DE112014003821B4

DE112014003821B4 - Motorgetriebener Kompressor

Info

Publication number: DE112014003821B4
Application number: DE112014003821.0T
Authority: DE
Inventors: Koji Sakai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2021-09-16
Anticipated expiration: 2034-07-30
Also published as: JP6036604B2; CN105473858A; CN105473858B; WO2015025475A1; DE112014003821T5; US10273958B2; JP2015040523A; US20160146209A1

Abstract

Motorgetriebener Kompressor, umfassend:einen Kompressionsmechanismus (11), welcher Kältemittel eines Kälteerzeugungskreises ansaugt und komprimiert;einen elektrischen Motor (12), der den Kompressionsmechanismus antreibt;eine Antriebsschaltkreiseinheit (40A), die an einer Position dahingehend angeordnet ist, durch Kältemittel gekühlt zu werden, welches durch den Kompressionsmechanismus angesaugt wird, wobei die Antriebsschaltkreiseinheit eine Leistung zu dem Motor zum Antrieb des Motors zuführt;eine Temperaturerfassungseinheit (41), welche eine Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit oder eine für die Temperatur relevante Temperatur erfasst; undeine Motorsteuereinrichtung (100), die in der Antriebsschaltkreiseinheit angeordnet ist, um einen Antriebszustand des Motors auf der Grundlage eines Antriebszustandsbefehls des Motors zu steuern, der von einer Kälteerzeugungskreis-Steuereinrichtung (101) ausgegeben wird, die den Kälteerzeugungskreislauf steuert, wobeidie Motorsteuereinrichtung ein vorbestimmtes Antriebsmuster speichert, welches einer Temperatureigenschaft der Antriebsschaltkreiseinheit nach dem Starten des Motors entspricht, undwenn die durch die Temperaturerfassungseinheit erfasste Temperatur zu einer Zeit des Startens des Motors höher oder gleich einer vorbestimmten Temperatur ist, die Motorsteuereinrichtung eine Begrenzungsantriebssteuerung gemäß dem vorbestimmten Antriebsmuster ungeachtet des Antriebszustandsbefehls ausführt, und, nachdem die Begrenzungsantriebssteuerung abgeschlossen ist, die Motorsteuereinrichtung zu einer normalen Antriebssteuerung zum Antrieb des Motors auf Grundlage des Antriebszustandsbefehls übergeht, wobeidas vorbestimmte Antriebsmuster beim Starten des Motors auf der Grundlage einer Wärmeerzeugungseigenschaft der Antriebsschaltkreiseinheit und einer Kühlungseigenschaft der Antriebsschaltkreiseinheit, die durch das Kältemittel bewirkt wird, eingestellt ist, und wobeiwenn der Motor gestartet wird, das vorbestimmte Antriebsmuster dahingehend eingestellt wird, die Begrenzungsantriebssteuerung, in welcher die Motorsteuereinrichtung den Motor durch Begrenzen einer Zufuhrleistung zu dem Motor dahingehend antreibt, der Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit nicht zu ermöglichen, eine zulässige obere Grenztemperatur zu überschreiten, unddas vorbestimmte Antriebsmuster einen ersten Zeitabschnitt und einen zweiten Zeitabschnitt aufweist, welcher von dem ersten Zeitabschnitt aus übergeht, wobei die Zufuhrleistung in dem zweiten Zeitabschnitt größer als die Zufuhrleistung in dem ersten Zeitabschnitt ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-172582 , die am 22. August 2013 angemeldet wurde, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen motorgetriebenen Kompressor, in welchem eine Antriebsschaltkreiseinheit, die einen elektrischen Motor antreibt, durch Kältemittel gekühlt wird, das durch einen Kompressionsmechanismus angesaugt wird.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Bisher gibt es einen elektrischen Kompressor, in welchem ein Temperatursensor, der in einer Antriebsschaltkreiseinheit angeordnet ist, eine Temperatur einer Schalteinrichtung erfasst. Ein Motor wird unter Reduzierung einer Abgabe- bzw. Ausgangseigenschaft bzw. Ausgangskennlinie, wie einer Rotationsgeschwindigkeit oder Beschleunigungsrate, gemäß der erfassten Temperatur angetrieben. Somit wird Wärmeerzeugung der Antriebsschaltkreiseinheit unterdrückt, wenn der Motor bei einer hohen Temperatur in Betrieb genommen wird. In dem elektrischen Kompressor wird die Temperaturerfassung durch den Temperatursensor wiederholt, um die Rotationsgeschwindigkeit oder die Beschleunigungsrate des Motors sequenziell bzw. fortlaufend zu aktualisieren. Mit dem vorstehenden Aufbau kann die Rotationsgeschwindigkeit des Motors gemäß einer Änderung der Temperatur der Schalteinrichtung der Antriebsschaltkreiseinheit geändert werden, welche der Wärmeerzeugung zurechenbar ist, die durch den Schaltvorgang oder dem Kühlen durch das Kältemittel bewirkt wird (siehe beispielweise die nachfolgende Patentliteratur 1).
LITERATUR DES STANDS DER TECHNIK
PATENTLITERATUR

Patentliteratur 1: JP 2009-150321A
Patentliteratur 2: US 2009/0092501 A1

Die US 2009/0092501 A1 lehrt ein System und ein Verfahren zum Schützen eines Kompressors. Dieser Kompressor hat einen Elektromotor, der den Kompressor antreibt, und einen Inverterantrieb, der elektrische Energie von einer Energiequelle empfängt und elektrische Energie zum Kompressor liefert. Der Inverterantrieb umfasst ein Steuermodul zum Steuern der Drehzahl und Leistungsabgabe des Kompressors. Der Inverterantrieb umfasst ferner einen Wärmeableitsensor, der eine Wärmeableittemperatur zum Steuermodul sendet.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Jedoch gibt es bei dem elektrischen Kompressor einen Fall, in welchem die zeitliche Steuerung, mit welcher die Rotationsgeschwindigkeit oder die Beschleunigungsrate der Motoränderungen verzögert ist. Die Verzögerung tritt infolge einer Verzögerung der Temperaturerfassung durch den Temperatursensor bezüglich der Änderung in der Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit auf, welche der Wärmeerzeugung der Schalteinrichtung oder dem Kühlen durch das Kältemittel zurechenbar ist. Der Grund, warum die Temperaturerfassung verzögert ist, ist, weil der Temperatursensor die Temperatur einer wärmeerzeugenden Komponente wie der Schalteinrichtung über ein Element erfasst, welches aus einem isolierenden Material hergestellt ist. Ein anderer Grund ist, weil der Temperatursensor per se eine Wärmekapazität aufweist.
Mit dem vorstehenden Aufbau wird unmittelbar nach Inbetriebnahme, wenn das Kühlen durch das Kältemittel nicht hinreichend ausgeführt wurde, sodass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit hoch ist, die erfasste Temperatur niedriger als eine wirkliche Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit. In diesem Fall kann die Temperaturanstiegs-Unterdrückungswirkung der Antriebsschaltkreiseinheit nicht hinreichend ausgeübt werden. Wenn das Kühlen durch das Kältemittel hinreichend ausgeführt wird, sodass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit gesenkt wird, wird die erfasste Temperatur höher als die wirkliche Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit. In diesem Fall wird die Motorrotationsgeschwindigkeit mehr als nötig unterdrückt bzw. niedrig gehalten, was zu einer Reduzierung der Ausgabe bzw. Leistung des Kompressionsmechanismus führt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen motorgetriebenen Kompressor zu schaffen, der in der Lage ist, eine Temperatur einer Antriebsschaltkreiseinheit dahingehend zu halten, dass diese niedriger oder gleich einer zulässigen oberen Grenztemperatur ist, und der in der Lage ist, eine Reduzierung der Abgabe des Kompressionsmechanismus zu unterdrücken.
Diese Aufgabe ist durch einen motorgetriebenen Kompressor mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Motorsteuereinrichtung speichert ein vorbestimmtes Antriebsmuster entsprechend einer Temperatureigenschaft bzw. -kennlinie der Antriebsschaltkreiseinheit nach Starten des Motors. Wenn die durch die Temperaturerfassungseinheit erfasste Temperatur zu einer Zeit des Startens des Motors höher oder gleich einer vorbestimmten Temperatur ist, führt die Motorsteuereinrichtung eine Begrenzungsantriebssteuerung gemäß einem vorbestimmten Antriebsmuster ungeachtet des Antriebszustandsbefehls aus. Nachdem die Begrenzungsantriebssteuerung abgeschlossen ist, geht die Motorsteuereinrichtung zu einer normalen Antriebssteuerung zum Antreiben des Motors auf der Grundlage des Antriebszustandsbefehls über.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau steuert, wenn die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit oder eine relevante Temperatur höher oder gleich einer vorbestimmten Temperatur zu einer Zeit des Startens des Motors ist, die Motorsteuereinrichtung zunächst unabhängig von einem Antriebszustandsbefehl von einer Kälteerzeugungskreis-Steuereinrichtung einen begrenzten Antrieb des Motors durch ein vorbestimmtes Antriebsmuster, welches im Voraus gespeichert ist. Anschließend geht die Motorsteuereinrichtung von der Begrenzungsantriebssteuerung zu einer normalen Antriebssteuerung auf der Grundlage des Antriebszustandsbefehls über. Das vorbestimmte Antriebsmuster wird auf der Grundlage der Wärmeerzeugungseigenschaft bzw. -kennlinie der Antriebsschaltkreiseinheit und der Kühlungseigenschaft bzw. -kennlinie der Antriebsschaltkreiseinheit durch das Kältemittel, nachdem der Motor startet, eingestellt, und ermöglicht es dem Motor, angetrieben zu werden, während die Zufuhrleistung zu dem Motor so begrenzt wird, dass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit nicht die zulässige obere Grenztemperatur überschreitet.
