特許 6432681 電動圧縮機の駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6432681

(24)【登録日】2018年11月16日

(45)【発行日】2018年12月5日

(54)【発明の名称】電動圧縮機の駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/20 20160101AFI20181126BHJP

   H02P 6/18 20160101ALI20181126BHJP

【ＦＩ】

   H02P6/20

   H02P6/18

【請求項の数】10

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2017-528353(P2017-528353)

(86)(22)【出願日】2016年6月23日

(86)【国際出願番号】JP2016068712

(87)【国際公開番号】WO2017010256

(87)【国際公開日】20170119

【審査請求日】2017年7月27日

(31)【優先権主張番号】特願2015-140823(P2015-140823)

(32)【優先日】2015年7月14日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】特許業務法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】酒井 剛志

【審査官】 尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１０２１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０６９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−０２７９０９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ６／２０

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

同期電動機（１２）のステータコイル（１４）から発生する回転磁界によりロータ（１３）を回転させて、このロータの回転力によって圧縮機構（１１）を駆動して流体を圧縮する電動圧縮機（１０）の駆動装置であって、
複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６）から構成されるインバータ回路（５１）と、
前記複数のスイッチング素子をスイッチングさせることにより、直流電源（７０）から出力される直流電圧に基づいて前記インバータ回路から前記ステータコイルに交流電流を流して前記ステータコイルから前記回転磁界を発生させる駆動部（５３）と、
前記圧縮機構の停止後に前記圧縮機構が再び起動する際、前記圧縮機構の流体吸入口側と流体吐出口側との間の圧力差が所定値以上であるか否かを判定する判定部（Ｓ１１３）と、
前記圧縮機構が再び起動を開始するときの初期の所定時間における前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定して、前記圧縮機構が再び起動するときに前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すように前記駆動部を制御する再起動部（Ｓ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９、Ｓ１１８Ａ、Ｓ１１９Ａ）と、
前記圧力差を示す圧力差情報を求める算出部（Ｓ１０７、Ｓ１２２）と、
前記圧縮機構を停止させるように前記駆動部を制御する停止部（Ｓ１０６）と、を備え、
前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定したときには、前記圧力差が所定値未満であると前記判定部が判定したときに比べて、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を前記再起動部が少なく設定し、
前記複数のスイッチング素子は、直列接続された一対のスイッチング素子を相毎に構成することにより、複数対のスイッチング素子を構成し、前記複数対のスイッチング素子は、正極母線（５１ａ）と負極母線（５１ｂ）との間にて並列接続されており、
前記再起動部は、前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すために、電圧が周期的に変化する前記相毎の電圧指令波を設定し、
前記駆動部は、前記相毎の電圧指令波が、電圧が周期的に変化するキャリア波より大きいときには前記相毎の一対のスイッチング素子のうち正極母線側スイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）をオンして負極母線側スイッチング素子（ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６）をオフし、前記相毎の前記電圧指令波が前記キャリア波より小さいときには前記負極母線側スイッチング素子をオンして前記正極母線側スイッチング素子をオフし、
さらに前記再起動部は、前記キャリア波の周波数であるキャリア周波数を設定することにより、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定し、
前記再起動部は、前記所定時間に前記駆動部で用いられる前記キャリア周波数を前記圧力差情報に基づいて設定し、
前記圧力差が大きいほど前記キャリア周波数が低くなるように前記再起動部が前記キャリア周波数を設定し、
前記算出部は、前記停止部が実行されているとき、前記インバータ回路の温度を検出する温度検出部（５８）の検出温度を前記圧力差情報とする電動圧縮機の駆動装置。

【請求項2】

同期電動機（１２）のステータコイル（１４）から発生する回転磁界によりロータ（１３）を回転させて、このロータの回転力によって圧縮機構（１１）を駆動して流体を圧縮する電動圧縮機（１０）の駆動装置であって、
複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６）から構成されるインバータ回路（５１）と、
前記複数のスイッチング素子をスイッチングさせることにより、直流電源（７０）から出力される直流電圧に基づいて前記インバータ回路から前記ステータコイルに交流電流を流して前記ステータコイルから前記回転磁界を発生させる駆動部（５３）と、
前記圧縮機構の停止後に前記圧縮機構が再び起動する際、前記圧縮機構の流体吸入口側と流体吐出口側との間の圧力差が所定値以上であるか否かを判定する判定部（Ｓ１１３）と、
前記圧縮機構が再び起動を開始するときの初期の所定時間における前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定して、前記圧縮機構が再び起動するときに前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すように前記駆動部を制御する再起動部（Ｓ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９、Ｓ１１８Ａ、Ｓ１１９Ａ）と、
前記圧力差を示す圧力差情報を求める算出部（Ｓ１０７、Ｓ１２２）と、を備え、
前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定したときには、前記圧力差が所定値未満であると前記判定部が判定したときに比べて、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を前記再起動部が少なく設定し、
前記複数のスイッチング素子は、直列接続された一対のスイッチング素子を相毎に構成することにより、複数対のスイッチング素子を構成し、前記複数対のスイッチング素子は、正極母線（５１ａ）と負極母線（５１ｂ）との間にて並列接続されており、
前記再起動部は、前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すために、電圧が周期的に変化する前記相毎の電圧指令波を設定し、
前記駆動部は、前記相毎の電圧指令波が、電圧が周期的に変化するキャリア波より大きいときには前記相毎の一対のスイッチング素子のうち正極母線側スイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）をオンして負極母線側スイッチング素子（ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６）をオフし、前記相毎の前記電圧指令波が前記キャリア波より小さいときには前記負極母線側スイッチング素子をオンして前記正極母線側スイッチング素子をオフし、
さらに前記再起動部は、前記キャリア波の周波数であるキャリア周波数を設定することにより、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定し、
前記再起動部は、前記所定時間に前記駆動部で用いられる前記キャリア周波数を前記圧力差情報に基づいて設定し、
前記圧力差が大きいほど前記キャリア周波数が低くなるように前記再起動部が前記キャリア周波数を設定し、
前記算出部は、前記再起動部が実行されているとき、前記インバータ回路の温度を検出する温度検出部（５８）の検出値、および前記インバータ回路から前記ステータコイルに流れる交流電流を検出する電流検出部（５７）の検出値のうちいずれかを前記圧力差情報とする電動圧縮機の駆動装置。

