(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復動式モータに供給される電流及び電圧に基づいて前記往復動式モータの瞬時速度を表す第1速度値を検出する速度検出部と、
前記第1速度値と前記電流との位相差を検出し、該検出された位相差の変曲点における前記往復動式モータの速度の1周期間のピーク−ピーク値を表す第2速度値を検出する位相差検出部と、
前記第2速度値を速度指令値として設定して格納する速度指令値格納部と、
前記の格納された速度指令値と前記速度検出部により検出された前記往復動式モータの前記第1速度値の1周期間のピーク−ピーク値とを比較して比較信号を出力し、該比較信号に応じて発生するスイッチング制御信号により前記往復動式モータの速度を制御する制御部と、
を包含して構成されることを特徴とする往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項２】
前記往復動式モータの前記第2速度値は、前記往復動式圧縮機のピストンの所望の上死点に対応する前記往復動式モータの速度値であることを特徴とする請求項1に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記速度指令値に負荷変動による補正値を加減算することによって前記速度指令値を補正し、該補正された速度指令値を前記速度検出部により検出された前記往復動式モータの前記第1速度値の1周期間のピーク−ピーク値と比較して比較信号を出力することを特徴とする請求項1に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記補正値を格納するルックアップテーブルを包含して構成されることを特徴とする請求項3に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記速度指令値と前記速度検出部により検出された前記往復動式モータの前記第1速度値の1周期間のピーク−ピーク値とを比較して比較信号を出力する比較器と、
前記比較器から出力された比較信号に応じて前記往復動式モータに印加される電圧を制御するための前記スイッチング制御信号を出力する速度制御部と、
により構成されることを特徴とする請求項1に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項６】
往復動式モータの瞬時速度を表す第1速度値と該往復動式モータに印加される電流との位相差を検出する段階と、
前記検出された位相差の変曲点における前記往復動式モータの速度の1周期間のピーク−ピーク値を表す第2速度値を検出して速度指令値として格納する段階と、
前記速度指令値及び往復動式モータの前記第1速度値の1周期間のピーク−ピーク値に基づいて前記往復動式モータの速度を制御する段階と、
を順次行うことを特徴とする往復動式圧縮機の運転制御方法。
【請求項７】
前記往復動式モータの前記第2速度値は、前記位相差の変曲点検出過程を所定回数反復して行うことによって検出されることを特徴とする請求項6に記載の往復動式圧縮機の運転制御方法。
【請求項８】
前記速度指令値に負荷変動による補正値を加減算することによって前記速度指令値を補正し、該補正された速度指令値と前記往復動式モータの前記第1速度値の1周期間のピーク−ピーク値とを比較する段階を追加して行うことを特徴とする請求項6に記載の往復動式圧縮機の運転制御方法。
【請求項９】
前記補正値を格納する段階を追加して行うことを特徴とする請求項8に記載の往復動式圧縮機の運転制御方法。
【請求項１０】
往復動式圧縮機内の往復動式モータの第1TDC値を検出するTDC検出部と、
前記往復動式圧縮機内の往復動式モータに印加される電圧と電流との位相差を検出し、該検出された位相差の変曲点における前記往復動式モータの第2TDC値を検出する位相差検出部と、
前記第2TDC値をTDC指令値として設定して格納するTDC指令値格納部と、
前記格納されたTDC指令値と前記第1TDC値とを比較して比較信号を出力し、該比較信号に応じて発生するスイッチング制御信号により前記往復動式モータのTDCを制御する制御部と、
を包含して構成されることを特徴とする往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項１１】
前記第2TDC値は、所望の上死点に対応する前記往復動式モータのTDC値であることを特徴とする請求項10に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項１２】
前記位相差検出部は、特定の負荷状態における“TDC≒0”の地点におけるTDC値を検出することを特徴とする請求項10に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記TDC指令値に負荷変動による補正値を加減算することによって前記TDC指令値を補正し、該補正されたTDC指令値と前記第1TDC値とを比較して比較信号を出力することを特徴とする請求項10に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記補正値を格納するルックアップテーブルを包含して構成されることを特徴とする請求項13に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記TDC指令値と前記第1TDC値とを比較して比較信号を出力する比較器と、
