DE112013003587T5

DE112013003587T5 - Elektrischer Kompressor

Info

Publication number: DE112013003587T5
Application number: DE112013003587.1T
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Sakai Koji
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2015-04-09
Also published as: JP2014020266A; US20150295532A1; US9479108B2; WO2014013666A1; JP5835137B2

Abstract

Eine Steuerung für einen elektrischen Kompressor legt einen Temperaturanstiegsbereich A, einen Temperaturabfallbereich B und einen stationären Bereich C nach einer Temperaturänderung von Schaltelementen fest und legt eine Trägerfrequenz für jeden der Festlegungsbereiche fest. In dem Bereich A wird die Trägerfrequenz gemäß der Elementtemperatur geändert, so dass die Trägerfrequenz mit der Zunahme der Elementtemperatur beim Start eines Elektromotors abnimmt. In dem Bereich B und dem Bereich C wird die Trägerfrequenz gemäß der Drehzahl eines Kompressionsmechanismus geändert, so dass die Trägerfrequenz ungeachtet der Elementtemperatur mit der Zunahme der Drehzahl des Kompressionsmechanismus abnimmt. Auf diese Weise wird verhindert, dass eine Inverterschaltung eine übermäßig hohe Temperatur erreicht. Außerdem kann ein Schaltverlust unterdrückt werden, während ein Unbehagen eines Benutzers oder von jemand ähnlichem aufgrund von Trägerrauschen verringert werden kann.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-158973 , eingereicht am 17. Juli 2012, die hier per Referenz eingebunden ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen elektrischen Kompressor, in dem eine Inverterschaltung, die einen Elektromotor antreibt, durch ein Ansaugkältemittel, das von einem Kompressionsmechanismus angesaugt wird, kühlt.
Hintergrundtechnik
Herkömmlicherweise ist eine Inverterorrichtung, welche die Temperatur eines Schaltelements erfasst und eine Trägerfrequenz gemäß der erfassten Temperatur ändert, bekannt. Die Invertervorrichtung ist bekannt dafür, die Trägerfrequenz von einer anfänglich festgelegten Frequenz, wenn die erfasste Temperatur wenigstens eine obere Grenzreferenztemperatur ist, in Stufen zu verringern und die Trägerfrequenz auf die anfänglich festgelegte Frequenz zurück zu bringen, wenn die erfasste Temperatur kleiner oder gleich einer unteren Grenzreferenztemperatur ist (siehe nachstehendes Patentdokument 1).
Dokument des Stands der Technik
Patendokument

Patentdokument 1: JP-A-2011-229304 A

Zusammenfassung der Erfindung
Jedoch unterdrückt die vorstehend beschriebene Invertervorrichtung gemäß der herkömmlichen Technologie die Wärmeerzeugung durch das Schaltelement durch stufenweises Verringern der Trägerfrequenz von der anfänglich festgelegten Frequenz, wenn die erfasste Temperatur die obere Grenzreferenztemperatur erreicht. Folglich hat die Invertervorrichtung gemäß der herkömmlichen Technologie ein Problem in der Hinsicht, dass der Schaltverlust unmittelbar nach dem Elektromotorstart und ähnlichem relativ groß ist und die Temperatur einer Inverterschaltung überschwingt, so dass sie wahrscheinlich eine relativ hohe Temperatur erreicht. Wenn die Temperatur der Inverterschaltung übermäßig hoch ist, können Komponenten, welche die Inverterschaltung bilden, in manchen Fällen beschädigt werden.
Wenngleich der Schaltverlust als ein Ergebnis der Verringerung der Frequenz unterdrückt werden kann, ist ein anderes Problem, dass wahrscheinlich häufig Trägerrauschen (Rauschen, das erzeugt wird, wenn ein Elektromotor und die Inverterschaltung gemäß der Trägerfrequenz vibrieren) von dem Elektromotor und der Inverterschaltung erzeugt wird, da die Trägerfrequenz immer verringert wird, wenn die erfasste Temperatur die obere Grenzreferenztemperatur erreicht Ein Benutzer oder jemand ähnliches kann in manchen Fällen bei der Erzeugung des Trägerrauschens Unbehagen empfinden.
Der gegenwärtige Erfinder führte ausgiebige Untersuchungen bezüglich beider vorstehend beschriebener Probleme aus und fand heraus, dass diese beiden Probleme in einem Fall, in dem die Inverterschaltung den Elektromotor des elektrischen Kompressors antreibt und die Inverterschaltung auf dem elektrischen Kompressor montiert ist und von einem von dem Kompressionsmechanismus eingesaugten Ansaugkältemittel gekühlt wird, durch Ändern und Festlegen der Trägerfrequenz gemäß einem Temperaturänderungszustand des Schaltelements und einem Betriebszustand des Kompressionsmechanismus zur Zeit des Starts des Elektromotors behandelt werden können.
Eine Kühlwirkung durch das Ansaugkältemittel ist unmittelbar, nachdem die Inverterschaltung die Ausgabe einleitet und den Elektromotor startet, äußerst gering. Folglich steigt die Temperatur des Schaltelements. Dann endet der Temperaturanstieg des Schaltelements, wenn die Kühlwirkung durch das Ansaugkältemittel gezeigt wird, und ein Zustand, in dem die Temperatur im Wesentlichen konstant ist, wird aufrecht erhalten. In einigen Fällen fällt die Temperatur ein wenig, nachdem der Temperaturanstieg des Schaltelements gestoppt ist, und dann wird der Zustand, in dem die Temperatur im Wesentlichen konstant ist, aufrecht erhalten.
In einem Fall, in dem die Temperatur sich, wie vorstehend beschrieben, ändert, wurde herausgefunden, dass der Temperaturanstieg, der bewirkt, dass die Inverterschaltung eine übermäßig hohe Temperatur erreicht, in einer Temperaturanstiegszeitspanne des Schaltelements begrenzt werden kann, indem die Trägerfrequenz mit Fokus auf die Temperatur des Schaltelements zur Zeit des Starts des Elektromotors festgelegt wird. Da eine erhebliche Temperaturanstiegsänderung, die zu einer übermäßig hohen Temperatur führt, in einer Zeitspanne nach dem Beenden des Temperaturanstiegs nicht auftritt, wurde auch herausgefunden, dass das Trägerrauschen beschränkt werden kann, indem die Trägerfrequenz angesichts eines Betriebsgeräuschs des Kompressionsmechanismus festgelegt wird, und der Schaltverlust kann verringert werden, wenn der Benutzer oder jemand ähnliches Schwierigkeiten beim Wahrnehmen des Trägerrauschens hat.
Die vorliegende Offenbarung wurde angesichts des Vorstehenden gemacht, und es ist eine ihrer Aufgaben, einen elektrischen Kompressor bereitzustellen, der fähig ist, eine Inverterschaltung davon abzuhalten, eine übermäßig hohe Temperatur zu erreichen, die fähig ist, den Schaltverlust zu begrenzen, während das Unbehagen eines Benutzers oder von jemand ähnlichem aufgrund von Trägerrauschen verringert wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein elektrischer Kompressor einen Kompressionsmechanismus, der ein Kältemittel einsaugt und komprimiert, einen Elektromotor, der Motorspulen mit mehreren Phasen umfasst und den Kompressionsmechanismus antreibt, ein Gehäuse, in dem der Kompressionsmechanismus und der Motor aufgenommen sind und ein Ansaugkältemittel, das von dem Kompressionsmechanismus eingesaugt wird, strömt, eine Inverterschaltung, die an dem Gehäuse angebracht ist und die derart angeordnet ist, dass sie von dem Ansaugkältemittel gekühlt wird, wobei die Inverterschaltung Schaltelemente umfasst, die bereitgestellt sind, so dass sie mehreren Phasen entsprechen, einen physikalischen Größendetektor, der Temperaturen der Schaltelemente oder eine physikalische Größe, die zu den Temperaturen der Schaltelemente gehört, erfasst, und eine Steuerung, welche die Inverterschaltung steuert, um durch Schalten der Schaltelemente unter Verwendung einer PWM-Welle, die durch eine PWM-Modulation basierend auf einem Vergleichsergebnis zwischen einer Modulationswelle, die ein Befehl für eine angelegte Spannung an jede der mehreren Phasen ist, und einem Referenzträger Gleichspannung in Wechselspannung umzuwandeln, wobei die Steuerung die Inverterschaltung steuert, um die Wechselspannung an die Motorspulen der mehreren Phasen auszugeben. Die Temperatur der Schaltelemente steigt, wenn die Steuerung die Ausgabe der Wechselspannung einleitet und den Motor startet, und der Temperaturanstieg der Schaltelemente hört anschließend aufgrund des Kühlens der Schaltelemente durch das Ansaugkältemittel auf. Die Steuerung ändert die Trägerfrequenz gemäß einem Wert, der durch den physikalischen Größendetektor in einer Temperaturanstiegszeitspanne, bis der Temperaturanstieg aufhört, erfasst wird, so dass die Trägerfrequenz des Referenzträgers mit der Erhöhung der Temperatur der Schaltelemente beim Start des Elektromotors abnimmt. Die Steuerung ändert die Trägerfrequenz in einer Zeitspanne nach dem Ende des Temperaturanstiegs ab dem Ende des Temperaturanstiegs gemäß einer Drehzahl des Kompressionsmechanismus oder einer physikalischen Größe, die zu der Drehzahl des Kompressionsmechanismus gehört, so dass die Trägerfrequenz ungeachtet des Werts, der von dem physikalischen Größendetektor erfasst wird, mit der Zunahme der Drehzahl des Kompressionsmechanismus abnimmt.
