DE10059190A1

DE10059190A1 - Vorrichtung für das Ansteuern eines linearen Kompressors, Medium und Informationseinrichtung

Info

Publication number: DE10059190A1
Application number: DE10059190A
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Ueda; Kaneharu Yoshioka; Hideki Nakata; Hiroshi Hasegawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2001-09-06
Anticipated expiration: 2020-11-30
Also published as: US6501240B2; KR100571224B1; US20010005320A1; KR20010052041A; CN1303171A; FR2801645B1; CN100359175C; DE10059190B4; FR2801645A1; CN1673536A; CN1208897C

Abstract

Eine Vorrichtung für das Ansteuern eines linearen Kompressors, der einen Kolben in einem Zylinder mittels eines Linearmotors bewegt, um komprimiertes Gas zu erzeugen, weist folgendes auf: DOLLAR A einen Inverter für das Ausgeben eines Wechselstroms für die Lieferung an den Linearmotor; DOLLAR A eine Stromdetektionsvorrichtung für das Detektieren eines Ausgangsstroms vom Inverter; DOLLAR A eine Spannungsdetektionsvorrichtung für das Detektieren einer Ausgangsspannung vom Inverter; DOLLAR A eine Vorrichtung für das Bestimmen eines Amplitudenwerts eines Stroms für das Bestimmen eines Amplitudenwerts des Ausgangsstroms; DOLLAR A eine Vorrichtung für das Berechnen einer Ausgangsleistung für das Berechnen einer Ausgangsleistung vom Inverter, basierend auf dem detektierten Ausgangsstrom und der detektierten Ausgangsspannung; DOLLAR A eine Frequenzbestimmungsvorrichtung für das Bestimmen einer Frequenz des Ausgangsstroms, so daß die Ausgangsleistung maximal ist; und DOLLAR A eine Invertersteuerung für das Steuern des Inverters auf der Basis des bestimmten Amplitudenwerts des Stroms und der bestimmten Frequenz.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ansteuervor richtung für einen linearen Kompressor, die beispielsweise einen Kolben in einem Zylinder mittels eines Linearmotors hin und her bewegt, um ein komprimiertes Gas in einer Kompressi onskammer, die aus dem Zylinder und dem Kolben gebildet wird, zu erzeugen.

STAND DER TECHNIK

Ein linearer Kompressor für das Erzeugen komprimierten Gases unter Verwendung der Elastizität eines mechanischen elasti schen Elements oder des komprimierten Gases ist bekannt.

Somit wird die Konfiguration und der Betrieb eines konventio nellen linearen Kompressors, der eine Feder als elastisches Element verwendet, unter Bezug auf Fig. 7, die eine Ansicht darstellt, die die Konfiguration eines konventionellen linea ren Kompressors zeigt, beschrieben.

Ein Zylinder 60 stützt einen Kolben 61 in einer Weise, daß der Kolben 61 entlang seiner axialen Richtung gleiten kann. Der Kolben 61 weist an ihm befestigte Magnete 62 auf. Stator spulen 64, die in einem äußeren Joch 63 eingebettet sind, sind gegenüber den Magneten 62 angeordnet.

Eine Kompressionskammer 65, die aus dem Zylinder 60 und dem Kolben 61 gebildet wird, weist ein mit ihr verbundenes An saugrohr 66 und ein Ausströmrohr 67 auf. Das Ansaugrohr 66 besitzt ein Saugventil 68 und das Ausströmrohr 67 besitzt ein Ausströmventil 69. Zusätzlich wird der Kolben 61 elastisch durch eine Resonanzfeder 70 abgestützt.

Wenn Leistung kontinuierlich über eine (nicht gezeigte) Mo toransteuerung an einen Linearmotor 71, der das äußere Joch 63, die Statorspulen 64 und die Magnete 62 umfaßt, geliefert wird, so bewegt sich der Kolben 61 in seiner axialen Richtung hin und her, um ein Kühlmittel anzusaugen und in der Kompres sionskammer 65 zu komprimieren.

Für eine wirksame Ansteuerung muß der lineare Kompressor mit einer Resonanzfrequenz angesteuert werden. Die Resonanzfre quenz des linearen Kompressors wird durch (1) die Elastizität eines mechanisch installierten elastischen Elements und eines komprimierten Gases, wenn der Kompressor dieses elastisches Element einschließt, oder (2) nur durch die Elastizität des komprimierten Gases, wenn der Kompressor nur die Elastizität des komprimierten Gases verwendet, bestimmt.

In jedem Fall ändert sich jedoch die Elastizität des kompri mierten Gases bei variablen Belastungen beträchtlich, so daß die Resonanzfrequenz des linearen Kompressors nicht eindeutig bestimmt werden kann. Es wurde deswegen ein Verfahren verwen det, das versucht die variierende Resonanzfrequenz unter Ver wendung eines Phänomens, bei dem ein Resonanzzustand aufge baut wird, wenn ein Eingangsstrom und eine Kolbengeschwindig keit phasengleich sind, zu berechnen (offengelegtes japani sches Patent Nr. 10-26083).

Es wird nun ein Beispiel eines solchen Verfahrens kurz unter Bezug auf Fig. 8, die ein Flußdiagramm darstellt, das für das Erklären eines der Resonanz folgenden Betriebs eines kon ventionellen linearen Kompressors mit einem Positionssensor nützlich ist, erläutert.

Wenn die Resonanzfrequenzdetektionssteuerung gestartet wird, wird ein Sinuswellenstrombefehlswert Iref, der in den linea ren Kompressor eingegeben wird, aus einer Ansteuerfrequenz f in Schritt S20 erzeugt. In Schritt S21 wird eine Positionsin formation des Kolbens vom Positionssensor, der im linearen Kompressor installiert ist, verwendet, um die aktuelle Ge schwindigkeit Vnow des Kolbens zu bestimmen.

In Schritt S22 wird eine Phasendifferenz zwischen dem be stimmten Wert Iref und der Geschwindigkeit Vnow bestimmt. Wenn die Phase des Wertes Iref schneller als die der Ge schwindigkeit Vnow ist, so geht das Verfahren zu Schritt S23 weiter. Wenn die Phasen gleich sind, so geht das Verfahren zu Schritt S24 weiter. Wenn die Phase des Wertes Iref langsamer ist, so geht das Verfahren zu Schritt S25 weiter.

Da in Schritt S22 die aktuelle Ansteuerfrequenz niedriger als die Resonanzfrequenz ist, so wird die Ansteuerfrequenz f er höht und das Verfahren kehrt dann zu Schritt S20 zurück. Da in Schritt S23 die aktuelle Ansteuerfrequenz und die Reso nanzfrequenz gleich sind, kehrt das Verfahren ohne eine Ände rung der Ansteuerfrequenz f zu Schritt S20 zurück. Da in Schritt S24 die aktuelle Ansteuerfrequenz höher als die Reso nanzfrequenz ist, wird die Ansteuerfrequenz f vermindert und das Verfahren kehrt dann zu Schritt S20 zurück.

Auf diese Weise ist die Positionsinformation des Kolbens, die man vom Positionssensor erhält, verwendet worden, um die An steuerfrequenz so zu steuern, daß sie gleich der Resonanzfre quenz ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Das Verwenden dieses Verfahrens erfordert jedoch, daß die Verschiebung des Kolbens im Zylinder gemessen wird, wie das oben beschrieben wurde, was es somit erforderlich macht, eine Vorrichtung für das Messen der Verschiebung in den linearen Kompressor zu integrieren. Somit nimmt nicht nur das Volumen des linearen Kompressors um die Größe zu, die dem Volumen der Vorrichtung zur Messung der Verschiebung entspricht, sondern es muß auch die Vorrichtung zur Messung der Verschiebung in ein Gehäuse des linearen Kompressors eingeschlossen werden, und somit besteht ein Problem darin, daß ein zuverlässiger Betrieb der Vorrichtung zur Messung der Verschiebung auch un ter schwierigen Betriebsbedingungen im Hinblick auf die Tem peratur, den Druck oder dergleichen gewährleistet werden muß.

In Anbetracht der obigen konventionellen Probleme besteht ei ne Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Ansteuer vorrichtung für einen linearen Kompressor, die einen linearen Kompressor ohne eine Verschiebung des Kolbens wirksam ansteu ert, ein Medium und eine Informationseinrichtung bereit zu stellen.

