DE112016003175T5

DE112016003175T5 - Antriebsvorrichtung für einen elektrischen Kompressor

Info

Publication number: DE112016003175T5
Application number: DE112016003175.0T
Authority: DE
Inventors: Koji Sakai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2018-04-05
Also published as: JPWO2017010256A1; CN107852116B; WO2017010256A1; US20180187681A1; US10767650B2; JP6432681B2; CN107852116A

Abstract

Eine Antriebsvorrichtung eines Kompressors, der eine Inverterschaltung (51) umfasst, die aus einer Mehrzahl von Schaltelementen (SW1, SW2, ... SW6) gebildet wird, eine Antriebseinheit (53), welche die Mehrzahl von Schaltelementen umschaltet, eine Bestimmungseinheit (S113), die bestimmt, wenn der Kompressionsmechanismus nach einem Anhalten des Kompressionsmechanismus neu startet, ob ein Druckunterschied zwischen einer Fluideinlassseite und einer Fluidabgabeseite des Kompressionsmechanismus gleich oder über einem vorbestimmten Wert ist, eine Neustarteinheit (S117, S118, S119, S118A, S119A), welche eine Anzahl von Malen einstellt, bei denen die Schaltelemente pro Zeiteinheit während einer vorbestimmten Anfangszeitdauer umgeschaltet werden, wenn der Kompressionsmechanismus beginnt, neu zu starten, und welche die Antriebseinheit steuert, wobei die Neustarteinheit die Anzahl von Malen einstellt, bei denen die Schaltelemente pro Zeiteinheit umgeschaltet werden, um niedriger zu sein, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Druckunterschied gleich oder über dem Schwellwert im Vergleich dazu ist, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Druckunterschied geringer als der Schwellwert ist.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-140823 , die am 14. Juli 2015 eingereicht wurde, deren Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen elektrischen Kompressor.
Hintergrund der Technik
Herkömmlicherweise berücksichtigten, wie beispielsweise in Patentliteratur 1 beschrieben, Anlaufsteuerungen für eine Synchronmotor-Antriebsvorrichtung eines elektrischen Kompressors sowohl die Anlaufleistung mit Bezug auf einen Differenzdruck zwischen Niedrigdruckkältemittel und Hochdruckkältemittel sowie auch die Lebensdauer einer Inverterschaltung.
In der Patentliteratur 1 wird ein Zielstromwert für einen Anlaufstrom, der von einer Inverterschaltung zu einer Statorspule für ein folgendes Anlaufen strömt, basierend auf einem Stromwert bestimmt, der von der Inverterschaltung zu der Statorspule strömt, wenn ein Stoppbefehl für einen Kompressor erzeugt wird.
Falls der Stromwert groß ist, wenn der Stoppbefehl für den Kompressor erzeugt wird, wird ein Druckunterschied als groß angesehen und der Zielstromwert wird als groß eingestellt. Falls der Stromwert klein ist, wenn der Stoppbefehl für den Kompressor erzeugt wird, wird der Druckunterschied als klein angesehen und der Zielstromwert wird als klein eingestellt.
Literatur des Standes der Technik
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2014-3802 A
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der Antriebsvorrichtung der oben beschriebenen Patentliteratur 1 wird, wie oben erwähnt, der Zielstromwert für den Anlaufstrom basierend auf dem Stromwert bestimmt, der von der Inverterschaltung zu der Statorspule strömt, wenn der Stoppbefehl für einen Kompressor erzeugt wird. Wenn der Stromwert groß ist, wird jedoch der Druckunterschied als groß angesehen und der Zielstromwert wird als groß eingestellt. Aus diesem Grund kann, wenn der Druckunterschied groß ist, die Inverterschaltung eine große Menge an Wärme erzeugen.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Aufgabe, eine Antriebsvorrichtung eines elektrischen Kompressors bereitzustellen, so dass beim Neustarten des elektrischen Kompressors, nachdem er angehalten wurde, die Wärmeerzeugung von einer Inverterschaltung unterdrückt werden kann, wenn ein Differenzdruck groß ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Antriebsvorrichtung eines elektrischen Kompressors, der einen Kompressionsmechanismus antreibt, um ein Fluid aufgrund einer Drehkraft eines Rotors zu komprimieren, der durch ein drehendes Magnetfeld gedreht wird, das von einer Statorspule eines Synchronmotors erzeugt wird,
eine Inverterschaltung, die aus einer Mehrzahl von Schaltelementen gebildet wird,
eine Antriebseinheit, welche die Mehrzahl von Schaltelementen umschaltet, um einen Wechselstrom von der Inverterschaltung zu der Statorspule basierend auf einer von einer Gleichstromleistungsquelle ausgegebenen Gleichstromspannung strömen zu lassen, um das drehende Magnetfeld von der Statorspule zu erzeugen,
eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, wenn der Kompressionsmechanismus nach einem Anhalten des Kompressionsmechanismus neu startet, ob ein Druckunterschied zwischen einer Fluideinlassseite und einer Fluidabgabeseite des Kompressionsmechanismus gleich oder über einem vorbestimmten Wert ist, und
eine Neustarteinheit, die eine Anzahl von Malen einstellt, bei denen die Schaltelemente pro Zeiteinheit während einer vorbestimmten Anfangszeitdauer umschalten, wenn der Kompressionsmechanismus beginnt, neu zu starten, und welche die Antriebseinheit steuert, so dass ein Wechselstrom von der Inverterschaltung zu der Statorspule strömt, wobei der Wechselstrom veranlasst, dass sich eine Drehzahl des Rotors bis auf eine vorbestimmten Drehzahl erhöht, wenn der Kompressionsmechanismus neu startet, wobei
die Neustarteinheit die Anzahl von Malen einstellt, bei denen die Schaltelemente pro Zeiteinheit umschalten, um niedriger zu sein, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Druckunterschied gleich oder über dem Schwellwert im Vergleich dazu ist, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Druckunterschied geringer als der Schwellwert ist.
Deswegen kann, wenn der Druckunterschied gleich oder über dem Schwellwert im Vergleich dazu ist, wenn der Druckunterschied niedriger als der Schwellwert ist, die Anzahl von Umschaltungen pro Zeiteinheit während der vorbestimmten Anfangszeitdauer verringert werden, wenn der Rotor beginnt, neu zu starten. Aus diesem Grund ist es möglich, wenn der Rotor neu gestartet wird, nachdem der Kompressionsmechanismus angehalten ist, Wärme zu unterdrücken, die in der Inverterschaltung erzeugt wird, wenn der Druckunterschied groß ist.
Die Anzahl von Umschaltungen ist jedoch die Anzahl von Malen, in welcher sich die Mehrzahl von Schalteinheiten von einem eines An- oder Aus-Zustands in den anderen Zustand ändert. Die Schaltelemente des positiven Busses sind die Schaltelemente der Mehrzahl von Schaltelementen, die mit dem posiliven Bus verbunden sind. Die negativen Schaltelemente sind die Schaltelemente der Mehrzahl von Schaltelementen, die mit dem negativen Bus verbunden sind.
Aus einer anderen Perspektive wird die Antriebsvorrichtung des elektrischen Kompressors ferner auf ein Fahrzeug angewendet, das eine Fahrzeugvorrichtung umfasst, die Betriebsgeräusche erzeugt, wenn betrieben, und eine Maskierungseinheit umfasst, die eine Steuerung zum Betreibeng der Fahrzeugvorrichtung durchführt, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Druckunterschied gleich oder über dem Schwellwert ist, wobei die Maskierungseinheit die Fahrzeugvorrichtung veranlasst, die Betriebsgeräusche zu erzeugen, wenn Schwingungsgeräusche von der Inverterschaltung aufgrund der Trägerfrequenz erzeugt werden, wenn das Paar von Schaltelementen in jeder Phase umschaltet.
Deswegen können die Schwingungsgeräusche der Inverterschaltung durch Betriebsgeräusche von der Fahrzeugvorrichtung maskiert werden, und es ist möglich, ein unangenehmes Gefühl von Fahrgästen aufgrund der Schwingungsgeräusche von dem Inverter zu verhindern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Ansicht, die eine elektrische Konfiguration einer Kältekreislaufvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Kompressorsteuerprozess einer Steuerschaltung von 1 zeigt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das Einzelheiten eines Neustartsteuerprozesses in 2 zeigt.
4 ist eine Ansicht, die eine Trägerwelle und Spannungsbefehlswellen für jede Phase zeigt, die in einer Antriebsschaltung von 1 verwendet werden.
5 ist eine Ansicht, die eine Trägerwelle und Spannungsbefehlswellen für jede Phase zeigt, die in einer Antriebsschaltung von 1 verwendet werden.
6 ist eine Ansicht, die eine Trägerwelle und Spannungsbefehlswellen für jede Phase zeigt, die in einer Antriebsschaltung von 1 verwendet werden.
7 ist eine Ansicht, die Änderungen in einer Trägerfrequenz während des Neustarts in der einen Ausführungsform zeigt.
8 ist eine schematische Ansicht, die eine Abnahme in Verlusten gemäß Änderungen in einer Trägerfrequenz während des Neustarts in einer ersten Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Balkendiagramm, das eine Beziehung zwischen Trägerfrequenz und Verlust in einer ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das Einzelheiten eines Neustartsteuerprozesses in einer zweiten Ausführungsform zeigt.
11 ist eine Ansicht, die Änderungen in einer Trägerfrequenz während des Neustarts in einer zweiten Ausführungsform zeigt.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das Einzelheiten eines Neustartsteuerprozesses in einer dritten Ausführungsform zeigt.
13 ist eine Ansicht, die Änderungen in einer Trägerfrequenz während des Neustarts in einer dritten Ausführungsform zeigt.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Kompressorsteuerprozess einer Steuerschaltung einer vierten Ausführungsform zeigt.
15 ist eine Ansicht, die eine elektrische Konfiguration einer Antriebsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
16 ist eine Ansicht, die eine elektrische Konfiguration einer Antriebsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Hier werden nachstehend Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Ferner werden in jeder der folgenden Ausführungsformen Abschnitte, welche die gleichen oder äquivalent zueinander sind, mit den gleichen Bezugszeichen in den Figuren bezeichnet, um Erläuterungen zu vereinfachen.
(Erste Ausführungsform)
1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Kältekreislaufvorrichtung 1, die mit einer Antriebsvorrichtung für einen elektrischen Kompressor gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgestattet ist. Die Kältekreislaufvorrichtung 1 ist eine Fahrzeugangebrachte Kältekreislaufvorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist. Ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform bezieht sich auf ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug, das mit einem Motor zum Antrieb ausgerüstet ist.
Die Kältekreislaufvorrichtung 1 ist als eine Fahrzeug-angebrachte Klimatisierungsvorrichtung konfiguriert und umfasst einen elektrischen Kompressor 10, einen Kondensierer 20, ein Druckreduzierventil 30, einen Verdampfer 40, eine Antriebsvorrichtung 50 und eine elektronische Steuereinheit (AC ECU) 60.
Der elektrische Kompressor 10 umfasst einen Kompressionsmechanismus 11 und einen Synchronmotor 12. Durch den Kompressionsmechanismus 11 wird ein Kältemittel (d. h. ein Fluid) angesaugt, komprimiert und abgegeben aufgrund einer Drehkraft eines Rotors 13 des Synchronmotors 12. Der Kompressionsmechanismus 11 kann beispielsweise ein Kompressor vom Spiraltyp oder ein Kompressor vom Drehtyp sein.
Der Synchronmotor 12 umfasst den Rotor 13 und eine Statorspule 14. Der Rotor 13 gibt eine Drehkraft an den Kompressionsmechanismus 11 durch eine Drehwelle 13a aus. Der Rotor 13 kann beispielsweise mit einer Mehrzahl von Permanentmagneten eingebettet sein.
Die Statorspule 14 umfasst eine U-Phasenspule 14a, eine V-Phasenspule 14b und eine W-Phasenspule 14c in einer Sternschaltung mit einem neutralen Punkt 14x. Die Statorspule 14 legt ein drehendes Magnetfeld an den Rotor 13 an.
Der Kondensierer 20 ist ein Wärmetauscher, der von dem Kompressionsmechanismus 11 abgegebenes Hochdruckkältemittel mit Fahrzeugkabinenaußenluft kühlt, die von einem Elektrolüfter 21 geblasen wird. Der Elektrolüfter 21 erzeugt eine Strömung in der Fahrzeugkabinenaußenluft, die durch den Kondensierer 20 läuft. Der Kondensierer 20 und der Elektrolüfter 21 sind innerhalb eines Maschinenraums des Fahrzeugs angeordnet.
