DE19952578A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Linearverdichters - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Steuern eines Betriebs eines Linearverdichters, durch welche ein Instabilitätsphänomen, das durch eine Verhaltensabweichung von Teilen eines Verdichters verursacht wird, korrigiert wird, um den Betrieb des Systems zu stabilisieren, wodurch ein optimaler Betrieb erhalten wird. Auch wenn die Abstimminstabilität aufgrund der Verhaltensabweichung und der Baugruppenabweichung der mechanischen Einheit des Verdichters und der Teileabweichung in der Steuerschaltung, wie zum Beispiel bei dem sensorlosen Hubschätzer, auftritt, wird die Verdichterabweichung unter Verwendung eines relativen Koordinatenwertes korrigiert. Und während der Linearverdichter mit dem Hubbefehlswert gemäß dem Kühlmodus betrieben wird, wird, wenn der aktuelle Hub sich in einem instabilen Zustand befindet, der Hubbefehlswert um einen vorbestimmten Wert gesenkt, mit dem der Linearverdichter über eine vorbestimmte Zeit betrieben wird. Wenn dann die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird er mit dem ursprünglichen Hubbefehlswert betrieben, wodurch der instabile Zustand umgangen wird. Zusätzlich wird die Abstimminstabilitätsregion gesucht, die von dem Austrittsseitendruck und dem Saugseitendruck des Verdichters oder von der Außenlufttemperatur abhängig ist, während der Verdichter betrieben wird, um diese zu vermeiden, wodurch der optimale Betrieb des Linearverdichters erreicht wird.

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Betriebs eines Linearverdichters, und insbesondere eine Vorrichtung zum Steuern eines Betriebs eines Linearverdichters, durch welche ein Instabilitätsphänomen korrigiert wird, das durch eine Verhaltensabweichung von Teilen eines Verdichters verursacht wird, um den Betrieb des Systems zu stabilisieren, und ein Verfahren dafür.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Ein Linearverdichter wird von einem schwingenden Linearmotor angetrieben, ohne ein Kurbelwelle zu erfordern, die eine Drehbewegung in eine Linearbewegung umsetzt, so daß ein geringer Reibungsverlust entsteht. Aus diesem Grund ist bekannt, daß der Linearverdichter eine hohe Leistungsfähigkeit im Vergleich zu anderen Verdichtern aufweist.

Wenn der Linearverdichter des weiteren für einen Kühlschrank oder eine Klimaanlage verwendet wird, ist er zur Verwendung für eine variable Kühlungssteuerung geeignet, da sein Verdichtungsverhältnis durch Ändern eines Hubes eines Motors verändert werden kann.

Die Konstruktion eines Linearverdichters zur Verwendung in dem Kühlschrank oder in der Klimaanlage wird nun beschrieben.

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Steuern eines Linearverdichters gemäß einer herkömmlichen Technik, umfassend einen schwingenden Linearmotor 10 zum Steuern der Stärke von Kühlungsluft durch Ändern eines Hubes, der von einer Auf- und Abbewegung eines Kolbens abhängt; eine elektrische Schaltungseinheit 20 zum Steuern einer Wechselstromquelle in Übereinstimmung mit einem Gate-Steuersignal, so daß eine Energie, die dem schwingenden Linearmotor 10 zugeführt wird, gesteuert wird; und eine Steuereinheit 30 zum Steuern eines Hubbefehlswertes, in Übereinstimmung mit einer eingegebenen Temperaturinformation, und eines Hubes, der mittels einer Hubspannung, die an den schwingenden Linearmotor 10 angelegt wird, geschätzt wird, so daß diese identisch sind, und zum Bereitstellen eines derart erhaltenen Zeitsteuerungstreibersignals zu der elektrischen Schaltungseinheit 20.

Die Steuereinheit 30 enthält einen Hubbefehlswertbestimmer 31 zum Bestimmen eines Hubbefehlswertes entsprechend einer Temperatur bei Empfang der Temperaturinformation, und zum Ausgeben desselben; einen sensorlosen Hubschätzer zum Empfangen von Hubspannungen V0-V3, die von dem schwingenden. Linearmotor bereitgestellt werden, zum Schätzen seines Hubwertes und zum Ausgeben des geschätzten Hubwertes; eine Hubsteuerung zum derartigen Steuern, daß der Hub, der in dem sensorlosen Hubschätzer 32 geschätzt wird, dem Hubbefehlswert entspricht, der von dem Hubbefehlswertbestimmer 31 bestimmt wurde, und zum übereinstimmenden Ausgeben eines Zeitsteuerungsbefehlswertes; einen Nulldurchgangsdetektor 34 zum Erfassen eines Nulldurchgangspunktes von einer eingegebenen Spannungswellenform und zum Ausgeben eines Nulldurchgangssignals; und eine Zeitsteuerung 35 zum Bereitstellen eines Gate-Treibersignals in Übereinstimmung mit einem geschätzten Wert, der von der Hubsteuerung 33 zum dem Zeitpunkt geschätzt wird, zu dem das Nulldurchgangssignal von dem Nulldurchgangsdetektor 34 ausgegeben wird.

Es wird nun der Betrieb der Vorrichtung zum Steuern eines Linearverdichters gemäß einer herkömmlichen Technik beschrieben, die wie zuvor dargelegt konstruiert ist.

Eine Netzspannung, wie in Fig. 2A dargestellt, wird von einem Netzspannungsanschluß angelegt, wird dem schwingenden Linearmotor 10 durch einen Stromfühler R, einen Triac Tr und einen Kondensator C der elektrischen Schaltungseinheit 20 zugeführt, und auf diese Weise fließt Strom zu dem schwingenden Linearmotor 10. Danach führt ein Kolben 11 des schwingenden Linearmotors 10 eine Hin- und Herbewegung aus, wobei die hin- und hergehende Hubstrecke des Kolbens 11 als Hub bezeichnet wird. Eine Stärke der Kühlungsluft kann durch Ändern des Hubes verändert werden, das heißt, die Stärke der Kühlungsluft des Kühlschrankes oder der Klimaanlage wird durch Verändern des Hubes gesteuert.

Wenn ein Benutzer eine Temperatur des Kühlschrankes oder der Klimaanlage einstellt, wird Information, welche die eingestellte Temperatur betrifft, von dem Hubbefehlswertbestimmer 31 der Steuereinheit 30 empfangen. Bei Empfang der Temperaturinformation bestimmt der Hubbefehlswertbestimmer 31 einen Hubbefehlswert, welcher der eingestellten Temperatur entspricht, und liefert ein Signal des derart bestimmten Hubbefehlswertes an die Hubsteuerung 33.

Zu diesem. Zeitpunkt empfängt der sensorlose Hubschätzer 32 von dem schwingenden Linearmotor 10 die Spannung V0 zwischen dem Stromfühler R und dem Netzspannungsanschluß, die Spannung V1 zwischen dem Stromfühler R und dem Triac Tr, die Spannung V2, die dem schwingenden Linearmotor 10 von dem Triac Tr zugeführt wird, und die Spannung V3, die dem schwingenden Linearmotor 10 durch den Kondensator C zugeführt wird, schätzt die Hubinformation und Strominformation, und überträgt die derart geschätzte Information zu der Hubsteuerung 33.

Danach steuert die Hubsteuerung 33 derart, daß der Hubbefehlswert, der von dem Hubbefehlswertbestimmer 31 bestimmt wurde, mit dem geschätzten Hubwert identisch ist, und überträgt den erhaltenen Zeitsteuerungsbefehlswert zu der Zeitsteuerung 35.

Dann empfängt der Nulldurchgangsdetektor 34 die Spannung V0 zwischen dem Stromfühler R und dem Netzspannungsanschluß, oder die Spannung V4, jene, vor dem Durchlaufen des Kondensators C, ausgehend von dem Netzspannungsanschluß, um einen Nulldurchgangspunkt zu erfassen, und liefert ein erfaßtes Nulldurchgangssignal zu der Zeitsteuerung 35.

Dann empfängt die Zeitsteuerung 35 das Nulldurchgangssignal an ihrem Startanschluß. Wenn das Nulldurchgangssignal in den Startanschluß eingegeben wird, stellt die Zeitsteuerung eine Zeit t1 ein, wie in Fig. 2E dargestellt ist, in Übereinstimmung mit einem Zeitsteuerungsbefehlswert, der von der Hubsteuerung 33 geliefert wird.

Sobald die Zeit t1 eingestellt ist, gibt die Zeitsteuerung 35 ein Gate-Treibersignal an das Gate G des Triacs Tr der elektrischen Schaltungseinheit 20 aus. Wenn in diesem Zusammenhang die Zeit t1 kurz ist, wie in Fig. 2C dargestellt, wird das Gate-Treibersignal kurz nach dem Zeitpunkt des Nulldurchgangs eingestellt, wie in Fig. 2C dargestellt ist, so daß ein starker Strom fließt, wie in Fig. 2D dargestellt, während, wenn die Zeit t1 lang ist, wie in Fig. 2E dargestellt, das Gate-Treibersignal von dem Nulldurchgangszeitpunkt beabstandet ist, so daß ein schwacher Strom fließt, wie in Fig. 2F dargestellt ist.

Wenn daher das Gate-Treibersignal an das Gate G des Triacs Tr der elektrischen Schaltungseinheit 20 ausgegeben wird, wird der Triac Tr eingeschaltet, und der Strom wird dem schwingenden Linearmotor 10 zugeführt, und somit bewegt sich der Kolben des schwingenden Linearmotors 10 auf und ab, wodurch die Stärke der Kühlungsluft des Kühlschrankes oder der Klimaanlage gesteuert wird.

Wenn der eingegebene Strom als periodische Funktion angelegt wird, hat die Bewegung des Kolbens denselben Zyklus, der abhängig von dem Saug- und Austrittsdruck verschiedene Formen aufweist.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel dafür. Unter der Annahme, daß der Zyklus des Kolbens "T" ist, ist der Hub, da er eine maximale Verschiebung in einem Zyklus darstellt, durch die folgende Gleichung definiert:

S(k) ∼ (max (x(t)), (k-1/2)T ≦ t < (k+1/2)T, wobei x (t)

ein von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzter Wert ist, wobei ein Fehler zwischen dem geschätzten Wert und dem tatsächlichen Wert als e(k) = x(k)-x (t) bestehen kann.

Wenn der schwingende Linearmotor 10 ein Modell einer RL-Schaltung mit einer gegenelektromotorischen Kraft ist, wie in Fig. 3 dargestellt, kann eine theoretische Basis zur Darstellung der Bewegung des Kolbens durch die folgenden zwei nichtlinearen, simultanen Differentialgleichungen ausgedrückt werden:

wobei x eine Verschiebung des Kolbens angibt, i einen Strom angibt, der zu dem Motor fließt, m eine Masse des Kolbens angibt, C einen Dämpfungskoeffizienten angibt, k eine äquivalente Federkonstante angibt, Fp eine durch den Kolben ausgeübte Kraft angibt, α eine gegenelektromotorische Kraftkonstante angibt, L einen äquivalenten Induktionskoeffizienten angibt, R einen äquivalenten Widerstand angibt, r einen Widerstand zum Erfassen einer Stromstärke (r<<R) angibt, und V eine äußere Spannung angibt.

Mit Bezugnahme auf die obengenannte Gleichung stellt Fp eine Kraft gemäß einem Druckunterschied zwischen Saugen und Ausgeben dar, die sofort nichtlinear verändert wird, während der Verdichter durch die Ansaug-Abgabe-Ansaug- Prozesse läuft.

Wenn die Spannung V erhöht wird, wird nach der Gleichung die rechte Seite der Gleichung (2) größer, und somit wird der Strom der linken Seite stark. Dann wird die rechte Seite der Gleichung (1) größer, und dementsprechend wird die Verschiebung des Kolbens der linken Seite größer.

