JP6890072B2 - 電動圧縮機の制御装置、電動圧縮機、移動体用の空気調和装置及び電動圧縮機の制御方法 - Google Patents

電動圧縮機の制御装置、電動圧縮機、移動体用の空気調和装置及び電動圧縮機の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6890072B2
JP6890072B2 JP2017171975A JP2017171975A JP6890072B2 JP 6890072 B2 JP6890072 B2 JP 6890072B2 JP 2017171975 A JP2017171975 A JP 2017171975A JP 2017171975 A JP2017171975 A JP 2017171975A JP 6890072 B2 JP6890072 B2 JP 6890072B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric compressor
rotation speed
request signal
stop request
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017171975A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019044749A (ja
JP2019044749A5 (ja
Inventor
服部 誠
誠 服部
豊久 川島
豊久 川島
貴之 鷹繁
貴之 鷹繁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority to JP2017171975A priority Critical patent/JP6890072B2/ja
Priority to PCT/JP2018/030339 priority patent/WO2019049620A1/ja
Priority to US16/634,862 priority patent/US11466677B2/en
Priority to CN201880049112.2A priority patent/CN111033041B/zh
Priority to DE112018004655.9T priority patent/DE112018004655B4/de
Publication of JP2019044749A publication Critical patent/JP2019044749A/ja
Publication of JP2019044749A5 publication Critical patent/JP2019044749A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6890072B2 publication Critical patent/JP6890072B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, 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
    • F04B49/06Control using electricity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, 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
    • F04B49/20Control, 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 by changing the driving speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00Motor parameters
    • F04B2203/02Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0201Current
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00Motor parameters
    • F04B2203/02Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0209Rotational speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, 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
    • F04B49/02Stopping, starting, unloading or idling control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, 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
    • F04B49/10Other safety measures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Description

