JP4409616B2

JP4409616B2 - Air conditioner

Info

Publication number: JP4409616B2
Application number: JP2008290643A
Authority: JP
Inventors: 浩宮崎; 崇幸神戸; 成喜池田; 敏行森本; 秋弘小形
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2019-10-12
Also published as: JP2009055783A

Description

本発明は、コンプレッサの運転に伴って発生するトルクの脈動を抑制する空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner that suppresses the pulsation of torque generated with the operation of a compressor.

従来、空気調和機においては、例えば特公平４−３６０００号公報、特公平６−４８９１６号公報、特開平１０−１７４４８８号公報、及び特開平１１−４６４９３号公報に見られる如く、ブラシレスＤＣモータ（無整流子直流電動機）を回転させてコンプレッサを駆動するコンプレッサ駆動制御装置が多用されている。 Conventionally, in an air conditioner, as seen in, for example, Japanese Patent Publication No. 4-36000, Japanese Patent Publication No. 6-48916, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-174488, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-46493, a brushless DC motor ( 2. Description of the Related Art Compressor drive control devices that rotate a commutator DC motor) to drive a compressor are often used.

コンプレッサとしては、１シリンダ構造又は２シリンダ構造のロータリ式の圧縮機構を備えたコンプレッサがあり、このコンプレッサの圧縮機構にブラシレスＤＣモータの回転軸が直結される。このモータは、モータ駆動装置を成すインバータによりＰＷＭ（パルス幅変調）方式で回転駆動されるので、モータの回転と一体にコンプレッサも回転運転される。 As a compressor, there is a compressor including a rotary compression mechanism having a one-cylinder structure or a two-cylinder structure, and a rotation shaft of a brushless DC motor is directly connected to the compression mechanism of the compressor. Since this motor is rotationally driven by a PWM (pulse width modulation) system by an inverter that constitutes a motor driving device, the compressor is also rotationally operated integrally with the motor.

このコンプレッサ、とくに、１シリンダ構造のコンプレッサはその運転に伴うトルクの脈動が大きい。この脈動は室外機からの振動や騒音をもたらすので、通常、モータ１回転中の特定位相区間の電圧の通電率（デューティ）を可変し、トルクの脈動を抑制するトルク脈動補正が実施されている。 This compressor, particularly a one-cylinder compressor, has a large torque pulsation during operation. Since this pulsation causes vibration and noise from the outdoor unit, normally, torque pulsation correction is performed to vary the voltage energization rate (duty) of the voltage in a specific phase section during one rotation of the motor to suppress torque pulsation. .

また、このトルク脈動補正に際し、トルク脈動位相角の判定が行われる。コンプレッサは冷媒流路切換用の電磁制御弁としての四方弁に接続されているが、モータ起動時に四方弁への通電を切り替え、モータ起動直後にトルク脈動位相角の判定を行っている。
特公平４−３６０００号公報特公平６−４８９１６号公報特開平１０−１７４４８８号公報特開平１１−４６４９３号公報 In addition, when this torque pulsation correction is performed, the torque pulsation phase angle is determined. The compressor is connected to a four-way valve as an electromagnetic control valve for switching the refrigerant flow path, but the energization to the four-way valve is switched when the motor is started, and the torque pulsation phase angle is determined immediately after the motor is started.
Japanese Patent Publication No. 4-36000 Japanese Patent Publication No. 6-48916 Japanese Patent Laid-Open No. 10-174488 JP 11-46493 A

しかしながら、上述した従来のトルク脈動補正にあっては、この補正を実施すると、モータ巻線電流が大きく脈動し、モータ駆動装置、すなわちインバータの入力電流にも脈動を生じ、そのピーク値が大きくなる傾向がある。このため、室内外の温度や設定温度、及びその他の環境条件に応じて、かかるピーク値がインバータの許容範囲を超えてしまうことがある。このような逸脱が生じると、機器や回路部品が焼損したり、耐寿命性を低下させてしまうという問題が発生する。 However, in the above-described conventional torque pulsation correction, when this correction is performed, the motor winding current pulsates greatly, and the pulsation also occurs in the input current of the motor driving device, that is, the inverter, and the peak value increases. Tend. For this reason, this peak value may exceed the tolerance | permissible_range of an inverter according to the indoor and outdoor temperature, preset temperature, and other environmental conditions. When such a deviation occurs, there arises a problem that equipment and circuit components are burned out or the life resistance is lowered.

また、前述したモータ起動、四方弁への通電、及びトルク脈動位相角判定のタイミング関係によれば、かかる判定中に四方弁が動作することがある。そのような事態に至ると、１回転中のトルク変動が乱れて、トルクの大きい回転位相とトルクの小さい回転位相の速度差が正確に求めることができない。つまり、トルク位相角が正確に判定されず、誤判定に陥るという問題が発生する。 Further, according to the timing relationship of the motor activation, the energization to the four-way valve, and the torque pulsation phase angle determination described above, the four-way valve may operate during the determination. When such a situation occurs, the torque fluctuation during one rotation is disturbed, and the speed difference between the rotation phase with a large torque and the rotation phase with a small torque cannot be obtained accurately. That is, there is a problem that the torque phase angle is not accurately determined and falls into an erroneous determination.

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みてなされたもので、トルク脈動位相角の誤判定を防止し、より確実なトルク脈動位相角の判定結果を得て、これに応じて的確なトルク脈動補正を行うことを、第２の目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and prevents erroneous determination of the torque pulsation phase angle, obtains a more reliable determination result of the torque pulsation phase angle, and provides accurate torque accordingly. The second object is to perform pulsation correction.

上述した本発明の目的を達成するため、請求項１の発明によれば、四方弁に接続されたコンプレッサに直結され且つ当該コンプレッサを可変速駆動するブラシレスＤＣモータと、このブラシレスＤＣモータをＰＷＭ（パルス幅変調）方式で駆動する駆動手段と、前記コンプレッサの負荷トルクの脈動位相を検出する位相検出手段とを備えたコンプレッサ駆動制御装置を搭載した空気調和機において、前記コンプレッサ駆動制御装置は、前記位相検出手段が負荷トルクの脈動位相を検出している期間には前記四方弁の通電状態の変更を禁止する通電禁止手段を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object of the present invention, according to the first aspect of the present invention, a brushless DC motor that is directly connected to a compressor connected to a four-way valve and drives the compressor at a variable speed, and a PWM ( In an air conditioner equipped with a compressor drive control device provided with drive means driven by a (pulse width modulation) method and phase detection means for detecting a pulsation phase of the load torque of the compressor, the compressor drive control device comprises: In the period during which the phase detecting means detects the pulsation phase of the load torque, it is characterized by comprising energization prohibiting means for prohibiting the change of the energization state of the four-way valve.

例えば、請求項２の発明によれば、前記コンプレッサ駆動制御装置は、前記四方弁に通電を行って当該四方弁の位置を安定させる通電手段と、この通電手段の通電による位置安定後に前記ブラシレスＤＣモータを起動させる起動手段と、この起動後に前記位相検出手段を作動させる作動指令手段とを備える。 For example, according to the invention of claim 2, the compressor drive control device includes an energizing unit that energizes the four-way valve to stabilize the position of the four-way valve, and the brushless DC after the position is stabilized by energization of the energizing unit. An activating unit for activating the motor and an operation command unit for activating the phase detecting unit after the activation are provided.

