CN110300850B - 用于运行致冷剂压缩机的控制装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于致冷剂压缩机的电子控制装置，至少具有驱动单元及与驱动单元处于作用连接的压缩机构，其包括在运行状态中在致冷剂压缩机的缸体组的缸体内来回运动的活塞，电子控制装置用于探测至少一个物理的过程参数或致冷剂压缩机的功率消耗，探测指向到致冷剂压缩机上的切断信号，所述切断信号结束致冷剂压缩机的运行阶段，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行，所述电子控制装置用于调节由驱动单元施加到曲轴上的转矩，以调整其旋转速度，电子控制装置用于直接在探测到切断信号将制动力矩施加到曲轴上，所述制动力矩与在运行阶段期间存在的正的转矩反向并且其值是所探测的物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度或致冷剂压缩机的功率消耗的函数。

Description

用于运行致冷剂压缩机的控制装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于致冷剂压缩机的电子控制装置，所述致冷剂压缩机至少包括驱动单元以及与驱动单元处于作用连接的压缩机构，所述压缩机构包括至少一个在致冷剂压缩机的运行状态中在致冷剂压缩机的缸体组的缸体内为了符合运行地压缩致冷剂而来回运动的并且通过驱动单元的曲轴而驱动的活塞，其中，所述致冷剂压缩机的电子控制装置至少设置用于，探测至少一个物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度或致冷剂压缩机的功率消耗，探测指向到致冷剂压缩机上的切断信号，所述切断信号结束致冷剂压缩机的运行阶段，在所述运行阶段中，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行，以及所述电子控制装置设置用于调节由驱动单元施加到曲轴上的转矩以用于调整所述曲轴的旋转速度。
此外，本发明涉及用于在冷却设备、优选冰箱或冷冻柜中使用的致冷剂压缩机，其中，所述致冷剂压缩机具有按照本发明的电子控制装置。
此外，本发明涉及一种冷却设备、优选冰箱或冷冻柜，其包括按照本发明的致冷剂压缩机。
本发明也还涉及一种用于运行致冷剂压缩机的方法，所述致冷剂压缩机适合于在冷却设备、优选冰箱或冷冻柜中使用，所述致冷剂压缩机包括用于压缩致冷剂的压缩机构以及驱动单元，其中，所述压缩机构借助驱动单元的加载有转矩的曲轴来驱动。
背景技术
这样的电子控制装置使用在旋转速度变化的致冷剂压缩机。旋转速度变化的致冷剂压缩机具有优点，即，其可以更特定地与要冷却的物体的致冷要求相协调，其方式为，所述致冷剂压缩机例如在致冷要求较低的情况下可以以较低的旋转速度并且在致冷要求提高的情况可以以相应提高的旋转速度运行。
致冷剂压缩机的构造充分已知。所述致冷剂压缩机基本上包括驱动单元和以在缸壳体中在第一和第二死点之间来回运动的活塞形式的压缩机构，所述活塞通过连杆与曲轴连接，所述曲轴又扭转刚性地与驱动单元的转子耦联。
作为驱动单元典型地使用无刷的直流电机。在此可能的是，基于在马达绕组中感应的反向电压(感应反向电压)确定直流电机的转子的相对的位置并且借此也确定马达或压缩机构的旋转速度。该方法在没有单独的传感器的情况下也可实现并且因此能特别简单地执行并且较不易受干扰。
在按照现有技术的致冷剂压缩机中，尤其是在直接跟随致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行的阶段的停住过程期间，出现噪声技术类型的问题。在抽吸和压缩阶段中，不同的气体力(通过系统中的致冷剂压力比引起)和摩擦力(两者共同称为负载力矩)作用到压缩机构上，这在更精细的观察时造成曲轴的在曲轴转角上不均匀的、由于变化的转速。在本申请中，原则上在概念转速和旋转速度之间区分。当指的是曲轴的实际的瞬时的角速度时，使用转速的概念，反之在如下情况使用旋转速度的概念，即，指的是曲轴的每分钟的回转的平均数量，亦即是当说到致冷剂压缩机的转速一般指的是该值。
具体来说，在压缩阶段期间相对于抽吸阶段提高的负载力矩作用到压缩机构上，所述负载力矩必须被驱动单元的运行转矩克服，以便使压缩过程保持进行。该提高的负载力矩导致在压缩阶段期间曲轴的转速的降低。