【請求項3】

同期電動機（１２）のステータコイル（１４）から発生する回転磁界によりロータ（１３）を回転させて、このロータの回転力によって圧縮機構（１１）を駆動して流体を圧縮する電動圧縮機（１０）の駆動装置であって、
複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６）から構成されるインバータ回路（５１）と、
前記複数のスイッチング素子をスイッチングさせることにより、直流電源（７０）から出力される直流電圧に基づいて前記インバータ回路から前記ステータコイルに交流電流を流して前記ステータコイルから前記回転磁界を発生させる駆動部（５３）と、
前記圧縮機構の停止後に前記圧縮機構が再び起動する際、前記圧縮機構の流体吸入口側と流体吐出口側との間の圧力差が所定値以上であるか否かを判定する判定部（Ｓ１１３）と、
前記圧縮機構が再び起動を開始するときの初期の所定時間における前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定して、前記圧縮機構が再び起動するときに前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すように前記駆動部を制御する再起動部（Ｓ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９、Ｓ１１８Ａ、Ｓ１１９Ａ）と、
前記圧力差を示す圧力差情報を求める算出部（Ｓ１０７、Ｓ１２２）と、
前記再起動部の実行後に、前記インバータ回路から前記ステータコイルに流れる交流電流を検出する電流検出部（５７）の検出値を電流指令値に近づけるように前記駆動部を制御する通常制御部（Ｓ１０３）と、を備え、
前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定したときには、前記圧力差が所定値未満であると前記判定部が判定したときに比べて、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を前記再起動部が少なく設定し、
前記複数のスイッチング素子は、直列接続された一対のスイッチング素子を相毎に構成することにより、複数対のスイッチング素子を構成し、前記複数対のスイッチング素子は、正極母線（５１ａ）と負極母線（５１ｂ）との間にて並列接続されており、
前記再起動部は、前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すために、電圧が周期的に変化する前記相毎の電圧指令波を設定し、
前記駆動部は、前記相毎の電圧指令波が、電圧が周期的に変化するキャリア波より大きいときには前記相毎の一対のスイッチング素子のうち正極母線側スイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）をオンして負極母線側スイッチング素子（ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６）をオフし、前記相毎の前記電圧指令波が前記キャリア波より小さいときには前記負極母線側スイッチング素子をオンして前記正極母線側スイッチング素子をオフし、
さらに前記再起動部は、前記キャリア波の周波数であるキャリア周波数を設定することにより、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定し、
前記再起動部は、前記所定時間に前記駆動部で用いられる前記キャリア周波数を前記圧力差情報に基づいて設定し、
前記圧力差が大きいほど前記キャリア周波数が低くなるように前記再起動部が前記キャリア周波数を設定し、
前記算出部は、前記通常制御部が実行されているとき、前記インバータ回路の温度を検出する温度検出部（５８）の検出値、前記電流検出部によって検出される検出値、および前記電流指令値のうちいずれかを前記圧力差情報とする電動圧縮機の駆動装置。

【請求項4】

動作に伴って動作音を発生する車載装置（２１、４１）を備える自動車に適用され、
前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定した場合において、前記車載装置を動作させる制御を行うマスキング部（Ｓ１１５、Ｓ１１６）を備え、
前記相毎の前記一対のスイッチング素子がスイッチングする際に前記キャリア周波数に起因して前記電動圧縮機から音が発生するときに前記マスキング部が前記車載装置から動作音を発生させるようになっている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電動圧縮機の駆動装置。