Das Druckreduzierventil 30 verringert den Druck des durch den Kondensierer 20 gekühlten Hochdruckkältemittels. Im Einzelnen umfasst das Druckreduzierventil 30 einen Ventilkörper 31 und einen elektrischen Aktuator 32. Der Ventilkörper 31 steuert die Querschnittsfläche eines Kältemitteldurchgangs zwischen einem Kältemittelauslass des Kondensierers 20 und einen Kältemitteleinlass des Verdampfers 40. Der elektrische Akruator 32 treibt diesen Ventilkörper an.
Der Verdampfer 40 kühlt Fahrzeugkabineninnenluft, die von einem Elektrolüfter 41 geblasen wird, mit Niedrigdruckkältemittel, dessen Druck durch das Druckreduzierventil 30 verringert wurde. Der Elektrolüfter 41 erzeugt eine Strömung in der Fahrzeugkabineninnenluft, die durch den Verdampfer 40 läuft. Der Verdampfer 40 und der Elektrolüfter 41 sind unterhalb einer Instrumententafel innerhalb der Fahrzeugkabine angeordnet und bilden eine Fahrzeugkabinen-Innenklimatisierungsvorrichtung.
Die Antriebsvorrichtung 50 umfasst eine Inverterschaltung 51, einen Kondensator 52, eine Antriebsschaltung 53, eine Erfassungsschaltung 54, eine Steuerschaltung 55, einen Spannungssensor 56, einen Stromsensor 57 und einen Temperatursensor 58.
Die Inverterschaltung 51 zirkuliert einen Dreiphasenwechselstrom in der Statorspule 14 basierend auf einer Ausgangsspannung einer Hochspannungsquelle 70. Die Hochspannungsquelle 70 ist eine Gleichstromleistungsquelle, die eine Gleichstromspannung an die Inverterschaltung 51 usw. ausgibt. Die Inverterschaltung 51 umfasst Schaltelemente SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6 und Dioden D1, D2, D3, D4, D5, D6.
Die Schaltelemente SW1, SW4 sind zwischen einem negativen Bus 51b und einem positiven Bus 51a in Reihe geschaltet. Die Schaltelemente SW2, SW5 sind zwischen dem negativen Bus 51b und dem positiven Bus 51a in Reihe geschaltet. Die Schaltelemente SW3, SW6 sind zwischen dem negativen Bus 51b und dem positiven Bus 51a in Reihe geschaltet.
Der positive Bus 51a ist mit der positiven Elektrode der Hochspannungsquelle 70 verbunden und der negative Bus 51b ist mit der negativen Elektrode der Hochspannungsquelle 70 verbunden.
Die Schaltelemente SW1, SW4 werden bereitgestellt, um der W-Phase zu entsprechen, und die W-Phasenspule 14c ist mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt T1 zwischen den Schaltelementen SW1, SW4 verbunden. Die Schaltelemente SW2, SW5 werden bereitgestellt, um der V-Phase zu entsprechen, und die V-Phasenspule 14b ist mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt T2 zwischen den Schaltelementen SW2, SW5 verbunden. Die Schaltelemente SW3, SW6 werden bereitgestellt, um der U-Phase zu entsprechen, und die U-Phasenspule 14a ist mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt T3 zwischen den Schaltelementen SW3, SW6 verbunden.
Ferner können als die Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 beispielsweise Halbleiterschaltelemente, wie beispielsweise Bipolarschaltelemente mit isoliertem Gate, Feldeffektschaltelemente usw. verwendet werden.
Die Dioden D1, D2, D3, D4, D5, D6 sind antiparallel mit einem entsprechenden Schaltelement unter den Schaltelementen SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6 angeordnet.
Die positive Elektrode des Kondensators 52 ist mit denn positiven Bus 51a der Inverterschaltung 51 verbunden. Die negative Elektrode des Kondensators 52 ist mit dem negativen Bus 51b der Inverterschaltung 51 verbunden.
Die positive Elektrode eines Kondensators 71 ist mit der positiven Elektrode der Hochspannungsquelle 70 verbunden. Die negative Elektrode des Kondensators 71 ist mit der negativen Elektrode der Hochspannungsquelle 70 verbunden. Eine Spule 72 ist zwischen der positiven Elektrode des Kondensators 52 und der positiven Elektrode des Kondensators 71 verbunden.
In der vorliegenden Ausführungsform bilden die Spule 72 und die Kondensatoren 52, 71 ein LC-Filter, das die Spannung zwischen dem positiven Bus 51a und dem negativen Bus 51b stabilisiert.
Die Antriebsschaltung 53 gibt ein pulsförmiges Steuersignal aus, welches das Umschalten der Inverterschaltung 51 durch PWM-Steuerung betreibt. Hier bezieht sich PWM-Steuerung auf einen Prozess zum Betreiben des Umschaltens der Inverterschaltung 51 gemäß dem Verhältnis zwischen einer von der Steuerschaltung 55 angelegten Spannungsbefehlswelle und einer Trägerwelle. Die Trägerwelle in der vorliegenden Ausführungsform ist eine Dreieckwelle, die sich periodisch von einer Bezugsspannung (oder genauer gesagt, einem Null-Volt-Potential) zu einer positiven Seite und einer negativen Seite ändert.
Die Erfassungsschaltung 54 wandelt Erfassungssignale von jedem der Sensoren 56, 57, 58 in Statuswerte um, die für Berechnungen in der Steuerschaltung 55 verwendet werden. Der Spannungssensor 56 ist ein Spannungssensor, der die Spannung zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode des Kondensators 52 erfasst. In der vorliegenden Ausführungsform kann ein Sensor vom ohmschen Spannungsteilertyp oder dergleichen als der Spannungssensor 56 verwendet werden.
Der Stromsensor 56 erfasst jeden eines U-Phasenstroms iu, V-Phasenstroms iv und W-Phasenstroms iw. Der U-Phasenstrom iu ist der Strom, der von dem gemeinsamen Verbindungspunkt T3 der Schaltelemente SW3, SW6 zu der U-Phasenspule 14a strömt. Der V-Phasenstrom iv ist der Strom, der von dem gemeinsamen Verbindungspunkt T2 der Schaltelemente SW2, SW5 zu der V-Phasenspule 14b strömt. Der W-Phasenstrom iw ist der Strom, der von dem gemeinsamen Verbindungspunkt T1 der Schaltelemente SW1, SW4 zu der W-Phasenspule 14c strömt.
Ferner stellen hinsichtlich der Stromströmungsrichtungen der Ströme iu, iv, iw in 1 die Richtungen der entsprechenden Pfeile die positive Richtung dar. In der vorliegenden Ausführungsform kann als der Stromsensor 57 beispielsweise ein Stromsensor vom einem Stromtransfonnatortyp, einem Hallelementtyp oder einem Nebenschlusswiderstandstyp verwendet werden.
Der Temperatursensor 58 ist ein Sensor, der die Temperatur der Inverterschaltung 51 erfasst. In der vorliegenden Ausführungsform kann als der Temperatursensor 58 beispielsweise ein Temperatursensor verwendet werden, der die Oberflächentemperatur oder die Umgebungstemperatur von einem der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 erfasst.
Die Steuerschaltung 55 ist aus einem Mikrocomputer, einem Speicher, einem Zeitgeber, usw. gebildet und führt einen Steuerprozess aus, der die Schaltelemente SW1, SW2, SW3, SW4, SWS, SW6 durch die Antriebsschaltung 53 basierend auf einem Ausgangssignal von der Erfassungsschaltung 54 und einem von der elektronische Steuereinheit 60 gesendeten Drehzahlbefehlswert Nm steuert.
Die elektronische Steuereinheit 60 ist eine elektronische Klimatisierungs-Steuereinheit 60. Die elektronische Steuereinheit 60 führt einen Klimatisierungs-Steuerprozess basierend auf Ausgangssignalen von verschiedenen Klimatisierungssensoren, einem Klimatisierungsschalter 61 (AC SW) usw. durch. Gemäß dem Klimatisierungs-Steuerprozess steuert die elektronische Steuereinheit 60 den Synchronmotor 12 durch die Antriebsvorrichtung 50 und steuert ebenfalls die Elektrolüfter 21, 41 und das Druckreduzierventil 30. Der Klimatisierungsschaller 61 wird durch einen Fahrgast betätigt und ist ein Schalter, der den elektrischen Kompressor 10 befiehlt, zu arbeiten und anzuhalten.
Ferner werden die elektronische Steuereinheit 60, die Antriebsschaltung 53, die Erfassungsschaltung 54 und die Steuerschaltung 55 durch die Ausgangsspannung einer Niederspannungsquelle betrieben. Die Niederspannungsquelle ist eingestellt, um eine niedrigere Ausgangsspannung als die Ausgangsspannung der Hochspannungsquelle 70 aufzuweisen.
Als Nächstes wird der Betrieb der Kältekreislaufvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
Zuerst bestimmt die elektronische Steuereinheit 60 wiederholt, ob der Kompressionsmechanismus 11 basierend auf Ausgangssignalen von verschiedenen Klimatisierungssensoren, dem Klimatisierungsschalter 61 usw. gestartet werden sollte. Dann gibt basierend auf dem Bestimmungsergebnis jeder Bestimmung die elektronische Steuereinheit 60 ein AN-Flag oder ein AUS-Flag an die Steuerschaltung 55 als ein Betriebs-Flag aus. Für die Steuerschaltung ist ein AN-Flag ein Anlaufbefehl zum Starten des Kompressionsmechanismus 11. Ferner ist für die Steuerschaltung ein AUS-Flag ein Stoppbefehl zum Anhalten des Kompressionsmechanismus 11.
Außerdem berechnet die elektronische Steuereinheit 60 den Drehzahlbefehlswert Nm basierend auf Ausgangssignalen von verschiedenen Klimatisierungssensoren, dem Klimatisierungsschalter 61, usw. Der Drehzahlbefehlswert Nm ist eine Zieldrehzahl für den Rotor 13.
Die Steuerschaltung 55 führt einen Kompressorsteuerprozess gemäß den in 2 und 3 gezeigten Ablaufdiagrammen durch. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das den Kompressorsteuerprozess zeigt. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das Einzelheiten eines Neustartsteuerprozesses in 2 zeigt.
Die Ausführung des Kompressorsteuerprozesses beginnt, wenn eine Leistungsschalter eingeschaltet und Gleichstromleistung von der Niederspannungsleistungsquelle der Steuerschaltung 55 zugeführt wird.
Zuerst erhält bei Schritt S100 die Steuerschaltung 55 das Betriebs-Flag von der elektronischen Steuereinheit 60. Als Nächstes bestimmt die Steuerschaltung 55, ob das erhaltene Betriebs-Flag ein AN-Flag ist (Schritt S101). Dann wird, wenn das Betriebs-Flag ein AUS-Flag ist, eine Bestimmung von NEIN bei Schritt S101 durchgeführt, und der Prozess kehrt zu Schritt S100 zurück. Aus diesem Grund werden, wenn ein AUS-Flag als das Betriebs-Flag wiederholt erhalten wird, der Prozess des Erhaltens des Betriebs-Flag bei Schritt S100 und eine NEIN-Bestimmung bei Schritt S101 wiederholt.
Als Nächstes wird, wenn ein AN-Flag als das Betriebs-Flag erhalten wird, eine JA-Bestimmung bei Schritt S101 durchgeführt. In Übereinstimmung damit wird eine Anlaufsteuerung bei Schritt S102 durchgeführt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Anlaufsteuerung eine erzwungene Kommutierungssteuerung, die beginnt, den Rotor 13 zu drehen, und die allmählich die Drehzahl des Rotors 13 bis auf eine vorbestimmte Drehzahl Nc erhöht.
Ferner ist die vorbestimmte Drehzahl Nc eine Drehzahl des Rotors 13, wobei eine in der Statorspule 14 erzeugte induzierte Spannung gleich oder über einem vorbestimmten Wert ist, und die Drehzahl des Rotors 13 durch die Steuerschaltung 55 aus den Erfassungswerten der Sensoren 56, 57 berechnet werden kann.
Im Einzelnen berechnet die Steuerschaltung 55 eine Befehlsspannungswelle zum allmählichen Erhöhen der tatsächlichen Drehzahl Na des Rotors 13, bis die vorbestimmte Drehzahl Nc erreicht ist. Diese Spannungsbefehlswelle wird eingestellt, so dass die Größe des Dreiphasenwechselstroms, der von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14 strömt, ein vorbestimmter Stromwert ist, der imstande ist, die Drehung des Rotors 13 zu starten. Hier wird nachstehend der Zweckmäßigkeit halber die in der erzwungenen Kommutierungssteuerung verwendete Spannungsbefehlswelle als eine Spannungsbefehlswelle VS bezeichnet. Die Spannungsbefehlswelle VS wird in 4 veranschaulicht.
Die Spannungsbefehlswelle VS wird aus Spannungsbefehlswellen in jeder Phase gebildet und ist somit eine Dreiphasenbefehlswelle, die eine U-Phasenbefehlswelle VU, eine V-Phasenbefehlswelle VV und eine W-Phasenbefehlswelle VW umfasst. Die Befehlswellen VU, VV, VW sind Sinuswellen, deren Spannung sich periodisch zwischen positiv und negativ von einer Bezugsspannung ändert, die gleich der Bezugsspannung einer Trägerwelle Kn ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 4 gezeigt, die Trägerwelle Kn eine Dreieckwelle, die sich periodisch von einer Bezugsspannung (oder genauer gesagt, einem Null-Volt-Potential) zu einer positiven Seite und einer negativen Seite ändert. Der Erfassungswert des Spannungssensors 56 wird als der Spitzenwert VB der Trägerwelle Kn eingestellt. In diesem Fall wird fpwml als die Frequenz der Trägerwelle Kn verwendet (hier nachstehend als eine Trägerfrequenz bezeichnet).