Der erste Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist ei ne Vorrichtung für das Ansteuern eines linearen Kompressors, der einen Kolben in einem Zylinder mittels eines Linearmotors antreibt, um ein komprimiertes Gas zu erzeugen, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
einen Inverter für das Ausgeben eines Wechselstroms, der an den Linearmotor geliefert werden soll;
eine Stromdetektionsvorrichtung für das Detektieren ei nes Ausgangsstroms des Inverters;
eine Spannungsdetektionsvorrichtung für das Detektieren einer Ausgangsspannung des Inverters;
eine Vorrichtung für das Bestimmen des Amplitudenwerts des Stroms für das Bestimmen eine Amplitudenwerts des Aus gangsstroms;
eine Vorrichtung für das Berechnen der Ausgangsleistung für das Berechnen einer Ausgangsleistung vom Inverter, basie rend auf dem detektierten Ausgangsstrom und der detektierten Ausgangsspannung;
eine Frequenzbestimmungsvorrichtung für das Bestimmen einer Frequenz des Ausgangsstroms, so daß die Ausgangslei stung maximal ist; und
eine Invertersteuerung für das Steuern des Inverters auf der Basis des bestimmten Amplitudenwerts des Stroms und der bestimmten Frequenz.

Der zweite Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors ge mäß dem ersten Erfindungsaspekt, wobei die Spannungsdetekti onsvorrichtung folgendes umfaßt:
eine Gleichspannungsdetektionsvorrichtung für das Detek tieren einer Gleichspannung, die in den Inverter eingegeben wird; und
eine Vorrichtung für das Berechnen der Ausgangsspannung für das Berechnen der Ausgangsspannung des Inverters, basie rend auf einem Steuersignal, das von der Invertersteuerung an den Inverter übertragen wird, und auf der detektierten Gleichspannung.

Der dritte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach den Erfindungsaspekten 1 oder 2,
wobei die Frequenzbestimmungsvorrichtung zwei Variablen aufweist, die eine Frequenzsteuerperiode und eine Frequenzva riation einschließen, um die Ausgangsleistung, die man durch einen Betrieb mit einer Frequenz erhält, die während der vor vorhergehenden Frequenzsteuerperiode bestimmt wurde, mit der Ausgangsleistung, die durch einen Betrieb mit einer Frequenz erzielt wurde, die während der letzten Frequenzsteuerperiode bestimmt wurde, zu vergleichen, um eine aktuelle Frequenz zu bestimmen

1. durch das Variieren der Frequenz in derselben Rich tung wie die während der letzten Frequenzsteuerperiode um ei nen Betrag, der der Frequenzvariation entspricht, wenn die Ausgangsleistung zugenommen hat, und
2. durch das Variieren der Frequenz in einer Richtung entgegengesetzt zu der während der letzten Frequenzsteuerpe riode um eine Größe, die der Frequenzvariation entspricht, wenn die Ausgangsleistung abgenommen hat.

Der vierte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach dem dritten Erfindungsaspekt, wobei die Frequenzbestimmungs vorrichtung die Frequenz in derselben Richtung eine vorbe stimmte Anzahl von Malen oder öfter variiert, und die Fre quenz, die während der letzten Frequenzsteuerperiode bestimmt wurde, beibehält, wenn die Ausgangsleistung um einen vorbe stimmten Betrag oder mehr variiert wurde.

Der fünfte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach dem dritten Erfindungsaspekt, wobei die Frequenzbestimmungs vorrichtung die Frequenzsteuerperiode basierend auf einer Va riation der Ausgangsleistung ändert.

Der sechste Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach dem dritten Erfindungsaspekt, wobei die Frequenzbestimmungs vorrichtung die Frequenzvariation auf der Basis einer Varia tion der Ausgangsleistung ändert.

Der siebte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach dem ersten Erfindungsaspekt, wobei die Frequenzbestimmungs vorrichtung die bestimmte Frequenz beibehält, wenn der be stimmte Amplitudenwert des Stroms variiert wurde.

Der achte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach dem ersten Erfindungsaspekt, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitudenwerts des Stroms den bestimmten Amplitudenwert des Stroms beibehält, wenn die Ausgangsleistung um einen vor bestimmten Betrag variiert wurde.

Der neunte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach dem ersten Erfindungsaspekt, wobei der lineare Kompressor als Teil einer Kühlvorrichtung verwendet wird, und die Vorrich tung zur Bestimmung des aktuellen Amplitudenwerts den Ampli tudenwert des Stroms auf der Basis einer Umgebungstemperatur der Kühlvorrichtung und einer entsprechend eingestellten Tem peratur bestimmt.

Der zehnte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach dem neunten Erfindungsaspekt, wobei die Vorrichtung zur Be stimmung des Amplitudenwerts des Stroms den Amplitudenwert des Stroms so bestimmt, daß eine Differenz zwischen der Umge bungstemperatur und der eingestellten Temperatur reduziert wird.

Der elfte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach dem neunten Erfindungsaspekt, wobei die Vorrichtung zur Bestim mung des Amplitudenwerts des Stroms den Amplitudenwert des Stroms in einer Art bestimmt, daß die berechnete Ausgangslei stung gleich der eingestellten Leistung, die in den linearen Kompressor einzugeben ist, wobei die eingestellte Leistung auf der Umgebungstemperatur und der eingestellten Temperatur basiert.

Der zwölfte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach dem ersten Erfindungsaspekt, wobei die Vorrichtung zur Be stimmung des Amplitudenwerts des Stroms den Amplitudenwert des Stroms allmählich erhöht, wenn der lineare Kompressor be tätigt wird.

Der dreizehnte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach dem ersten Erfindungsaspekt, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitudenwerts des Stroms den Amplitudenwert des Stromas allmählich reduziert, wenn der lineare Kompressor gestoppt wird.

Der vierzehnte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Ansteuerung eines linearen Kompres sors für das Ansteuern eines Kompressors, der einen Kolben in einem Zylinder mittels eines Linearmotors antreibt, um ein komprimiertes Gas zu erzeugen, umfassend:
einen Inverter für das Ausgeben eines Wechselstroms, der an den Linearmotor zu liefern ist;
eine Eingangsstromdetektionsvorrichtung für das Detek tieren eines Eingangsstroms des Inverters;
eine Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitudenwerts des Stroms für das Bestimmen eines Amplitudenwerts eines Aus gangsstroms des Inverters;
eine Vorrichtung für das Berechnen einer Eingangslei stung für das Berechnen einer Eingangsleistung des Inverters auf der Basis von (1) dem detektierten Eingangsstrom und (2) einer vorbestimmten oder detektierten Eingangsspannung des Inverters;
eine Frequenzbestimmungsvorrichtung für das Bestimmen einer Frequenz des Ausgangsstroms des Inverters so daß die Eingangsleistung maximal ist; und
eine Invertersteuerung für das Steuern des Inverters auf der Basis des bestimmten Amplitudenwerts des Stroms und der bestimmten Frequenz.

Der fünfzehnte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Medium, das durch einen Computer bearbeitet werden kann, um Programme und/oder Daten zu tragen, um den Computer zu veranlassen, alle oder einige Funktionen aller oder eini ger der Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung gemäß einem der Erfindungsaspekte 1 bis 14 auszuführen.

Der sechzehnte Erfindungsaspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Informationseinrichtung, die Programme und/oder Da ten umfaßt, um einen Computer zu veranlassen alle oder einige der Funktionen aller oder einiger der Vorrichtungen der vor liegenden Erfindung nach einem der Erfindungsaspekte 1 bis 14 auszuführen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Ansteue rung eines linearen Kompressors gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das eine Steueroperation zeigt, die durch die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kom pressors gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfin dung durchgeführt wird;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das eine Steueroperation zeigt, die durch eine Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfre quenz gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer Kühlvorrichtung (refrige rating cycle apparatus), die die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors gemäß der Ausführungsform 1 der vor liegenden Erfindung verwendet;

Fig. 5 ist ein Schaubild, das die Ergebnisse von Messungen von drei physikalischen Größen, die die Eingangsleistung, ei ne Differenz der Phasen zwischen der Kolbengeschwindigkeit und einem Strom und einen Wirkungsgrad einschließen, wobei sie erhalten werden, wenn eine Ansteuerfrequenz variiert wird, während ein Amplitudenwert des Stroms beibehalten wird;

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Ansteue rung eines linearen Kompressors gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ist eine Ansicht, die die Konfiguration eines konven tionellen linearen Kompressors zeigt;

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das für die Erläuterung einer Resonanzfolgeoperation, die durch einen konventionellen li nearen Kompressor mit einem Positionssensor durchgeführt wird, nützlich ist; und

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Ansteue rung eines linearen Kompressors gemäß der vorliegenden Erfin dung.

BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN

1

linearer Kompressor

2

Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitudenwert des Stroms

3

Vorrichtung zur Angabe der Eingangsstromwellenform

4

Vorrichtung zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz

5

Gleichspannungsversorgung

6

Inverter

7

Stromsensor

8

Stromdetektionsvorrichtung

7

' Stromsensor

8

' Vorrichtung zur Detektion des Eingangsstroms

8

" Vorrichtung zur Detektion des Ausgangsstroms

10

' Spannungsbestimmungsvorrichtung

11

' Vorrichtung zur Berechnung der Eingangsleistung

9

Invertersteuerung

10

Spannungsdetektionsvorrichtung

11

Vorrichtung zur Berechnung der Ausgangsleistung

12

Gleichspannungsdetektionsvorrichtung

13

Vorrichtung zur Berechnung der Ausgangsspannung

60

Zylinder

61

Kolben

62

Magnet

63

Äußeres Joch

64

Stator

65

Kompressionskammer

66

Ansaugrohr

67

Ausströmrohr

68

Ansaugventil

69

Ausströmventil

70

Resonanzfeder

71

Linearmotor

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein linearer Kom pressor durch das Eingeben einen konstanten Stromamplitude in den Linearmotor und das Einstellen der Frequenz des Eingangs stroms, um die Eingangsleistung in den Linearmotor zu maxi mieren, wirksam angesteuert werden kann. Dies wird logisch in einer späteren Hälfte der Ausführungsform 1 erläutert.

AUSFÜHRUNGSFORM 1

Zuerst wird die Konfiguration einer Vorrichtung für das An steuern eines linearen Kompressors gemäß der Ausführungsform 1 unter Bezug auf Fig. 1, die ein Blockdiagramm dieser Vor richtung darstellt, beschrieben.

Die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors um faßt eine Gleichspannungsversorgung 5, eine Stromdetektions vorrichtung 8, eine Spannungsdetektionsvorrichtung 10, eine Vorrichtung 11 zur Berechnung der Ausgangsleistung, eine In vertersteuerung 9, einen Inverter 6, eine Vorrichtung 2 zur Bestimmung des Wertes der Stromamplitude, eine Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz und eine Vorrichtung 3 zur Angabe der Wellenform des Eingangsstroms. Eine Vorrich tung, die die Invertersteuerung 9 und die Vorrichtung 3 zur Angabe der Wellenform des Eingangsstroms einschließt, ent spricht der Invertersteuerung gemäß der vorliegenden Erfin dung.

Als nächstes wird die Konfiguration der Vorrichtung zur An steuerung des linearen Kompressors gemäß der vorliegenden Er findung im Detail erläutert.

Die Gleichspannungsversorgung 5 liefert eine Gleichspannung an den Inverter 6 und sie umfaßt im allgemeinen eine Wech selspannungsversorgung, eine Diodenbrücke für das Gleichrich ten eines Wechselstroms der Wechselspannungsversorgung und einen Glättungskondensator.

Die Stromdetektionsvorrichtung 8 detektiert durch einen Stromsensor 7 einen Strom, der an einen (nicht gezeigten) Li nearmotor, der den linearen Kompressor 1 antreibt, geliefert wird.

Die Spannungsdetektionsvorrichtung 10 detektiert durch den Inverter 6 eine Spannung, die an den Linearmotor, der den li nearen Kompressor 1 antreibt, geliefert wird. Das Ausgangs signal des Inverters 6 weist jedoch eine Wellenform einer PWM (Pulse Width Modulation = Pulsbreitenmodulation) auf, und kann so nicht einfach direkt gemessen werden. Ein Tiefpaßfil ter, das einen Transformator oder Kondensator und einen Wi derstand aufweist, wird daher verwendet, um die PWM- Wellenform zu formen und zu messen.

Die Vorrichtung 11 zur Berechnung der Ausgangsleistung be rechnet eine Ausgangsleistung P des Inverters (nachfolgend einfach als "Ausgangsleistung" bezeichnet) unter Verwendung des Ausgangsstroms (der durch die Stromdetektionsvorrichtung 8 detektiert wird) und der Ausgangsspannung (die durch die Spannungsdetektionsvorrichtung 10 detektiert wurde) des In verters 6. Insbesondere wird die Ausgangsleistung P des In verters durch das Multiplizieren einer gemessenen augenblick lichen Spannung mit einem gemessenen augenblicklichen Strom, um eine augenblickliche Leistung zu berechnen und dem Aufsum mieren der Produkte für eine Periode der Ansteuerfrequenz oder für eine Periode, die einem ganzzahligen Vielfachen die ser Frequenz entspricht, berechnet. Die Ausgangsleistung P kann durch das Anlegen der augenblicklichen Leistung an ein Tiefpaßfilter berechnet werden. Beispielsweise ist die fol gende Berechnung möglich:
Die zuletzt berechnete augenblickliche Leistung wird mit ei nem vorbestimmten Wichtungswert (beispielsweise 0,9999) mul tipliziert, die aktuell berechnete augenblickliche Leistung wird mit einem Wichtungswert (im obigen Beispiel 0,0001), der 1 ergibt, wenn er zum oben erwähnten Wichtungswert addiert wird, multipliziert, und die Produkte werden zusammengezählt.

Die Invertersteuerung 9 steuert die Ausgabe-PWM-Breite des Inverters 6 in einer Weise, die die Abweichung zwischen einer vorgegebenen Stromwellenform und dem detektierten Strom ver mindert. Ein spezielles Steuerverfahren umfaßt das Anwenden einer P-Steuerung (Proportional-Steuerung) oder einer PI- Steuerung (Proportional-Integral-Steuerung) mit einer passen den Verstärkung auf die Abweichung zwischen der vorgegebenen Stromwellenform und dem detektierten Strom, um somit die Aus gabe-PWM-Breite des Inverters 6 zu bestimmen.

Der Inverter 6 wird mit einer PWM-Breite, die durch die In vertersteuervorrichtung 9 bestimmt wird, angesteuert. Der In verter 6 kann ein einphasiger Vollbrückeninverter oder ein einphasiger Halbbrückeninverter sein.

Die Vorrichtung 2 zur Bestimmung des Wertes der Stromamplitu de bestimmt den Amplitudenwert I eines Stroms, der in den Li nearmotor eingegeben werden muß, um den linearen Kompressor 1 anzutreiben, aus dem Zustand des linearen Kompressors 1 oder dem Zustand eines Systems, das im linearen Kompressor 1 inte griert ist.

Wenn die Amplitude eines Stroms, der in den Linearmotor ein gegeben wird, konstant ist, so bestimmt die Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz eine Frequenz und stellt sie so ein, daß die Eingangsleistung des Linearmotors, die durch die Vorrichtung 11 zur Berechnung der Ausgangsleistung gemes sen wird, maximiert wird.

Die Vorrichtung 3 zur Angabe der Wellenform des Eingangs stroms erzeugt eine Stromwellenform, die den bestimmten Am plitudenwert I und die Frequenz ω aufweist, und weist die Invertersteuerung 9 an, eine ähnliche Wellenform auszugeben.

Als nächstes wird der Betrieb der Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors gemäß dieser Ausführungsform in Be zug auf Fig. 2, die ein Flußdiagramm darstellt, das eine Steueroperation für diese Vorrichtung zeigt, beschrieben.

Wenn der lineare Kompressor 1 betätigt wird und dann in einen stabilen Zustand geht, und die Aktivierung eines Steuerver fahrens gemäß der vorliegenden Erfindung spezifiziert wird, so bestimmt die Vorrichtung 2 zur Bestimmung des Wertes der Stromamplitude in Schritt S1 den Amplitudenwert I des Stroms an den (nicht gezeigten) Linearmotor, der den linearen Kom pressor 1 ansteuert, aus dem Zustand des linearen Kompressors 1 oder dem Zustand des Systems, das im linearen Kompressor 1 integriert ist.

In Schritt S2 erzeugt die Vorrichtung 3 zur Angabe der Wel lenform des Eingangsstroms eine vorgegebene Stromwellenform I x sinωt aus dem Amplitudenwert I, der durch die Vorrichtung 2 zur Bestimmung des Wertes der Stromamplitude bestimmt wur de, und der Frequenz ω, die durch die Vorrichtung 4 zur Be stimmung der Ansteuerfrequenz bestimmt wurde.

Im Schritt S3 liefern die Invertersteuerung 9 und der Inver ter 6 einen Strom an den linearen Kompressor 1, basierend auf der vorgegebenen Stromwellenform I × sinωt und dem Strom, der durch die Stromdetektionsvorrichtung 8 detektiert wurde.