而在抽吸阶段期间，气体力引起相对于压缩阶段降低的负载力矩。这导致在抽吸阶段期间曲轴的转速提高。
总体上因此在整个曲轴转角上变化的负载力矩作用到压缩机构上并且因此作用到曲轴上，其中，负载力矩的波动宽度特别是与致冷剂循环中的压力比有关并且导致不同高的角加速度并且借此导致在曲轴回转期间曲轴的在曲轴转角上不均匀的转速。
为了补偿运行期间压缩机构的振动和震动，所述压缩机构连同驱动单元通过弹簧元件支撑在壳体中。该振动系统的固有频率按照压缩机类型处于5Hz至16Hz之间。
因此在每个曲轴回转期间反复的、提高的负载力矩在压缩阶段的期间、尤其是在致冷剂压缩机在1000U/min之间700U/min之间的范围之下的旋转速度中运行时导致对压缩机构的冲击，其将压缩机构连同驱动单元压向弹簧元件中并且使其偏移，其中，冲击频率处于振动系统的固有频率的范围中，从而弹簧元件的偏移随着每次曲轴回转这样扩大，使得压缩机构和/或驱动单元可能向壳体撞击，由此可能出现不希望的噪音排放。该情况也是如下事实的原因，即，已知的致冷剂压缩机在正常的经调节的运行阶段中不在1000U/min和700U/min之间的范围之下、亦即不在关于噪音排放临界的旋转速度范围中运行。
但在低的旋转速度时致冷剂压缩机的所述的不希望的噪音排放不仅在正常的经调节的运行中而且特别是也在停住过程期间出现，在所述停住过程期间必须经过这些低的旋转速度。停住过程通常如下进行：
如果在致冷剂压缩机的正常的经调节的运行阶段之后，达到要冷却的物体、例如冰箱的冷却格层的目标温度，在所述运行阶段内，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行，则冰箱的电子控制装置将信号(切断信号)发送给致冷剂压缩机的电子控制装置，利用该信号通知其不再需要冷却功率，因为目标温度已达到。由现有技术已知，接着致冷剂压缩机的电子控制装置切断驱动装置或正的运行转矩(切断时刻)，致冷剂压缩机在所述经调节的运行阶段期间以该正的运行转矩按照规定地运行。停住过程因此直接在探测到切断信号之后以正的运行转矩的断开开始。
压缩机构的曲轴也在切断时刻之后分别经过完整的回转，从第一死点开始(曲轴转角0°)，其中首先经过抽吸阶段(正确地说是：抽吸和反膨胀阶段)，在所述抽吸阶段期间，致冷剂抽吸到缸体内。当缸体已达到第二死点(曲轴转角180°)时，抽吸阶段理论上结束。此后压缩阶段(正确地说是：压缩和推出阶段)开始，在所述压缩阶段期间，处于缸体内的致冷剂被压缩并且从缸体内推出。当活塞又达到了第一死点(曲轴转角360°)时，压缩阶段理论上结束。在实际中，致冷剂的实际的压缩尽管在大致210°的曲轴转角时才开始(与致冷剂压缩机、压力比、阀设计等有关)但无论如何在180°之后，而抽吸阶段大致在30°、但无论如何在第一死点之后开始。
在切断时刻切断致冷剂压缩机的驱动单元引入停住过程并且导致：曲轴处于无驱动的状态(没有正的运行转矩)中并且仅基于惯性还继续旋转，直至其完全停止，即其旋转速度为0，该切断时刻在实际中不与通过电子控制装置探测到切断信号重合而是在时间上轻微向后错开。通俗地也可能说，致冷剂压缩机“减速停止”。
在无驱动的状态期间，曲轴仅基于动能以及惯性而旋转，所述曲轴在切断时刻内在地具有所述动能。因此可以说曲轴未加控制地旋转并且其旋转速度特性与作用到压缩机构上的负载力矩有关。负载力矩导致无驱动旋转的致冷剂压缩机的曲轴的旋转速度的持续不断的降低，从而曲轴的动能越来越少，直至所述动能与致冷剂循环中的压力比有关地不再足够克服负载力矩(极限旋转速度)。
在此要考虑，在切断的驱动单元中，不同于在正常的经调节的运行阶段期间，没有正的运行转矩存在，所述运行转矩抑制负载力矩、尤其是在压缩阶段中的提高的负载力矩，从而在切断的驱动单元中，通过在压缩阶段中的提高的负载力矩而作用到压缩机构上的冲击可以说是未受限制地穿透(durchschlagen)并且因此在弹簧元件的偏移方面的作用还比在正常的经调节的运行阶段的情况下更严重，在后一种情况下，正的运行转矩抑制冲击并且借此对其稍微缓冲。
这又导致，在停住过程期间转速低时弹簧元件的偏移还大于在致冷剂压缩机的正常的经调节的运行期间转速同样小时弹簧元件的偏移并且借此在压缩机构/驱动单元和壳体之间的接触的可能性同样更高，与此总体上关联有较高的噪音排放。
此外出现，对于活塞正好处于压缩阶段中的情况，当曲轴的动能不再足够克服时负载力矩，可能进入如下情况，即，压缩机构的活塞又朝第二死点的方向往回挤压，压缩机构的旋转方向借此反转。