前記比較器から出力された比較信号に応じて前記往復動式モータに印加される電圧を制御するための前記スイッチング制御信号を出力するTDC制御部と、
により構成されることを特徴とする請求項10に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項１６】
往復動式圧縮機内の往復動式モータの第1TDC値を検出する段階と、
前記往復動式圧縮機内の往復動式モータに印加される電圧と電流との位相差を検出する段階と、
前記検出された位相差の変曲点における前記往復動式モータの第2TDC値を検出してTDC指令値として格納する段階と、
前記TDC指令値と前記往復動式モータの第1TDC値とを比較し、該比較結果に応じて前記往復動式モータのTDC値を制御する段階と、
を順次行うことを特徴とする往復動式圧縮機の運転制御方法。
【請求項１７】
前記往復動式モータの第2TDC値は、前記位相差の変曲点検出過程を所定回数反復して行うことによって検出されることを特徴とする請求項16に記載の往復動式圧縮機の運転制御方法。
【請求項１８】
前記TDC指令値に負荷変動による補正値を加減算することによって前記TDC指令値を補正し、該補正されたTDC指令値と前記往復動式モータの第1TDC値とを比較する段階を追加して行うことを特徴とする請求項16に記載の往復動式圧縮機の運転制御方法。
【請求項１９】
前記補正値を格納する段階を追加して行うことを特徴とする請求項18に記載の往復動式圧縮機の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復動式圧縮機に係るもので、詳しくは、圧縮機のピストンの速度情報または上死点（Top  Dead  Center；以下、TDCと略称する）情報に基づいて往復動式圧縮機の運転を制御し得る、往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、往復動式圧縮機は、回転運動を直線運動に変換させるクランクシャフト（Crankshaft）がないため摩擦損失が小さく、一般の圧縮機よりも圧縮効率が高い。
【０００３】
また、往復動式圧縮機を冷蔵庫やエアコンに用いる場合は、その往復動式圧縮機に入力されるストローク電圧（Stroke  Voltage）を変えることによって往復動式圧縮機の圧縮比を変えて、冷凍能力（Freezing  Capacity）を制御することができる。
【０００４】
このような従来の往復動式圧縮機の運転制御装置は、図9に示したように、ストロークを変えるときの往復動式圧縮機13に印加される電圧を検出する電圧検出部14と、ストロークを変えるときの往復動式圧縮機13に供給される電流を検出する電流検出部12と、電圧検出部14により検出された電圧及び電流検出部12により検出された電流に基づいてストロークを計算し、この計算されたストロークをストローク指令値（Stroke  Reference  Value）と比較してスイッチング制御信号を出力するマイクロコンピュータ15と、マイクロコンピュータ15から出力されるスイッチング制御信号に応じて往復動式圧縮機13に供給される交流電源を内部のトライアック（Triac）Tr1により断続させることによって、ストローク電圧を往復動式圧縮機13に供給する電源供給部11と、により構成されている。ここで、往復動式圧縮機13は、使用者により設定されたストローク指令値によって内部のモータ（未図示）にストローク電圧が印加されることによって圧縮機内部のピストン（未図示）が上下方向に運動する。
【０００５】
以下、このように構成された従来の往復動式圧縮機の運転制御装置の動作について説明する。
【０００６】
先ず、往復動式圧縮機13は、使用者により設定されたストローク指令値によって変えられる内部のモータに供給される電圧によってそのストロークを変えて、ピストンを上下方向に運動させるが、このとき、上記のストロークとは、往復動式圧縮機13のピストンが往復運動を行いながら動く距離を言う。
【０００７】
次いで、電源供給部11のトライアックTr1は、マイクロコンピュータ15から出力されるスイッチング制御信号によりそのオン期間が変えられ、交流電源が往復動式圧縮機13に供給されて往復動式圧縮機13が駆動される。このとき、電圧検出部14及び電流検出部12は、往復動式圧縮機13に印加される電圧及び電流をそれぞれ検出してマイクロコンピュータ15に出力する。
【０００８】
次いで、マイクロコンピュータ15は、電圧検出部14及び電流検出部12によりそれぞれ検出された電圧及び電流を利用してストロークを計算し、この計算されたストロークを上記のストローク指令値と比較してスイッチング制御信号を出力する。即ち、マイクロコンピュータ15は、上記の計算されたストロークがストローク指令値よりも小さいときは、トライアックTr1のオン期間を長くするスイッチング制御信号を電源供給部11に出力して、往復動式圧縮機13に供給されるストローク電圧を増加させる。