Im Schritt S4 mißt die Vorrichtung 11 zur Berechnung des Aus gangsstroms die Leistung P, die an den linearen Kompressor 1 zu liefern ist.

Im Schritt S5 stellt die Vorrichtung 4 zur Bestimmung der An steuerfrequenz unter der Bedingung, daß die Stromamplitude I, die an den linearen Kompressor 1 geliefert wird, konstant ist, die Frequenz ω des Eingangsstroms so ein, daß die ge lieferte Leistung P maximiert wird.

Die Schritte S2 bis S5 werden wiederholt, bis die gelieferte Leistung P maximiert ist. Wenn die gelieferte Leistung P ma ximiert ist, so kehrt das Verfahren zum Schritt S1 zurück.

Als nächstes wir der Betrieb der Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz im Detail unter Bezug auf Fig. 3, die eine Flußdiagramm ist, das den Steuerbetrieb für die Vorrich tung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz zeigt, beschrie ben.

Nachfolgend werden zwei Variablen (das sind eine Ansteuerfre quenzvariationsperiode und eine Ansteuerfrequenzvariation) und ein Flag (das ist ein Richtungsflag der Ansteuerfrequenz variation) verwendet. Die Ansteuerfrequenzvariationsperiode ist eine Steuerperiode während der Zeit, wenn die Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz arbeitet, und die An steuerfrequenzvariation ist ein Betrag, um den die Ansteuer frequenz variiert, wenn die Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz eine Operation durchführt. Zusätzlich ba siert das Richtungsflag der Ansteuerfrequenzvariation auf ei ner Richtung, in welcher die Ansteuerfrequenz, die durch die Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz bestimmt wurde, variiert. Wenn dieses Flag 1 ist, so zeigt es eine Er höhung der Frequenz an, und wenn es -1 ist, so zeigt es eine Erniedrigung der Frequenz an.

Wenn die Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz aufgerufen wird, so wird in Schritt S10 die an den linearen Kompressor 1 eingegebene Leistung zur Zeit, zu der die Vor richtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz das letzte Mal aufgerufen wurde, mit der aktuellen Leistung verglichen. Ins besondere wird die aktuelle Leistung von der letzten Leistung abgezogen, um die Differenz zu berechnen.

Wenn die Leistungsdifferenz negativ ist, so zeigt dies an, daß die zu letzt bestimmte Ansteuerfrequenz sich in einer Richtung geändert hat, in der sie von der Ansteuerfrequenz maximaler Leistung des linearen Kompressors 1 abweicht. Das Richtungsflag der Ansteuerfrequenzvariation wird in Schritt S11 invertiert. Wenn andererseits die Leistungsdifferenz po sitiv oder null ist, so zeigt dies an, daß sich die zuletzt bestimmte Ansteuerfrequenz in einer Richtung geändert hat, in welcher sie der Ansteuerfrequenz maximaler Leistung des li nearen Kompressors 1 folgt. Das Richtungsflag der Ansteuer frequenzvariation wird im Schritt S12 unverändert beibehal ten.

Wenn das Richtungsflag der Ansteuerfrequenzvariation positiv ist, so wird in Schritt S13 die Ansteuerfrequenz durch eine Erhöhung der Ansteuerfrequenz um einen Betrag, der der An steuerfrequenzvariation entspricht, bestimmt. Im Gegensatz dazu wird, wenn das Richtungsflag der Ansteuerfrequenzvaria tion einen negativen Wert aufweist, die Ansteuerfrequenz in Schritt S14 durch das Reduzieren der Ansteuerfrequenz und die Ansteuerfrequenzvariation bestimmt.

Das Verfahren wartet während der Ansteuerfrequenzvariation speriode in Schritt S15 und kehrt dann zu Schritt S10 zurück.

Auf diese Weise variiert die Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz die Ansteuerfrequenz in jeder Ansteuerfre quenzvariationsperiode um einen Betrag, der der Ansteuerfre quenzvariation entspricht, um die Leistungseingabe in den li nearen Kompressor 1 zu maximieren.

In dieser Hinsicht variiert die Eingangsleistung, wenn die Belastung des linearen Kompressors nicht stabil ist, sogar dann, wenn die Ansteuerfrequenz nicht variiert wird, so daß die Ansteuerfrequenz durch die Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz in einer Richtung bestimmt werden kann, die von der Ansteuerfrequenz maximaler Leistung des linearen Kompressors 1 abweicht. Es ist somit eine Einstellung mög lich, bei der, wenn die Vorrichtung 4 zur Bestimmung der An steuerfrequenz die Ansteuerfrequenz zumindest zweimal in der selben Richtung variiert, um hiermit die Leistung um einen vorbestimmten Wert oder mehr zu variieren, die letzte be stimmte Ansteuerfrequenz beibehalten wird, um somit zu ver hindern, daß die Ansteuerfrequenz variiert, bis die Belastun gen stabilisiert sind. Dies hindert die Vorrichtung 4 zur Be stimmung der Ansteuerfrequenz von einer Bestimmung der An steuerfrequenz in einer Richtung, die von der Ansteuerfre quenz maximaler Leistung abweicht, sogar dann, wenn die Bela stung nicht stabil ist, um somit einen stabilen Betrieb zu gewährleisten. Natürlich kann der oben beschriebene bestimmte Wert ein spezieller Wert sein, oder ein Wert, der auf einer Leistung basiert, die zu einem vorbestimmten Zeitpunkt gemes sen wurde (beispielsweise ein Wert, der 10% der Leistung ent spricht, die gemessen wurde, wenn die Ansteuerfrequenz zu be stimmen ist).

Zusätzlich wird angenommen, wenn die Variation der Leistung groß ist, daß die Ansteuerfrequenz wesentlich von der Ansteu erfrequenz maximaler Leistung abweicht, und die Variationspe riode kann somit reduziert werden. Wenn die Variation der Leistung klein ist, so wird angenommen, daß die Ansteuerfre quenz dicht an der Ansteuerfrequenz maximaler Leistung ist, und die Variationsperiode der Ansteuerfrequenz kann somit er höht werden. Dies ermöglicht ein stabiles Folgen der Ansteu erfrequenz maximaler Leistung mit hoher Geschwindigkeit.

Weiterhin variiert beim oben beschriebenen Verfahren die Vor richtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz kontinuierlich die Ansteuerfrequenz, um die Leistung zu maximieren, so daß in jeder Variationsperiode der Ansteuerfrequenz die Ansteuer frequenz um die Ansteuerfrequenz variiert, die der maximalen Leistung entspricht, und zwar um einen Betrag, der der An steuerfrequenzvariation entspricht. Somit kann eine Ansteue rung mit einer Ansteuerfrequenz, die von der Frequenz ab weicht, die der maximalen Leistung entspricht, nicht vernach lässigt werden. Wenn die Variation der Leistung groß ist, so kann dann, da angenommen wird daß die Ansteuerfrequenz we sentlich von der Ansteuerfrequenz maximaler Leistung ab weicht, die Variation der Ansteuerfrequenz erhöht werden. Wenn die Variation der Leistung klein ist, so kann, da ange nommen wird, daß die Ansteuerfrequenz dicht bei der Ansteuer frequenz maximaler Leistung liegt, die Variation der Ansteu erfrequenz reduziert werden. Dies ermöglicht es der Ansteuer frequenz maximaler Leistung in stabiler Weise und mit hoher Geschwindigkeit zu folgen.

Zusätzlich muß der Amplitudenwert des Stroms variiert werden, um den linearen Kompressor 1 wirksam zu steuern. Da jedoch der Betrieb der Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfre quenz unter Bedingungen, bei denen der Amplitudenwert des Stroms nicht konstant ist, nicht gewährleistet ist, kann die Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz eine An steuerfrequenz bestimmen, die wesentlich von der Ansteuerfre quenz maximaler Leistung des linearen Kompressors 1 abweicht, wenn sich der Amplitudenwert des Stroms ändert. Somit wird, während der Amplitudenwert des Stroms variiert, der Betrieb der Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz ge stoppt, um einen stabilen Betrieb zu ermöglichen, während der Amplitudenwert des Stroms variiert.

Zusätzlich kann der Amplitudenwert des Stroms um einen Betrag geändert werden, der größer als der notwendige Betrag ist, da die Ansteuerfrequenz, die durch die Vorrichtung 4 zur Bestim mung der Ansteuerfrequenz bestimmt wurde, von der Ansteuer frequenz maximaler Leistung des linearen Kompressors 1 ab weicht. Somit kann, wenn die Variation der Leistung gleich oder größer als ein fester Wert ist, da angenommen wird, daß die Ansteuerfrequenz von der Ansteuerfrequenz maximaler Lei stung des linearen Kompressors 1 abweicht, die Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz verhindern, daß der Am plitudenwert des Stroms variiert. Dies ermöglicht einen sta bilen Betrieb, ohne den Strom unnötig zu erhöhen.