Das heißt, die Hubstrecke des Kolbens wird durch eine angelegte Spannung verändert, und wenn der Triac, eine Halbleiterschaltvorrichtung, verwendet wird, kann die angelegte Spannung durch Schalten gesteuert werden, wobei dieselbe Wirkung erzielt wird.

Wenn jedoch, mit Bezugnahme auf einen herkömmlichen Linearverdichter, ein Hub die Grenze (die Auslaßventilfläche) erreicht, wie in Fig. 6 dargestellt, wird der Betrieb des Kolbens häufig instabil. Mit anderen Worten, der Betrieb des Kolbens wird an der Position sehr instabil, wo der Kolben dem Auslaßventil sehr nahe kommt und mit dem Auslaßventil fast zusammenstößt.

Mit Bezugnahme auf den Linearverdichter ist zusätzlich seine Leistungsfähigkeit am Abstimmpunkt am besten, und es wird am wenigsten Geräusch erzeugt. In diesem Zusammenhang tritt häufig der Fall ein, daß der Betrieb des Kolbens instabil wird, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Der Grund dafür wurde noch nicht erkannt. Eine Vermutung ist, daß dies auf eine Hystereseeigenschaft eines Stellgliedes zurückzuführen sein könnte, was in einer Simulation gezeigt wird, die auf einem Versuch und den obengenannten Gleichungen (1) und (2) beruht.

Die Instabilität des Betriebs des Kolbens führt zu dem Problem, daß die zugeführte Stromversorgung schwankt und die Stärke der Kühlungsluft entsprechend schwankt, was für den Kühlschrank oder die Klimaanlage äußerst unerwünscht ist, die den Linearverdichter beinhaltet. In diesem Zusammenhang kann jedoch ein optimaler Betriebspunkt unter Nutzung der Tatsache erfaßt werden, daß das Instabilitätsphänomen in dem Abstimmpunkt auftritt.

Zusätzlich muß in dem herkömmlichen Linearverdichter ein Zwischenraumvolumen exakt kontrolliert werden, aber aufgrund der Verhaltensabweichung von Teilen der komplizierten, sensorlosen Schaltung oder der Abweichung zwischen den mechanischen Hauptteilen im Inneren des Verdichters entsteht eine ernsthafte Abweichung, selbst von einer gewünschten Stärke der Kühlungsluft unter derselben Hubsteuerung.

Zusammenfassung der Erfindung

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Steuern eines Linearverdichters bereitzustellen, die für das Erfassen einer Anomalität und für eine intelligente Steuerung geeignet ist, indem ein Instabilitätsphänomen verhindert und ein Referenzhub selbstkorrigiert wird, wenn ein Instabilitätsphänomen eintritt, sowie deren Steuerungsverfahren.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Steuern eines Linearverdichters, wobei ein Betrieb des Linearverdichters mit Hilfe von zwei Intervallen gesteuert wird, von welchen eines jenes ist, in dem eine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, und das andere jenes ist, in dem keine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, abhängig von dem Austrittsseitendruck und dem Saugseitendruck des Linearverdichters.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Steuern eines Linearverdichters, von dem eine Abstimminstabilitätsregion in dem Intervall gesucht wird, in dem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, so daß diese umgangen wird, wodurch ein optimaler Betrieb erreicht wird.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung eines Linearverdichters, die zum automatischen Korrigieren von Teileabweichungen einer sensorlosen Schaltung oder einer Abweichung von Hauptteilen im Inneren des Verdichters imstande ist, um eine mechanische Einheit und eine Steuereinheit optimal selbsteinzustellen, wodurch eine gleichmäßige Kühlungsleistung erreicht wird.

Zum Erreichen dieser und andere Vorteile und gemäß dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wie hierin dargestellt und umfassend beschrieben, wird eine Vorrichtung zum Steuern eines Linearverdichters bereitgestellt, mit einer elektrischen Schaltungseinheit zum Zuleiten von Strom zu einem schwingenden Linearmotor und einer Steuereinheit zum Ausgeben eines Gate-Treibersignals, um einen Hubbefehlswert, der einer Temperaturinformation entspricht, mit einem Hub identisch zu machen, der mittels einer Hubspannung geschätzt wird, die an den schwingenden Linearmotor angelegt wird, wobei die Steuereinheit umfaßt: einen Kühlmodusbestimmer zum Bestimmen eines Kühlmodus in Übereinstimmung mit der eingegebenen Temperaturinformation; einen sensorlosen Hubschätzer, zum Empfangen der Hubspannungen, die dem schwingenden Linearmotor zugeführt werden, zum Schätzen eines Hubwertes und einer Strominformation und zum Ausgeben des geschätzten Hubwertes und der Strominformation; eine Instabilitätsüberwachungseinheit zum Überwachen, ob eine Instabilität eintritt, unter Verwendung des Hubwertes und der Strominformation, die von dem sensorlosen Hubschätzer ausgegeben werden, und zum Ausgeben der aufgezeichneten Information; einen Hubbefehlswertbestimmer zum Bestimmen eines angemessenen Hubbefehlswertes unter Berücksichtigung einer Gesamtsituation aus dem Kühlmodus, der von dem Kühlmodusbestimmer bestimmt wird, und aus der Information über das Auftreten der Instabilität, die von der Instabilitätsüberwachungseinheit ausgegeben wird; eine Hubsteuerung zum Einstellen des Hubes, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird, um ihn an den Hubbefehlswert, der von dem Hubbefehlswertbestimmer bestimmt wird, anzupassen und zum entsprechenden Ausgeben eines Zeitsteuerungsbefehlswertes; einen Nulldurchgangsdetektor zum Erfassen eines Nulldurchgangspunktes aus einer eingegebenen Spannungswellenform und zum Ausgeben eines Nulldurchgangssignals; und eine Zeitsteuerung zur Bereitstellung eines Gate-Treibersignals in Übereinstimmung mit dem Wert, der von der Hubsteuerung geschätzt wurde, zu dem Zeitpunkt, zu dem das Nulldurchgangssignal von dem Nulldurchgangsdetektor ausgegeben wird.

Es wird auch ein Verfahren zum Steuern eines Linearverdichters bereitgestellt, umfassend die Schritte:
des Einstellens in Schritt S1 eines Hubbefehlswertes entsprechend einem Kühlmodusbefehlswert; des Prüfens in Schritt S2, ob eine Zeitsteuerung angetrieben wird; des Prüfens in Schritt S3 eines aktuellen Instabilitätszustandes des Hubes, wenn die Zeitsteuerung in Schritt S2 nicht angetrieben wird; des Betreibens in Schritt S4 des Linearverdichters über eine vorbestimmte Zeit durch Senken des eingestellten Hubbefehlswertes um einen vorbestimmten Wert, wenn sich der Hub in einem instabilen Zustand befindet, während der Linearverdichter gemäß dem in Schritt S1 eingestellten Hubbefehlswert betrieben wird, wenn der Hub sich in einem stabilen Zustand befindet; und des Zurückstellens des gegenwärtig angesteuerten Hubbefehlswertes auf einen ursprünglichen Hubbefehlswert, wenn eine entsprechende Zeit verstrichen ist, nachdem die Zeitsteuerung in Schritt S2 angetrieben wurde.

Es wird auch ein Verfahren zum Steuern eines Linearverdichters bereitgestellt, umfassend die Schritte:
des Einstellens in Schritt S1 eines Hubbefehlswertes entsprechend einem Kühlmodusbefehlswert; des Prüfens in Schritt S2, ob sich der Hub in einem instabilen Zustand oder in einem stabilen Zustand befindet; des Senkens in Schritt S3 des Hubbefehlswertes um einen vorbestimmten Wert, um den Linearverdichter über eine vorbestimmte Zeit zu betreiben, wenn sich der Hub in einem instabilen Zustand befindet; des Prüfens in Schritt S4, ob die Zeitsteuerung angetrieben wird, wenn sich der Hub in Schritt S2 in einem stabilen Zustand befindet; und des Ausgebens in Schritt S5 des Hubbefehlswertes, der in Schritt S1 eingestellt wurde, wenn die Zeitsteuerung nicht angetrieben wurde, während der gegenwärtig angesteuerte Hubbefehlswert auf einen ursprünglichen Hubbefehlswert zurückgeführt wird, wenn eine entsprechende Zeit verstrichen ist, nachdem die Zeitsteuerung angetrieben wurde.

Es wird auch eine Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung eines Linearverdichters bereitgestellt, mit einer elektrischen Schaltungseinheit zum Steuern einer Wechselstromquelle in Übereinstimmung mit einem Gate-Treibersignal zur Änderung eines Hubes, wodurch der Strom, der einem schwingenden Linearmotor zugeführt wird, gesteuert wird, welcher die Stärke der Kühlungsluft steuert, und einer Steuereinheit zum Ausgeben eines Gate-Treibersignals, so daß ein Hubbefehlswert gemäß der Temperaturinformation mit einem Hub identisch wird, der mittels einer Hubspannung geschätzt wird, die an den schwingenden Linearmotor angelegt wird, wobei die Steuereinheit umfaßt: einen sensorlosen Hubschätzer zum Empfangen von Hubspannungen, die dem schwingenden Linearmotor zugeführt werden, Schätzen eines Hubwertes und einer Strominformation, um diese auszugeben; eine Instabilitätsüberwachungseinheit zum Überwachen, ob sich der aktuelle Hub in einem instabilen Zustand oder in einem stabilen Zustand beim Empfangen der Information von dem sensorlosen Hubschätzer befindet; einen Abstimmpunktbestimmer zum Bestimmen eines Abstimmpunktes aus dem Hubwert, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird, und zu dessen Ausgabe, wenn Information über eine Instabilität von der Instabilitätsüberwachungseinheit empfangen wird; einen Hubbefehlswertbestimmer zum Bestimmen eines Hubbefehlswertes unter Verwendung der Temperaturinformation von einer äußeren Quelle und des Abstimmpunktes, der von dem Abstimmpunktbestimmer bestimmt wird; eine Hubsteuerung zum Einstellen des Hubes, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird, um ihn an den Hubbefehlswert anzupassen, der von dem Hubbefehlswertbestimmer bestimmt wird, und zum entsprechenden Ausgeben eines Zeitsteuerungsbefehlswertes; einen Nulldurchgangsdetektor zum Erfassen eines Nulldurchgangspunktes aus einer eingegebenen Spannungswellenform und zum Ausgeben eines Nulldurchgangssignals; und eine Zeitsteuerung zum Bereitstellen eines Gate-Treibersignals in Übereinstimmung mit dem Wert, der von der Hubsteuerung geschätzt wird, zu dem Zeitpunkt, zu dem das Nulldurchgangssignal von dem Nulldurchgangsdetektor ausgegeben wird.

Der Hubbefehlswertbestimmer der Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung eines Linearverdichters umfaßt: einen Kühlmodusbestimmer zum Beurteilen, ob ein Betätigungszustand oder ein Kühlungszustand vorliegt, in Übereinstimmung mit einer eingegebenen Temperaturinformation, und zum Bestimmen, ob ein Abstimmmodus zu wählen ist oder ein Kühlmodus zu wählen ist; einen ersten Schalter zum Umschalten zu einem entsprechenden Modus gemäß einem Ausgang von dem Kühlmodusbestimmer; eine Abstimmmodussteuerung zum Ausgeben eines Hubbefehlswertes zum Abstimmen, falls der Betätigungsmodus von dem Kühlmodusbestimmer festgestellt wird; eine Kühlmodussteuerung zum Korrigieren eines Hubbefehlswertes gemäß dem ersten, dem zweiten, . . ., dem n-ten. Kühlmodus unter Verwendung eines relativen Koordinatenwertes und zum Ausgeben des korrigierten Hubbefehlswertes, falls der Kühlmodus von dem Kühlmodusbestimmer festgestellt wird und der aktuelle Hub in einem instabilen Zustand ist; und einen zweiten Schalter zum Bereitstellen der Hubbefehlswerte, die von der Abstimmmodussteuerung bzw. der Kühlmodussteuereinheit ausgegeben werden, an die Hubsteuerung.