Wie vorstehend beschrieben, kann, wenn der Motor startet, der Motor auf der Basis der Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit oder der relevanten Temperatur, welche zu Beginn erfasst wird, angetrieben werden, während eine Zufuhrleistung zu dem Motor durch das vorbestimmte Antriebsmuster, das im Voraus gespeichert ist, begrenzt wird, sodass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit die zulässige obere Grenztemperatur nicht überschreitet. Es besteht keine Notwendigkeit, die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit oder die relevante Temperatur wiederholt zu erfassen, und keine Notwendigkeit, den Antrieb des Motors auf der Grundlage der wiederholt erfassten Temperatur zu steuern.
Daher kann, wenn die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit ansteigt, der Motor daran gehindert werden, auf der Grundlage einer Temperatur unterhalb der wirklichen Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit angetrieben zu werden, um so nicht hinreichend einen Temperaturanstieg der Antriebsschaltkreiseinheit zu unterdrücken. Wenn die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit zurückgeht, kann der Motor daran gehindert werden, auf der Grundlage einer Temperatur angetrieben zu werden, die höher als die wirkliche Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit ist, um den Antrieb des Motors mehr als nötig zu unterdrücken. Auf diese Weise kann, wenn der elektrische Kompressor startet, die Antriebsschaltkreiseinheit auf der zulässigen oberen Grenztemperatur oder unterhalb derselben gehalten werden, und die Abgabereduzierung des Kompressionsmechanismus kann unterdrückt werden.
Figurenliste

1 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches, teilweise mit Blöcken darstellt, einen Schaltkreis darstellt, der einen elektrischen Kompressor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel enthält.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche den elektrischen Kompressor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, welches schematisch den Steuerungsablauf darstellt, wenn eine Motorsteuereinrichtung einen Motor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel startet.
4 ist ein Flussdiagramm, welches einen Leistungsbegrenzungs-Steuerablauf der Motorsteuerungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
5 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Verhältnis zwischen einer Temperatur einer Wärmeerzeugungskomponente bzw. einer wärmeerzeugenden Komponente und einer Drehzahl eines Synchronmotors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
6 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Verhältnis zwischen einer Temperatur einer wärmeerzeugenden Komponente und einer Drehzahl eines Synchronmotors in einem Vergleichsbeispiel darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, welches einen Leistungsbegrenzungs-Steuerablauf einer Motorsteuereinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt.
8 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Verhältnis zwischen einer Temperatur einer wärmeerzeugenden Komponente und einer Drehzahl eines Synchronmotors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt.
9 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Verhältnis zwischen einer Temperatur einer wärmeerzeugenden Komponente und einer Drehzahl eines Synchronmotors gemäß einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsbeispielen kann ein Teil, der einem in einem vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Gegenstand entspricht, der gleichen Bezugsziffer zugeordnet sein, und redundante bzw. wiederholte Erläuterung dieses Teils kann weggelassen sein. Wenn nur ein Teil einer Ausgestaltung in einem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, kann ein anderes vorhergehendes Ausführungsbeispiel auf die anderen Teile der Ausgestaltung angewandt werden. Die Teile können kombiniert werden, selbst wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsbeispiele können teilweise kombiniert werden, selbst wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Ausführungsbeispiele kombiniert werden können, vorausgesetzt, dass kein Nachteil in der Kombination liegt.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf 1-6 beschrieben.
Wie in 1 dargestellt ist, enthält ein elektrischer Kompressor 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Kompressionsmechanismus 11, einen Synchronmotor 12 und eine Antriebsschaltkreiseinheit 40A. Der elektrische Kompressor 10 ist ein Kompressor, der in einem Kälteerzeugungskreislauf einer Fahrzeugklimaanlage mit beispielsweise Kohlendioxid als Kältemittel angeordnet ist, und treibt den Kompressionsmechanismus 11 als eine Last mit Hilfe des eingebauten Synchronmotors 12 an. Der Synchronmotor 12 entspricht einem Motor gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
Der elektrische Kompressor 10 ist ein elektrischer Kompressor, welcher Gasphasenkältemittel in dem Kompressionsmechanismus 11 komprimiert und abgibt. Der Kompressionsmechanismus 11 komprimiert das Kältemittel auf einen kritischen Druck oder höher, wenn das Kältemittel beispielsweise ein Kohlendioxidkältemittel ist, und gibt das Kältemittel ab. Der Synchronmotor 12 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise ein Synchronmotor mit einer Vierpol-Dreiphasen-Spule zum rotierenden Antrieb eines Motors mit eingebetteten Magneten.
Eine Gleichstromleistungszufuhr 20, die in 1 dargestellt ist, ist eine Gleichstromspannungs-Zufuhrquelle mit einer Hochspannungsbatterie, die in der Lage ist, eine Spannung von beispielsweise 288 Volt auszugeben. Ein Hochspannungs-Relaissystem 50 ist in einem Paar von Bussen bzw. Sammelleitungen 30 angeordnet, die sich von der Gleichstromleistungsquelle 20 zu einem Inverterschaltkreis 40 erstrecken. Das Hochspannungs-Relaissystem 50 enthält ein Mehrfachrelais und einen Widerstand. Das Hochspannungs-Relaissystem 50 weist eine Funktion des Umschaltens von einem Pfad mit einem Widerstand nach Starten einer Spannungsanlegung auf einen Pfad ohne Widerstand auf, um einen in den Sammelleitungen 30 strömenden Einschaltstoßstrom zu vermeiden, wenn eine hohe Spannung angelegt wird.
Das Hochspannungs-Relaissystem 50 blockiert einen Leistungszufuhrpfad in einem Fall, wenn ein anormaler Zustand in dem elektrischen Kompressor 10 oder dergleichen erfasst wird.
Wie in 1 dargestellt ist, sind Kondensatoren 60 und 70 als Glättungseinheiten zwischen dem Paar von Sammelleitungen 30 angeordnet, welche der Leistungszufuhrpfad von der Gleichstromleistungsquelle 20 zu dem Inverterschaltkreis 40 sind. Der Kondensator 60 ist angeordnet, um eine Spannung, die durch einen Einfluss einer anderen elektrischen Einrichtung 9 variiert, die an den Sammelleitungen 30 parallel zu dem Inverterschaltkreis 40 angeschlossen ist. In diesem Beispiel ist die elektrische Einheit 9 aus einer Fahrzeugfahrt-Motorantriebseinrichtung, einer Ladeeinrichtung oder einer Abwärts-Gleichstrom/Gleichstrom-Umwandlungseinrichtung ausgebildet.
Wenn beispielsweise mehrere Motorantriebseinrichtungen an einem Fahrzeug angebracht sind und die elektrische Einrichtung 9 die Fahrzeugfahrt-Motorantriebseinrichtung ist, ist die elektrische Einrichtung 9 eine Hauptantriebseinrichtung unter den Motorantriebseinrichtungen, an welche Leistung von der Gleichstromzufuhr 20 zugeführt wird, und die Antriebsschaltkreiseinheit 40A, welche den Inverterschaltkreis 40 enthält, eine Nebenantriebseinrichtung. In diesem Beispiel ist die Hauptantriebseinrichtung eine Einrichtung, die hinsichtlich einer Eingangsleistung, welche von der Gleichstromleistungszufuhr 20 zugeführt wird, größer als die Nebenantriebseinrichtung ist. Die Hauptantriebseinrichtung kann eine Einrichtung sein, an welche die Leistung vorzugsweise zugeführt wird, wenn Leistungszufuhr zu beiden dieser Antriebseinrichtungen schwierig ist.
Wenn eine Eingangsleistung an die elektrische Einrichtung 9 beispielsweise zumindest zehnmal größer als die Eingangsleistung zu dem elektrischen Kompressor 10 über den Inverterschaltkreis 40 ist, ist es wahrscheinlich, dass eine Variation der an den Inverterschaltkreis 40 von der Gleichstromleistungszufuhr 20 über die Sammelleitungen 30 angelegen Spannung infolge des Einflusses der elektrischen Einrichtung 9 größer wird. Der Kondensator 60 ist vorgesehen, um die Spannungsvariation zu unterdrücken.
Der Kondensator 70 ist vorgesehen, um Stoß bzw. Überspannung und Welligkeit zu absorbieren, welche durch Schalten der Schalteinrichtung des Inverterschaltkreises 40 verursacht werden.
Eine Spule 80 ist zwischen einem Verbindungspunkt zwischen einer der Sammelleitungen 30 und dem Kondensator 60 und einem Verbindungspunkt zwischen der Sammelleitung 30 und dem Kondensator 70 angeordnet. Die Spule 80 ist vorgesehen, um Interferenz zwischen den Kondensatoren 60 und 70 zu unterdrücken, welche parallel zwischen den Sammelleitungen 30 vorgesehen sind. Die Spule 80 ist für den Zweck des Änderns von Resonanzfrequenz vorgesehen, welche gemäß einem Verhältnis zwischen dem Kondensator 60 und dem Kondensator 70 erzeugt wird. Der Kondensator 70, welcher ein Kondensatorelement ist, und die Spule 80, welche ein Spulenelement ist, bilden einen sogenannten LC-Filterschaltkreis.