In der Temperaturanstiegszeitspanne wird die Trägerfrequenz gemäß dem Wert geändert, der von dem physikalischen Größendetektor erfasst wird, so dass die Trägerfrequenz des Referenzträgers mit der Zunahme der Temperatur der Schaltelemente beim Start des Elektromotors abnimmt. Folglich kann in einem Fall, in dem die Temperatur der Schaltelemente beim Start des Elektromotors relativ hoch ist, die Anzahl der Schaltbetätigungen in der Temperaturanstiegszeitspanne verringert werden, und der Temperaturanstieg der Inverterschaltung kann unterdrückt werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Inverterschaltung eine übermäßig hohe Temperatur erreicht.
In der Zeitspanne nach dem Beenden des Temperaturanstiegs wird die Trägerfrequenz gemäß der Drehzahl des Kompressionsmechanismus oder der physikalischen Größe, die zu der Drehzahl des Kompressionsmechanismus gehört, geändert, so dass die Trägerfrequenz ungeachtet des von dem physikalischen Größendetektor erfassten Werts mit der Erhöhung der Drehzahl des Kompressionsmechanismus abnimmt. Folglich kann in der Zeitspanne, in welcher die Kühlwirkung durch das Ansaugkältemittel verhindert, dass die Inverterschaltung eine übermäßig hohe Temperatur erreicht, die Anzahl der Schaltbetätigungen verringert werden und der Schaltverlust kann verringert werden, wenn das Betriebsgeräusch des Kompressionsmechanismus relativ groß ist. Die Verringerung der Trägerfrequenz fuhrt wahrscheinlich zu der Erzeugung des Trägerrauschens. Jedoch wird der Benutzer oder jemand ähnlicher Schwierigkeiten haben, das Trägerrauschen wahrzunehmen, da die Trägerfrequenz verringert wird, wenn das Betriebsgeräusch des Kompressionsmechanismus relativ groß ist. Auf diese Weise kann der Schaltverlust unterdrückt werden, während das Unbehagen des Benutzers oder von jemand ähnlichem verringert werden kann.
Auf diese Weise wird verhindert, dass die Inverterschaltung eine übermäßig hohe Temperatur erreicht, und der Schaltverlust kann unterdrückt werden, während das Unbehagen des Benutzers oder von jemand ähnlichem aufgrund des Trägerrauschens verringert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm einer Schaltung, die einen elektrischen Kompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst.
2 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Struktur des elektrischen Kompressors der Ausführungsform darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen schematischen Steuerbetrieb einer Steuerung der Ausführungsform darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Trägerfrequenz-Festlegungsfluss in einem Temperaturanstiegsbereich durch die Steuerung der Ausführungsform darstellt.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Trägerfrequenz-Festlegungsfluss in einem Temperaturabfallbereich durch die Steuerung der Ausführungsform darstellt.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Teil eines Trägerfrequenz-Festlegungsflusses in einem stationären Bereich durch die Steuerung der Ausführungsform darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Teil des Trägerfrequenz-Festlegungsflusses in dem stationären Bereich durch die Steuerung der Ausführungsform darstellt.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Elementtemperaturänderung und die Änderung der Drehzahl des elektrischen Kompressors gemäß der Ausführungsform in einem Fall darstellt, in dem eine Elementtemperatur beim Start eines Elektromotors relativ niedrig ist.
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Elementtemperaturänderung und die Änderung der Drehzahl des elektrischen Kompressors gemäß der Ausführungsform in einem Fall darstellt, in dem eine Elementtemperatur beim Start eines Elektromotors relativ hoch ist.
10 ist ein Diagramm, das eine Elementtemperaturänderung und die Änderung der Drehzahl des elektrischen Kompressors gemäß einem Vergleichsbeispiel in einem Fall darstellt, in dem eine Elementtemperatur beim Start eines Elektromotors relativ hoch ist.
Ausführungsform zum Ausführen der Erfindung
Hier nachstehend werden mehrere Ausführungsformen zur Implementierung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. In den jeweiligen Ausführungsformen kann einem Teil, der einem in einer vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Gegenstand entspricht, die gleiche Bezugszahl zugewiesen werden, und die redundante Erklärung für den Teil kann weggelassen werden. Wenn in einer Ausführungsform nur ein Teil eines Aufbaus beschrieben wird, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Teile des Aufbaus angewendet werden. Die Teile können selbst dann kombiniert werden, wenn nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, selbst wenn nicht explizit beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt es liegt kein Nachteil in der Kombination.
Eine Ausführungsform, auf welche die vorliegende Offenbarung angewendet wird, wird unter Bezug auf 1 bis 10 beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, treibt eine Elektromotorantriebsvorrichtung eines elektrischen Kompressors 10 der Ausführungsform einen Synchronmotor 12 an. Der elektrische Kompressor 10 ist ein Kompressor, der in einem Wärmepumpenkreislauf eines Fahrzeugklimatisierungssystems, welches zum Beispiel Kohlendioxid als ein Kältemittel verwendet, angeordnet ist und einen Kompressionsmechanismus 11 als einen Verbraucher mit dem eingebauten Synchronmotor 12 antreibt. Der elektrische Kompressor 10 ist ein elektrischer Kompressor, der ein gasphasiges Kältemittel in dem Kompressionsmechanismus 11 komprimiert (zum Beispiel ein Kohlendioxidkältemittel wenigstens auf einen kritischen Druck komprimiert) und das gasphasige Kältemittel ausstößt. Der Synchronmotor 12 der Ausführungsform ist zum Beispiel ein Synchronmotor, der eine Vierpol-Dreiphasenspule hat, die einen in Magnete eingebetteten Rotor zum Rotieren hat.
Eine Gleichspannungsversorgung 20, die in 1 dargestellt ist, ist eine Gleichspannungsversorgungsquelle mit einer Hochspannungsbatterie, die fähig ist, zum Beispiel eine Spannung von 288 V auszugeben. Ein Hochspannungsrelaissystem 50 ist in einem Paar von Bussen 30 angeordnet, die sich von der Gleichspannungsversorgung 20 zu einer Inverterschaltung 40 erstrecken. Das Hochspannungsrelaissystem 50 ist derart aufgebaut, dass es mehrere Relais und einen Widerstand hat. Während des Anlegens der Hochspannung leitet das Hochspannungsrelaissystem 50 das Anlegen der Spannung in einem Weg mit dem Widerstand ein und führt dann das Umschalten auf einen Weg ohne den Widerstand ein und wirkt derart, dass kein Einschaltstrom in den Bussen 30 fließt.
Das Hochspannungsrelaissystem 50 sperrt einen elektrischen Leistungsversorgungsweg in einem Fall, in dem in dem elektrischen Kompressor 10 oder ähnlichem ein unnormaler Zustand erfasst wird.
Wie in 1 dargestellt, sind die Kondensatoren 60 und 70 als Glättungseinrichtungen zwischen das Paar von Bussen 30 eingefügt, welche der elektrische Leistungsversorgungsweg von der Gleichspannungsversorgung 20 zu der Inverterschaltung 40 sind. Der Kondensator 60 ist bereitgestellt, um die Spannungsschwankung aufgrund einer Wirkung von einer elektrischen Vorrichtung 9 zu glätten, welche parallel zu der Inverterschaltung 40 mit den Bussen 30 verbunden ist Hier umfassen Beispiele für die elektrische Vorrichtung 9 eine Elektromotorantriebsvorrichtung für das Fahren eines Fahrzeugs, eine Ladevorrichtung und eine Gleichstrom-Gleichstrom-Abwärtswandlervorrichtung.
In einem Fall, in dem zum Beispiel mehrere Elektromotorantriebsvorrichtungen auf einem Fahrzeug montiert sind und die elektrische Vorrichtung 9 eine Elektromotorantriebsvorrichtung für das Fahren eines Fahrzeugs ist, ist die elektrische Vorrichtung 9 eine Hauptantriebsquelle aus den Elektromotorantriebsvorrichtungen, an welche von der Gleichspannungsversorgung 20 elektrische Leistung geliefert wird, und die Antriebsvorrichtung auf der Seite des elektrischen Kompressors 10 einschließlich der Inverterschaltung 40 ist eine untergeordnete Antriebsvorrichtung. Hier ist die Hauptantriebsvorrichtung eine Vorrichtung, an die von der Gleichspannungsversorgung 20 mehr elektrische Eingangsleistung als zum Beispiel an die untergeordnete Antriebsvorrichtung geliefert wird. In manchen Fällen ist die Hauptantriebsvorrichtung eine Vorrichtung, an welche vorzugsweise elektrische Leistung geliefert wird, wenn die Leistungsversorgung beider Antriebsvorrichtungen schwierig ist.
In einem Fall, in dem die elektrische Eingangsleistung für die elektrische Vorrichtung 9 zum Beispiel um wenigstens eine Stelle (wenigstens 10 mal) höher als die elektrische Eingangsleistung über die Inverterschaltung 40 für den elektrischen Kompressor 10 ist, ist es wahrscheinlich, dass eine Spannungsschwankung, die von der Gleichspannungsversorgung 20 über die Busse 30 an die Inverterschaltung 40 angelegt wird, aufgrund der Wirkung der elektrischen Vorrichtung 9 erhöht wird. Der Kondensator 60 wird bereitgestellt, um die Spannungsschwankung zu unterdrücken.
Der Kondensator 70 ist bereitgestellt, um einen plötzlichen Anstieg und Welligkeit, die als eine Folge des Schaltens von Schaltelementen der Inverterschaltung 40 erzeugt werden, zu absorbieren.