附加的作用到压缩机构上的停止冲击与旋转方向反转关联，所述停止冲击(Anhaltruck)导致弹簧元件的附加的偏移。
正是在停住过程期间，其中如以上已经说明的，没有正的运行转矩抑制负载力矩并且在压缩阶段中作用的提高的负载力矩无论如何已经冲击地对振动系统在其固有频率的范围中进行激励，在这期间，停止冲击基于旋转方向反转还更多地对弹簧元件的偏移作出贡献，从而压缩机构/驱动单元碰在壳体壁上的可能性又提高并且借此引起不希望的噪声排放。
由现有技术已知，通过施加制动力矩结束无驱动的阶段并且由此至少避免致冷剂压缩机的回击和借此停止冲击。在此规定，对在切断时刻之后无驱动地旋转的曲轴在低于确定的旋转速度时通过施加制动力矩主动制动并且将其置于停止运转中。为此需要，在切断时刻之后持续地监控无驱动地旋转的曲轴的旋转速度并且对曲轴在确定的旋转速度时借助制动力矩主动制动，所述制动力矩在停住过程结束时施加到曲轴上，所述旋转速度在任何情况下还必须足够高，以便可以克服负载力矩直至于此，亦即必须处于极限旋转速度之上。
出于能效的原因，导致曲轴停止运转的制动力矩可以以有意义的方式在低于曲轴的确定的旋转速度之后才施加，因为导致以比该确定的旋转速度更高的旋转速度旋转的曲轴停止运转的制动力矩的能量消耗不合比例地高。为了达到该确定的旋转速度，现有技术规定，使相对长的时间段在上述制动过程之前，所述时间段在切断信号和施加制动力矩之间延伸并且在所述时间段中曲轴减速停止，而没有经受正的运行转矩或相反于其的制动力矩减速停止。在切断时刻开始的停住过程在按照现有技术的电子控制装置中因此由如下时间段和最后的制动过程组成，在所述时间段中，曲轴未加控制地减速停止，所述最后的制动过程应该导致曲轴停止运转。
然而出于以上讨论的原因而有问题的是，停住过程尤其是通过曲轴的减速停止以用于达到确定的旋转速度强烈地延长，制动力矩从所述确定的旋转速度开始可以以有意义的方式施加。附加于与此伴随的通过(首先非常缓慢地)经过临界的旋转速度范围而引起的噪音排放构成另一个问题，即，电子控制装置为了持续地监控旋转速度也必须在整个时间段期间提供以电流，在所述时间段中，曲轴未调节地减速停止。电子控制装置的供电的切断因此在按照现有技术的电子控制装置中可以当曲轴置于停止运转了中才进行，所述切断通常通过冷却设备的电子装置进行，致冷剂压缩机在所述冷却设备中使用。
出于所述原因可以因此概括地确定，在小的转速时已知的旋转速度变化的致冷剂压缩机的运行造成对振动系统在其固有频率的范围中的激励并且因此导致不希望的噪音排放。因为该效果可特别强烈地在停住过程期间观察到，在所述停住过程中，致冷剂压缩机的曲轴必须经过关于噪音产生临界的旋转速度范围，所以原则上尽可能短的停住过程是值得期望的。该追求在如现有技术已知的电子控制装置中然而被如下必要性抑制，即，将曲轴的旋转速度首先降低到旋转速度的确定的值之下，然后导致曲轴停止运转的制动力矩可以以合理的能量消耗并且在没有对控制装置的可能的电子构件构成危险的情况下施加。
发明内容
因此本发明的任务是，提供一种用于致冷剂压缩机的电子控制装置，其能够实现致冷剂压缩机、尤其是致冷剂压缩机的曲轴的迅速的并且高能效的停住，并且将通过致冷剂压缩机在小的转速时的运行(亦即尤其是停住过程期间)引起的噪音生成保持得尽可能小。
此外本发明的任务是，提供一种致冷剂压缩机和一种冷却设备，其提供以上所述的优点。
此外本发明的任务是，提供一种用于运行致冷剂压缩机的方法，其能够实现致冷剂压缩机的迅速的并且低成本的停住并且将与制动和停住关联的噪音生成保持得尽可能小。
本发明的描述
上述的任务之一在一种按照本发明的用于致冷剂压缩机的电子控制装置中以下述方式解决，所述致冷剂压缩机至少包括
-驱动单元以及
-与驱动单元处于作用连接中的压缩机构，所述压缩机构包括至少一个在致冷剂压缩机的运行状态中在致冷剂压缩机的缸体组的缸体内为了符合运行地压缩致冷剂而来回运动的并且通过曲轴驱动单元而驱动的活塞，
其中，所述致冷剂压缩机的电子控制装置至少设置用于，
-探测至少一个物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度或致冷剂压缩机的功率消耗，
-探测指向到致冷剂压缩机上的切断信号，所述切断信号结束致冷剂压缩机的运行阶段，在所述运行阶段中，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行，以及电子控制装置设置用于，
