Diese nicht-vorläufige Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-058647 , die am 24. März 2017 beim Japanischen Patentamt eingereicht worden ist, wobei deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme miteinbezogen ist.This non-provisional application is based on Japanese Patent Application No. 2017-058647 filed on 24 March 2017 with the Japanese Patent Office, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Verdichter, und insbesondere einen elektrischen Verdichter, der mit einer in einem Fahrzeug angebrachten Leistungsspeichervorrichtung verbindbar ist.The present invention relates to electric compressors, and more particularly to an electric compressor connectable to a power storage device mounted in a vehicle.
Beschreibung des Standes der TechnikDescription of the Prior Art
Das japanische Patent Nr. 5953240 offenbart einen elektrischen Verdichter zur Verwendung in einer Fahrzeugklimaanlage und dergleichen. Dieser elektrische Verdichter ist mit einer in einem Fahrzeug angebrachten Leistungsspeichervorrichtung verbunden. Dieser elektrische Verdichter weist eine Verdichtungseinheit zum Verdichten eines Kühlmittels, einen Motor zum Antrieb der Verdichtungseinheit, einen Wechselrichter zur Zufuhr von Wechselstrom- (AC)- Leistung zu dem Motor und eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Wechselrichters auf. Ein Glättungskondensator ist auf der Eingangsseite des Wechselrichters angeschlossen. In diesem elektrischen Verdichter steuert die Steuerungsvorrichtung den Wechselrichter derart, dass ein vorgegebener Strom dem Motor zugeführt wird, und bestimmt einen Verbindungszustand zwischen dem elektrischen Verdichter und der Leistungsspeichervorrichtung auf der Grundlage einer Spannungsänderung an dem Glättungskondensator, wenn der vorgegebene Strom dem Motor zugeführt wird.The Japanese Patent No. 5953240 discloses an electric compressor for use in a vehicle air conditioner and the like. This electric compressor is connected to a vehicle-mounted power storage device. This electric compressor has a compression unit for compressing a coolant, a motor for driving the compression unit, an inverter for supplying AC power to the motor, and a control device for controlling the inverter. A smoothing capacitor is connected to the input side of the inverter. In this electric compressor, the control device controls the inverter so that a predetermined current is supplied to the motor, and determines a connection state between the electric compressor and the power storage device based on a voltage change on the smoothing capacitor when the predetermined current is supplied to the motor.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die Spannung einer in einem Fahrzeug angebrachten Leistungsspeichervorrichtung kann sich plötzlich in Abhängigkeit von dem Fahrzustand eines Fahrzeugs ändern. In der in dem vorstehend beschriebenen japanischen Patent Nr. 5953240 offenbarten Technik ändert sich, wenn die Spannung der Leistungsspeichervorrichtung sich plötzlich aufgrund eines geänderten Fahrzustands des Fahrzeugs ändert, die Spannung des Glättungskondensators, was zu einer inkorrekten Bestimmung führen kann, dass die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter und der Leistungsspeichervorrichtung gelöst wurde, obwohl der elektrische Verdichter und die Leistungsspeichervorrichtung verbunden sind.The voltage of a power storage device mounted in a vehicle may suddenly change depending on the running state of a vehicle. In the in the above-described Japanese Patent No. 5953240 According to the disclosed technology, when the voltage of the power storage device suddenly changes due to a changed running state of the vehicle, the voltage of the smoothing capacitor changes, which may lead to an incorrect determination that the connection between the electric compressor and the power storage device has been solved, even though the electric compressor and the power storage device are connected.
Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen eines derartigen Problems gemacht, und weist eine Aufgabe auf, einen elektrischen Verdichter anzugeben, der in der Lage ist, genau einen Verbindungszustand zwischen dem elektrischen Verdichter und einer Leistungsspeichervorrichtung zu bestimmen.The present invention has been made for solving such a problem, and has an object to provide an electric compressor capable of accurately determining a connection state between the electric compressor and a power storage device.
Ein elektrischer Verdichter gemäß der vorliegenden Erfindung ist konfiguriert, mit einer in einem Fahrzeug angebrachten Leistungsspeichervorrichtung verbindbar zu sein. Der elektrische Verdichter weist eine Verdichtungseinheit, einen Elektromotor, einen Wechselrichter, eine Filtereinheit und eine Steuerungsvorrichtung auf. Die Verdichtungseinheit ist konfiguriert, ein Kühlmittel zu verdichten. Der Elektromotor ist konfiguriert, die Verdichtungseinheit anzutreiben. Der Wechselrichter ist konfiguriert, Gleichstromleistung, die aus der Leistungsspeichervorrichtung zugeführt wird, in Wechselstromleistung umzuwandeln, und die umgewandelte Wechselstromleistung dem Elektromotor zuzuführen. Die Filtereinheit ist auf einer Eingangsseite des Wechselrichters angeschlossen. Die Steuerungsvorrichtung ist konfiguriert, einen Verbindungszustand zwischen der Leistungsspeichervorrichtung und dem elektrischen Verdichter auf der Grundlage einer Änderung in einer Resonanzfrequenz in einer Schaltung, die die Filtereinheit aufweist, zu bestimmen.An electric compressor according to the present invention is configured to be connectable to a power storage device mounted in a vehicle. The electric compressor has a compression unit, an electric motor, an inverter, a filter unit and a control device. The compression unit is configured to compress a coolant. The electric motor is configured to drive the compression unit. The inverter is configured to convert DC power supplied from the power storage device into AC power, and to supply the converted AC power to the electric motor. The filter unit is connected to an input side of the inverter. The control device is configured to determine a connection state between the power storage device and the electric compressor based on a change in a resonance frequency in a circuit including the filter unit.
Die Induktivität und die Kapazität in der vorstehend beschriebenen Schaltung ändern sich in Abhängigkeit davon, ob der elektrischer Verdichter mit der Leistungsspeichervorrichtung verbunden ist oder nicht. Das heißt, dass die Resonanzfrequenz der vorstehend beschriebenen Schaltung sich in Abhängigkeit davon ändert, ob der elektrischer Verdichter mit der Leistungsspeichervorrichtung verbunden ist oder nicht. Bei diesem elektrischen Verdichter kann, da der Verbindungszustand zwischen der Leistungsspeichervorrichtung und dem elektrischen Verdichter auf der Grundlage einer Änderung in der Resonanzfrequenz in der vorstehend beschriebenen Schaltung bestimmt wird, der Verbindungszustand zwischen der Leistungsspeichervorrichtung und dem elektrischen Verdichter genau bestimmt werden.The inductance and the capacitance in the above-described circuit change depending on whether the electric compressor is connected to the power storage device or not. That is, the resonance frequency of the above-described circuit changes depending on whether the electric compressor is connected to the power storage device or not. In this electric compressor, since the connection state between the power storage device and the electric compressor is determined based on a change in the resonance frequency in the above-described circuit, the connection state between the power storage device and the electric compressor can be accurately determined.
Die vorstehend beschriebenen und andere Aufgaben, Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher.The above-described and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.
Figurenlistelist of figures
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1 zeigt eine Darstellung, die die Konfiguration einer Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung veranschaulicht. 1 FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of a vehicle air conditioning apparatus. FIG.
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2 zeigt ein Schaltbild, das eine Wechselrichtereinheit und andere Schaltungen veranschaulicht, die mit der Wechselrichtereinheit verbunden sind. 2 Fig. 10 is a circuit diagram illustrating an inverter unit and other circuits connected to the inverter unit.
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3 zeigt eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Wechselrichtereinheit und einem fahrzeugseitigen System gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel veranschaulicht. 3 FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between an inverter unit and a vehicle-side system according to a first comparative example. FIG.
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4 zeigt eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Wechselrichtereinheit und einem fahrzeugseitigen System gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel veranschaulicht. 4 FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between an inverter unit and a vehicle-side system according to a second comparative example. FIG.
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5 zeigt eine Darstellung, die ein Verfahren einer Bestimmung eines Verbindungszustands zwischen einem elektrischen Verdichter und einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht. 5 11 is a diagram illustrating a method of determining a connection state between an electric compressor and a vehicle-side system.