Die Steuerschaltung 55 stellt die oben beschriebene Trägerwelle Kn und die Spannungsbefehlswelle VS in der Antriebsschaltung 53 ein. Demgemäß vergleicht die Antriebsschaltung 53 die Spannungsbefehlswelle VS und die Trägerwelle Kn in jeder Phase, um zu bestimmen, welches der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 einzuschalten ist.
Die U-Phasenbefehlswelle VU entspricht den Schaltelementen SW3, SW6. Wenn die U-Phasenbefehlswelle VU größer als die Trägerwelle Kn ist, schaltet die Antriebsschaltung 53 das Schaltelement SW3 ein, das in Richtung des positiven Busses 51a ist, und schaltet das Schaltelement SW6 aus, das in Richtung des negativen Busses 51b ist. Wenn die U-Phasenbefehlswelle VU geringer als die Trägerwelle Kn ist, schaltet die Antriebsschaltung 53 des Schaltelement SW3 aus und schaltet das Schaltelement SW6 an.
Die V-Phasenbefehlswelle VV entspricht den Schaltelementen SW2, SW5. Auf ähnliche Weise zu dem Fall der U-Phasenbefehlswelle VU schaltet die Antriebsschaltung 53 eines von dem Schaltelement SW2, das in Richtung des positiven Busses 51a ist, und dem Schaltelement SW5, das in Richtung des negativen Busses 51b ist, aus und schaltet das andere Schaltelement gemäß einem Vergleich zwischen der V-Phasenbefehlswelle VV und der Trägerwelle Kn ein.
Auf ähnliche Weise schaltet die Antriebsschaltung 53 eines von dem Schaltelement SW1, das in Richtung des positiven Busses 51a ist, und dem Schaltelement SW4, das in Richtung des negativen Busses 51b ist, aus und schaltet das andere Schaltelement gemäß einem Vergleich zwischen der W-Phasenbefehlswelle VW und der Trägerwelle Kn an.
Die Antriebsschaltung 53 bestimmt auf diese Art und Weise, welches der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 einzuschalten ist, und erzeugt ein Steuersignal, das diese bestimmte Information umfasst. Die Antriebsschaltung 53 gibt dieses Steuersignal an die Inverterschaltung 51 aus. Demgemäß werden die Schaltelemente SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6 betätigt, um umzuschalten. Deswegen strömt ein Dreiphasenwechselstrom von den gemeinsamen Verbindungspunkten T1, T2, T3 zu der Statorspule 14. Aus diesem Grund wird ein drehendes Magnetfeld von der Statorspule 14 erzeugt. In Übereinstimmung damit dreht sich der Rotor synchron mit dem drehenden Magnetfeld. Deswegen kann die Drehzahl des Rotors 13 allmählich bis zum Erreichen der vorbestimmten Drehzahl Nc erhöht werden.
Als Nächstes führt bei Schritt S103 die Steuerschaltung 55 einen normalen Steuerprozess aus. Zuerst wird ein Strombefehlswert Is basierend auf dem Drehzahlbefehlswert Nm berechnet, der von der elektronische Steuereinheit 60 angewiesen wird. Der Strombefehlswert Is ist Information, die als ein Zielwert die Größe und Phase des Dreiphasenwechselstroms darstellt, die von der Inverterschaltung 51 an die Statorspule 14 ausgegeben werden soll.
Hier wird die tatsächliche Drehzahl Na des Rotors 13 basierend auf dem Erfassungswert des Spannungssensors 56 und dem Erfassungswert des Stromsensors 57 erhalten. Dann wird eine Spannungsbefehlswelle erhalten, um die tatsächliche Drehzahl Na nahe an den Drehzahlbefehlswert Nm zu bringen und den Erfassungswert des Stromsensors 57 nahe an den Strombefehlswert Is zu bringen. Diese Spannungsbefehlswelle umfasst eine U-Phasenbefehlswelle, eine V-Phasenbefehlswelle und eine W-Phasenbefehlswelle. Es sei bemerkt, dass sich die im normalen Steuerprozess verwendete Spannungsbefehlswelle von der in der erzwungenen Kommutierungssteuerung verwendeten Spannungsbefehlswelle VS unterscheidet, so dass, um diese zu unterscheiden, die im normalen Steuerprozess verwendete Spannungsbefehlswelle als eine Spannungsbefehlswelle VSa bezeichnet wird.
Ferner stellt die Steuerschaltung 55 die Spannungsbefehlswelle VSa und die Trägerwelle Kn, deren Trägerfrequenz gleich fpwm1 ist, auf die Antriebsschaltung 53 ein. Aus diesem Grund vergleicht die Antriebsschaltung 53 die Spannungsbefehlswelle VSa und die Trägerwelle Kn in jeder Phase, um zu bestimmen, welches der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 einzuschalten ist. Die Antriebsschaltung 53 gibt ein Steuersignal an die Inverterschaltung 51 aus, welche diese bestimmte Information umfasst.
Aus diesem Grund werden die Schaltelemente SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6 betätigt, um umzuschalten. Deswegen strömt ein Dreiphasenwechselstrom von den gemeinsamen Verbindungspunkten T1, T2, T3 zu der Statorspule 14. Aus diesem Grund wird ein drehendes Magnetfeld von der Statorspule 14 erzeugt. Deswegen dreht sich der Rotor synchron mit dem drehenden Magnetfeld. Deswegen kann die Drehzahl des Rotors 13 gesteuert werden, so dass die Drehzahl des Rotors 13 dem Drehzahlbefehlswert Nm folgt.
Die Drehkraft des auf diese Art und Weise gesteuerten Rotors 13 wird verwendet, um den Kompressionsmechanismus 11 anzutreiben. Aus diesem Grund saugt der Kompressionsmechanismus 11 Kältemittel von dem Kältemittelauslass des Verdampfers 40 an und komprimiert dieses Kältemittel und gibt dann ein Hochdruckkältemittel aus. Aus diesem Grund wird in dem Kondensierer 20 das Hochdruckkältemittel durch Fahrzeugkabinenaußenluft gekühlt, die durch den Elektrolüfter 21 geblasen wird. Dieses gekühlte Hochdruckkaltemittel wird im Druck durch das Druckreduzierventil 30 verringert. Dann absorbiert im Verdampfer 40 das im Druck verringerte Niedrigdruckkältemittel Warme aus der durch den Elektrolüfter 41 geblasenen Fahrzeugkabineninnenluft und verdampft.
Ferner werden die Elektrolüfter 21, 41 und der elektrische Aktuator des Druckreduzierventils 30 durch die elektronische Steuereinheit 60 gesteuert.
Als Nächstes wird bei Schritt S104 das Betriebs-Flag von der elektronischen Steuereinheit 60 erhalten. Ferner wird eine Differenzdruck(DP)-Bestimmungsinformation erhalten (Schritt S107). Diese Differenzdruck-Besimmungsinformation stellt einen Kältemitteldruckunterschied zwischen der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelabgabeseite des Kompressionsmechanismus 11 dar.
In der vorliegenden Ausführungsform kann beispielsweise die Temperatur der durch den Temperatursensor 58 erfassten Inverterschaltung 51 als die Differenzdruck-Bestimmungsinformation verwendet werden.
Hier gibt es eine Korrelation zwischen dem von dem Rotor 13 an den Kompressionsmechanismus 11 ausgegebenen Drehmoment (hier nachstehend einfach als Drehmoment bezeichnet) und dem Kältemitteldruckunterschied. Das Drehmoment wird durch den Dreiphasenwechselstrom erzeugt, der von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14 strömt, und somit gibt es eine Korrelation zwischen dem Drehmoment und dem Dreiphasenwechselstrom. Außerdem ändert sich die von der Inverterschaltung 51 erzeugte Wärme gemäß der Größe des Dreiphasenwechselstroms, wobei es somit eine Korrelation zwischen Wärme und dem Dreiphasenwechselstrom gibt. Aus diesen Grund gibt es eine Korrelation zwischen dem Kältemitteldruckunterschied und Wärme. Demgemäß kann der Kältemitteldruckunterschied basierend auf der durch den Temperatursensor 58 erfassten Temperatur geschätzt werden.
Als Nächstes bestimmt die Steuerschaltung 55, ob das bei Schritt S104 erhaltene Betriebs-Flag ein AN-Flag ist oder nicht (Schritt S105). Wenn das Betriebs-Flag ein AN-Flag ist, wird eine JA-Bestimmung bei Schritt S105 durchgeführt. In Übereinstimmung damit kehrt der Prozess zu Schritt S103 zurück. Aus diesem Grund werden solange wie das Betriebs-Flag ein AN-Flag ist, der normale Steuerprozess (Schritt S103), der Betriebs-Flag-erhaltene Prozess (Schritt S104), der Differenzdruck-Bestimmungsinformations-erhaltene Prozess (Schritt S107) und die JA-Bestimmung bei Schritt S105 wiederholt.
Außerdem wird jedes Mal, wenn die Steuerschaltung 55 den Schritt S107 durchführt, die Differenzdruck-Bestimmungsinformation wiederholt erhalten. Aus diesem Grund wird die Differenzdruck-Bestimmungsinformation, die während des N-ten Mals des Durchführens von Schritt S107 erhalten wird, im Speicher gespeichert, und die Differenzdruck-Bestimmungsinformation wird überschrieben, die während des (N-1)-ten Mals des Durchführens von Schritt S107 erhalten wird. N, (N – 1) beziehen sich auf die Anzahl von Malen, die der Schritt S107 durchgeführt wird.
Als Nächstes wird, wenn das Betriebs-Flag, das von der elektronischen Steuereinheit 60 bei Schritt S104 erhalten wird, ein AUS-Flag ist, NEIN bei Schritt S105 bestimmt, und der Zeitgeber beginnt zu zählen. Der Zeitgeber ist ein Zeitgeber, der die Zeit zählt, die seit der NEIN-Bestimmung bei Schritt S105 verstrichen ist. Hier wird nachstehend die durch den Zeitgeber gemessene Zeit als eine gemessene Zeit t bezeichnet.
Als Nächstes wird der Prozess mit Schritt S106 fortgeführt und ein Stopp-Steuerprozess durchgeführt, um den Rotor 13 zu Anhalten. Im Einzelnen wird ein Steuersignal, das sämtliche der Schaltelemente SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6 ausschaltet, von der Antriebsschaltung 53 an die Inverterschaltung 51 ausgegeben. In Übereinstimmung damit anhält die Inverterschaltung 51 die Strömung des Dreiphasenwechselstroms von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14. Deswegen halten der Rotor 13 und der Kompressionsmechanismus 11 an.
Als Nächstes setzt bei Schritt S108 die Steuerschaltung 55 ein Differenzdruck-Flag (DP-Flag) im Speicher basierend auf der bei dem oben beschriebenen Schritt S107 erhaltenen Differenzdruck-Bestimmungsinformation.
Im Einzelnen wird, wenn die durch den Temperatursensor 58 erfasste Temperatur unter einer Temperatur Ta ist, ein Differenzdruck-Flag N in dem Speicher als das Differenzdruck-Flag gesetzt, um darzustellen, dass der Kältemitteldruckunterschied unter einem Schwellwert S1 ist.
Wenn die durch den Temperatursensor 58 erfasste Temperatur gleich über der Temperatur Ta und unter einer Temperatur Tb ist, wird ein Differenzdruck-Flag A in dem Speicher als das Differenzdruck-Flag gesetzt, um darzustellen, dass der Kältemitteldruckunterschied gleich oder über dem Schwellwert S1 und unter einem Schwellwert S2 ist. Ferner ist die Temperatur Tb größer als die Temperatur Ta. Außerdem ist der Schwellwert 52 größer als der Schwellwert S1.
Wenn die durch den Temperatursensor 58 erfasste Temperatur gleich oder über der Temperatur Tb ist, wird ein Differenzdruck-Flag B in dem Speicher als das Differenzdruck-Flag gesetzt, um darzustellen, dass der Kältemitteldruckunterschied gleich oder über dem Schwellwert S2 ist.
Auf diese Art und Weise kann das Differenzdruck-Flag im Speicher basierend auf der Temperatur der Inverterschaltung 51 gespeichert werden.
Als Nächstes wird bei Schritt S109 das Betriebs-Flag von der elektronischen Steuereinheit 60 erhalten. Als Nächstes wird bei Schritt S110 bestimmt, ob die gemessene Zeit t, die durch den Zeitgeber gezählt wird, gleich einer oder über einer vorbestimmten Zeitdauer ist.
Hier wird, wenn die gemessene Zeit t geringer als die vorbestimmte Zeitdauer ist, NEIN bei Schritt S110 bestimmt. Als Nächstes wird, wenn das bei dem oben beschriebenen Schritt S109 erhaltene Betriebs-Flag ein AUS-Flag ist, NEIN bei Schritt S111 bestimmt und der Prozess kehrt zu Schritt S109 zurück. Aus diesem Grund werden, wenn die gemessene Zeit t geringer als die vorbestimmte Zeitdauer und das Betriebs-Flag ein AUS-Flag ist, der Betriebs-Flag-erhaltende Prozess (Schritt S109), die NEIN-Bestimmung bei Schritt S110 und die NEIN-Bestimmung bei Schritt S111 wiederholt.
Ferner wird, wenn die gemessene Zeit t geringer als die vorbestimmte Zeitdauer ist und das bei Schritt S109 erhaltene Betriebs-Flag ein AN-Flag ist, NEIN bei Schritt S110 bestimmt und JA bei Schritt S111 bestimmt. In Übereinstimmung damit wird ein Neustartsteuerprozess bei Schritt S120 durchgeführt. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das Einzelheiten des Neustartsteuerprozesses von Schritt S120 zeigt.
Während des Neustartsteuerprozess bestimmt die Steuerschaltung 55 bei Schritt S113 in 3 zuerst, ob das im Speicher gesetzte Differenzdruck-Flag(DP-Flag) das Differenzdruck-Flag A, das Differenzdruck-Flag B oder das Differenzdruck-Flag N ist.