Weiterhin bestimmt, wie in Fig. 4, die ein Blockdiagramm ei ner Kühlvorrichtung (refrigerating cycle apparatus), das die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors gemäß dieser Ausführungsform verwendet, gezeigt ist, wenn die Vor richtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors als Teil einer Kühlvorrichtung 43, die einen Kondensator 40, eine Ex pansionsvorrichtung 41 und einen Verdampfer 42 umfaßt, ver wendet wird, die Vorrichtung 2 zur Bestimmung der Amplituden werts des Stroms den Amplitudenwert des Stroms, der in den linearen Kompressor 1 eingegeben wird, auf der Basis einer Umgebungstemperatur von mindestens einem Abschnitt der Kühl vorrichtung 43 und einer eingestellten Temperatur, die der Umgebungstemperatur entspricht. Insbesondere bestimmt sie den Amplitudenwert des Stroms durch (1) die Verwendung einer Pro portional-Integral-Steuerung, um so die Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der eingestellten Temperatur zu reduzieren, oder (2) durch die Bezugnahme auf vorher vorbe reitete Tabellenwerte, die sich auf solche Temperaturdiffe renzen beziehen. In diesem Fall kann die Vorrichtung zur An steuerung des linearen Kompressors auch den linearen Kompres sor 1 so steuern, daß er eine vom Benutzer gewünschte Tempe ratur erzielt. Alternativ kann der Amplitudenwert des Stroms so bestimmt werden, daß eine in den linearen Kompressor 1 einzugebende Leistung erhalten wird, wobei deren Wert auf der Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der einge stellten Temperatur berechnet wird.

Zusätzlich ist, wenn der lineare Kompressor 1 aktiviert wird, ein darin enthaltenes Gas nicht stabilisiert, so daß eine schnelle Zunahme des Amplitudenwerts des Stroms bewirken kann, daß ein Spitzenteil des Kolbens und ein Kopf des Zylin ders miteinander zusammenstoßen. Die Vorrichtung 2 zur Be stimmung des Amplitudenwerts des Stroms erhöht daher bei ei ner Aktivierung den Amplitudenwert des Stroms allmählich. Im Gegensatz dazu kann, wenn der lineare Kompressor 1 gestoppt wird, da es eine Differenz zwischen dem Ansaugdruck und einem Ausströmdruck gibt, eine schnelle Abnahme im Amplitudenwert des Stroms bewirken, daß der Spitzenteil des Kolbens und der Kopf des Zylinders gegeneinander schlagen, oder daß eine für die Resonanz verwendete Feder plastisch deformiert wird. So mit vermindert die Vorrichtung 2 zur Bestimmung des Amplitu denwert des Stroms beim Stoppen den Amplitudenwert des Stroms allmählich.

Zusätzlich muß die Steuerung des Inverters nicht auf der Ba sis der Berechnung der Ausgangsleistung des Inverters wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform durchgeführt werden, sondern sie kann statt dessen auf der Basis der Berechnung der Eingangsleistung des Inverters durchgeführt werden, da angenommen wird, daß die Eingangsleistung des Inverters gleich der Ausgangsleistung des Inverters ist.

In einem solchen Fall ist eine Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise, wie das in Fig. 9 gezeigt ist, eine Vorrich tung für das Ansteuern eines linearen Kompressors für einen linearen Kompressor 1 für das Antreiben eines Kolbens in ei nem Zylinder mittels eines Linearmotors, um komprimiertes Gas zu erzeugen, wobei sie folgendes umfaßt:
einen Inverter 6 für das Ausgeben eines Wechselstroms, der an den Linearmotor geliefert werden soll;
eine Eingangsstromdetektionsvorrichtung 8' für das De tektieren eines Eingangsstroms des Inverters 6;
eine Ausgangsstromdetektionsvorrichtung 8" für das De tektieren eines Ausgangsstroms des Inverters 6;
eine Vorrichtung 2 für das Bestimmen des Amplitudenwert des Stroms, um ein Amplitudenwert des Ausgangsstroms des In verters 6 zu bestimmen;
eine Vorrichtung 11" für das Berechnen der Eingangslei stung für das Berechnen einer Eingangsleistung des Inverters (6) auf der Basis (1) des detektierten Eingangsstroms und (2) einer Eingangsspannung des Inverters 6, die durch die Span nungsdetektionsvorrichtung 10' detektiert wurde;
eine Vorrichtung 4 zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz für das Bestimmen einer Frequenz des Ausgangsstroms des In verters 6, so daß die Eingangsleistung maximal ist; und
eine Invertersteuerung 9 für das Steuern des Inverters 6 unter Verwendung des Ergebnisses der Detektion der Ausgangs stromdetektionsvorrichtung 8", basierend auf dem bestimmten Amplitudenwert des Stroms und der bestimmten Frequenz.

Hier wird die Eingangsspannung des Inverters in der vorlie genden Erfindung durch die Spannungsdetektionsvorrichtung in obigem Beispiel detektiert, wobei dies aber keine Einschrän kung darstellen soll, da beispielsweise ein vorbestimmter Wert als Eingangsspannung verwendet werden kann.

Insbesondere wenn ein Leistungsfaktorkorrekturwandler (power factor correction converter = PFC-Wandler) als Gleichspan nungsversorgung verwendet wird, kann der Eingangsstrom des Inverters berechnet werden als die Eingangsleistung des PFC- Wandlers, basierend auf (1) einem Amplitudenwert des Ein gangsstroms in den PFC-Wandler, der detektiert wurde, und (2) als ein vorbestimmter Amplitudenwert der Eingangsspannung des PFC-Wandlers.

Zusätzlich braucht der Ausgangsstrom des Inverters nicht durch die Ausgangsstromdetektionsvorrichtung detektiert wer den, wie das oben beschrieben wurde. Wenn beispielsweise die Steuerung des Inverters in der vorliegenden Erfindung durch eine Steuerung mit geöffnetem Steuerkreis (nicht durch eine Rückkoppelungssteuerung) ausgeführt wird, so ist eine Vor richtung zur Detektion des Ausgangsstroms unnötig.

Es werden als nächstes, wie dies oben beschrieben wurde, Merkmale der Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kom pressors gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Gleichungen (1) bis (3) als theoretischer Nachweis erläutert.

Die Beziehung zwischen der Eingangsenergie und der Ausgangse nergie im Linearmotor für das Ansteuern des linearen Kompres sors kann folgendermaßen ausgedrückt werden:

P_i = P_o + ½ × R × I² (Gleichung 1)

wobei P_o eine mittlere Ausgangsenergie des Linearmotors, P_i eine mittlere Eingangsenergie des Linearmotors, R einen Er satzwiderstand darin und I eine Amplitude eines in ihn einge gebenen sinusförmigen Stroms darstellt. Die mittlere Ein gangsenergie P_i des Linearmotors entspricht der Ausgangslei stung des oben beschriebenen Inverters 6.

Wie aus Gleichung (1) deutlich wird, ergibt sich ein Verlust des Linearmotors durch eine Joulesche Wärme, die vom Ersatz widerstand des Linearmotors ausgeht. Wenn der Ersatzwider stand invariabel ist, so wird der Verlust nur durch die Am plitude des Stroms und unabhängig von seiner Frequenz be stimmt.

Weiterhin erfüllt das Verhältnis zwischen einer Ausgangslei stung P_c des linearen Kompressors (nachfolgend als Ausgangs leistung des Linearmotors bezeichnet) und der mittleren Aus gangsleistung P_o des Linearmotors (dieses Verhältnis wird hier nachfolgend als mechanischer Wirkungsgrad des Kompres sors bezeichnet) die folgende Gleichung:

P_c = η_m × P_o (Gleichung 2)

wobei P_c die Ausgangsleistung des linearen Kompressors be zeichnet, und η_m den mechanischen Wirkungsgrad des Kompres sors bezeichnet.

Das Verhältnis zwischen der Ausgangsleistung P_c des Kompres sors und der mittleren Eingangsleistung P_i des Linearmotors (dieses Verhältnis wird hier nachfolgend als "allgemeiner Wirkungsgrad" bezeichnet) wird ausdrückt durch:

η = P_c/P_i
= (η_m × P_o)/(P_o + ½ × R × I²)
= η_m/(1 + (½ × R × I²)/P_o) (Gleichung 3)

wobei η den allgemeinen Wirkungsgrad bezeichnet.