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6 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung einer Bestimmung des Verbindungszustands zwischen dem elektrischen Verdichter und dem fahrzeugseitigen System veranschaulicht. 6 FIG. 12 is a flowchart illustrating processing of determining the connection state between the electric compressor and the on-vehicle system.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sei bemerkt, dass dieselben oder entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen in den Zeichnungen gekennzeichnet sind, weshalb deren Beschreibung nicht wiederholt werden wird.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the same or corresponding parts are identified by the same reference numerals in the drawings, and therefore the description thereof will not be repeated.
[Erstes Ausführungsbeispiel][First Embodiment]
(Konfiguration einer Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung)(Configuration of a vehicle air conditioning device)
1 zeigt eine Darstellung, die die Konfiguration einer Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung 100 veranschaulicht, bei der ein elektrischer Verdichter 10 gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel angewendet worden ist. Gemäß 1 ist die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung 100 konfiguriert, an einem Fahrzeug angebracht zu werden, und ein Aufwärmen und Kühlen innerhalb des Inneren des Fahrzeugs durchzuführen. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung 100 weist den elektrischen Verdichter 10, einen externen Kühlkreis 101 und eine Klimatisierungs-ECU 102 auf. 1 FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of a vehicle air conditioning apparatus 100 in which an electric compressor. FIG 10 has been applied according to this first embodiment. According to 1 is the vehicle air conditioning device 100 configured to be mounted on a vehicle, and perform a warm-up and cooling within the interior of the vehicle. The vehicle air conditioning device 100 indicates the electric compressor 10 , an external cooling circuit 101 and an air conditioning ECU 102.
Der externe Kühlkreis 101 ist konfiguriert, ein Kühlmittel dem elektrischen Verdichter 10 zuzuführen. Der externe Kühlkreis 101 weist beispielsweise einen Wärmetauscher und ein Expansionsventil auf. Der elektrische Verdichter 10 ist konfiguriert, das aus dem externen Kühlkreis 101 zugeführte Kühlmittel zu verdichten. Das heißt, dass in der Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung 100 das Kühlmittel durch den elektrischen Verdichter 10 verdichtet wird, und das Kühlmittel durch den externen Kühlkreis 101 einem Wärmetausch unterzogen wird und expandiert wird. Wärmen und Kühlen innerhalb des Inneren des Fahrzeugs wird dadurch durchgeführt.The external cooling circuit 101 is configured to supply a coolant to the electric compressor 10. The external cooling circuit 101 has, for example, a heat exchanger and an expansion valve. The electric compressor 10 is configured from the external cooling circuit 101 to compress supplied coolant. That is, in the vehicle air conditioning apparatus 100 the coolant through the electric compressor 10 is compressed, and the coolant through the external cooling circuit 101 is subjected to a heat exchange and is expanded. Warming and cooling inside the vehicle is thereby performed.
Die Klimatisierungs-ECU 102 weist eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) und einen Speicher (die nicht gezeigt sind) darin auf, und steuert jede Einheit der Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung 100 auf der Grundlage von Informationen, die in diesem Speicher gespeichert sind, und von Informationen von jedem (nicht gezeigten) Sensor. Die Klimatisierungs-ECU 102 kann beispielsweise eine durch den Anwender in Bezug auf eine Klimatisierung innerhalb des Inneren des Fahrzeugs eingestellte Temperatur und die gegenwärtige Temperatur innerhalb des Inneren des Fahrzeugs erkennen. Die Klimatisierungs-ECU 102 sendet verschiedene Befehle wie beispielsweise EIN-/AUS-Befehle zu dem elektrischen Verdichter 10 auf der Grundlage dieser Parameter.The air conditioning ECU 102 has a CPU (central processing unit) and a memory (not shown) therein, and controls each unit of the vehicle air conditioning apparatus 100 based on information stored in this memory and information from each sensor (not shown). The air conditioning ECU 102 For example, it may detect a temperature set by the user with respect to air conditioning inside the vehicle and the current temperature inside the vehicle. The air conditioning ECU 102 sends various commands such as ON / OFF commands to the electric compressor 10 based on these parameters.
Der elektrische Verdichter 10 weist ein Gehäuse 11, eine Verdichtungseinheit 12, einen Elektromotor 13 und eine Wechselrichtereinheit 30 auf. Der elektrische Verdichter 10 kann mit einem fahrzeugseitigen System 200 durch ein Kabel 150 verbunden werden, und ist konfiguriert, Zufuhr einer Gleichstrom- (DC)- Leistung aus dem fahrzeugseitigen System 200 zu empfangen. Die Beziehung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 ist später ausführlich beschrieben.The electric compressor 10 has a housing 11 , a compaction unit 12 , an electric motor 13 and an inverter unit 30 on. The electric compressor 10 may be connected to a vehicle-side system 200 through a cable 150 and is configured to supply DC power from the on-board system 200 to recieve. The relationship between the electric compressor 10 and the on-board system 200 is described in detail later.
Das Gehäuse 11 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, wobei die Verdichtungseinheit 12 und der Elektromotor 13 darin untergebracht sind. Das Gehäuse 11 ist mit einem Ansauganschluss 11a, durch den das Kühlmittel von dem externen Kühlkreis 101 angesaugt wird, und einem Ausstoßanschluss 11b versehen, durch den das Kühlmittel ausgestoßen wird.The housing 11 has a substantially cylindrical shape, wherein the compression unit 12 and the electric motor 13 housed in it. The housing 11 is provided with a suction port 11a through which the coolant from the external cooling circuit 101 is sucked in, and a discharge port 11b provided through which the coolant is discharged.
Die Verdichtungseinheit 12 ist konfiguriert, das durch den Ansauganschluss 11a angesaugte Kühlmittel in einer Verdichtungskammer zu verdichten, und das verdichtete Kühlmittel durch den Ausstoßanschluss 11b auszustoßen. Es sei bemerkt, dass die Verdichtungseinheit 12 von irgendeiner Bauart einschließlich einer Schneckenbauart, einer Kolbenbauart, einer Schaufelbauart und dergleichen sein kann.The compaction unit 12 is configured by the suction port 11a sucked refrigerant in a compression chamber to compress, and the compressed refrigerant through the discharge port 11b eject. It should be noted that the compression unit 12 may be of any type including a screw type, a piston type, a blade type and the like.
Der Elektromotor 13 ist konfiguriert, die Verdichtungseinheit 12 anzutreiben. Der Elektromotor 13 weist beispielsweise eine Drehwelle 21, einen Rotor 22 und einen Stator 23 auf. Die Drehwelle 21 weist eine Säulenform auf und wird in einer Weise gestützt, in der sie in Bezug auf das Gehäuse 11 drehbar ist. Der Rotor 22 weist eine zylindrische Form auf und ist an der Drehwelle 21 befestigt. Der Stator 23 ist an dem Gehäuse 11 befestigt. Der Rotor 22 und der Stator 23 sind einander in radialer Richtung der Drehwelle 21 zugewandt. Der Stator 23 weist einen Statorkern 24 mit einer zylindrischen Form und eine Spule 25 auf. Die Spule 25 ist dadurch geformt, dass sie um die Zähne des Statorkerns 24 gewickelt ist.The electric motor 13 is configured, the compression unit 12 drive. The electric motor 13 has, for example, a rotary shaft 21 , a rotor 22 and a stator 23 on. The rotary shaft 21 has a columnar shape and is supported in a manner in which it is relative to the housing 11 is rotatable. The rotor 22 has a cylindrical shape and is on the rotary shaft 21 attached. The stator 23 is on the case 11 attached. The rotor 22 and the stator 23 are each other in the radial direction of the rotary shaft 21 facing. The stator 23 includes a stator core 24 having a cylindrical shape and a coil 25 on. The sink 25 is shaped by that around the teeth of the stator core 24 is wound.
Die Wechselrichtereinheit 30 weist einen Wechselrichter 31 und einen Behälter 32 auf. Der Wechselrichter 31 ist eine Antriebsschaltung zum Antrieb des Elektromotors 13. Der Wechselrichter 31 ist mit der Spule 25 des Elektromotors 13 durch einen (nicht gezeigten) Verbinder und dergleichen verbunden. Der Wechselrichter 31 ist konfiguriert, Gleichstromleistung, die von dem fahrzeugseitigen System 200 (eine (nachstehend beschriebene) Leistungsspeichervorrichtung B1) zugeführt wird, in Wechselstromleistung umzuwandeln, und die umgewandelte Wechselstromleistung dem Elektromotor 13 zuzuführen. The inverter unit 30 has an inverter 31 and a container 32 on. The inverter 31 is a drive circuit for driving the electric motor 13. The inverter 31 is with the coil 25 of the electric motor 13 by a connector (not shown) and the like. The inverter 31 is configured to convert DC power supplied from the on-vehicle system 200 (a power storage device B1) (described below) to AC power, and the converted AC power to the electric motor 13 supply.