Zuerst wird bei dem oben beschriebenen Schritt S113, wenn das Differenzdruck-Flag bestimmt wird, das Differenzdruck-Flag N zu sein, der Kältemitteldruckunterschied angesehen, als unter dem Schwellwert S1 zu sein, und ein Steuersignal wird an die elektronische Steuereinheit 60 zum Starten des Betriebs der Elektrolüfter 21, 41 ausgegeben. Aus diesem Grund steuert die elektronische Steuereinheit 60 die Elektrolüfter 21, 41, und die Elektrolüfter 21, 41 beginnen, Luft zu blasen. Demgemäß werden eine Luftströmung von Fahrzeugkabinenaußenluft, die durch den Kondensierer 20 strömt, und eine Luftströmung von Fahrzeugkabineninnenluft, die durch den Verdampfer 40 strömt, erzeugt (Schritt S114).
Zusätzlich dazu führt die Steuerschaltung 55 eine Neustartsteuerung für den Kompressionsmechanismus 11 mittels einer erzwungenen Kommutierungssteuerung in einem Anlaufmodus N durch (Schritt S117).
Im Einzelnen werden die in der 4 gezeigte Trägerwelle Kn und die Spannungsbefehlswelle VS, die in dem PWM-Steuerprozess verwendet werden, in der Antriebsschaltung 53 eingestellt. Die Trägerwelle Kn ist eine Trägerwelle mit einer Trägerfequenz von fpwm1.
Aus diesem Grund vergleicht die Antriebsschaltung 53 die Spannungsbefehlswelle VS und die Trägerwelle Kn in jeder Phase, um zu bestimmen, welches der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 einzuschalten ist, und gibt ein Steuersignal, das diese bestimmte Information umfasst, an die Inverterschaltung 51 aus.
Wenn ein derartiges Steuersignal an die Inverterschaltung 51 gesendet wird, werden die Schaltelemente SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6 betätigt, um umzuschalten. Deswegen strömt ein Dreiphasenwechselstrom von den gemeinsamen Verbindungspunkten T1, T2, T3 zu der Statorspule 14.
Demgemäß wird ein drehendes Magnetfeld von der Statorspule 14 erzeugt. In Übereinstimmung damit dreht sich der Rotor synchron mit dem drehenden Magnetfeld. Deswegen kann die Drehzahl des Rotors 13 allmählich erhöht werden, um die vorbestimmte Drehzahl Nc zu erreichen. Zu dieser Zeit wird der Kompressionsmechanismus 11 durch die Drehkraft des Rotors 13 angetrieben.
Deswegen saugt der Kompressionsmechanismus 11 Kältemittel von dem Kältemittelauslass des Verdampfers 40 an und komprimiert dieses Kältemittel und gibt dann das Hochdruckkältemittel ab. Der Kondensierer 20 dissipiert Wärme aus dem durch den Kompressionsmechanismus 11 abgegebenen Hochdruckkältemittel in Fahrzeugkabinenaußenluft. Das Druckreduzierventil 30 verringert den Druck des durch den Kondensierer 20 gekühlten Hochdruckkältemittels. Der Verdampfer 40 kühlt Fahrzeugkabineninnenluft mit dem Niedrigdruckkältemittel, das im Druck durch das Druckreduzierventil 30 verringert wurde. Dann bewegt sich die Steuerschaltung 55 zu Schritt S103.
Umgekehrt wird bei dem oben beschriebenen Schritt S113, wenn das Differenzdruck-Flag bestimmt wird, das Differenzdruck-Flag A zu sein, der Kältemitteldruckunterschied angesehen als gleich oder über dem Schwellwert S1 und unter der Schwellwert S2 zu sein, und die Steuerschaltung 55 gibt ein Steuersignal an die elektronische Steuereinheit 60 zum Starten des Betriebs der Elektrolüfter 21, 41 aus. Aus diesem Grund steuert die elektronische Steuereinheit 60 die Elektrolüfter 21, 41 und die Elektrolüfter 21, 41 beginnen, Luft zu blasen. Demgemäß werden eine Luftströmung aus Fahrzeugkabinenaußenluft, die durch den Kondensierer 20 strömt, und eine Luftströmung aus Fahrzeugkabineninnenluft, die durch den Verdampfer 40 strömt, erzeugt (Schritt S115).
Zusätzlich dazu führt die Steuerschaltung 55 eine Neustartsteuerung für den Kompressionsmechanismus 11 mittels einer erzwungenen Kommutierungssteuerung in einem Differenzdruck(DP)-Anlaufmodus A durch (Schritt S118).
Zuerst werden die Spannungsbefehlswelle VS und eine Trägerwelle Ka, die während einer vorbestimmten Anfangszeitdauer TS verwendet werden, wenn der Kompressionsmechanismus 11 beginnt, neu zu starten, in der Antriebsschaltung 53 eingestellt. Hinsichtlich der vorbestimmten Anfangszeitdauer TS wird ein Beispiel in 7 gezeigt und hinsichtlich der Trägerwelle Ka wird ein in 5 gezeigtes Beispiel verwendet. Die Trägerwelle Ka ist eine Trägerwelle mit einer Trägerfrequenz von fpwm2. Hier ist fpwm2 eine niedrigere Trägerfrequenz als fpwm1.
Aus diesem Grund vergleicht während der vorbestimmten Anfangszeitdauer TS, wenn der Kompressionsmechanismus 11 beginnt, neu zu starten, die Antriebsschaltung 53 die Spannungsbefehlswelle VS mit der Trägerwelle Ka in jeder Phase. Dann bestimmt basierend auf den Ergebnissen dieses Vergleichs die Antriebsschaltung 53, welches der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 einzuschalten ist und gibt ein Steuersignal, das diese bestimmte Information umfasst, an die Inverterschaltung 51 aus.
Als Nächstes stellt, wie in 7 gezeigt, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer TS verstreicht, die Steuerschaltung 55 die Trägerwelle Kn und die Spannungsbefehlswelle VS in der Antriebsschaltung 53 ein.
In dieser Hinsicht verwendet im Differenzdruck-Anlaufmodus A die Antriebsschaltung 53 die Trägerwelle Ka während der vorbestimmten Anfangszeitdauer TS, wenn der Kompressionsmechanismus 11 beginnt, neu zu starten, und die Antriebsschaltung 53 verwendet die Trägerwelle Kn nach der vorbestimmten Zeitdauer TS.
Aus diesem Grund vergleicht nach der vorbestimmten Zeitdauer TS die Antriebsschaltung 53 die Spannungsbefehlswelle VS und die Trägerwelle Kn in jeder Phase, um zu bestimmen, welches der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 einzuschalten ist, und gibt ein Steuersignal, das diese bestimmte Information umfasst, an die Inverterschaltung 51 aus.
Wenn ein derartiges Steuersignal an die Inverterschaltung 51 ausgegeben wird, werden die Schaltelemente SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6 betätigt, um umzuschalten. Deswegen strömt ein Dreiphasenwechselstrom von den gemeinsamen Verbindungspunkten T1, T2, T3 zu der Statorspule 14. Demgemäß wird ein drehendes Magnetfeld von der Statorspule 14 erzeugt.
In Übereinstimmung damit dreht sich der Rotor 13 synchron mit dem drehenden Magnetfeld. Deswegen kann die Drehzahl des Rotors 13 allmählich erhöht werden, um die vorbestimmte Drehzahl Nc zu erreichen. Zu dieser Zeit wird der Kompressionsmechanismus 11 durch die Drehkraft des Rotors 13 angetrieben. Deswegen wird das Niedrigdruckkältemittel von dem Kompressionsmechanismus 11 angesaugt und komprimiert und dann das Hochdruckkältemittel abgegeben. Deswegen arbeiten der Kondensierer 20, das Druckreduzierventil 30 und der Verdampfer 40 auf ähnliche Art und Weise, wie oben beschrieben. Dann bewegt sich die Steuerschaltung 55 zu Schritt S103.
Umgekehrt wird bei dem oben beschriebenen Schritt S113, wenn das Differenzdruck-Flag bestimmt wird, das Differenzdruck-Flag B zu sein, der Kältemitteldruckunterschied angesehen, als gleich oder über dem Schwellwert S2 zu sein, und die Steuerschaltung 55 gibt ein Steuersignal an die elektronische Steuereinheit 60 zum Starten des Betriebs der Elektrolüfter 21, 41 aus. Demgemäß werden eine Luftströmung von Fahrzeugkabinenaußenluft, die durch den Kondensierer 20 strömt, und eine Luftströmung von Fahrzeugkabineninnenluft, die durch der Verdampfer 40 strömt, erzeugt (Schritt S115).
Zusätzlich dazu führt die Steuerschallung 55 eine Neustartsteuerung für den Kompressionsmechanismus 11 mittels einer erzwungenen Kommutierungssteuerung in einem Differenzdruck(DP)-Anlaufmodus B durch (Schritt S119).
Zuerst werden die Spannungsbefehlswelle VS und eine Trägerwelle Kb, die während einer vorbestimmten Anfangszeitdauer TS verwendet werden, wenn der Kompressionsmechanismus 11 beginnt, neu zu starten, in der Antriebsschaltung 53 eingestellt. Ein Beispiel der Trägerwelle Kb wird in 6 gezeigt. Die Trägerwelle Kb ist eine Trägerwelle mit einer Trägerfrequenz von fpwm3. Hier ist fpwm3 eine niedrigere Trägerfrequenz als fpwm2.
Aus diesem Grund vergleicht während der vorbestimmten Anfangszeitdauer TS, wenn der Kompressionsmechanismus 11 beginnt, neu zu starten, die Antriebsschaltung 53 die Spannungsbefehlswelle VS mit der Trägerwelle Kb in jeder Phase, um zu bestimmen, welches der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 einzuschalten ist. Dann gibt die Antriebsschaltung 53 ein Steuersignal an die Inverterschaltung 51 aus, das diese bestimmte Information umfasst.
Dann stellt, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer TS verstreicht, die Steuerschaltung 55 die Trägerwelle Kn und die Spannungsbefehlswelle VS in der Antriebsschaltung 53 ein.
Aus diesem Grund vergleicht die Antriebsschaltung 53 die Spannungsbefehlswelle VS und die Trägerwelle Kn in jeder Phase, um zu bestimmen, welches der Schaltelemente SW1, SW2,...SW6 einzuschalten ist, und gibt ein Steuersignal an die Inverterschaltung 51 aus, das diese bestimmte Information umfasst.
In dieser Hinsicht verwendet im Differenzdruck-Anlaufmodus B die Antriebsschaltung 53 die Trägerwelle Kb während der vorbestimmten Anfangszeitdauer TS, wenn der Kompressionsmechanismus 11 beginnt, neu zu starten, und die Antriebsschaltung 53 verwendet die Trägerwelle Kn nach der vorbestimmten Zeitdauer TS.
Hier unterscheiden sich der Differenzdruck-Anlaufmodus B und der Differenzdruck-Anlaufmodus A lediglich in der Trägerfrequenz, die von der Antriebsschaltung 53 während der vorbestimmten Zeitdauer TS verwendet wird, und andere Vorgänge sind die gleichen. Aus diesem Grund werden Erläuterungen der Neustartsteuerung des Kompressionsmechanismus 11 während des Differenzdruck-Anlaufmodus B vereinfacht.
In der vorliegenden Ausführungsform werden in dem Differenzdruck-Anlaufmodus A oder dem Differenzdruck-Anlaufmodus B vor dem Durchführen der Neustartsteuerungen für den Kompressionsmechanismus 11 bei Schritten S118, S119 die Elektrolüfter 21, 41 betrieben.
Hier können, wenn die Trägerfrequenzen fpwm2, fpwm3 innerhalb eines Bereichs von für den Menschen hörbaren Frequenzen sind, wenn die Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 betätigt werden, um umzuschalten, unangenehme oder schädliche Schwingungsgeräusche in der Inverterschaltung 51 erzeugt werden. Diese Schwingungsgeräusche werden aufgrund der Trägerfrequenzen fpwm2, fpwm3 erzeugt.
Hier werden in der vorliegenden Ausführungsform beim Durchführen der Neustartsteuerung für den Kompressionsmechanismus 11 bei Schritten S118, S119 die Elektrolüfter 21, 41 gesteuert, um Luft aufgrund des Blasluftsteuerprozesses bei dem oben beschriebenen Schritt S115 zu blasen. Zu dieser Zeit werden Lüfterwindgeräusche und Elektromotordrehgeräusche von den Elektrolüftern 21, 41 erzeugt. Diese von den Elektrolüftern 21, 41 erzeugten Geräusche werden verwendet, um die von der Inverterschaltung 51 und der Statorspule 14 des elektrischen Kompressors 10 erzeugten Schwingungsgeräusche zu maskieren. Demgemäß ist es möglich, zu verhindern, dass ein Fahrgast oder dergleichen aufgrund von unangenehmen Schwingungsgeräuschen Unbehagen fühlt, die von der Inverterschaltung 51 erzeugt werden.
Ferner nimmt die gemessene Zeit t zu, nachdem die Steuerschaltung 55 NEIN bei Schritt S105 bestimmt, wenn die Steuerschaltung 55 dann wiederholt NEIN bei Schritt S111 in 2 bestimmt. In dieses Fall strömt Kältemittel durch Spalten im Kompressionsmechanismus 11 oder Druckreduzierventil 30 aufgrund des Kältemitteldruckunterschieds zwischen dem Kältemitteleinlass und Kältemittelauslass. Demgemäß nimmt der Kältemitteldruckunterschied ab.
Aus diesem Grund bestimmt, nachdem die Steuerschaltung 55 wiederholt NEIN bei Schritt S111 bestimmt, nachdem die gemessene Zeit t die vorbestimmte Zeitdauer erreicht oder überschreitet, die Steuerschaltung 55 JA bei Schritt S110.
In diesem Fall setzt die Steuerschaltung 55 das im Speicher gesetzte Differenzdruck-Flag und die durch den Zeitgeber gemessene Zeit t zurück (Schritt S112). Demgemäß werden die im Speicher gespeicherte Differenzdruck-Bestimmungsinformation und die gemessene Zeit t verworfen.
Danach kehrt der Prozess zu Schritt S100 zurück. Demgemäß wird das Betriebs-Flag bei Schritt S100 erhalten, und wenn dieses Betriebs-Flag ein AN-Flag ist, wird JA bei Schritt S101 bestimmt und die Anlaufsteuerung von Schritt S102 durchgeführt. Aus diesem Grund verwendet die Antriebsschaltung 53 die Trägerwelle Kn mit einer Trägerfrequenz von fpwm1 im PWM-Steuerprozess. Dann werden Schritte S103... S112, S113, S119, S100, S101, S102 wiederholt.