Eine Spule 80 ist zwischen einem Verbindungspunkt zwischen einem der Busse 30 und dem Kondensator 60 und einem Verbindungspunkt zwischen dem Bus 30 und dem Kondensator 70 angeordnet. Die Spule 80 ist bereitgestellt, um Interferenzen der Kondensatoren 60 und 70, die parallel zwischen den Bussen 30 bereitgestellt sind, zu unterdrücken. Die Spule 80 ist derart bereitgestellt, dass sie zum Beispiel die Resonanzfrequenz ändert, die durch die Beziehung zwischen dem Kondensator 60 und dem Kondensator 70 erzeugt wird.
Die Spule 80 ist nicht darauf beschränkt, einen Spulenkörper als einen massiven Körper zu haben, und die Busse 30 zwischen den Kondensatoren 60 und 70 können Spulenelemente sein, die von der Länge, Form der Wicklung und ähnlichem der Spule 80 abhängen.
Die Inverterschaltung 40 hat Arme der drei Phasen der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase entsprechend Statorspulen des Synchronmotors 12 und wandelt die über die Busse 30 eingespeiste Gleichspannung durch PWM-Modulation in Wechselspannung um und gibt die Wechselspannung aus.
Der U-Phasenarm ist derart aufgebaut, dass er einen oberen Arm hat, der in der Zeichnung, in der das Schaltelement und eine Rückflussdiode antiparallel geschaltet sind, aufwärts dargestellt ist, und dass er einen unteren Arm hat, der in der Zeichnung, in der das Schaltelement und eine Diode auf die gleiche Weise antiparallel geschaltet sind, abwärts dargestellt ist, und der obere Arm und der untere Arm sind in Reihe geschaltet. Eine Ausgangsleitung 45, die sich von einer Verbindung zwischen dem oberen Arm und dem unteren Arm erstreckt, ist mit einer Motorspule verbunden. Der V-Phasenarm und der W-Phasenarm sind ebenfalls gleich aufgebaut, so dass sie Schaltelemente und Dioden haben, und Ausgangsleitungen 45, die sich von Verbindungen zwischen oberen Armen und unteren Armen erstrecken, sind mit der Motorspule verbunden.
Ein Element, wie etwa ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT), kann in dem Schaltelement verwendet werden. Der Arm hat das Schaltelement, und die Diode kann ein Schaltelement, wie etwa ein rückwärts leitender Bipolartransistor mit isoliertem Gate (RCIGBT), sein, das ein Leistungshalbleiter ist, in dem der IGBT und eine ruckwärtsleitende Diode auf einem Chip integriert sind.
Wenngleich in der Zeichnung nicht dargestellt, wird eine Temperaturerfassungsvorrichtung, welche die Temperatur der Schaltelemente erfasst, in der Inverterschaltung 40 bereitgestellt. Die Elementtemperatur, die von der Temperaturerfassungsvorrichtung erfasst wird, wird an eine Steuerung 100 ausgegeben.
Die Steuerung 100 (Schaltungssteuerung) ist eine Antriebsschaltungseinheit, die den Antrieb des Synchronmotors 12 durch Durchführen der Schaltbetriebssteuerung an jedem der Schaltelemente der Inverterschaltung 40 steuert. Die Kompressordrehzahl-Befehlsinformation von einer Klimatisierungsvorrichtungssteuerung 101 (auf die hier nachstehend in manchen Fällen als Klimatisierungssteuerung Bezug genommen wird), die eine Steuereinrichtung höherer Ebene ist, elektrische Stromwertinformationen der Motorspule, die von einer elektrischen Stromerfassungseinheit 90 erfasst werden, die in dem Bus 30 bereitgestellt ist, Schaltelement-Temperaturinformationen, die von der Temperaturerfassungsvorrichtung erfasst werden, und ähnliches werden in die Steuerung 100 eingespeist, und die Steuerung 100 erzeugt basierend auf diesen Eingangsinformationen eine PWM-Welle (Kerbwelle), die ein Schaltsignal ist, und gibt die PWM-Welle an die Inverterschaltung 40 aus.
Die Klimatisierungssteuerung 101 steuert den Antrieb mehrerer Aktuatormechanismen des Fahrzeugklimatisierungssystems basierend auf verschiedenen Festlegungsbedingungen, Umgebungsbedingungen und ähnlichem. Die Klimatisierungssteuerung 101 steuert den Antrieb eines Elektromotors eines Gebläses 102, das in einem Klimatisierungskanal bereitgestellt ist und über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebsschaltung klimatisierte Luft in einen Fahrgastraum bläst. Die Klimatisierungssteuerung 101 gibt die Drehzahlinformationen des Gebläses 102 an die Steuerung 100 aus.
Wenngleich in der Zeichnung nicht dargestellt, ist ein Verdampfer, der mit dem elektrischen Kompressor 10 eine Kältekreislaufvorrichtung bildet, auf einer strömungsabwärtigen Seite von dem Gebläse 102 in dem Klimatisierungskanal angeordnet, wo das Gebläse 102 angeordnet ist. Der Verdampfer kühlt geblasene Luft. Das Gebläse 102 kann als ein Beispiel für eine zusätzliche Ausrüstung außer dem auf dem Fahrzeug montierten elektrischen Kompressor 10 verwendet werden.
Der elektrische Kompressor 10 ist zum Beispiel in einem Verbrennungsmotorraum eines Autos angeordnet. Der elektrische Kompressor 10 bildet die Kältekreislaufvorrichtung für das Fahrzeugklimatisierungssystem mit einem Kondensator, einem Kompressor und dem Verdampfer.
Wie in 2 dargestellt, ist der elektrische Kompressor 10 mit einem Gehäuse 1 versehen. Das Gehäuse 1 ist aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie etwa einem Aluminiummaterial und einem Aluminiumlegierungsmaterial, ausgebildet und ist zu einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet. Eine Kältemitteleinlassöffnung 1a und eine Kältemittelauslassöffnung 1b sind in dem Gehäuse 1 bereitgestellt.
Die Kältemitteleinlassöffnung 1a ist auf einer Axialrichtungsseite des Gehäuses 1 angeordnet. Ein Kältemittel von einem Kältemittelauslass des Verdampfers strömt in die Kältemittelansaugöffnung 1a. Die Kältemittelausstoßöffnung 1b ist auf der anderen Axialrichtungsseite des Gehäuses 1 angeordnet. Die Kältemittelausstoßöffnung 1b stößt das Kältemittel in Richtung eines Kältemitteleinlasses des Kondensators aus.
Der elektrische Kompressor 10 ist derart aufgebaut, dass er den Kompressionsmechanismus 11, den Synchronmotor 12, die Inverterschaltung 40, eine Inverterabdeckung 2 und ähnliches hat. Der Synchronmotor 12 ist derart aufgebaut, dass er eine Drehwelle 13, einen Rotor 14, einen Statorkern 15, eine Statorspule 16 (Motorspule) und ähnliches hat.
Die Drehwelle 13 ist in dem Gehäuse 1 angeordnet. Eine Axialrichtung der Drehwelle 13 stimmt mit einer Axialrichtung des Gehäuses 1 überein. Die Drehwelle 13 wird von zwei Lagern derart gehalten, dass sie drehbar ist. Die Drehwelle 13 überträgt eine Drehantriebskraft, die von dem Rotor 14 erhalten wird, auf den Kompressionsmechanismus 11. Die Lager werden von dem Gehäuse 1 gehalten.
Der Rotor 14 ist zum Beispiel in einen Permanentmagneten eingebettet, ist zu einer rohrförmigen Form ausgebildet und ist an der Drehwelle 13 befestigt. Der Rotor 14 rotiert mit der Drehwelle 13 basierend auf einem rotierenden Magnetfeld, das von dem Statorkern 15 erzeugt wird.
Der Statorkern 15 ist in Bezug auf den Rotor 14 (Drehwelle 13) auf einer radial äußeren Umfangsseite in dem Gehäuse 1 angeordnet. Eine Axialrichtung des Statorkerns 15, der zu einer rohrförmigen Form ausgebildet ist, stimmt mit der Axialrichtung der Drehwelle 13 überein. Eine Lücke ist zwischen dem Statorkern 15 und dem Rotor 14 ausgebildet. Die Lücke bildet einen Kältemittelströmungsweg 17, in dem das Kältemittel parallel zu der Axialrichtung der Drehwelle 13 strömt.
Der Statorkern 15 ist aus einem magnetischen Körper ausgebildet und wird auf einer Innenumfangsoberfläche des Gehäuses 1 gehalten. Die Statorspule 16 ist um den Statorkern 15 gewickelt. Die Statorspule 16 erzeugt ein rotierendes Magnetfeld.
Der Kompressionsmechanismus 11 ist auf der anderen Axialrichtungsseite von dem Synchronmotor 12 angeordnet. Der Kompressionsmechanismus 11 ist zum Beispiel ein Spiralkompressor, der derart aufgebaut ist, dass er eine feste Spirale und eine bewegliche Spirale hat. Der Kompressionsmechanismus 11 dreht die bewegliche Spirale unter Verwendung einer Drehantriebskraft von der Drehwelle 13 des Synchronmotors 12 und saugt das Kältemittel ein, komprimiert es und stößt es aus.
Die Inverterschaltung 40 ist auf eine Montageoberfläche 1c des Gehäuses 1 montiert. Die Montageoberfläche 1c ist in einem Außenumfangsabschnitt (das heißt, auf einer radial äußeren Umfangsseite der Drehwelle 13) des Gehäuses 1 ausgebildet. In der Ausführungsform ist die Montageoberfläche 1c auf einer Oberseite des Außenumfangsabschnitts des Gehäuses 1 positioniert.