これにより、四方弁への通電切替とトルク脈動位相角の判定とを同時に行わないようにでき、トルク脈動位相角の誤判定を防止できる。したがって、より確実なトルク脈動位相角の判定結果をもたらすことができ、この判定結果を反映して的確なトルク脈動補正を行うことができる。 Thereby, it is possible to prevent the energization switching to the four-way valve and the determination of the torque pulsation phase angle from being performed at the same time, and it is possible to prevent erroneous determination of the torque pulsation phase angle. Therefore, a more reliable determination result of the torque pulsation phase angle can be obtained, and accurate determination of the torque pulsation can be performed reflecting this determination result.

一例として、請求項３の発明では、前記コンプレッサは、１シリンダ構造のロータリ式コンプレッサで構成される。これにより、トルク脈動が大きいコンプレッサであっても、その脈動が的確に補正され、振動や騒音の発生が抑制されるとともに、過電流から回路要素を保護できる。
As an example, in the invention of claim 3, the compressor is constituted by a rotary compressor having a one-cylinder structure. As a result, even if the compressor has a large torque pulsation, the pulsation is accurately corrected, generation of vibration and noise is suppressed, and circuit elements can be protected from overcurrent.

本発明によれば、トルク脈動位相角の誤判定を防止し、より確実なトルク脈動位相角の判定結果を得て、これに応じて的確なトルク脈動補正を行なうことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent erroneous determination of the torque pulsation phase angle, obtain a more reliable determination result of the torque pulsation phase angle, and perform accurate torque pulsation correction accordingly.

以下、この発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態に係る空気調和機を図１〜５を参照して説明する。この空気調和機は、本発明に係るコンプレッサ駆動制御装置を適用して実施されている。 <First Embodiment>
The air conditioner according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. This air conditioner is implemented by applying a compressor drive control device according to the present invention.

図１に、空気調和機のコンプレッサ駆動制御装置１０を中心とした部分的な構成ブロック図を示す。 FIG. 1 is a partial configuration block diagram centering on a compressor drive control device 10 for an air conditioner.

このコンプレッサ駆動制御装置１０は、交流電源１２から交流電力が供給される整流回路１４を備える。この整流回路１４の出力端には平滑コンデンサ１６が並列接続されるとともに、駆動手段としてのインバータ１８が接続されている。このインバータ１８は６個のトランジスタと夫々のトランジスタに逆並列接続された６個のダイオードとから成る半導体スイッチ群を備える。各トランジスタのベース電圧は後述するＰＷＭドライバによってＰＷＭ（パルス幅変調）方式で制御される。 The compressor drive control device 10 includes a rectifier circuit 14 to which AC power is supplied from an AC power source 12. A smoothing capacitor 16 is connected in parallel to the output terminal of the rectifier circuit 14, and an inverter 18 as a driving means is connected. The inverter 18 includes a semiconductor switch group including six transistors and six diodes connected in antiparallel to the respective transistors. The base voltage of each transistor is controlled by a PWM driver (to be described later) in a PWM (pulse width modulation) system.

インバータ１８の３個の出力端はブラシレスＤＣモータ２０に接続されている。このブラシレスＤＣモータ２０は、３相結線された３本の電機子巻線２２と磁石回転子２４を備える。３本の電機子巻線２２が前述したインバータ１３の出力端に夫々接続される一方、磁石回転子４がコンプレッサ２６の軸に機械的に直結されている。 Three output ends of the inverter 18 are connected to the brushless DC motor 20. The brushless DC motor 20 includes three armature windings 22 and a magnet rotor 24 that are three-phase connected. Three armature windings 22 are respectively connected to the output ends of the inverter 13 described above, while the magnet rotor 4 is mechanically directly connected to the shaft of the compressor 26.

コンプレッサ２６には、本実施形態では、１シリンダ構造のロータリ式が採用されている。 In the present embodiment, the compressor 26 employs a rotary type having a one-cylinder structure.

また、ブラシレスＤＣモータ２０の３本の電機子巻線２２の夫々は回転子位置検出器２８にも電気的に接続され、各電機子巻線２２に誘起される電圧がこの検出器２８により検出される。回転子位置検出器２８はその電圧信号を回転子位置パルス信号に変換して、これを後段のカウンタ３０に出力する。カウンタ３０は回転子位置パルス信号の例えばエッジをカウントし、そのカウント値に応じたカウント信号をコントローラ３２に出力する。 Each of the three armature windings 22 of the brushless DC motor 20 is also electrically connected to a rotor position detector 28, and the voltage induced in each armature winding 22 is detected by this detector 28. Is done. The rotor position detector 28 converts the voltage signal into a rotor position pulse signal and outputs it to the counter 30 at the subsequent stage. The counter 30 counts, for example, edges of the rotor position pulse signal and outputs a count signal corresponding to the count value to the controller 32.

コントローラ３２は、信号の受渡しや信号レベルの整合を担うインタフェース回路３４と、このコンプレッサ駆動制御機能の中枢を担うＣＰＵ３６と、プログラムや初期値などを予め格納しているＲＯＭ３８、及びデータの書込み及び読出しが可能なＲＡＭ４０を備えたマイクロコンピュータで構成されている。 The controller 32 includes an interface circuit 34 that is responsible for signal transfer and signal level matching, a CPU 36 that is central to the compressor drive control function, a ROM 38 that stores programs and initial values in advance, and data writing and reading. It is comprised with the microcomputer provided with RAM40 which can do.

このコントローラ３２には、前記ＣＰＵ３６から供給されるドライブ信号及びＰＷＭ信号に基づき前記インバータ１８の通電状態を変更するドライバ４２が接続されている。 The controller 32 is connected to a driver 42 that changes the energization state of the inverter 18 based on the drive signal and PWM signal supplied from the CPU 36.

さらに、このコンプレッサ駆動制御装置１０には非接触で電流検出を行う２つの電流検出器４４及び４６が装備されており、一方はインバータ１８の入力側線路に配置され、もう一方は交流電源１２の出力側線路に配置されている。２つの電流検出器４４，４６による電流検出信号はＡ／Ｄ変換器４８，５０を夫々介してコントローラ３２に供給されている。 Further, the compressor drive control device 10 is equipped with two current detectors 44 and 46 that perform current detection in a non-contact manner, one being arranged on the input side line of the inverter 18 and the other being the AC power source 12. It is arranged on the output side track. The current detection signals from the two current detectors 44 and 46 are supplied to the controller 32 via A / D converters 48 and 50, respectively.

さらに、コントローラ３２は別のドライバ５２を介して、電磁制御弁の構造を成す四方弁５２のコイルにも接続されている。これにより、四方弁５２に通電してその連結経路を冷房サイクルと暖房サイクルのいずれかに変更できるようになっている。この四方弁５２は冷媒の冷凍サイクルを構成する循環系に挿入されており、前述したコンプレッサ２６にも連結されている。 Furthermore, the controller 32 is also connected to the coil of the four-way valve 52 which comprises the structure of an electromagnetic control valve through another driver 52. As a result, the four-way valve 52 is energized to change its connection path to either the cooling cycle or the heating cycle. The four-way valve 52 is inserted into a circulation system constituting a refrigerant refrigeration cycle, and is also connected to the compressor 26 described above.