Durch Durchführen des Kompressorsteuerprozesses auf diese Art und Weise verwirft, sobald die gemessene Zeit t gleich oder über der vorbestimmten Zeitdauer ist, die Steuerschaltung 55 die im Speicher gespeicherte Differenzdruck-Bestimmungsinformation und die gemessene Zeit t (Schritt S112). Ferner führt, wenn die gemessene Zeit t geringer als die vorbestimmte Zeitdauer ist und JA bei Schritt S111 bestimmt wird, die Steuerschaltung 55 den Neustartsteuerprozess bei Schritt S120 durch.
Gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform umfasst die Antriebsvorrichtung 50 die Inverterschaltung 51. Die Inverterschaltung 51 umfasst die Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6, die in Reihenpaaren für jede Phase angeordnet sind, wobei die Mehrzahl von Paaren von Schaltelementen zwischen dem positiven Bus 51a und dem negativen Bus 51b parallel angeordnet sind. Wenn die Spannungsbefehlswelle VS jeder Phase, deren Spannung sich periodisch ändert, die Trägerwelle überschreitet, deren Spannung sich periodisch ändert, schaltet die Antriebsschaltung 53 das Schaltelement in Richtung des positiven Busses ein und schaltet das Schaltelement in Richtung des negativen Busses aus für das Paar von Schaltelementen jeder Phase. Ferner schaltet, wenn die Spannungsbefehlswelle VS jeder Phase kleiner als die Trägerwelle ist, die Antriebsschaltung 53 das Schaltelement in Richtung des negativen Busses ein und schaltet das Schaltelement in Richtung des positiven Busses aus. Aufgrund dessen, dass die Antriebsschaltung 53 das Paar von Schaltelemente in jeder Phase ein- und ausschaltet, strömt ein Dreiphasenwechselstrom von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14 basierend auf der Ausgangsspannung der Hochspannungsquelle 70 und ein Drehmagnetfeld wird von der Statorspule 14 erzeugt.
Die Steuerschaltung 55 steuert die Inverterschaltung 51 durch die Antriebsschaltung 53, so dass ein Dreiphasenwechselstrom von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14 strömt, um die Drehzahl des Rotors 13 während des Anlaufens des Kompressionsmechanismus 11 zu erhöhen, bis die vorbestimmte Drehzahl Nc erreicht ist.
Hier kann, wenn eine große Menge an elektrischer Leistung durch andere Maschinen als der elektrische Kompressor 10 verwendet wird, wie beispielsweise durch einen Motor zum Antrieb, der elektrische Kompressor 10 angehalten werden. Alternativ kann aufgrund einer unbeabsichtigten oder sonstigen Betätigung durch einen Fahrgast der elektrische Kompressor 10 aufgrund manueller Betätigung des Klimatisierungsschalters 61 angehalten werden.
Aus diesem Grund kann es als Bedingungen zum Neustarten des elektrischen Kompressors 10 gelegentlich strenge Bedingungen geben. Beispielsweise kann es eine Bedingung geben, wobei der elektrischen Kompressor 10 mit maximalen Ausgang angetrieben wird und nach plötzlichen Anhalten die elektronische Steuereinheit 60 einen sofortigen Neustart anfordert. Hier bezieht sich der elektrische Kompressor 10, der mit maximalen Ausgang betrieben wird, auf eine Umgebungsbedingung, bei der hohe Klimatisierungsfähigkeiten als eine Fahrzeugldimatisierungsvorrichtung benötigt werden, und der elektrische Kompressor 10 aufgefordert wird, so schnell wie möglich neu zu starten. Aus diesem Grund kann es Fälle geben, in denen der elektrische Kompressor 10 neu gestartet werden muss, während ein hoher Kältemitteldruckunterschied existiert.
Hier steuert, nachdem der Kompressormechanismus 11 anhält, die Steuerschaltung 55 die Antriebsschaltung 53 und bestimmt, ob der Kältemitteldruckunterschied beim Neustarten des Kompressionsmechanismus 11 gleich oder über dem Schwellwert S1 ist. Wenn die Steuerschaltung 55 bestimmt, dass der Kältemitteldruckunterschied gleich oder über dem Schwellwert S1 ist, wird die Steuerschaltung 55 durch Einstellen der Trägerwelle gekennzeichnet, die von der Antriebsschaltung 53 während der vorbestimmten Anfangszeitdauer verwendet wird, wenn der Kompressionsmechanismus 11 beginnt, neu zu starten, um niedriger im Vergleich dazu zu sein, wenn die Steuerschaltung 55 bestimmt, dass der Kältemitteldruckunterschied geringer als der Schwellwert S1 ist.
Aufgrund des Obigen kann, wenn der Kältemitteldruckunterschied gleich oder über dem Schwellwert S1 im Vergleich dazu ist, wenn der Kältemitteldruckunterschied geringer als der Schwellwert S1 ist, die Anzahl von Malen, welche die Schaltelemente SW1...SW6 pro Zeiteinheit umgeschaltet werden, während der vorbestimmten Anfangszeitdauer TS verringert werden, wenn der Neustart beginnt. Die Anzahl von Malen des Umschaltens bezieht sich hier unter den Schaltelementen SW1...SW6 auf die Anzahl von Malen des Änderns von einem eines An- und Aus-Zustands in den anderen Zustand. Demgemäß kann, wenn der Kompressionsmechanismus 11 neu gestartet wird und der Kältemitteldruckunterschied gleich oder über dem Schwellwert S1 ist, der Verlust in den Schaltelementen SW1...SW6, den Kondensatoren 52, 71 und der Spule 72 verringert werden. Deswegen kann beim Neustarten mit einem hohen Kältemitteldruckunterschied, wie in 8 gezeigt, die durch die Inverterschaltung 51 und dergleichen erzeugte Wärme verringert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform verwendet die Steuerschaltung 55 eine Trägerfrequenz von fpwm1 (beispielsweise 20 kHz), wenn der Kältemitteldruckunterschied geringer als der Schwellwert S1 ist. Ferner verwendet die Steuerschaltung 55 eine Trägerfrequenz von fpwm2 (beispielsweise 10 kHz), wenn der Kältemitteldruckunterschied gleich oder über dem Schwellwert S1 und geringer als der Schwellwert S2 ist. Ferner verwendet die Steuerschaltung 55 eine Trägerfrequenz von fpwm3 (beispielsweise 5 kHz), wenn der Kältemitteldruckunterschied gleich oder größer als der Schwellwert S2 ist.
Hier wird, wie in 9 gezeigt, ein Verlust W in den Schaltelementen SW1, SW2, ...SW6 verringert, wenn die Trägerfrequenz abnimmt. Aus diesem Grund kann je größer der Kältemitteldruckunterschied ist, desto mehr der Verlust W verringert werden. Demgemäß kann, wenn der Kältemitteldruckunterschied gleich oder über dem zweiten Schwellwert S2 ist, durch Erhöhen des Abstands, um welche die Trägerfrequenz verringert wird, der Verlust W sogar weiter verringert werden.
in dieser Hinsicht ändert gemäß der vorliegenden Ausführungsform und wie in 8 gezeigt, die Steuerschaltung 55 die Trägerfrequenz, wobei sie jedoch nicht den Stromwert zum Antreiben des elektrischen Kompressors 10 ändert. Demgemäß gibt es, sogar wenn der Kältemitteldruckunterschied gleich oder über dem Schwellwert S1 ist, kein Problem einer unzureichenden Ausgabe von dem Synchronmotor 12 zu dem Kompressormechanismus 11 oder dergleichen und der Neustart von dem Kompressionsmechanismus 11 wird nicht behindert.
Aufgrund dieser Wirkungen kann beim Durchführen des Differenzdruck-Anlaufmodus A, B des elektrischen Kompressors 10, sogar ohne sich mit Wärme zu befassen oder den Neustartstrom zu erhöhen oder dergleichen und ebenfalls ohne Erhöhen der physischen Größe desselben, der Kompressionsmechanismus 11 schnell neu gestartet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn die Steuerschaltung 55 wiederholt ein AUS-Flag als das Betriebs-Flag von der elektronischen Steuereinheit 60 erhält und die gemessene Zeit, die nach Durchführen des Stopp-Steuerprozesses in dem oben beschriebenen Schritt S106 verstrichen ist, gleich der oder über der vorbestimmten Zeitdauer kommt, das Differenzdruck-Flag in dem Speicher zurückgesetzt. Aus diesem Grund ist es möglich, wenn der tatsächliche Kältemitteldruckunterschied klein wird, den Kompressionsmechanismus 11 daran zu hindern, dass er in dem Differenzdruck-Anlaufmodus A oder dem Differenzdruck-Anlaufmodus B anläuft.
(Zweite Ausführungsform)
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Trägerfrequenz, die von der Antriebsschaltung 53 während des Neustarts verwendet wird, basierend auf dem Kältemitteldruckunterschied eingestellt und als eine Alternative das Folgende in Erwägung gezogen wird.
Mit anderen Worten wird in der vorliegenden zweiten Ausführungsform die Trägerfrequenz, die von der Antriebsschaltung 53 während des Neustarts verwendet wird, basierend auf dem Kältemitteldruckunterschied eingestellt, und der vorbestimmten Anfangszeitdauer, während derselben die eingestellte Trägerfrequenz in der Antriebsschaltung 53 verwendet wird, basierend auf dem Kältemitteldruckunterschied eingestellt.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das Einzelheiten des Neustartsteuerprozesses von Schritt S120 in einem Kompressorsteuerprozess der zweiten Ausführungsform zeigt. Das Ablaufdiagramm von 10 wird anstelle des Ablaufdiagramms von 3 verwendet. In 3 und 10 wird die gleiche Verarbeitung bei den Schritten durchgeführt, die mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Schritt S118A in 10 wird anstelle von Schritt S118 in 3 verwendet. Schritt S119A in 10 wird anstelle von Schritt S119 in 3 verwendet.
Bei Schritt S113 läufl, wenn bestimmt wird, dass das Differenzdruck-Flag das Differenzdruck-Flag B ist, die Steuerschaltung 55 durch Schritt S116 und fährt mit Schritt S119 fort und startet neu in einem Differenzdruck-Anlaufmodus B'.
Zu dieser Zeit stellt die Steuerschaltung 55 den Spannungsbefehl VS und die Trägerwelle Ka in der Antriebsschaltung 53 zum Gebrauch während der vorbestimmten Anfangszeitdauer ein, wenn der Neustart beginnt, und stellt ebenfalls eine vorbestimmte Anfangszeitdauer TSb in der Antriebsschaltung 53 als die vorbestimmte Anfangszeitdauer ein, während derselben die Trägerwelle Ka verwendet wird.
Aus diesem Grund vergleicht, wie in 11 gezeigt, während der vorbestimmten Anfangszeitdauer TSb die Antriebsschaltung 53 die Spannungsbefehlswelle VS mit der Trägerwelle Ka und nicht mit der Trägerwelle Kb, um zu bestimmen, welches der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 einzuschalten ist.
Dann stellt nach der vorbestimmten Anfangszeitdauer TSb die Steuerschaltung 55 die Spannungsbefehlswelle VS und die Trägerwelle Kn in der Antriebsschaltung 53 ein.
Demgemäß vergleicht die Antriebsschaltung 53 die Spannungsbefehlswelle VS und die Trägerwelle Kn in jeder Phase, um zu bestimmen, welches der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 einzuschalten ist.
In Schritt S113 läuft, wenn das Differenzdruck-Flag bestimmt wird, das Differenzdruck-Flag A zu sein, die Steuerschaltung 55 durch Schritt S115 und fährt mit Schritt S118A fort und startet neu im Differenzdruck-Anlaufmodus A'.
Zu dieser Zeit stellt die Steuerschaltung 55 den Spannungsbefehl VS und die Trägerwelle Ka in der Antriebsschaltung 53 zum Gebrauch während der vorbestimmten Anfangszeitdauer ein, wenn der Neustart beginnt, und stellt ebenfalls die in 11 gezeigte vorbestimmte Zeitdauer TSa in der Antriebsschaltung 53 als die vorbestimmte Anfangszeitdauer ein, während derselben die Trägerwelle Ka verwendet wird.
Aus diesem Grund vergleicht während der vorbestimmten Anfangszeitdauer TSa die Antriebsschaltung 53 die Spannungsbefehlswelle VS mit der Trägerwelle Ka, um zu bestimmen, welches der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 einzuschalten ist.
Dann stellt nach der vorbestimmten Anfangszeitdauer TSa die Steuerschaltung 55 die Spannungsbefehlswelle VS und die Trägerwelle Kn in der Antriebsschaltung 53 ein.
Demgemäß vergleicht die Antriebsschaltung 53 die Spannungsbefehlswelle VS und die Trägerwelle Kn in jeder Phase, um zu bestimmen, welches der Schaltelemente SW1, SW2, ...SW6 einzuschalten ist.
In dieser Hinsicht stellt, wenn das Differenzdruck-Flag bestimmt wird, das Differenzdruck-Flag A zu sein, die Steuerschaltung 55 die vorbestimmte Zeitdauer TSa als die vorbestimmte Zeitdauer ein, während derselben die Trägerwelle Ka verwendet wird. Ferner stellt, wenn das Differenzdruck-Flag bestimmt wird, das Differenzdruck-Flag 13 zu sein, die Steuerschaltung 55 die vorbestimmte Zeitdauer TSb als die vorbestimmte Zeitdauer ein, während derselben die Trägerwelle Ka verwendet wird.