Die Inverterschaltung 40 bildet die Antriebsschaltung, die die Dreiphasenspannung erzeugt, die den Synchronmotor 12 antreibt. Die Inverterabdeckung 2 ist ausgebildet, um die Inverterschaltung 40 zu bedecken. Die Inverterabdeckung 2 ist mit einer (nicht gezeigten) Schraube an dem Gehäuse 1 befestigt.
Mehrere konkave Abschnitte sind in einer Außenumfangswand des Statorkerns 15 bereitgestellt. Jeder der mehreren konkaven Abschnitte ist derart ausgebildet, dass er zu einer radial mittigen Seite der Drehwelle 13 ausgespart ist und sich in einer Axialrichtung parallel zu dem Statorkern 15 erstreckt.
Die mehreren konkaven Abschnitte sind in regelmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung um die Drehwelle 13 herum angeordnet. Jeder der konkaven Abschnitte bildet einen Kältemittelströmungsweg 18 zwischen sich selbst und der Innenumfangsoberfläche des Gehäuses 1. Hier ist ein dünnschichtförmiger Isolationsfilm 19 auf einer Innenoberfläche des konkaven Abschnitts bereitgestellt, der in der Zeichnung aufwärts dargestellt ist. Der Isolationsfilm 19 verhindert die Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel in einem Kältemitteldurchgang 18a des Kältemittelwegs, der in der Zeichnung aufwärts dargestellt ist, und dem Statorkern 15.
Der elektrische Kompressor 10, der in 2 dargestellt ist, umfasst den Aufbau, der von der in 1 dargestellten gestrichelten Linie umgeben ist, und die Steuerung 100 und ähnliches sind ebenfalls in einer Montagekammer für die in 2 dargestellte Inverterschaltung 40 angeordnet. Die Steuerung 100 kann getrennt von einem Hauptkörper des elektrischen Kompressors 10 angeordnet sein.
Wenn ein elektrischer Dreiphasen-Antriebsstrom in der in 2 gezeigten Statorspule 16 des Synchronmotors 12 fließt, wird das rotierende Magnetfeld von dem Statorkern 15 erzeugt, und somit wird eine Drehkraft auf den Rotor 14 erzeugt. Dann rotiert der Rotor 14 mit der rotierenden Welle 13. Die Drehantriebskraft von der rotierenden Welle 13 bewirkt, dass der Kompressionsmechanismus 11 sich dreht und das Kältemittel einsaugt.
In diesem Fall strömt das Niedertemperatur- und Niederdruckansaugkältemittel von der Kältemittelansaugöffnung 1a von der Verdampferseite in das Gehäuse 1. Dann durchläuft das Ansaugkältemittel die Kältemittelströmungswege 17 und 18 und strömt zu der Seite des Kompressionsmechanismus 11. Das Ansaugkältemittel wird von dem Kompressionsmechanismus 11 eingesaugt und von der Kältemittelausstoßöffnung 1b zu der Kondensatorseite ausgestoßen.
Die Inverterschaltung 40 erzeugt Wärme, wenn die Inverterschaltung 40 in Betrieb ist. Die Wärme, die von der Inverterschaltung 40 erzeugt wird, wird durch einen von Wänden umgebenen Abschnitt in des Gehäuses 1 auf das Kältemittel in dem Kältemittelströmungsdurchgang 18a übertragen.
In diesem Fall erzeugt die Statorspule 16 Wärme als ein Ergebnis des Anlegens des elektrischen Dreiphasenstroms. Jedoch verhindert der Isolationsfilm 19 die Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel in dem Kältemittelströmungsdurchgang 18a und dem Statorkern 15. Folglich wird die Inverterschaltung 40 durch das Ansaugkältemittel in dem Kältemittelströmungsdurchgang 18a gekühlt.
Außerdem wird die Wärme, die von der Statorspule 16 erzeugt wird, durch den Statorkern 15 auf das Ansaugkältemittel in dem Kältemittelströmungsweg 17 und dem Kältemittelströmungsweg 18 außer dem Kältemittelströmungsweg 18a übertragen Folglich können der Statorkern 15 und die Statorspule 16 durch das Ansaugkältemittel gekühlt werden.
Als nächstes wird ein Steuerbetrieb durch die Steuerung 100 unter Bezug auf 3 bis 7 beschrieben. In der folgenden Beschreibung des Steuerbetriebs werden in einigen Fällen der Bereich A, der Bereich B und der Bereich C erwähnt. Der Bereich A, der Bereich B und der Bereich C sind zum Beispiel Bereiche, die in 8 dargestellt sind.
In der Ausführungsform ist die Inverterschaltung 40 an einer Position angeordnet, die durch das Ansaugkältemittel, wie vorstehend beschrieben, gekühlt wird. Folglich ist eine Kühlwirkung durch das Ansaugkältemittel unmittelbar, nachdem die Inverterschaltung 40 die Ausgabe einleitet und den Synchronmotor 12 startet, äußerst niedrig, und die Temperatur der Schaltelemente steigt aufgrund der Wärmeerzeugung, die sich aus einem Schaltbetrieb ergibt, schnell. Wie in 8 beispielhaft gezeigt, ist der Temperaturanstiegsbereich (Temperaturanstiegszeitspanne), in welcher die Temperatur der Schaltelemente steigt, der Bereich A.
Dann endet der Temperaturanstieg der Schaltelemente und die Temperatur fällt langsam, wenn sich die Kühlwirkung durch das Ansaugkältemittel zeigt. Wie in 8 beispielhaft gezeigt, ist ein Temperaturabfallbereich (Temperaturabfallzeitspanne), in welcher die Temperatur des Schaltelements fällt, der Bereich B.
Wenn die Kühlwirkung durch das Ansaugkältemittel im Gleichgewicht mit der Wärmeerzeugung der Schaltelemente nach dem Bereich B ist, wird die Temperatur der Schaltelemente in einem stationären Zustand trotz leichten Auf- und Abschwankungen im Wesentlichen konstant gehalten. Wie in 8 beispielhaft gezeigt, ist der stationäre Bereich (stationäre Zeitspanne), in dem die Temperatur der Schaltelemente im Wesentlichen konstant gehalten wird, der Bereich C. Hier entsprechen der Bereich B und der Bereich C Nachtemperaturanstiegs-Beendigungszeitspannen (Nachtemperaturanstiegs-Beendigungszeitspannen) nach dem Beenden des Temperaturanstiegs.
Die Steuerung 100 unterscheidet zwischen den drei Bereichen A, B und C mit verschiedenen Temperaturänderungszuständen der vorstehend beschriebenen Schaltelemente und ändert Trägerfrequenzfestlegungsbetriebe für Referenzträger (auf die hier nachstehend in manchen Fällen als Träger oder Trägerwellen Bezug genommen wird) für jeden der unterschiedlichen Bereiche.
Wie in 3 dargestellt, legt die Steuerung 100 zuerst den Bereich in dem Bereich A als einen Anfangswert fest (Schritt 105), wenn ein Startbefehl für den elektrischen Kompressor 10 eingegeben wird. Dann wird die Temperatur T(n) der Schaltelemente erfasst (Schritt 110). Eine Steuereinheit, die den Steuerbetrieb von Schritt 110 durchführt, um die Temperatur T(n) unter Verwendung der Temperaturerfassungsvorrichtung zu erlangen, welche die Temperatur der Schaltelemente der Inverterschaltung 40 erfasst, kann gemäß der Ausführungsform als ein Beispiel für einen physikalischen Größendetektor verwendet werden. Auf die Temperaturerfassungsvorrichtung kann auch als der physikalische Größendetektor Bezug genommen werden.
Nachdem die Temperatur T(n) der Schaltelemente erfasst ist, wird ΔT, das die Differenz zwischen der Temperatur T(n) und der Temperatur T(n – 1) der Schaltelemente, die während der vorhergehenden Ausführung von Schritt 110 erlangt wurde, berechnet (Schritt 115) Nach der Berechnung von ΔT wird bestimmt, ob der aktuell festgelegte Bereich der Bereich A ist oder nicht (Schritt 120).
In einem Fall, in dem in Schritt 120 der Bereich A bestimmt wird, wird bestimmt, ob ΔT, das in Schritt 115 berechnet wird, ein positiver Wert ist oder nicht (Schritt 125). Das Verfahren geht werter zu Schritt 160, wobei der Bereich in einem Fall, in dem ΔT in Schritt 125 als ein positiver Wert bestimmt wird, das heißt, in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Temperatur der Schaltelemente in einem Anstiegsvorgang ist, in dem Bereich A festgelegt bleibt.
Der Bereich wird in einem Fall, in dem in Schritt 125 bestimmt wird, dass ΔT kein positiver Wert ist, das heißt, in einem Fall, in dem der Temperaturanstieg der Schaltelemente als endend bestimmt wird, auf den Bereich B festgelegt (Schritt 130) und das Verfahren geht weiter zu Schritt 160. In dem anfänglichen Fluss ist T(n – 1) zur Berechnung von ΔT in Schritt 115 nicht vorhanden, und somit geht das Verfahren weiter zu Schritt 160, wobei der Schritt 115 und der Schritt 125 weggelassen werden.
In einem Fall, in dem in Schritt 120 bestimmt wird, dass der Sollbereich nicht der Bereich A ist, wird bestimmt, ob der Sollbereich der Bereich B ist oder nicht (Schritt 140). In einem Fall, in dem in Schritt 140 der Bereich B bestimmt wird, wird bestimmt, ob der Absolutwert von ΔT, der in Schritt 115 berechnet wird, größer als ein vorgegebener Wert ist oder nicht (Schritt 145). Das Verfahren geht in einem Fall, in dem der Absolutwert von ΔT in Schritt 145 als größer als ein vorgegebener Wert bestimmt wird, das heißt, in einem Fall, in dem die Temperatur der Schaltelemente als in einem Abfallvorgang bestimmt wird, zu Schritt 160, wobei der Bereich in dem Bereich B festgelegt bleibt.