Die Spule 80 ist eine sogenannte Normalspule. Die Spule 80 kann als eine Spulenkomponente einer Leitung betrachtet werden, welche den Kondensator 60 und den Kondensator 70 verbindet. Eine sogenannte gemeinsame Spule kann zwischen dem Kondensator 60 und dem Kondensator 70 angeordnet sein.
Der Inverterschaltkreis 40 weist Arme von drei Phasen einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase auf, welche Statorspulen des Synchronmotors 12 entsprechen, und wandelt eine Gleichspannung, die durch die Sammelleitungen 30 eingegeben wird, in Wechselspannung durch PWM-Modulation um und gibt die Wechselspannung aus.
Der U-Phasen-Arm ist dahingehend ausgestaltet, einen oberen Arm aufzuweisen, der oberhalb in der Zeichnung oben dargestellt ist, in welchem die Schalteinrichtung und eine Rückflussdiode in antiparalleler Verbindung stehen, und einen unteren Arm, der unten in der Zeichnung dargestellt ist, in welchem die Schalteinrichtung und eine Diode in antiparalleler Verbindung in der gleichen Weise sind, die miteinander seriell verbunden sind. In dem U-Phasen-Arm ist eine Ausgangsleitung 45, die sich von einem Verbindungsabschnitt zwischen dem oberen Arm und dem unteren Arm erstreckt, mit der Motorspule verbunden. Der V-Phasen-Arm und der W-Phasen-Arm sind ebenfalls durch die Schalteinrichtungen und Dioden ähnlich ausgestaltet und Ausgangsleitungen 45, welche sich von Verbindungsabschnitten zwischen den oberen Armen und unteren Armen erstrecken, sind mit der Motorspule verbunden.
Ein Element, wie ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT), kann in der Schalteinrichtung verwendet werden. Der Arm, welcher die Schalteinrichtung und die Diode aufweist, kann eine Schalteinrichtung wie ein umgekehrt leitender Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (RCIGBT) sein, welcher ein Leistungshalbleiter ist, in welchem der IBGT und eine Umkehrleitungsdiode in einem Chip integriert sind.
Die Ausgangsleitungen 45 sind mit einer Stromerfassungseinrichtung 90 zum Erfassen eines Stroms versehen, der in den Ausgangsleitungen 45 von einer Phase oder mehreren Phasen strömt. Ein Stromtransformator(Stromtransformator)-System, ein Hall-Element-System oder ein Querwiderstand-System kann für die Stromerfassungseinrichtung 90 verwendet werden. Die Stromerfassungseinrichtung 90 gibt erfasste Strominformation an eine Steuereinrichtung 100 aus, die später zu beschreiben ist.
Eine Spannungserfassungseinrichtung 95 zum Erfassen einer Spannung zwischen den Sammelleitungen 30 ist zwischen dem Paar von Sammelleitungen 30 vorgesehen, zum Beispiel auf einem Verbindungsabschnitt des Kondensators 70. Ein Widerstandsaufteil-System kann für die Spannungserfassungseinrichtung 95 verwendet werden. Die Spannungserfassungseinrichtung 95 gibt die erfasste Spannungsinformation an die Steuereinrichtung 100 aus.
Als eine Temperaturerfassungseinheit, welche die Temperatur der Schalteinrichtung erfasst, ist beispielsweise ein Thermistor 41 in dem Inverterschaltkreis 40 vorgesehen. Die durch den Thermistor 41 erfasste Temperatur wird an die Steuereinrichtung 100 ausgegeben.
Die Steuereinrichtung 100, die eine Steuereinheit ist, steuert den Schaltvorgang der jeweiligen Schalteinrichtungen in dem Inverterschaltkreis 40, um den Antrieb des Synchronmotors 12 zu steuern. Die Steuereinrichtung 100 entspricht einer Motorsteuereinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Die Steuereinrichtung 100 empfängt einen Kompressordrehzahlbefehl von einer Luftklimatisierungsvorrichtungs-Steuereinrichtung 101 (nachfolgend auch als „A/C-Steuereinrichtung“ bezeichnet), welche eine Host- bzw. Hauptcomputer-Steuereinheit ist. Der Drehzahlbefehl ist ein Beispiel eines Motorantriebszustandbefehls. Die Steuereinrichtung 100 empfängt Motorspulenstrominformation, welche durch die Stromerfassungseinrichtung 90 erfasst wird, und Spannungsinformation, welche durch die Spannungserfassungseinrichtung 95 erfasst wird. Die Steuereinrichtung 100 berechnet eine Rotationsposition des Motors auf der Basis von dieser Eingabeinformation ohne einen Positionssensor.
Die Steuereinrichtung 100 empfängt Schalteinrichtungs-Temperaturinformation, die durch den Thermistor 41 erfasst wird. Die Steuereinrichtung 100 bestimmt einen Spannungsbefehl zum Steuern des Synchronmotos 12 auf der Grundlage der eingegebenen Information oder der vorstehend beschriebenen Berechnungsinformation, erzeugt eine PWM-Welle, welche ein Schaltsignal ist, und gibt die PWM-Welle an den Inverterschaltkreis 40 aus.
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist ein Aufbau, welcher den Inverterschaltkreis 40, den Kondensator 70, die Spule 80 und die Steuereinrichtung 100 enthält, eine Antriebsschaltkreiseinheit 40A, welche in diesem Ausführungsbeispiel eine Leistung bzw. einen Strom zu dem Synchronmotor 12 zum Antrieb des Synchronmotors 12 zuführt.
Die A/C-Steuereinrichtung 101 ist eine Steuereinheit, welche den Antrieb der mehreren Aktuatormechanismen der Fahrzeugluftklimatisierungsvorrichtung auf der Basis von verschiedenen Einstellbedingungen, verschiedenen Umweltbedingungen und dergleichen steuert. Der elektrische Kompressor 10 ist beispielsweise in einem Motorraum eines Automobils angeordnet. Der elektrische Kompressor 10 ist benachbart zu einer wärmeerzeugenden Ausrüstung, wie einem Motor, angeordnet, Der elektrische Kompressor 10 enthält die Kälteerzeugungskreislaufeinrichtung für die Fahrzeugluftklimatisierungsvorrichtung zusammen mit einem Wärmeabstrahler bzw. Kühler, einem Dekomprimierer bzw. Druckentlaster und einem Verdampfer. Die A/C-Steuereinrichtung 101 entspricht einer Kälteerzeugungskreislauf-Steuereinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
Wie in 2 dargestellt ist, ist der elektrische Kompressor 10 mit einem Gehäuse 1 versehen. Das Gehäuse 1 ist aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie einem Aluminiummaterial und einem Aluminiumlegierungsmaterial, hergestellt und ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet. Eine Kältemitteleinlassöffnung 1a und eine Kältemittelauslassöffnung 1b sind in dem Gehäuse 1 vorgesehen.
Die Kältemitteleinlassöffnung 1a ist auf einer Seite des Gehäuses 1 in einer Axialrichtung angeordnet, welche eine linke Seite in der Zeichnung ist. Die Kältemitteleinlassöffnung 1a ist dahingehend festgelegt, durch einen zylindrischen Abschnitt des Gehäuses 1 in einer Radialrichtung hindurch zu dringen. Ein Kältemittel aus einem Kältemittelauslass des Verdampfers strömt in die Kältemitteleinlassöffnung 1a . Die Kältemittelauslassöffnung 1b ist auf der anderen Seite des Gehäuses 1 in der Axialrichtung angeordnet. Die Kältemittelauslassöffnung 1b gibt das Kältemittel zu einem Kältemitteleinlass des Wärmeabstrahlers bzw. Kühlers aus.
Der elektrische Kompressor 10 enthält den Kompressionsmechanismus 11, den Synchronmotor 12, die Antriebsschaltkreiseinheit 40A, eine Inverterabdeckung 2 und dergleichen. Der Synchronmotor 12 enthält eine Rotationswelle 13, einen Rotor 14, einen Statorkern 15, eine Statorspule 16, die eine Motorspule ist, und dergleichen.
Die Rotationswelle 13 ist in dem Gehäuse 1 angeordnet. Eine Axialrichtung der Rotationswelle 13 stimmt somit mit einer Axialrichtung des Gehäuses 1 überein. Die Rotationswelle 13 wird durch zwei Lager getragen, um drehbar zu sein. Die Rotationswelle 13 überträgt eine rotierende Antriebskraft, welche von dem Rotor 14 empfangen wird, auf den Kompressionsmechanismus 11. Die Lager werden durch das Gehäuse 1 gehalten.
Der Rotor 14 ist beispielsweise mit einem Permanentmagneten eingebettet, der in rohrförmiger Form ausgebildet ist und an der Rotationswelle 13 fixiert. Der Rotor 14 rotiert mit der Rotationswelle 13 auf der Grundlage eines rotierenden magnetischen Feldes, das von dem Statorkern 15 erzeugt wird.
Der Statorkern 15 ist auf einer radial äußeren Umfangsseite bezüglich des Rotors 14 in dem Gehäuse 1 angeordnet. Eine Axialrichtung des Statorkerns 15, welcher in einer rohrförmigen Form ausgebildet ist, stimmt mit der Axialrichtung der Rotationwelle 13 überein. Ein Spalt ist zwischen dem Statorkern 15 und dem Rotor 14 begrenzt. Der Spalt begrenzt einen Kältemittelströmungskanal 17, in welchem das Kältemittel in der Axialrichtung der Rotationsrichtungwelle 13 strömt.