Der Abstimmpunktbestimmer der Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung des Linearverdichters bestimmt einen Abstimmpunkt durch Abtasten des Hubes, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird, während dieser Schritt für Schritt erhöht wird.

Der Abstimmpunktbestimmer der Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung des Linearverdichters bestimmt einen Abstimmpunkt durch Abtasten des Hubes, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird, unter Verwendung einer langsamen Rampenfunktion.

Es wird auch ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs eines Linearverdichters bereitgestellt, umfassend die Schritte: des Einstellens beider Intervalle, in welchen eine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist und in welchen keine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, abhängig von einem Saugseitendruck und einem Austrittsseitendruck des Verdichters oder einer Außenlufttemperatur; des Steuerns eines schwingenden Motors mit einer niederen oder hohen, vorbestimmten Hubspannung in dem Intervall, in welchem keine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, während eine Abstimminstabilitätsregion erfaßt wird, und eine Hubspannung in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion in dem Intervall gehalten wird, in welchem eine Abstimminstabilitätsregion bei dem Betrieb des Linearverdichters vorhanden ist.

In dem Verfahren zum Steuern des Betriebs des Linearverdichters sind die Intervalle, in welchen der Austrittsseitendruck Pd und der Saugseitendruck Ps des Verdichters alle unter einem vorbestimmten Druck liegen und in welchen der Austrittsseitendruck Pd und der Saugseitendruck Ps des Verdichters alle über einem vorbestimmten Druck liegen, als Intervalle eingestellt, in welchen die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, während das Intervall, das zwischen den beiden Intervallen liegt, als ein Intervall eingestellt ist, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist.

In dem Verfahren zum Steuern des Betriebs des Linearverdichters sind sowohl der Temperaturwert, wo eine Außenlufttemperatur des Verdichters tief unter einer vorbestimmten Temperatur liegt, als auch der Temperaturwert, wo eine Außenlufttemperatur des Verdichters hoch über einer vorbestimmten Temperatur liegt, als Intervalle eingestellt, in welchen die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, während ein Temperaturwert zwischen den beiden obengenannten Temperaturwerten als ein Intervall eingestellt ist, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist.

In dem Verfahren zum Steuern des Betriebs des Linearverdichters wird der schwingende Motor bei einer hohen oder niederen, konstanten Hubspannung in dem Intervall gesteuert, in welchem die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, während er durch Ändern der Hubspannung nach dem Erfassen eines optimalen Punktes in dem Intervall gesteuert wird, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist.

In dem Verfahren zum Steuern des Betriebs des Linearverdichters wird in dem Intervall, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, die Abstimminstabilitätsregion ermittelt, indem der Hubspannungswert von dem tiefsten Punkt des Hubes um vorbestimmte Spannungswerte erhöht wird, und wenn die Abstimminstabilitätsregion erfaßt ist, wird erneut ein vorbestimmter Spannungswert erhöht, so daß die Hubspannung konstant in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion gehalten wird, und dann, nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit, wird die Abstimminstabilitätsregion wieder ermittelt, indem der Hubspannungswert um vorbestimmte Spannungswerte gesenkt wird, und wenn die Abstimminstabilitätsregion erfaßt ist, wird der Hubspannungswert erneut erhöht, so daß der optimale Betriebspunkt in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion angeordnet werden kann.

In dem Verfahren zum Steuern des Betriebs des Linearverdichters wird der schwingende Motor einfach beschleunigt, bis der Hubspannungswert den unteren Grenzwert von einem Nullwert aus erreicht, um die Suchdauer zu verringern.

In dem Verfahren zum Steuern des Betriebs des Linearverdichters wird in dem Fall, daß ein anomaler Zustand auftritt, während der schwingende Motor bei einer konstanten Hubspannung oder einer veränderlichen Hubspannung gesteuert wird, der Hub so gesteuert, daß er kurz ist, und wenn dann der normale Zustand wiederhergestellt ist, er zu dem vorangehenden Hub zurückkehrt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beiliegenden Zeichnungen, die enthalten sind, um die Erfindung besser verständlich zu machen, und in diese Beschreibung eingegliedert sind und einen Teil derselben bilden, zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung der Erklärung der Prinzipien der Erfindung.

Von den Zeichnungen:

ist Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Steuern eines Linearverdichters gemäß der herkömmlichen Technik;

zeigt Fig. 2 Wellenformen von jedem Teil von Fig. 1 gemäß der herkömmlichen Technik;

ist Fig. 3 ein äquivalentes Schaltungsdiagramm, wenn ein schwingender Linearmotor als Modell mit RL-Schaltung, mit einer gegenelektromotorischen Kraft, von Fig. 1 gemäß der herkömmlichen Technik ausgebildet ist;

zeigt Fig. 4 eine Wellenform eines Bewegungszyklus eines Kolbens in Übereinstimmung mit einem Saugseitendruck und einem Austrittsseitendruck von Fig. 1 gemäß der herkömmlichen Technik;

zeigt Fig. 5 eine Wellenform für eine Kraft (Fp), die auf den Kolben ausgeübt wird, die nichtlinear verändert wird, während des Durchlaufens der Ansaug-Verdichtungs- Ausgabe-Prozesse von Fig. 1, gemäß der herkömmlichen Technik;

zeigt Fig. 6 Wellenformen für einen instabilen Fall und einen stabilen Fall in dem Bewegungszyklus des Kolbens in Übereinstimmung mit dem Saugseitendruck und dem Austrittsseitendruck von Fig. 1 gemäß der herkömmlichen Technik;

ist Fig. 7 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Steuern eines Linearverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung;

zeigt Fig. 8 eine Wellenform eines Bewegungszyklus eines Kolbens in einer Instabilitätsüberwachungseinheit von Fig. 7 gemäß der vorliegenden Erfindung;

ist Fig. 9 ein Fließdiagramm des Überwachungsprozesses der Instabilitätsüberwachungseinheit von Fig. 7 gemäß der vorliegenden Erfindung;

ist Fig. 10 ein Fließdiagramm eines Prozesses zum Bestimmen eines Hubbefehlswertes durch einen Hubbefehlswertbestimmer von Fig. 7 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

ist Fig. 11 ein Fließdiagramm eines Prozesses zum Bestimmen eines Hubbefehlswertes durch einen Hubbefehlswertbestimmer von Fig. 7 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

ist Fig. 12 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung eines Linearverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung;

ist Fig. 13 ein ausführliches Blockdiagramm des Hubbefehlswertbestimmers von Fig. 7 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

zeigt Fig. 14 einen Wellenformzyklus der Hubabweichung in Übereinstimmung mit Veränderungen der Mittellinie der Kolbenbewegung und einer Bewegung einer Auslaßventilebene in dem schwingenden Linearmotor von Fig. 7 gemäß der vorliegenden Erfindung;

ist Fig. 15 ein analoges Schaltungsdiagramm für einen sensorlosen Hubschätzer von Fig. 7 gemäß der vorliegenden Erfindung;

ist Fig. 16 ein Blockdiagramm des analogen Schaltungsdiagrammes von Fig. 15 gemäß der vorliegenden Erfindung;

ist Fig. 17 eine Ansicht, die einen Prozeß zeigt, in dem eine Abstimminstabilitätsregion von einem Abstimmpunktbestimmer von Fig. 7 gemäß der vorliegenden Erfindung erfaßt wird;

ist Fig. 18 eine Ansicht, die einen Prozeß zeigt, in dem eine Abstimminstabilitätsregion von einem Abstimmpunktbestimmer unter Verwendung einer Rampenfunktion von Fig. 7 gemäß der vorliegenden Erfindung erfaßt wird;

zeigt Fig. 19 einen absoluten Koordinatenwert und einen relativen Koordinatenwert in Übereinstimmung mit einem Kühlmodus gemäß der vorliegenden Erfindung;

zeigen Fig. 20A und 20B das Vorhandensein und Nichtvorhandensein einer Abstimminstabilitätsregion in dem Linearverdichter, abhängig von einem Saugseitendruck und Austrittsseitendruck des Linearverdichters und einer Außenlufttemperatur gemäß der vorliegenden Erfindung;

zeigt Fig. 21 die Ermittlung eines optimalen Betriebspunktes des Linearverdichters und eines Betriebsalgorithmus gemäß der vorliegenden Erfindung;

ist Fig. 22 ein Fließdiagramm zum Ermitteln eines optimalen Betriebspunktes des Linearverdichters und eines Betriebsalgorithmus gemäß der vorliegenden Erfindung;

ist Fig. 23 ein Fließdiagramm eines Betriebsalgorithmus mit Hilfe von Intervallen, die dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Instabilitätsregion in dem Linearverdichter gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen; und

ist Fig. 24 ein Fließdiagramm eines Betriebsalgorithmus, wenn eine Anomalität auftritt, während der Linearverdichter betrieben wird.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Es wird nun im einzelnen auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von welcher Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 7 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Steuern eines Linearverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung.

In der Zeichnung dargestellt ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Linearverdichters, mit einer elektrischen Schaltungseinheit zum Zuleiten von Strom zu einem schwingenden Linearmotor und einer Steuereinheit zum Ausgeben eines Gate-Treibersignals, um einen Hubbefehlswert, der mit einer Temperaturinformation übereinstimmt, mit einem Hub identisch zu machen, der mittels einer Hubspannung geschätzt wird, die an den schwingenden Linearmotor angelegt wird, wobei die Steuereinheit umfaßt: einen Kühlmodusbestimmer zum Bestimmen eines Kühlmodus in Übereinstimmung mit der eingegebenen Temperaturinformation; einen sensorlosen Hubschätzer, zum Empfangen von Hubspannungen, die dem schwingenden Linearmotor zugeführt werden, zum Schätzen eines Hubwertes und einer Strominformation, und zum Ausgeben des geschätzten Hubwertes und der Strominformation; eine Instabilitätsüberwachungseinheit zum Überwachen, ob eine Instabilität eintritt, unter Verwendung des Hubwertes und der Strominformation, die von dem sensorlosen Hubschätzer ausgegeben werden, und zum Ausgeben der aufgezeichneten Information; einen Hubbefehlswertbestimmer zum Bestimmen eines angemessenen Hubbefehlswertes unter Berücksichtigung einer Gesamtsituation aus dem Kühlmodus, der von dem Kühlmodusbestimmer bestimmt wird, und aus der Information über das Auftreten der Instabilität, die von der Instabilitätsüberwachungseinheit ausgegeben wird; eine Hubsteuerung zum Einstellen des Hubes, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird, um ihn an den Hubbefehlswert, der von dem Hubbefehlswertbestimmer bestimmt wird, anzupassen und zum entsprechenden Ausgeben eines Zeitsteuerungsbefehlswertes; einen Nulldurchgangsdetektor zum Erfassen eines Nulldurchgangspunktes aus einer eingegebenen Spannungswellenform und zum Ausgeben eines Nulldurchgangssignals; und eine Zeitsteuerung zum Bereitstellen eines Gate-Treibersignals in Übereinstimmung mit dem Wert, der von der Hubsteuerung geschätzt wurde, zu dem Zeitpunkt, zu dem das Nulldurchgangssignal von dem Nulldurchgangsdetektor ausgegeben wird.

Es wird nun ein Betrieb der Vorrichtung zum Steuern eines Linearverdichters erklärt, die wie zuvor beschrieben konstruiert ist.

Eine Netzspannung von dem Netzanschluß wird dem schwingenden Linearmotor 10 durch den Stromfühler R, den Triac Tr und den Kondensator C der elektrischen Schaltungseinheit 20 zugeführt, wodurch der Strom zu dem schwingenden Linearmotor 10 fließt. Dann führt der Kolben 11 des schwingenden Linearmotors 10 eine Hin- und Herbewegung aus und die Stärke der Kühlungsluft des Kühlschrankes und der Klimaanlage wird durch Verändern des Hubes eingestellt.

Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Temperatur des Kühlschrankes und der Klimaanlage von einem Benutzer eingestellt wird, wird die eingestellte Temperaturinformation von dem Kühlmodusbestimmer 37 der Steuereinheit 30 empfangen. Dann bestimmt der Kühlmodusbestimmer 37 einen Kühlmodus entsprechend der empfangenen Temperatur und liefert den bestimmten Kühlmodus zu dem Hubbefehlswertbestimmer 31.

Zu diesem Zeitpunkt empfängt der sensorlose Hubschätzer 32 von dem schwingenden Linearmotor 10 die Hubspannungen (V0-V4), das heißt, die Spannung V0 zwischen dem Stromfühler R und dem Netzspannungsanschluß, die Spannung V1 zwischen dem Stromfühler R und dem Triac Tr, die Spannung V2, die dem schwingenden Linearmotor 10 von dem Triac Tr zugeführt wird, die Spannung V4, vor dem Durchlaufen des Kondensators C, ausgehend von dem Netzspannungsanschluß, und die Spannung V3, die dem schwingenden Linearmotor 10 durch den Kondensator C zugeführt wird, schätzt die Hubinformation und Strominformation, und überträgt die derart geschätzte Information zu der Instabilitätsüberwachungseinheit 36.

Dann erkennt die Instabilitätsüberwachungseinheit 36 mit Hilfe der Hubinformation, die von der Hubschätzeinheit 32 geschätzt wird, ob sich der Hub in einem instabilen oder in einem stabilen Zustand befindet.

Einzelheiten des Betriebs werden nun mit Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben.

Zunächst liest in Schritt S91 die Instabilitätsüberwachungseinheit 36 einen Hub (s(k)) aus der Hubinformation, die von dem sensorlosen Hubschätzer 32 bereitgestellt wird. Das heißt, sie liest eine vorbestimmte Breite (W) des Hubes (s(k)), wie in Fig. 8 dargestellt ist. Und dann werden von dem gelesenen Hub in Schritt S92 ein Maximalwert (Sw(k) und ein Minimalwert (Sw (k) erhalten.

Sw(k) = max{s(k),s(k-1), . . ., s(k-w+1)} Sw(k) = min{s(k),s(k-1), . . ., s(k-w+1)}

Danach wird eine Differenz (Sw(k)-Sw(k)) zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des Hubes berechnet, und die berechnete Differenz wird mit einem im voraus eingestellten Referenzwert THD in Schritt S93 verglichen.

Wenn in diesem Vergleich die Differenz größer als der Referenzwert THD ist, erkennt dies die Instabilitätsüberwachungseinheit 36 als instabilen Zustand in Schritt S94, während, wenn die Differenz kleiner als der Referenzwert THD ist, die Instabilitätsüberwachungseinheit 36 dies als stabilen Zustand in Schritt S95 erkennt. Nach dem Erkennen des instabilen Zustandes und des stabilen Zustandes in den Schritten S94 und S95 liest die Instabilitätsüberwachungseinheit 36 den nächsten Hub.

Auf diese Weise beurteilt die Instabilitätsüberwachungseinheit 36, ob sich der Hub in einem instabilen Zustand oder in einem stabilen Zustand befindet, und übermittelt die Information über die Beurteilung an den Hubbefehlswertbestimmer 31.

Dann bestimmt der Hubbefehlswertbestimmer 31 den am besten geeigneten Hubbefehlswert auf der Basis des Kühlmodus, der von dem Kühlmodusbestimmer 37 bestimmt wird, und der Information, die von der Instabilitätsüberwachungseinheit 36 aufgezeichnet wird, und übermittelt ihn an die Hubsteuerung 33.

Der Prozeß zum Bestimmen des Hubbefehlswertes wird nun mit Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben.

Der Hubbefehlswertbestimmer 31 liest in Schritt S101 einen Befehlswert ref_M des Kühlmodus, der von dem Kühlmodusbestimmer 37 bestimmt wurde. Wenn zum Beispiel die Kühlmoden M1, M2 und M3 sind, umfaßten die Hubreferenzwerte, die entsprechend jedem Modus bestimmt werden, drei Werte s1, s2 und s3.

Ein Hubbefehlswert ref_s, der dem Kühlmodusbefehlswert ref_M entspricht, der in Schritt S101 gelesen wurde, wird in Schritt S102 eingestellt, wobei er aus einem Speicher tmp_s gelesen wird. Nachdem der Hubbefehlswert für den Kühlmodus derart eingestellt wurde, wird in Schritt S103 geprüft, ob die Zeitsteuerung betrieben wird oder nicht.

Die Zeitsteuerung dient zum Zählen der Zeit, um einen instabilen Zustand für einen vorbestimmten Zeitraum für den Hub zu umgehen, wenn dieser Hub in einem instabilen Zustand ist. Wenn die Zeitsteuerung in Schritt S103 nicht betrieben wird, wird in Schritt S104 geprüft, ob sich der aktuelle Hub in einem instabilen Zustand befindet.

Nach der Überprüfung, ob sich der Hub gegenwärtig im instabilen Zustand befindet, wird die Zeitsteuerung in Schritt S105 betrieben, um ihn für eine vorbestimmte Zeit zu umgehen, und ändert in Schritt S106 den Hubbefehlswert ref_s, entsprechend dem Kühlmodusbefehlswert ref_M, in einen tieferen Hubbefehlswert.

Zum Beispiel ist der Zustand, der mit einem Hubbefehlswert ref_s2, entsprechend dem Kühlmodusbefehlswert ref_M2, eingestellt ist, ein instabiler Zustand und wird zu ref_s2-Δ geändert. Und wenn die Zeitsteuerung in Schritt S103 betrieben wird, wird die Zeit gezählt, und wenn eine entsprechende Zeit verstrichen ist, wird zu dem ursprünglichen Hubbefehlswert ref_s in Schritt S107 zurückgekehrt.

Wie zuvor beschrieben, stellt der Hubbefehlswertbestimmer 31 den Hubbefehlswert entsprechend dem Kühlmodusbefehlswert für den Betrieb ein, und wenn dann eine Instabilität auftritt, ändert der Hubbefehlswertbestimmer 31 den Hubbefehlswert, indem er ihn senkt. Während der Hubbefehlswertbestimmer 31 durch den geänderten Hubbefehlswert über einen vorbestimmten Zeitraum betrieben wird, stellt der Hubbefehlswertbestimmer 31, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, diesen auf den ursprünglichen Hubbefehlswert zurück.

Fig. 11 ist ein Fließdiagramm eines Prozesses zum Bestimmen eines Hubbefehlswertes durch einen Hubbefehlswertbestimmer von Fig. 7 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in dieser Zeichnung dargestellt, liest der Hubbefehlswertbestimmer 31 in Schritt S201 einen Kühlmodusbefehlswert ref_M, der von dem Kühlmodusbestimmer 37 bestimmt wurde. Und in Schritt S202 liest er einen Hubbefehlswert ref_s, der dem Kühlmodusbefehlswert ref_M entspricht, der in Schritt S201 gelesen wurde, aus einem Speicher tmp_s und stellt ihn ein. Danach prüft er in Schritt S203, ob der aktuelle Hub in einem stabilen Zustand oder in einem instabilen Zustand ist.

Wenn der Hub in einem instabilen Zustand ist, steuert der Hubbefehlswertbestimmer 31 in Schritt 204 die Zeitsteuerung über einen vorbestimmten Zeitraum an, um diesen zu umgehen, ändert den eingestellten Hubbefehlswert ref_s in einen Befehlswert, der um einen vorbestimmten Wert Δ gesenkt ist, und gibt den geänderten Hubbefehlswert in Schritt S205 aus. Wenn andererseits der Hub in Schritt S203 in einem stabilen Zustand ist, stellt der Hubbefehlswertbestimmer in Schritt S206 fest, ob die Zeitsteuerung betrieben wird.

Nach der Feststellung, daß die Zeitsteuerung nicht betrieben wird, verwendet der Hubbefehlswertbestimmer in Schritt S207 den Hubbefehlswert, so wie er im Speicher tmp_s gespeichert ist, während er, wenn die Zeitsteuerung betrieben wird, eine vorbestimmte Zeit wartet und dies beendet. Und dann kehrt der Hubbefehlswertbestimmer in Schritt S208 zu dem ursprünglichen Hubbefehlswert ref_s zurück und gibt den zurückgestellten Hubbefehlswert aus.

Wenn der Hubbefehlswert, der durch die Ausführung der obengenannten Operation erhalten wird, der Hubsteuerung 33 übermittelt wird, stellt die Hubsteuerung 33 den Hubbefehlswert und den Befehlswert, der von den sensorlosen Hubschätzer 32 geschätzt wird, so ein, daß sie identisch sind, und gibt einen Zeitsteuerungsbefehlswert an die Zeitsteuerung 35 aus.

Zu diesem Zeitpunkt liest der Nulldurchgangsdetektor 34 die Spannung V0 oder V4 aus der elektrischen Schaltungseinheit 20, erfaßt einen Nulldurchgangspunkt und liefert ihn zu dem Startanschluß der Zeitsteuerung 35.

Beim Empfang des Nulldurchgangspunktes gibt die Zeitsteuerung 35 ein Gate-Treibersignal an den Gate- Anschluß G des Triacs Tr der elektrischen Schaltungseinheit 20 unter Verwendung des Hubbefehlswertes, der von dem Hubbefehlswertbestimmer 31 bereitgestellt wird, aus, wobei der Zeitpunkt des Nulldurchgangspunktes, der dem Startanschluß eingegeben wird, als Zeitpunkt verwendet wird.

Dann wird der Triac Tr eingeschaltet und dem schwingenden Linearmotor 10 wird Strom zugeführt, so daß sich der Kolben des schwingenden Linearmotors 10 entsprechend auf- und abbewegt, wodurch die Stärke der Kühlungsluft des Kühlschrankes oder der Klimaanlage eingestellt wird.

Fig. 12 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung eines Linearverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung.

Faktoren, die eine Abweichung in der Stärke der Kühlungsluft verursachen, umfassen einen Steuerfaktor und einen mechanischen Faktor.

Zunächst ist der Steuerfaktor auf eine Schaltung zurückzuführen. Wenn zum Beispiel der sensorlose Hubschätzer 32 der Steuereinheit 30 von Fig. 7 als analoge Schaltung konstruiert ist, wie in Fig. 15 dargestellt, führt die Verhaltensabweichung des Kondensators, wie zum Beispiel Cs, C1 oder C2, zu einer Erkennungstoleranz des Hubes.

In Fig. 16, die ein Blockdiagramm des analogen Schaltungsdiagramms von Fig. 15 ist, wird festgestellt, daß der Kondensatorwert in einem engen Verhältnis zu der Übertragungsfunktion steht.

Im einzelnen wäre unter der Annahme, daß die Übertragungsfunktionen zwischen einem gegenwärtigen Hub und einem Spannungshub ohne Abweichung der Teile gleich G1 bzw. G2 sind, die Übertragungsfunktion, wenn der Eingang als Vektor von [Strom, Spannung] definiert ist, G = [G1, G2]. Daher verursachen die Abweichungen des Kondensators ΔGs, ΔD1 und C2 eine Abweichung der Übertragungsfunktion ΔG = [ΔC1, ΔC2], die zu einer Erkennungstoleranz des Hubes führt.

Und wenn ΔG < 0, wird dies als ein Wert erkannt, der größer als der tatsächliche Hubwert ist. In der Zwischenzeit, wenn der Hub von einer Steuerung mit geschlossenem Regelkreis gesteuert wird, um den Hub passend auf den Befehlswert einzustellen, wird der Hub kleiner als der echte Wert. Mit derselben Logik, wenn ΔG < 0, wird der Hub aufgrund der Rückführungssteuerung größer als der echte Wert. Diese Arten von Abweichung müssen verringert werden.