前記コントローラ３２のＲＯＭ３８に格納されているプログラムには、後述する図２〜３に記載のルーチンが含まれる。これらのルーチン処理を介して、ＰＷＭ方式によるブラシレスＤＣモータ２０の速度制御（すなわち、コンプレッサ２６の運転制御）、コンプレッサ２６のトルク脈動補正、さらには本発明の特徴を成す、トルク脈動補正の補正量の調整処理などの機能がソフトウエア的に実現される。 The programs stored in the ROM 38 of the controller 32 include routines shown in FIGS. Through these routine processes, the speed control of the brushless DC motor 20 by the PWM method (that is, the operation control of the compressor 26), the torque pulsation correction of the compressor 26, and the correction amount of the torque pulsation correction that characterize the present invention. Functions such as adjustment processing are realized by software.

したがって、特許請求の範囲に記載の構成要件の内、ブラシレスＤＣモータ２０、コンプレッサ２６、及び四方弁５４を除く構成要件は、このＣＰＵ３６を中心とするマイクロコンピュータの一部関与又は全面関与によって機能的に実現され、フローチャートにそれが図示されている（後述の第２，第３の実施形態においても同様である）。また、ＲＯＭ３８は本願発明を実行させるための記録媒体をも成す。 Accordingly, among the constituent elements described in the claims, the constituent elements excluding the brushless DC motor 20, the compressor 26, and the four-way valve 54 are functional due to partial or full involvement of the microcomputer centering on the CPU 36. And is shown in the flowchart (the same applies to second and third embodiments described later). The ROM 38 also forms a recording medium for executing the present invention.

第１の実施形態に戻って、図２及び図３は共にＣＰＵ３６によって実行されるコンプレッサ駆動制御の概略を示す。この内、図２のメイン処理は電源オンに応答して開始され、電源オフまで繰返し実行されるメイン処理の概略を示す。もう一方の図３の処理は、図２のメイン処理の実行中に、一定の微小時間Δｔ毎に実行されるタイマ割込み処理の概略を示す。 Returning to the first embodiment, FIGS. 2 and 3 both show an outline of compressor drive control executed by the CPU 36. Among these, the main process of FIG. 2 starts in response to power-on and shows an outline of the main process repeatedly executed until the power is turned off. The other process of FIG. 3 shows an outline of a timer interrupt process that is executed every certain minute time Δt during the execution of the main process of FIG.

図２のメイン処理の概略を説明する。ＣＰＵ３６はその起動後、所定の初期設定処理を行う（ステップＳ１）。次いで、ＣＰＵ３６はカウンタ３０から出力されるカウント信号を読み込み、このカウント信号に基づき現在のモータ回転速度、すなわちコンプレッサ２６の現在の運転周波数ｎを検出する（ステップＳ２）。 An outline of the main process in FIG. 2 will be described. After the activation, the CPU 36 performs a predetermined initial setting process (step S1). Next, the CPU 36 reads the count signal output from the counter 30, and detects the current motor rotation speed, that is, the current operating frequency n of the compressor 26 based on the count signal (step S2).

次いで、ＣＰＵ３６は、外部から指令されている速度指令信号を読み込み、この信号に対応した運転周波数と現在の運転周波数ｎとの差分（速度差）を演算し、この差分値に応じた回転速度指令値ＶＰを演算する（ステップＳ３）。 Next, the CPU 36 reads a speed command signal commanded from the outside, calculates a difference (speed difference) between the operation frequency corresponding to this signal and the current operation frequency n, and a rotation speed command corresponding to the difference value. The value VP is calculated (step S3).

この後、ＣＰＵ３６は、現在の運転周波数ｎと予め設定してあるトルク脈動補正上限周波数Ｎとについて、ｎ≦Ｎか否かを判断する（ステップＳ４）。一般に、コンプレッサ２６を低い周波数で運転すると、そのトルクの脈動に因って振動や騒音が大きくなるので、この振動及び騒音の抑制範囲を抑制するために、トルク脈動補正上限周波数Ｎが設定されている。すなわち、このトルク脈動補正上限周波数Ｎは、トルク脈動補正を行う最大周波数（最大回転速度）であって、この値よりも低い周波数範囲でトルク脈動補正を行うことを規定するものである。 Thereafter, the CPU 36 determines whether or not n ≦ N with respect to the current operating frequency n and the preset torque pulsation correction upper limit frequency N (step S4). In general, when the compressor 26 is operated at a low frequency, vibration and noise increase due to the pulsation of the torque. Therefore, in order to suppress the suppression range of the vibration and noise, the torque pulsation correction upper limit frequency N is set. Yes. That is, the torque pulsation correction upper limit frequency N is the maximum frequency (maximum rotational speed) at which torque pulsation correction is performed, and defines that torque pulsation correction is performed in a frequency range lower than this value.

このステップＳ４の判断がＮＯ、つまりｎ＞Ｎになっているときには次のステップＳ５の処理はスキップされ、その一方で、この判断がＹＥＳ、つまりｎ≦Ｎが成立するときには所定の低周波数範囲であると認識して、ステップＳ５に移行する。このステップにおいて、ＣＰＵ３６は、後述する図３の処理によって略リアルタイムに更新されている現在のトルク脈動補正量Ｓ_ＣをＲＡＭ４０内の所定記憶領域から読み出す。 When the determination of step S4 is NO, that is, when n> N, the processing of the next step S5 is skipped. On the other hand, when this determination is YES, that is, when n ≦ N, the predetermined low frequency range is satisfied. Recognizing that there is, it moves to step S5. In this step, CPU 36 reads the current torque pulsation correction amount S _C that is updated in a substantially real time by processing of FIG. 3 to be described later from a predetermined storage area in the RAM 40.

次いで、上述の２つのステップで演算及び読み出した回転速度指令値ＶＰ及びトルク脈動補正量Ｓ_Ｃに基づくトータルの回転速度指令値Ｖを演算する（ステップＳ６）。そして、ＣＰＵ３６は、このトータルの指令値Ｖに応じたドライブ信号とＰＷＭ信号をドライバ４２に出力することで、ドライバ４２に対してブラシレスＤＣモータ２０の回転速度制御を指令する（ステップＳ７）。これにより、ドライバ４２はインバータ１８における通電のデューティ比を指令値Ｖに応じてＰＷＭ制御するので、モータ２０の回転速度、すなわちコンプレッサ２６の運転周波数は指令値Ｖに対応した値に制御される。 Then computes the rotation speed command value V the total based on the rotation speed command value VP and the torque pulsation correction amount S _C computation and reading in two steps described above (step S6). Then, the CPU 36 outputs a drive signal and a PWM signal corresponding to the total command value V to the driver 42 to instruct the driver 42 to control the rotational speed of the brushless DC motor 20 (step S7). As a result, the driver 42 performs PWM control of the duty ratio of energization in the inverter 18 according to the command value V, so that the rotational speed of the motor 20, that is, the operating frequency of the compressor 26 is controlled to a value corresponding to the command value V.

この回転速度制御の指令が終わると、ＣＰＵ３６は停止制御を行う（ステップＳ８）。すなわち、所定の停止条件が満足されたか否かを判断し、かかる条件が満足されると、ブラシレスＤＣモータ２０の回転停止に要する指令をドライバ４２に行い、一方、停止条件が満足されないときにはステップＳ２に戻って上述した処理を繰り返す。 When this rotation speed control command is completed, the CPU 36 performs stop control (step S8). That is, it is determined whether or not a predetermined stop condition is satisfied. If such a condition is satisfied, a command required to stop the rotation of the brushless DC motor 20 is issued to the driver 42. On the other hand, if the stop condition is not satisfied, step S2 is performed. The process described above is repeated.