Der Statorkern 15 ist aus einem magnetischen Körper ausgebildet und auf einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 1 getragen. Die Statorspule 16 ist um den Statorkern 15 geschlungen. Die Statorspule 16 erzeugt ein rotierendes magnetisches Feld.
Der Kompressionsmechanismus 11 ist auf der anderen Seite des Synchronmotors 12 in der Axialrichtung angeordnet, welche eine rechte Seite in der Zeichnung ist. Der Kompressionsmechanismus 11 ist beispielsweise ein Spiralkompressor, enthaltend eine feste Spirale und eine bewegliche Spirale. Der Kompressionsmechanismus 11 lagert die bewegliche Spirale drehbar bzw. schwenkbar mit Hilfe einer rotierenden Antriebskraft von der Rotationswelle 13 des Synchronmotors 12 und saugt, komprimiert und fördert das Kältemittel. Der Kompressionsmechanismus 11 ist nicht auf den Spiraltyp beschränkt, sondern kann von rotierender Art mit einem Flügelrad sein.
Die Antriebsschaltkreiseinheit 40A ist auf einer Anbringungsoberfläche 1c des Gehäuses 1 angebracht. Der Inverterschaltkreis 40 der Antriebsschaltkreiseinheit 40A ist in solch einer Weise angeordnet, dass eine Baugruppeneinheit mit mehreren Schalteinrichtungen in Druckkontakt mit der Anbringungsoberfläche 1c über eine elektrisch isolierende Strahlungsfolie bzw. -platte kommt. Die Anbringungsoberfläche 1c ist auf einer Außenoberfläche eines Wandteils In (Endwandteil auf einer linken Seite in der Figur) auf einer in der Axialrichtung des Gehäuses 1 gegenüberliegenden Seite des Kompressionsmechanismus ausgebildet.
Die Antriebsschaltkreiseinheit 40A enthält den Antriebsschaltkreis, welcher DreiPhasen-Spannung zum Antrieb des Synchronmotors 12 erzeugt. Die Inverterabdeckung 2 ist aus beispielsweise Metall oder (Kunst)-Harz hergestellt und ausgebildet, um die Antriebsschaltkreiseinheit 40A zu bedecken. Die Inverterabdeckung 2 ist mit einer Schraube (nicht dargestellt) an dem Gehäuse 1 befestigt.
Wenn ein dreiphasiger elektrischer Antriebsstrom in der Statorspule 16 des Synchronmotors 12 fließt, der in 2 dargestellt ist, wird das rotierende magnetische Feld von dem Statorkern 15 erzeugt und somit wird eine rotierende Kraft auf den Rotor 14 erzeugt. Dann rotiert der Rotor 14 zusammen mit der Rotationswelle 13. Die rotierende Antriebskraft von der Rotationswelle 13 veranlasst den Kompressionsmechanismus 11, sich zu drehen bzw. zu schwenken und das Kältemittel anzusaugen.
In diesem Fall strömt das Niedrigtemperatur- und Niedrigdruck-Einlasskältemittel von der Verdampferseite in das Gehäuse 1 von der Kältemitteleinlassöffnung 1a. Dann strömt das Einlasskältemittel entlang des Wandteils In und anschließend tritt es durch den Kältemittelströmungskanal 17 und strömt zu dem Kompressionsmechanismus 11. Das in das Gehäuse 1 strömende Kältemittel strömt dahingehend, sich infolge der Rotation des Rotors 14 um die Achse zu drehen. Das Einlasskältemittel wird durch den Kompressionsmechanismus 11 komprimiert und aus der Kältemittelauslassöffnung 1b zu dem Wärmeabstrahler abgegeben. Der elektrische Kompressor 10 erhöht die Menge von Kältemittel, welches durch den Kompressionsmechanismus 11 angesaugt, komprimiert und abgegeben wird, desto mehr, je mehr die Rotationsgeschwindigkeit des Synchronmotors 12 ansteigt.
Andererseits erzeugt die Antriebsschaltkreiseinheit 40A Wärme, wenn die Antriebsschaltkreiseinheit 40A in Betrieb ist. Insbesondere erzeugt der Inverterschaltkreis 40 eine große Wärmemenge mit dem Betrieb des Inverterschaltkreises 40. Die durch die Antriebsschaltkreiseinheit 40A erzeugte Wärme wird auf das Einlasskältemittel übertragen, welches entlang des Wandteils in durch den Wandteil in des Gehäuses 1 strömt. Mit dem vorstehenden Aufbau ermöglicht das Einlasskältemittel, welches durch den Kompressionsmechanismus 11 angesaugt wird, die Kühlung der Antriebsschaltkreiseinheit 40A.
In dieser Situation erzeugt die Statorspule 16 eine Wärme mit der Zufuhr des dreiphasigen Antriebsstroms. Die von der Statorspule 16 erzeugte Wärme wird durch den Statorkern 15 auf das Einlasskältemittel in dem Kältmittelströmungskanal 17 überragen. Mit dem vorstehenden Aufbau können der Statorkern 15 und die Statorspule 16 durch das Einlasskältemittel gekühlt werden. Um den Statorkern 15 und die Statorspule 16 zu kühlen, kann ein Kältemittelströmungskanal in einem Teil zwischen dem Gehäuse 1 und dem Statorkern 15 festgelegt bzw. vorgesehen sein.
Wenn der elektrische Kompressor 10 den Betrieb aus einem Stoppzustand beginnt, beginnt die Wärmeerzeugung der Antriebsschaltkreiseinheit 40A unmittelbar nach Inbetriebnahme. Wenn der elektrische Kompressor 10 den Betrieb von dem Stoppzustand aus beginnt, beginnt das Einlasskältemittel, innerhalb des Gehäuses 1 zu strömen. Jedoch ist das Einlasskältemittel, das unmittelbar nach dem Start zu strömen beginnt, ein an der stromabwärtigen Seite des Dekomprimierers bzw. Druckentlasters in der Kältemittelströmung stagnierendes Kältemittel. Das Einlasskältemittel wird auf im Wesentlichen gleicher Temperatur wie eine bezüglich des Verdampfers äußere Lufttemperatur oder einer Kältemittelleitung gehalten, welche den Verdampfer und das Gehäuse 1 verbindet, welche(s) eine relativ hohe Temperatur aufweist. Die Wärmemenge, welche durch die Antriebsschaltkreiseinheit 40A erzeugt wird, wird zu dem Einlasskältemittel durch beispielsweise eine Baugruppe der Schalteinrichtungen, eine elektrisch isolierende Abstrahlplatte, den Wandteil 1n und dergleichen geleitet. Mit anderen Worten, wird die Kälte des Einlasskältemittels zu der Antriebsschaltkreiseinheit 40A durch den Wandteil 1n und dergleichen geleitet. Daher steigt die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A unmittelbar nach dem Start des elektrischen Kompressors 10 an.
Wenn der elektrische Kompressor 10 den Betrieb fortsetzt, sinkt die Temperatur des in dem Gehäuse 1 strömenden Einlasskältemittels, erreicht die Kälte des Einlasskältemittels auch die Antriebsschaltkreiseinheit 40A und die Antriebsschaltkreiseinheit 40A wird gekühlt. Demzufolge beendet die Antriebsschaltkreiseinheit 40A den Temperaturanstieg und senkt die Temperatur einige Zeit nachdem der elektrische Kompressor 10 startet und anschließend nähert sich die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A einer Temperatur des stabilen Zustands.
Anschließend wird der Antriebssteuerungsvorgang der Steuereinrichtung 100 beim Starten des elektrischen Kompressors 10 unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben. Wenn der elektrische Kompressor 10 gestartet wird, erfasst die Steuereinrichtung 100 zuerst eine Anfangstemperatur T0 der Schalteinrichtung, welche eine Wärmeerzeugungskomponente bzw. wärmeerzeugende Komponente ist, auf der Grundlage der Temperaturinformation, die von dem Thermistor 41 eingegeben wird (Schritt 110). Dann bestimmt die Steuereinrichtung 100, ob die Anfangstemperatur T0, welche in Schritt 110 erfasst wurde, höher oder gleich einer Bestimmungstemperatur TA ist oder nicht (Schritt 120). Der Ablauf der Schritte 110 und 120 wird beispielsweise nur einmal ausgeführt, wenn der elektrische Kompressor 10 startet.
Falls in Schritt 120 bestimmt wird, dass die Anfangstemperatur TO höher als oder gleich der Bestimmungstemperatur TA ist, startet die Steuereinrichtung 100 und treibt den Synchronmotor 12 unter einer Leistungsbegrenzungssteuerung zur Begrenzung der Zufuhrleistung zu dem Synchronmotor 12 zum Antrieb des Synchronmotors 12 an (S130). Dann geht, nachdem Schritt 130 ausgeführt wurde, die Steuereinrichtung 100 zu der normalen Antriebssteuerung über (Schritt 140). Falls in Schritt 120 bestimmt wird, dass die Anfangstemperatur T0 niedriger als die Bestimmungstemperatur TA ist, überspringt die Steuereinrichtung 100 Schritt 130 und schreitet fort zu Schritt 140, startet und treibt den Synchronmotor 12 unter der normalen Antriebssteuerung ohne Ausführen der Leistungsbegrenzungssteuerung an. Anschließend kann die Leistungsbegrenzungssteuerung „Begrenzungsantriebssteuerung“ genannt sein, und die normale Antriebssteuerung „normale Steuerung“ genannt werden.