-调节由驱动单元施加到曲轴上的转矩，以用于调整其旋转速度，
所述解决方式是，所述电子控制装置此外设置用于，直接在探测到切断信号之后将制动力矩施加到曲轴上，其中，所述制动力矩与在运行阶段期间存在的正的转矩反向并且该制动力矩的值是所探测的物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度或致冷剂压缩机的功率消耗的函数。
制动力矩到曲轴上的按照本发明的施加导致，制动过程直接跟随运行阶段并且因此与停住过程同时开始，在所述运行阶段中，致冷剂压缩机以正的运行转矩运行。因此避免停住过程通过曲轴的减速停止由现有技术已知的延长，所述减速停止是为了在通过施加制动力矩真正引入的制动过程之前降低曲轴的旋转速度。代替之，制动过程在直接跟随探测到切断信号的瞬间开始并且通常延伸直到曲轴停止运转。总体上因此产生相比于现有技术显著缩短的停住过程，所述探测的物理的过程参数停止过程是通过一方面避免曲轴减速停止和另一方面曲轴通过较早地开始制动过程而更较快地制动而决定的。
此外，按照本发明地将制动力矩的值选择为致冷剂压缩机的探测的过程参数的函数能够实现曲轴的特别高能效的制动，因为在制动过程期间的不同的过程时刻，不同的制动力矩可以施加到曲轴上。
将制动力矩选择为致冷剂压缩机的曲轴的旋转速度的函数证实为特别有利，因为尤其是高的制动力矩在制动过程开始时(亦即当旋转速度还高时)伴随着提高的能量损耗。此外可以实现曲轴的迅速的并且同时高能效的停住，其方式为相应存在的制动力矩在整个制动过程上根据曲轴的相应的旋转速度而变化。
因此在按照本发明的电子控制装置的一种优选的实施形式中规定，所述物理的过程参数是曲轴的旋转速度。
因为曲轴的在能量方面有利的制动尤其是在低的旋转速度时可以实现，所以在按照本发明的电子控制装置的另一种优选的实施形式中规定，直接在探测到切断信号之后施加到曲轴上的制动力矩的值与曲轴的如下旋转速度间接成比例，曲轴在探测到切断信号的瞬间占有所述旋转速度。
由此在制动过程开始时(亦即直接在探测到切断信号之后)施加到曲轴上的制动力矩在切断信号之前的运行阶段期间旋转速度高或低的情况下较低或较高地选择。在低的旋转速度时，制动力矩的与此相应的选择导致停住过程的进一步缩短，因为曲轴在停住过程的开始已经经受高的制动力矩。在探测到切断信号的瞬间曲轴的旋转速度高的情况下，制动力矩的按照本发明的选择与之相反导致在停住过程的宽的区间上的较小的能量需求，而按照本发明的停住过程相比于按照现有技术的包括曲轴的减速停止的阶段的停住过程通过已经在停住过程开始时施加的制动力矩然而缩短。
为了进一步缩短停住过程的持续时间并且将伴随在转速小的情况下运行致冷剂压缩机的噪音生成保持得尽可能小，有利的是，在整个停住过程中维持在停住过程开始时施加的制动力矩。因此在按照本发明的电子控制装置的另一种优选的实施形式中规定，维持所述制动力矩直到曲轴停止运转。
在按照本发明的电子控制装置的一种特别优选的实施形式中规定，施加到曲轴上的制动力矩构成制动曲线，其中，确定制动曲线的变化的函数由电子控制装置存储并且优选具有与曲轴的相应当前的旋转速度和/或从探测到切断信号起经过的时间的线性相关性。
制动力矩作为制动曲线的实现能够实现制动力矩的值优化地适配于曲轴的在停住过程期间降低的旋转速度，所述制动曲线描述制动力矩的时间上的变化。从在停住过程开始时制动力矩的值出发(亦即直接在探测到切断信号之后)例如可能的是，将施加的制动力矩的值在停住过程中提高，以便连续地提高制动作用。这可以与曲轴的实际的旋转速度有关地进行，所述旋转速度本身又与施加的制动力矩有关并且随着停住过程持续的持续时间而进一步降低。备选地，也可以放弃在停住过程期间对相应当前的旋转速度的测量和/或利用并且预制的制动曲线确定为从探测到切断信号起经过的时间的函数。
在两种情况下需要的是，确定具体的制动曲线的函数(包括函数参数、即曲轴的当前的旋转速度和/或与从探测到切断信号起经过的时间)由电子控制装置存储。总体上可以由此选择特别有利的制动曲线，其导致，曲轴在停住过程的开始时只轻微制动并且制动作用随着旋转速度的继续的降低而总是变得更高。由此可以实现停住过程进一步缩短以及在停住过程期间致冷剂压缩机的能量需求降低。
在按照本发明的电子控制装置的另一种优选的实施形式中规定，所述电子控制装置设置用于，在探测到切断信号与曲轴停止运转之间延伸的制动时间段内，将曲轴的旋转速度、优选多次、特别优选持续地与预定的旋转速度值比较。