【０００９】
一方、上記の計算されたストロークがストローク指令値よりも大きいときは、マイクロコンピュータ15は、上記のトライアックTr1のオン期間を短くするスイッチング制御信号を電源供給部11に出力して、往復動式圧縮機13に供給されるストローク電圧を減少させるようになっていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来の往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法においては、計算されたストロークとストローク指令値とを比較し、その結果に応じてスイッチング制御信号を電源供給部に出力して往復動式圧縮機の運転を制御するように構成されているため、この往復動式圧縮機の運転を正確に制御することができないという不都合な点があった。
【００１１】
即ち、従来の往復動式圧縮機は、著しい非線形性を機構的運動特性として有するので、その非線形性を考慮しない線形制御方法によっては、往復動式圧縮機の運転を精密かつ正確に制御することができないという不都合な点があった。
【００１２】
また、従来の往復動式圧縮機の運転制御装置においては、スイッチング制御信号を利用して往復動式圧縮機を継続して運転する場合、この往復動式圧縮機が適用される機器や周辺環境の変化に伴う負荷変動によって、ピストンの上死点位置が予め設定された上死点から外れるという不都合な点があった。
【００１３】
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、ピストンが所望の上死点位置を有するときのモータの速度値（以下では、ピストンの“TDC≒0”の地点における速度値と呼ぶ）を速度指令値として設定し、この設定された速度指令値または負荷変動による補正値に基づいてモータの速度誤差を補償し得る、往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法を提供することを目的とする。
【００１４】
そして、本発明の他の目的は、所望の“TDC≒0”の地点におけるTDC検出値をTDC指令値として設定し、この設定されたTDC指令値及び負荷変動による補正値に基づいてTDCの誤差を補償し得る、往復動式圧縮機のTDC制御装置及びその方法を提供することである。
【００１５】
【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、本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置は、モータに供給される電流及び電圧に基づいて前記モータの第1速度値を検出する速度検出部と、前記第1速度値と前記電流との位相差を検出し、該検出された位相差の変曲点における前記モータの第2速度値を検出する位相差検出部と、前記第2速度値を速度指令値として設定して格納する速度指令値格納部と、前記格納された速度指令値と前記速度検出部により検出された前記モータの第1速度値とを比較して比較信号を出力し、該比較信号に応じて発生するスイッチング制御信号により前記モータの速度を制御する制御部と、を包含して構成されることを特徴とする。
【００１６】
そして、前記目的を達成するため、本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御方法は、モータの第1速度値と該モータに供給される電流との位相差を検出する段階と、前記検出された位相差の変曲点における前記モータの第2速度値を検出して速度指令値として格納する段階と、前記速度指令値及びモータの第1速度値に基づいて前記モータの速度を制御する段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１７】
また、前記目的を達成するため、本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置は、圧縮機内のモータの第1TDC値を検出するTDC検出部と、前記圧縮機内のモータに供給される電圧と電流との位相差を検出し、該検出された位相差の変曲点における前記モータの第2TDC値を検出する位相差検出部と、前記第2TDC値をTDC指令値として設定して格納するTDC指令値格納部と、前記格納されたTDC指令値と前記第1TDC値とを比較して比較信号を出力し、該比較信号に応じて発生するスイッチング制御信号により前記モータのTDCを制御する制御部と、を包含して構成されることを特徴とする。
【００１８】
また、前記目的を達成するため、本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御方法においては、圧縮機内のピストンの第1TDC値を検出する段階と、前記圧縮機内のモータに供給される電圧と電流との位相差を検出する段階と、前記検出された位相差の変曲点における前記モータの第2TDC値を検出してTDC指令値として格納する段階と、前記TDC指令値と前記モータの第1TDC値とを比較し、該比較結果に応じて前記モータのTDCを制御する段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