一方、図３のタイマ割込み処理は図２のメイン処理が実行されている間、一定時間Δｔ毎に実行される。この割込み処理が起動すると、ＣＰＵ３６はカウンタ３０のカウント信号からブラシレスモータ２０の現在の回転速度（すなわち、コンプレッサの現在の運転周波数ｎ）を検出する（ステップＳ１１）。次いで、この運転周波数ｎについてｎ≦Ｎ（Ｎ：トルク脈動補正上限周波数）か否かを判断する（ステップＳ１２）。この判断でＮＯ、すなわちｎ＞Ｎの場合、何もせずにメイン処理に戻る。 On the other hand, the timer interrupt process of FIG. 3 is executed at regular time intervals Δt while the main process of FIG. 2 is being executed. When this interrupt process is started, the CPU 36 detects the current rotation speed of the brushless motor 20 (ie, the current operating frequency n of the compressor) from the count signal of the counter 30 (step S11). Next, it is determined whether or not n ≦ N (N: torque pulsation correction upper limit frequency) for this operation frequency n (step S12). If this determination is NO, that is, if n> N, the process returns to the main process without doing anything.

しかし、ＹＥＳの判断、すなわちｎ≦Ｎの条件が成立し、運転周波数ｎが低い領域にあるときには、次いで、その運転周波数ｎに応じてトルク脈動補正量Ｓ_Ｃを調整し、記憶する処理を行う（ステップＳ１３）。この補正量Ｓ_Ｃの更新は、一例として、ＲＯＭ３８の所定記憶領域に予め記憶させてあるテーブルを参照して実行される。 However, YES determination, namely satisfied the condition of n ≦ N is, when the operation frequency n is in the lower region, then performs a process of adjusting the torque pulsation correction amount S _C, and stores in accordance with the operating frequency n (Step S13). Update of the correction amount S _C is, for example, is performed by referring to a table that is stored in advance in a predetermined storage area of the ROM 38.

このテーブルの例を図４及び図５に示す。両方の図は共に、横軸に運転周波数ｎをとり、縦軸にトルク脈動補正量Ｓ_Ｃをとっており、このグラフに対応したデータがテーブルとして予め記憶されている。図４のトルク補正量Ｓ_Ｃのグラフによれば、運転周波数ｎが一定値に達すると最大補正量まで立ち上がり、その後、トルク脈動補正上限周波数Ｎまで直線的に減少する。これに対し、図５のトルク補正量Ｓ_Ｃのグラフは、運転周波数ｎが一定値に達すると最大補正量まで立ち上がり、その後、トルク脈動補正上限周波数Ｎまで段階的に減少する。 Examples of this table are shown in FIGS. Both figures together, the horizontal axis represents the operating frequency n, the vertical axis takes the torque pulsation correction amount S _C, data corresponding to the graph is previously stored as a table. According to the graph of the torque correction amount S _C of FIG. 4, when the operation frequency n reaches a predetermined value rising to a maximum correction amount, then it decreases linearly to the torque ripple correction upper limit frequency N. In contrast, the graph of the torque correction amount S _C of Figure 5, the operation frequency n reaches a predetermined value rising to a maximum correction amount, then stepwise decreased to the torque ripple correction upper limit frequency N.

図４又は図５の何れの補正量曲線を採用するかは任意である。また、この補正量Ｓ_Ｃの更新は必ずしもテーブル参照により求める構成を採らなくてもよく、例えば、その都度、運転周波数ｎを関数とする演算式を解いて求めてもよい。 Which correction amount curve of FIG. 4 or 5 is adopted is arbitrary. Moreover, it is not necessary to take the configuration determined by necessarily table references updating of the correction amount S _C, for example, each time, may be obtained by solving an equation of the operating frequency n and function.

このため、図４又は図５の何れの補正量曲線に拠っても、現在の運転周波数ｎが高くなるほど小さくなる補正量Ｓ_Ｃが逐一、更新設定される。当然に、運転周波数ｎが低くなると、補正量Ｓ_Ｃは高い値に更新設定される。 Therefore, even by the one of the correction amount curve of FIG. 4 or FIG. 5, becomes smaller correction amount S _C as the current operation frequency n becomes higher point by point, it is updated and set. Naturally, when the operation frequency n is low, the correction amount S _C is updated set to a higher value.

この補正量Ｓ_Ｃの更新が終わると、その後の処理はメイン処理に戻される。したがって、前述したメイン処理において呼び出される補正量Ｓ_Ｃは常にその時点の運転周波数ｎの高低を反映した値に、ほぼリアルタイムに設定されている。 When the correction amount S _C of the update is completed, then processing returns to the main process. Accordingly, the correction amount S _C that are called in the main processing described above is always a value reflecting the height of the operation frequency n at that time is set in near real time.

このため、図２のステップＳ７を介して実行されるｎ≦Ｎ時の回転速度制御にあっては、外部から供給される速度指令信号及び現在の運転周波数との差分に基づくＰＷＭデューティ比が、ロータ１回転中の特定の位相にて前述の如く調整されたトルク脈動補正量Ｓ_Ｃに相当する割合だけアップされ、又は、特定の位相にて前述の如く調整されたトルク脈動補正量Ｓ_Ｃに相当する割合だけダウンされる。 Therefore, in the rotation speed control when n ≦ N executed through step S7 in FIG. 2, the PWM duty ratio based on the difference between the speed command signal supplied from the outside and the current operating frequency is They are up at a specific phase of the rotor 1 in rotation by a rate equivalent to the torque ripple correction amount S _C that is adjusted as described above, or, in a particular phase adjustment torque pulsation correction amount S _C as described above Down by a corresponding percentage.

一般に、モータ回転数（コンプレッサ運転周波数）が高くなると、インバータの入力電流が増加するので、運転周波数の増加に対して従来の如く常に同じ補正量でトルク脈動を補正していると、運転周波数が高くなるほど、インバータの許容値を超えた電流が流れ易くなる。 In general, when the motor speed (compressor operating frequency) increases, the inverter input current increases. Therefore, if the torque pulsation is always corrected with the same correction amount as in the prior art, the operating frequency is increased. The higher the value, the more easily the current exceeding the allowable value of the inverter flows.

しかしながら、本実施形態では、従来のように運転周波数が変わっても常に一定の同じ割合でデューティ比をアップ又はダウンさせるという制御法は採らず、上述したように、運転周波数が上昇するにつれて連続的に（図４参照）又は段階的に（図５参照）トルク脈動補正量を低減させている。 However, in this embodiment, even if the operating frequency is changed as in the prior art, a control method of increasing or decreasing the duty ratio at a constant constant rate is not adopted, and as described above, the operating frequency is continuously increased. (See FIG. 4) or stepwise (see FIG. 5), the torque pulsation correction amount is reduced.