由此可能的是，确定：曲轴在制动时间段期间相应处于多个通过具体选择预定的旋转速度值而确定的旋转速度状况的哪个中。就这点而言证实为特别有利的是，将当前的旋转速度多次或在技术上可能的尽量经常、亦即持续在制动时间段期间以预定的旋转速度值补偿。按照本发明规定，确定制动曲线的由电子控制装置存储的函数对于每个旋转速度状况、亦即对于曲轴的当前的旋转速度的相应所有处于两个预定的旋转速度值之间的值确定所施加的制动曲线的另一个值或另一个变化(例如斜率、曲率)。
因此在按照本发明的电子控制装置的一种特别优选的实施形式中规定，制动曲线的变化基本上遵循分段线性的函数，其中每个所预定的旋转速度值配置有制动时间段的一个区段，在该区段内，该分段线性的函数具有基本上恒定的斜率。
由此按照本发明的电子控制装置能够实现，将制动时间段划分成任意多个区段，其中，制动曲线在每个这些区段中遵循具有配置给相应的区域的确定的斜率的线性函数的变化。由此制动曲线可以以特别简单的、稳定的并且可容易执行的方式施加到曲轴上并且同时保证相应的制动力矩与曲轴的瞬时速度的优化的适配。不同于(分段)线性的函数的严格数学的意义，分段的线性的概念在本文件中这样解释，即，斜率的值可以采用每个任意实数、尤其是还有零。在该意义中可以规定，确定制动曲线变化的函数在制动时间段的一个区段内恒定，其中，上述斜率(与上述的措辞协调)在该区段中为零。
在按照本发明的电子控制装置的另一种特别优选的实施形式中规定，所述制动力矩的由制动曲线的变化得出的值遵循从探测到切断信号起经过的时间的从探测到切断信号的时刻至曲轴停止运转的时刻单调上升的函数。
因为在控制装置的该实施形式中，制动力矩的值遵循从探测到切断信号起经过的时间的从探测到切断信号的时刻至曲轴停止运转的时刻单调上升的(升高或保持相同)、优选严格单调上升的(总是升高)函数，所以保证，曲轴直接在探测到切断信号之后经受的制动作用在整个停住过程期间增加或至少不变小。由此可以保证曲轴的迅速的并且高能效的停住(首先独立于旋转速度的相应的瞬时值和在整个的制动时间段期间的具体的过程)。
本发明的任务也通过一种用于在冷却设备、优选冰箱或冷冻柜中使用的致冷剂压缩机解决，其中，所述致冷剂压缩机具有按照本发明的电子控制装置。
由此按照本发明的电子控制装置的所有以上所述的优点可以结合适合于在冷却设备中使用的致冷剂压缩机利用。尤其是可能的是，将在停住过程期间出现的噪音生成保持得尽可能小并且确保压缩机响应于由冷却设备的控制装置探测到指向于致冷剂压缩机上的切断信号而迅速的以及高能效的停住。
本发明的任务也在一种冷却设备、优选冰箱或冷冻柜中解决，其包括具有按照本发明的电子控制装置的致冷剂压缩机。由此所有以上讨论的优点也在按照本发明的冷却设备中可用。
本发明任务在一种用于运行致冷剂压缩机的方法中如下解决，所述致冷剂压缩机适合于在冷却设备、优选冰箱或冷冻柜中使用，所述致冷剂压缩机具有用于压缩致冷剂的压缩机构以及驱动单元，其中压缩机构借助驱动单元的加载有转矩的曲轴驱动，所述方法包括接着的步骤：
-探测结束运行阶段的切断信号，在所述运行阶段中，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行；
-探测物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度或致冷剂压缩机的功率消耗；
-直接在探测到切断信号之后将制动力矩施加到曲轴上，其中，制动力矩沿其作用方向相反于正的运行转矩并且制动力矩的值是所探测的物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度或致冷剂压缩机的功率消耗的函数。
按照本发明的方法在此能够实现，制动过程直接在探测到切断信号之后并且因此同时与停住过程开始。此外能够实现，将制动过程、亦即尤其是制动力矩的直接在探测到切断信号之后施加的值、亦即与运行转矩反向的转矩的值适配于通过切断信号结束的运行阶段。由此曲轴的停住过程总体上显著缩短，由此不仅噪音生成而且在停住过程期间与导致曲轴停止运转的制动力矩关联的能量消耗能够降低。
在按照本发明的方法的一种优选的实施形式中规定，所述物理的过程参数是曲轴的旋转速度。
因为曲轴在停住过程的开始、亦即直接在探测到切断信号之后占有的旋转速度对于用于停住曲轴需要的制动力矩是决定性的，所以该实施形式能够实现曲轴的特别有效率的和迅速的停住。