Der Bereich wird in einem Fall, in dem in Schritt 145 bestimmt wird, dass der Absolutwert von ΔT kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, auf den Bereich C festgelegt (Schritt 150) und das Verfahren geht weiter zu Schritt 160 Der vorgegebene Wert, der in Schritt 145 mit dem Absolutwert von ΔT verglichen wird, ist ein Wert, der im Voraus festgelegt wird, um fähig zu sein, eine kleine Temperaturschwankung in dem Bereich C auszuschließen, und ist bestimmt, um fähig zu sein, zuverlässig zu bestimmen, ob der Übergang von dem Bereich B zu dem Bereich C durchgeführt wird oder nicht.
In einem Fall, in dem in Schritt 140 bestimmt wird, dass der Sollbereich nicht der Bereich B ist, ist der Sollbereich der Bereich C und das Verfahren geht weiter zu Schritt 160, wobei der Bereich in dem Bereich C festgelegt bleibt. In Schritt 160 wird eine Trägerfrequenz gemäß einem Steuerfluss, der dem Sollbereich entspricht, festgelegt.
In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Sollbereich der Bereich A ist, wird, wie in 4 dargestellt, zuerst die Temperatur T der Schaltelemente erlangt (Schritt 210). Die Elementtemperatur T(n), die in dem in 3 dargestellten Schritt 110 erlangt wird, kann als die Temperatur T verwendet werden.
Nachdem die Temperatur T der Schaltelemente erlangt wurde, wird bestimmt, ob die Temperatur T wenigstens TA (erster Schwellwert) ist (Schritt 220). In einem Fall, in dem die Temperatur T in Schritt 220 als niedriger als TA bestimmt wird (Nein bestimmt wird), wird bestimmt, ob die Temperatur T wenigstens TB (zweiter Schwellwert) ist oder nicht (Schritt 230) Hier ist TA höher als TB Zum Beispiel kann TA auf 115 Grad Celsius festgelegt werden und TB kann auf 100 Grad Celsius festgelegt werden, wenn die zulässige Temperatur der Schaltelemente 125 Grad Celsius ist.
In einem Fall, in dem in Schritt 230 bestimmt wird, dass die Temperatur T niedriger als TB ist (Nein bestimmt wird), ist die Temperatur der Schaltelemente relativ niedrig und die Trägerfrequenz wird auf f0 festgelegt (dritte Frequenz) (Schritt 240). In einem Fall, in dem in Schritt 220 die Temperatur als wenigstens TA bestimmt wird (Ja bestimmt wird), ist die Temperatur der Schaltelemente relativ hoch, und die Trägerfrequenz wird auf f1 (erste Frequenz) festgelegt (Schritt 250).
In einem Fall, in dem in Schritt 230 bestimmt wird, dass die Temperatur T wenigstens TB ist (Ja bestimmt wird), ist die Temperatur der Schaltelemente eine Zwischentemperatur, die wenigstens TB, aber niedriger als TA ist, und die Trägerfrequenz wird auf f2 (zweite Frequenz) festgelegt (Schritt 260) Hier ist f0 höher als f2 und f2 ist höher als f1 Zum Beispiel kann f1 5 kHz sein, f2 kann 10 kHz sein und f0 kann 20 kHz sein.
In einem Fall, in dem während der Ausführung des Schritts 160 der Sollbereich der Bereich B ist, wird, wie in 5 dargestellt, zuerst die Drehzahl Ncomp des Kompressors erlangt (Schritt 310). Die Drehzahl des Kompressors, die hier erlangt wird, kann ein tatsächlicher Wert der Drehzahl des Kompressionsmechanismus 11 (das heißt, des Synchronmotors 12) sein und kann zum Beispiel auch ein Zieldrehzahlbefehlswert sein, der von der Klimatisierungssteuerung 101 ausgegeben wird.
Nach der Erlangung der Drehzahl Ncomp des Kompressors wird bestimmt, ob die Drehzahl Ncomp wenigstens Nα ist oder nicht (Schritt 320), in einem Fall, in dem die Drehzahl Ncomp in Schritt 320 als niedriger als Nα bestimmt wird (Nein bestimmt wird), wird bestimmt, ob die Drehzahl Ncomp wenigstens Nβ ist oder nicht (Schritt 330). Nα ist höher als Nβ.
In einem Fall, in dem die Drehzahl Ncomp in Schritt 330 als niedriger als Nβ bestimmt wird (Nein bestimmt wird), ist die Drehzahl des Kompressors relativ niedrig und die Trägerfrequenz wird auf f0 festgelegt (Schritt 340). In einem Fall, in dem die Drehzahl Ncomp in Schritt 320 als wenigstens Nα bestimmt wird (Ja bestimmt wird), ist die Drehzahl des Kompressors relativ hoch und die Trägerfrequenz wird auf f1 festgelegt (Schritt 350).
In einem Fall, in dem in Schritt 330 die Drehzahl Ncomp wenigstens als Nβ bestimmt wird (Ja bestimmt wird), ist die Drehzahl des Kompressors eine Zwischendrehzahl, die wenigstens Nβ, aber niedriger als Nα ist, und die Trägerfrequenz wird auf f2 festgelegt (Schritt 360).
In einem Fall, in dem der Sollbereich während der Ausführung des Schritts 160 der Bereich C ist, werden, wie in 6 dargestellt, zuerst verschiedene Zustandsgrößen erlangt (Schritt 410). Hier umfassen Beispiele der verschiedenen Zustandsgrößen die Drehzahl Ncomp des Kompressors, die Drehzahl Nblw des Gebläses 102, die Drehzahl Nr. eines in 1 nicht gezeigten Strahlerventilators und Fahrzeugfahrinformationen.
Nach der Erlangung der verschiedenen Zustandsgrößen werden Schritt 320 und Schritt 330 wie in dem Bereich B ausgeführt, und die Größenbeziehung zwischen den Drehzahlen Ncomp, Nα und Nβ wird bestimmt. In einem Fall, in dem die Drehzahl Ncomp als wenigstens Nα bestimmt wird, wird die Trägerfrequenz f1 in Schritt 350 als in dem Bereich B festgelegt. In einem Fall, in dem die Drehzahl Ncomp als wenigstens Nβ, aber niedriger als Nα bestimmt wird, wird die Trägerfrequenz in Schritt 360 auf f2 festgelegt.
In einem Fall, in dem die Drehzahl Ncomp als niedriger als Nβ bestimmt wird (in Schritt 330 Nein bestimmt wird), geht das Verfahren weiter zu dem in 7 dargestellten Schritt 420. In Schritt 420 wird bestimmt, ob das Fahrzeug fährt oder nicht. Es wird in einem Fall, in dem in Schritt 420 bestimmt wird, dass das Fahrzeug nicht fährt, das heißt, in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass das Fahrzeug stoppt, bestimmt, ob die Drehzahl Nr. des Strahlerventilators wenigstens Nrα ist oder nicht (Schritt 430).
Das Verfahren geht in einem Fall, in dem in Schritt 420 bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt, und in einem Fall, in dem in Schritt 430 bestimmt wird, dass die Drehzahl Nr. wenigstens Nrα ist, weiter zu Schritt 440.
In Schritt 440 wird bestimmt, ob die Drehzahl Nblw des Gebläses 102 unter den in Schritt 410 erlangten Zustandsgrößen wenigstens Nbα ist oder nicht. In einem Fall, in dem in Schritt 440 bestimmt wird, dass die Drehzahl Nblw niedriger als Nbα ist (Nein bestimmt wird), wird bestimmt, ob die Drehzahl Nblw wenigstens Nbβ ist oder nicht (Schritt 450) Hier ist Nbα höher als Nbβ.
In einem Fall, in dem in Schritt 450 die Drehzahl Nblw als niedriger als Nbβ bestimmt wird (Nein bestimmt wird), ist die Drehzahl des Gebläses relativ niedrig, und die Trägerfrequenz wird auf f0 festgelegt (Schritt 460). In einem Fall, in dem in Schritt 440 bestimmt wird, dass die Drehzahl Nblw wenigstens Nbα ist (Ja bestimmt wird), ist die Drehzahl des Gebläses relativ hoch, und die Trägerfrequenz wird auf f1 festgelegt (Schritt 470).
In einem Fall, in dem in Schritt 450 die Drehzahl Nblw als wenigstens Nbβ bestimmt wird (Ja bestimmt wird), ist die Drehzahl Nblw des Gebläses eine Zwischendrehzahl, die wenigstens Nbβ, aber niedriger als Nbα ist, und die Trägerfrequenz wird auf f2 festgelegt (Schritt 480).
In einem Fall, in dem die Drehzahl Nr. des Strahlerventilators in Schritt 430 als niedriger als Nrα bestimmt wird, wird bestimmt, ob die Drehzahl Nr. wenigstens Nrβ ist oder nicht (Schritt 490). Hier ist Nrα höher als Nrβ.
In einem Fall, in dem die Drehzahl Nr. des Strahlerventilators in Schritt 490 als wenigstens Nrβ bestimmt wird (Ja bestimmt wird), wird bestimmt, ob die Drehzahl Nblw des Gebläses 102 wenigstens Nbβ ist oder nicht (Schritt 500).