【００２０】
本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置の第1実施形態においては、図１に示したように、上記の運転制御装置は、往復動式圧縮機22内のモータ（未図示）に供給される電流を検出する電流検出部23と、そのモータに印加される電圧を検出する電圧検出部24と、上記の検出された電流及び電圧を利用して上記のモータの速度値を検出する速度検出部30と、速度検出部30により検出されたモータの速度と電流検出部23により検出された電流との位相差を検出し、この検出された位相差の変曲点におけるモータの速度値を検出する（上記の変曲点をTDC≒0として認識する）位相差検出部25と、位相差検出部25により検出された上記のモータの速度値を速度指令値（基準値）として設定して格納する速度指令値格納部26と、上記の速度指令値と速度検出部30により検出された上記のモータの速度値とを比較し、その結果に応じてそのモータの速度を制御するためのスイッチング制御信号を出力する制御部29と、このスイッチング制御信号に従って交流電源を内部のトライアックTr1により断続させることによって、上記のモータに電圧を印加する電気回路部21と、を備えて構成される。ここで、前記のTDCは、圧縮機22内のピストン（未図示）の上部と圧縮機22内の吐出バルブ（未図示）間の距離を示す。
【００２１】
また、制御部29は、上記の速度指令値と速度検出部30により検出されたモータの速度値とを比較して比較信号を出力する比較器28と、この比較器28から出力された比較信号に応じて上記のモータに印加される電圧を制御するためのスイッチング制御信号を出力する速度制御部27と、により構成される。
【００２２】
以下、このように構成された本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置の第1実施形態の動作について、図2に基づいて簡単に説明すると、上記の運転制御装置は、特定の負荷条件で、モータの速度の瞬時値を表す第1速度（速度検出部30の出力）とこのモータに印加される電流との位相差を検出する段階と、この位相差の変曲点における上記のモータの速度値（モータの速度の1周期間のピーク−ピーク値を表す第2速度）を検出して速度指令値として格納する段階と、上記の速度指令値とモータの第1速度値の1周期間のピーク−ピーク値とを比較し、この比較結果に応じてモータの速度を制御する段階と、を順次行うようになっている。
【００２３】
即ち、先ず、電流検出部23は、往復動式圧縮機22の内部モータ（未図示）に供給される電流を検出して速度検出部30及び位相差検出部25にそれぞれ出力する。また、電圧検出部24は、上記のモータに印加される電圧を検出して速度検出部30に出力する。
【００２４】
次いで、速度検出部30は、上記の電流及び電圧を利用して上記のモータの速度値（第1速度）を演算し、この演算されたモータの速度値を位相差検出部25に出力する。ここで、モータの第1速度値は、モータの端子電圧から、電流によるモータ巻線の抵抗及びインダクタンスの電圧降下分を差し引いてモータの誘起電圧を演算し、この誘起電圧がモータ速度に比例することを利用して求められる。
【００２５】
次いで、位相差検出部25は、速度検出部30により演算された前記のモータの速度値と電流検出部23により検出された電流との位相差、または、各電源電圧（220V／60Hz、220V／50Hz、110V／60Hz、110V／50Hz）と前記の検出された電流との位相差、若しくは、上記の検出された電流と前記の検出された電圧との位相差、を検出した後（S31）、この位相差の変曲点における上記のモータの速度値（第2速度）を検出し（S32）、これを速度指令値として設定して速度指令値格納部26に格納する（S33）。ここで、モータの速度と電圧、電流は同じ周波数で、大きさと位相のみが異るので、これらの位相から位相差を検出することができる。また、上記の位相差の変曲点（すなわち、位相差とモータの速度との関係を表す曲線の変曲点）で検出された上記のモータの速度値（第2速度）は、所望の上死点位置を有するときの速度値（即ち、“TDC≒0”の地点の速度値（1周期間のモータ速度のピーク−ピーク値））を示す。
【００２６】
次いで、制御部29内の比較器28は、往復動式圧縮機22に負荷の変動がない場合は（S34）、上記の速度指令値格納部26に格納された速度指令値が入力されて、速度検出部30により検出された上記のモータの速度値と比較して比較信号を速度制御部27に出力する（S36）。
【００２７】
次いで、速度制御部27は、比較器28から出力された上記の比較信号に応じてモータの速度を制御するためのスイッチング制御信号を電気回路部21のトライアックTr1に与える。
【００２８】
次いで、電気回路部21は、速度制御部27から出力されるスイッチング制御信号によって交流電源をトライアックTr1により断続させることによって、上記のモータを駆動させるための所要電圧をモータに印加してモータの速度を制御する（S37）。よって、上記のモータの速度が精密かつ正確に制御される。