因为在曲轴的旋转速度高的情况下用于在确定的时间段中确定地降低旋转速度所需要的制动力矩比在曲轴的旋转速度低的情况下用于在同一个时间段中旋转速度相同地降低而需要的制动力矩高很多，所以在按照本发明的方法的一种特别优选的实施形式中规定，直接在探测到切断信号之后施加到曲轴上的制动力矩的值基本上与曲轴的旋转速度间接成比例，曲轴在探测到切断信号的瞬间占有所述旋转速度。
由此停住过程可以缩短并且用于停住曲轴所需要的总能量消耗显著降低。
为了进一步缩短停住过程，在按照本发明的方法的另一种优选的实施形式中规定，在一个制动时间段内至少局部地、然而优选直到曲轴停止运转维持所述制动力矩，其中，所述制动时间段是在探测到切断信号与曲轴停止运转之间的时间段。
在按照本发明的方法的另一种特别优选的实施形式中规定，所述制动力矩以制动曲线的形式施加到曲轴上，其中，确定制动曲线的变化的函数由电子控制装置存储，并且优选包括与曲轴的相应当前的旋转速度和/或与从探测到切断信号起经过的时间的线性相关性。
通过使用这样的制动曲线，用于停住曲轴需要的制动力矩可以在整个制动过程上变化，这可以用于进一步缩短停住过程。
特别优选地规定，制动力矩的由制动曲线的变化得出的值从探测到切断信号的时刻至曲轴停止运转的时刻单调升高。
因此保证，曲轴经受的制动作用在停住过程中持续增长并且曲轴的迅速的停住是可能的。
为了确定：曲轴在制动时间段期间分别处于多个通过具体选择确定所预定的旋转速度值的旋转速度状况中的哪个，在按照本发明的方法的一种优选的实施形式中规定，在制动时间段期间，将曲轴的旋转速度优选多次、特别优选持续地与预定的旋转速度值比较并且将制动时间段至少局部地、优选将整个制动时间段分成过程时间区段，其中在这些过程时间区段的每个中，曲轴的旋转速度分别处于配置给预定的旋转速度值之一的数值范围中。
为了获得一种可特别简单地执行的并且有效率的制动曲线，在按照本发明的方法的另一种特别优选的实施形式中规定，所述制动曲线的变化基本上遵循过程时间的分段线性的函数，其中，该函数在每个过程时间区段中包括具有恒定的斜率的区段。
附图说明
现在借助实施例进一步解释本发明。附图是示例性的并且虽然应该说明发明思想，但绝不是对其限制或甚至封闭性地给出。
在此示出：
图1示出两个彼此对应的图表，所述图表描述借助按照本发明的控制装置调节的停住过程。
具体实施方式
图1示出两个彼此对应的图表，其将在致冷剂压缩机按照规定地运行的运行阶段II期间并且还有跟随运行阶段的停住过程III期间致冷剂压缩机的曲轴的旋转速度n以及施加到曲轴上的转矩M分别作为过程时间t的函数描述。
在与横坐标的原点重合的时刻t0，按照本发明的电子控制装置探测到指向到致冷剂压缩机上的起动信号。响应于起动信号，致冷剂压缩机的驱动单元将致冷剂压缩机的曲轴置于运动中。在曲轴在致冷剂压缩机的响应的起动过程I的进行中首先运动到预定的位置中之后，曲轴从该位置触发加速到预定的旋转速度nstart。一旦曲轴的旋转速度达到值nstart，则起动过程I结束并且致冷剂压缩机可准备使用，以便在需要时提供由冷却设备需要的冷却功率，在所述冷却设备中使用致冷剂压缩机。只要不存在这样的需要或在其中使用致冷剂压缩机的冷却设备的另一个控制装置未与致冷剂压缩机的按照本发明的电子控制装置通信，则曲轴维持旋转速度nstart。起动速度nstart的达到和保持可以按照本发明借助开环的调节回路实现。
一旦冷却功率的确定的需要通知给按照本发明的电子控制装置，所述冷却功率可以由冷却设备的所述另一个电子控制装置自动确定或由冷却设备的用户手动确定并且所述冷却功率对应于冷却设备内的确定的希望的温度，则曲轴的旋转速度n借助封闭的调节回路从起动速度nstart调节到处于大约700回转每分钟(接着简称rpm)和4000rpm之间的范围中的并且对应于冷却功率的预定的需要的旋转速度理论值nSoll。为此确定的正的运行转矩M施加到曲轴上，所述运行转矩与曲轴的当前的旋转速度n的测量的值协调地变化，直至达到旋转速度理论值nSoll。保持该旋转速度理论值nSoll，直至要求的冷却功率提供给冷却设备并且结果是希望的温度在冷却设备中或冷却设备的区域中、例如冰箱的冷冻格中达到。
跟随希望的温度的达到，这以指向到致冷剂压缩机的切断信号的形式通知给电子控制装置。紧接着切断信号的探测开始的停住过程III按照本发明如下设计，曲轴的完全的停止运转处于所述停止过程的结束：