Es kann angenommen werden, daß der mechanische Wirkungsgrad η_m des Kompressors in der Nähe eines gewissen Betriebszu stands des linearen Kompressors konstant ist. Somit zeigt Gleichung 3 an, daß wenn der lineare Kompressor angetrieben wird, während eine konstante Amplitude I des sinusförmigen Stroms, der in den Linearmotor eingegeben wird, aufrecht ge halten wird, die mittlere Ausgangsleistung P_o des Linearmo tors auf einen Maximalwert gesteuert werden kann, um den all gemeinen Wirkungsgrad η zu maximieren. Zusätzlich zeigt, da der lineare Kompressor angetrieben wird, während die Amplitu de I des sinusförmigen Stroms, der in den Linearmotor einge geben wird, konstant gehalten wird, die Gleichung 1, daß ei ne Maximierung der mittleren Ausgangsleistung P_o des Linear motors eine Maximierung der mittleren Eingangsleistung P_i des Linearmotors bedeutet.

Die obige Beschreibung beweist theoretisch, daß der lineare Kompressor des Linearmotors wirksam durch das Beibehalten der konstanten Amplitude I des sinusförmigen Stroms, der in den Linearmotor eingegeben wird, während die Frequenz des Ein gangsstroms eingestellt wird, um die mittlere Eingangslei stung (das ist die Ausgangsleistung) zu maximieren, angesteu ert werden kann.

Als nächstes wird ein Schaubild in Fig. 5, das experimentel le Ergebnisse gemäß dieser Ausführungsform zeigt, verwendet, um weiter die Gültigkeit der Konfiguration der vorliegenden Erfindung unter Verwendung dieser Ergebnisse zu beschreiben. Fig. 5 zeigt die Ergebnisse der Messungen dreier physischer Größen, die die Eingangsleistung, eine Differenz in der Phase zwischen einer Kolbengeschwindigkeit und dem Strom, und den Wirkungsgrad einschließen, wobei diese Größen erhalten wer den, wenn die Ansteuerfrequenz variiert wird, während ein konstanter Amplitudenwert für den Strom, der in den linearen Kompressor eingegeben wird, gemäß dieser Ausführungsform auf recht gehalten wird.

Die experimentellen Ergebnisse in Fig. 5 zeigen, daß der li neare Kompressor mit einem maximalen Wirkungsgrad angesteuert werden kann, indem die Ansteuerfrequenz (in der Zeichnung ist diese durch f0 bezeichnet) so bestimmt wird, daß die Ein gangsleistung des linearen Kompressors gemäß dieser Ausfüh rungsform maximiert wird, während der konstante Amplituden wert für den Strom, der in den linearen Kompressor eingegeben wird, aufrecht gehalten wird. Die Figur zeigt auch, daß wäh rend der lineare Kompressor mit dem maximalen Wirkungsgrad betrieben wird, sich die Kolbenbewegung und der Strom in Pha se befinden, was anzeigt, daß sich der lineare Kompressor in Resonanz befindet.

AUSFÜHRUNGSFORM 2

Als nächstes wird die Konfiguration und der Betrieb einer Vorrichtung zur Ansteuerung eines linearen Kompressors gemäß der Ausführungsform 2 unter Bezug auf Fig. 6, die ein Block diagramm dieser Vorrichtung zeigt, beschrieben.

Die Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors ge mäß dieser Ausführungsform hat im wesentlichen dieselbe Kon figuration wie die vorher beschriebene Ausführungsform 1, wo bei aber die Vorrichtung für das Detektieren einer Spannung eine Gleichspannungsdetektionsvorrichtung 12 und eine Vor richtung 13 für das Berechnen der Ausgangsspannung umfaßt.

Die oben beschriebene Ausführungsform 1 detektiert direkt die Ausgangsspannung vom Inverter. Ein Erdpotential für eine Steuerung des Inverters besitzt jedoch dasselbe Potential wie ein Erdpotential für eine Eingangsgleichspannung. Somit er fordert die Detektion der Ausgangsspannung vom Inverter aus Gründen der Isolation ein Schaltungsteil, wie einen Transfor mator oder einen Photokoppler. Gemäß der Ausführungsform 2 wird die Ausgangsspannung vom Inverter indirekt berechnet, um die Notwendigkeit eines solchen Schaltungsteils zu vermeiden, um die Zahl der Teile zu vermindern, die für eine Steuer schaltung notwendig sind, als auch um deren Größe zu vermin dern.

Die Gleichspannungsdetektionsvorrichtung 12 detektiert eine Gleichspannung, die von der Gleichspannungsversorgung 5 an den Inverter 6 geliefert wird. Insbesondere detektiert sie die Gleichspannung durch eine Widerstandsspannungsteilung.

Die Vorrichtung 13 zur Berechnung der Ausgangsspannung be rechnet die Ausgangsspannung vom Inverter 6 aus der Gleich spannung, die in den Inverter 6 eingegeben wird, und aus der PWM-Breite, die an den Inverter 6 von der Invertersteuerung 9 übertragen wird. Die Ausgangsspannung vom Inverter 6 wird oh ne Verwendung irgendeines Transformators oder Tiefpaßfilters, wie das oben für die Ausführungsform 1 beschrieben wurde, be rechnet.

Hier hat die Ausgangsspannung vom Inverter 6 zwei Werte, die Null und den Wert einer Eingangsspannung Vdc einschließen, wobei eine Periode, wenn die Spannung Vdc ausgegeben wird, der PWM-Breite entspricht, die durch die Invertersteuerung 9 bestimmt wurde. Dies ermöglicht es, einen Spannungswert zwi schen 0 und Vdc auszudrücken und eine auszugebende Spannung aus dem Verhältnis zwischen der Eingangsspannung Vdc und der PWM-Breite zu berechnen.

Es muß jedoch eine Differenz zwischen einer PWM-Breite, die tatsächlich durch die Invertersteuerung 9 an den Inverter 6 gegeben wird, und derjenigen, die vom Inverter 6 ausgegeben wird, berücksichtigt werden. Ein solches Phänomen kann durch eine Verzögerung in einer Ansteuerschaltung für das Ansteuern des Inverters 6, einer Totzeit, die vorgesehen ist, um einen Kurzschlußschutz für den Inverter 6 bereit zu stellen, oder einer Verzögerung in einer Leistungshalbleitervorrichtung, die den Inverter 6 bildet, verursacht werden.

Bis auf die obigen Operationen arbeitet die Vorrichtung für das Ansteuern des linearen Kompressors gemäß dieser Ausfüh rungsform im wesentlichen in der gleichen Art wie bei der Ausführungsform 1.

Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, umfaßt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors, die die Resonanzfrequenz aus der Ein gangsspannung des Linearmotors berechnet, um den linearen Kompressor anzusteuern, statt beispielsweise die Verschiebung im linearen Kompressor zu berechnen, womit der lineare Kom pressor effektiv angesteuert wird.