Die Bestimmungstemperatur TA, welche in Schritt 120 verwendet wird, ist eine Schwellentemperatur zum Bestimmen, ob die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A die erlaubte obere Grenztemperatur erreicht oder nicht, falls der Synchronmotor 12 nicht mit dem vorbestimmten Antriebsmuster angetrieben wird. Die Bestimmungstemperatur TA ist dementsprechend eingestellt, ob die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A die erlaubte obere Grenztemperatur erreicht oder nicht, beispielsweise, wenn der Synchronmotor 12 unter der normalen Antriebssteuerung seit der Inbetriebnahme läuft. Die normale Antriebssteuerung ist eine Steuerung zum Antrieb des Synchronmotors 12 auf der Basis eines Kompressor-Rotationsgeschwin-digkeitsbefehls von der A/C-Steuereinrichtung 101, welche eine Hauptcomputer-Steuereinrichtung der Steuereinrichtung 100 ist, sodass die Rotationsgeschwindigkeit des Synchronmotors 12 einem Rotationsgeschwindigkeits-Befehlswert (Zielrotationsgeschwindigkeit) entspricht.
Die Bestimmungstemperatur TA ist eine Temperatur, welche mit der Anfangstemperatur T0 der Schalteinrichtung zu vergleichen ist, welche durch den Thermistor 41 in diesem Beispiel erfasst wird, aber sie ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die wärmeerzeugende Komponente der Antriebsschaltkreiseinheit 40A enthält zum Beispiel die Schalteinrichtungen des Inverterschaltkreises 40, den Kondensator 70, die Spule 80 und so weiter. Es wird bevorzugt, dass unter diesen wärmeerzeugenden Komponenten die wärmeerzeugenden Komponenten, welche relativ groß hinsichtlich ihrer Wärmeerzeugung sind und Temperaturen der wärmeerzeugenden Komponenten per se bewirken, oder andere Komponenten der Antriebsschaltkreiseinheit 40A, die wahrscheinlich bis zu der zulässigen oberen Grenztemperatur während der Wärmeerzeugung ansteigen, Erfassungsziele der Anfangstemperatur T0 sind. In Verbindung mit diesem Aufbau ist es vorzuziehen, dass die Bestimmungstemperatur TA auch auf einen Wert entsprechend dem Erfassungsziel der Anfangstemperatur T0 eingestellt wird.
Die vorstehend beschriebene Leistungsbegrenzungssteuerung ist eine Steuerung zum Antrieb des Synchronmotors 12 in einem vorbestimmten Antriebsmuster zum Begrenzen der Rotationsgeschwindigkeit des Synchronmotors 12, sodass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A nicht die zulässige obere Grenztemperatur überschreitet. Die Leistungsbegrenzungssteuerung ist in diesem Beispiel eine Rotationsgeschwindigkeits-Begrenzungsantriebssteuerung. Das vorbestimmte Antriebsmuster wird auf der Grundlage der Temperatureigenschaft bzw. -kennlinie der Antriebsschaltkreiseinheit 40A eingestellt. Insbesondere wird das vorbestimmte Antriebsmuster auf der Basis von beispielsweise der Wärmeerzeugungskennlinie und der gekühlten Kennlinie bzw. der Kühlungskennlinie der Antriebsschaltkreiseinheit 40A und der Kühlkennlinie der Antriebsschaltkreiseinheit 40A, welche durch das Einlasskältemittel bewirkt wird, eingestellt.
Das vorbestimmte Antriebsmuster kann zum Beispiel wie folgt eingestellt werden. Eine Änderung der Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A, nachdem der Synchronmotor 12 in mehreren Zuständen startet, welche hinsichtlich der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit des Synchronmotors 12 unterschiedlich sind, wird gemessen. Das vorbestimmte Antriebsmuster, in welchem die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A sich der zulässigen oberen Grenztemperatur extrem nähert, und welche die Rotationsgeschwindigkeit begrenzt, die nicht die zulässige obere Grenztemperatur überschreitet, wird aus den mehreren Messergebnissen ausgewählt und eingestellt. Alternativ wird das vorbestimmte Antriebsmuster von den mehreren Messergebnissen mit einer geschätzten Interpolation eingestellt. Das vorbestimmte Antriebsmuster, das auf diese Weise eingestellt wird, wird in einer Speichereinheit der Steuereinrichtung 100 zuvor gespeichert.
Das vorbestimmte Antriebsmuster, welches in der Steuereinrichtung 100 gespeichert wird, ist ein Antriebsmuster in diesem Beispiel. In diesem Fall wird das vorbestimmte Antriebsmuster unter Berücksichtigung, dass der elektrische Kompressor 10 in einem Bereich von der Bestimmungstemperatur TA zu einer höchsten erwarteten Temperatur unter einer Fahrzeugumgebung startet, eingestellt. Das vorbestimmte Antriebsmuster wird auch unter Berücksichtigung einer Variation in der Wärmeerzeugungseigenschaft bzw. Wärmeerzeugungskennlinie der wärmeerzeugenden Komponente eingestellt. Um Variationsfaktoren der Wärmeerzeugungskennlinie der wärmeerzeugenden Komponente zu reduzieren, wird bevorzugt, dass das vorbestimmte Antriebsmuster beispielsweise einen Betriebszustand erfüllt, der den Temperaturanstieg der wärmeerzeugenden Komponente am meisten unterdrücken kann.
Wenn die Steuereinrichtung 100 die Leistungsbegrenzungssteuerung in Schritt 130 ausführt, wie in 4 dargestellt ist, wählt die Steuereinrichtung 100 zuerst ein Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster aus, welches das gespeicherte vorbestimmte Antriebsmuster ist (Schritt 210). Dann gibt die Steuereinrichtung 100 ein Schaltsignal zum Antrieb des Synchronmotors 12 an den Inverterschaltkreis 40 gemäß dem ausgewählten Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster aus (Schritt 220). Wenn die Antriebssteuerung des Synchronmotors 12 in Schritt 220 ausgeführt wird, führt die Steuereinrichtung 100 die Antriebssteuerung durch das Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster aus, welches in Schritt 210 ausgewählt wurde, ohne den Rotationsgeschwindigkeitsbefehl zu verwenden, welcher von der A/C-Steuereinrichtung 101 eingegeben wird.
Die Steuereinrichtung 100 überwacht, ob eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist oder nicht, während der Schritt 220 ausgeführt wird (Schritt 230). Die vorbestimmte Zeit in Schritt 230 ist eine erforderliche Zeit in dem Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster, welches in Schritt 210 ausgewählt wurde. Falls in Schritt 230 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit nicht abgelaufen ist, das heißt, falls bestimmt wird, dass der Betrieb, welcher das Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster verwendet, nicht beendet ist, kehrt die Steuereinrichtung 100 zu Schritt 220 zurück. Falls in Schritt 230 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, beendet die Steuereinrichtung 100 die Leistungsbegrenzungssteuerung, welche das Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster verwendet, und geht zu der normalen Steuerung in Schritt 140 von 3 über.
Gemäß den Ausgestaltungen und dem Betrieb, die vorstehend beschrieben sind, speichert die Steuereinrichtung 100 zuvor das vorbestimmte Antriebsmuster, wenn der Synchronmotor 12 gestartet wird, welches auf der Grundlage der Wärmeerzeugungskennlinie der Antriebsschaltkreiseinheit 40A eingestellt ist, nachdem der Synchronmotor 12 startet, und der Kühleigenschaft bzw. K der Antriebsschaltkreiseinheit 40A, welche durch das Einlasskältemittel bewirkt wird. Das vorbestimmte Antriebsmuster ist ein Antriebsmuster, welches in der Lage ist, den Synchronmotor 12 anzutreiben, während die Rotationsgeschwindigkeit des Synchronmotors 12 so begrenzt wird, dass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A die zulässige obere Grenztemperatur nicht überschreitet.
Da die Rotationsgeschwindigkeit des Synchronmotors 12 ein im Wesentlichen proportionales Verhältnis zu der Leistung hält, welche zu dem Synchronmotor 12 zuzuführen ist, ist das vorbestimmte Antriebsmuster ein Antriebsmuster, welches zum Antrieb des Synchronmotors 12 in der Lage ist, während die Zufuhrleistung zu dem Synchronmotor 12 derart begrenzt wird, dass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A die zulässige obere Grenztemperatur nicht überschreitet.
Falls die durch den Thermistor 41 zur Zeit des Starts des Synchronmotors 12 erfasste Temperatur gleich oder höher als die Bestimmungstemperatur TA ist, steuert die Steuereinrichtung 100 den Rotationsgeschwindigkeits-Begrenzungsantrieb des Synchronmotors 12 in dem vorbestimmten Antriebsmuster unabhängig von dem Rotationsgeschwindigkeitsbefehl von der Hauptcomputer-Steuereinrichtung. Dann geht, nachdem die Rotationsgeschwindigkeits-Begrenzungsantriebssteuerung in dem vorbestimmten Antriebsmuster beendet wurde, die Steuereinrichtung 100 zu der normalen Antriebssteuerung zum Antrieb des Synchronmotors 12 auf der Basis des Rotationsgeschwindigkeitsbefehls über.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau steuert, in dem Fall, in welchem die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A gleich oder höher als die vorbestimmte Temperatur ist, wenn der Synchronmotor 12 startet, die Steuereinrichtung 100 zuerst den Begrenzungsantrieb des Synchronmotors 12 mit dem vorbestimmten Antriebsmuster, welcher zuvor gespeichert ist, unabhängig von einem Rotationsgeschwindigkeitsbefehl von der A/C-Steuereinrichtung 101. Anschließend geht die Steuereinrichtung 100 von der Begrenzungsantriebssteuerung zu einer normalen Antriebssteuerung auf der Grundlage des Rotationsgeschwindigkeitsbefehls über. Das vorbestimmte Antriebsmuster ist auf der Grundlage der Wärmeerzeugungskennlinie der Antriebsschaltkreiseinheit 40A nach dem Start des Synchronmotors 12 eingestellt, und die Kühl-Charakteristik der Antriebsschaltkreiseinheit 40A, welche durch das Einlasskältemittel bewirkt wird. Das vorbestimmte Antriebsmuster ist ein Antriebsmuster, welches zum Antrieb des Motors geeignet ist, während die Zufuhrleistung zu dem Synchronmotor 12 so begrenzt wird, dass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A die zulässige obere Grenztemperatur nicht überschreitet.