直接在探测到切断信号之后，电子控制装置将与在运行阶段II中存在的转矩(按照方向)反向的转矩、亦即制动力矩施加到曲轴上并且因此同时引入制动过程。停住过程III因此不具有由现有技术已知的、在制动过程之前的时间段，在所述时间段中，曲轴未加控制地减速停止，以便将曲轴的旋转速度在施加制动力矩之前降低到确定的足够小的值之下。由此停住过程总体上显著缩短，与此伴随如下时间的缩短，在所述时间内，致冷剂压缩机经过关于噪音产生临界的旋转速度范围、亦即在大约700rpm值0rpm之间的范围。
然而因为为了完全制动在探测到切断信号的时刻占有高的旋转速度nSoll的曲轴、亦即将所述曲轴置于停止运转中而需要的制动力矩不仅出于能效的观点并且也出于噪音技术的原因太过于高并且此外也存在危险，即，控制装置和/或致冷剂压缩机的构件在剧烈的制动的期间得到损害，所以按照本发明规定，直接在探测到切断信号之后施加到曲轴上的制动力矩是如下旋转速度的函数，曲轴在探测到切断信号的时刻具有所述旋转速度。
具体来说设置并且由图1明显可看出，直接在探测到切断信号之后施加到曲轴上的制动力矩在曲轴在探测到切断信号的时刻的旋转速度的理论值nSoll高的情况下小于在曲轴在探测到切断信号的时刻的旋转速度nSoll低的情况下。直接在探测到切断信号之后施加到曲轴上的制动力矩的值因此与如下旋转速度nSoll成反比(indirekt proportional)，曲轴在探测到切断信号的时刻占有所述旋转速度。备选地也可以规定，在确定直接在探测到切断信号之后制动力矩的值时，所探测的其他的物理的过程参数、例如致冷剂压缩机的功率消耗出现在曲轴的旋转速度的位置上，亦即制动力矩是其他过程参数的函数。
因此如果曲轴在探测到切断信号的时刻占有高的旋转速度nSoll，则在停住过程的开始施加的制动力矩首先导致曲轴的相对弱的制动，而当曲轴在探测到切断信号的时刻占有低的旋转速度nSoll时，制动作用相对高。
基于已经与停住过程的开始同时开始的制动过程，曲轴的旋转速度比在按照现有技术的致冷剂压缩机中更快速地降低，在所述致冷剂压缩机中，曲轴为了速度降低的目的首先未加控制地减速停止，然后导致曲轴的最后完全的停止运转并且应该阻止在停住过程的最后的瞬时的旋转方向反转的制动力矩施加到曲轴上。
为了取得随着从探测到切断信号起继续的过程时间t总是更强烈的制动作用，施加到曲轴上的制动力矩构成在在探测到切断信号和曲轴停止运转之间延伸的整个制动时间段上延伸的制动曲线。也就是说，曲轴在整个制动时间段期间经受制动力矩。制动力矩的由制动曲线的变化得出的值在此从探测到切断信号的时刻直至曲轴停止运转单调升高。制动曲线的变化可以本身又包含曲轴的相应当前的旋转速度和/或(例如从开始停住过程起经过的)过程时间t的函数，其中，确定该变化的函数由按照本发明的控制装置存储。
在示出的实施例中，制动时间段(没有影响一般性地)分成四个(场景1)或两个(场景2)过程时间区段(T1、T2、T3、T4或T11、T22)。在这些时间区段的每个单独的过程内，曲轴的相应的旋转速度分别处于如下范围中，所述范围分别配置给旋转速度的预先确定的值，由电子控制装置以高的频率、例如以高于10Hz的频率监控所述旋转速度并且将所述旋转速度与旋转速度的预先确定的值(nl、n2、n3、n0或n3、n0)比较。在整个制动时间段上并且因此在所有过程时间区段(Tl、T2、T3、T4或T11、T22)上延伸的制动曲线可以这样构成，使得其遵循过程时间t的分段线性的函数的过程，其中，所述函数的斜率在每个单独的所述过程时间区段(Tl、T2、T3、T4或T11、T22)中分别具有不同的恒定的值。
在旋转速度的最后的未消失的预先确定的值(在两个情形中其为旋转速度n3)之下，过程时间t的上述分段线性的函数的上述斜率采用零值、亦即施加到曲轴上的制动曲线、更准确地说是其值在制动时间段的最后的过程时间区段(在场景1的情况下T4；在场景2的情况下T22)中是恒定的。因此通过按照本发明的电子控制装置引起的制动特性在最后的直接在曲轴停止运转之前的过程时间区段期间区别于其余过程时间区段的该制动特性，在所述其余的过程时间区段内，制动力矩的值分别单调增长或升高。
附图标记列表
M 转矩
N 曲轴的旋转速度
nStart 预定的旋转速度
nSoll 旋转速度的理论值
t 过程时间
t0 起动信号的探测的时刻
Ti，Tii 制动时间段的过程时间区段(i＝l，2，…，11，
22，...)