【００２９】
一方、往復動式圧縮機22に負荷の変動がある場合は、制御部29は、上記の速度指令値にルックアップテーブル（Look  up  Table）の該当する補正値を加減算することによって新しい速度指令値を設定し、この新しい速度指令値により上記のモータの速度を制御する。詳しくは、往復動式圧縮機22に負荷の変動が発生すると（S34）、制御部29内の比較器28は、上記のルックアップテーブルから該当する補正値を読み出し、この補正値を上記の速度指令値に加減算することによりこの速度指令値を補正した後（S35）、この補正された速度指令値と速度検出部30により検出されたモータの速度値とを比較し（S36）、比較結果に応じて上記のモータの速度を制御する（S37）。ここで、上記のルックアップテーブルは、実験により予め設定された補正値が格納されたもので、制御部29内の格納部（未図示）に格納されている。即ち、上記の補正値は、各負荷による上記のモータの速度値と速度指令値との差値を実験により予め補正した値である。
【００３０】
そして、モータの速度（あるいは電流）の1周期間のモータの速度と電流との位相差の変化においては、図3に示したように、モータの速度値が増加すると、はじめはモータの速度と電流との位相差が減少するが、TDC≒0の地点から上記の位相差が再び増加する現象が発生し、その地点を変曲点という。
【００３１】
図3において、“1周期間の速度値”とは、1周期（例えば、1／60[sec]）の間のモータ速度の最大値から最小値を減算した値（ピーク−ピーク値）を、また、A地点は、上記の変曲点（曲線の接線の勾配の極性が変化する点）が発生した時のモータの速度値を、B地点は、上記のA地点を探索するために増加させるモータの速度値を、をそれぞれ示したものである。即ち、上記の位相差の曲線の接線勾配の極性が変化する地点（A地点）を検出するために、上記のモータの速度値を上記の位相差の変曲点が発生する速度値（速度指令値＝A地点の速度値となる）よりも△だけ増加させる。
【００３２】
従って、上記のモータの速度とこのモータに供給される電流との位相差に基づいて、この位相差の変曲点を検出することができる。そこで、特定の負荷条件において、モータの速度とこのモータに供給される電流との位相差を検出し、検出された位相差の変曲点におけるモータの速度値を検出して、それを速度指令値として格納する。
【００３３】
また、1周期間のモータの速度値に対する電圧と電流との位相差の変化においては、図4に示したように、モータの速度値が増加すると、はじめはこのモータに印加される電圧と電流との位相差が減少するが、所望のTDC≒0の地点に対応する速度値からこの位相差が再び増加する。
【００３４】
図中、C地点は、変曲点（勾配の極性が変化する時点）が発生した時のモータの速度値を、D地点は、上記のC地点を探索するために増加させるモータの速度値を、それぞれ示したものである。そこで、上記の位相差によって勾配の極性が変化する地点（変曲点＝C地点）を検出するために、上記のモータの速度値を上記の位相差の変曲点が発生する速度値（速度指令値＝C地点の速度値となる）よりも△だけ増加させる。
【００３５】
従って、上記のモータに印加される電圧と電流との位相差によってこの位相差の変曲点を検出することができる。即ち、特定の負荷条件において、モータに印加される電圧と電流との位相差を検出し、この検出された位相差の変曲点におけるモータの速度値を検出して速度指令値として格納する。
【００３６】
また、上記の位相差の変曲点におけるモータの速度値は、製品を出荷する前に、上記の位相差の変曲点検出過程を所定回数反復して行うことによって検出される。
【００３７】
以上説明したように、本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法の第1実施形態においては、往復動式圧縮機内のモータの速度とこのモータに供給される電流との位相差を求めた後、この位相差の変曲点における“TDC≒0”の地点の速度を検出し、検出された“TDC≒0”の速度を速度指令値（基準値）として格納して、この速度指令値を上記のモータの速度と比較し、比較結果に応じて実際のモータの速度を制御することを特徴とする。
【００３８】
そして、本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置の第2実施形態においては、図5に示したように、上記の運転制御装置は、往復動式圧縮機62内のモータに供給される電流を検出する電流検出部63と、上記のモータに印加される電圧を検出する電圧検出部64と、上記のモータに内蔵されたセンサ（未図示）により往復動式圧縮機62のピストンのTDC値（従ってモータのTDC値）を検出するTDC検出部70と、上記の検出された電圧と電流との位相差を検出し、この検出された位相差の変曲点におけるピストンのTDC値を検出する位相差検出部65と、位相差検出部65により検出されたピストンのTDC値をTDC指令値として設定して格納するTDC指令値格納部66と、このTDC指令値とTDC検出部70により検出されたTDC値とを比較して前記のTDCを制御するためのスイッチング制御信号を出力する制御部69と、上記のスイッチング制御信号に応じて交流電源を内部のトライアックTr1により断続させることによって、往復動式圧縮機62に電圧を印加する電気回路部61と、を備えて構成される。