In einem Fall, in dem die Drehzahl Nblw in Schritt 500 als niedriger als Nbβ bestimmt wird (Nein bestimmt wird), wird die Trägerfrequenz auf f0 festgelegt (Schritt 510). Das Verfahren geht auch in einem Fall, in dem in Schritt 490 bestimmt wird, dass die Drehzahl Nr. des Strahlerventilators niedriger als Nrβ ist (Nein bestimmt wird) weiter zu Schritt 510 und die Trägerfrequenz wird auf f0 festgelegt. In einem Fall, in dem die Drehzahl Nblw in Schritt 500 als wenigstens Nbβ bestimmt wird (Ja bestimmt wird), wird die Trägerfrequenz auf f2 festgelegt (Schritt 520).
In den Schritten 490 bis 520 wird die Trägerfrequenz auf f0 festgelegt, wenn der Strahlerventilator eine relativ niedrige Drehzahl hat und wenn die Drehzahl des Gebläses relativ niedrig ist, selbst wenn die Drehzahl des Strahlerventilators die Zwischendrehzahl ist. Außerdem wird die Trägerfrequenz auf f2 festgelegt, wenn die Drehzahl des Strahlerventilators die Zwischendrehzahl ist und die Drehzahl des Gebläses relativ hoch ist oder die Zwischendrehzahl ist.
Nach dem Festlegen der Trägerfrequenz gemäß dem Steuerfluss, der jedem der Bereiche entspricht, in dem in 3 dargestellten Schritt 160, wie vorstehend beschrieben, wird eine Modulationswelle, die ein Spannungsanlegebefehl an die Motorspule des Synchronmotors 12 ist, mit dem Referenzträger der Sollfrequenz verglichen, so dass eine Schaltwelle, die das Schaltelement des Arms jeder der Phasen schaltet, erzeugt wird und als die Schaltwelle festgelegt wird (Schritt 170).
Dann wird die in Schritt 170 festgelegte Schaltwelle an den Arm jeder der Phasen ausgegeben, so dass ein Betrieb des Schaltelements gesteuert wird (Schritt 180). Nach der Ausführung bis zu Schritt 180 ersetzt die Temperatur T(n) der Schaltelemente, die in Schritt 110 erlangt wird, T(n – 1) (Schritt 190), und das Verfahren kehrt zu Schritt 110 zurück, um die anschließende PWM-Zeitspanne zu steuern. Die Steuerung 100 führt die Schaltung durch, die für jede PWM-Zeitspanne ausgegeben wird, indem der in 3 gezeigte Fluss zum Beispiel alle 50 μs ausgeführt wird.
Gemäß dem Aufbau und Betrieb, wie vorstehend beschrieben, ist der elektrische Kompressor 10 ein Kompressor, der durch das Ansaugkältemittel gekühlt wird, so dass der Temperaturanstieg der Schaltelemente beendet wird, nachdem die Temperatur der Schaltelemente der Inverterschaltung 40 steigt, wenn die Steuerung 100 die Ausgabe an die Statorspule 16 einleitet und den Synchronmotor 12 startet.
In dem Bereich A, der der Temperaturanstiegsbereich vor dem Stoppen des Temperaturanstiegs der Schaltelemente ist, ändert die Steuerung 100 die Trägerfrequenz gemäß der erfassten Temperatur T, so dass die Trägerfrequenz des Referenzträgers mit der Zunahme der Temperatur der Schaltelemente beim Starten des Synchronmotors 12 abnimmt.
Auf diese Weise wird die Trägerfrequenz gemäß dem Wert, der von der Temperaturerfassungsvorrichtung in dem Temperaturanstiegsbereich erfasst wird, geändert, so dass die Trägerfrequenz des Referenzträgers mit der Zunahme der Temperatur der Schaltelemente beim Start des Synchronmotors 12 abnimmt Folglich kann in einem Fall, in dem die Temperatur der Schaltelemente beim Starten des Synchronmotors 12 relativ hoch ist, die Anzahl der Schaltbetriebe in dem Temperaturanstiegsbereich verringert werden und der Temperaturanstieg der Inverterschaltung 40 kann unterdrückt werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Inverterschaltung 40 eine übermäßig hohe Temperatur erreicht.
In dem in 4 gezeigten Beispiel wird die Trägerfrequenz in Stufen geändert, so dass die Trägerfrequenz des Referenzträgers mit den Temperaturzunahmen abnimmt, indem die Temperatur T der zwei Schwellwerte von TA und TB verglichen wird.
Folglich wird die Trägerfrequenz in einem Fall, in dem die Elementtemperatur T beim Starten des Motors T0 ist, was, wie in 8 dargestellt, niedriger als TB ist, in dem Bereich A nacheinander von f0 bis f2 und dann auf f1 geändert. Die Trägerfrequenz in dem Bereich A wird in einem Fall, in dem die Elementtemperatur T beim Starten des Motors T1, die, wie in 9 dargestellt, höher als TA ist, auf f1 festgelegt.
Wie aus 8 und 9 offensichtlich, kann in einem Fall, in dem die Temperatur der Schaltelemente beim Starten des Motors T1 ist, was relativ hoch ist, die Anzahl der Schaltbetriebe in dem Bereich A verringert werden und der Temperaturanstieg der Inverterschaltung 40 kann unterdrückt werden. Auf diese Weise kann ein Schaden an einer Komponente einschließlich der Schaltelemente, welche die Inverterschaltung 40 bilden, unterdrückt werden.
In einem Fall, in dem die Trägerfrequenz, wie in einem Vergleichsbeispiel, das in 10 dargestellt ist, ungeachtet der Elementtemperatur T beim Starten des Elektromotors immer f0 ist, wird der Temperaturanstieg, der sich aus dem Schaltbetrieb ergibt, beschleunigt, wenn zum Beispiel die Elementtemperatur T beim Starten des Motors T1 ist, was höher als TA ist, und die zulässige Temperatur der Komponente, welche die Inverterschaltung 40 bildet, überschritten wird.
In diesem Beispiel sind ein Fall, in dem die Trägerfrequenz in dem Bereich A geändert wird, um sich gemäß der Temperatur T beim Starten des Elektromotors von f0 in f2 und dann in f1 zu verwandeln, ein Fall, in dem die Trägerfrequenz geändert wird, um sich von f2 in f1 zu verwandeln, und ein Fall, in dem die Trägerfrequenz f1 ist, enthalten. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Trägerfrequenz in dem Bereich A gemäß der Temperatur T beim Elektromotorstart auch auf jede von f0, f2 und f1 fixiert werden.
Außerdem ändert die Steuerung 100 der Ausführungsform die Trägerfrequenz gemäß der Drehzahl des Kompressionsmechanismus 11, so dass die Trägerfrequenz ungeachtet der erfassten Temperatur T in dem Bereich B und dem Bereich C, die Nachtemperaturanstiegs-Beendigungsbereiche nach dem Beenden des Temperaturanstiegs der Schaltelemente sind, mit der Zunahme der Drehzahl des Kompressionsmechanismus abnimmt.
Die Trägerfrequenz wird gemäß der Drehzahl des Kompressionsmechanismus 11 geändert, so dass die Trägerfrequenz ungeachtet des von der Temperaturerfassungsvorrichtung in den Nachtemperaturanstiegs-Beendigungsbereichen erfassten Werts mit der Zunahme der Drehzahl des Kompressionsmechanismus 11 abnimmt. Folglich kann in einem Bereich, in dem die Kühlwirkung durch das Ansaugkältemittel verhindert, dass die Inverterschaltung 40 eine übermäßig hohe Temperatur erreicht, die Anzahl der Schaltbetriebe verringert werden und der Schaltverlust kann verringert werden, wenn ein Betriebsgeräusch des Kompressionsmechanismus 11 relativ groß ist. Wenn die Trägerfrequenz verringert wird, wird wahrscheinlich Rauschen erzeugt. Da die Trägerfrequenz jedoch verringert wird, wenn das Betriebsgeräusch des Kompressionsmechanismus 11 relativ groß ist (wenn das Trägerrauschen verborgen werden kann), ist es unwahrscheinlich, dass ein Benutzer oder jemand ähnlicher das Trägerrauschen wahrnimmt. Auf diese Weise kann der Schaltverlust unterdrückt werden, während die Unannehmlichkeiten für den Benutzer oder jemand ähnliches aufgrund des Trägerrauschens verringert werden können.
Wie vorstehend beschrieben, wird verhindert, dass die Inverterschaltung 40 eine übermäßig hohe Temperatur erreicht, und der Schaltverlust kann unterdrückt werden, während die Unannehmlichkeit für den Benutzer oder jemand ähnlichen aufgrund des Trägerrauschens gemäß der Ausführungsform verringert werden kann.
Die Nachtemperaturanstiegs-Beendigungsbereiche sind der Bereich B, welcher der Temperaturabfallbereich ist, in dem die Temperatur der Schaltelemente fällt, und der Bereich C, welcher der stationäre Bereich ist, in dem die Temperatur der Schaltelemente im Wesentlichen konstant gehalten wird, nachdem der Temperaturabfall der Schaltelemente beendet ist.
Der Schaltverlust kann unterdrückt werden, während das Unbehagen des Benutzers oder von jemand ähnlichem nicht nur in dem stationären Bereich, in dem die Temperatur der Schaltelemente im Wesentlichen konstant ist, sondern auch in dem Temperaturabfallbereich, in dem die Kühlwirkung durch das Ansaugkältemittel gezeigt wird, in einem transienten Bereich, der den stationären Bereich erreicht, ab dem Starten des Elektromotors verringert werden kann Folglich kann der Schaltverlust weiter unterdrückt werden, während das Unbehagen des Benutzers oder von jemand ähnlichem aufgrund des Trägerrauschens weiter verringert werden kann.