本発明は、電動圧縮機の制御装置、電動圧縮機、移動体用の空気調和装置及び電動圧縮機の制御方法に関する。
車両に搭載されたカーエアコンの構成要素の一つに電動圧縮機がある。ユーザがカーエアコンを停止する操作を行った場合、カーエアコンの動作停止制御に組み込まれた所定の処理を経て、電動圧縮機および電動圧縮機を駆動するモータは停止する。例えば、回転数を次第に0とする指令を受けてモータを止める処理を実行したり、特許文献1には、ロータの位置決めを行ってから動作停止するモータの制御装置について記載がある。
特開2012−196063号公報
しかし、カーエアコンの電動圧縮機は、前記載のようなプロセスを経て停止するとは限らない。例えば、ユーザがカーエアコンの運転中に車両を停止する(キーをオフする)操作を行った場合、キーオフにより電源停止に至る前にカーエアコンは電動圧縮機を突然停止させる必要があり、電動圧縮機は、突然に停止されることになり、その場合、前記載のようなプロセスを経ずに運転停止に至ることがある。その場合、キーがオフされた時の電動圧縮機の運転環境や運転状態などの条件によっては、電動圧縮機の制御回路に異常電流が流れ、電子部品等に影響を及ぼす可能性がある。
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる電動圧縮機の制御装置、電動圧縮機、移動体用の空気調和装置及び電動圧縮機の制御方法を提供することを目的としている。
本発明の一態様は、電動圧縮機の稼働状態に関係なく前記電動圧縮機の外部の装置から受信する前記電動圧縮機に対する強制的な電力の供給停止を示す強制停止要求信号を検知する停止要求検知部と、前記停止要求検知部が前記強制停止要求信号を検知すると、前記電動圧縮機について定められた通常の停止処理とは異なる処理で前記電動圧縮機を停止させる運転停止制御部と、を備え、前記運転停止制御部は、前記強制停止要求信号を検知したときの前記電動圧縮機の回転数に応じて異なる処理によって異なる停止時間で前記電動圧縮機を停止させる複数の処理を実行可能な、電動圧縮機の制御装置である。
本発明の一態様における前記運転停止制御部は、前記電動圧縮機の回転数に対して段階的に定められた複数の回転数の範囲のうち、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数が、どの前記回転数の範囲に含まれるかを判定し、前記回転数の範囲ごとに定められた処理に基づいて前記電動圧縮機の停止を行う。
本発明の一態様における前記運転停止制御部は、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数に対して定められた、前記電動圧縮機に異常電流が発生しない減速レートに基づいて、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数を減速させる。
本発明の一態様における前記運転停止制御部は、前記減速レートに基づいて、前記電動圧縮機の回転数を、所定の回転数だけ減速させる。
本発明の一態様における前記運転停止制御部は、前記減速レートに基づいて、前記電動圧縮機の回転数を、所定の回転数まで減速させる。
本発明の一態様における前記運転停止制御部は、前記電動圧縮機の回転数を前記減速レートに基づいて減速させた後、所定の時間だけ待機してから前記電動圧縮機を停止させる。
本発明の一態様における前記運転停止制御部は、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数が、第1閾値以上の場合、前記第1閾値以上の回転数の範囲に対して定められた減速レートで、前記電動圧縮機の回転数を、所定の回転数だけ減速させ、その後、前記電動圧縮機の回転を停止させる。
本発明の一態様における前記運転停止制御部は、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数が、第2閾値以上で前記第1閾値未満の場合、前記第2閾値から前記第1閾値の回転数の範囲に対して定められた減速レートで、前記電動圧縮機の回転数を、所定の回転数まで減速させ、その後、所定の時間だけ待機した後、前記電動圧縮機の回転を停止させる。
本発明の一態様における前記運転停止制御部は、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数が、第2閾値未満の場合、直ちに前記電動圧縮機の回転を停止させる。
本発明の一態様は、上記の何れかに記載の電動圧縮機の制御装置、を備える電動圧縮機である。
本発明の一態様は、上記の電動圧縮機を備える移動体用の空気調和装置であって、前記強制停止要求信号は、前記移動体を停止させる信号である、移動体用の空気調和装置である。
本発明の一態様は、電動圧縮機の稼働状態に関係なく前記電動圧縮機の外部の装置から受信する前記電動圧縮機に対する強制的な電力の供給停止を示す強制停止要求信号を検知するステップと、前記強制停止要求信号を検知すると、前記電動圧縮機について定められた通常の停止処理とは異なる処理で前記電動圧縮機を停止させるステップと、を有し、前記電動圧縮機を停止させるステップでは、前記強制停止要求信号を検知したときの前記電動圧縮機の回転数に応じて異なる処理によって異なる停止時間で前記電動圧縮機を停止させる複数の処理を実行可能な、電動圧縮機の制御方法である。