【００３９】
ここで、制御部69は、上記のTDC指令値をTDC検出部70により検出されたピストンのTDC値と比較して比較信号を出力する比較器68と、比較器68から出力される比較信号に応じてモータに印加される電圧を制御するためのスイッチング制御信号を出力するTDC制御部67と、により構成される。
【００４０】
そして、このように構成された本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置の第2実施形態の動作について、図6に基づいて説明すると、上記の運転制御装置は、特定の負荷条件において、モータに印加される電圧と電流との位相差を検出する段階と、この検出された位相差の変曲点におけるピストンのTDC値を検出して基準TDC指令値として格納する段階と、上記のTDC指令値をTDC検出部70により検出されたTDC値と比較してTDCを制御する段階と、を順次行うようになっている。
【００４１】
詳しくは、先ず、電流検出部63は、モータに供給される電流を検出して位相差検出部65に出力し、また、電圧検出部64は、上記のモータに印加される電圧を検出して位相差検出部65に出力する。
【００４２】
次いで、位相差検出部65は、上記の検出された電圧と電流との位相差、または、各電源電圧（220V／60Hz、220V／50Hz、110V／60Hz、110V／50Hz）と上記の検出された電流との位相差、若しくは、上記のモータの速度と検出された電流との位相差、を検出する（S71）。また、位相差検出部65は、上記の検出された位相差の変曲点におけるピストンのTDC値を検出し（S72）、この検出されたTDC値をピストンのTDC指令値として設定してTDC指令値格納部66に格納する（S73）。ここで、上記の位相差の変曲点で検出されたピストンのTDC値は、“TDC≒0”の地点のTDC値を示す。
【００４３】
次いで、TDC検出部70は、上記のモータに内蔵されたセンサにより上記のピストンのTDC値を検出して制御部69に印加する。
【００４４】
次いで、制御部69内の比較器68は、往復動式圧縮機62に負荷の変動がない場合は（S74）、TDC指令値格納部66から与えられたTDC指令値をTDC検出部70により検出されたピストンのTDC値と比較し、その比較信号をTDC制御部67に与える（S76）。
【００４５】
次いで、TDC制御部67は、比較器68から出力された比較信号に応じて上記のTDC値を制御するためのスイッチング制御信号を電気回路部61に印加する。
【００４６】
次いで、電気回路部61は、TDC制御部67から出力されるスイッチング制御信号に応じて交流電源をトライアックTr1により断続させることによって、上記のモータを駆動させるための所要電圧をそのモータに印加してモータのTDC値を制御する（S77）。従って、上記のモータのTDCが精密かつ正確に制御される。
【００４７】
一方、往復動式圧縮機62に負荷の変動がある場合は（S74）、制御部69内の比較器68は、上記のTDC指令値にルックアップテーブルの該当する補正値を加減算することによって新しいTDC指令値を設定し、この新しく設定されたTDC指令値を利用して圧縮機62のピストンのTDC値を制御する。詳しくは、上記のルックアップテーブルから該当する補正値を読み出し、この補正値を上記のTDC指令値に加減算することによってTDC指令値を補正した後（S75）、この補正されたTDC指令値をTDC検出部70により検出されたピストンのTDC値と比較して（S76）、圧縮機62のピストンのTDC値を制御する（S77）。ここで、上記のルックアップテーブルは、実験により予め設定された補正値が格納されたもので、制御部69内の格納部（未図示）に格納されている。即ち、上記の補正値とは、各負荷による上記のピストンのTDC値と上記のTDC指令値との差値を実験により予め補正した値である。
【００４８】
そして、1周期間のTDC値に対するモータの速度と電流との位相差の変化においては、図7に示したように、モータのTDC値が増加すると、はじめはこのモータの速度と電流との位相差が減少するが、TDC≒0の地点からこの位相差が再び増加する。
【００４９】
図中、E地点は、上記の変曲点（曲線の接線の勾配の極性が変化する点）が発生した時のモータのTDC値を、F地点は、上記のE地点を探索するために増加させるモータのTDC値を、それぞれ示したものである。即ち、上記の位相差の曲線の接線勾配の極性が変化する地点（E地点）を検出するために、上記のモータのTDC値を上記の位相差の変曲点が発生するTDC値（TDC指令値＝E地点のTDC値となる）よりも△だけ増加させる。
【００５０】
従って、上記のモータの速度と前記モータに印加される電流との位相差によってこの位相差の変曲点を検出することができる。即ち、特定の負荷条件において、上記の位相差を検出し、この検出された位相差の変曲点におけるモータのTDC値を検出してTDC指令値として格納する。
【００５１】