Der Wechselrichter 31 weist eine Schaltungsplatine 51, einen Leistungshalbleiter 52 und verschiedene Schaltungen (beispielsweise eine Oszillationseinheit 53, eine Steuerungsvorrichtung 55, eine Filtereinheit 60 und eine Resonanzerfassungseinheit 61) auf. Die verschiedenen Schaltungen sind später ausführlich beschrieben. Der Leistungshalbleiter 52 und die verschiedenen Schaltungen sind auf der Schaltungsplatine 51 zusammen mit einem Verdrahtungsmuster angebracht, und sind elektrisch mit der Schaltungsplatine 51 verbunden.The inverter 31 has a circuit board 51 , a power semiconductor 52 and various circuits (for example, an oscillation unit 53 , a control device 55 , a filter unit 60 and a resonance detection unit 61). The various circuits will be described later in detail. The power semiconductor 52 and the different circuits are on the circuit board 51 attached together with a wiring pattern, and are electrically connected to the circuit board 51 connected.
Der Behälter 32 weist ein Basiselement 41 in Form einer Platte und ein Abdeckelement 42 in einer zylindrischen Form mit Boden auf. Das Abdeckelement 42 wird auf das Basiselement 41 aufgesetzt. Das Basiselement 41 und das Abdeckelement 42 sind an dem Gehäuse 41 mittels eines Bolzens 43 befestigt. Der Behälter 32 ist mit einem Verbinder 54 an dessen äußerer Oberfläche versehen, und die Schaltungsplatine 51 und der Verbinder 54 sind elektrisch verbunden.The container 32 has a base element 41 in the form of a plate and a cover member 42 in a cylindrical shape with bottom. The cover element 42 gets on the base element 41 placed. The basic element 41 and the cover 42 are on the housing 41 by means of a bolt 43 attached. The container 32 is provided with a connector 54 provided on its outer surface, and the circuit board 51 and the connector 54 are electrically connected.
Der Verbinder 54 ist mit dem Kabel 150 verbindbar. Durch den Verbinder 54 und das Kabel 150 wird Gleichstromleistung von dem fahrzeugseitigen System (200) (der Leistungsspeichervorrichtung B1) dem Wechselrichter 31 zugeführt.The connector 54 is with the cable 150 connectable. Through the connector 54 and the cable 150 is DC power from the on-board system ( 200 ) (the power storage device B1) to the inverter 31 fed.
(Schaltungskonfiguration des elektrischen Verdichters)(Circuit configuration of the electric compressor)
2 zeigt ein Schaltbild, das die Wechselrichtereinheit 30 und andere Schaltungen veranschaulicht, die mit der Wechselrichtereinheit 30 verbunden sind. Gemäß 2 kann der elektrische Verdichter 10 mit dem fahrzeugseitigen System 200 durch das Kabel 150 verbunden werden. Das fahrzeugseitige System 200 weist die Leistungsspeichervorrichtung B1 auf. 2 shows a circuit diagram that the inverter unit 30 and other circuits illustrated with the inverter unit 30 are connected. According to 2 can the electric compressor 10 with the vehicle-side system 200 through the cable 150 get connected. The vehicle-side system 200 includes the power storage device B1.
Die Leistungsspeichervorrichtung B1 ist ein elektrisches Leistungsspeicherelement, das derart konfiguriert ist, dass es geladen/entladen werden kann, und weist eine Kapazitätskomponente auf. Die Leistungsspeichervorrichtung B1 ist konfiguriert, eine sekundäre Batterie wie eine Lithiumionenbatterie, eine Nickelmetallhydridbatterie oder eine Bleisäurebatterie oder ein Leistungsspeicherelement wie einen Kondensator aufzuweisen. Die Leistungsspeichervorrichtung B1 ist konfiguriert, dem elektrischen Verdichter 10 Gleichstromleistung zuzuführen, wobei das fahrzeugseitige System 200 mit dem elektrischen Verdichter 10 verbunden ist.The power storage device B1 is an electric power storage element configured to be charged / discharged, and has a capacity component. The power storage device B1 is configured to have a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery or a lead-acid battery or a power storage element such as a capacitor. The power storage device B1 is configured to be the electric compressor 10 DC power supply, the vehicle-side system 200 with the electric compressor 10 connected is.
Das Kabel 150 weist einen (nicht gezeigten) Verbinder auf, der derart konfiguriert ist, dass er mit dem Verbinder 54 des elektrischen Verdichters 10 (1) verbunden werden kann. Das Kabel 150 weist eine Induktivitätskomponente auf. Die Induktivitätskomponente des Kabels 150 ist in der Figur durch L1 angegeben.The cable 150 has a connector (not shown) configured to mate with the connector 54 of the electric compressor 10 ( 1 ) can be connected. The cable 150 has an inductance component. The inductance component of the cable 150 is indicated by L1 in the figure.
Der elektrische Verdichter 10 weist den Elektromotor 13 und die Wechselrichtereinheit 30 auf. Der Elektromotor 13 ist ein sogenannter Drei-Phasen-Motor. Die Spule 25 des Elektromotors 13 weist eine Spule 25U der U-Phase, eine Spule 25V der V-Phase, und eine Spule 25B der B-Phase auf. Die Spule 25U, die Spule 25V und die Spule 25B sind beispielsweise im Stern geschaltet.The electric compressor 10 indicates the electric motor 13 and the inverter unit 30. The electric motor 13 is a so-called three-phase motor. The sink 25 of the electric motor 13 has a coil 25U the U phase, a coil 25V the V-phase, and a coil 25B the B phase on. The sink 25U , the sink 25V and the coil 25B For example, they are in star.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weist die Wechselrichtereinheit 30 den Wechselrichter 31 auf, und weist der Wechselrichter 31 den Leistungshalbleiter 42, die Filtereinheit 60, die Oszillationseinheit 53, die Resonanzerfassungseinheit 61 und die Steuerungsvorrichtung 55 auf.As described above, the inverter unit 30 the inverter 31 on, and instructs the inverter 31 the power semiconductor 42, the filter unit 60 , the oscillation unit 53 , the resonance detection unit 61 and the control device 55 on.
Die Filtereinheit 60 ist mit der Eingangsseite der Wechselrichtereinheit 30 verbunden. Wenn die Filtereinheit 60 beispielsweise ein LC-Filter ist, weist die Filtereinheit 60 eine Spule L2 und einen Kondensator C1 auf. Die Spule L2 ist mit einer positiven Elektrodenleitung PL1 verbunden. Der Kondensator C1 ist zwischen einem Paar von Leistungsleitungen geschaltet, die aus der positiven Elektrodenleitung PL1 und einer negativen Elektrodenleitung NL1 gebildet sind (das nachstehend auch einfach als „Leistungsleitungspaar“ bezeichnet ist). Der Kondensator C1 fungiert ebenfalls als ein Glättungskondensator. Wenn die Filtereinheit 60 beispielsweise ein C-Filter ist, ist die Filtereinheit 60 lediglich aus dem Kondensator C1 gebildet, jedoch existiert in diesem Fall ebenfalls eine Induktivität L2 durch die Verdrahtung.The filter unit 60 is with the input side of the inverter unit 30 connected. If the filter unit 60 For example, if an LC filter is used, the filter unit 60 has a coil L2 and a capacitor C1. The coil L2 is connected to a positive electrode line PL1. The capacitor C1 is connected between a pair of power lines formed of the positive electrode line PL1 and a negative electrode line NL1 (hereinafter also referred to simply as "power line pair"). The capacitor C1 also functions as a smoothing capacitor. For example, if the filter unit 60 is a C-filter, the filter unit is 60 formed solely of the capacitor C1, but in this case also exists an inductance L2 through the wiring.