Claims (28)

1.用于致冷剂压缩机的电子控制装置，所述致冷剂压缩机至少包括：
-驱动单元，以及
-与驱动单元处于作用连接中的压缩机构，所述压缩机构包括至少一个在致冷剂压缩机的运行状态中在致冷剂压缩机的缸体组的缸体内为了符合运行地压缩致冷剂而来回运动的并且通过驱动单元的曲轴而驱动的活塞，
其中，所述致冷剂压缩机的电子控制装置至少设置用于，
-探测至少一个物理的过程参数，
-探测指向到致冷剂压缩机上的切断信号，所述切断信号结束致冷剂压缩机的运行阶段，在所述运行阶段中，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行，以及所述电子控制装置设置用于，
-调节由驱动单元施加到曲轴上的转矩，以用于调整其旋转速度，
其特征在于，所述电子控制装置此外设置用于，直接在探测到切断信号之后将制动力矩施加到曲轴上，其中，所述制动力矩与在运行阶段期间存在的正的转矩反向，并且该制动力矩的值是所探测的物理的过程参数的函数。
2.按照权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，所述物理的过程参数是曲轴的旋转速度(n)或致冷剂压缩机的功率消耗。
3.按照权利要求2所述的电子控制装置，其特征在于，直接在探测到切断信号之后施加到曲轴上的制动力矩的值与曲轴的如下旋转速度(n)间接成比例，曲轴在探测到切断信号的瞬间占有所述旋转速度。
4.按照权利要求1至3之一所述的电子控制装置，其特征在于，维持所述制动力矩直至曲轴停止运转。
5.按照权利要求2或3所述的电子控制装置，其特征在于，施加到曲轴上的制动力矩构成制动曲线，其中，确定制动曲线的变化的函数由电子控制装置存储。
6.按照权利要求5所述的电子控制装置，其特征在于，所述确定制动曲线的变化的函数包括与曲轴的相应当前的旋转速度(n)和/或与从探测到切断信号起经过的时间的线性相关性。
7.按照权利要求5所述的电子控制装置，其特征在于，所述电子控制装置设置用于，在探测到切断信号与曲轴停止运转之间延伸的制动时间段内，将曲轴的旋转速度(n)与预定的旋转速度值比较。
8.按照权利要求7所述的电子控制装置，其特征在于，所述电子控制装置设置用于，在探测到切断信号与曲轴停止运转之间延伸的制动时间段内，将曲轴的旋转速度(n)多次与预定的旋转速度值比较。
9.按照权利要求7所述的电子控制装置，其特征在于，所述电子控制装置设置用于，在探测到切断信号与曲轴停止运转之间延伸的制动时间段内，将曲轴的旋转速度(n)持续地与预定的旋转速度值比较。
10.按照权利要求7至9之一所述的电子控制装置，其特征在于，所述制动曲线的变化遵循分段线性的函数，其中，为每个所述预定的旋转速度值配置制动时间段的如下区段，在所述区段内，该分段线性的函数具有恒定的斜率。
11.按照权利要求5所述的电子控制装置，其特征在于，所述制动力矩的由制动曲线的变化得出的值从探测到切断信号的时刻至曲轴停止运转的时刻单调升高。
12.致冷剂压缩机，其用于在冷却设备中使用，其中，所述致冷剂压缩机包括按照权利要求1至11之一所述的电子控制装置。
13.按照权利要求12所述的致冷剂压缩机，其特征在于，所述冷却设备是冰箱或冷冻柜。
14.冷却设备，其包括按照权利要求12或13所述的致冷剂压缩机。
15.用于运行致冷剂压缩机的方法，所述致冷剂压缩机适合于在冷却设备中使用，所述致冷剂压缩机包括用于压缩致冷剂的压缩机构以及驱动单元，其中，所述压缩机构借助驱动单元的加载有转矩的曲轴驱动，其特征在于，所述方法具有如下步骤：
-探测结束运行阶段的切断信号，在所述运行阶段中，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行；
-探测物理的过程参数；
-直接在探测到切断信号之后将制动力矩施加到曲轴上，其中，所述制动力矩沿其作用方向相反于正的运行转矩并且所述制动力矩的值是所探测的物理的过程参数的函数。
16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，所述冷却设备是冰箱或冷冻柜。
17.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，所述物理的过程参数是曲轴的旋转速度(n)或致冷剂压缩机的功率消耗。
18.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，直接在探测到切断信号之后施加到曲轴上的制动力矩的值间接与曲轴的如下旋转速度(n)成比例，曲轴在探测到切断信号的瞬间占有所述旋转速度。
19.按照权利要求17或18之一所述的方法，其特征在于，在制动时间段内至少局部地维持所述制动力矩，其中，所述制动时间段是在探测到切断信号与曲轴停止运转之间的时间段。
20.按照权利要求19所述的方法，其特征在于，维持所述制动力矩直到曲轴停止运转。
21.按照权利要求19所述的方法，其特征在于，所述制动力矩以制动曲线的形式施加到曲轴上，其中，确定制动曲线的变化的函数由电子控制装置存储。
22.按照权利要求21所述的方法，其特征在于，所述确定制动曲线的变化的函数包括与曲轴的相应当前的旋转速度(n)和/或与从探测到切断信号起经过的时间的线性相关性。
23.按照权利要求21所述的方法，其特征在于，所述制动力矩的从制动曲线的变化得出的值从探测到切断信号的时刻至曲轴停止运转的时刻单调升高。
24.按照权利要求21所述的方法，其特征在于，在制动时间段期间，将曲轴的旋转速度(n)与预定的旋转速度值比较并且将制动时间段至少局部地分成过程时间区段，其中，在每个所述过程时间区段中，曲轴的旋转速度(n)分别处于配置给预定的旋转速度值之一的数值范围中。
25.按照权利要求24所述的方法，其特征在于，在制动时间段期间，将曲轴的旋转速度(n)多次与所述预定的旋转速度值比较。
26.按照权利要求24所述的方法，其特征在于，在制动时间段期间，将曲轴的旋转速度(n)持续地与所述预定的旋转速度值比较。
27.按照权利要求24所述的方法，其特征在于，将整个制动时间段分成所述过程时间区段。
28.按照权利要求24至27之一所述的方法，其特征在于，所述制动曲线的变化遵循过程时间的分段线性的函数，其中，该函数在每个过程时间区段中包括具有恒定的斜率的区段。
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