Zusätzlich ist eine Abweichung der Stärke der Kühlungsluft aufgrund der mechanischen Abweichung sehr kritisch. Die Abweichung der Stärke der Kühlungsluft wird verursacht, wenn der schwingende Linearmotor 10 gesteuert wird, was nun mit Bezugnahme auf Fig. 14 erklärt wird, die einen Wellenformzyklus einer Hubabweichung gemäß den Änderungen der Mitte der Kolbenbewegung und einer Bewegung einer Auslaßventilebene in dem schwingenden Linearmotor von Fig. 7 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

In der Zeichnung zeigt (A), daß die Auslaßventilfläche sich in einem normalen Zustand befindet, (B) zeigt, daß die Auslaßventilfläche angehoben ist, und (C) zeigt, daß die Auslaßventilfläche gesenkt ist.

Wenn der Abstand von dem Kolben zu der Auslaßventilfläche verändert wird, wird das Verdichtungsverhältnis in dieser Hinsicht unter demselben Hub geändert und somit wird die Stärke der Kühlungsluft entsprechend geändert. Faktoren, die eine solche Streckenabweichung von dem Kolben zu der Auslaßventilfläche bewirken, sind eine Prozeßtoleranz und eine Baugruppentoleranz. Mit Bezugnahme auf Fig. 14 zeigt (D), daß sich die Mittellinie der Kolbenbewegung in einer normalen Position befindet, (E) zeigt, daß die Mittellinie der Kolbenbewegung gesenkt ist, und (F) zeigt, daß die Mittellinie der Kolbenbewegung angehoben ist.

Eine Positionsabweichung eines Permanentmagnets, abhängig von der Toleranz in der mechanischen Feder, verursacht die Abweichung der Mittellinie der Kolbenbewegung und in Übereinstimmung damit eine Änderung eines Verdichtungsverhältnisses unter demselben Hub und eine Änderung der Stärke der Kühlungsluft.

Um eine gute Übereinstimmung zwischen der mechanischen Einheit und der Steuereinheit zu erreichen, brauchen daher (B) und (E) einen größeren Hubbefehlswert, für den eine erwünschte Bedingung ΔG < 0 ist, während im Falle von (C) und (F) ein kleinerer Hubbefehlswert notwendig ist, für den eine erwünschte Bedingung ΔG < 0 ist.

Wenn eine Steuereinheit, die einen sensorlosen Hubschätzer 32 enthält, mit der Bedingung, daß ΔG < 0 ist, mit einer mechanischen Einheit kombiniert wird, welche die Abweichung aufweist, die entweder als Fall (B) oder (C) dargestellt ist, und die Toleranz zwischen ihnen groß ist, kann eine Stärke der Kühlungsluft kaum für den Kühlschrank oder die Klimaanlage erreicht werden.

Wenn ferner in dem sensorlosen Hubschätzer 32 die Steuereinheit mit der Bedingung, daß ΔG < 0 ist, mit der mechanischen Einheit kombiniert wird, deren Abweichung (C) und (F) ist, wie in Fig. 14 dargestellt, fließt ein übermäßiger Strom oder der Kolben wird heftig gegen das Ventil gestoßen, wenn der Unterschied sehr groß ist, was eine verringerte Haltbarkeit des Verdichters oder des Kühlschrankes oder der Klimaanlage zur Folge hätte.

Wenn daher solche Abweichungen auftreten, ist vorzugsweise eine Selbstabstimmung oder Selbstanpassung zur Selbstkorrektur einer solchen Abweichung erwünscht.

Einzelheiten der Selbstabstimmung und der Selbstanpassung sind wie folgt.

Wenn eine 220 V Netzspannung von dem Netzspannungsanschluß zugeleitet wird, wird die Netzspannung dem schwingenden Linearmotor 10 durch den Stromfühler R, den Triac Tr und den Kondensator C der elektrischen Schaltungseinheit 20 zugeführt, und entsprechend fließt Strom zu dem schwingenden Linearmotor 10. Danach führt der Kolben 11 des schwingenden Linearmotors 10 eine Hin- und Herbewegung aus, und die Stärke der Kühlungsluft des Kühlschrankes oder der Klimaanlage wird durch Verändern des Hubes eingestellt.

Zu diesem Zeitpunkt liest der sensorlose Hubschätzer 32 die Spannungen V0-V3, die dem schwingenden Linearmotor 10 von der elektrischen Schaltungseinheit 20 zugeführt werden. Auf der Basis der gelesenen Spannungen schätzt der sensorlose Hubschätzer 32 einen Hubwert und die Strominformation und überträgt die geschätzte Hubinformation und die Strominformation jeweils zu der Instabilitätsüberwachungseinheit 36, dem Abstimmpunktbestimmer 37 und der Hubsteuerung 33.

Dann prüft die Instabilitätsüberwachungseinheit 36 unter Verwendung der Hubinformation, die von dem sensorlosen Hubschätzer 32 geschätzt wurde, den gegenwärtigen Zustand des Hubes, ob er sich in einem instabilen Zustand oder in einem stabilen Zustand befindet, wobei Einzelheiten dazu nun beschrieben werden.

Zunächst liest die Instabilitätsüberwachungseinheit 36 in Schritt S91 einen Hub(s(k)) aus der Hubinformation, die von dem sensorlosen Hubschätzer 32 bereitgestellt wird. Dann liest sie eine vorbestimmte Breite (W) des Hubes (s(k)), wie in Fig. 8 dargestellt ist. Und dann werden in Schritt S92 aus dem gelesenen Hub ein Maximalwert (S w(k)) und ein Minimalwert (Sw(k)) erhalten.

Sw(k) = max{s(k),s(k-1), . . ., s(k-w+1)} Sw(k) = min{s(k),s(k-1), . . ., s(k-w+1)}

Danach wird eine Differenz (Sw(k)-Sw(k)) zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des Hubes berechnet, und die berechnete Differenz wird in Schritt S93 mit einem im voraus eingestellten Referenzwert THD verglichen.

Wenn in diesem Vergleich die Differenz größer als der Referenzwert THD ist, erkennt dies die Instabilitätsüberwachungseinheit 36 als instabilen Zustand in Schritt S94, während, wenn die Differenz kleiner als der Referenzwert THD ist, die Instabilitätsüberwachungseinheit 36 dies als stabilen Zustand in Schritt S95 erkennt. Nach dem Erkennen des instabilen Zustandes und des stabilen Zustandes in den Schritten S94 und S95 stellt die Instabilitätsüberwachungseinheit 36 die nächste vorbestimmte Region in Schritt S96 ein und kehrt zur Wiederholung zu Schritt S91 zurück.

Auf diese Weise beurteilt die Instabilitätsüberwachungseinheit 36, ob sich der Hub in einem instabilen Zustand oder in einem stabilen Zustand befindet, und übermittelt die Information über die Beurteilung an den Abstimmpunktbestimmer 37.

Bei deren Empfang, wenn die Information, die von der Instabilitätsüberwachungseinheit 36 aufgezeichnet ist, in einem instabilen Zustand ist, wie in Fig. 17 dargestellt ist, beginnt der Abstimmpunktbestimmer 37 mit einer Abtastung von dem niedrigsten Wert LB des Hubes, der von dem sensorlosen Hubschätzer 32 geschätzt wurde. In diesem Zusammenhang wird mit dem Abtasten von dem unteren Grenzwert LB für eine rasche Abtastung begonnen, und der Hub einfach von dem Nullpunkt auf den unteren Grenzwert beschleunigt, da trotz der Teileabweichung kein Instabilitätspunkt in der Zone vorhanden ist, in der der Hub tief ist.

Für eine Sicherheit bei der Zonenüberprüfung ist es wichtig, den Hubbefehlswert langsam zu erhöhen. Aus diesem Grund wird der Hubbefehlswert langsam durch Vergrößern der Stufe erhöht. Sonst kann die Rampenfunktion, die in Fig. 18 dargestellt ist, für denselben Zweck verwendet werden.

Durch das Abtasten, wie zuvor beschrieben, wird der Hubwert in dem Intervall erfaßt, wo die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, und der erfaßte, instabile Hub wird dem Hubbefehlswertbestimmer 31 bereitgestellt.

Dann addiert der Hubbefehlswertbestimmer 31 einen relativen Wert, der als relativer Koordinatenwert für den Kühlmodus gemäß der Temperaturinformation, die von einer äußeren Quelle eingegeben wird, bestimmt ist, zu dem instabilen Hub, der von dem Abstimmpunktbestimmer 37 übertragen wird, und gibt den derart erhaltenen Wert an die Hubsteuerung 33 als Hubbefehlswert aus.

Falls das Ergebnis, das von der Instabilitätsüberwachungseinheit 36 aufgezeichnet wird, ein stabiler Status ist, liefert der Abstimmpunktbestimmer 37 den Hub, der von dem sensorlosen Hubschätzer 32 geschätzt wird, nicht zu dem Hubbefehlswertbestimmer 31. Dann gibt der Hubbefehlswertbestimmer 31 einen Hubbefehlswert gemäß dem stabilen Zustand oder dem instabilen Zustand aus, wie nun mit Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben wird.

Ein Kühlmodusbestimmer 37 empfängt die Temperaturinformation, die von einem Benutzer eingestellt wird, und beurteilt, ob es ein Betätigungsmodus oder ein Kühlmodus ist, und macht eine entsprechende Ausgabe.

Wenn, im einzelnen, das Ergebnis, das von dem Kühlmodusbestimmer 37 beurteilt wird, ein Betätigungsmodus ist, wird der erste Schalter SW1 zu einer Abstimmmodussteuerung 31B geschaltet. Die Abstimmmodussteuerung 31B liefert einen Hubbefehlswert ref_s, wobei dieser zu ref_s = f(t) geändert wird, zum Antreiben des schwingenden Linearmotors 10, durch den zweiten Schalter SW2 an die Hubsteuerung 33 aus.

Wenn das Ergebnis, das von dem Kühlmodusbestimmer 37 beurteilt wird, ein Kühlmodus ist, wird ein entsprechender Kühlmodus auf der Basis der Temperaturinformation bestimmt, die der Benutzer eingestellt hat. Dann wird der Kühlmodusbestimmer 37 durch den ersten Schalter SW1 an eine entsprechende Kühlmodussteuereinheit C1-CM einer Kühlmodussteuereinheit 31C angeschlossen.

Wie in Fig. 19 dargestellt, gibt die Kühlmodussteuereinheit C1-CM einen Hubbefehlswert gemäß einem absoluten Koordinatenverfahren aus, wenn der Hub in einem stabilen Zustand ist, und gibt einen Hubbefehlswert aus, der durch ein relatives Koordinatenverfahren erhalten wird, wenn der Hub in einem instabilen Zustand ist.

Das heißt, wenn der Hub in einem instabilen Zustand ist, wird ein Hubbefehlswert durch den zweiten Schalter SW2 an die Hubsteuerung 33 ausgegeben, der durch Addieren eines Schwellenwertes "d" gemäß dem Kühlmodus nach der relativen Koordinate zu dem instabilen Hub Sc, der von dem Abstimmpunktbestimmer 37 bereitgestellt wird, erhalten wird.

Auf diese Weise wird der Hubbefehlswert, der von der Kühlmodussteuereinheit C1-Cm ausgegeben wird, entweder durch die absolute Koordinatenmethode oder die relative Koordinatenmethode bestimmt, abhängig von dem stabilen Zustand und dem instabilen Zustand des Hubes, und der derart erhaltene Hubbefehlswert wird zu der Hubsteuerung 33 geleitet.

Bei Empfang des Hubbefehlswertes von der Kühlmodussteuereinheit stellt die Hubsteuerung 33 den Hubbefehlswert, der von dem Hubbefehlswertbestimmer 31 bestimmt wurde, und den geschätzten Hubwert so ein, daß sie identisch sind, und überträgt den derart erhaltenen Zeitsteuerungsbefehlswert zu der Zeitsteuerung 35.