【請求項5】

動作に伴って動作音を発生する車載装置（２１、４１）を備える自動車に適用され、同期電動機（１２）のステータコイル（１４）から発生する回転磁界によりロータ（１３）を回転させて、このロータの回転力によって圧縮機構（１１）を駆動して流体を圧縮する電動圧縮機（１０）の駆動装置であって、
複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６）から構成されるインバータ回路（５１）と、
前記複数のスイッチング素子をスイッチングさせることにより、直流電源（７０）から出力される直流電圧に基づいて前記インバータ回路から前記ステータコイルに交流電流を流して前記ステータコイルから前記回転磁界を発生させる駆動部（５３）と、
前記圧縮機構の停止後に前記圧縮機構が再び起動する際、前記圧縮機構の流体吸入口側と流体吐出口側との間の圧力差が所定値以上であるか否かを判定する判定部（Ｓ１１３）と、
前記圧縮機構が再び起動を開始するときの初期の所定時間における前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定して、前記圧縮機構が再び起動するときに前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すように前記駆動部を制御する再起動部（Ｓ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９、Ｓ１１８Ａ、Ｓ１１９Ａ）と、
前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定した場合において、前記車載装置を動作させる制御を行うマスキング部（Ｓ１１５、Ｓ１１６）とを備え、
前記複数のスイッチング素子は、直列接続された一対のスイッチング素子を相毎に構成することにより、複数対のスイッチング素子を構成し、前記複数対のスイッチング素子は、正極母線（５１ａ）と負極母線（５１ｂ）との間にて並列接続されており、
前記再起動部は、前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すために、電圧が周期的に変化する前記相毎の電圧指令波を設定し、
前記駆動部は、前記相毎の電圧指令波が、電圧が周期的に変化するキャリア波より大きいときには前記相毎の一対のスイッチング素子のうち正極母線側スイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）をオンして負極母線側スイッチング素子（ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６）をオフし、前記相毎の前記電圧指令波が前記キャリア波より小さいときには前記負極母線側スイッチング素子をオンして前記正極母線側スイッチング素子をオフし、
さらに前記再起動部は、前記キャリア波の周波数であるキャリア周波数を設定することにより、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定し、
前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定したときには、前記圧力差が所定値未満であると前記判定部が判定したときに比べて、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を前記再起動部が少なく設定し、
前記相毎の前記一対のスイッチング素子がスイッチングする際に前記キャリア周波数に起因して前記電動圧縮機から音が発生するときに前記マスキング部が前記車載装置から動作音を発生させるようになっている電動圧縮機の駆動装置。

【請求項6】

前記圧力差を示す圧力差情報を求める算出部（Ｓ１０７、Ｓ１２２）を備え、
前記再起動部は、前記所定時間に前記駆動部で用いられる前記キャリア周波数を前記圧力差情報に基づいて設定し、
前記圧力差が大きいほど前記キャリア周波数が低くなるように前記再起動部が前記キャリア周波数を設定する請求項５に記載の電動圧縮機の駆動装置。

【請求項7】

前記再起動部は、前記所定時間に前記駆動部で用いられる前記キャリア周波数を前記圧力差情報に基づいて設定するとともに、この設定した前記キャリア周波数を前記駆動部で用いる前記所定時間を前記圧力差情報に基づいて設定し、
前記圧力差が大きいほど前記所定時間が長くなるように前記再起動部が前記所定時間を設定する請求項１、２、３、４、６のいずれか１つに記載の電動圧縮機の駆動装置。

【請求項8】

前記直流電源は、前記正極母線と前記負極母線との間に接続されている請求項１ないし７のいずれか１つに記載の電動圧縮機の駆動装置。

【請求項9】

前記直流電源は、スター結線されて中性点（１４ｘ）を有する前記ステータコイルの前記中性点と、前記正極母線および前記負極母線のうちいずれか一方の母線との間に接続されている請求項１ないし７のいずれか１つに記載の電動圧縮機の駆動装置。

【請求項10】

前記流体としての冷媒を圧縮する前記電動圧縮機（１０）と、
前記電動圧縮機から吐出される冷媒が車室外空気に放熱する第１熱交換器（２０）と、
前記第１熱交換器から流れた冷媒が車室内空気から吸熱する第２熱交換器（４０）と、
前記電動圧縮機、前記第１熱交換器、および前記第２熱交換器とともに冷凍サイクルを構成し、前記第１熱交換器の冷媒出口から前記第２熱交換器の冷媒入口に流れる冷媒を減圧する減圧弁（３０）と、
前記第１熱交換器を通過する前記車室外空気の空気流を発生させる第１送風機（２１）と、
前記第２熱交換器を通過する前記車室内空気の空気流を発生させる第２送風機（４１）と、を備える自動車に搭載され、
前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定した場合において、前記再起動部が前記駆動部を制御する前に、前記第１送風機および前記第２送風機のうち少なくとも１つの送風機を制御して前記第１熱交換器および第２熱交換器のうち前記１つの送風機に対応する熱交換器を通過する空気流を発生させることにより、前記冷媒および前記空気流の間で熱を移動させて前記圧力差を小さくする圧力制御部（Ｓ１１５、Ｓ１１６）を備える請求項１ないし９のいずれか１つに記載の電動圧縮機の駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【関連出願への相互参照】

【0001】

本出願は、２０１５年７月１４日に出願された日本特許出願番号２０１５−１４０８２３号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。

【技術分野】

【0002】

本開示は、電動圧縮機の駆動装置に関するものである。

【背景技術】

【0003】

従来、電動圧縮機用の同期モータの駆動装置では、低圧冷媒と高圧冷媒との圧力差に対する起動性と、インバータ回路の寿命の両方を考慮した起動制御が、例えば特許文献１に記載されている。

【0004】

この特許文献１では、圧縮機の停止指令が発生されたときのインバータ回路からステータコイルへ流れる電流値に基づいて、次に起動するときにインバータ回路からステータコイルへ流れる起動電流の目標電流値が決められている。

【0005】

圧縮機の停止指令が発生されたときの前記電流値が大きいときには、圧力差が大きいとして、目標電流値を大きくしている。圧縮機の停止指令が発生されたときの前記電流値が小さいときには、圧力差が小さいとして、目標電流値を小さくしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４−３８０２号公報