このため、例えばコンプレッサ２６を運転している周囲温度などの環境変化に因って負荷トルクが大きくなり、モータ２０の巻線の電流脈動が大きくなっても、インバータ１８の入力電流がその許容電流値を瞬時的に越えるという状態を殆ど確実に防止できる。したがって、瞬時的な電流に因るインバータ１８の回路素子の焼損やダメージなどを殆ど確実に防止でき、これにより、インバータ自体の長寿命化を図ることができる。 For this reason, for example, even if the load torque increases due to an environmental change such as the ambient temperature at which the compressor 26 is operated, and the current pulsation of the winding of the motor 20 increases, the input current of the inverter 18 becomes the allowable current. The state where the value is instantaneously exceeded can be almost certainly prevented. Therefore, it is possible to almost certainly prevent the circuit elements of the inverter 18 from being burned or damaged due to an instantaneous current, thereby extending the life of the inverter itself.

コンプレッサ２６の振動や騒音は運転周波数が低いほど顕著に現れるが、本実施形態ではｎ≦Ｎの低い運転周波数領域ではありながら、その領域内の高い方の運転周波数で重点的に補正量を減少させているので、全体としてのトルク脈動補正の効果には殆ど影響しない。したがって、上述のインバータ電流の抑制と並行して、従来と同等の的確なトルク脈動補正を効果的に発揮させ、コンプレッサに起因した振動や騒音を確実に抑制することもできる。 Although the vibration and noise of the compressor 26 appear more conspicuously as the operating frequency is lower, in this embodiment, although the operating frequency region is lower than n ≦ N, the correction amount is reduced intensively at the higher operating frequency in that region. Therefore, the effect of correcting the torque pulsation as a whole is hardly affected. Accordingly, in parallel with the suppression of the inverter current described above, accurate torque pulsation correction equivalent to the conventional one can be effectively exhibited, and vibration and noise caused by the compressor can be reliably suppressed.

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る空気調和機を、図６〜９を参照して説明する。この実施形態に係る空気調和機は、前述した図１に示す構成のコンプレッサ駆動制御装置１０を備えており、そのハード的な構成は第１の実施形態のものと同じである。 <Second Embodiment>
An air conditioner according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. The air conditioner according to this embodiment includes the compressor drive control device 10 having the configuration shown in FIG. 1 described above, and the hardware configuration thereof is the same as that of the first embodiment.

この第２の実施形態によれば、コントローラ３２のＣＰＵ３６は、そのメイン処理として、前述した図２及び図３に示す処理を行うものの、トルク脈動補正量の更新及びトルク脈動補正に関連した運転制御を、図６に示すタイマ割込み処理によって更に付加的に実行する。つまり、この第２の実施形態では第１の実施形態で発揮される機能に加え、図６に示す処理による機能も得られる。 According to the second embodiment, the CPU 36 of the controller 32 performs the processing shown in FIGS. 2 and 3 as the main processing, but the operation control related to the update of the torque pulsation correction amount and the torque pulsation correction. Are additionally executed by the timer interrupt processing shown in FIG. That is, in the second embodiment, in addition to the function exhibited in the first embodiment, a function by the process shown in FIG. 6 can be obtained.

図６のタイマ割込み処理は一定時間Δｔ毎に実行される。ＣＰＵ３６は、この図６の処理が起動すると、電流検出器４４からの電流検出信号を読み込み、インバータ１８の入力電流ｉが検出され、そのピーク値ｉｐが演算される（ステップＳ２０，Ｓ２１）。 The timer interrupt process in FIG. 6 is executed every certain time Δt. When the processing of FIG. 6 is started, the CPU 36 reads a current detection signal from the current detector 44, detects the input current i of the inverter 18, and calculates its peak value ip (steps S20 and S21).

次いで、インバータ１８の許容電流値に対応して予め設定されているしきい値ｉｔｈに対して、このピーク値ｉｐがｉｐ≧ｉｔｈであるか否かを判断する（ステップＳ２２）。このステップでＣＰＵ３６がＮＯ、すなわちｉｐ＜ｉｔｈであると判断したときには、その処理はそのままメイン処理に戻される。 Next, it is determined whether or not the peak value ip is ip ≧ ith with respect to a threshold value ith set in advance corresponding to the allowable current value of the inverter 18 (step S22). If the CPU 36 determines NO in this step, i.e., ip <ith, the process is directly returned to the main process.

しかし、ＹＥＳ、すなわちｉｐ≧ｉｔｈが成立すると認識したときには、インバータ入力電流ｉの増大分に応じてトルク脈動補正量Ｓ_Ｃを低減させる処理を行う（ステップＳ２３）。この処理は、例えば図７に示す如く予め設定されているＲＯＭ３８内の記憶テーブルを参照することで行われる。同図のトルク脈動補正量Ｓ_Ｃの特性よれば、第１の実施形態と同様に運転周波数ｎの増加に伴って補正量Ｓ_Ｃは低下する一方で、インバータ入力電流が大きくなるほど、補正量Ｓ_Ｃ全体の値が低減されている。このため、同じ運転周波数ｎであっても、インバータ入力電流ｉが増えると、その増加分に対応した値だけ低下させたトルク脈動補正量Ｓ_Ｃに更新設定される。 However, YES, i.e. when the ip ≧ i @ th is recognized as established, performs processing of reducing the torque pulsation correction amount S _C depending on the amount of increase in the inverter input current i (step S23). This process is performed by referring to a storage table in the ROM 38 which is set in advance as shown in FIG. 7, for example. According characteristics of the torque pulsation correction amount S _C of the figure, while the correction amount S _C with increasing as in the first embodiment the operating frequency n decreases, the larger the inverter input current, the correction amount S The value of _C as a whole is reduced. Therefore, even with the same operation frequency n, the inverter input current i is increased, is updated set corresponding value by the torque ripple correction amount S _C which was reduced to its increase.

なお、このステップＳ２３で参照するデータは、図７に示す特性の内、インバータ入力電流ｉとトルク脈動補正量Ｓ_Ｃの関係のみである（運転周波数ｎとトルク脈動補正量Ｓ_Ｃの関係は前述した図３の処理で既に参照されている）。 The data referred to in this step S23, among the characteristics shown in FIG. 7, only the relationship of the inverter input current i and the torque ripple correction amount S _C (relationships operating frequency n and the torque ripple correction amount S _C is above Already referred to in the process of FIG.

この更新設定の後、ＣＰＵ３６は再度、インバータ入力電流ｉを検出し、そのピーク値ｉｐを演算し、さらにピーク値ｉｐが所定値以上低下したか否かを判断する（ステップＳ２４〜Ｓ２６）。この判断がＹＥＳ（ピーク値ｉｐが所定値以上低下した）となるときには、その時点では、インバータ入力電流に応じて補正量を低減させる処理を行う前の運転周波数でのトルク脈動補正量よりも小さい補正量でトルク脈動補正が掛かっていることになるので、ＣＰＵ３６は、運転周波数を補正量低下に相当する分だけアップさせる（すなわち、モータの回転速度を補正量低下に相当する分だけ上げる）指令を出す。これにより、例えば図８に示す如く、運転周波数がアップされ、コンプレッサ２６の振動や騒音が抑制される。 After this update setting, the CPU 36 again detects the inverter input current i, calculates its peak value ip, and further determines whether or not the peak value ip has decreased by a predetermined value or more (steps S24 to S26). When this determination is YES (the peak value ip has decreased by a predetermined value or more), at that time, it is smaller than the torque pulsation correction amount at the operating frequency before performing the process of reducing the correction amount according to the inverter input current. Since the torque pulsation correction is applied with the correction amount, the CPU 36 increases the operating frequency by an amount corresponding to the correction amount decrease (that is, increases the rotation speed of the motor by the amount corresponding to the correction amount decrease). Put out. As a result, for example, as shown in FIG. 8, the operating frequency is increased, and the vibration and noise of the compressor 26 are suppressed.