Hier wird, wie in 11 gezeigt, die vorbestimmte Zeitdauer TSa eingestellt, um kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer TSb zu sein. Aus diesem Grund ist, wenn das Differenzdruck-Flag bestimmt wird, das Differenzdruck-Flag B zu sein, die vorbestimmte Zeitdauer, während derselben die Trägerwelle Ka verwendet wird, länger im Vergleich dazu, wenn das Differenzdruck-Flag bestimmt wird, das Differenzdruck-Flag A zu sein. Aus diesem Grund wird, wenn der Kältemitteldruckunterschied zunimmt, die Zeitdauer ebenfalls zunehmen, während derselben die Trägerwelle Ka verwendet wird. Demgemäß kann, wenn der Kältemitteldruckunterschied zunimmt, die Zeitdauer erhöht werden, während derselben der Verlust W verringert wird.
(Dritte Ausführungsform)
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird ein Beispiel bereitgestellt, in dem die Differenzdruck-Bestimmungsinformation beim Durchführen des normalen Steuerprozesses erhalten wird, wobei jedoch stattdessen eine dritten Ausführungsform erläutert wird, bei der die Differenzdruck-Bestimmungsinformation während des Neustartsteuerprozesses erhalten wird.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das die Einzelheiten des Neustartsteuerprozesses von Schritt S120 in einem Kompressorsteuerprozess der dritten Ausführungsform zeigt. Das Ablaufdiagramm von 12 wird anstelle des Ablaufdiagramms von 3 verwendet. In 3 und 12 wird die gleiche Verarbeitung bei den Schritten durchgeführt, die mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. 12 ist äquivalent zu 3, wobei Schritte S122, S123, S124 hinzugefügt sind.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhält die Steuerschaltung 55 nach Durchführen eines der Neustartsteuerprozesse bei Schritten S117, S118, S119 die Differenzdruck-Bestimmungsinformation, die den Kältemitteldruckunterschied bei Schritt S122 darstellt. Als die Differenzdruck-Bestimmungsinformation in der vorliegenden Ausführungsform wird der durch der Stromsensor 57 erfasste Dreiphasenwechselstrom als die Differenzdruck-Bestimmungsinformation verwendet.
Beim Durchfahren des Neustartsteuerprozesses wird die Größe des Dreiphasenwechselstroms, der von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14 strömt, durch den vorbestimmten Stromwert gesteuert, der imstande ist, die Drehung des Rotors 13 zu starten. Ferner ändert sich die Phase des Dreiphasenwechselstroms gemäß dem von dem Rotor 13 ausgegebenen Drehmoment. Das Drehmoment und der Kältemitteldruckunterschied weisen eine korrelierte Beziehung auf. Aus diesem Grund kann das Drehmoment aus dem Dreiphasenwechselstrom berechnet werden. Und dann kann der Kältemitteldruckunterschied aus dem durch den Stromsensor 57 erfassten Dreiphasenwechselstrom berechnet werden. Dann wird bei Schritt S123 ähnlich zu dem oben beschriebenen Schritt S108 das Differenzdruck-Flag in dem Speicher basierend auf der Differenzdruck-Bestimmungsinformation gesetzt, die bei dem oben beschriebenen Schritt S122 erhalten wird.
Hier steuert vor dem Durchführen der Neustartsteuerung des Kompressionsmechanismus 11 in dem Differenzdruck-Anlaufmodus A bei Schritt S118 oder dem Differenzdruck-Anlaufmodus B (DP-Anlaufmodus B) bei Schritt S119 die Steuerschaltung 55 die Elektrolüfter 21, 41, um Luft bei Schritt S115 oder Schritt S116 zu blasen.
Zu dieser Zeit erzeugt der Elektrolüfter 21 eine Luftströmung von Fahrzeugkabinenaußenluft, die durch den Kondensierer 20 läuft. In dem Kondensierer 20 wird Wärme aus dem Hochdruckkältemittel an die Fahrzeugkabinenaußenluft übertragen. Aus diesem Grund nimmt der Druck des Hochdruckkältemittels an der Kältemittelabgabeseite des Kompressionsmechanismus 11 ab.
Der Elektrolüfter 41 erzeugt eine Luftströmung der Fahrzeugkabineninnenluft, die durch den Verdampfer 40 läuft. In dem Verdampfer 40 wird Wärme aus der Fahrzeugkabineninnenluft an das Niedrigdruckkältemittel übertragen. Aus diesem Grund nimmt der Druck des Niedrigdruckkältemittels an der Kältemitteleinlassseite des Kompressionsmechanismus 11 ab. Deswegen nimmt der Kältemitteldruckunterschied ab.
Ferner wird, da die Steuerschaltung 55 das Druckreduzierventil 30 durch die elektronische Steuereinheit 60 steuert, die Querschnittsfläche des Kältemitteldurchgangs zwischen dem Kältemittelauslass des Kondensierer 20 und dem Kältemitteleinlass des Verdampfers 40 eingestellt, um groß zu sein. Mit anderen Worten kann durch Erhöhen des Öffnungsgrads des Druckreduzierventils 30 der Kältemitteldruckunterschied weiter verringert werden.
Als Nächstes wird bei Schritt S124 bestimmt, ob die Neustartsteuerung abgeschlossen ist oder nicht. Im Einzelnen wird die tatsächliche Drehzahl Na des Rotors 13 basierend auf dem Erfassungswert des Spannungssensors 56 und dem Erfassungswert des Stromsensors 57 berechnet. Dann wird bestimmt, ob diese tatsächliche Drehzahl Na die vorbestimmte Drehzahl Nc erreicht hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die tatsächliche Drehzahl Na geringer als die vorbestimmte Drehzahl Nc ist, wird NEIN bei Schritt S124 bestimmt, was bedeutet, dass die Neustartsteuerung nicht abgeschlossen ist. In Übereinstimmung damit kehrt der Prozess zu Schritt S113 zurück. Aus diesem Grund werden, während die tatsächliche Drehzahl Na unter der vorbestimmten Drehzahl Nc ist, die Schritte S113 bis S119, S122, S123 und die NEIN-Bestimmung bei Schritt S124 wiederholt. Aus diesem Grund wird, während die tatsächliche Drehzahl Na unter der vorbestimmten Drehzahl Nc ist, die Differenzdruck-Bestimmungsinformation wiederholt erhalten und für jedes Mal, für die sie erhalten wird, wird das im Speicher gesetzte Differenzdruck-Flag aktualisiert.
Beispielsweise wird, wenn Schritt S113 für das erste Mal nach dem Beginn des Neustarts durchgeführt wird, wenn das in dem Speicher gesetzte Differenzdruck-Flag bestimmt wird, das Differenzdruck-Flag B zu sein, nach Laufen durch Schritt S116 eine Neustartsteuerung des Rotors 13 im Differenzdruck-Anlaufmodus B durchgeführt (Schritt S119).
Dann wird beim Durchführen von Schritt S113 für ein N-tes Mal, das später als das erste Mal ist, wenn das im Speicher gesetzte Differenzdruck-Flag bestimmt wird, das Differenzdruck-Flag A zu sein, nach Laufen durch Schritt S115 eine Neustartsteuerung des Rotors 13 im Differenzdruck-Anlaufmodus A durchgeführt (Schritt S118).
Dann wird beim Durchführen von Schritt S113 für ein M-tes Mal, das später als das N-te Mal ist, wenn das im Speicher gesetzte Differenzdruck-Flag bestimmt wird, das Differenzdruck-Flag N zu sein, nach Laufen durch Schritt S114 eine Neustartsteuerung des Rotors 13 im Differenzdruck-Anlaufmodus N (Anlaufmodus N) durchgefülhrt (Schritt S117).
In dieser Hinsicht ändert sich aufgrund dessen, dass sich das Differenzdruck-Flag sequentiell von dem Differenzdruck-Flag B in das Differenzdruck-Flag A und dann in das Differenzdruck-Flag N ändert, die Trägerfrequenz sequentiell von fpwm3 in fpwm2 und dann in fpwm1, wie in 13 gezeigt.
Dann wird, wenn die tatsächliche Drehzahl Na die vorbestimmte Drehzahl Nc erreicht, JA bei Schritt S124 bestimmt, was bedeutet, dass die Neustartsteuerung abgeschlossen ist. In Übereinstimmung damit fährt der Prozess mit Schritt S103 fort.
Gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform wird die Differenzdruck-Bestimmungsinformation während des Durchführens des Neustartsteuerprozesses wiederholt erhalten, und jedes Mal wird, wenn die Differenzdruck-Bestimmungsinformation erhalten wird, das in dem Speicher gesetzte Differenzdruck-Flag aktualisiert. Aus diesem Grund kann die von der Antriebsschaltung 53 verwendete Trägerfrequenz gemäß Änderungen im Kältemitteldruckunterschied aktualisiert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform nimmt aufgrund dessen, dass die Elektrolüfter 21, 41 Luft blasen, der Kältemitteldruckunterschied ab. Ferner wird der Öffnungsgrad des Druckreduzierventils 30 erhöht und der Kältemitteldruckunterschied nimmt weiter ab. Aus diesem Grund kann das Drehmoment verringert werden, das von dem Rotor 13 an den Kompressionsmechanismus 11 ausgegeben wird. Demgemäß kann die von der Inverterschaltung 51 erzeugte Wärmemenge verringert werden.
(Vierte Ausführungsform)
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird ein Beispiel bereitgestellt, in dem die Differenzdruck-Bestimmungsinformation beim Durchführen der normalen Steuerung von Schritt S103 erhalten wird, wobei jedoch stattdessen eine vierte Ausführungsform erläutert wird, wobei die Differenzdruck-Bestimmungsinformation während der Stoppsteuerung von Schritt S106 erhalten wird.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Kompressorsteuerprozess der vierten Ausführungsform zeigt. In 14 und 2 wird die gleiche Verarbeitung bei den Schritten durchgeführt, die mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Ablaufdiagramm von 14 wird Schritt S107 zwischen Schritten S106, S108 platziert. In der vorliegenden Ausführungsform erhält beim Durchführen der Stoppsteuerung des Rotors 13 bei Schritt S106 die Steuerschaltung 55 die Differenzdruck-Bestimmungsinformation bei Schritt S107. In der vorliegenden Ausführungsform wird die durch den Temperatursensor 58 erfasste Temperatur der Inverterschaltung 51 als die Differenzdruck-Bestimmungsinformation verwendet.
Hier wird die Erfassungstemperatur des Temperatursensors 58 durch die Wärme bestimmt, die von der Inverterschaltung 51 usw. erzeugt wird, wenn bei Schritt S105 NEIN bestimmt wird. Die Erfassungstemperatur des Temperatursensors 58 ändert sich gemäß dem Dreiphasenwechselstrom, der von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14 aufgrund der normalen Steuerung bei Schritt S103 strömt, direkt bevor die Stoppsteuerung von Schritt S106 durchgeführt wird. Demgemäß ist die Erfassungstemperatur des Temperatursensors 58 mit dem Drehmoment direkt vor dem Durchführen der Stoppsteuerung von Schritt S106 korreliert. Ferner gibt es eine Korrelation zwischen dem Drehmoment direkt vor dem Durchführen der Stoppsteuerung von Schritt S106 und dem Kältemitteldruckunterschied direkt vor dem Durchführen der Stoppsteuerung von Schritt S106. Aus diesem Grund kann der Kältemitteldruckunterschied aus der Erfassungstemperatur des Temperatursensors 58 geschätzt werden.
(Fünfte Ausführungsform)
In den oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen werden Beispiele beschrieben, wobei die Hochspannungsquelle 70 zwischen dem positiven Bus 51a und dem negativen Bus 51b verbunden ist, wobei jedoch stattdessen, wie in 15 gezeigt, die Hochspannungsquelle 70 zwischen dem neutralen Punkt 14x der Statorspule 14 und dem negativen Bus 51b verbunden sein kann.
15 zeigt die elektrische Konfiguration einer Antriebsvorrichtung 50 gemäß der fünften Ausführungsform. In 15 und 1 werden Elemente, welche die gleichen wie jedes andere sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und Erläuterungen derselben werden der Kürze halber weggelassen. Der neutrale Punkt 14x der Statorspule 14 der vorliegenden Ausführungsform ist mit Masse durch die Hochspannungsquelle 70 verbunden.
In der oben beschriebenen fünften Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, wobei der Kondensator 52 zwischen dem positiven Bus 51a und dem negativen Bus 51b verbunden ist, wobei jedoch stattdessen der Kondensator 52 zwischen dem neutralen Punkt 14x der Statorspule 14 und dem positiven Bus 51a verbunden sein kann.
(Sechste Ausführungsform)
In der oben beschriebenen fünften Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, wobei die Hochspannungsquelle 70 zwischen dem neutralen Punkt 14x der Statorspule 14 und dem negativen Bus 51b verbunden ist. Stattdessen kann jedoch. die Hochspannungsquelle 70 zwischen dem neutralen Punkt 14x der Statorspule 14 und dem positiven Bus 51a verbunden sein.
16 zeigt die elektrische Konfiguration einer Antriebsvorrichtung 50 gemäß der sechsten Ausführungsform. In 16 und 1 werden Elemente, welche die gleichen wie jedes andere sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und Erläuterungen derselben werden der Kürze halber weggelassen. Der neutrale Punkt 14x der Statorspule 14 der vorliegenden Ausführungsform ist mit Masse verbunden.
In der oben beschriebenen sechsten Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, wobei der Kondensator 52 zwischen dem positiven Bus 51a und dem negativen Bus 51b verbunden ist, wobei jedoch stattdessen der Kondensator 52 zwischen dem neutralen Punkt 14x der Statorspule 14 und dem negativen Bus 51b verbunden sein kann.
(Weitere Ausführungsformen)