【発明の概要】

【0007】

上記特許文献１の駆動装置では、上述の如く、圧縮機の停止指令が発生されたときのインバータ回路からステータコイルへ流れる電流値に基づいて、次に起動するときの起動電流の目標電流値を決めている。しかし、前記電流値が大きいときには、圧力差が大きいとして、目標電流値を大きくしている。このため、圧力差が大きいときにはインバータ回路から発生する熱量が多くなる。

【0008】

本開示は、圧縮機構の停止後にロータを再び起動する際に圧力差が大きいときにインバータ回路が発熱することを抑えるようにした電動圧縮機の駆動装置を提供することを目的とする。

【0009】

本開示の１つの観点によれば、同期電動機のステータコイルから発生する回転磁界によりロータを回転させて、このロータの回転力によって圧縮機構を駆動して流体を圧縮する電動圧縮機の駆動装置は、
複数のスイッチング素子から構成されるインバータ回路と、
複数のスイッチング素子をスイッチングさせることにより、直流電源から出力される直流電圧に基づいてインバータ回路からステータコイルに交流電流を流してステータコイルから回転磁界を発生させる駆動部と、
圧縮機構の停止後に圧縮機構が再び起動する際、圧縮機構の流体吸入口側と流体吐出口側との間の圧力差が所定値以上であるか否かを判定する判定部と、
圧縮機構が再び起動を開始するときの初期の所定時間における複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定して、圧縮機構が再び起動するときにロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流をインバータ回路からステータコイルに流すように駆動部を制御する再起動部と、
前記圧力差を示す圧力差情報を求める算出部（Ｓ１０７、Ｓ１２２）と、
前記圧縮機構を停止させるように前記駆動部を制御する停止部（Ｓ１０６）と、を備え、
圧力差が所定値以上であると判定部が判定したときには、圧力差が所定値未満であると判定部が判定したときに比べて、複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を再起動部が少なく設定し、
前記複数のスイッチング素子は、直列接続された一対のスイッチング素子を相毎に構成することにより、複数対のスイッチング素子を構成し、前記複数対のスイッチング素子は、正極母線（５１ａ）と負極母線（５１ｂ）との間にて並列接続されており、
前記再起動部は、前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すために、電圧が周期的に変化する前記相毎の電圧指令波を設定し、
前記駆動部は、前記相毎の電圧指令波が、電圧が周期的に変化するキャリア波より大きいときには前記相毎の一対のスイッチング素子のうち正極母線側スイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）をオンして負極母線側スイッチング素子（ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６）をオフし、前記相毎の前記電圧指令波が前記キャリア波より小さいときには前記負極母線側スイッチング素子をオンして前記正極母線側スイッチング素子をオフし、
さらに前記再起動部は、前記キャリア波の周波数であるキャリア周波数を設定することにより、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定し、
前記再起動部は、前記所定時間に前記駆動部で用いられる前記キャリア周波数を前記圧力差情報に基づいて設定し、
前記圧力差が大きいほど前記キャリア周波数が低くなるように前記再起動部が前記キャリア周波数を設定し、
前記算出部は、前記停止部が実行されているとき、前記インバータ回路の温度を検出する温度検出部（５８）の検出温度を前記圧力差情報とする。
また、別の観点によれば、同期電動機（１２）のステータコイル（１４）から発生する回転磁界によりロータ（１３）を回転させて、このロータの回転力によって圧縮機構（１１）を駆動して流体を圧縮する電動圧縮機（１０）の駆動装置は、
複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６）から構成されるインバータ回路（５１）と、
前記複数のスイッチング素子をスイッチングさせることにより、直流電源（７０）から出力される直流電圧に基づいて前記インバータ回路から前記ステータコイルに交流電流を流して前記ステータコイルから前記回転磁界を発生させる駆動部（５３）と、
前記圧縮機構の停止後に前記圧縮機構が再び起動する際、前記圧縮機構の流体吸入口側と流体吐出口側との間の圧力差が所定値以上であるか否かを判定する判定部（Ｓ１１３）と、
前記圧縮機構が再び起動を開始するときの初期の所定時間における前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定して、前記圧縮機構が再び起動するときに前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すように前記駆動部を制御する再起動部（Ｓ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９、Ｓ１１８Ａ、Ｓ１１９Ａ）と、
前記圧力差を示す圧力差情報を求める算出部（Ｓ１０７、Ｓ１２２）と、を備え、
前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定したときには、前記圧力差が所定値未満であると前記判定部が判定したときに比べて、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を前記再起動部が少なく設定し、
前記複数のスイッチング素子は、直列接続された一対のスイッチング素子を相毎に構成することにより、複数対のスイッチング素子を構成し、前記複数対のスイッチング素子は、正極母線（５１ａ）と負極母線（５１ｂ）との間にて並列接続されており、
前記再起動部は、前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すために、電圧が周期的に変化する前記相毎の電圧指令波を設定し、
前記駆動部は、前記相毎の電圧指令波が、電圧が周期的に変化するキャリア波より大きいときには前記相毎の一対のスイッチング素子のうち正極母線側スイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）をオンして負極母線側スイッチング素子（ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６）をオフし、前記相毎の前記電圧指令波が前記キャリア波より小さいときには前記負極母線側スイッチング素子をオンして前記正極母線側スイッチング素子をオフし、
さらに前記再起動部は、前記キャリア波の周波数であるキャリア周波数を設定することにより、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定し、
前記再起動部は、前記所定時間に前記駆動部で用いられる前記キャリア周波数を前記圧力差情報に基づいて設定し、
前記圧力差が大きいほど前記キャリア周波数が低くなるように前記再起動部が前記キャリア周波数を設定し、
前記算出部は、前記再起動部が実行されているとき、前記インバータ回路の温度を検出する温度検出部（５８）の検出値、および前記インバータ回路から前記ステータコイルに流れる交流電流を検出する電流検出部（５７）の検出値のうちいずれかを前記圧力差情報とする。
また、別の観点によれば、同期電動機（１２）のステータコイル（１４）から発生する回転磁界によりロータ（１３）を回転させて、このロータの回転力によって圧縮機構（１１）を駆動して流体を圧縮する電動圧縮機（１０）の駆動装置は、
複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６）から構成されるインバータ回路（５１）と、
前記複数のスイッチング素子をスイッチングさせることにより、直流電源（７０）から出力される直流電圧に基づいて前記インバータ回路から前記ステータコイルに交流電流を流して前記ステータコイルから前記回転磁界を発生させる駆動部（５３）と、
前記圧縮機構の停止後に前記圧縮機構が再び起動する際、前記圧縮機構の流体吸入口側と流体吐出口側との間の圧力差が所定値以上であるか否かを判定する判定部（Ｓ１１３）と、
前記圧縮機構が再び起動を開始するときの初期の所定時間における前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定して、前記圧縮機構が再び起動するときに前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すように前記駆動部を制御する再起動部（Ｓ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９、Ｓ１１８Ａ、Ｓ１１９Ａ）と、
前記圧力差を示す圧力差情報を求める算出部（Ｓ１０７、Ｓ１２２）と、
前記再起動部の実行後に、前記インバータ回路から前記ステータコイルに流れる交流電流を検出する電流検出部（５７）の検出値を電流指令値に近づけるように前記駆動部を制御する通常制御部（Ｓ１０３）と、を備え、
前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定したときには、前記圧力差が所定値未満であると前記判定部が判定したときに比べて、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を前記再起動部が少なく設定し、
前記複数のスイッチング素子は、直列接続された一対のスイッチング素子を相毎に構成することにより、複数対のスイッチング素子を構成し、前記複数対のスイッチング素子は、正極母線（５１ａ）と負極母線（５１ｂ）との間にて並列接続されており、
前記再起動部は、前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すために、電圧が周期的に変化する前記相毎の電圧指令波を設定し、
前記駆動部は、前記相毎の電圧指令波が、電圧が周期的に変化するキャリア波より大きいときには前記相毎の一対のスイッチング素子のうち正極母線側スイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）をオンして負極母線側スイッチング素子（ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６）をオフし、前記相毎の前記電圧指令波が前記キャリア波より小さいときには前記負極母線側スイッチング素子をオンして前記正極母線側スイッチング素子をオフし、
さらに前記再起動部は、前記キャリア波の周波数であるキャリア周波数を設定することにより、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定し、
前記再起動部は、前記所定時間に前記駆動部で用いられる前記キャリア周波数を前記圧力差情報に基づいて設定し、
前記圧力差が大きいほど前記キャリア周波数が低くなるように前記再起動部が前記キャリア周波数を設定し、
前記算出部は、前記通常制御部が実行されているとき、前記インバータ回路の温度を検出する温度検出部（５８）の検出値、前記電流検出部によって検出される検出値、および前記電流指令値のうちいずれかを前記圧力差情報とする。