Zu diesem Zeitpunkt empfängt der Nulldurchgangsdetektor 34 die Spannung V0 zwischen dem Netzspannungsanschluß und dem Stromfühler R der elektrischen Schaltungseinheit 20 oder die Spannung V4, jene, vor dem Durchlaufen des Kondensators C, ausgehend von dem Netzspannungsanschluß, erfaßt einen Nulldurchgangspunkt und liefert das erfaßte Nulldurchgangssignal zu der Zeitsteuerung 35.

Wenn das Nulldurchgangssignal von dem Startanschluß der Zeitsteuerung 35 empfangen wird, stellt die Zeitsteuerung 35 ein Gate-Treibersignal in Übereinstimmung mit dem Zeitsteuerungsbefehlswert ein, der von der Hubsteuerung 33 geliefert wird, und sendet es zu dem Gate-Anschluß G des Triacs Tr der elektrischen Schaltungseinheit 20.

Dann wird der Triac Tr eingeschaltet und ein Strom zu dem schwingenden Linearmotor 10 geleitet, dementsprechend sich der Kolben des schwingenden Linearmotors 10 auf- und abbewegt, wodurch die Stärke der Kühlungsluft des Kühlschrankes oder der Klimaanlage gesteuert wird.

Es wird nun ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs des Linearverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 20A und 20B zeigen das Vorhandensein und Nichtvorhandensein einer Abstimminstabilitätsregion in dem Linearverdichter, abhängig von einem Saugseitendruck und Austrittsseitendruck des Linearverdichters und einer Außenlufttemperatur gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Unterteilung des Intervalls, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, erfolgt theoretisch unter Verwendung einer Druckbeaufschlagung. Der Druck kann direkt erfaßt werden oder durch eine Temperatur erfaßt werden, die zum Schätzen eines Drucks geeignet ist.

Der Grund für zwei Intervalle, eines, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, und ein anderes, in welchem keine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, ist folgender.

Nachdem das Intervall erfaßt wurde, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, während die Hubspannung erhöht wird, wird, wenn der Linearverdichter betrieben wird, um die Abstimminstabilitätsregion zu umgehen, der Hub steigend gehalten, um in dem Intervall nach einer Abstimminstabilitätsregion zu suchen, in welchem keine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist. Da jedoch die Abstimminstabilitätsregion nicht erfaßt wird, wird in dieser Hinsicht der Hub auf den oberen Grenzwert erhöht, wodurch die Gefahr einer Beschädigung des Auslaufventils besteht. Aus diesem Grund wird der Linearverdichter mit einer Unterteilung in zwei Intervalle betrieben, in eines, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, und in eines, in welchem die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist.

Fig. 20A zeigt das Intervall, wo die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, und das Intervall, wo die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, unterteilt gemäß der Austrittsdruckseite Pd und der Seite mit Saugdruckseite Ps.

Im einzelnen bilden in der Zeichnung der linke untere Endabschnitt und der rechte obere Endabschnitt, die mit schrägen Linien markiert sind, das Intervall, in welchem keine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, während der mittlere Abschnitt ohne schräge Linien jenes Intervall ist, in welchem eine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist. Der linke untere Endabschnitt S1 mit den schrägen Linien hat einen Austrittsseitendruck und einen Saugseitendruck, die beide unter einem vorbestimmten Druck liegen, wobei die Außenlufttemperatur sehr niedrig ist, während der rechte obere Endabschnitt einen Austrittsseitendruck und einen Saugseitendruck hat, die beide über einem vorbestimmten Druck liegen, wobei die Außenlufttemperatur sehr hoch ist.

Wenn der Austrittsseitendruck und der Saugseitendruck niedrig sind, was dann eintritt, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, wird die Mittellinie der Kolbenbewegung des Linearverdichters zu der Saugseite bewegt, wodurch keine starke Kühlungsluft erforderlich ist, so daß der Kolben mit einem kurzen Hub auf- und abbewegt wird.

Wenn aber sowohl der Austrittsseitendruck als auch der Saugseitendruck hoch ist, was dann eintritt, wenn die Außenlufttemperatur hoch ist, wird die Mittellinie der Kolbenbewegung des Linearverdichters zu der Austrittsseite bewegt, wodurch eine starke Kühlungsluft erforderlich ist, so daß der Kolben mit einem langen Hub auf- und abbewegt wird.

Andererseits sucht in dem Intervall, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, das einen Austrittsseitendruck und einem Saugseitendruck im Bereich zwischen dem hohen Druck und dem niederen Druck hat, der Kolben einen optimalen Punkt und wird entsprechend bewegt (dies wird später beschrieben).

Wenn aber der Saugseitendruck Ps deutlich gesenkt wird, wie zum Beispiel, wenn die Tür des Kühlschrankes, bei dem der Linearverdichters verwendet wird, geöffnet wird, oder wenn sein Kühler vereist ist, und somit kein Wärmeaustausch stattfindet, bewegt sich die Mittellinie der Kolbenbewegung zu der Saugseite. Dadurch wird der Kolben mit einem kurzen Hub bewegt und kann dann zu dem früheren Hub zurückgeführt werden, wenn er zu dem normalen Zustand wechselt.

Fig. 20B zeigt das Intervall, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, und das Intervall, in welchem die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, in Übereinstimmung mit einer Außenlufttemperatur. Im Vergleich mit Fig. 20A, in der das Intervall, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, und das Intervall, in welchem die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, durch Erfassen des Austrittsseitendrucks und des Saugseitendrucks beurteilt werden, werden in Fig. 20B das Intervall, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, und das Intervall, in welchem die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, durch Erfassen einer Außenlufttemperatur des Verdichters beurteilt.

Wie zuvor beschrieben wurde, beruht der idealste Weg zur Beurteilung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der Abstimminstabilitätsregion auf dem Erfassen des Austritts- und des Saugseitendrucks des Verdichters. In diesem Zusammenhang ist das Erfassen unter Verwendung der Außenlufttemperatur der einfachere Weg mit demselben Effekt.

Wie in der Zeichnung dargestellt, entsprechen das Intervall S1, in welchem die Außenlufttemperatur tiefer ist (tiefer als t1), und das Intervall S2, in welchem die Außenlufttemperatur höher ist (höher als ts) dem Intervall von Fig. 20A, in welchem der Druck sehr niedrig oder sehr hoch ist, in welchem die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist. Währenddessen das Intervall, in welchem die Außenlufttemperatur im mittleren Bereich (zwischen t1 und t2) liegt, dem Intervall von Fig. 20A entspricht, in welchem der Druck angemessen ist, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist.

Fig. 21 zeigt die Suche nach einem optimalen Betriebspunkt des Linearverdichters und einen Betriebsalgorithmus gemäß der vorliegenden Erfindung. Das heißt, es ist ein Algorithmus dargestellt, durch den die Abstimminstabilitätsregion in dem Intervall gesucht wird, in welchem die Abstimminstabilitätsregion von Fig. 20A und 20B vorhanden ist, und der Linearverdichter unter Umgehung der Abstimminstabilitätsregion betrieben wird. Wie in dieser Zeichnung dargestellt ist, beginnt das Abtasten zum Ermitteln der Abstimminstabilitätsregion an dem unteren Grenzpunkt V1 des Hubes, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird. Dies soll die Abtastung beschleunigen, da dort keine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, wenn auch eine Teileabweichung in der Region mit kurzem Hub vorliegt.

Daher wird das Abtasten einfach von dem Ausgangspunkt V0 zu dem unteren Grenzpunkt V1 beschleunigt. Nach der einfachen Beschleunigung, wird der Hub, sobald der Hub den unteren Grenzpunkt V1 erreicht, um Δs1 pro Zeiteinheit erhöht, wodurch das Intervall gesucht wird, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist. Während der Hub ständig um Δs1 erhöht wird während die Abstimminstabilitätsregion gesucht wird, wird der Hub um Δs1 erhöht und der Hub zu diesem Zeitpunkt unverändert gehalten. Der Grund dafür ist, daß ein Experiment gezeigt hat, das weniger Rauschen in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist.

Die Abstimminstabilitätsregion hat die Tendenz, sich im Laufe der Zeit zu bewegen. Daher muß die Bewegung der Abstimminstabilitätsregion ständig erfolgreich verfolgt werden, um den optimalen Hub aufrechtzuerhalten, so daß der Hub in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion gehalten werden kann, die sich gelegentlich ändert. Aus diesem Grund wird ständig geprüft, ob eine Abstimminstabilitätsregion in dem gegenwärtigen Hub auftritt, bis eine vorbestimmte Zeit Δt2 verstrichen ist. Wenn bei der Prüfung eine Abstimminstabilitätsregion in dem gegenwärtigen Hub auftritt, wird der Hub wieder um Δs1 erhöht. Dieser Prozeß wird wiederholt, bis die Abstimminstabilitätsregion umgangen ist.

Während der Hub in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion gehalten wird, wird der Hub, wenn selbst nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit Δt2 keine Abstimminstabilitätsregion aufgetreten ist, um Δs2 gesenkt, und es wird erneut geprüft, ob eine Abstimminstabilitätsregion vorliegt. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Abstimminstabilitätsregion erfaßt wird, wird der Hub wieder um Δs1 erhöht, so daß der Hub in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion angeordnet werden kann.

Wenn keine Abstimminstabilitätsregion erfaßt wird, selbst nachdem der Hub um Δs2 gesenkt wurde, wird festgestellt, daß die Abstimminstabilitätsregion sich weit nach unten bewegt hat, so daß der Hub weiter um Δs2 pro Zeiteinheit Δt2 gesenkt wird. Und wenn dann eine Abstimminstabilitätsregion erfaßt wird, wird der Hub um Δs1 erhöht, so daß der Verdichter in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion betrieben werden kann, wodurch der optimale Betriebszustand aufrechterhalten wird.

Fig. 22 ist ein Fließdiagramm zum Ermitteln eines optimalen Betriebspunktes des Linearverdichters und eines Betriebsalgorithmus gemäß der vorliegenden Erfindung.

Wenn der Linearverdichter in Betrieb genommen wird, wird in Schritt S900 eine Hubspannung von dem sensorlosen Hubschätzer des Linearverdichters gelesen. Da der Betriebsbereich des Verdichters auch das Intervall enthält, in welchem die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, wie zuvor beschrieben wurde, wäre es eine Zeitverschwendung, wenn ein solches Intervall auch in der Abtastung bei der Suche nach der Abstimminstabilitätsregion enthalten wäre.

Aus diesem Grund wird die Abstimminstabilitätsregion von dem unteren Grenzpunkt V1 des Hubes, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wurde, gesucht, an dem in Schritt S905 festgestellt wird, ob die Hubspannung höher als der untere Grenzpunkt V1 ist.

Wenn die Hubspannung den unteren Grenzpunkt nicht erreicht hat, wird die Suche nach der Abstimminstabilitätsregion nicht ausgeführt und es wird nur in Schritt S910 die Hubspannung fortlaufend erhöht und die Abtastung beschleunigt.

Wenn die Hubspannung den unteren Grenzpunkt V1 erreicht, nachdem die einfache Beschleunigung durchgeführt wurde, wird in Schritt S915 mit der Suche begonnen, ob eine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist. Wenn keine Abstimminstabilitätsregion erfaßt wird, wird in Schritt S920 beurteilt, daß die Abstimminstabilitätsregion in einem Bereich über jenem der gegenwärtigen Hubspannung vorhanden ist, und demgemäß wird die Hubspannung in Schritt S920 um Δs1 erhöht. Dann wird in Schritt S915 die Suche durchgeführt, ob eine Abstimminstabilitätsregion bei der erhöhten Hubspannung vorhanden ist. Dieser Prozeß wird wiederholt ausgeführt und die Hubspannung wird weiter erhöht, bis die Abstimminstabilitätsregion erfaßt ist.