一般に、このような状態は瞬時に改善されるものではないことを考慮して、ＣＰＵ３６は次いで、次回のコンプレッサ起動時までの間は、その時点のトルク脈動補正量で運転することができる最低周波数以下の値での運転を禁止する（ステップＳ２８：図８参照）。これにより、「運転周波数のダウン、電流脈動の増加、トルク脈動補正量の減少、運転周波数のアップ、そして、脈動電流の低下」と巡るハンチング現象に陥る事態を回避できる。ステップＳ２８の後はメイン処理に戻る。 In general, in consideration of the fact that such a state is not improved instantaneously, the CPU 36 then operates until the next compressor start-up until the next lowest frequency that can be operated with the torque pulsation correction amount at that time. Operation with the following values is prohibited (step S28: see FIG. 8). As a result, it is possible to avoid a situation where a hunting phenomenon such as “down in operating frequency, increase in current pulsation, decrease in torque pulsation correction amount, increase in operating frequency, and decrease in pulsating current” occurs. After step S28, the process returns to the main process.

一方、前述したステップＳ２６でＮＯ、すなわちインバータ入力電流の増加に応じてトルク脈動補正量を低下させても、インバータ入力電流のピーク値が低下しないと判断された場合、ＣＰＵ３６は、トルク脈動補正の中断指令を出す（ステップＳ２９）。次いで、インバータ入力電流ｉを検出し、そのピーク値ｉｐを演算し、さらにピーク値ｉｐが所定値以上低下したか否かを判断する（ステップＳ３０〜Ｓ３２）。この判断がＹＥＳ（ピーク値ｉｐが所定値以上低下した）となるときには、トルク脈動補正の中断に因ってコンプレッサからの振動及び騒音が増加するのを抑えるために、図９に例示する如く、運転周波数をトルク脈動制御上限周波数Ｎまでアップさせる（ステップＳ３３）。この後、メイン処理に戻る。 On the other hand, if NO in step S26 described above, that is, if it is determined that the peak value of the inverter input current does not decrease even if the torque pulsation correction amount is decreased according to the increase of the inverter input current, the CPU 36 performs the torque pulsation correction. An interruption command is issued (step S29). Next, the inverter input current i is detected, the peak value ip is calculated, and it is further determined whether or not the peak value ip has decreased by a predetermined value or more (steps S30 to S32). When this determination is YES (the peak value ip has decreased by a predetermined value or more), in order to suppress increase in vibration and noise from the compressor due to interruption of torque pulsation correction, as illustrated in FIG. The operating frequency is increased to the torque pulsation control upper limit frequency N (step S33). Thereafter, the process returns to the main process.

一方、ステップＳ３２でＮＯ、すなわちトルク脈動補正を中断させてもインバータ入力電流が思うように低下しないときには、ＣＰＵ３６はコンプレッサの運転そのものを中断させる指令を行う（ステップＳ３４）。この後、メイン処理に戻る。 On the other hand, if NO in step S32, that is, if the inverter input current does not decrease as expected even if the torque pulsation correction is interrupted, the CPU 36 issues a command to interrupt the compressor operation itself (step S34). Thereafter, the process returns to the main process.

なお、上述したステップＳ２７、Ｓ３３における運転周波数アップは図２の処理で使用する指令値Ｖを更新することで対処され、ステップＳ２８、Ｓ２９、Ｓ３４における運転制御の指令は、図２のステップＳ７の回転速度制御に反映されるパラメータを更新することで対処される。 The above-described operation frequency increase in steps S27 and S33 is dealt with by updating the command value V used in the processing of FIG. 2, and the operation control commands in steps S28, S29 and S34 are the same as those in step S7 of FIG. This is dealt with by updating the parameter reflected in the rotational speed control.

このように本実施形態によれば、ブラシレスＤＣモータ２０の負荷が大きいことに因り、第１の実施形態による運転周波数ｎに応じて補正量が変化するトルク脈動補正が行われた場合でも、依然として、インバータ１８の入力電流がその許容値を超えてしまいそうな状態を未然に感知して、それを防止することができる。すなわち、インバータ入力電流が大きくなると、トルク脈動補正量を減少させるので、インバータ１８を過大電流に因る破壊などから殆ど確実に防止することができる。 As described above, according to the present embodiment, even when the torque pulsation correction in which the correction amount changes according to the operation frequency n according to the first embodiment due to the large load of the brushless DC motor 20 is still performed. The state where the input current of the inverter 18 is likely to exceed the allowable value can be detected in advance and can be prevented. That is, when the inverter input current is increased, the torque pulsation correction amount is decreased, so that the inverter 18 can be almost certainly prevented from being damaged due to the excessive current.

加えて、何らかの事情に因って、このインバータ入力電流の増加に応じた補正量の低減を行っても依然として、インバータ入力電流が所望値以上に低下しないときには、トルク脈動補正の中断やコンプレッサの運転中断などの運転制御を行うので、２重、３重の保護機能を持たせることができる。これにより、インバータ１８及びその周辺回路を過大電流に因る破壊から一層確実に防御することができる。 In addition, if for some reason the correction amount is reduced according to the increase in the inverter input current and the inverter input current still does not fall below the desired value, the torque pulsation correction is interrupted or the compressor is operated. Since operation control such as interruption is performed, double and triple protection functions can be provided. As a result, the inverter 18 and its peripheral circuits can be more reliably protected from destruction due to excessive current.

なお、この第２の実施形態において、図６のステップＳ２３で補正量を低減処理するときの対象信号はインバータ入力電流に限定されること無く、例えば空気調和機の運転電流（セット電流）であってもよい。この運転電流は、図１に示す交流電源側の電流検出器４６による電流検出信号から、前述と同様に検出すればよい。この運転電流が大きくなるにしたがって、例えば図１０に示す如く、トルク脈動補正量Ｓ_Ｃをテーブル参照法や演算により求めることで、同様の制御を行うことができる。 In the second embodiment, the target signal when the correction amount is reduced in step S23 of FIG. 6 is not limited to the inverter input current, but is, for example, the operating current (set current) of the air conditioner. May be. This operating current may be detected in the same manner as described above from the current detection signal from the current detector 46 on the AC power supply side shown in FIG. In accordance with this operating current increases, for example as shown in FIG. 10, by obtaining the torque pulsation correction amount S _C by the table lookup method and operation, you can perform the same control.

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る空気調和機を、図１０〜１３を参照して説明する。この実施形態に係る空気調和機は、前述した図１に示す構成のコンプレッサ駆動制御装置１０を備えており、そのハード的な構成は第１の実施形態のものと同じである。 <Third Embodiment>
An air conditioner according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. The air conditioner according to this embodiment includes the compressor drive control device 10 having the configuration shown in FIG. 1 described above, and the hardware configuration thereof is the same as that of the first embodiment.