【0010】

これによれば、圧力差が所定値以上であるときには、圧力差が所定値未満であるときに比べて、ロータが再び起動を開始するときの初期の所定時間における単位時間あたりのスイッチング回数を少なくすることができる。このため、圧縮機構の停止後に再びロータを起動する場合において圧力差が大きいときにインバータ回路が発熱することを抑えることができる。

【0011】

但し、スイッチング回数とは、複数のスイッチング素子において、オン、オフのうち一方の状態から他方の状態に変化する回数のことである。正極母線側スイッチング素子は、複数のスイッチング素子のうち正極母線に接続されているスイッチング素子である。負極母線側スイッチング素子は、複数のスイッチング素子のうち負極母線に接続されているスイッチング素子である。

【0012】

また、別の観点によれば、電動圧縮機の駆動装置は、動作に伴って動作音を発生する車載装置を備える自動車に適用され、
圧力差が所定値以上であると判定部が判定した場合において、車載装置を動作させる制御を行うマスキング部を備え、
相毎の一対のスイッチング素子がスイッチングする際にキャリア周波数に起因してインバータ回路から振動音が発生するときにマスキング部が車載装置から動作音を発生させるようになっている。

【0013】

これによれば、インバータ回路からの振動音を車載装置からの動作音によってマスキングして、インバータ回路からの振動音が乗員等に違和感を与えること未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態における冷凍サイクル装置の電気的構成を示す図である。