本発明によれば、通常の停止要求信号とは異なる強制的な停止要求を受けた場合でも、安全に電動圧縮機を停止させることができる。
本発明の一実施形態における電動圧縮機が搭載された車両の概略ブロック図である。 本発明の一実施形態における電動圧縮機の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における制御装置の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態における電動圧縮機の強制停止制御を説明する図である。 本発明の一実施形態における電動圧縮機の強制停止制御に用いるパラメータの一例を示す図である。 本発明の一実施形態における電動圧縮機の強制停止制御時の回転数の推移の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における電動圧縮機の強制停止制御の一例を示すフローチャートである。
<実施形態>
以下、本発明の一実施形態による電動圧縮機の制御方法について、図1〜図7を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態における電動圧縮機が搭載された車両の概略ブロック図である。
図1に車両3に搭載されたECU(Electric Control Unit)1と車載用の空気調和装置2とを示す。図示するように車両3は、ECU1と空気調和装置2とを備えている。また、空気調和装置2は、電動圧縮機10を備えている。ECU1は、車両3の電装機器の制御を行う。空気調和装置2は、カーエアコンユニットである。電動圧縮機10は、車載用空気調和装置に用いられる電動圧縮機である。電動圧縮機10は、インバータ装置が一体に組み込まれたインバータ一体型電動圧縮機である。ECU1と空気調和装置2は、信号線、通信線、電力線等で接続され、空気調和装置2は、CAN(Controller Area Network)通信によりECU1の制御信号を受信し、ユーザ所望の動作を行う。例えば、ユーザが、エアコンの運転を開始する操作を行うと、ECU1がその操作に応じた制御信号を空気調和装置2へ出力し、空気調和装置2はその制御信号に基づいて運転を開始する。また、ユーザが、車内温度を設定すると、ECU1は、その設定温度に応じた制御信号を生成し、空気調和装置2の運転状態を制御する。また、例えば、ユーザが、エアコンの動作を停止する操作を行った場合、ECU1は、所定の手順で空気調和装置2の動作を停止する制御信号(例えば、回転数を次第に0とすることを指令する信号)を出力し、空気調和装置2はその制御信号に従って動作を停止する。この場合、空気調和装置2に組み込まれた電動圧縮機10も予め定められた停止プロセスを経て運転を停止する。しかし、ユーザが、エアコンの動作を起動したまま、車両3のキーをオフにする操作を行うと、ECU1は停止を指示する信号(例えば、電源遮断信号)を出力し、例えば、ECU1と空気調和装置2の信号線のうちの一つがオフ状態となる。この場合、一般的には、空気調和装置2は直ちに(予め定められた停止プロセスを経ることなく)動作を停止する。
図2は、本発明の一実施形態における電動圧縮機の一例を示す図である。
図2に空気調和装置2が備える電動圧縮機10の概略構成を示す。
バッテリ20は、車両3(空気調和装置2の外部)に搭載された電源ユニットである。バッテリ20は、電動圧縮機10に高圧の直流電力を供給する。電動圧縮機10は、回路100と、圧縮部11と、モータ12と、制御装置50と、を備える。回路100は、コンデンサ30、インバータ40を備える。インバータ40とモータ12は電力線で接続される。また、回路100が備える所定の構成要素と制御装置50とは信号線で接続されている。インバータ40は、バッテリ20から供給された直流電力を三相交流に変換し、モータ12へ供給する。このように電動圧縮機10は、車両3に搭載された電源ユニット(バッテリ20)から供給される高電圧の直流電力をインバータ40で三相交流電力に変換し、それをモータ12に印加することによって駆動されるものである。
また、インバータ40は、制御装置50によって制御される。制御装置50は、IC(Integrated Circuit)等で構成される。制御装置50には、バッテリ20とは別に低圧電源(図示せず)から電力が供給される。制御装置50は、例えば、モータ12の回転数ωを制御する。モータ12がインバータ40からの指示によって回転駆動することにより、圧縮部11が冷媒を圧縮し、空気調和装置2が備える冷媒回路(図示せず)へ冷媒を供給する。
ところで、モータ12には高圧電力が供給されるが、モータ12の回転中に上記したキーオフによる電源の遮断が生じると、図2で例示した回路100(高電圧回路)にスパイク電流が流れ、回路100の電子部品に影響を及ぼすことがある。そこで、制御装置50は、キーオフによる電源遮断が生じた場合、異常電流の発生を抑えつつ、モータ12(電動圧縮機10)を停止する制御を行う。次に制御装置50について説明する。
図3は、本発明の一実施形態における制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
図示するように制御装置50は、停止要求検知部51と、回転数取得部52と、回転数制御部53と、記憶部54とを記憶する。