この第３の実施形態に係るコンプレッサ駆動制御装置は、ブラシレスＤＣモータ２０の起動、四方弁５４の通電切替、及びトルク脈動位相角の判定のタイミングを規制する制御及びこれに関連した運転制御に特徴を有する。 The compressor drive control device according to the third embodiment is characterized by control for regulating the timing of starting the brushless DC motor 20, switching the energization of the four-way valve 54, and determining the torque pulsation phase angle, and operation control related thereto. Have

具体的には、コントローラ３２のＣＰＵ３６によって、図１のステップＳ１に関わる初期設定処理の一部として図１１に部分的に示す処理が実行されるとともに、運転制御として図１２に示す微小時間Δｔ毎のタイマ割込み処理が実行される。 Specifically, the CPU 36 of the controller 32 executes a process partially shown in FIG. 11 as a part of the initial setting process related to step S1 of FIG. 1, and at the minute time Δt shown in FIG. 12 as the operation control. Timer interrupt processing is executed.

図１１の処理によれば、ＣＰＵ３６は、一例として、最初に四方弁５４への通電を切り替えて、安定な流路位置に移動させる（図１３中の（ａ）参照：ステップＳ１ａ、Ｓ１ｂ）。次いで、ブラシレスＤＣモータ２０を起動させる（ステップＳ１ｃ、Ｓ１ｄ）。そしてこの後、トルク脈動補正の位相角判定を行う（ステップＳ１ｅ）。一般に、位相角判定はモータの起動直後に行われるので、ここでも、それに従うシーケンスになっている。 According to the process of FIG. 11, as an example, the CPU 36 first switches the energization to the four-way valve 54 and moves it to a stable flow path position (see (a) in FIG. 13: steps S1a and S1b). Next, the brushless DC motor 20 is activated (steps S1c and S1d). Thereafter, a phase angle determination for torque pulsation correction is performed (step S1e). In general, since the phase angle determination is performed immediately after the motor is started, the sequence is also followed here.

これにより、図１３に示す如く、四方弁への通電が最初に切り替えられ、安定した後に、ブラシレスＤＣモータ２０が起動させられる。そして所定時間経過した後で、トルク脈動位相角の判定に入る。したがって、従来のように、トルク脈動補正の位相角判定中に四方弁２６が作動させられ、１回転中のトルク変動に乱れが生じ、トルクの大きい回転位相とトルクの小さい回転位相との間の速度差が正確に判定できなくなるといった事態を防止できる。 As a result, as shown in FIG. 13, the energization to the four-way valve is first switched and stabilized, and then the brushless DC motor 20 is started. After a predetermined time has elapsed, the torque pulsation phase angle is determined. Therefore, as in the prior art, the four-way valve 26 is actuated during the phase angle determination of torque pulsation correction, the torque fluctuation during one rotation is disturbed, and between the rotation phase with a large torque and the rotation phase with a small torque. A situation in which the speed difference cannot be accurately determined can be prevented.

なお、トルク脈動補正の位相角判定が終了した後で、四方弁５４の位置切替用の通電を行ってもよい（図１３中の（ｂ）参照）。 In addition, after the phase angle determination for torque pulsation correction is completed, the energization for switching the position of the four-way valve 54 may be performed (see (b) in FIG. 13).

一方、タイマ割込み方式で実行される図１２に記載の処理によれば、ＣＰＵ３６は、現在の運転周波数ｎを検出してｎ≦Ｎか否かを判断する（ステップＳ４１、Ｓ４２）。この判断がＮＯ（ｎ＞Ｎ）のときにはそのままメイン処理に戻るが、ＹＥＳ（ｎ≦Ｎ）のときには引き続いてステップＳ４３〜Ｓ４６の処理を実行する。 On the other hand, according to the process shown in FIG. 12 executed by the timer interrupt method, the CPU 36 detects the current operating frequency n and determines whether n ≦ N (steps S41 and S42). When this determination is NO (n> N), the process directly returns to the main process, but when YES (n ≦ N), the processes of steps S43 to S46 are subsequently executed.

すなわち、トルク脈動補正が開始されたときは、トルク脈動補正を行っている位相区間を通過する時間を検出し、その時間の平均状態を求める（ステップＳ４３〜Ｓ４６）。 That is, when the torque pulsation correction is started, the time passing through the phase section in which the torque pulsation correction is performed is detected, and the average state of the time is obtained (steps S43 to S46).

次いで、トルク脈動補正を実行したことによりトルク脈動が低減したか否かを、演算した平均状態に基づき判断する（ステップＳ４７）。仮に、この位相区間を通過する時間が平均されずに分散される場合（ステップＳ４７でＮＯ）、トルク脈動補正の位相角判定が誤っているので、トルク脈動補正を中断すべくパラメータを設定する（ステップＳ４８）。そして、トルク脈動補正上限周波数Ｎ以下での運転を禁止し、上限周波数Ｎを超える周波数で運転するようにパラメータを制御する（ステップＳ４９）。このステップＳ４９の処理に代えて、トルク脈動補正の位相角判定をやり直す処理を行ってもよい。 Next, it is determined based on the calculated average state whether torque pulsation has been reduced by executing torque pulsation correction (step S47). If the time passing through this phase interval is dispersed without being averaged (NO in step S47), the phase angle determination for torque pulsation correction is incorrect, and parameters are set to interrupt torque pulsation correction ( Step S48). Then, operation at a torque pulsation correction upper limit frequency N or less is prohibited, and parameters are controlled so as to operate at a frequency exceeding the upper limit frequency N (step S49). Instead of the process of step S49, a process of redoing the phase angle determination for torque pulsation correction may be performed.

このようにトルク脈動補正の位相角判定のタイミングを適正化し、さらに、その位相角判定の合否のチャックし、不備な場合の運転制御法まで提供できるので、前述した実施形態と同等の作用効果に加え、トルク脈動補正を安定的に且つより精度良く実施することができるという効果が得られる。 In this way, the timing of phase angle determination for torque pulsation correction is optimized, and further, the operation of the phase angle determination can be chucked, and the operation control method in the case of incompleteness can be provided, so the same effect as the above-described embodiment can be achieved. In addition, there is an effect that the torque pulsation correction can be stably and more accurately performed.

なお、図４，７，１０の実施形態において、コンプレッサの運転周波数の上昇に伴って調整するトルク脈動補正量は、その運転周波数の変化に拠らずに、常に一定の割合で変化する（補正量の傾きが一定）ように設定しているが、本発明に係る運転周波数とトルク脈動補正量との変化の関係は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、図１４（ａ）〜（ｃ）に示す如く変化させてもよい。同図（ａ）に示す関係は、トルク脈動補正量の減少割合を運転周波数が上昇するにつれて指数関数的に減らしたもの、同図（ｂ）に示す関係は、トルク脈動補正量の減少割合を運転周波数が上昇するにつれて逆指数関数的に減らしたもの、さらに、同図（ｃ）に示す関係は運転周波数の上昇の初め付近と終わり付近で、特に、トルク脈動補正量の減少割合を大きくしたものである。これらの特性は、コンプレッサの振動の周波数特性などの応じて適宜に選択でき、これにより設計の自由度が増す。 In the embodiments shown in FIGS. 4, 7, and 10, the torque pulsation correction amount that is adjusted as the operating frequency of the compressor is increased does not depend on the change in the operating frequency, and always changes at a constant rate (correction). However, the relationship between changes in the operation frequency and the torque pulsation correction amount according to the present invention is not necessarily limited to this. For example, FIGS. It may be changed as shown in c). The relationship shown in FIG. 11A is obtained by reducing the decrease rate of the torque pulsation correction amount exponentially as the operating frequency increases, and the relationship shown in FIG. As shown in FIG. 5C, the reduction rate of the torque pulsation correction amount is increased near the beginning and end of the increase in the operating frequency. Is. These characteristics can be appropriately selected according to the frequency characteristics of the vibration of the compressor, thereby increasing the degree of freedom in design.