【図2】図１の制御回路の圧縮機制御処理を示すフローチャートである。

【図3】図２中の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。

【図4】図１の駆動回路で用いられる相毎の電圧指令波とキャリア波とを示す図である。

【図5】図１の駆動回路で用いられる相毎の電圧指令波とキャリア波とを示す図である。

【図6】図１の駆動回路で用いられる相毎の電圧指令波とキャリア波とを示す図である。

【図7】第１実施形態において再起動時におけるキャリア周波数の変化を示す図である。

【図8】第１実施形態において再起動時におけるキャリア周波数の変更に伴って損失の低下を示す模式図である。

【図9】第１実施形態においてキャリア周波数および損失の関係を示すヒストグラムである。

【図10】第２実施形態の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。

【図11】第２実施形態において再起動時におけるキャリア周波数の変化を示す図である。

【図12】第３実施形態の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。

【図13】第３実施形態において再起動時におけるキャリア周波数の変化を示す図である。

【図14】第４実施形態の制御回路の圧縮機制御処理を示すフローチャートである。

【図15】第５実施形態における駆動装置の電気的構成を示す図である。

【図16】第６実施形態における駆動装置の電気的構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

【0016】

（第１実施形態）
図１に本開示に係る電動圧縮機の駆動装置が適用された冷凍サイクル装置１の第１実施形態を示す。冷凍サイクル装置１は、自動車に搭載された車載冷凍サイクル装置である。本実施形態の自動車は、走行用モータを備える電気自動車やハイブリット自動車である。

【0017】

冷凍サイクル装置１は、車載空調装置を構成するものであって、電動圧縮機１０、凝縮器２０、減圧弁３０、蒸発器４０、駆動装置５０、および電子制御装置６０を備える。

【0018】

電動圧縮機１０は、圧縮機構１１、および同期電動機１２を備える。圧縮機構１１は、同期電動機１２のロータ１３の回転力によって冷媒（すなわち流体）を吸入して圧縮して吐出する。圧縮機構１１としては、例えばスクロール式圧縮機やロータリ式圧縮機が用いられる。

【0019】

同期電動機１２は、ロータ１３およびステータコイル１４を備える。ロータ１３は、回転軸１３ａを通して回転力を圧縮機構１１に出力する。ロータ１３としては、例えば複数の永久磁石が埋め込まれたものが用いられる。

【0020】

ステータコイル１４は、Ｕ相コイル１４ａ、Ｖ相コイル１４ｂ、およびＷ相コイル１４ｃをスター結線して中性点１４ｘを備える。ステータコイル１４は、ロータ１３に回転磁界を与える。

【0021】

凝縮器２０は、圧縮機構１１から吐出される高圧冷媒を電動ファン２１から送風される車室外空気により冷却する熱交換器である。電動ファン２１は、凝縮器２０を通過する車室外空気の流れを発生させる。凝縮器２０および電動ファン２１は、自動車のエンジンルーム内に配置されている。

【0022】

減圧弁３０は、凝縮器２０によって冷却された高圧冷媒を減圧する。具体的には、減圧弁３０は、凝縮器２０の冷媒出口および蒸発器４０の冷媒入口の間の冷媒通路の断面積を制御する弁体３１、およびこの弁体を駆動する電動アクチュエータ３２から構成されている。

【0023】

蒸発器４０は、減圧弁３０により減圧された低圧冷媒により電動ファン４１から送風される車室内空気を冷却する。電動ファン４１は、蒸発器４０を通過する車室内空気の流れを発生させる。蒸発器４０および電動ファン４１は、車室内のうちインストメントパネルの下側に配置されて、車室内空調装置を構成する。

【0024】

駆動装置５０は、インバータ回路５１、コンデンサ５２、駆動回路５３、検出回路５４、制御回路５５、電圧センサ５６、電流センサ５７、および温度センサ５８を備える。

【0025】

インバータ回路５１は、高圧電源７０の出力電圧に基づいて三相交流電流をステータコイル１４に流す。高圧電源７０は、インバータ回路５１等に直流電圧を出力する直流電源である。インバータ回路５１は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６およびダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６から構成されている。

【0026】

スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４は負極母線５１ｂと正極母線５１ａとの間に直列接続されている。スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５は負極母線５１ｂと正極母線５１ａとの間で直列接続されている。スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６は負極母線５１ｂと正極母線５１ａとの間で直列接続されている。

【0027】

正極母線５１ａは、高圧電源７０の正極電極に接続され、負極母線５１ｂは、高圧電源７０の負極電極に接続されている。

【0028】

スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４は、Ｗ相に対応するように設けられており、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４の共通接続点Ｔ１は、Ｗ相コイル１４ｃに接続されている。スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５は、Ｖ相に対応するように設けられており、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５の共通接続点Ｔ２は、Ｖ相コイル１４ｂに接続されている。スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６は、Ｕ相に対応するように設けられており、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６の共通接続点Ｔ３は、Ｕ相コイル１４ａに接続されている。

【0029】

なお、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラスイッチング素子や電界効果型スイッチング素子等の半導体スイッチング素子が用いられている。

【0030】

ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６のうち対応するスイッチング素子に逆並列になるように配置されている。

【0031】

コンデンサ５２の正極電極は、インバータ回路５１の正極母線５１ａに接続されている。コンデンサ５２の負極電極は、インバータ回路５１の負極母線５１ｂに接続されている。

【0032】

コンデンサ７１の正極電極は、高圧電源７０の正極電極に接続され、コンデンサ７１の負極電極は、高圧電源７０の負極電極に接続されている。コンデンサ５２の正極電極とコンデンサ７１の正極電極との間には、コイル７２が接続されている。