Alternativ liefert die vorliegende Erfindung eine Ansteuer vorrichtung für einen linearen Kompressor, der beispielsweise einen Kolben und einen Zylinder, der den Kolben umgibt, um faßt, wobei der Kolben durch einen Linearmotor angetrieben wird, und der ein mechanisches elastisches Element oder die Elastizität eines komprimierten Gases, die in einer Kompres sionskammer, die vom Zylinder und dem Kolben gebildet wird, erzeugt wird, umfaßt, wobei die Ansteuervorrichtung eine Gleichspannungsversorgung, einen Inverter, eine Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitudenwerts des Stroms, eine Vorrich tung zur Angabe der Wellenform des Eingangsstroms, eine Stromdetektionsvorrichtung, eine Spannungsdetektionsvorrich tung, eine Vorrichtung zur Berechnung der Ausgangsspannung, eine Invertersteuerung und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz umfaßt. Die Gleichspannungsversorgung liefert eine Gleichspannung an den Inverter. Der Inverter wird mit einer PWM-Breite angesteuert, die durch die Inver tersteuerung bestimmt wird. Die Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitudenwerts des Stroms bestimmt einen Amplitudenwert für einen sinusförmigen Strom, der vom Inverter ausgegeben wird, der den linearen Kompressor ansteuert, basierend auf einer Druckkraft (compelling force), die vom linearen Kom pressor gefordert wird. Die Vorrichtung zur Festlegung der Wellenform des Eingangsstroms informiert die Invertersteue rung über einen Strom, der in den Linearmotor eingegeben wird, basierend auf einem Amplitudenwert, der durch die Vor richtung zur Bestimmung des Amplitudenwerts des Stroms be stimmt wurde, und einer Frequenz, die durch die Vorrichtung für die Bestimmung der Ansteuerfrequenz bestimmt wurde. Die Vorrichtung zur Detektion des Stroms detektiert einen Strom, der vom Inverter zum Linearmotor, der den linearen Kompressor antreibt, geliefert werden muß. Die Spannungsdetektionsvor richtung detektiert eine Spannung, die vom Inverter zum Line armotor, der den linearen Kompressor antreibt, geliefert wer den muß. Die Vorrichtung zur Berechnung des Ausgangsleistung berechnet eine Ausgangsleistung des Inverters aus dem Aus gangsstrom und der Spannung des Inverters. Die Invertersteue rung steuert die ausgegebene PWM-Breite vom Inverter, um so die Abweichung zwischen einer vorgegebenen Wellenform des Stroms und einem detektierten Strom zu reduzieren. Die Vor richtung zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz bestimmt eine Ansteuerfrequenz und stellt sie so ein, daß die Leistung, die durch die Vorrichtung zur Berechnung der Ausgangsleistung de tektiert wird, maximiert wird, während ein Amplitudenwert für den Strom, der vom Inverter ausgegeben wird, beibehalten wird. Diese Punkte sind für die vorliegende Vorrichtung zur Ansteuerung eines linearen Kompressors charakteristisch.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Spannungsdetekti onsvorrichtung beispielsweise eine Gleichspannungsdetektions vorrichtung und eine Vorrichtung zur Berechnung der Ausgangs spannung, wobei die Gleichspannungsdetektionsvorrichtung eine Gleichspannung detektiert, die von der Gleichspannungsversor gung an den Inverter geliefert wird. Die Vorrichtung zur Be rechnung der Ausgangsspannung berechnet die Ausgangsspannung vom Inverter aus der Gleichspannung, die in den Inverter ein gegeben wird, und der PWM-Breite, die von der Invertersteue rung zum Inverter übertragen wird. Diese Punkte sind für die vorliegende Erfindung charakteristisch.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise die Vorrichtung zur Bestimmung der Ansteu erfrequenz Variablen aufweist, die eine Steuerperiode der An steuerfrequenz und eine Ansteuerfrequenzvariation einschlie ßen, und eine Leistung, die durch einen Betrieb mit einer An steuerfrequenz erhalten wird, die während einer Steuerperiode der Ansteuerfrequenz vor dem aktuellen Zeitpunkt bestimmt wurde, mit einer Leistung, die durch einen Betrieb mit einer Ansteuerfrequenz erhalten wurde, die während der letzten Steuerperiode der Ansteuerfrequenz bestimmt wurde, ver gleicht, um die aktuelle Frequenz durch das Variieren der An steuerfrequenz in derselben Richtung wie bei der letzten Steuerperiode der Ansteuerfrequenz zu bestimmen, um eine Grö ße, die der Variation der Ansteuerfrequenz entspricht, wenn die Leistung erhöht wurde, oder das Variieren der Ansteuer frequenz in einer Richtung entgegengesetzt zu der während der letzten Steuerperiode der Ansteuerfrequenz um einen Betrag, der der Variation der Ansteuerfrequenz entspricht, wenn die Leistung erniedrigt wurde, zu bestimmen.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise die Vorrichtung zur Bestimmung der Ansteu erfrequenz dieselbe Ansteuerfrequenz zumindest zweimal oder noch öfter bestimmt und die Ansteuerfrequenz, die während der letzten Steuerperiode der Ansteuerfrequenz bestimmt wurde, aufrecht hält, wenn die Leistung um eine vorbestimmte Größe oder noch mehr variiert wurde.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise die Vorrichtung zur Bestimmung der Fre quenz die Steuerperiode der Ansteuerfrequenz basierend auf einer Variation der Leistung ändert.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise die Vorrichtung zur Bestimmung der Fre quenz die Variation der Ansteuerfrequenz basierend auf einer Variation der Leistung ändert.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise wenn die Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitudenwerts des Stroms den Amplitudenwert des Stroms än dert, die Vorrichtung zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz ei nen Betrieb der Vorrichtung zur Bestimmung des Amplituden werts des Stroms stoppt und die Ansteuerfrequenz beibehält.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise wenn die Variation in der Leistung, die durch die Vorrichtung zur Bestimmung der Ansteuerfrequenz er halten wird, ein fester Betrag oder mehr ist, die Vorrichtung zur Bestimmung der Amplitude des Stroms den Betrieb stoppt und den aktuellen Amplitudenwert beibehält.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise wenn ein linearer Kompressor als Teil ei ner Kühlvorrichtung, die mindestens einen Kondensator, eine Expansionsvorrichtung und einen Verdämpfer umfaßt, die Vor richtung für die Bestimmung des Amplitudenwerts des Stroms den Amplitudenwert des Stroms für den Strom, der in den li nearen Kompressor eingegeben wird, auf der Basis einer Umge bungstemperatur der Kühlvorrichtung in mindestens einem Ort von ihr und einer entsprechend eingestellten Temperatur be stimmt.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise die Vorrichtung zur Bestimmung des Ampli tudenwerts des Stroms den Amplitudenwert für den Strom, der in den linearen Kompressor eingegeben wird, so bestimmt, daß die Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der einge stellten Temperatur vermindert wird.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise die Vorrichtung zur Bestimmung des Ampli tudenwerts des Stroms eine eingestellte Leistung, die in den linearen Kompressor eingegeben wird, aus der Umgebungstempe ratur und den eingestellten Temperaturen bestimmt, und daß sie den Amplitudenwert für den Strom, der in den linearen Kompressor eingegeben wird, in der Weise bestimmt, daß die Ausgangsleistung, die von der Vorrichtung zur Berechnung der Ausgangsleistung erhalten wird, gleich der der eingestellten Leistung ist.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise die Vorrichtung für die Bestimmung des Am plitudenwerts des Stroms den Amplitudenwert für den Strom, der in den linearen Kompressor eingegeben wird, allmählich erhöht, wenn der lineare Kompressor betätigt wird.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise die Vorrichtung zur Bestimmung des Ampli tudenwerts des Stroms allmählich den Amplitudenwert für den Strom, der in den linearen Kompressor eingegeben wird, redu ziert, wenn der lineare Kompressor gestoppt wird.

Darüberhinaus liefert die vorliegende Erfindung ein Medium, das Programme und/oder Daten für das Ansteuern eines Compu ters trägt, damit er alle oder einige Funktionen aller oder einiger der oben beschriebenen Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung ausführt, wobei die Programme und/oder Daten, durch den Computer gelesen werden können, und wenn sie gelesen wer den, mit dem Computer beim Ausführen der oben beschriebenen Funktionen zusammenwirken.

Zusätzlich liefert die vorliegende Erfindung ein Medium, das Programme und/oder Daten trägt, für das Ansteuern eines Com puters, so daß er alle oder einige der Operationen in allen oder einigen der oben beschriebenen Schritte der vorliegenden Erfindung ausführt, in welchem die Programme und/oder Daten durch den Computer gelesen werden können, und wenn sie gele sen werden mit dem Computer bei der Ausführung der oben be schriebenen Funktionen zusammenarbeiten.

Weiterhin liefert die vorliegende Erfindung eine Informati onseinrichtung, die Programme und/oder Daten trägt, für das Ansteuern eines Computers, damit er alle oder einige der Funktionen aller oder einiger der oben beschriebenen Vorrich tungen der vorliegenden Erfindung ausführt, in welcher die Programme und/oder Daten durch den Computer gelesen werden können, und wenn sie gelesen werden, mit dem Computer beim Ausführen der oben beschriebenen Funktionen zusammenarbeiten.

Weiterhin liefert die vorliegende Erfindung eine Informati onseinrichtung, die Programme und/oder Daten trägt, für das Ansteuern eines Computers, damit er alle oder einige der Ope rationen in allen oder einigen der oben beschriebenen Schrit te der vorliegenden Erfindung ausführt, in welcher die Pro gramme und/oder Daten vom Computer gelesen werden können, und wenn sie gelesen werden, mit dem Computer beim Ausführen der oben beschriebenen Funktionen zusammenwirken.