Der Wechselrichter 31 ist ein sogenannter Drei-Phasen-Wechselrichter. Der Wechselrichter 31 weist Schaltelemente TU1 und TU2, die zwischen dem Leistungsleitungspaar in Reihe geschaltet sind, Schaltelemente TV1 und TV2, die zwischen dem Leistungsleitungspaar in Reihe geschaltet sind, und Schaltelemente TW1 und TW2 auf, die zwischen dem Leistungsleitungspaar in Reihe geschaltet sind. Jedes der Schaltelemente TU1, TU2, TV1, TV2, TW1 und TW2 (die nachstehend auch als „Schaltelemente TU1 - TW2“ bezeichnet sind) ist beispielsweise aus einem IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate) gebildet. Dioden DU1, DU2, DV1, DV2, DW1 und DW2 sind antiparallel jeweils mit den Schaltelementen TU1 bis TW2 verbunden. Ein Knoten N1 zwischen dem Schaltelement TU1 und dem Schaltelement TU2 ist mit der Spule 25U verbunden. Ein Knoten N2 zwischen dem Schaltelement TV1 und dem Schaltelement TV2 ist mit der Spule 25V verbunden. Ein Knoten N3 zwischen dem Schaltelement TW1 und dem Schaltelement TW2 ist mit der Spule 25W verbunden.The inverter 31 is a so-called three-phase inverter. The inverter 31 has switching elements TU1 and TU2 connected in series between the power line pair, switching elements TV1 and TV2 connected in series between the power line pair, and switching elements TW1 and TW2 connected in series between the power line pair. Each of the switching elements TU1, TU2, TV1, TV2, TW1 and TW2 (hereinafter referred to as "switching elements TU1 - TW2 ") is formed, for example, from an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Diodes DU1, DU2, DV1, DV2, DW1 and DW2 are connected antiparallel to the switching elements TU1 to TW2, respectively. A node N1 between the switching element TU1 and the switching element TU2 is connected to the coil 25U connected. A node N2 between the switching element TV1 and the switching element TV2 is connected to the coil 25V connected. A node N3 between the switching element TW1 and the switching element TW2 is connected to the coil 25W connected.
Die Oszillationseinheit 53 ist konfiguriert, bei einer vorbestimmten Frequenz (vorgegebene Frequenz) zu oszillieren. Die Oszillationseinheit 53 ist beispielsweise durch eine LC-Oszillationsschaltung gebildet und zwischen dem Leistungsleitungspaar angeschlossen. Die Oszillationseinheit 53 ist konfiguriert, ein Signal mit einer vorgegebenen Frequenz aufzugeben, wobei eine (nicht gezeigte) Hilfsbatterie als Leistungsquelle dient. Die Oszillationseinheit 53 kann beispielsweise ein Schaltelement, eine Antriebsschaltung für das Schaltelement und eine Steuerungseinrichtung aufweisen, wobei die Steuerungseinrichtung die Antriebsschaltung derart steuert, dass die Antriebsschaltung die EIN-/AUS-Zustände des Schaltelementes bei der vorgegebenen Frequenz schaltet. Zusammengefasst ist es lediglich erforderlich, dass die Oszillationseinheit 53 konfiguriert ist, bei der vorgegebenen Frequenz zu oszillieren.The oscillation unit 53 is configured to oscillate at a predetermined frequency (predetermined frequency). The oscillation unit 53 is formed, for example, by an LC oscillation circuit and connected between the power line pair. The oscillation unit 53 is configured to output a signal having a predetermined frequency, with an auxiliary battery (not shown) serving as a power source. The oscillation unit 53 For example, a switching element, a drive circuit for the switching element, and a controller may be provided, wherein the controller controls the drive circuit such that the drive circuit switches the ON / OFF states of the switching element at the predetermined frequency. In summary, it is only necessary that the oscillation unit 53 is configured to oscillate at the given frequency.
Die Resonanzerfassungseinheit 61 ist konfiguriert, einen Strom und/oder eine Spannung zu erfassen, der bzw. die aufgrund einer Oszillation der Oszillationseinheit 53 erzeugt wird. Beispielsweise ist, wenn die Resonanzerfassungseinheit 61 den Strom erfassen soll, die Resonanzerfassungseinheit 61 aus einem Stromsensor gebildet, der einen Ausgangsstrom der Oszillationseinheit 53 erfasst. Wenn die Resonanzerfassungseinheit 61 die Spannung erfassen soll, ist demgegenüber die Resonanzerfassungseinheit 61 aus einem Spannungssensor gebildet, der eine Ausgangsspannung der Oszillationseinheit 53 erfasst. Die Resonanzerfassungseinheit 61 gibt ein Erfassungsergebnis zu der Steuerungsvorrichtung 55 aus.The resonance detection unit 61 is configured to detect a current and / or a voltage generated due to an oscillation of the oscillation unit 53. For example, when the resonance detection unit 61 to detect the current, the resonance detection unit 61 formed from a current sensor, which has an output current of the oscillation unit 53 detected. When the resonance detection unit 61 the voltage is to capture, on the other hand, the resonance detection unit 61 formed from a voltage sensor, which is an output voltage of the oscillation unit 53 detected. The resonance detection unit 61 outputs a detection result to the control device 55.
Die Steuerungsvorrichtung 55 weist eine CPU und einen Speicher (die nicht gezeigt sind) darin auf, und steuert den Wechselrichter 31 auf der Grundlage von Informationen, die in diesem Speicher gespeichert sind, und von Informationen von jedem Sensor. Die Steuerungsvorrichtung 55 treibt den Elektromotor 13 beispielsweise durch EIN-/AUS-Schalten der Schaltelemente TU1 bis TW2 an.The control device 55 has a CPU and a memory (not shown) therein, and controls the inverter 31 based on information stored in this memory and information from each sensor. The control device 55 drives the electric motor 13 for example, by turning ON / OFF the switching elements TU1 to TW2.
Die Steuerungsvorrichtung 55 weist ebenfalls die Funktion zur Bestimmung auf, ob das Kabel 150 (fahrzeugseitiges System 200) mit dem Verbinder 54 (elektrischer Verdichter 10) verbunden ist oder nicht. Die Steuerungsvorrichtung 55 bestimmt den Verbindungszustand zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses aus der Resonanzerfassungseinheit 61. Ein Verfahren einer Bestimmung des Verbindungszustands zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 (Leistungsspeichervorrichtung B1) ist als nachstehend ausführlich beschrieben.The control device 55 also has the function of determining whether the cable 150 (vehicle-side system 200 ) with the connector 54 (electric compressor 10 ) or not. The control device 55 determines the connection state between the electric compressor 10 and the on-board system 200 based on the detection result from the resonance detection unit 61 , A method of determining the connection state between the electric compressor 10 and the on-board system 200 (Power storage device B1) is described in detail below.
[Bestimmung einer Verbindung mit der Leistungsspeichervorrichtung][Determination of Connection to the Power Storage Device]
Zunächst sind Verfahren einer Bestimmung eines Verbindungszustands zwischen einem elektrischen Verdichter (Wechselrichtereinheit) und einem fahrzeugseitigen System (Leistungsspeichervorrichtung) gemäß einer Vielzahl von Vergleichsbeispielen beschrieben. Dann wird das Verfahren der Bestimmung des Verbindungszustands zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 (Leistungsspeichervorrichtung B1) gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.First, methods of determining a connection state between an electric compressor (inverter unit) and a vehicle-side system (power storage device) according to a plurality of comparative examples will be described. Then, the method of determining the connection state between the electric compressor 10 and the on-board system 200 (Power storage apparatus B1) according to this first embodiment.
3 zeigt eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Wechselrichtereinheit 30X und einem fahrzeugseitigen System 200X gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel veranschaulicht. Gemäß 3 sind die Wechselrichtereinheit 30X und das fahrzeugseitige System 200X durch ein Kabel 150X verbunden. Das fahrzeugseitige System 200X weist eine Unterbrechungserfassungseinheit 210X auf. In einem Zustand, in dem ein Verbinder 151X mit der Wechselrichtereinheit 30X verbunden ist, ist ein Stromkreis, der die Unterbrechungserfassungseinheit 210X aufweist, in einem kurzgeschlossenen Zustand. In einem Zustand, in dem der Verbinder 151X nicht mit der Wechselrichtereinheit 30X verbunden ist, ist demgegenüber der Stromkreis mit der Trennungserfassungseinheit 210X in einem offenen Zustand. Die Trennungserfassungseinheit 210X kann den Verbindungszustand zwischen dem Verbinder 151X und der Wechselrichtereinheit 30X beispielsweise auf der Grundlage davon bestimmen, ob ein Strom durch den Stromkreis, der die Trennungserfassungseinheit 210X aufweist, fließt oder nicht. 3 FIG. 15 is a diagram showing a relationship between an inverter unit 30X and a vehicle-side system. FIG 200X illustrated according to a first comparative example. According to 3 are the inverter unit 30X and the vehicle-side system 200X through a cable 150X connected. The vehicle-side system 200X has an interrupt detection unit 210X on. In a state where a connector 151x with the inverter unit 30X is a circuit that is the interruption detection unit 210X in a shorted condition. In a state in which the connector 151x not with the inverter unit 30X is connected, in contrast, the circuit with the separation detection unit 210X in an open state. The separation detection unit 210X can the connection state between the connector 151x and the inverter unit 30X For example, on the basis of determine whether a current through the circuit, the separation detection unit 210X has, flows or not.
Gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel muss das fahrzeugseitige System 200X mit der Trennungserfassungseinheit 210X versehen sein, um den Verbindungszustand zwischen dem Verbinder 151X und der Wechselrichtereinheit 30X zu bestimmen. In diesem Fall erhöht sich die Größe des fahrzeugseitigen Systems 200X. Zusätzlich muss das Kabel 210X eine Hochspannungsleistungsleitung zur Zufuhr einer Gleichstromleistung aus dem fahrzeugseitigen System 200X zu der Wechselrichtereinheit 30X sowie eine Niedrigspannungsleitung aufweisen, die mit der Trennungserfassungseinheit 210X verbunden sind. In diesem Fall erhöhen sich die Größe des Kabels 150X und die Größe des Verbinders des Kabels 150X.According to the first comparative example, the vehicle-side system 200X with the separation detection unit 210X be provided to the connection state between the connector 151x and the inverter unit 30X to determine. In this case, the size of the on-vehicle system increases 200X , In addition, the cable needs 210X a high voltage power line for supplying a DC power from the on-vehicle system 200X to the inverter unit 30X and a low voltage line connected to the disconnection detecting unit 210X are connected. In this case, the size of the cable increases 150X and the size of the connector of the cable 150X ,
4 zeigt eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Wechselrichtereinheit 30Y und einem fahrzeugseitigen System 200Y gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel veranschaulicht. Gemäß 4 sind die Wechselrichtereinheit 30Y und das fahrzeugseitige System 200Y durch ein Kabel 150Y verbunden. Die Wechselrichtereinheit 30Y weist eine Trennungserfassungseinheit 31Y auf. In einem Zustand, in dem ein Verbinder 151Y mit der Wechselrichtereinheit 30Y verbunden ist, ist ein Stromkreis, der die Trennungserfassungseinheit 31Y aufweist, in einem kurzgeschlossenen Zustand. In einem Zustand, in dem der Verbinder 151Y nicht mit der Wechselrichtereinheit 30Y verbunden ist, ist demgegenüber der Stromkreis, der die Trennungserfassungseinheit 31Y aufweist, in einem offenen Zustand. Die Trennungserfassungseinheit 31Y kann den Verbindungszustand zwischen dem Verbinder 151Y und der Wechselrichtereinheit 30Y beispielsweise auf der Grundlage davon bestimmen, ob ein Strom durch den Stromkreis, der die Trennungserfassungseinheit 131Y aufweist, fließt oder nicht. 4 FIG. 12 is a diagram showing a relationship between an inverter unit 30Y and a vehicle-side system 200Y illustrated according to a second comparative example. According to 4 are the inverter unit 30Y and the vehicle-side system 200Y through a cable 150Y connected. The inverter unit 30Y has a disconnection detecting unit 31Y on. In a state where a connector 151Y with the inverter unit 30Y is a circuit that is the disconnection detecting unit 31Y in a shorted condition. In a state in which the connector 151Y not with the inverter unit 30Y in contrast, the circuit which is the disconnection detecting unit 31Y has, in an open state. The separation detection unit 31Y can the connection state between the connector 151Y and the inverter unit 30Y for example, on the basis of whether or not a current flows through the circuit having the disconnection detecting unit 131Y.
Gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel muss die Wechselrichtereinheit 30Y mit der Trennungserfassungseinheit 31Y versehen sein, um den Verbindungszustand zwischen dem Verbinder 151Y und der Wechselrichtereinheit 30Y zu bestimmen. In diesem Fall erhöht sich die Größe der Wechselrichtereinheit 30Y. Zusätzlich muss, wie gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel, das Kabel 150Y eine Hochspannungsleistungsleitung zur Zufuhr einer Gleichstromleistung aus dem fahrzeugseitigen System 200Y zu der Wechselrichtereinheit 30Y und eine Niedrigspannungsleistungsleitung aufweisen, die mit der Trennungserfassungseinheit 31Y verbunden sind. In diesem Fall erhöhen sich die Größe des Kabels 150Y und die Größe des Verbinders des Kabels 150Y.According to the second comparative example, the inverter unit 30Y with the separation detection unit 31Y be provided to the connection state between the connector 151Y and the inverter unit 30Y to determine. In this case, the size of the inverter unit increases 30Y , In addition, as in the first comparative example, the cable must 150Y a high voltage power line for supplying a DC power from the on-vehicle system 200Y to the inverter unit 30Y and a low voltage power line connected to the disconnection detecting unit 31Y are connected. In this case, the size of the cable increases 150Y and the size of the connector of the cable 150Y ,
Das nachfolgende Verfahren ist als ein drittes Vergleichsbeispiel ebenfalls denkbar. Unter erneuter Bezugnahme auf 2 steuert in dem elektrischen Verdichter 10 beispielsweise die Steuerungsvorrichtung 55 den Wechselrichter 31 derart, dass ein vorgegebener Strom dem Elektromotor 13 zugeführt wird, und bestimmt den Verbindungszustand zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 auf der Grundlage einer Spannungsänderung in dem Kondensator C1, wenn der vorgegebene Strom dem Elektromotor 13 zugeführt wird. Insbesondere wird in diesem Fall bestimmt, dass die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde, wenn die Spannung des Kondensators C1 um eine vorgegebene Größe oder mehr sich verringert, und es wird bestimmt, dass der Verbindungszustand zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 fortgesetzt wurde, wenn die Spannung des Kondensators C1 sich nicht um die vorgegebene Größe oder mehr verringert.The following method is also conceivable as a third comparative example. Referring again to 2 controls in the electric compressor 10, for example, the control device 55 the inverter 31 such that a given current is supplied to the electric motor 13 is supplied, and determines the connection state between the electric compressor 10 and the on-board system 200 based on a voltage change in the capacitor C1 when the predetermined current is applied to the electric motor 13 is supplied. In particular, it is determined in this case that the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 has been solved when the voltage of the capacitor C1 decreases by a predetermined amount or more, and it is determined that the connection state between the electric compressor 10 and the on-vehicle system 200 has continued when the voltage of the capacitor C1 does not decrease by the predetermined amount or more.
Jedoch kann die Spannung des Kondensators C1 sich plötzlich in Abhängigkeit von einem Fahrzustand des Fahrzeugs ändern. Wenn sich die Spannung des Kondensators C1 aufgrund des geänderten Fahrzustands des Fahrzeugs um die vorgegebene Größe oder mehr verringert, kann inkorrekt bestimmt werden, dass die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde, selbst obwohl der elektrische Verdichter 10 und das fahrzeugseitige System 200 verbunden sind.However, the voltage of the capacitor C1 may suddenly change depending on a running state of the vehicle. If the voltage of the capacitor C1 decreases by the predetermined amount or more due to the changed driving state of the vehicle, it may be incorrectly determined that the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 was solved, even though the electric compressor 10 and the vehicle-side system 200 are connected.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weisen die ersten bis dritten Vergleichsbeispiele ihre eigenen Probleme auf. Diese Probleme werden in dem elektrischen Verdichter 10 gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel gelöst. Das heißt, dass gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel der Verbindungszustand zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 ohne Erhöhen der Größen des elektrischen Verdichters 10, des fahrzeugseitigen Systems 200, des Kabels 150 und dergleichen um mehr als notwendig bestimmt werden kann, und ohne signifikante Beeinflussung durch die Spannungsänderung in dem Kondensator C1 in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand des Fahrzeugs. Das Verfahren der Bestimmung des Verbindungszustands zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.As described above, the first to third comparative examples have their own problems. These problems are in the electric compressor 10 solved according to this first embodiment. That is, according to this first embodiment, the connection state between the electric compressor 10 and the on-board system 200 without increasing the sizes of the electric compressor 10 , the vehicle-mounted system 200, the cable 150 and the like can be determined more than necessary, and without significant influence by the voltage change in the capacitor C1 depending on the vehicle state of the vehicle. The method of determining the connection state between the electric compressor 10 and the on-board system 200 according to this first embodiment will be described below.