【0033】

本実施形態のコイル７２、コンデンサ５２、７１は、正極母線５１ａおよび負極母線５１ｂの間に電圧を安定させるＬＣフィルタを構成する。

【0034】

駆動回路５３は、ＰＷＭ制御処理によってインバータ回路５１をスイッチング動作させるパルス状の制御信号を出力する。ＰＷＭ制御処理は、制御回路５５から与えられる電圧指令波とキャリア波との比較に応じてインバータ回路５１をスイッチング動作させる処理である。本実施形態のキャリア波は、基準電位（具体的には、零電位）から正極側および負極側に電圧が周期的に変化する三角波である。

【0035】

検出回路５４は、センサ５６、５７、５８の各検出信号を制御回路５５の演算処理で使用される状態量に変換する。電圧センサ５６は、コンデンサ５２の正極電極および負極電極の間の電圧を検出する電圧センサである。本実施形態の電圧センサ５６としては、抵抗分圧方式等のセンサが用いられる。

【0036】

電流センサ５７は、Ｕ相電流ｉｕ、Ｖ相電流ｉｖ、およびＷ相電流ｉｗをそれぞれ検出する。Ｕ相電流ｉｕは、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６の共通接続点Ｔ３からＵ相コイル１４ａに流れる電流である。Ｖ相電流ｉｖは、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５の共通接続点Ｔ２からＶ相コイル１４ｂに流れる電流である。Ｗ相電流ｉｗは、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４の共通接続点Ｔ１からＷ相コイル１４ｃに流れる電流である。

【0037】

なお、図１中電流ｉｕ、１ｖ、ｉｗの電流の流れる方向は、それぞれ各矢印の方向を正とする。本実施形態の電流センサ５７は、カレントトランス方式、ホール素子方式、およびシャント抵抗方式等の電流センサが用いられる。

【0038】

温度センサ５８は、インバータ回路５１の温度を検出するセンサである。本実施形態では、温度センサ５８としては、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、・・・・ＳＷ６のうちいずれかの表面温度や雰囲気温度を検出する温度センサを用いる。

【0039】

制御回路５５は、マイクロコンピュータ、メモリ、タイマ等から構成され、検出回路５４の出力信号と電子制御装置６０から与えられる回転数指令値Ｎｍとに基づいて、駆動回路５３を介してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６を制御する制御処理を実行する。

【0040】

電子制御装置６０は、エアコンＥＣＵである。電子制御装置６０は、エアコンスイッチ６１や各種の空調センサの出力信号に基づいて、空調制御処理を実行する。空調制御処理では、電子制御装置６０は、駆動装置５０を介して同期電動機１２を制御するとともに、電動ファン２１、４１、および減圧弁３０を制御する。エアコンスイッチ６１は、乗員の操作によって、電動圧縮機１０の運転、および停止を指令するスイッチである。

【0041】

なお、電子制御装置６０、駆動回路５３、検出回路５４、および制御回路５５は、低圧電源の出力電圧によって動作する。低圧電源は、その出力電圧が高圧電源７０の出力電圧よりも低く設定されている。

【0042】

次に、本実施形態の冷凍サイクル装置１の作動について説明する。

【0043】

まず、電子制御装置６０は、エアコンスイッチ６１や各種の空調センサの出力信号に基づいて、圧縮機構１１を起動させるべきか否かを繰り返し判定する。そして電子制御装置６０は、この判定毎に判定結果に基づいて、ＯＮフラグ或いはＯＦＦフラグを動作フラグとして制御回路５５に出力する。ＯＮフラグは、制御回路５５に対して圧縮機構１１を起動させる起動指令である。ＯＦＦフラグは、制御回路５５に対して圧縮機構１１を停止させる停止指令である。

【0044】

さらに、電子制御装置６０は、エアコンスイッチ６１や各種の空調センサの出力信号に基づいて、回転数指令値Ｎｍを求める。回転数指令値Ｎｍは、ロータ１３の目標回転数である。

【0045】

制御回路５５は、図２、図３に示すフローチャートにしたがって、圧縮機制御処理を実行する。図２は圧縮機制御処理を示すフローチャートである。図３は、図２中の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。

【0046】

圧縮機制御処理の実行は、電源スイッチがオンされて低圧電源から制御回路５５に直流電力が供給されたときに、開始される。

【0047】

まず、制御回路５５は、ステップＳ１００では、電子制御装置６０から動作フラグを取得する。次に、この取得した動作フラグはＯＮフラグであるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。そして、動作フラグがＯＦＦフラグであるときにはステップＳ１０１でＮＯと判定して、ステップＳ１００に戻る。このため、動作フラグとしてのＯＦＦフラグを繰り返し取得する場合には、ステップＳ１００における動作フラグの取得処理およびステップＳ１０１のＮＯ判定を繰り返す。

【0048】

その後、動作フラグとしてのＯＮフラグを取得したときにはステップＳ１０１でＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップＳ１０２において起動制御を実行する。本実施形態の起動制御としては、ロータ１３の回転を開始させてロータ１３の回転数を所定回転数Ｎｃまで徐々に上昇させる強制転流制御を実行する。

【0049】

なお、所定回転数Ｎｃは、ステータコイル１４に発生する誘起電圧が所定値以上になり、制御回路５５がセンサ５６、５７の検出値によってロータ１３の回転数を求めることが可能になるロータ１３の回転数である。