Wenn in Schritt S915 die Abstimminstabilitätsregion erfaßt wird, wird in Schritt S925 die Hubspannung um Δs1 erhöht. Und es wird in Schritt S930 eine Suche durchgeführt, ob eine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, und wenn keine Abstimminstabilitätsregion erfaßt wird, wird die Hubspannung in Schritt S935 erneut um Δs1 erhöht. Dann wird wieder eine Suche durchgeführt, ob eine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist. Dieser Prozeß wird wiederholt ausgeführt, bis keine Abstimminstabilitätsregion erfaßt wird.

Wenn in Schritt S930 keine Abstimminstabilitätsregion mehr erfaßt wird, wird in Schritt S940 die Hubspannung zu diesem Zeitpunkt für den Betrieb aufrechterhalten. Auf diese Weise wird die Hubspannung immer in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion angeordnet, so daß der Linearverdichter stabil und effizient, mit geringem Geräusch betrieben werden kann.

Während er jedoch kontinuierlich betrieben wird, kann sich die Abstimminstabilitätsregion gelegentlich ändern. Für einen optimalen Betrieb muß die Abstimminstabilitätsregion ständig verfolgt werden, so daß der Hub in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion gehalten werden kann. Während eine Hubspannung konstant gehalten wird, wird daher erfaßt, ob eine Abstimminstabilitätsregion in der gegenwärtigen Hubspannung vorhanden ist. Das heißt, zu dem Augenblick wird der Linearverdichter in einem Zustand betrieben, in dem die Hubspannung um bis zu Δs1 über der Abstimminstabilitätsregion liegt, und in diesem Zustand wird erfaßt, ob die Abstimminstabilitätsregion wieder um Δs1 steigt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Zeit mit Δt2 eingestellt und es wird fortlaufend erfaßt, ob eine Abstimminstabilitätsregion auftritt, bis die eingestellte Zeit verstrichen ist. Wenn eine Abstimminstabilitätsregion in der Zeitperiode Δt2 vorhanden ist, wird die Hubspannung in Schritt S935 um Δs1 erhöht, während wenn keine Abstimminstabilitätsregion in der Zeitperiode Δt2 vorhanden ist, festgestellt wird, daß die Abstimminstabilitätsregion sich von der bereits erfaßten Region abwärts bewegt hat, so daß die Hubspannung in Schritt S960 um Δs2 gesenkt wird.

Nachdem die Hubspannung um Δs2 gesenkt wurde, wird in Schritt S930 erneut festgestellt, ob eine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist. Und wenn eine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, wird beurteilt, daß sich die Abstimminstabilitätsregion nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit Δt2 nicht abwärts bewegt hat, so daß die Hubspannung in Schritt S935 um Δs1 erhöht wird, und dieser Prozeß wird wiederholt ausgeführt, so daß der Verdichter in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion betrieben werden kann.

Nachdem die Hubspannung um Δs2 gesenkt und die Abstimmstabilität gesucht wurde, wird andererseits, wenn keine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, festgestellt, daß sich die Abstimminstabilitätsregion abwärts bewegt hat. Dann wird festgestellt, daß sich die Abstimminstabilitätsregion aufwärts bewegt hat, bis eine vorbestimmte Zeit Δt2 verstrichen ist, während die Hubspannung zu diesem Zeitpunkt aufrechterhalten wird.

Wenn eine Abstimminstabilitätsregion in der vorbestimmten Zeit Δt2 erfaßt wird, wird die Hubspannung erhöht, so daß die Abstimminstabilitätsregion umgangen wird, während, wenn keine Abstimminstabilitätsregion in der vorbestimmten Zeit Δt2 erfaßt wird, festgestellt wird, daß sich die Abstimminstabilitätsregion abwärts bewegt hat, so daß die Hubspannung in Schritt S960 für den Betrieb um Δs2 gesenkt wird. Durch wiederholtes Ausführen des Prozesses ist der Hub des Linearverdichters immer in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion angeordnet und der Linearverdichter kann stabil mit geringem Geräusch betrieben werden.

Fig. 23 ist ein Fließdiagramm eines Betriebsalgorithmus nach Regionen entsprechend dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Instabilistätsregion in dem Linearverdichter gemäß der vorliegenden Erfindung. Das in dieser Zeichnung dargestellte Fließdiagramm betrifft ein Ausführungsbeispiel für den Linearverdichter, der für den Kühlschrank ausgebildet ist; dennoch kann es bei anderen Anwendungen, wie einer Klimaanlage, verwendet werden.

Für einen optimalen Betrieb wird zunächst eine Außenlufttemperatur des Verdichters in Schritt S1100 gelesen. Der Grund dafür ist die Schätzung des Austrittsseitendrucks Pd und des Saugseitendrucks Ps des Verdichters. In diesem Schritt können der Austrittsseitendruck und der Saugseitendruck direkt erfaßt werden.

Nach dem Lesen der Außenlufttemperatur in Schritt S1100 wird in Schritt S1150 in zwei Intervalle unterteilt, von welchen eines Intervall S1 und S3 ist, in welchem die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, und das andere Intervall S2 ist, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist.

Gemäß der Unterteilung wird in dem Intervall S1 mit einer tieferen Außenlufttemperatur (tiefer als die Temperatur t1) der Linearverdichter, da die Abstimminstabilitätsregion nicht auftritt, in Schritt S1120 durch Steuerung mit konstanter Hubspannung V1 angetrieben.

Nachdem die Außenlufttemperatur in Schritt S1150 erfaßt wurde, wird der Linearverdichter, da die Abstimminstabilitätsregion in dem Intervall S3 mit einer hohen Außenlufttemperatur (höher als die Temperatur t2) nicht auftritt, in Schritt S1250 auch durch Steuern mit einer konstanten Hubspannung V3 betrieben.

Während in dem Intervall S2 mit einer mittleren Außenlufttemperatur (der Temperatur wischen t1 und t2) der optimale Betriebspunkt gesucht wird und der Linearverdichter in Schritt S1300 daher mit einem Betriebsalgorithmus betrieben wird.

Da der Linearverdichter, wie beschrieben wurde, betrieben wird, indem in zwei Intervalle nach dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Abstimminstabilitätsregion unterteilt wird, wird die Abstimminstabilitätsregion für den Betrieb umgangen, so daß ein stabiler Betrieb mit geringem Geräusch während des Normalbetriebs erhalten werden kann.

In diesem Zusammenhang jedoch kann im Falle des Kühlschrankes während des Normalbetriebs die Tür des Kühlschrankes geöffnet oder sein Kühler vereist werden. Dann erfolgt kein Wärmeaustausch, was ein rasches Absinken der Temperatur des Kühlers zur Folge hat, wodurch der Betrieb instabil wird oder ein Geräusch entsteht. Wenn ein solcher anomaler Zustand eintritt, wird die Mittellinie der Bewegung des Kolbens des Verdichters zu der Saugseite verschoben, da der Saugseitendruck Ps sehr gering wird. In diesem Fall wird der Kolben mit einem kurzen Hub betrieben. Danach, wenn der Normalfall wiederhergestellt ist, wird der Kolben mit dem früheren Hub betrieben.

Fig. 24 ist ein Fließdiagramm eines Betriebsalgorithmus, wenn eine Anomalität auftritt, während der Linearverdichter betrieben wird.

Der Hub wird in Schritt S1500 gemäß dem Intervall S1, S2 oder S3, abhängig von der Außenlufttemperatur gesteuert. Während der Hubsteuerung wird in Schritt S1550 festgestellt, ob die Tür des Kühlschrankes geöffnet ist. Wenn die Tür des Kühlschrankes nicht geöffnet ist, folgt der nächste Schritt und es wird festgestellt, ob die Temperatur des Kühlers die extrem tiefe Temperatur ist.

Wenn in Schritt S1550 festgestellt wird, daß die Tür des Kühlschrankes offen ist, wird der Hub in Schritt S1600 so gesteuert, daß er kurz ist, das heißt, V1, unabhängig davon, in welchem Intervall der Schritt gesteuert wurde. Danach wird fortlaufend in Schritt S1550 erfaßt, ob die Tür des Kühlschrankes geöffnet wird. Der Erfassungsprozeß wird wiederholt durchgeführt, bis die Tür des Kühlschrankes geschlossen wird.

Nachdem die Tür des Kühlschrankes geschlossen wurde, wird zu Schritt S1650 zurückgekehrt, in dem erfaßt wird, ob die Temperatur des Kühlers auf die extrem tiefe Temperatur, d. h., unter -35°C, gesunken ist, wobei berücksichtigt wird, daß wenn der Kühler vereist ist, kein Wärmeaustausch stattfindet. Wenn kein Problem mit dem Kühler erfaßt wird, das heißt, wenn die Temperatur des Kühlers über einem vorbestimmten Wert liegt, wird festgestellt, daß der anomale Zustand beendet ist, und zu dem ursprünglichen Hubsteuerungszustand in Schritt S1500 zurückgekehrt.

Wenn jedoch ein Problem mit dem Kühler in Schritt S1650 besteht und somit der Wärmeaustausch nicht ausgeführt wird, wird der Hub in Schritt S1600 so gesteuert, daß er kurz ist, das heißt, V1 unabhängig von dem früheren Steuerungszustand. Danach werden die Schritte S1550 und S1650 wiederholt, um festzustellen, ob der anomale Zustand beendet ist. Wenn der anomale Zustand beendet ist, wird der Hub wieder auf den ursprünglichen Zustand zurückgebracht, so daß er in Übereinstimmung mit dem Intervall S1, S2 oder S3 in Schritt S1500 gesteuert wird.

In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde zunächst die Steuerung für den Fall beschrieben, daß die Tür des Kühlschrankes offen ist; falls jedoch zuerst ein Problem mit dem Kühler auftritt oder falls dieses Problem gleichzeitig sowohl bei der Tür als auch dem Kühler auftritt, kann der Hub auf dieselbe Weise nach dem Fließdiagramm der Zeichnung gesteuert werden.

Wenn gemäß der Vorrichtung und dem Verfahren zum Steuern des Linearverdichters der vorliegenden Erfindung die Abstimminstabilität aufgrund der Verhaltensabweichung und der Baugruppenabweichung der mechanischen Einheit des Verdichters und der Teileabweichung in der Steuerschaltung, wie bei dem sensorlosen Hubschätzer, auftritt, wie bisher beschrieben wurde, wird die Verdichterabweichung unter Verwendung eines relativen Koordinatenwertes korrigiert.

Und während der Linearverdichter mit dem Hubbefehlswert gemäß dem Kühlmodus betrieben wird, wird, wenn sich der aktuelle Hub in einem instabilen Zustand befindet, der Hubbefehlswert um einen vorbestimmten Wert gesenkt, mit dem der Linearverdichter über einen vorbestimmten Zeitraum betrieben wird.

Wenn dann eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird er mit dem ursprünglichen Hubbefehlswert betrieben, wodurch der instabile Zustand umgangen wird. Zusätzlich wird nach der Abstimminstabilitätsregion anhand des Austrittsseitendrucks und des Saugseitendrucks des Verdichters oder der Außenlufttemperatur gesucht, während der Linearverdichter betrieben wird, um diese zu vermeiden, wodurch der optimale Betrieb des Linearverdichters erreicht wird.