停止要求検知部51は、電動圧縮機10をその一部に備える装置、設備、システム等であって、電動圧縮機10の稼働状態に関係なく、電動圧縮機10を強制的に停止させる機能を有する装置等(車両3)からの強制停止要求信号を検知する。強制停止要求信号は、電動圧縮機10を予め定められた手順で停止することを要求する通常停止要求信号とは異なる信号である。通常停止要求信号とは、例えば、ユーザがカーエアコンの動作をオフにする操作を行ったときに空気調和装置2がECU1から取得する停止指示信号である。強制停止要求信号とは、例えば、ユーザによるキーオフ時に空気調和装置2がECU1から取得する電源遮断信号であるとここでは定義する。停止要求検知部51は、空気調和装置2が信号線等を介してECU1から受信した通常停止要求信号や強制停止要求信号を取得する。
回転数取得部52は、停止要求検知部51が強制停止要求信号を検知したときの電動圧縮機10(モータ12)の回転数(単位時間当たりの回転数)を取得する。以下、強制停止要求信号を検知したときの回転数を停止前回転数と記載する。
回転数制御部53は、停止要求検知部51が強制停止要求信号を検知すると、通常停止要求信号を取得した場合とは異なる処理を行って電動圧縮機10(モータ12)を停止させる。例えば、回転数制御部53は、電動圧縮機10の取り得る回転数の範囲の全体を分割して得られる複数の回転数領域について、停止前回転数がどの回転数領域に含まれるかを判定し、停止前回転数が含まれる回転数領域に対して定められた処理方法によって、電動圧縮機10の停止を行う。例えば、回転数制御部53は、停止前回転数に応じて設定された減速レートで電動圧縮機10の回転数を減速させる。また、回転数制御部53は、所定の減速レートで回転数を減速した後、停止前回転数に応じて設定された待機時間だけ待機してから電動圧縮機10を停止する。
記憶部54は、回転数制御部53が電動圧縮機10(モータ12)の強制停止制御で用いるパラメータを記憶する。強制停止制御とは、ユーザがキーオフ操作を行ったとき(停止要求検知部51が強制停止要求信号を取得したとき)に制御装置50が実行する電動圧縮機10を停止させるための制御のことである。
次に制御装置50による電動圧縮機10の強制停止制御について説明する。
図4は、本発明の一実施形態における電動圧縮機の強制停止制御を説明する図である。
図4(a)に強制停止制御で用いるパラメータを示し、図4(b)に強制停止制御中の電動圧縮機10の回転数の推移を示す。
回転数制御部53は、まず、停止前回転数が、どの回転数領域に属するかを判定する。図4(a)の設定例では、3つの回転数領域が設定されている。1行目の「回転数領域1」は、回転数が「閾値1」以上の範囲について設定されている。2行目の「回転数領域2」は、回転数が「閾値2」以上「閾値1」未満の範囲について設定されている。3行目の「回転数領域3」は、回転数が「閾値2」未満の範囲について設定されている。回転数制御部53は、各範囲の回転数に対して定められた複数の回転数領域のうち、停止前回転数がどの回転数領域に含まれるかを判定する。
回転数領域を判定すると、回転数制御部53は、回転数領域ごとに定められた処理に従って強制停止制御を行う。具体的には、まず、回転数制御部53は、回転数領域ごとに定められた減速レートに従って、電動圧縮機10の回転数を、停止前回転数から徐々に減速する。例えば、停止前回転数が「回転数領域1」の場合、回転数制御部53は、減速レート「α」で電動圧縮機10の回転数を減速する。同様に回転数制御部53は、停止前回転数が「回転数領域2」であれば減速レート「β」で、停止前回転数が「回転数領域3」であれば減速レート「γ」で電動圧縮機10の回転数を減速する。
また、回転数制御部53は、この減速レートに基づく減速制御を電動圧縮機10の回転数が所定の目標値となるまで継続する。減速制御を終了するときの目標回転数も回転数領域ごとに設定されており、その値は図4(a)の表では「待機回転数」欄に記載されている。例えば、停止前回転数が「回転数領域1」の場合、目標回転数は、停止前回転数から「A」(Aは所定の定数)を減算した値である。回転数制御部53は、減速制御後の回転数が、停止前回転数から「A」だけ小さくなると減速制御を終了する。また、停止前回転数が「回転数領域2」の場合、回転数制御部53は、減速制御後の回転数が「B」(Bは所定の定数)となると減速制御を終了する。また、停止前回転数が「回転数領域3」の場合、回転数制御部53は、減速制御後の回転数が「0」(停止)するまで減速制御を継続する。
次に待機時間について説明する。待機時間とは、減速制御終了後に目標回転数を維持する時間のことである。この待機時間も回転数領域ごとに設定されており、図4(a)の設定例では、停止前回転数が「回転数領域1」の場合、待機時間は「T1」であり、停止前回転数が「回転数領域2」の場合、待機時間は「T2」である。なお、待機時間「T1」および「T2」は0(待機しない)であってもよい。停止前回転数が「回転数領域3」の場合は、回転数制御部53は、回転数が「0」となるまで減速制御を継続するため、待機時間には「0」が設定されている。回転数制御部53は、電動圧縮機10の回転数が待機回転数に至ると、時間の計測を開始し、待機時間が経過するまで待機回転を維持する。
なお、図4(a)で例示した各パラメータは、記憶部54に記録されている。
図4(b)を参照して、停止要求検知部51が強制停止要求信号を検知した後の強制停止制御について説明する。