Der elektrische Kompressor 10 ist mit der zusätzlichen Ausrüstung, wie etwa einem drehend angetriebenen Gebläse 102 und dem Strahlerventilator, auf dem Fahrzeug montiert. In einem Fall, in dem die Drehzahl des Kompressionsmechanismus 11 in dem stationären Bereich niedriger als eine vorgegebene Drehzahl (in diesem Beispiel Nβ) ist, ändert die Steuerung 100 die Trägerfrequenz gemäß der Drehzahl der zusätzlichen Ausrüstung, so dass die Trägerfrequenz mit der Zunahme der Drehzahlen der zusätzlichen Ausrüstung abnimmt.
In dem stationären Bereich, in dem die Temperatur der Schaltelemente im Wesentlichen konstant ist, wird die Trägerfrequenz gemäß der Drehzahl der zusätzlichen Ausrüstung geändert, so dass die Trägerfrequenz in einem Fall, in dem die Drehzahl des Kompressionsmechanismus 11 niedriger als eine vorgegebene Drehzahl ist, mit der Zunahme der Drehzahl der zusätzlichen Ausrüstung abnimmt Selbst wenn folglich das Betriebsgeräusch des Kompressionsmechanismus 11 relativ klein ist, kann die Anzahl der Schaltbetriebe verringert werden und der Schaltverlust kann verringert werden, wenn das Betriebsgeräusch der zusätzlichen Ausrüstung relativ groß ist und es unwahrscheinlich ist, dass der Benutzer oder jemand ähnlicher das Trägerrauschen wahrnimmt. Folglich kann der Schaltverlust werter unterdrückt werden, während das Unbehagen des Benutzers oder von jemand ähnlichem aufgrund des Trägerrauschens weiter verringert werden kann.
Außerdem ist ein äußerst effektives Beispiel für die vorstehend beschriebene zusätzliche Ausrüstung das Gebläse 102 des Fahrzeugklimatisierungssystems. Es ist sehr wahrscheinlich, dass ein Geräusch, das sich aus dem Blasen des Gebläses 102 des Fahrzeugklimatisierungssystems ergibt, von einem Fahrgast in dem Fahrzeug wahrgenommen wird. Folglich kann die Anzahl der Schaltbetriebe verringert werden und der Schaltverlust kann verringert werden, wenn das Geräusch, das sich aus dem Blasen des Gebläses 102 ergibt, relativ groß ist, und es ist äußerst unwahrscheinlich, dass der Benutzer oder jemand ähnlicher das Trägerrauschen wahrnimmt, auch wenn das Betriebsgeräusch des Kompressionsmechanismus 11 relativ klein ist. Folglich kann der Schaltverlust weiter unterdrückt werden, während das Unbehagen des Benutzers oder von jemand ähnlichem aufgrund des Trägerrausches weiter verringert werden kann.
In diesem Beispiel wird die Trägerfrequenz während des Fahrzeugfahrens in einem Fall, in dem die Drehzahl Ncomp des Kompressors niedriger als Nβ ist und das Betriebsgeräusch des Kompressionsmechanismus 11 relativ klein ist, gemäß der Drehzahl Nblw des Gebläses 102 geändert. Wenn das Fahrzeug fährt, ist es unnötig zu berücksichtigen, dass der Benutzer oder jemand ähnliches um das Fahrzeug herum ist. Folglich wird bevorzugt, zu verhindern, dass der Benutzer oder jemand ähnlicher in dem Fahrgastraum aufgrund des Trägerrauschens Unbehagen empfindet.
Während des Fahrzeugfahrens wird die Trägerfrequenz gemäß der Drehzahl Nblw des Gebläses 102 geändert. Auf diese Weise kann die Anzahl von Schaltbetrieben verringert werden und der Schaltverlust kann verringert werden, wenn das Geräusch, das sich aus dem Blasen des Gebläses 102 ergibt, relativ groß ist, und es ist äußerst unwahrscheinlich, dass der Benutzer oder jemand ähnlicher in dem Fahrgastraum das Trägerrauschen wahrnimmt.
In diesem Beispiel wird die Trägerfrequenz, wenn das Fahrzeug nicht fährt, in einem Fall, in dem die Drehzahl Nr. des Strahlerventilators relativ hoch ist (in einem Fall, in dem die Drehzahl des Strahlerventilators wenigstens Nrα ist) gemäß der Drehzahl Nblw des Gebläses 102 geändert. Selbst wenn folglich der Benutzer oder jemand ähnlicher um das Fahrzeug herum ist, ist es in einem Fall, in dem die Drehzahl Nr. des Strahlerventilators relativ hoch ist und das Ventilatorrauschen relativ groß ist, unwahrscheinlich, dass ein Trägergeräusch wahrgenommen wird. In einem Fall, in dem das Fahrzeug nicht fährt und die Drehzahl Nr. des Strahlerventilators relativ hoch ist, kann die Anzahl der Schaltbetriebe wie beim Fahrzeugfahren verringert werden und der Schaltverlust kann verringert werden, wenn es äußerst unwahrscheinlich ist, dass das Trägerrauschen aufgrund eines Blasgeräuschs des Gebläses 102 von dem Benutzer oder jemand ähnlichem in dem Fahrgastraum wahrgenommen wird.
In einem Fall, in dem das Fahrzeug nicht fährt und die Drehzahl Nr. des Strahlerventilators relativ niedrig ist (in einem Fall, in dem die Drehzahl des Strahlerventilators niedriger als Nrβ ist), ist das Ventilatorrauschen klein und es ist wahrscheinlich, dass das Trägerrauschen wahrgenommen wird, und somit wird die Trägerfrequenz hoch festgelegt und die Erzeugung des Trägerrauschens wird unterdrückt. In einem Fall, in dem das Fahrzeug nicht fährt und die Drehzahl Nr. des Strahlers die Zwischendrehzahl ist (in einem Fall, in dem die Drehzahl Nr. des Strahlerventilators wenigstens Nrβ, aber niedriger als Nrα ist), wird die Trägerfrequenz festgelegt, indem auch das Blasgeräusch des Gebläses 102 in dem Fahrgastraum zugelassen wird.
In dem stationären Bereich, in dem die Temperatur der Schaltelemente im Wesentlichen konstant ist, kann, wie vorstehend beschrieben, gemäß einem Zustand, in dem es aufgrund des Geräuschs, das als ein Ergebnis des Antriebs der zusätzlichen Ausrüstung erzeugt wird, unwahrscheinlich ist, dass das Trägerrauschen wahrgenommen wird, in einem Fall, in dem die Drehzahl Ncomp des Kompressionsmechanismus 11 niedriger als eine vorgegebene Drehzahl ist (in einem Fall, in dem die Drehzahl Ncomp des Kompressionsmechanismus 11 niedriger als Nβ ist) die Anzahl der Schaltbetriebe verringert werden und der Schaltverlust kann verringert werden.
(Andere Ausführungsform)
Hier vorstehend wurde eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, und vielfältige Modifikationen können implementiert werden, ohne von dem Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform fuhrt die Steuerung 100 jede der Festlegungsumschaltung von dem Bereich A auf den Bereich B und der Festlegungsumschaltung von dem Bereich B auf den Bereich C basierend auf einer einzigen Bestimmung unter Verwendung von ΔT durch. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Festlegungsumschaltung zwischen den Bereichen auch basierend auf mehreren Bestimmungen durchgeführt werden. Die Bereichsfestlegungsumschaltung kann auch durchgeführt werden, wenn die gleiche vorgegebene Bedingung mehrere Male kontinuierlich erfüllt ist, und die Bereichsfestlegungsumschaltung kann auch durchgeführt werden, wenn das Mittel von erfassten Werten aus mehreren Malen eine vorgegebene Bedingung erfüllt.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform führt die Steuerung 100 die Festlegung des Bereichs A, des Bereichs B und des Bereichs C und die Auswahlfestlegung der Trägerfrequenz in dem Bereich A durch Erfassen der Temperatur der Schaltelemente der Inverterschaltung 40 mit der Temperaturerfassungsvorrichtung durch. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Die Bereichsfestlegung und die Trägerfrequenzfestlegung können auch durchgeführt werden, indem eine physikalische Größe erfasst wird, die mit der Temperatur der Schaltelemente zusammenhängt.
Zum Beispiel können die Temperatur einer Leiterplatte, auf der die Inverterschaltung 40 bereitgestellt ist, und eines Montageelements (einschließlich eines Spulenelements, eines Kondensatorelements und ähnlicher) außer den Schaltelementen erfasst werden Außerdem kann auch die Temperatur der Inverterabdeckung 2 erfasst werden Außerdem können neben der Temperatur Zustandsgrößen, wie etwa ein Spannungswert und ein elektrischer Stromwert, erfasst werden. Jede Erfassungseinheit, die die Temperatur der Schaltelemente oder die mit der Temperatur der Schaltelemente zusammenhängende physikalische Größe erfasst, kann als ein Beispiel für den physikalischen Größendetektor verwendet werden.
Außerdem kann auch die vergangene Zeit seit dem Starten des Elektromotors bei der Festlegung des Bereichs A, des Bereichs B und des Bereichs C verwendet werden. In einem Fall, in dem die vergangene Zeit als die mit der Temperatur der Schaltelemente zusammenhängende physikalische Größe bei der Bereichsfestlegung verwendet wird, wird angesichts eines Falls, in dem die Temperaturänderung der Schaltelemente sich aufgrund der Toleranz einer Komponente oder von ähnlichem ändert, das Festlegen auf einer sicheren Seite (Seite der langen Zeit, wobei die Temperaturänderung zuverlässig abgeschlossen ist) bevorzugt.