Da die vorliegende Erfindung in mehreren Formen ausgeführt werden kann, ohne von ihrem Wesen oder ihren wesentlichen Merkmalen Abstand zu nehmen, sollte auch offensichtlich sein, daß die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht durch die Einzelheiten der vorangehenden Beschreibung, falls nicht anders angegeben, eingeschränkt sind, sondern vielmehr umfassend in ihrem Wesen und Umfang, wie in den beiliegenden Ansprüchen definiert, auszulegen sind, und daß daher alle Änderungen und Modifizierungen, die in innerhalb der Angaben und Grenzen der Ansprüche, oder einer Entsprechung solcher Angaben und Grenzen, liegen, daher in den beiliegenden Ansprüchen enthalten sein sollen.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung eines Linearverdichters, mit einer elektrischen Schaltungseinheit zum Steuern einer Wechselstromquelle in Übereinstimmung mit einem Gate-Treibersignal zur Änderung eines Hubes, wodurch der Strom, der einem schwingenden Linearmotor zugeführt wird, gesteuert wird, welcher die Stärke der Kühlungsluft steuert, und einer Steuereinheit zum Ausgeben eines Gate-Treibersignals, so daß ein Hubbefehlswert gemäß der Temperaturinformation mit einem Hub identisch wird, der mittels einer Hubspannung geschätzt wird, die an den schwingenden Linearmotor angelegt wird, wobei die Steuereinheit umfaßt:
einen Kühlmodusbestimmer zum Bestimmen eines Kühlmodus entsprechend einer eingegebenen Temperaturinformation;
einen sensorlosen Hubschätzer, zum Empfangen von Hubspannungen, die dem schwingenden Linearmotor zugeführt werden, zum Schätzen eines Hubwertes und einer Strominformation und zum Ausgeben des geschätzten Hubwertes und der Strominformation;
eine Instabilitätsüberwachungseinheit zum Überwachen, ob eine Instabilität auftritt, unter Verwendung des Hubwertes und der Strominformation, die von dem sensorlosen Hubschätzer ausgegeben wird, und zum Ausgeben der aufgezeichneten Information;
einen Hubbefehlswertbestimmer zum Bestimmen eines geeigneten Hubbefehlswertes unter Berücksichtigung einer Gesamtsituation aus dem Kühlmodus, der von dem Kühlmodusbestimmer bestimmt wurde, und aus der Information über das Auftreten der Instabilität, die von der Instabilitätsüberwachungseinheit ausgegeben wird;
eine Hubsteuerung zum Einstellen des Hubes, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird, um ihn an den Hubbefehlswert anzupassen, der von dem Hubbefehlswertbestimmer bestimmt wird, und zum entsprechenden Ausgeben eines Zeitsteuerungsbefehlswertes;
einen Nulldurchgangsdetektor zum Erfassen eines Nulldurchgangspunktes aus einer eingegebenen Spannungswellenform und zum Ausgeben eines Nulldurchgangssignals; und
eine Zeitsteuerung zum Bereitstellen eines Gate- Treibersignals entsprechend dem Wert, der von der Hubsteuerung geschätzt wird, zu dem Zeitpunkt, zu dem das Nulldurchgangssignal von dem Nulldurchgangsdetektor ausgegeben wird.

2. Verfahren zum Steuern eines Linearverdichters, umfassend die Schritte:
des Einstellens eines Hubbefehlswertes entsprechend einem Kühlmodusbefehlswert;
des Prüfens, ob eine Zeitsteuerung angetrieben wird;
des Prüfens eines aktuellen Instabilitätszustandes des Hubes, wenn die Zeitsteuerung nicht angetrieben wird;
des Betreibens des Linearverdichters über eine vorbestimmte Zeit durch Senken des eingestellten Hubbefehlswertes um einen vorbestimmten Wert, wenn sich der Hub in einem instabilen Zustand befindet, während der Linearverdichter gemäß dem eingestellten Hubbefehlswert betrieben wird, wenn der Hub sich in einem stabilen Zustand befindet; und
des Zurückführens des gegenwärtig angesteuerten Hubbefehlswertes auf einen ursprünglichen Hubbefehlswert zum Antreiben des Linearverdichters, wenn eine entsprechende Zeit Verstrichen ist, nachdem die Zeitsteuerung angetrieben wurde.

3. Verfahren zum Steuern eines Linearverdichters, umfassend die Schritte:
des Einstellens eines Hubbefehlswertes entsprechend einem Kühlmodusbefehlswert;
des Prüfens, ob sich der Hub in einem instabilen Zustand oder in einem stabilen Zustand befindet;
des Senkens des Hubbefehlswertes um einen vorbestimmten Wert, um den Linearverdichter über eine vorbestimmte Zeit zu betreiben, wenn sich der Hub in einem instabilen Zustand befindet;
des Prüfens, ob die Zeitsteuerung angetrieben wird, wenn sich der Hub in einem stabilen Zustand befindet; und
des Ausgebens des in Schritt S1 eingestellten Hubbefehlswertes, wenn die Zeitsteuerung nicht angetrieben wurde, während der gegenwärtig angetriebene Hubbefehlswert auf einen ursprünglichen Hubbefehlswert zurückgeführt wird, wenn eine entsprechende Zeit verstrichen ist, nachdem die Zeitsteuerung angetrieben wurde.

4. In einer Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung eines Linearverdichters, mit einer elektrischen Schaltungseinheit zum Steuern einer Wechselstromquelle in Übereinstimmung mit einem Gate-Treibersignal zur Änderung eines Hubes, wodurch der Strom, der einem schwingenden Linearmotor zugeführt wird, gesteuert wird, welcher die Stärke der Kühlungsluft steuert, und einer Steuereinheit zum Ausgeben eines Gate-Treibersignals, so daß ein Hubbefehlswert gemäß der Temperaturinformation mit einem Hub identisch wird, der mittels einer Hubspannung geschätzt wird, die an den schwingenden Linearmotor angelegt wird, wobei die Steuereinheit umfaßt:
einen sensorlosen Hubschätzer zum Empfangen von Hubspannungen, die dem schwingenden Linearmotor zugeführt werden, Schätzen eines Hubwertes und einer Strominformation, um diese auszugeben;
eine Instabilitätsüberwachungseinheit zum Überwachen, ob sich der aktuelle Hub in einem instabilen Zustand oder in einem stabilen Zustand beim Empfangen der Information von dem sensorlosen Hubschätzer befindet;
einen Abstimmpunktbestimmer zum Bestimmen eines Abstimmpunktes aus dem Hubwert, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird, und zu dessen Ausgabe, wenn Information über eine Instabilität von der Instabilitätsüberwachungseinheit empfangen wird;
einen Hubbefehlswertbestimmer zum Bestimmen eines Hubbefehlswertes unter Verwendung einer Temperaturinformation von einer äußeren Quelle und des Abstimmpunktes, der von dem Abstimmpunktbestimmer bestimmt wird;
eine Hubsteuerung zum Einstellen des Hubes, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird, um ihn an den Hubbefehlswert anzupassen, der von dem Hubbefehlswertbestimmer bestimmt wird, und zum entsprechenden Ausgeben eines Zeitsteuerungsbefehlswertes;
einen Nulldurchgangsdetektor zum Erfassen eines Nulldurchgangspunktes aus einer eingegebenen Spannungswellenform und zum Ausgeben eines Nulldurchgangssignals; und
eine Zeitsteuerung zum Bereitstellen eines Gate- Treibersignals in Übereinstimmung mit dem Wert, der von der Hubsteuerung geschätzt wird, zu dem Zeitpunkt, zu dem das Nulldurchgangssignal von dem Nulldurchgangsdetektor ausgegeben wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Hubbefehlswertbestimmer der Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung eines Linearverdichters umfaßt:
einen Kühlmodusbestimmer zum Beurteilen, ob ein Betätigungszustand oder ein Kühlungszustand vorliegt, entsprechend einer eingegebenen Temperaturinformation, und zum Bestimmen, ob ein Abstimmmodus zu wählen ist oder ein Kühlmodus zu wählen ist;
einen ersten Schalter zum Umschalten zu einem entsprechenden Modus gemäß einem Ausgang von dem Kühlmodusbestimmer;
eine Abstimmmodussteuerung zum Ausgeben eines Hubbefehlswertes zum Abstimmen, falls der Betätigungsmodus von dem Kühlmodusbestimmer festgestellt wird;
eine Kühlmodussteuerung zum Korrigieren eines Hubbefehlswertes gemäß dem ersten, dem zweiten, . . ., dem n-ten Kühlmodus unter Verwendung eines relativen Koordinatenwertes und zum Ausgeben des korrigierten Hubbefehlswertes, falls der Kühlmodus von dem Kühlmodusbestimmer festgestellt wird und der aktuelle Hub in einem instabilen Zustand ist; und
einen zweiten Schalter zum jeweiligen Bereitstellen der Hubbefehlswerte, die von der Abstimmmodussteuerung bzw. der Kühlmodussteuereinheit ausgegeben werden, an die Hubsteuerung.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Abstimmpunktbestimmer der Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung des Linearverdichters einen Abstimmpunkt durch Abtasten des Hubes bestimmt, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird, während dieser Schritt für Schritt erhöht wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Abstimmpunktbestimmer der Vorrichtung zum automatischen Korrigieren einer Abweichung des Linearverdichters den Abstimmpunkt durch Abtasten des Hubes bestimmt, der von dem sensorlosen Hubschätzer geschätzt wird, unter Verwendung einer langsamen Rampenfunktion.

8. Verfahren zum Steuern eines Betriebs eines Linearverdichters, umfassend die Schritte:
des Einstellens beider Intervalle, in welchen eine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist und in welchen keine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, abhängig von einem Saugseitendruck und einem Austrittsseitendruck des Verdichters oder einer Außenlufttemperatur; und
des Steuerns eines schwingenden Motors mit einer niederen oder hohen, vorbestimmten Hubspannung in dem Intervall, in welchem keine Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, während eine Abstimminstabilitätsregion erfaßt wird und eine Hubspannung in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion in dem Intervall gehalten wird, in welchem eine Abstimminstabilitätsregion bei dem Betrieb des Linearverdichters vorhanden ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Intervalle, in welchen der Austrittsseitendruck Pd und der Saugseitendruck Ps des Verdichters alle unter einem vorbestimmten Druck liegen und in welchen der Austrittsseitendruck Pd und der Saugseitendruck Ps des Verdichters alle über einem vorbestimmten Druck liegen, als Intervalle eingestellt sind, in welchen die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, während das Intervall, das zwischen den beiden Intervallen liegt, als ein Intervall eingestellt ist, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei in dem Linearverdichter sowohl der Temperaturwert, bei welchem eine Außenlufttemperatur des Verdichters weit unter einer vorbestimmten Temperatur liegt, als auch der Temperaturwert, bei welchem eine Außenlufttemperatur des Verdichters weit über einer vorbestimmten Temperatur liegt, als Intervalle eingestellt sind, in welchen die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, während ein Temperaturwert zwischen den beiden obengenannten Temperaturwerten als ein Intervall eingestellt ist, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der schwingende Motor bei einer hohen oder niederen, konstanten Hubspannung in dem Intervall gesteuert ist, in welchem die Abstimminstabilitätsregion nicht vorhanden ist, während er durch Ändern der Hubspannung nach dem Erfassen eines optimalen Punktes in dem Intervall gesteuert wird, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei in dem Intervall, in welchem die Abstimminstabilitätsregion vorhanden ist, die Abstimminstabilitätsregion ermittelt wird, indem der Hubspannungswert von dem tiefsten Punkt des Hubes um vorbestimmte Spannungswerte erhöht wird, und wenn die Abstimminstabilitätsregion erfaßt ist, ein vorbestimmter Spannungswert erneut erhöht wird, so daß die Hubspannung konstant in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion gehalten wird, und dann, nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit, die Abstimminstabilitätsregion wieder ermittelt wird, indem der Hubspannungswert um vorbestimmte Spannungswerte gesenkt wird, und wenn die Abstimminstabilitätsregion erfaßt ist, der Hubspannungswert erneut erhöht wird, so daß der optimale Betriebspunkt in dem ganz oberen Abschnitt der Abstimminstabilitätsregion angeordnet werden kann.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der schwingende Motor einfach beschleunigt wird, bis der Hubspannungswert den unteren Grenzwert von einem Nullwert aus erreicht, um dadurch die Suchdauer zu verringern.

14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei in dem Fall, daß ein anomaler Zustand auftritt, während der schwingende Motor bei einer konstanten Hubspannung oder einer veränderlichen Hubspannung gesteuert wird, der Hub so gesteuert wird, daß er kurz ist, und wenn dann der normale Zustand wiederhergestellt ist, er zu dem vorangehenden Hub zurückkehrt.