compressor (1) follows the control target value according to the air-conditioning operation state by the refrigeration cycle. A control drive device (10) for the electric compressor (1), characterized in that an upper limit value of the rotational speed change rate is set in accordance with the background noise as a rotational speed change rate that is a rate at which the rotational speed changes over time ).
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JP2020142658A (en) * | 2019-03-06 | 2020-09-10 | 株式会社デンソー | Air conditioner for vehicle |
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- 2014-03-31 JP JP2014071225A patent/JP2015193283A/en active Pending
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