図4(b)の縦軸は電動圧縮機10の回転数、横軸は時間を示す。停止要求検知部51が時刻t1に強制停止要求信号(キーオフ時の電源遮断信号)を検知すると、回転数制御部53は、強制停止制御を開始する。まず、回転数制御部53は、停止前回転数が属する回転数領域に応じた減速レートで、電動圧縮機10の回転数を減速していく(時刻t1〜t2)、電動圧縮機10の回転数が回転数領域に応じた停止前回転数に至ると、回転数制御部53は、回転数領域に応じた待機時間だけ現在の回転数を維持する(時刻t2〜t3)。待機時間が過ぎると、回転数制御部53は、電動圧縮機10を停止する。
次に図5、図6に具体的な強制停止制御の例を示す。
図5は、本発明の一実施形態における電動圧縮機の強制停止制御に用いるパラメータの一例を示す図である。
図5の設定例では、回転数領域が3つ設定されている。各回転数領域の範囲は、図4(a)の場合と同様に、回転数領域1が回転数≧閾値1、回転数領域2は閾値1>回転数≧閾値2、回転数領域3は閾値2>回転数とする。
また、回転数領域1の減速レートは「α1」、待機回転数は「停止回転数−A1」、待機時間を「0」とする。回転数領域2の減速レートは「α1」、待機回転数は「B1」、待機時間は「T3」とする。回転数領域3の減速レートは「なし」、待機回転数は「0」、待機時間は「0」とする。
図6に図5の設定に基づく電動圧縮機10の強制停止制御における回転数の推移を示す。
図6は、本発明の一実施形態における電動圧縮機の強制停止制御時の回転数の推移の一例を示す図である。
グラフL1は、停止前回転数r1が「回転数領域1」の範囲にある場合の回転数の推移を示す。回転数制御部53は、強制停止要求信号の検知後、α1の割合で停止前回転数r1を減速する。そして、回転数が待機回転数「r1−A1」に至ると、待機時間「0」の設定に基づき、回転数制御部53は、電動圧縮機10を停止する(モータ12の回転数を0にする)。このように、停止前回転数が所定の閾値1よりも大きい場合、待機回転数に含まれるパラメータA1を大きく設定することにより、停止前回転数から大幅に回転数を減速することができる。出願人は、図5に示す「回転数領域1」に対するパラメータ設定により、キーオフ時に異常電流の発生を抑制できることを実験により確認した。これは、パラメータA1の設定による回転数の大幅な低減に関係すると考えられる。
なお、本例では、「回転数領域1」に対する強制停止制御のパラメータとして、待機時間を「0」に設定したが、待機時間に適切な値を設定し、回転停止までの間に待機する状態を設けてもよい。
グラフL2は、停止前回転数r2が「回転数領域2」の範囲にある場合の回転数の推移を示す。回転数制御部53は、強制停止要求信号の検知後、α1の割合で停止前回転数r2を減速する。そして、回転数が待機回転数「B1」に至ると、回転数制御部53は、待機時間「T3」の設定に基づき、待機回転数B1の状態を時間「T3」だけ維持する。その後、回転数制御部53は、電動圧縮機10を停止する。待機回転数B1には、例えば、閾値2と同じかそれ以下の値を設定することができる。このように、停止前回転数が閾値1〜閾値2の間にある場合、待機回転数B1に適切な値を設定することで、出願人は、図5に示す「回転数領域2」に対するパラメータ設定により、キーオフ時の異常電流の発生を抑制できることを実験により確認した。これは、待機回転数B1が示す十分小さな回転数まで、回転数を低減したことに関係すると考えられる。
なお、本例では、「回転数領域2」に対する強制停止制御のパラメータとして、待機時間をT3に設定したが、待機時間を0に設定してもよい。あるいは、待機回転数B1の大きさに応じて、待機時間をT3に0を含む任意の適切な値を設定することができる。
グラフL3は、停止前回転数r3が「回転数領域3」の範囲にある場合の回転数の推移を示す。回転数制御部53は、待機回転数「0」、減速レート「なし」、待機時間「0」の設定に基づき、強制停止要求信号の検知後、停止前回転数r3を直ちに0にする。出願人は、図5に示す「回転数領域3」に対するパラメータ設定により、キーオフ時の異常電流の発生を抑制できることを実験により確認した。停止前回転数が閾値2未満の場合は、その回転数が十分に小さい為、直ちに停止させても異常電流が発生しないと考えられる。
なお、「回転数領域3」に対する強制停止制御のパラメータは、図5の例に限定されず、例えば、「回転数領域2」の場合と同様に、所定の減速レートで所定の待機回転数まで回転数を低下させ、その後、しばらく待機した後に停止するような動作となるように設定してもよい。
次に本実施形態の電動圧縮機の強制停止制御の流れについて説明する。
図7は、本発明の一実施形態における電動圧縮機の強制停止制御の一例を示すフローチャートである。
まず、停止要求検知部51が、車両3からの強制停止要求信号を検知する(ステップS11)。例えば、車両3のECU1と空気調和装置2とを接続する信号線等には、電動圧縮機10のオン・オフに関する制御信号を通知する信号線が含まれていて(図1)、空気調和装置2が運転中の状態で、この信号線がオフとなると、停止要求検知部51は、強制停止要求信号を検知したと判定する。強制停止要求信号を検知しない場合(ステップS11;No)、検知するまで待機する。