Außerdem kann die Anzahl der Temperaturen der Schaltelemente und der mit den Schaltelementen zusammenhängenden erfassten physikalischen Größen, um die Bereichsfestlegung und die Trägerfrequenzfestlegung durchzuführen, nicht eins, sondern zwei oder mehr sein Zum Beispiel können die Temperatur der Schaltelemente und die Temperatur des Kondensators 70 verwendet werden. Mit anderen Worten können das Bereichsfestlegungsumschalten und die Trägerfrequenzfestlegung in dem Bereich A basierend auf mehreren physikalischen Größeninformationen durchgeführt werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Trägerfrequenz gemäß einer Bestimmungsbedingung jedes der Bereiche in den drei Stufen von f0, f2 und f1 geändert. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Die Änderung kann auch in zwei Stufen oder vier oder mehr Stufen erfolgen Außerdem kann die Änderung anstelle in Stufen kontinuierlich sein. Außerdem können sich die Trägerfrequenzänderungsmuster von Bereich zu Bereich unterscheiden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der Bereich, in dem die Temperatur der Schaltelemente sich ändert, in den Bereich A, den Bereich B und den Bereich C unterschieden. Jedoch ist die vorliegende Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Offenbarung auch effektiv auf einen Fall angewendet werden, in dem die Temperaturänderung ohne den Bereich B (Temperaturabfallbereich) durchgeführt wird, das heißt, die Temperaturänderung wird für den Übergang von dem Temperaturanstiegsbereich zu dem stationären Bereich durchgeführt.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Drehzahl des Kompressionsmechanismus 11 bei der Bestimmung in dem Bereich B und dem Bereich C verwendet. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die mit der Ausgabe zusammenhängende physikalische Größe, wie etwa die Drehzahl des Kompressionsmechanismus, ebenfalls in der Bestimmung verwendet werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform fuhrt die Steuerung 100 verschiedene Trägerfrequenzfestlegungssteuerungen in dem Bereich B und dem Bereich C durch. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. In dem Bereich B und dem Bereich C, die Nachtemperaturanstiegs-Beendigungsbereiche sind, kann eine gemeinsame Trägerfrequenzfestlegungssteuerung durchgeführt werden. Zum Beispiel kann zum Beispiel die in 5 gezeigte Trägerfrequenzfestlegungssteuerung sowohl in dem Bereich B als auch in dem Bereich C durchgeführt werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Inverterschaltung 40 auf eine Außenoberfläche des Gehäuses 1, insbesondere eine Außenoberfläche eines sogenannten Motorgehäuses, das den Synchronmotor 12 darin aufnimmt, montiert. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt Die Inverterschaltung 40 kann auch an einer Position moniert werden, die von dem Ansaugkältemittel gekühlt wird Zum Beispiel kann die Inverterschaltung 40 auf einer Stelle der Außenoberfläche des Teils (sogenanntes Kompressionsmechanismusgehäuse) des Gehäuses 1, das den Kompressionsmechanismus 11 aufnimmt, worin das Ansaugkältemittel strömt, montiert werden. In einem anderen Beispiel kann die Inverterschaltung 40 auf einer Innenoberfläche des Gehäuses 1 montiert werden, um in direktem oder indirektem Kontakt mit dem Ansaugkältemittel zu sein.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der elektrische Kompressor auf dem Fahrzeug montiert, wobei die zusätzliche Ausrüstung angetrieben wird, um zu rotieren, und die zusätzliche Ausrüstung waren das Gebläse der Klimatisierungsvorrichtung und der Strahlerventilator. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die zusätzliche Ausrüstung ein anderer Elektromotor, wie etwa ein Elektromotor zum Fahrzeugfahren sein, oder kann ein Drehantriebskörper, wie etwa eine Achse und ein Reifen, sein.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Synchronmotor 12 ein Dreiphasenmotor. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Synchronmotor 12 auch ein Elektromotor mit mehreren Phasen mit wenigstens vier Phasen sein.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der elektrische Kompressor 10 für den Wärmepumpenkreislauf des Fahrzeugklimatisierungssystems. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der elektrische Kompressor 10 für einen Wärmepumpenkreislauf eines Gefrierkühlers, der auf einem Fahrzeug montiert ist, oder kann für einen Wärmepumpenkreislauf, der auf einem Behälter montiert ist, sein. Auch kann der Wärmepumpenkreislauf kein beweglicher Wärmepumpenkreislauf oder ein stationärer Wärmepumpenkreislauf sein.

Claims

Elektrischer Kompressor, der umfasst: einen Kompressionsmechanismus (11), der ein Kältemittel einsaugt und komprimiert; einen Elektromotor (12), der Motorspulen mit mehreren Phasen umfasst und den Kompressionsmechanismus antreibt; ein Gehäuse (1), in dem der Kompressionsmechanismus und der Motor aufgenommen sind und ein Ansaugkältemittel, das von dem Kompressionsmechanismus eingesaugt wird, strömt; eine Inverterschaltung (40), die an dem Gehäuse angebracht ist und die derart angeordnet ist, dass sie von dem Ansaugkältemittel gekühlt wird, wobei die Inverterschaltung Schaltelemente umfasst, die bereitgestellt sind, so dass sie mehreren Phasen entsprechen; einen physikalischen Größendetektor (110), der Temperaturen der Schaltelemente oder eine physikalische Größe, die zu den Temperaturen der Schaltelemente gehört, erfasst; und eine Steuerung (100), welche die Inverterschaltung steuert, um durch Schalten der Schaltelemente unter Verwendung einer PWM-Welle, die durch eine PWM-Modulation basierend auf einem Vergleichsergebnis zwischen einer Modulationswelle, die ein Befehl für eine angelegte Spannung an jede der mehreren Phasen ist, und einem Referenzträger Gleichspannung in Wechselspannung umzuwandeln, wobei die Steuerung die Inverterschaltung steuert, um die Wechselspannung an die Motorspulen der mehreren Phasen auszugeben, die Temperatur der Schaltelemente steigt, wenn die Steuerung die Ausgabe der Wechselspannung einleitet und den Motor startet, und der Temperaturanstieg der Schaltelemente anschließend aufgrund des Kühlens der Schaltelemente durch das Ansaugkältemittel aufhört, die Steuerung die Trägerfrequenz gemäß einem Wert ändert, der durch den physikalischen Größendetektor in einer Temperaturanstiegszeitspanne, bis der Temperaturanstieg aufhört, erfasst wird, so dass die Trägerfrequenz des Referenzträgers mit der Erhöhung der Temperatur der Schaltelemente beim Start des Elektromotors abnimmt, und die Steuerung die Trägerfrequenz in einer Zeitspanne nach dem Ende des Temperaturanstiegs ab dem Ende des Temperaturanstiegs gemäß einer Drehzahl des Kompressionsmechanismus oder einer physikalischen Größe, die zu der Drehzahl des Kompressionsmechanismus gehört, ändert, so dass die Trägerfrequenz ungeachtet des Werts, der von dem physikalischen Größendetektor erfasst wird, mit der Zunahme der Drehzahl des Kompressionsmechanismus abnimmt.
Elektrischer Kompressor gemäß Anspruch 1, wobei die Nachtemperaturanstiegs-Beendigungszeitspanne in eine Temperaturabfallzeitspanne, während der die Temperatur der Schaltelemente fällt, und eine stationäre Zeitspanne, während der die Temperatur der Schaltelemente, nachdem der Temperaturabfall der Schaltelemente beendet ist, im Wesentlichen konstant gehalten wird, unterteilt ist.
Elektrischer Kompressor gemäß Anspruch 2, der auf einem Fahrzeug mit einer zusätzlichen Drehantriebsausrüstung (102) montiert ist, wobei die Steuerung die Trägerfrequenz gemäß der Drehzahl der zusätzlichen Ausrüstung oder einer mit der Drehzahl der zusätzlichen Ausrüstung zusammenhängenden physikalischen Größe ändert, so dass die Trägerfrequenz in einem Fall, in dem die Drehzahl des Kompressionsmechanismus in der stationären Zeitspanne niedriger als eine vorgegebene Drehzahl ist, mit der Zunahme der Drehzahl der zusätzlichen Ausrüstung abnimmt.
Elektrischer Kompressor gemäß Anspruch 3, wobei die zusätzliche Ausrüstung ein Gebläse eines Fahrzeugklimatisierungssystems ist.
Elektrischer Kompressor gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung die Trägerfrequenz des Referenzträgers in der Temperaturanstiegszeitspanne in einem Fall, in dem die Temperatur der Schaltelemente beim Start des Elektromotors höher als ein erster Schwellwert (TA) ist, auf eine erste Frequenz (f1) ändert, die Steuerung die Trägerfrequenz des Referenzträgers in der Temperaturanstiegszeitspanne in einem Fall, in dem die Temperatur der Schaltelemente beim Start des Elektromotors kleiner oder gleich dem ersten Schwellwert (TA) und höher als ein zweiter Schwellwert (TB), der niedriger als der erste Schwellwert ist, auf eine zweite Frequenz (f2) festlegt, die Steuerung die Trägerfrequenz des Referenzträgers in der Temperaturanstiegszeitspanne in einem Fall, in dem die Temperatur der Schaltelemente beim Start des Elektromotors kleiner oder gleich dem zweiten Schwellwert (TA) ist, auf eine dritte Frequenz (f0) festlegt, die erste Frequenz (f1) niedriger als die zweite Frequenz (f2) ist, und die zweite Frequenz (f2) niedriger als die dritte Frequenz (f0) ist.