(1) In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, wobei die Temperatur der Inverterschaltung 51 als die Differenzdruck-Bestimmungsinformation in Schritt S107 verwendet wird, wobei jedoch stattdessen das Folgende (a), (b), (c) in Erwägung gezogen wird. (a) Der Erfassungswert des Stromsensors 57, der den Dreiphasenwechselstrom erfasst, der von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14 strömt, kann als die Differenzdruck-Bestimmungsinformation verwendet werden.

Hier gibt es eine Korrelation zwischen dem Drehmoment und dem Kältemitteldruckunterschied. Ferner sind der Dreiphasenwechselstrom und das Drehmoment korreliert. Aus diesem Grund kann der Kältemitteldruckunterschied aus dem durch den Stromsensor 57 erfassten Dreiphasenwechselstrom geschätzt werden.

(b) Der Strombefehlswert Is kann als die Differenzdruck-Bestimmungsinformation verwendet werden.

Während des normalen Steuerprozesses von Schritt S103 strömt der Dreiphasenwechselstrom von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14, so dass sich der durch den Stromsensor 57 erfasste Dreiphasenwechselstrom dem Strombefehlswert Is annähert. Aus diesem Grund nähert sich der durch den Stromsensor 57 erfasste Dreiphasenwechselstrom dem Strombefehlswert Is an. Demgemäß kann der Strombefehlswert Is als ein Wert erhalten werden, der nahe dem Dreiphasenwechselstrom ist, der von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14 strömt. Deswegen kann der Kältemitteldruckunterschied aus dem Strombefehlswert Is geschätzt werden.
Auf diese Art und Weise kann der Kältemitteldruckunterschied aus dem Dreiphasenwechselstrom oder dem Strombefehlswert Is geschätzt werden und das Differenzdruck-Flag wird basierend auf dem geschätzten Kältemitteldruckunterschied gesetzt.

(c) Ein durchschnittlicher Kältemitteldruckunterschiedswert von drei von mehr, der aus der Gruppe des oben bei (a) erhaltenen Kältemitteldruckunterschieds, des oben bei (b) erhaltenen Kältemitteldruckunterschieds und des aus der Temperatur der Inverterschaltung 51 erhaltenen Kältemitteldruckunterschieds gewählt wird, kann als die Differenzdruck-Bestimmungsinformation von Schritt S107 verwendet werden.
(2) In der oben beschriebenen dritten Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, wobei als die Differenzdruck-Bestimmungsinformation bei Schritt S122 die Steuerschaltung 55 den Dreiphasenwechselstrom, der von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14 strömt, als die Differenzdruck-Bestimmungsinformation verwendet. Stattdessen kann jedoch die durch den Temperatursensor 58 erfasste Temperatur der Inverterschaltung 51 als die Differenzdruck-Bestimmungsinformation verwendet werden.

Hier ändert sich die von der Inverterschaltung 51 erzeugte Wärme, wenn der Neustartsteuerprozess durchgeführt wird, gemäß dem von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14 strömenden Dreiphasenwechselstrom. Demgemäß sind das Drehmoment und die von der Inverterschaltung 51 erzeugte Wärme miteinander korreliert. Ferner gibt es eine Korrelation zwischen dem Drehmoment und dem Kältemitteldruckunterschied. Demgemäß kann der Kältemitteldruckunterschied aus der Temperatur der Inverterschaltung 51 geschätzt werden.

(3) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, wobei der elektrische Kompressor 10 auf die Kältekreislaufvorrichtung 1 angewendet wird, wobei jedoch stattdessen der elektrische Kompressor 10 auf andere Vorrichtungen als die Kältekreislaufvorrichtung 1 angewendet werden kann.
(4) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, wobei die Trägerwelle eine Dreieckwelle ist, die sich periodisch von einer Bezugsspannung in Richtung einer positiven Seite und einer negativen Seite ändert. Stattdessen können jedoch andere Sägezahnwellen als eine Dreieckwelle verwendet werden, solange wie sich die Sägezahnwelle periodisch von einer Bezugsspannung in Richtung einer positiven Seite und einer negativen Seite ändert.
(5) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, wobei ein Dreiphasenwechselstrom-Synchronmotor als ein mehrphasiger Wechselstrom-Synchronmotor verwendet wird, wobei dies jedoch nicht dazu bestimmt ist, einschränkend zu sein, und ein zwei Phasen- oder ein vier oder mehr Phasen-Wechselstrom-Synchronmotor kann als ein mehrphasiger Wechselstrom-Synchronmotor verwendet werden.
(6) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, wobei beim Neustarten die Trägerfrequenz basierend auf dem Kältemitteldruckunterschied bestimmt wird. Stattdessen kann jedoch beim Neustarten die Steuerschaltung 55 eine Größe eines Anlaufstroms als den Dreiphasenwechselstrom, der von der Inverterschaltung 51 zu der Statorspule 14 strömt, basierend auf dem Kältemitteldruckunterschied bestimmen.

Beispielsweise kann der Anlaufstrom eingestellt werden, so dass der Anlaufstrom höher ist, wenn der Kältemitteldruckunterschied höher ist, und der Anlaufstrom niedriger ist, wenn der Kältemitteldruckunterschied niedriger ist. Deswegen kann, sogar wenn der Kältemitteldruckunterschied während des Neustarts niedrig ist, die von den Schaltelementen SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6 erzeugte Wärmemenge verringert werden.

(7) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, wobei die Statorspule 14 in einer Sternschaltung in dem Synchronmotor 12 verdrahtet ist, wobei jedoch stattdesessen die Statorspule 14 in einer Deltaschaltung verdrahtet sein kam.
(8) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, wobei die Steuerschaltung 55 die Bestimmungen bei Schritten S101, S105 S111 unter Verwendung des AN-Flag oder des AUS-Flag durchführt, das von der elektronischen Steuereinheit 60 bereitgestellt wird. Stattdessen kann die Steuerschaltung 55 jedoch die Bestimmungen bei Schritten S101, S105, S111 unter Verwendung des Drehzahlbefehlswerts Nm ebenfalls durchführen.
(9) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, wobei die Neustartsteuerung unter Verwendung der beiden Differenzdruck-Anlaufmodi A, B oder der beiden Differenzdruck-Anlaufmodi A', B' durchgeführt wird, wobei jedoch stattdessen die Neustartsteuerung unter Verwendung eines einzigen Differenzdruck-Anlaufmodus ebenfalls durchgeführt werden kann.

Beispielsweise kann die Steuerschaltung 55 die Neustartsteuerung im Anlaufmodus N bei Schritt S117 durchführen, wenn der Kältemitteldruckunterschied geringer als der Schwellwert S1 ist, und die Neustartsteuerung im Differenzdruck-Anlaufmodus A (DP-Anlaufmodus A) bei Schritt S118 durchführen, wenn der Kältemitteldruckunterschied gleich oder über dem Schwellwert S1 ist.

(10) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, wobei jeder der Elektrolüfter 41, 21 bei dem Luftblasprozess von Schitten S115, S116 betrieben wird, wobei die Steuerschaltung 55 jedoch stattdessen lediglich einen der beiden Elektrolüfter 41, 21 bei dem Luftblasprozess von Schritten S115, S116 betreiben kann.
(11) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, wobei ein PWM-Steuerprozess von der Antriebsschaltung 53 durchgeführt wird, wobei jedoch stattdessen die Steuerschaltung 55 den PWM-Steuerprozess ebenfalls durchführen kann.
(12) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, wobei die Anzahl von Malen, bei denen die Schaltelemente SW1...SW6 pro Zeiteinheit umgeschaltet werden, durch Ändern der Trägerfrequenz geändert wird. Dies ist jedoch nicht dazu bestimmt, einschränkend zu sein, und die Steuerschaltung 55 kann die Anzahl von Malen ändern, bei denen die Schaltelemente SW1...SW6 pro Zeiteinheit ohne Andern der Trägerfrequenz umgeschaltet werden. Mit anderen Worten kann die Steuerschaltung die Anzahl von Malen, bei denen die Schaltelemente SW1...SW6 pro Zeiteinheit umgeschaltet werden, unter Verwendung einer anderen Steuerung als einen PWM-Steuerprozess ändern.
(13) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, wobei die von der Inverterschaltung 51 erzeugten Schwingungsgeräusche durch die Betriebsgeräusche maskiert werden, die von den Elektrolüftern 21, 41 erzeugt werden. Stattdessen kann die Steuerschaltung 55 die von der Inverterschaltung 51 erzeugten Schwingungsgeräusche unter Verwendung von Betriebsgeräuschen maskieren, die von anderen Fahrzeugvorrichtungen als den Elektrolüftern 21, 41 erzeugt werden.
(14) In jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, in denen die Antriebsvorrichtung 50 auf ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug angewendet wird. Dieses ist jedoch nicht bestimmt, einschränkend zu sein, und die Antriebsvorrichtung 1 kann auf Fahrzeuge angewendet werden, die eine andere Antriebsmaschine als ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug umfassen.
(15) In der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, wobei die vorbestimmte Anfangszeitdauer, während derselben die Trägerwelle Ka in der Antriebsschaltung 53 verwendet wird, basierend auf dem Kältemitteldruckunterschied eingestellt wird. Stattdessen kann jedoch eines der Folgenden (a) oder (b) ebenfalls in Erwägung gezogen werden. (a) In den oben beschriebenen dritten, vierten, fünften, sechsten und weiteren Ausführungsformen stellt die Steuerschaltung 55 die vorbestimmte Anfangszeitdauer, während derselben die Trägerwelle Ka verwendet wird, in der Antriebsschaltung 53 basierend auf dem Kältemitteldruckunterschied ein. (b) In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und weiteren Ausführungsformen stellt die Steuerschaltung 55 die vorbestimmte Anfangszeitdauer, während derselben die Trägerwelle Kb verwendet wird, in der Antriebsschaltung 53 basierend auf dem Kältemitteldruckunterschied ein.
(16) Es sei bemerkt, dass die vorliegenden Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und geeignet modifiziert werden kann. Außerdem steht jede der oben beschriebenen Ausführungsformen in Beziehung zueinander und diese können geeignet miteinander mit Ausnahme eines Falls kombiniert werden, wobei die Kombination offensichtlich unmöglich ist. In den oben beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen ist es unnötig zu erwähnen, dass Elemente, welche die Ausführungsformen konfigurieren, nicht notwendigerweise als eine Selbstverständlichkeit unverzichtbar sind, außer wenn die Elemente besonders als unverzichtbar vorgegeben sind und die Elemente als offensichtlich prinzipiell unverzichtbar angesehen werden. in den oben beschrieben jeweiligen Ausführungsformen sind, wenn numerische Werte, wie beispielsweise die Anzahl, Zahlenangabe, Stückzahl, ein Bereich von Konfigurationselemente in den Ausführungsformen beschrieben werden, die numerischen Werte nicht auf eine spezifische Anzahl beschränkt, außer wenn die Elemente besonders als unverzichtbar vorgegeben sind und die numerischen Werte als offensichtlich prinzipiell auf die spezifische Anzahl beschränkt angesehen werden. Wenn eine Form, eine Positionsbeziehung und dergleichen eines Konfigurationselements und dergleichen in den oben beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen erwähnt werden, sind die Form, die Positionsbeziehung und dergleichen nicht darauf beschränkt, wobei ein besonders angegebener Fall und ein Fall, der auf die spezifische Form, Positionsbeziehung und dergleichen basierend auf dem Prinzip beschränkt ist, davon ausgeschlossen ist.