強制停止要求信号を検知した場合(ステップS11;Yes)、回転数取得部52は、電動圧縮機10の停止前回転数を取得する。電動圧縮機10の回転数は、公知の方法で取得することができる。例えば、センサで回転数を検出したり、センサ等により検出した各種検出値(モータ12の三相における電流値、電圧値など)から算出したり、あるいはECU1から取得した指令値でもよい。回転数取得部52は、取得した電動圧縮機10の回転数を回転数制御部53へ出力する。
次に回転数制御部53は、回転数取得部52から取得した停止前回転数が含まれる回転数領域を判定する(ステップS12)。具体的には、回転数制御部53は、記憶部54に記録された図4(a)、図5で例示したパラメータの設定情報を参照して回転数領域の判定を行う。
次に、回転数制御部53は、該当する回転数領域について定められたパラメータを記憶部54から読み出して取得する(ステップS13)。
次に、回転数制御部53は、取得したパラメータを用いて、電動圧縮機10の回転数を制御する(ステップS14)。具体的な制御方法については、図4〜図6を用いて説明したとおりである。つまり、回転数制御部53は、目標とする回転数(待機回転数)を決定し、現在の停止前回転数から、所定の減速レートで目標とする回転数まで減速する。また、回転数制御部53は、回転数領域によっては目標とする回転数を一定期間(待機時間)維持し、その後、電動圧縮機10を停止させる(ステップS15)。これにより、モータ12の回転中に急激に電力が供給されなくなることによって生じる異常電流の発生を抑制し、回路100に与える影響を低減する。
一般に電動圧縮機10の回転は、車両3(ECU1)からの要求によって決定され、それに追従するように回転数が制御される。空気調和装置2が稼働中(電動圧縮機10が動作し、モータ12が回転中の状況)にて、車両3側でキーオフされた場合、モータ12の回転中に即停止する状況となる。本実施形態の制御装置50によれば、このような状況でも、電動圧縮機10の回転数を制御し、高電圧回路への大きな電流(スパイク電流)の発生を抑制することができる。
制御装置50の全ての機能又は一部の機能は、例えば、LSI(Large Scale Integration)などの集積回路で構成されたハードウェアによって実現してもよい。また、制御装置50の全ての機能又は一部の機能は、MCU(micro computer unit)等のコンピュータによって構成されても良い。その場合、制御装置50における各処理の過程は、例えば制御装置50が有するCPUがプログラムを実行することによって実現できる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
なお、上記例では、回転数領域を3つ設ける例を挙げたが、回転数領域は、1〜2個でも、あるいは4個以上であっても構わない。
また、停止前回転数を、回転数領域ごとに分類することなく、回転数制御部53は、停止前回転数に応じた減速レートで停止前回転数を減速させ、その後、停止前回転数に応じた待機時間だけ待機するような制御であってもよい。例えば、記憶部54には、回転数と減速レートの対応関係を規定した関数やデータテーブル、回転数と待機回転数の対応関係を規定した関数やデータテーブル、回転数と待機時間の対応関係を規定した関数やデータテーブルが記録されており、回転数制御部53は、回転数と減速レートの対応関係を規定した関数等と回転数取得部52が取得した停止前回転数から減算レートを算出し、また、回転数と待機回転数の対応関係を規定した関数等を用いて待機回転数を算出する。そして、回転数制御部53は、算出した減算レートで算出した待機回転数まで電動圧縮機10の回転数を減速する。また、回転数制御部53は、回転数と待機時間の対応関係を規定した関数等と回転数取得部52が取得した停止前回転数から待機時間を算出し、電動圧縮機10の回転数が待機回転数に達した後、当該待機時間だけ待機する。そして、その後、電動圧縮機10を停止する。
また、上記実施形態では、電動圧縮機10が、車両3のカーエアコンの一部を構成する場合を例に説明を行ったが、本実施形態の制御装置50、電動圧縮機10は、冷凍・冷蔵車の空気調和装置に適用することも可能である。また、本実施形態の制御装置50、電動圧縮機10の適用先の装置は、車両以外にも、船、航空機、鉄道など、各種の移動体に搭載する空気調和装置であっても良い。
また、強制停止要求信号はキーオフ操作によって発生する信号に限定されない。何らかの原因による電源の遮断、強制的な停止信号であってもよい。また、強制停止要求信号とは、例えば、電動圧縮機10を直接的に制御する装置(本実施形態では車載用空気調和装置2)の外部の装置であって、当該装置(本実施形態では車載用の空気調和装置2)を含む、あるいは、当該装置と連係するより上位の装置(本実施形態では車両3)から発される信号である。つまり、強制停止要求信号は、電動圧縮機10や制御装置50がコントロールできない状態で受信する電力の供給の停止を示す信号であって、その為に通常の停止制御を行うことができない性質の停止要求信号である。
なお、回転数制御部53は、運転停止制御部の一例である。
1・・・ECU
2・・・空気調和装置
10・・・電動圧縮機
11・・・圧縮部
12・・・モータ
20・・・バッテリ
30・・・コンデンサ
40・・・インバータ
50・・・制御装置
51・・・停止要求検知部
52・・・回転数取得部
53・・・回転数制御部
54・・・記憶部