Wie vorstehend beschrieben, kann, wenn der Synchronmotor 12 startet, die Steuereinrichtung 100 den Motor antreiben, während die Leistungszufuhr zu dem Motor durch das vorbestimmte Antriebsmuster, welches zuvor gespeichert ist, so begrenzt wird, dass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A die zulässige obere Grenztemperatur nicht überschreitet, dies auf der Basis der Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A, welche zu Beginn erfasst wurde. Es besteht keine Notwendigkeit, die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A wiederholt zu erfassen, und den Antrieb des Synchronmotors 12 auf der Grundlage der wiederholt erfassten Temperatur zu steuern.
Daher kann, wenn die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A ansteigt, der Synchronmotor 12 daran gehindert werden, auf der Grundlage einer Temperatur unterhalb der wirklichen Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A angetrieben zu werden, um so nicht hinreichend einen Temperaturanstieg der Antriebsschaltkreiseinheit 40A zu unterdrücken. Wenn die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A reduziert ist, kann der Synchronmotor 12 daran gehindert werden, auf der Grundlage einer Temperatur oberhalb der wirklichen Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A angetrieben zu werden, um den Antrieb des Synchronmotors 12 mehr als nötig zu unterdrücken. Auf diese Weise kann, wenn der elektrische Kompressor 10 startet, die Antriebsschaltkreiseinheit 40A sicher auf der zulässigen oberen Grenztemperatur oder unterhalb gehalten werden, und die Abgabereduzierung des Kompressionsmechanismus 11 kann unterdrückt werden.
Mit dem Niederhalten der Abgabereduzierung des Kompressionsmechanismus 11 kann die Abgabereduzierung der Fahrzeugluftklimatisierungsvorrichtung, welche ein Hauptcomputer-System ist, unterdrückt werden.
Wie in 5 dargestellt ist, wird, falls die Anfangstemperatur T0, welche durch den Thermistor 41 erlasst wird, höher als die Bestimmungstemperatur TA ist, der Synchronmotor 12 in einem Leistungsbegrenzungs-Steuerbereich unmittelbar nach Inbetriebnahme mit der vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit angetrieben, welche zuvor eingestellt und gespeichert wurde, bis die vorbestimmte Zeit abläuft. Das Ausmaß von Wärmeerzeugung der wärmeerzeugenden Komponente in der Antriebsschaltkreiseinrichtung 40A wird durch das Antriebsmuster zum Begrenzen der Leistung zum Antrieb des Synchronmotors 12 mit der vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit unabhängig von der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit unterdrückt, und die Temperatur der wärmeerzeugenden Komponente überschreitet nicht die zulässige obere Grenztemperatur. Nachdem die Leistungsbegrenzungssteuerung unter Verwendung des vorbestimmten Antriebsmusters beendet wurde, wird die normale Steuerung zum Antrieb des Synchronmotors 12 mit der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit ausgeführt.
In einem in 6 dargestellten Vergleichsbeispiel wird die normale Steuerung zum Antrieb des Synchronmotors 12 mit der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit unmittelbar nach Inbetriebnahme ausgeführt. Dies kann zu einem Fall führen, in welchem das Ausmaß von Wärmeerzeugung der wärmeerzeugenden Komponente nicht unterdrückt wird und die Temperatur der wärmeerzeugenden Komponente die zulässige obere Grenztemperatur überschreitet.
Wie aus 5 ersichtlich ist, kann, wenn von der Leistungsbegrenzungssteuerung zu der normalen Steuerung übergegangen wird, da die zu dem Synchronmotor 12 zuzuführende Leistung größer wird, die Temperatur der wärmeerzeugenden Komponente in der Antriebsschaltkreiseinheit 40A unmittelbar nach dem Übergang wieder ansteigen.
Das vorbestimmte Antriebsmuster, welches zuvor in der Steuereinrichtung 100 dieses Ausführungsbeispiels gespeichert wird, ist dahingehend eingestellt, dass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A die zulässige obere Grenztemperatur nicht überschreitet, dies auf der Grundlage eines Anstiegs in dem Ausmaß von Wärmeerzeugung der Antriebsschaltkreiseinheit 40A, welche durch einen Anstieg in der Zufuhrleistung bewirkt wird, wenn von der Begrenzungsantriebssteuerung zu der normalen Antriebssteuerung übergegangen wird.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau speichert die Steuereinrichtung 100 zuvor das vorbestimmte Antriebsmuster, welches so eingestellt ist, dass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A die zulässige obere Grenztemperatur nicht überschreitet auf der Basis eines Anstiegs in dem Ausmaß von Wärmeerzeugung der Antriebsschaltkreiseinheit 40A, welche durch einen Anstieg in der Motorzufuhrleistung bewirkt wird, wenn von der Begrenzungsantriebssteuerung zu der normalen Antriebssteuerung übergegangen wird. Daher kann, selbst wenn die Begrenzungsantriebssteuerung durch das vorbestimmte Antriebsmuster zu der normalen Antriebssteuerung übergeht, die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A daran gehindert werden, die zulässige obere Grenztemperatur zu überschreiten. Auf diese Weise kann, wenn der elektrische Kompressor 10 startet, die Antriebsschaltkreiseinheit 40A sicher auf der zulässigen oberen Grenztemperatur oder unterhalb derselben gehalten werden.
Der elektrische Kompressor 10 ist in dem Fahrzeug angebracht. Die Umgebung des in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Kompressors 10 weist beispielsweise infolge der Anordnung des elektrischen Kompressors 10 in der Umgebung einer anderen wärmeerzeugenden Ausrüstung, wie einer Maschine bzw. eines Motors, eine relativ hohe Temperatur auf. Daher sind in dem elektrischen Kompressor 10, der in dem Fahrzeug angebracht ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung die Vorteile, dass die Antriebsschaltkreiseinheit 40A sicher auf der zulässigen oberen Grenztemperatur oder unterhalb gehalten werden kann, wenn der elektrische Kompressor 10 startet, und dass die Ausgabereduktion des Kompressionsmechanismus 11 unterdrückt werden kann, extrem groß.
Das vorbestimmte Antriebsmuster, welches in der Steuereinrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel gespeichert ist, ist ein Antriebsmuster, aber es ist nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Das vorbestimmte Antriebsmuster kann mehrere vorbestimmte Antriebsmuster entsprechend zu dem mehrfachen Temperaturbereich gleich oder höher als die vorbestimmte Temperatur TA sein. In diesem Fall extrahiert die Steuereinrichtung 100 ein vorbestimmtes Antriebsmuster entsprechend der Anfangstemperatur T0 von den gespeicherten mehreren vorbestimmten Antriebsmustern, gemäß welcher Temperatur die Anfangstemperatur T0 zu der Zeit der Inbetriebnahme in dem mehrfachen Temperaturbereich entspricht. Im Ergebnis wird ein Steuermuster, welches sich hinsichtlich der Motorrotationsgeschwindigkeit unterscheidet, oder eine Leistungsbegrenzungssteuerzeit gemäß der Anfangstemperatur T0 extrahiert, und die Leistungsbegrenzungssteuerung der höchstmöglichen Rotation kann in einem Bereich ausgeführt werden, wo die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A die zulässige obere Grenztemperatur nicht überschreitet.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Leistungsbegrenzungssteuerung, welche durch die Steuereinrichtung 100 ausgeführt wird, durch eine Steuerung zur Beschränkung der Motorrotationsgeschwindigkeit ausgeführt, aber sie ist nicht auf diese Steuerung beschränkt. Zum Beispiel kann die Leistungsbegrenzungssteuerung durch eine Steuerung zur Begrenzung von zumindest einem von einer Eingangsleistung und einer Ausgangsleistung mit einem im Wesentlichen proportionalen Verhältnis zu der Rotationsgeschwindigkeit ausgeführt werden.