Die Daten schließen eine Datenstruktur, ein Datenformat und einen Datentyp ein. Das Medium umfaßt ein Aufzeichnungsmedi um, wie einen ROM, ein Übertragungsmedium, wie das Internet, und ein Übertragungsmedium, wie Licht oder eine elektrische Welle oder eine Schallwelle. Das Trägermedium umfaßt bei spielsweise ein Aufzeichnungsmedium, auf dem die Programme und/oder Daten aufgezeichnet sind, ein Übertragungsmedium, das die Programme und/oder Daten überträgt oder dergleichen. Der Ausdruck "kann durch den Computer verarbeitet werden" be deutet, daß vom Aufzeichnungsmedium, wie einem ROM, die Pro gramme und/oder Daten vom Computer gelesen werden können, während beim Übertragungsmedium die übertragenen Programme und/oder Daten vom Computer als Ergebnis der Übertragung ge handhabt werden können. Die Informationsvorrichtung umfaßt beispielsweise Software, wie die Programme und/oder Daten.

Wie oben beschrieben wurde, kann die Konfiguration der vor liegenden Erfindung entweder mit Software oder mit Hardware implementiert werden.

Auf diese Weise hält die vorliegende Erfindung die konstante Amplitude des Stroms, der an den linearen Kompressor gelie fert wird, aufrecht, während sie die Frequenz des eingegebe nen Stroms so einstellt, daß die Leistung, die an den Kom pressor geliefert wird, maximiert wird. Somit kann einer Va riation in der Resonanzfrequenz, die sich aus einer Variation der Belastung ergibt, gefolgt werden, um den Wirkungsgrad des linearen Kompressors zu erhöhen. Zusätzlich kann, da dieses Steuerverfahren keinen Positionssensor für das Detektieren der Position des Kolbens benötigt, die Größe der Ansteuervor richtung für den linearen Kompressor reduziert werden, um so mit die Kosten zu reduzieren. Weiterhin gestattet es die Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung, daß der Resonanz frequenz in stabiler und prompter Weise gefolgt werden kann, während die geforderten Leistungen aufrecht erhalten werden können.

Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, besitzt die vorliegende Erfindung den Vorteil, daß sie eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines linearen Kompressors liefert, die wirk same den linearen Kompressor ansteuert, ohne die Bewegung des Kolbens zu verwenden.

Claims

1. Vorrichtung zur Ansteuerung eines linearen Kompressors für einen linearen Kompressor, der einen Kolben in einem Zylinder durch einen Linearmotor antreibt, um ein komprimiertes Gas zu erzeugen, umfassend:
einen Inverter für das Ausgeben eines Wechselstroms, der an den Linearmotor geliefert werden soll;
eine Stromdetektionsvorrichtung für das Detektieren ei nes Ausgangsstroms des Inverters;
eine Spannungsdetektionsvorrichtung für das Detektieren einer Ausgangsspannung des Inverters;
eine Vorrichtung für das Bestimmen des Amplitudenwerts des Stroms für das Bestimmen eines Amplitudenwerts des Aus gangsstroms;
eine Vorrichtung für das Berechnen der Ausgangsleistung für das Berechnen einer Ausgangsleistung vom Inverter, basie rend auf dem detektierten Ausgangsstrom und der detektierten Ausgangsspannung;
eine Frequenzbestimmungsvorrichtung für das Bestimmen einer Frequenz des Ausgangsstroms, so daß die Ausgangslei stung maximal ist; und
eine Invertersteuerung für das Steuern des Inverters auf der Basis des bestimmten Amplitudenwerts des Stroms und der bestimmten Frequenz.

2. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors gemäß Anspruch 1, wobei die Spannungsdetektionsvorrichtung folgen des umfaßt:
eine Gleichspannungsdetektionsvorrichtung für das Detek tieren einer Gleichspannung, die in den Inverter eingegeben wird; und
eine Vorrichtung für das Berechnen der Ausgangsspannung für das Berechnen der Ausgangsspannung des Inverters basie rend auf einem Steuersignal, das von der Invertersteuerung an den Inverter übertragen wird, und auf der detektierten Gleichspannung.

3. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Frequenzbestimmungsvorrichtung zwei Variablen aufweist, die eine Frequenzsteuerperiode und eine Frequenzva riation einschließen, um die Ausgangsleistung, die man durch einen Betrieb mit einer Frequenz erhält, die während der vor vorhergehenden Frequenzsteuerperiode bestimmt wurde, mit der Ausgangsleistung, die durch einen Betrieb mit einer Frequenz erzielt wurde, die während der letzten Frequenzsteuerperiode bestimmt wurde, zu vergleichen, um eine aktuelle Frequenz zu bestimmen

4. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach Anspruch 3, wobei die Frequenzbestimmungsvorrichtung die Fre quenz in derselben Richtung eine vorbestimmte Anzahl von Ma len oder öfter variiert, und die Frequenz, die während der letzten Frequenzsteuerperiode bestimmt wurde, beibehält, wenn die Ausgangsleistung um einen vorbestimmten Betrag oder mehr variiert wurde.

5. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach Anspruch 3, wobei die Frequenzbestimmungsvorrichtung die Fre quenzsteuerperiode basierend auf einer Variation der Aus gangsleistung ändert.

6. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach Anspruch 3, wobei die Frequenzbestimmungsvorrichtung die Fre quenzvariation auf der Basis einer Variation der Ausgangslei stung ändert.

7. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach Anspruch 1, wobei die Frequenzbestimmungsvorrichtung die be stimmte Frequenz beibehält, wenn der bestimmte Amplitudenwert des Stroms variiert wurde.

8. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitu denwerts des Stroms den bestimmten Amplitudenwert des Stroms beibehält, wenn die Ausgangsleistung um einen vorbestimmten Betrag variiert wurde.

9. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach Anspruch 1, wobei der lineare Kompressor als Teil einer Kühl vorrichtung verwendet wird, und die Vorrichtung zur Bestim mung des aktuellen Amplitudenwerts den Amplitudenwert des Stroms auf der Basis einer Umgebungstemperatur der Kühlvor richtung und einer entsprechend eingestellten Temperatur be stimmt.

10. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach Anspruch 9, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitu denwerts des Stroms den Amplitudenwert des Stroms so be stimmt, daß eine Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der eingestellten Temperatur reduziert wird.

11. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach Anspruch 9, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitu denwerts des Stroms den Amplitudenwert des Stroms in einer Art bestimmt, daß die berechnete Ausgangsleistung gleich der eingestellten Leistung, die in den linearen Kompressor einzu geben ist, ist, wobei die eingestellte Leistung auf der Umge bungstemperatur und der eingestellten Temperatur basiert.

12. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitu denwerts des Stroms den Amplitudenwert des Stroms allmählich erhöht, wenn der lineare Kompressor betätigt wird.

13. Vorrichtung zur Ansteuerung des linearen Kompressors nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitu denwerts des Stroms den Amplitudenwert des Stromas allmählich reduziert, wenn der lineare Kompressor gestoppt wird.

14. Vorrichtung zur Ansteuerung eines linearen Kompressors für das Ansteuern eines Kompressors, der einen Kolben in ei nem Zylinder mittels eines Linearmotors antreibt, um ein kom primiertes Gas zu erzeugen, umfassend:
einen Inverter für das Ausgeben eines Wechselstroms, der an den Linearmotor zu liefern ist;
eine Eingangsstromdetektionsvorrichtung für das Detek tieren eines Eingangsstroms des Inverters;
eine Vorrichtung zur Bestimmung des Amplitudenwerts des Stroms für das Bestimmen eines Amplitudenwerts eines Aus gangsstroms des Inverters;
eine Vorrichtung für das Berechnen einer Eingangslei stung für das Berechnen einer Eingangsleistung des Inverters auf der Basis von (1) dem detektierten Eingangsstrom und (2) einer vorbestimmten oder detektierten Eingangsspannung des Inverters;
eine Frequenzbestimmungsvorrichtung für das Bestimmen einer Frequenz des Ausgangsstroms des Inverters so daß die Eingangsleistung maximal ist; und
eine Invertersteuerung für das Steuern des Inverters auf der Basis des bestimmten Amplitudenwerts des Stroms und der bestimmten Frequenz.

15. Medium, das durch einen Computer bearbeitet werden kann, um Programme und/oder Daten zu tragen, um den Computer zu veranlassen, alle oder einige Funktionen aller oder einiger der Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung gemäß einem der Ansprüche 1, 2, 7, 8, 9, 12, 13 und 14 auszuführen.

16. Informationseinrichtung, die Programme und/oder Daten um faßt, um einen Computer zu veranlassen alle oder einige der Funktionen aller oder einiger der Vorrichtungen der vorlie genden Erfindung nach einem der Ansprüche 1, 2, 7, 8, 9, 12, 13 und 14 auszuführen.