Claims (12)

  1. 電動圧縮機の稼働状態に関係なく前記電動圧縮機の外部の装置から受信する前記電動圧縮機に対する強制的な電力の供給停止を示す強制停止要求信号を検知する停止要求検知部と、
    前記停止要求検知部が前記強制停止要求信号を検知すると、前記電動圧縮機について定められた通常の停止処理とは異なる処理で前記電動圧縮機を停止させる運転停止制御部と、
    を備え、
    前記運転停止制御部は、前記強制停止要求信号を検知したときの前記電動圧縮機の回転数に応じて異なる処理によって異なる停止時間で前記電動圧縮機を停止させる複数の処理を実行可能な
    電動圧縮機の制御装置。
  2. 前記運転停止制御部は、前記電動圧縮機の回転数に対して段階的に定められた複数の回転数の範囲のうち、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数が、どの前記回転数の範囲に含まれるかを判定し、前記回転数の範囲ごとに定められた処理に基づいて前記電動圧縮機の停止を行う、
    請求項1に記載の電動圧縮機の制御装置。
  3. 前記運転停止制御部は、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数に対して定められた、前記電動圧縮機に異常電流が発生しない減速レートに基づいて、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数を減速させる、
    請求項1または請求項2に記載の電動圧縮機の制御装置。
  4. 前記運転停止制御部は、前記減速レートに基づいて、前記電動圧縮機の回転数を、所定の回転数だけ減速させる、
    請求項3に記載の電動圧縮機の制御装置。
  5. 前記運転停止制御部は、前記減速レートに基づいて、前記電動圧縮機の回転数を、所定の回転数まで減速させる、
    請求項3に記載の電動圧縮機の制御装置。
  6. 前記運転停止制御部は、前記電動圧縮機の回転数を前記減速レートに基づいて減速させた後、所定の時間だけ待機してから前記電動圧縮機を停止させる、
    請求項3から請求項5の何れか1項に記載の電動圧縮機の制御装置。
  7. 前記運転停止制御部は、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数が、第1閾値以上の場合、前記第1閾値以上の回転数の範囲に対して定められた減速レートで、前記電動圧縮機の回転数を、所定の回転数だけ減速させ、その後、前記電動圧縮機の回転を停止させる、
    請求項3または請求項4に記載の電動圧縮機の制御装置。
  8. 前記運転停止制御部は、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数が、第2閾値以上で前記第1閾値未満の場合、前記第2閾値から前記第1閾値の回転数の範囲に対して定められた減速レートで、前記電動圧縮機の回転数を、所定の回転数まで減速させ、その後、所定の時間だけ待機した後、前記電動圧縮機の回転を停止させる、
    請求項7に記載の電動圧縮機の制御装置。
  9. 前記運転停止制御部は、前記強制停止要求信号を検知したときの回転数が、第2閾値未満の場合、直ちに前記電動圧縮機の回転を停止させる、
    請求項8に記載の電動圧縮機の制御装置。
  10. 請求項1から請求項9の何れか1項に記載の電動圧縮機の制御装置、を備える電動圧縮機。
  11. 請求項10に記載の電動圧縮機、を備える移動体用の空気調和装置であって、
    前記強制停止要求信号は、前記移動体を停止させる信号である、
    移動体用の空気調和装置。
  12. 電動圧縮機の稼働状態に関係なく前記電動圧縮機の外部の装置から受信する前記電動圧縮機に対する強制的な電力の供給停止を示す強制停止要求信号を検知するステップと、
    前記強制停止要求信号を検知すると、前記電動圧縮機について定められた通常の停止処理とは異なる処理で前記電動圧縮機を停止させるステップと、
    を有し、
    前記電動圧縮機を停止させるステップでは、前記強制停止要求信号を検知したときの前記電動圧縮機の回転数に応じて異なる処理によって異なる停止時間で前記電動圧縮機を停止させる複数の処理を実行可能な
    電動圧縮機の制御方法。
JP2017171975A 2017-09-07 2017-09-07 電動圧縮機の制御装置、電動圧縮機、移動体用の空気調和装置及び電動圧縮機の制御方法 Active JP6890072B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017171975A JP6890072B2 (ja) 2017-09-07 2017-09-07 電動圧縮機の制御装置、電動圧縮機、移動体用の空気調和装置及び電動圧縮機の制御方法
PCT/JP2018/030339 WO2019049620A1 (ja) 2017-09-07 2018-08-15 電動圧縮機の制御装置、電動圧縮機、移動体用の空気調和装置及び電動圧縮機の制御方法
US16/634,862 US11466677B2 (en) 2017-09-07 2018-08-15 Control device for electric compressor, electric compressor, air conditioning device for moving object, and method for controlling electric compressor
CN201880049112.2A CN111033041B (zh) 2017-09-07 2018-08-15 电动压缩机的控制装置、电动压缩机、移动体用空调装置及电动压缩机的控制方法
DE112018004655.9T DE112018004655B4 (de) 2017-09-07 2018-08-15 Steuervorrichtung für elektrischen kompressor, elektrischer kompressor, klimatisierungsvorrichtung für ein sich bewegendes objekt und verfahren zum steuern eines elektrischen kompressors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017171975A JP6890072B2 (ja) 2017-09-07 2017-09-07 電動圧縮機の制御装置、電動圧縮機、移動体用の空気調和装置及び電動圧縮機の制御方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2019044749A JP2019044749A (ja) 2019-03-22
JP2019044749A5 JP2019044749A5 (ja) 2020-04-30
JP6890072B2 true JP6890072B2 (ja) 2021-06-18