Der Antriebszustandsbefehl des Synchronmotors 12, der von der A/C-Steuereinrichtung 101 eingegeben wird, welche die Hauptcomputer-Steuerungseinrichtung 11 ist, die verwendet wird, wenn die Steuereinrichtung 100 die normale Steuerung ausführt, ist nicht auf den Rotationsgeschwindigkeitsbefehl beschränkt. Zum Beispiel kann die Zufuhrleistungs-Information als der Antriebszustandsbefehl eingegeben werden. Die Information, welche sich auf die Zufuhrleistung bezieht, ist nicht auf diese Eingabe von der A/C-Steuereinrichtung 101 beschränkt, sondern kann direkt von der Fahrzeugsteuereinrichtung für Steuerung von Leistungszufuhr innerhalb des Fahrzeugs eingegeben werden, welche zum Beispiel die Hauptcomputer-Steuereinrichtung der A/C-Steuereinrichtung 101 ist. Die Steuereinrichtung 100 kann den Antriebszustandsbefehl des Synchronmotors 12 von der Kälteerzeugungskreislauf-Steuereinrichtung zum Steuern des Kälteerzeugungskreislaufs einschließlich des elektrischen Kompressors 10 direkt oder indirekt empfangen.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das vorbestimmte Antriebsmuster durch die Motorrotationsgeschwindigkeit und eine Zeit gebildet, während welcher der Betrieb mit dieser Rotationsgeschwindigkeit fortgesetzt wird, aber die Zeit kann ungenutzt sein. Zum Beispiel kann das vorbestimmte Antriebsmuster durch ein Muster gebildet sein, welches einen Rotationswinkel des Motors oder die Rotationsposition verwendet.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf 7 bis 9 besch rieben.
Ein zweites Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel, welches vorstehend beschrieben wurde, darin, dass eine Leistungsbegrenzungssteuerung in mehrere Zeitabschnitte unterteilt ist. Die gleichen Abschnitte wie in dem ersten Ausführungsbeispiel werden durch identische Bezugsziffern bezeichnet und deren Beschreibung wird weggelassen. Komponenten, welche durch gleiche Symbole bezeichnet sind, wie in den Zeichnungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, und die anderen Aufbauten, welche in dem zweiten Ausführungsbeispiel nicht beschrieben sind, sind identisch zu denen des ersten Ausführungsbeispiels und es werden die gleichen Vorteile erhalten.
In diesem Ausführungsbeispiel extrahiert, wenn die Steuereinrichtung 100 die Leistungsbegrenzungssteuerung ausführt, wie sie in 7 dargestellt ist, die Steuereinrichtung 100 zuerst ein Drehgeschwindigkeitssteuermuster, welches das gespeicherte vorbestimmte Antriebsmuster ist (Schritt 310). Ein Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist einen ersten Zeitabschnitt und einen zweiten Zeitabschnitt auf, der von dem ersten Zeitabschnitt aus übergeht. Die Rotationsgeschwindigkeit in dem zweiten Zeitabschnitt ist größer als die Rotationsgeschwindigkeit in dem ersten Zeitabschnitt.
Nachdem Schritt 310 ausgeführt wurde, gibt die Steuereinrichtung 100 ein Schaltsignal zum Antrieb des Synchronmotors 12 an den Inverterschaltkreis 40 gemäß dem ersten Zeitabschnitt des extrahierten Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster aus (Schritt 320). Wenn die Antriebssteuerung des Synchronmotors 12 in Schritt 320 ausgeführt wird, führt die Steuereinrichtung 100 die Antriebssteuerung durch die Rotationsgeschwindigkeits-Information in dem ersten Zeitabschnitt des Rotationsgeschwindigkeits-Steuermusters, welches in Schritt 310 extrahiert wurde, ohne die Verwendung des Rotationsgeschwindigkeitsbefehls aus, welcher von der A/C-Steuereinrichtung 101 ausgegeben wird.
Die Steuereinrichtung 100 überwacht, ob eine erste vorbestimmte Zeit abgelaufen ist oder nicht, während sie Schritt 320 ausführt (Schritt 330). Die erste vorbestimmte Zeit in Schritt 330 ist eine erforderliche Zeit des ersten Zeitabschnitts in dem in Schritt 310 extrahierten Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster. Falls in Schritt 330 bestimmt wird, dass die erste vorbestimmte Zeit nicht abgelaufen ist, das heißt, falls bestimmt wird, dass der Betrieb des Rotationsgeschwindigkeits-Steuermusters in dem ersten Zeitabschnitt nicht beendet ist, kehrt die Steuereinrichtung 100 zu Schritt 320 zurück. Falls in Schritt 330 bestimmt wird, dass die erste vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, schreitet die Steuereinrichtung zu Schritt 340 weiter.
In Schritt 340 gibt die Steuereinrichtung 100 ein Schaltsignal zum Antrieb des Synchronmotors 12 an den Inverterschaltkreis 40 gemäß des zweiten Zeitabschnitts des extrahierten Rotationsgeschwindigkeits-Steuermusters aus. Wenn sie die Antriebssteuerung des Synchronmotors 12 in Schritt 340 ausführt, führt die Steuereinrichtung 100 die Steuerung mit der Rotationsgeschwindigkeits-Information des zweiten Zeitabschnitts in dem in Schritt 310 extrahierten Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster ohne die Verwendung des von der A/C-Steuereinrichtung 101 eingegeben Rotationsgeschwindigkeits-Befehlssignals aus.
Die Steuereinrichtung 100 überwacht, ob eine zweite vorbestimmte Zeit abgelaufen ist oder nicht, während sie Schritt 340 ausführt (Schritt 350 ). Die zweite vorbestimmte Zeit in Schritt 350 ist eine erforderliche Zeit des zweiten Zeitabschnitts in dem Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster, welches in Schritt 310 extrahiert wurde. Falls in Schritt 350 bestimmt wird, dass die zweite vorbestimmte Zeit nicht abgelaufen ist, das heißt, falls bestimmt wird, dass der Betrieb des Rotationsgeschwindigkeits-Steuermusters in dem zweiten Zeitabschnitt nicht beendet ist, kehrt die Steuereinrichtung 100 zu Schritt 340 zurück. Falls in Schritt 350 bestimmt wird, dass die zweite vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, beendet die Steuereinrichtung 100 die Leistungsbegrenzungssteuerung, welche das Rotationsgeschwindigkeits-Steuermuster verwendet, und geht zu der normalen Steuerung über.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann, wenn sie den elektrischen Kompressor 10 startet, die Steuereinrichtung 100 die Motorrotationsgeschwindigkeit plötzlich bzw. sprunghaft mehr als in dem ersten Ausführungsbeispiel erhöhen, während sie die Antriebsschaltkreiseinheit 40A auf der zulässigen oberen Grenztemperatur oder unterhalb derselben hält. Daher kann die Steuereinrichtung 100 die Abgabereduzierung des Kompressionsmechanismus 11 weiter unterdrücken.
Wie in 8 dargestellt ist, wird, falls die Anfangstemperatur T0, die durch den Thermistor 41 erfasst wird, höher als die Bestimmungstemperatur TA ist, der Synchronmotor 12 unmittelbar nach Inbetriebnahme in einem ersten Zeitabschnittsbereich der Leistungsbegrenzungssteuerung mit der ersten vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit angetrieben, welche zuvor eingestellt und gespeichert wurde, bis die erste vorbestimmte Zeit abläuft. Nachdem die erste vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, wird der Synchronmotor 12 mit der zweiten vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit angetrieben, die zuvor in einem zweiten Zeitabschnittsbereich der Leistungsbegrenzungssteuerung eingestellt und gespeichert wurde, bis des Weiteren die zweite vorbestimmte Zeit abläuft. Die zweite vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit ist dahingehend eingestellt, größer als die erste vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit zu sein.
Das Ausmaß von Wärmeerzeugung der wärmeerzeugenden Komponente in der Antriebsschaltkreiseinheit 40A wird durch das Antriebsmuster zum Begrenzen der Leistung zum sequenziellen bzw. fortlaufenden Antrieb des Synchronmotors 12 mit der ersten vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit und der zweiten vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit ungeachtet der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit unterdrückt, und die Temperatur der wärmeerzeugenden Komponente überschreitet nicht die zulässige obere Grenztemperatur. Nachdem die Leistungsbegrenzungssteuerung, welche das vorbestimmte Antriebsmuster verwendet, beendet wurde, wird die normale Steuerung zum Antrieb des Synchronmotors 12 mit der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit ausgeführt.
Wie aus 8 ersichtlich ist, wird nicht nur dann, wenn die Leistungsbegrenzungssteuerung in die normale Steuerung übergeht, sondern auch, wenn der erste Zeitabschnitt der Leistungsbegrenzungssteuerung in den zweiten Zeitabschnitt übergeht, die dem Synchronmotor 12 zuzuführende Leistung erhöht. Aus diesem Grund kann die Temperatur der wärmeerzeugenden Komponente der Antriebsschaltkreiseinheit 40A selbst unmittelbar nach einem Übergang ansteigen.
Das vorbestimmte Antriebsmuster, welches durch die Steuereinrichtung 100 dieses Ausführungsbeispiels zuvor gespeichert wird, weist den ersten Zeitabschnitt und den zweiten Zeitabschnitt auf, welcher aus dem ersten Zeitabschnitt übergeht, und die Zufuhrleistung in dem zweiten Zeitabschnitt ist größer als die Zufuhrleistung in dem ersten Zeitabschnitt. Die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A ist dahingehend eingestellt, die zulässige obere Grenztemperatur auf der Basis eines Anstiegs in dem Ausmaß der Wärmeerzeugung der Antriebsschaltkreiseinheit 40A nicht zu überschreiten, die durch einen Anstieg in der Zufuhrleistung bewirkt wird, wenn ein Übergang von dem ersten Zeitabschnitt zu dem zweiten Zeitabschnitt erfolgt.