また、1周期間のモータのTDC値に対する電圧と電流との位相差の変化においては、図8に示したように、モータのTDC値が増加すると、はじめはこのモータに印加される電圧と電流との位相差が減少するが、TDC≒0の地点からこの位相差が再び増加する。
【００５２】
図中、G地点は、上記の変曲点（曲線の接線の勾配の極性が変化する点）が発生した時のモータのTDC値を、H地点は、上記のG地点を探索するために増加させるモータのTDC値を、それぞれ示したものである。即ち、上記の位相差によって曲線の接線勾配の極性が変化する地点（変曲点＝G地点）を検出するために、上記のモータのTDC値を上記の位相差の変曲点が発生するTDC値（TDC指令値＝G地点のTDC値となる）よりも△だけ増加させる。
【００５３】
このように、特定の負荷条件において、モータに印加される電圧と電流との位相差を検出し、この検出された位相差の変曲点におけるモータのTDC値を検出してTDC指令値として格納する。
【００５４】
ここで、上記の位相差の変曲点におけるモータのTDC値は、製品を出荷する前に、上記の位相差の変曲線検出課程を所定回数反復して行うことによって検出される。
【００５５】
以上説明したように、本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法の第2実施形態においては、モータに印加される電圧と電流との位相差を求めた後、この位相差の変曲点におけるピストンの“TDC≒0”の地点のTDC値を検出し、検出された“TDC≒0”の地点のTDC値をTDC指令値（基準値）として設定して、このTDC指令値を上記のモータのTDC値と比較し、比較結果に応じて実際のモータのTDC値を制御することを特徴とする。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法においては、位相差の変曲点で検出した速度指令値とモータの初期速度値とを比較して比較信号を出力し、この比較信号に応じてモータの速度を制御するためのスイッチング制御信号により往復動式圧縮機の運転を制御するため、往復動式圧縮機の運転を精密かつ正確に制御することができるという効果がある。
【００５７】
また、本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法においては、往復動式圧縮機に負荷の変動がある場合は、製品を出荷する前に、同一負荷条件下で検出したピストンの“TDC≒0”の地点の速度値を速度指令値として設定し、この速度指令値に補正値を加減算することによって往復動式圧縮機内のモータの速度誤差を補償し得る効果がある。
【００５８】
また、本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法においては、位相差の変曲点で検出したTDC指令値とモータのTDC値とを比較して比較信号を出力し、この比較信号に応じてモータのTDCを制御するためのスイッチング制御信号により往復動式圧縮機の運転を制御するため、往復動式圧縮機の運転を精密かつ正確に制御することができるという効果がある。
【００５９】
更に、本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法においては、往復動式圧縮機に負荷の変動がある場合は、製品を出荷する前に、同一負荷条件下で検出したピストンの“TDC≒0”の地点のTDC値をTDC指令値として設定し、このTDC指令値に補正値を加減算することによって往復動式圧縮機内のモータのTDC誤差を補償し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置の第1実施形態の構成を示したブロック図である。
【図２】図1の装置を適用したときの制御方法のフローを示す図である。
【図３】  1周期間のモータ速度値に対するモータの速度と電流との位相差の変化を示したグラフである。
【図４】  1周期間のモータの速度値に対する電圧と電流との位相差の変化を示したグラフである。
【図５】本発明に係る往復動式圧縮機の運転制御装置の第2実施形態の構成を示したブロック図である。
【図６】図5の装置を適用したときの制御方法のフローを示す図である。
【図７】  1周期間のピストンのTDC値に対するモータの速度と電流との位相差の変化を示したグラフである。
【図８】  1周期間のピストンのTDC値に対する電圧と電流との位相差の変化を示したグラフである。
【図９】従来の往復動式圧縮機の運転制御装置の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
21、61…電気回路部
22、62…往復動式圧縮機
23、63…電流検出部
24、64…電圧検出部
25、65…位相差検出部
26…速度指令値格納部
27…速度制御部
28、68…比較部
29、69…制御部
30…速度検出部
66…TDC指令値格納部
67…TDC制御部
70…TDC検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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