Die Schritte S117, S118, S119, S118A, S119A entsprechen einer Neustarteinheit. Der Schritt S113 entspricht einer Bestimmungseinheit und die Schaltelemente SW1, SW2, SW3 entsprechen Schaltelementen des positiven Busses. Die Schaltelemente SW4, SW5, SW6 entsprechen Schaltelementen des negativen Busses. Der Schritt S107 und der Schritt S122 entsprechen einer Berechnungseinheit.
Der Schritt S106 entspricht einer Stoppeinheit, Der Schritt S103 entspricht einer normalen Steuereinheit und die Schritte S115, S116 entsprechen einer Maskierungseinheit oder einer Drucksteuereinheit. Der Kondensierer 20 entspricht einem ersten Wärmetauscher und der Elektrolüfter 21 entspricht einer Fahrzeugvorrichtung, d. h. einem ersten Ventilator. Der Verdampfer 40 entspricht einem zweiten Wärmetauscher.
Der Elektrolüfter 41 entspricht einer Fahrzeugvorrchtung, d. h. einem zweiten Ventilator. Die Antriebsvorrichtung 50 entspricht einer Antriebseinheit. Der Stromsensor entspricht einer Stromerfassungseinheit, der Temperatursensor 58 entspricht einer Temperaturerfassungseinheit und die Hochspannungsquelle 70 entspricht einer Gleichstromleistungsquelle. Ferner entspricht die Differenzdruck-Bestimmungsinformation einer Druckunterschied-Information. Ferner ist der Speicher in den oben beschriebenen Ausführungsformen ein nicht flüchtiges, greifbares. Speichermedium.

Claims

Antriebsvorrichtung eines elektrischen Kompressors (10), die einen Kompressionsmechanismus (11) antreibt, um ein Fluid aufgrund einer Drehkraft eines Rotors (13) zu komprimieren, der durch ein drehendes Magnetfeld gedreht wird, das von einer Statorspule (14) eines Synchronmotors (12) erzeugt wird, wobei die Antriebsvorrichtung umfasst: eine Inverterschaltung (51), die aus einer Mehrzahl von Schaltelementen (SW1, SW2, ...SW6) gebildet wird; eine Antriebseinheit (53), welche die Mehrzahl von Schaltelementen umschaltet, um einen Wechselstrom von der Inverterschaltung zu der Statorspule basierend auf einer von einer Gleichstromleistungsquelle (70) ausgegebenen Gleichstromspannung strömen zu lassen, um das drehende Magnetfeld von der Statorspule zu erzeugen; eine Bestimmungseinheit (S113), die bestimmt, wenn der Kompressionsmechanismus nach einem Anhalten des Kompressionsmechanismus neu startet, ob ein Druckunterschied zwischen einer Fluideinlassseite und einer Fluidabgabeseite des Kompressionsmechanismus gleich oder über einem vorbestimmten Wert ist; und eine Neustarteinheit (S117, S118, S119, S118A, S119A), welche eine Anzahl von Malen einstellt, bei denen die Schaltelemente pro Zeiteinheit während einer vorbestimmten Anfangszeitdauer umschalten, wenn der Kompressionsmechanismus beginnt, neu zu starten, und die Antriebseinheit steuert, so dass ein Wechselstrom von der Inverterschaltung zu der Statorspule strömt, wobei der Wechselstrom veranlasst, dass sich eine Drehzahl des Rotors bis auf eine vorbestimmte Drehzahl erhöht, wenn der Kompressionsmechanismus neu startet, wobei die Neustarteinheit die Anzahl von Malen einstellt, bei denen die Schaltelemente pro Zeiteinheit umschalten, um niedriger zu sein, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Druckunterschied gleich oder über dem Schwellwert im Vergleich dazu ist, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Druckunterschied geringer als der Schwellwert ist.
Antriebsvorrichtung des elektrischen Kompressors gemäß Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Schaltelementen aus einer Mehrzahl von Paaren von Schaltelementen gebildet sind, die ein Paar von Schaltelementen umfasst, das für jede Phase in Reihe geschaltet ist, und die Mehrzahl von Paaren von Schaltelementen zwischen einem positiven Bus (51a) und einem negativen Bus (51b) parallel geschaltet sind, die Neustarteinheit eine Spannungsbefehlswelle von jeder Phase für den Wechselstrom einstellt, die veranlasst, dass sich die Drehzahl des Rotors bis zu der vorbestimmten Drehzahl erhöht, um von der Inverterschaltung zu der Statorspule zu strömen, wobei sich die Spannung der Spannungsbefehlswelle periodisch ändert, die Antriebseinheit ein Schaltelement (SW1, SW2, SW3) des positiven Busses einschaltet und ein Schaltelement (SW4, SW5, SW6) des negativen Busses ausschaltet unter dem Paar von Schaltelementen von jeder Phase, wenn die Spannungsbefehlswelle jeder Phase größer als eine Trägerwelle ist, deren Spannung sich periodisch ändert, und das Schaltelement des negativen Busses einschaltet und das Schaltelement des positiven Busses ausschaltet, wenn die Spannungsbefehlswelle von jeder Phase kleiner als die Trägerwelle ist, und die Neustarteinheit die Anzahl von Malen, bei denen die Schaltelemente pro Zeiteinheit umgeschaltet werden, durch Einstellen einer Trägerfrequenz einstellt, die eine Frequenz der Trägerwelle ist.
Antriebsvorrichtung des elektrischen Kompressors gemäß Anspruch 2, ferner umfassend: eine Berechnungseinheit (S107, S122), die eine Druckunterschiedinformation erhält, die den Druckunterschied darstellt, wobei die Neustarteinheit die Trägerfrequenz, die von der Antriebseinheit während der vorbestimmten Zeitdauer verwendet wird, basierend auf der Druckunterschiedinformation einstellt, und die Neustarteinheit die Trägerfrequenz einstellt, so dass, wenn der Druckunterschied größer ist, die Trägerfrequenz niedriger ist.
Antriebsvorrichtung des elektrischen Kompressors gemäß Anspruch 3, wobei die Neustarteinheit die Trägerfrequenz, die von der Antriebseinheit während der vorbestimmten Zeitdauer verwendet wird, basierend auf der Druckunterschiedinformation einstellt, und die vorbestimmte Zeitdauer, während derselben die eingestellte Trägerfrequenz von der Antriebseinheit verwendet wird, ebenfalls basierend auf der Druckunterschiedinformation einstellt, und die Neustarteinheit die vorbestimmte Zeitdauer einstellt, so dass, wenn der Druckunterschied größer ist, die vorbestimmte Zeitdauer länger ist.
Antriebsvorrichtung des elektrischen Kompressors gemäß Anspruch 3 oder 4, ferner umfassend: eine Stoppeinheit (S106), welche die Antriebseinheit steuert, um den Kompressionsmechanismus zu veranlassen, anzuhalten, wobei die Berechnungseinheit, wenn die Stoppeinheit ausgeführt wird, eine Erfassungstemperatur einer Temperaturerfassungseinheit (58), die eine Temperatur der Inverterschaltung erfasst, als die Druckunterschiedinformation verwendet.
Antriebsvorrichtung des elektrischen Kompressors gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Berechnungseinheit, wenn die Stoppeinheit ausgeführt wird, einen Erfassungswert einer Temperaturerfassungseinheit (58), die eine Temperatur der Inverterschaltung oder einen Erfassungswert einer Stromerfassungseinheit (57) erfasst, die einen Strom eines Wechselstroms, der von der Inverterschaltung zu der Statorspule strömt, als die Druckunterschiedinformation verwendet.
Antriebsvorrichtung des elektrischen Kompressors gemäß Anspruch 3 oder 4, ferner umfassend: eine normale Steuereinheit (S103), die nach der Ausführung der Neustarteinheit die Antriebseinheit steuert, so dass sich ein Erfassungswert einer Stromerfassungseinheit (57), die einen Strom des Wechselstroms erfasst, der von der Inverterschaltung zu der Statorspule strömt, einem Strombefehlswert annähert, wobei die Berechnungseinheit, wenn die normale Steuereinheit ausgeführt wird, einen Erfassungswert einer Temperaturerfassungseinheit (58), die eine Temperatur der Inverterschaltung erfasst, den durch die Stromerfassungseinheit erfassten Erfassungswert oder den Strombefehlswert als die Druckunterschiedinformation verwendet.
Antriebsvorrichtung des elektrischen Kompressors gemäß einem der Ansprüchen 2 bis 7, wobei die Gleichstromleistungsquelle zwischen dem positiven Bus und dem negativen Bus verbunden ist.
Antriebsvorrichtung des elektrischen Kompressors gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Gleichstromleistungsquelle zwischen einem neutralen Punkt (14x) der Sternschaltung der Statorspule und einem von dem positiven Bus oder dem negativen Bus verbunden ist.
Antriebsvorrichtung des elektrischen Kompressors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend: eine Maskierungseinheit (S115, S116), wobei die Antriebsvorrichtung auf ein Fahrzeug angewendet wird, das eine Fahrzeugvorrichtung (21, 41) umfasst, die Betriebsgeräusche erzeugt, wenn betrieben, die Maskierungseinheit eine Steuerung zum Betreiben der Fahrzeugvorrichtung durchführt, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Druckunterschied gleich oder über dem Schwellwert ist, und die Maskierungseinheit die Fahrzeugvorrichtung veranlasst, die Betriebsgeräusche zu erzeugen, wenn Geräusche von dem elektrischen Kompressor aufgrund der Trägerfrequenz erzeugt werden, wenn das Paar von Schaltelementen in jeder Phase umschaltet.
Antriebsvorrichtung des elektrischen Kompressors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend: eine Drucksteuereinheit (S115, S116), wobei die Antriebsvorrichtung an einem Fahrzeug angebracht ist, die umfasst: den elektrischen Kompressor (10), der ein Kältemittel als das Fluid komprimiert, einen ersten Wärmetauscher (20), der Wärme aus dem von dem elektrischen Kompressor abgegebenen Kältemittel an die Fahrzeugkabinenaußenluft dissipiert, einen zweiten Wärmetauscher (40), der Wärme aus der Fahrzeugkabineninnenluft in das Kältemittel absorbiert, das aus dem ersten Wärmetauscher strömt, ein Druckreduzierventil (30), das einen Druck des Kältemittels verringert, das aus einem Kältemittelauslass des ersten Wärmetauschers in Richtung eines Kältemitteleinlasses des zweiten Wärmetauschers strömt, wobei das Druckreduzierventil einen Kältekreislauf zusammen mit dem elektrischen Kompressor, dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher bildet, einen ersten Ventilator (21), der veranlasst, dass eine Luftströmung der Fahrzeugkabinenaußenluft durch den ersten Wärmetauscher läuft, und einen zweiten Ventilator (41), der veranlasst, dass eine Luftströmung der Fahrzeugkabineninnenluft durch den zweiten Wärmetauscher läuft, und die Drucksteuereinheit veranlasst, dass Wärme zwischen dem Kältemittel und einer Luftströmung ausgetauscht wird, um den Druckunterschied zu verringern, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Druckunterschied gleich oder über dem Schwellwert ist, indem, bevor die Neustarteinheit die Antriebseinheit steuert, mindestens ein Ventilator unter dem ersten Ventilator und dem zweiten Ventilator gesteuert wird, um die Luftströmung zu erzeugen, die durch einen entsprechenden Wärmetauscher unter dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher läuft, die dem mindestens einen Ventilator entspricht.