Gemäß der vorstehenden Ausgestaltung speichert die Steuereinrichtung 100 zuvor das vorbestimmte Antriebsmuster, welches so eingestellt ist, dass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A die zulässige obere Grenztemperatur nicht auf der Basis eines Anstiegs in dem Ausmaß von Wärmeerzeugung in der Antriebsschaltkreiseinrichtung 40A überschreitet, welcher durch einen Anstieg in der Motorzuführleistung bewirkt wird, wenn ein Übergang von dem ersten Zeitabschnitt zu dem zweiten Zeitabschnitt erfolgt. Daher kann selbst dann, wenn ein Übergang von dem ersten Zeitabschnitt zu dem zweiten Zeitabschnitt in der Begrenzungsantriebssteuerung durch das vorbestimmte Antriebsmuster erfolgt, vermieden werden, dass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A die zulässige obere Grenztemperatur überschreitet. Auf diese Weise kann, wenn der elektrische Kompressor 10 startet, die Antriebsschaltkreiseinheit 40A sicherer auf der zulässigen oberen Grenztemperatur oder unterhalb derselben gehalten werden.
In einem 8 dargestellten Beispiel sind die erste vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit des ersten Zeitabschnitts und die zweite vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Zeitabschnitts jeweils als feste Werte eingestellt und die Rotationsgeschwindigkeit steigt in stufenweiser Art an, aber dies ist nicht auf diese Gestaltung beschränkt. Zum Beispiel kann, wie in einer in 9 dargestellten Modifikation, die zweite vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit gleichmäßig ansteigen, um so eine S-förmige Kurve auf einem Graph zu ziehen. Gemäß dieser Modifikation kann, wie in 9 dargestellt ist, der Temperaturanstieg der wärmeerzeugenden Komponente beim Übergang von dem ersten Zeitabschnitt zu dem zweiten Zeitabschnitt in der Leistungsbegrenzungssteuerung oder der Temperaturanstieg der wärmeerzeugenden Komponente beim Übergang von der Leistungsbegrenzungssteuerung zu der normalen Steuerung unterdrückt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Leistungsbegrenzungssteuerung in die zwei Zeitabschnitte unterteilt, aber sie kann in drei oder mehr Zeitabschnitte unterteilt sein. In dem in 9 dargestellten Beispiel kann der zweite Zeitabschnitt durch mehrfache Zeitabschnitte bzw. mehrere Zeitabschnitte zum Erhöhen der Rotationsgeschwindigkeit in einer stufenweisen Art für jeden Steuerzeitabschnitt ausgestaltet sein.
(Andere Ausführungsbeispiele)
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele wurden vorstehend beschrieben, aber die vorliegende Anmeldung ist keineswegs auf die vorstehend genannten Ausführungsbeispiele beschränkt und kann verschiedenartig modifiziert werden, ohne von dem Gedanken der vorliegenden Anmeldung abzuweichen.
In den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Antriebsschaltkreiseinheit 40A auf der Anbringungsoberfläche 1c des Gehäuses 1 angebracht, innerhalb welcher das Einlasskältemittel in der Außenoberfläche des Gehäuses 1 strömt. Jedoch ist die vorliegende Anmeldung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die Antriebsschaltkreiseinheit 40A kann dahingehend an einer Position angebracht sein, durch das Einlasskältemittel gekühlt zu werden. Zum Beispiel kann die Antriebsschaltkreiseinheit 40A an einem Platz der äußeren Oberfläche des Teils (sogenanntes Kompressionsmechanismus-Gehäuse) des Gehäuses 1 angebracht sein, welches den Kompressionsmechanismus 11 unterbringt, in welchem das Einlasskältemittel strömt. Zum Beispiel kann die Antriebsschaltkreiseinheit 40A auf einer inneren Oberfläche des Gehäuses 1 angebracht sein und in direktem oder indirektem Kontakt mit dem Einlasskältemittel stehen. Zum Beispiel kann die Antriebsschaltkreiseinheit 40A von dem Synchronmotor 12 getrennt sein und die Antriebsschaltkreiseinheit 40A kann in Kontakt mit einem Leitungselement angeordnet sein, in welchem das Einlasskältemittel von dem Verdampfer zu dem Kompressionsmechanismus 11 strömt.
In den vorstehenden jeweiligen Ausführungsbeispielen ist die Temperaturerfassungseinheit der Thermistor 41, ist aber nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die Temperatur, welche durch die Temperaturerfassungseinheit erfasst wird, ist die Temperatur der wärmeerzeugenden Komponente der Antriebsschaltkreiseinheit 40A, ist aber nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Zum Beispiel kann die erfasste Temperatur eine Schaltkreisplattentemperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A sein. Die relevante Temperatur für die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A kann beispielsweise eine Umgebungstemperatur der Antriebsschaltkreiseinheit 40A sein. Die relevante Temperatur ist keine Temperatur eines Raums, in welchem die Antriebsschaltkreiseinheit 40A untergebracht ist, sondern kann eine externe Temperatur bezüglich des Gehäuses 1 sein.
In den jeweiligen Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben sind, ist der elektrische Kompressor 10 für den Kälteerzeugungskreislauf der Fahrzeugluftklimatisierungsvorrichtung vorgesehen. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann der elektrische Kompressor 10 für einen Kälteerzeugungskreis eines Gefrierfach-Kühlschranks sein, der an einem Fahrzeug angebracht ist, oder für einen Kälteerzeugungskreislauf vorgesehen sein, der an einem Container angebracht ist. Ebenso kann der elektrische Kompressor 10 nicht für einen beweglichen Kälteerzeugungskreislauf, sondern einen stationären Kälteerzeugungskreisvorlauf vorgesehen sein.

Claims

Motorgetriebener Kompressor, umfassend: einen Kompressionsmechanismus (11), welcher Kältemittel eines Kälteerzeugungskreises ansaugt und komprimiert; einen elektrischen Motor (12), der den Kompressionsmechanismus antreibt; eine Antriebsschaltkreiseinheit (40A), die an einer Position dahingehend angeordnet ist, durch Kältemittel gekühlt zu werden, welches durch den Kompressionsmechanismus angesaugt wird, wobei die Antriebsschaltkreiseinheit eine Leistung zu dem Motor zum Antrieb des Motors zuführt; eine Temperaturerfassungseinheit (41), welche eine Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit oder eine für die Temperatur relevante Temperatur erfasst; und eine Motorsteuereinrichtung (100), die in der Antriebsschaltkreiseinheit angeordnet ist, um einen Antriebszustand des Motors auf der Grundlage eines Antriebszustandsbefehls des Motors zu steuern, der von einer Kälteerzeugungskreis-Steuereinrichtung (101) ausgegeben wird, die den Kälteerzeugungskreislauf steuert, wobei die Motorsteuereinrichtung ein vorbestimmtes Antriebsmuster speichert, welches einer Temperatureigenschaft der Antriebsschaltkreiseinheit nach dem Starten des Motors entspricht, und wenn die durch die Temperaturerfassungseinheit erfasste Temperatur zu einer Zeit des Startens des Motors höher oder gleich einer vorbestimmten Temperatur ist, die Motorsteuereinrichtung eine Begrenzungsantriebssteuerung gemäß dem vorbestimmten Antriebsmuster ungeachtet des Antriebszustandsbefehls ausführt, und, nachdem die Begrenzungsantriebssteuerung abgeschlossen ist, die Motorsteuereinrichtung zu einer normalen Antriebssteuerung zum Antrieb des Motors auf Grundlage des Antriebszustandsbefehls übergeht, wobei das vorbestimmte Antriebsmuster beim Starten des Motors auf der Grundlage einer Wärmeerzeugungseigenschaft der Antriebsschaltkreiseinheit und einer Kühlungseigenschaft der Antriebsschaltkreiseinheit, die durch das Kältemittel bewirkt wird, eingestellt ist, und wobei wenn der Motor gestartet wird, das vorbestimmte Antriebsmuster dahingehend eingestellt wird, die Begrenzungsantriebssteuerung, in welcher die Motorsteuereinrichtung den Motor durch Begrenzen einer Zufuhrleistung zu dem Motor dahingehend antreibt, der Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit nicht zu ermöglichen, eine zulässige obere Grenztemperatur zu überschreiten, und das vorbestimmte Antriebsmuster einen ersten Zeitabschnitt und einen zweiten Zeitabschnitt aufweist, welcher von dem ersten Zeitabschnitt aus übergeht, wobei die Zufuhrleistung in dem zweiten Zeitabschnitt größer als die Zufuhrleistung in dem ersten Zeitabschnitt ist.
Motorgetriebener Kompressor nach Anspruch 1, wobei das vorbestimmte Antriebsmuster auf der Grundlage eines Anstiegs des Wärmeerzeugungsausmaßes der Antriebsschaltkreiseinheit eingestellt ist, welche durch einen Anstieg in der Zufuhrleistung bewirkt wird, wenn ein Übergang von der Begrenzungsantriebssteuerung zu der normalen Antriebssteuerung erfolgt, sodass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit nicht die zulässige obere Grenztemperatur überschreitet.
Motorgetriebener Kompressor nach Anspruch 2, wobei das vorbestimmte Antriebsmuster auf der Grundlage eines Anstiegs in einem Wärmeerzeugungsausmaß der Antriebsschaltkreiseinheit eingestellt wird, die durch einen Anstieg der Zufuhrleistung beim Übergang von dem ersten Zeitabschnitt zu dem zweiten Zeitabschnitt bewirkt wird, sodass die Temperatur der Antriebsschaltkreiseinheit nicht die zulässige obere Grenztemperatur überschreitet.
Motorgetriebener Kompressor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, welcher in einem Fahrzeug angebracht ist.