さらに、前述の実施形態にあっては、コントローラ３２はマイクロコンピュータをその主要素として構成したが、このコントローラは、前述したと同等の機能を持たせるようにデジタル回路やリレー、スイッチ素子などのシーケンス回路を組み合わせて構成することもできる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the controller 32 is configured with a microcomputer as its main element, but this controller has a sequence of digital circuits, relays, switch elements, etc. so as to have the same functions as described above. A combination of circuits can also be configured.

上述した各実施形態およびその変形例は単なる例示であって、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲の記載にしたがって決まるもので、本発明の範囲を逸脱しない範囲において様々な態様のコンプレッサ駆動制御装置、空気調和機、及び記録媒体を実施することができる。 Each embodiment mentioned above and its modification are only illustrations, and do not intend to limit the scope of the present invention. The scope of the present invention is determined according to the description of the scope of claims, and various embodiments of the compressor drive control device, the air conditioner, and the recording medium can be implemented without departing from the scope of the present invention.

本発明に係るコンプレッサ駆動制御装置及び空気調和機によれば、インバータなどの駆動手段の入力電流の許容値内でトルク脈動補正を最大限に発揮させて振動や騒音を効果的に抑制するとともに、過電流に因る機器や回路部品の焼損などを確実に防止して、高寿命で、性能が安定した装置を提供することができる。また、これに付随して、駆動手段に入力する電流などを抑制する運転上の制御手段を持たせているので、信頼性の高い装置を提供することができる。 According to the compressor drive control device and the air conditioner according to the present invention, vibration and noise are effectively suppressed by maximizing the torque pulsation correction within the allowable value of the input current of the drive means such as an inverter. It is possible to reliably prevent equipment and circuit components from being burned out due to overcurrent, and to provide a device with a long life and stable performance. In addition, since it is provided with an operation control unit that suppresses the current input to the drive unit, a highly reliable device can be provided.

また、トルク脈動位相角の誤判定を防止し、より確実なトルク脈動位相角の判定結果を得て、これに応じて的確なトルク脈動補正を行うことができる。 Further, it is possible to prevent erroneous determination of the torque pulsation phase angle, obtain a more reliable determination result of the torque pulsation phase angle, and perform accurate torque pulsation correction accordingly.

本発明の実施形態に係る、空気調和機のコンプレッサ駆動制御装置の電気的な概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical schematic structure of the compressor drive control apparatus of the air conditioner based on embodiment of this invention. 第１の実施形態においてＣＰＵによって実行されるメイン処理を示す概略フローチャート。3 is a schematic flowchart showing main processing executed by a CPU in the first embodiment. 第１の実施形態においてＣＰＵによって実行されるトルク脈動補正量の更新処理を示すタイマ割込み処理の概略フローチャート。4 is a schematic flowchart of timer interrupt processing showing torque pulsation correction amount update processing executed by the CPU in the first embodiment. 運転周波数とトルク脈動補正量の関係の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the relationship between an operating frequency and a torque pulsation correction amount. 運転周波数とトルク脈動補正量の関係に関する別の例を示すグラフ。The graph which shows another example regarding the relationship between an operating frequency and a torque pulsation correction amount. 第２の実施形態においてＣＰＵによって実行されるトルク脈動補正量の更新処理を中心に示すタイマ割込み処理の概略フローチャート。The schematic flowchart of the timer interruption process mainly showing the update process of the torque pulsation correction amount executed by the CPU in the second embodiment. 運転周波数、インバータ入力電流、及びトルク脈動補正量の関係の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the relationship between an operating frequency, an inverter input current, and a torque pulsation correction amount. トルク脈動補正量の時間変化の一例を示す図。The figure which shows an example of the time change of torque pulsation correction amount. トルク脈動補正量の時間変化の別の一例を示す図。The figure which shows another example of the time change of torque pulsation correction amount. 変形例に係る、運転周波数、セット運転電流、及びトルク脈動補正量の関係の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the relationship of an operation frequency, a set operation current, and a torque pulsation correction amount based on a modification. 第３の実施形態においてＣＰＵにより初期設定処理の一部として実行される処理の概略フローチャート。10 is a schematic flowchart of processing executed as a part of initial setting processing by a CPU according to a third embodiment. 第３の実施形態においてＣＰＵによって実行される運転制御を示すタイマ割込み処理の概略フローチャート。The schematic flowchart of the timer interruption process which shows the operation control performed by CPU in 3rd Embodiment. 起動からトルク脈動補正に至る時間変化の一例を示す図。The figure which shows an example of the time change from starting to torque pulsation correction | amendment. 運転周波数とトルク脈動補正量の関係の別の例を示すグラフ。The graph which shows another example of the relationship between an operating frequency and a torque pulsation correction amount.

符号の説明Explanation of symbols

１０コンプレッサ駆動制御装置
１８インバータ
２０ブラシレスＤＣモータ
２６コンプレッサ
２８回転子位置検出器
３０カウンタ
３２コントローラ
３６ＣＰＵ
３８ＲＯＭ
４０ＲＡＭ
４２ＰＷＭドライバ
４４、４６電流検出器
４８、５０Ａ／Ｄ変換器
５２ドライバ
５４四方弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Compressor drive control apparatus 18 Inverter 20 Brushless DC motor 26 Compressor 28 Rotor position detector 30 Counter 32 Controller 36 CPU
38 ROM
40 RAM
42 PWM driver 44, 46 Current detector 48, 50 A / D converter 52 Driver 54 Four-way valve

Claims

四方弁に接続されたコンプレッサに直結され且つ当該コンプレッサを可変速駆動するブラシレスＤＣモータと、このブラシレスＤＣモータをＰＷＭ（パルス幅変調）方式で駆動する駆動手段と、前記コンプレッサの負荷トルクの脈動位相を検出する位相検出手段とを備えたコンプレッサ駆動制御装置を搭載した空気調和機において、
前記コンプレッサ駆動制御装置は、前記位相検出手段が負荷トルクの脈動位相を検出している期間には前記四方弁の通電状態の変更を禁止する通電禁止手段を備えたことを特徴とする空気調和機。 A brushless DC motor directly connected to a compressor connected to the four-way valve and driving the compressor at a variable speed, driving means for driving the brushless DC motor by a PWM (pulse width modulation) system, and a pulsation phase of load torque of the compressor In an air conditioner equipped with a compressor drive control device equipped with phase detection means for detecting
The compressor drive control device includes an air conditioner for inhibiting energization change of the four-way valve during a period in which the phase detection means detects a pulsation phase of load torque. .

前記コンプレッサ駆動制御装置は、前記四方弁に通電を行って当該四方弁の位置を安定させる通電手段と、この通電手段の通電による位置安定後に前記ブラシレスＤＣモータを起動させる起動手段と、この起動後に前記位相検出手段を作動させる作動指令手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。 The compressor drive control device includes an energization unit that energizes the four-way valve to stabilize the position of the four-way valve, an activation unit that activates the brushless DC motor after the position is stabilized by energization of the energization unit, and after the activation The air conditioner according to claim 1, further comprising an operation command unit that operates the phase detection unit.

前記コンプレッサは、１シリンダ構造のロータリ式コンプレッサであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。 The air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the compressor is a rotary compressor having a one-cylinder structure.