Die Induktivität und die Kapazität in einem Stromkreis (geschlossenen Stromkreis), der die Filtereinheit 60 aufweist, ändern sich in Abhängigkeit davon, ob der elektrische Verdichter 10 mit dem fahrzeugseitigen System 200 verbunden ist oder nicht. Dies liegt daran, dass das fahrzeugseitige System 200 beispielsweise eine Kapazitätskomponente und die Induktivitätskomponente L1 der Leistungsspeichervorrichtung B1 aufweist. Das heißt, dass eine Resonanzfrequenz des die Filtereinheit 60 aufweisenden Stromkreises sich in Abhängigkeit davon ändert, ob der elektrische Verdichter 10 mit dem fahrzeugseitigen System 200 verbunden ist oder nicht.The inductance and capacity in a circuit (closed circuit), the filter unit 60 has, change depending on whether the electric compressor 10 with the vehicle-side system 200 connected or not. This is because the on-board system 200 For example, a capacitance component and the inductance component L1 of the power storage device B1. That is, a resonant frequency of the filter unit 60 having circuit changes depending on whether the electric compressor 10 with the vehicle-side system 200 connected or not.
Somit bestimmt in dem elektrischen Verdichter 10 gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel die Steuerungsvorrichtung 55 den Verbindungszustand zwischen dem fahrzeugseitigen System 200 (der Leistungsspeichervorrichtung B1) und dem elektrischen Verdichter 10 auf der Grundlage einer Änderung in der Resonanzfrequenz in dem Stromkreis, der die Filtereinheit 60 aufweist. Bei dem elektrischen Verdichter 10 kann daher der Verbindungszustand zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 genau bestimmt werden.Thus determined in the electric compressor 10 According to this first embodiment, the control device 55 the connection state between the vehicle-side system 200 (the power storage device B1) and the electric compressor 10 based on a change in the resonant frequency in the circuit, the filter unit 60 having. At the electric compressor 10 Therefore, the connection state between the electric compressor 10 and the on-board system 200 be determined exactly.
Genauer ausgedrückt wird gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel eine Resonanzfrequenz des die Filtereinheit 60 aufweisenden Stromkreises in einem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde, vorab berechnet. Die Oszillationseinheit 53 ist konfiguriert, bei der vorab berechneten Resonanzfrequenz zu oszillieren (der Resonanzfrequenz in dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde).More specifically, according to this first embodiment, a resonance frequency of the filter unit 60 having circuit in a state in which the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 was solved, calculated in advance. The oscillation unit 53 is configured to oscillate at the pre-calculated resonance frequency (the resonance frequency in the state where the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 was solved).
In diesem Fall tritt, wenn der elektrische Verdichter 10 und das fahrzeugseitige System 200 verbunden sind, keine Resonanz auf, weshalb die Amplitude eines Ausgangssignals (Ausgangsstroms) der Oszillationseinheit 53 klein ist. Wenn die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde, tritt demgegenüber eine Resonanz auf, weshalb die Amplitude des Ausgangssignals (Ausgangsstroms) der Oszillationseinheit 53 sich erhöht. Die Steuerungsvorrichtung 55 bestimmt, dass die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde, wenn die Amplitude des Ausgangssignals der Oszillationseinheit 53 gleich wie oder größer als ein vorgegebener Wert wird (d.h. wenn die Resonanzfrequenz des die Filtereinheit 60 aufweisenden Stromkreises die Resonanzfrequenz in dem Zustand erreicht, in dem die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde).In this case occurs when the electric compressor 10 and the on-vehicle system 200 are not resonated, therefore, the amplitude of an output signal (output current) of the oscillation unit 53 is small. When the connection between the electric compressor 10 and the vehicle-side system 200 has been resolved, on the other hand, a resonance occurs, therefore, the amplitude of the output signal (output current) of the oscillation unit 53 increases. The control device 55 determines that the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 has been solved when the amplitude of the output signal of the oscillation unit 53 equal to or greater than a predetermined value (ie, when the resonant frequency of the filter unit 60 having the circuit reached the resonance frequency in the state in which the connection between the electric compressor 10 and the vehicle-mounted system 200 was solved).
5 zeigt eine Darstellung, die das Verfahren der Bestimmung des Verbindungszustands zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. In 5 repräsentiert die horizontale Achse die Oszillationsfrequenz der Oszillationseinheit 53 und repräsentiert die vertikale Achse das Erfassungsergebnis aus der Resonanzerfassungseinheit 61 (die Amplitude des Ausgangssignals der Oszillationseinheit 53). 5 shows a diagram showing the method of determining the connection state between the electric compressor 10 and the on-board system 200 illustrated according to this embodiment. In 5 The horizontal axis represents the oscillation frequency of the oscillation unit 53, and the vertical axis represents the detection result from the resonance detection unit 61 (the amplitude of the output of the oscillation unit 53).
Die durch eine durchgezogene Linie angegebene Beziehung zwischen der Oszillationsfrequenz und der Amplitude repräsentiert eine Beziehung zwischen der Oszillationsfrequenz und der Amplitude in einem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde. Eine Frequenz f1 ist eine Resonanzfrequenz des die Filtereinheit 60 aufweisenden Stromkreises in dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde.The relationship between the oscillation frequency and the amplitude indicated by a solid line represents a relationship between the oscillation frequency and the amplitude in a state where the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 was solved. A frequency f1 is a resonance frequency of the filter unit 60 having the circuit in the state in which the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 was solved.
Die durch die gestrichelte Linie angegebene Beziehung zwischen der Oszillationsfrequenz und der Amplitude repräsentiert eine Beziehung zwischen der Oszillationsfrequenz und der Amplitude in einem Zustand, in dem der elektrische Verdichter 10 und das fahrzeugseitige System 200 verbunden sind. Eine Frequenz f2 ist eine Resonanzfrequenz des Stromkreises, der die Filtereinheit 60 in dem Zustand aufweist, in dem der elektrische Verdichter 10 und das fahrzeugseitige System 200 verbunden sind.The relationship between the oscillation frequency and the amplitude indicated by the broken line represents a relationship between the oscillation frequency and the amplitude in a state in which the electric compressor 10 and the on-vehicle system 200 are connected. A frequency f2 is a resonant frequency of the circuit which is the filter unit 60 in the state in which the electric compressor 10 and the on-vehicle system 200 are connected.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, oszilliert die Oszillationseinheit 53 bei der Frequenz f1. Unter Bezugnahme auf die Beziehung zwischen der Oszillationsfrequenz und der Amplitude, die durch die gestrichelte Linie angegeben ist, ist, wenn die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System fortgesetzt wurde, ist die Amplitude des durch die Resonanzerfassungseinheit 61 erfassten Signals A1. Unter Bezugnahme auf die durch die durchgezogene Linie angegebene Beziehung zwischen der Oszillationsfrequenz und der Amplitude ist demgegenüber, wenn die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde, die Amplitude des durch die Resonanzerfassungseinheit 61 erfassten Signals A2.As described above, the oscillation unit oscillates 53 at the frequency f1. With reference to the relationship between the oscillation frequency and the amplitude indicated by the dashed line, when the connection between the electric compressor 10 and continued on the vehicle-side system, the amplitude of the signal A1 detected by the resonance detection unit 61 is. With reference to the relationship between the oscillation frequency and the amplitude indicated by the solid line, on the other hand, when the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 has been solved, the amplitude of the by the resonance detection unit 61 detected signal A2.
Wenn die Amplitude des durch die Resonanzerfassungseinheit 61 erfassten Signals kleiner als ein vorgegebener Wert Th1 ist, bestimmt die Steuerungsvorrichtung 55, dass die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 fortgesetzt wurde. Wenn die durch die Resonanzerfassungseinheit 61 erfasste Amplitude des Signals gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert Th1 ist, bestimmt demgegenüber die Steuerungsvorrichtung 55, dass die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde. Durch Verwendung eines derartigen Verfahrens wird der Verbindungszustand zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 genau bestimmt.When the amplitude of the through the resonance detection unit 61 detected signal is smaller than a predetermined value Th1, the control device 55 determines that the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 was continued. On the other hand, when the amplitude of the signal detected by the resonance detection unit 61 is equal to or larger than the predetermined value Th1, the control device determines 55 that the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 was solved. By using such a method, the connection state between the electric compressor becomes 10 and the on-board system 200 exactly determined.