Family

ID=65633937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017171975A Active JP6890072B2 (ja) 2017-09-07 2017-09-07 電動圧縮機の制御装置、電動圧縮機、移動体用の空気調和装置及び電動圧縮機の制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11466677B2 (ja)
JP (1) JP6890072B2 (ja)
CN (1) CN111033041B (ja)
DE (1) DE112018004655B4 (ja)
WO (1) WO2019049620A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023183587A1 (en) * 2022-03-25 2023-09-28 Modine Manufacturing Company Pump with combined electrical contact

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5899635A (ja) * 1981-12-10 1983-06-14 Sharp Corp 空気調和機の制御回路
JPS6138344A (ja) 1984-07-31 1986-02-24 Toshiba Corp 空気調和機
JPH11211194A (ja) 1998-01-30 1999-08-06 Daikin Ind Ltd 室外機の制御装置
JP4998147B2 (ja) 2007-08-27 2012-08-15 パナソニック株式会社 空気調和装置
US20100106363A1 (en) 2008-10-28 2010-04-29 Danny Mandujano Climate Control System For A Vehicle
US9403417B2 (en) 2009-03-12 2016-08-02 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems for preconditioning vehicles
JP5775336B2 (ja) * 2011-03-17 2015-09-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ制御装置
CN105444328B (zh) * 2014-07-21 2019-01-15 青岛海尔空调器有限总公司 控制空调器停机的方法
CN107249912B (zh) 2015-02-24 2019-08-06 株式会社电装 车辆用空调装置
US9975400B2 (en) 2015-06-18 2018-05-22 Ford Global Technologies, Llc Method of controlling climate in a parked vehicle
CN204956360U (zh) * 2015-08-20 2016-01-13 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动压缩机的电源电路
JP6627601B2 (ja) 2016-03-23 2020-01-08 日本製鉄株式会社 溶銑の脱りん剤および脱りん方法
CN106224221A (zh) * 2016-09-12 2016-12-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动压缩机控制装置及其停机控制方法
CN106500241B (zh) * 2016-10-10 2019-10-15 芜湖美智空调设备有限公司 空调器的停机控制方法及装置和空调器

Also Published As

Publication number Publication date
US20200232453A1 (en) 2020-07-23
JP2019044749A (ja) 2019-03-22
DE112018004655B4 (de) 2022-03-10
US11466677B2 (en) 2022-10-11
CN111033041A (zh) 2020-04-17
DE112018004655T5 (de) 2020-06-04
CN111033041B (zh) 2021-08-03
WO2019049620A1 (ja) 2019-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016189787A1 (ja) 電力制御システム
JP6187369B2 (ja) 車載用電動機制御装置
JP6555172B2 (ja) 車載用電動圧縮機の制御方法
EP2221478B1 (en) Controller of electric compressor, start control method of electric compressor
KR20160093053A (ko) 압축기 시스템 및 철도 차량의 현재 상황에 따라 압축기 시스템을 작동하기 위한 방법
US20240088818A1 (en) Control device, electric compressor, ripple voltage abnormality cause determination method and program
JP6890072B2 (ja) 電動圧縮機の制御装置、電動圧縮機、移動体用の空気調和装置及び電動圧縮機の制御方法
JP2008260392A (ja) 車両用換気装置
US11418136B2 (en) Electric compressor, motor control method, and non-transitory computer-readable medium
JP2010213501A (ja) 電源制御装置および方法、並びにプログラム
US20240102465A1 (en) Control device, electric compressor, control method, and program
JP2015006101A (ja) モータ制御装置
CN111034021B (zh) 电流值判定装置、控制装置、电动压缩机、电流值判定方法及控制方法
JP6398485B2 (ja) 車両用ブロアモータ制御装置
CN111854090B (zh) 变频空调器的控制方法及装置和变频空调器
KR101151955B1 (ko) 차량의 공기조화장치용 전동식압축기의 제어방법
JPH07115702A (ja) 自動車用電動圧縮機の制御駆動装置
JP2016031021A (ja) 電動圧縮機
KR101282466B1 (ko) 배터리 탈거 검출 기능을 구비한 선루프 제어 장치 및 방법
JP2012223042A (ja) 電気車用電源装置
JP2013070541A (ja) 電動圧縮機制御システム
JP2009096432A (ja) 車両用空調制御装置
JP2005117753A (ja) インバータ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20180627

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200323

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200323

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210511

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210524

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6890072

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150