Zusätzlich kann bei dem elektrischen Verdichter 10, da die Oszillationseinheit 53 bei der Resonanzfrequenz in dem Zustand oszilliert, in dem die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde, das Auftreten einer Resonanz in einen normalen Zustand, in dem der elektrische Verdichter 10 und das fahrzeugseitige System 200 verbunden sind, verhindert werden.Additionally, with the electric compressor 10 , because the oscillation unit 53 oscillates at the resonant frequency in the state in which the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 has been resolved, the occurrence of a resonance in a normal state in which the electric compressor 10 and the vehicle-side system 200 are prevented.
[Verarbeitung einer Bestimmung einer Verbindung mit der Leistungsspeichervorrichtung] [Processing a determination of a connection to the power storage device]
6 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung einer Bestimmung des Verbindungszustands zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 (Leistungsspeichervorrichtung B1) veranschaulicht. Der in diesem Flussdiagramm durchgeführte Prozess wird wiederholt während des Betriebs des Systems des Fahrzeugs, an das der elektrische Verdichter 10 angebracht ist, durchgeführt. Während des Betriebs des Fahrzeugsystems oszilliert die Oszillationseinheit 53 bei der Resonanzfrequenz in dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde. 6 FIG. 12 is a flowchart showing processing of determination of the connection state between the electric compressor. FIG 10 and the on-board system 200 (Power storage device B1) illustrated. The process performed in this flowchart is repeated during operation of the system of the vehicle to which the electric compressor 10 attached, performed. During operation of the vehicle system, the oscillation unit oscillates 53 at the resonant frequency in the state in which the connection between the electric compressor 10 and the on-vehicle system 200 has been solved.
Gemäß 6 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 55, ob die Amplitude des erfassten Signals, das durch die Resonanzerfassungseinheit 61 erfasst wird, gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert ist oder nicht (Schritt S100). Wenn bestimmt wird, dass die Amplitude des erfassten Signals gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert ist (JA in Schritt S100), bestimmt die Steuerungsvorrichtung 55, dass die Verbindung zwischen dem fahrzeugseitigen System 200 (Leistungsspeichervorrichtung B1) und dem elektrischen Verdichter 10 gelöst wurde (Schritt S110). Wenn bestimmt wird, dass die Amplitude des erfassten Signals kleiner als der vorgegebene Wert ist (NEIN in Schritt S100), bestimmt demgegenüber die Steuerungsvorrichtung 55, dass die Verbindung zwischen dem fahrzeugseitigen System 200 (Leistungsspeichervorrichtung B1) und dem elektrischen Verdichter 10 fortgesetzt wurde (Schritt S210).According to 6 determines the control device 55 whether the amplitude of the detected signal by the resonance detection unit 61 is detected equal to or greater than the predetermined value or not (step S100). When it is determined that the amplitude of the detected signal is equal to or greater than the predetermined value (YES in step S100), the control device 55 determines that the connection between the on-vehicle system 200 (power storage device B1) and the electric compressor 10 has been solved (step S110). On the other hand, when it is determined that the amplitude of the detected signal is smaller than the predetermined value (NO in step S100), the control device determines 55 that the connection between the vehicle-side system 200 (Power storage device B1) and the electric compressor 10 has been continued (step S210).
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, bestimmt in dem elektrischen Verdichter 10 gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel die Steuerungsvorrichtung 55 den Verbindungszustand zwischen dem fahrzeugseitigen System 200 (Leistungsspeichervorrichtung B1) und dem elektrischen Verdichter 10 auf der Grundlage einer Änderung in der Resonanzfrequenz in dem Stromkreis, der die Filtereinheit 60 aufweist. Bei dem elektrischen Verdichter 10 kann daher der Verbindungszustand zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 genau bestimmt werden.As described above, in the electric compressor 10 according to this first embodiment, the control device determines 55 the connection state between the vehicle-side system 200 (Power storage device B1) and the electric compressor 10 based on a change in the resonant frequency in the circuit having the filter unit 60. At the electric compressor 10 Therefore, the connection state between the electric compressor 10 and the on-board system 200 be determined exactly.
[Zweites Ausführungsbeispiel]Second Embodiment
Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist die Oszillationseinheit 53 konfiguriert, bei der Resonanzfrequenz des die Filtereinheit 60 aufweisenden Stromkreises in dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde, zu oszillieren. Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Oszillationseinheit 53A konfiguriert, zu oszillieren, während die Frequenz innerhalb eines vorbestimmten Bereichs geändert wird. Nachstehend sind hauptsächlich die Unterschiede gegenüber dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.According to the above-described first embodiment, the oscillation unit 53 is configured at the resonance frequency of the filter unit 60 having the circuit in the state in which the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 was resolved to oscillate. According to this second embodiment, an oscillation unit 53A is configured to oscillate while changing the frequency within a predetermined range. In the following, mainly the differences from the first embodiment described above will be described.
Unter erneuter Bezugnahme auf 2 weist ein elektrischer Verdichter 10A gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel eine Wechselrichtereinheit 31A auf. Die Wechselrichtereinheit 31A weist die Oszillationseinheit 53A auf.Referring again to 2 has an electric compressor 10A According to this second embodiment, an inverter unit 31A on. The inverter unit 31A has the oscillation unit 53A on.
Die Oszillationseinheit 53A ist konfiguriert, in der Lage zu sein, zu oszillieren, während die Frequenz innerhalb eines vorbestimmten Bereichs geändert wird. Die Oszillationseinheit 53A weist beispielsweise ein Schaltelement, eine Antriebsschaltung für das Schaltelement und eine Steuerungseinrichtung auf. In der Oszillationseinheit 53A steuert beispielsweise die Steuerungseinrichtung die Antriebsschaltung derart, dass eine Antriebsfrequenz des Schaltelements kontinuierlich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs geändert wird. Der Grund dafür, dass die Oszillationsfrequenz der Oszillationseinheit 53A kontinuierlich geändert wird, ist nachstehend beschrieben.The oscillation unit 53A is configured to be able to oscillate while changing the frequency within a predetermined range. The oscillation unit 53A has, for example, a switching element, a drive circuit for the switching element and a control device. In the oscillation unit 53A, for example, the controller controls the drive circuit such that a drive frequency of the switching element is continuously changed within a predetermined range. The reason that the oscillation frequency of the oscillation unit 53A is changed continuously is described below.
Die Resonanzfrequenz des die Filtereinheit 60 aufweisenden Stromkreises kann von einem theoretischen Wert aufgrund von Temperatur oder Herstellungsvariationen zwischen Elementen abweichen. Wenn beispielsweise das Ausmaß der Abweichung groß ist, wird die Amplitude des durch die Resonanzerfassungseinheit 61 erfassten Signals nicht gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert, selbst wenn die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10A und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde, was zu einer Situation führen kann, in der das Lösen der Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10A und dem fahrzeugseitigen System nicht genau erfasst werden kann.The resonant frequency of the filter unit 60 having circuit may differ from a theoretical value due to temperature or manufacturing variations between elements. For example, when the amount of deviation is large, the amplitude of the signal detected by the resonance detection unit 61 does not become equal to or greater than the predetermined value even if the connection between the electric compressor 10A and the on-board system 200 has been solved, which may lead to a situation in which the release of the connection between the electric compressor 10A and the on-vehicle system can not be detected accurately.
Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel oszilliert die Oszillationseinheit 53A, während die Frequenz innerhalb eines Bereichs geändert wird, der die Resonanzfrequenz des die Filtereinheit 60 aufweisenden Stromkreises in dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10A und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde, aufweist. Der Bereich, innerhalb dessen die Frequenz geändert wird (der nachstehend auch als „der vorgegebene Bereich“ bezeichnet ist), wird unter Berücksichtigung eines Abweichungsgrads der Resonanzfrequenz von dem theoretischen Wert aufgrund von Temperatur oder Herstellungsvariationen zwischen Elementen vorbestimmt. In dem elektrischen Verdichter 10A gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann, da die Oszillationseinheit 53A oszilliert, während die Frequenz geändert wird, selbst wenn die Resonanzfrequenz des die Filtereinheit 60 aufweisenden Stromkreises etwas von dem theoretischen Wert abweicht, die Steuerungsvorrichtung 55 genau das Lösen der Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10A und dem fahrzeugseitigen System 200 erfassen, solange wie die Resonanzfrequenz innerhalb des vorgegebenen Bereichs enthalten ist.According to this second embodiment, the oscillation unit oscillates 53A while the frequency is changed within a range that is the resonant frequency of the filter unit 60 having the circuit in the state in which the connection between the electric compressor 10A and the on-board system 200 has been solved. The range within which the frequency is changed (hereinafter also referred to as "the predetermined range") is predetermined taking into consideration a degree of deviation of the resonance frequency from the theoretical value due to temperature or manufacturing variations between elements. In the electric compressor 10 </ b> A according to this second embodiment, since the oscillation unit 53 </ b> A oscillates while the frequency is being changed, even if the resonance frequency of the filter unit 60 having a different circuit from the theoretical value, the control device 55 just loosening the connection between the electric compressor 10A and the on-board system 200 as long as the resonance frequency is contained within the given range.
Die Steuerungsvorrichtung 55 führt einen Prozess durch, der ähnlich zu dem in dem Flussdiagramm von 6 gezeigten Prozess ist. Die Steuerungsvorrichtung 55 ist konfiguriert, zu bestimmen, dass die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10A und dem fahrzeugseitigen System 200 (Leistungsspeichervorrichtung B1) gelöst wurde, wenn die Amplitude des erfassten Signals aus der Resonanzerfassungseinheit 61 gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert wird, während die Oszillationseinheit 53A oszilliert, während die Frequenz geändert wird.The control device 55 performs a process similar to that in the flowchart of FIG 6 shown process is. The control device 55 is configured to determine that the connection between the electric compressor 10A and the on-board system 200 (Power storage device B1) has been solved when the amplitude of the detected signal from the resonance detection unit 61 is equal to or greater than the predetermined value while the oscillation unit 53A oscillates while the frequency is changed.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist in dem elektrischen Verdichter 10A gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel die Oszillationseinheit 53A konfiguriert, zu oszillieren, während die Frequenz innerhalb des vorbestimmten Bereichs geändert wird, und ist konfiguriert, den Verbindungszustand zwischen dem elektrischen Verdichter 10A und dem fahrzeugseitigen System 200 auf der Grundlage einer Änderung in der Amplitude des erfassten Signals aus der Resonanzerfassungseinheit 61 zu bestimmen. Bei dem elektrischen Verdichter 10A kann, selbst wenn die Resonanzfrequenz sich etwas aufgrund eines anderen Faktors als eine Änderung in dem Verbindungszustand zwischen dem fahrzeugseitigen System 200 (Leistungsspeichervorrichtung B1) und dem elektrischen Verdichter 10A ändert, eine Änderung in dem Verbindungszustand zwischen dem fahrzeugseitigen System 200 und dem elektrischen Verdichter 10A genau bestimmt werden.As described above, in the electric compressor 10A According to this second embodiment, the oscillation unit 53A configured to oscillate while the frequency is changed within the predetermined range, and is configured, the connection state between the electric compressor 10A and the on-board system 200 on the basis of a change in the amplitude of the detected signal from the resonance detection unit 61. At the electric compressor 10A Even if the resonance frequency is slightly different due to a factor other than a change in the connection state between the on-vehicle system 200 (Power storage device B1) and the electric compressor 10A changes, a change in the connection state between the on-vehicle system 200 and the electric compressor 10A be determined exactly.
[Andere Ausführungsbeispiele]Other Embodiments
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Oszillationseinheit 53 konfiguriert, bei der Resonanzfrequenz des Stromkreises zu oszillieren, der die Filtereinheit 60 in dem Zustand aufweist, in dem die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10A und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde. Jedoch ist die Oszillationsfrequenz der Oszillationseinheit 53 nicht darauf begrenzt. Die Oszillationsfrequenz der Oszillationseinheit 53 kann beispielsweise die Resonanzfrequenz des Stromkreises sein, der die Filtereinheit 60 in dem Zustand aufweist, in dem der elektrische Verdichter 10 und das fahrzeugseitige System 200 verbunden sind. In diesem Fall tritt die Resonanz auf, wenn der elektrische Verdichter 10 und das fahrzeugseitige System 200 verbunden sind, weshalb die Steuerungsvorrichtung 55 bestimmt, dass die Verbindung zwischen dem elektrischen Verdichter 10 und dem fahrzeugseitigen System 200 gelöst wurde, wenn die Amplitude des erfassten Signals aus der Resonanzerfassungseinheit 61 kleiner als der vergebene Wert wird. Es ist ebenfalls gemäß dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel möglich, eine andere Frequenz als die Oszillationsfrequenz der Oszillationseinheit auf diese Weise zu nehmen.According to the embodiment described above, the oscillation unit 53 is configured to oscillate at the resonant frequency of the circuit comprising the filter unit 60 in the state in which the connection between the electric compressor 10A and the on-board system 200 was solved. However, the oscillation frequency of the oscillation unit 53 not limited to this. The oscillation frequency of the oscillation unit 53 For example, the resonant frequency of the circuit may be that of the filter unit 60 in the state in which the electric compressor 10 and the vehicle-side system 200 are connected. In this case, the resonance occurs when the electric compressor 10 and the vehicle-side system 200 are connected, which is why the control device 55 determines that the connection between the electric compressor 10 and the on-board system 200 has been solved when the amplitude of the detected signal from the resonance detection unit 61 becomes smaller than the value given. It is also possible according to the second embodiment described above to take a frequency other than the oscillation frequency of the oscillation unit in this way.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist die Leistungsspeichervorrichtung B1 nicht auf eine allgemeine Batterie begrenzt, so lange wie sie eine Einheit ist, die einen Kondensator mit großer Kapazität aufweist. Beispielsweise kann die Leistungsspeicherbatterie B1 ein Fahrwechselrichter oder dergleichen sein.According to the above-described first embodiment, the power storage device B1 is not limited to a general battery as long as it is a unit having a large-capacity capacitor. For example, the power storage battery B1 may be a drive inverter or the like.
Obwohl Ausführungsbeispiele der vorstehend beschriebenen Erfindung worden sind, sei zu verstehen, dass die hier offenbarten Ausführungsbeispiele veranschaulichend sind und in jeglicher Hinsicht nicht beschränkend sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Patentansprüche definiert, und soll beliebige Modifikationen innerhalb des Umfangs und äquivalenter Bedeutung zu den Ausdrücken der Patentansprüche umfassen.Although embodiments of the invention described above have been made, it should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and not restrictive in any respect. The scope of the present invention is defined by the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weist ein elektrischer Verdichter 10 einen Elektromotor 13, einen Wechselrichter 31, eine Filtereinheit 60 und eine Steuerungsvorrichtung 55 auf. Der Wechselrichter 31 ist konfiguriert, Gleichstromleistung, die aus einer Leistungsspeichervorrichtung B1 zugeführt wird, in Wechselstromleistung umzuwandeln, und die umgewandelte Wechselstromleistung dem Elektromotor 13 zuzuführen. Die Filtereinheit 60 ist an einer Eingangsseite des Wechselrichters 31 angeschlossen. Die Steuerungsvorrichtung 55 ist konfiguriert, einen Verbindungszustand zwischen der Leistungsspeichervorrichtung B1 und dem elektrischen Verdichter 10 auf der Grundlage einer Änderung in der Resonanzfrequenz in einem Stromkreis, der die Filtereinheit 60 aufweist, zu bestimmen.As has been described above, has an electric compressor 10 an electric motor 13 , an inverter 31 , a filter unit 60 and a control device 55. The inverter 31 is configured to convert DC power supplied from a power storage device B1 into AC power, and the converted AC power to the electric motor 13 supply. The filter unit 60 is at an input side of the inverter 31 connected. The control device 55 is configured to a connection state between the power storage device B1 and the electric compressor 10 based on a change in the resonant frequency in a circuit connecting the filter unit 60 has to determine.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2017058647 [0001]JP 2017058647 [0001]
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JP 5953240 [0003, 0004]JP 5953240 [0003, 0004]