【0050】

具体的には、制御回路５５は、ロータ１３の実際の回転数Ｎａを所定回転数Ｎｃまで徐々に上昇させるための電圧指令波を算出する。この電圧指令波は、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流の大きさがロータ１３の回転を開始できる所定電流値となるように設定される。以下、説明の便宜上、強制転流制御で用いられる電圧指令波を電圧指令波ＶＳとする。電圧指令波ＶＳは、図４に例示されている。

【0051】

電圧指令波ＶＳは、相毎の電圧指令波をなすもので、Ｕ相指令波ＶＵ、Ｖ相指令波ＶＶ、およびＷ相指令波ＶＷから構成される三相の指令波である。指令波ＶＵ、ＶＶ、ＶＷは、キャリア波Ｋｎの基準電位と同一電位の基準電位から正極側および負極側に電圧が周期的に変化する正弦波である。

【0052】

本実施形態のキャリア波Ｋｎは、図４に示すように、基準電位（具体的には、零電位）から正極側および負極側に電圧が周期的に変化する三角波である。キャリア波Ｋｎの波高値ＶＢとしては、電圧センサ５６の検出値が設定される。この場合、キャリア波Ｋｎの周波数（以下、キャリア周波数という）としてｆｐｗｍ１が用いられる。

【0053】

制御回路５５は、このようなキャリア波Ｋｎと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。このため、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎとを相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。

【0054】

Ｕ相指令波ＶＵは、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６に対応している。Ｕ相指令波ＶＵがキャリア波Ｋｎより大きいときには、駆動回路５３は、正極母線５１ａ側のスイッチング素子ＳＷ３をオンして負極母線５１ｂ側のスイッチング素子ＳＷ６をオフする。Ｕ相指令波ＶＵがキャリア波Ｋｎより小さいときには、駆動回路５３は、スイッチング素子ＳＷ３をオフしてスイッチング素子ＳＷ６をオンする。

【0055】

Ｖ相指令波ＶＶは、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５に対応している。駆動回路５３は、Ｕ相指令波ＶＵの場合と同様に、Ｖ相指令波ＶＶとキャリア波Ｋｎとの比較に応じて、正極母線５１ａ側のスイッチング素子ＳＷ２および負極母線５１ｂ側のスイッチング素子ＳＷ５のうち一方のスイッチング素子をオフして、他方のスイッチング素子をオンする。

【0056】

駆動回路５３は、同様に、Ｗ相指令波ＶＷとキャリア波Ｋｎとの比較に応じて、正極母線５１ａ側のスイッチング素子ＳＷ１および負極母線５１ｂ側のスイッチング素子ＳＷ４のうち一方のスイッチング素子をオフして、他方のスイッチング素子をオンする。

【0057】

駆動回路５３は、このようにスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定し、この決定された情報を含む制御信号を求めることになる。駆動回路５３は、このような制御信号をインバータ回路５１に出力する。このため、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６がスイッチング動作する。これに伴い、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流がステータコイル１４に流れる。このため、ステータコイル１４から回転磁界が発生する。これに伴い、ロータが回転磁界に同期して回転する。これにより、ロータ１３の回転数を所定回転数Ｎｃまで徐々に上昇させることができる。

【0058】

次に制御回路５５は、ステップＳ１０３において、通常制御処理を実行する。まず、電子制御装置６０から指令される回転数指令値Ｎｍに基づいて電流指令値Ｉｓを求める。電流指令値Ｉｓは、インバータ回路５１からステータコイル１４に出力されるべき目標値としての三相交流電流の大きさおよび位相を示す情報である。

【0059】

ここで、電圧センサ５６の検出値、および電流センサ５７の検出値に基づいてロータ１３の実際の回転数Ｎａを求める。そして、実際の回転数Ｎａを回転数指令値Ｎｍに近づけるとともに、電流センサ５７の検出値を電流指令値Ｉｓに近づけるための電圧指令波を求める。電圧指令波は、Ｕ相指令波、Ｖ相指令波、およびＷ相指令波からなるものである。以下、通常制御処理で用いられる電圧指令波を強制転流制御で用いられる電圧指令波ＶＳと区別するために、通常制御処理で用いられる電圧指令波を電圧指令波ＶＳａとする。

【0060】

さらに制御回路５５は、キャリア周波数がｆｐｗｍ１であるキャリア波Ｋｎと電圧指令波ＶＳａとを駆動回路５３に設定する。このため、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳａとキャリア波Ｋｎと相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。駆動回路５３は、この決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。

【0061】

このため、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６がスイッチング動作する。これに伴い、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流がステータコイル１４に流れる。このため、ステータコイル１４から回転磁界が発生する。これに伴い、ロータが回転磁界に同期して回転する。これにより、ロータ１３の回転数を回転数指令値Ｎｍに追従させるようにロータ１３の回転数を制御することができる。

【0062】

このように制御されるロータ１３の回転力によって圧縮機構１１が駆動される。このため、圧縮機構１１が蒸発器４０の冷媒出口側から冷媒を吸入して圧縮して高圧冷媒を吐出する。このため、高圧冷媒は凝縮器２０において、電動ファン２１から送風される車室外空気により冷却される。この冷却された高圧冷媒は、減圧弁３０によって減圧される。そして、この減圧された低圧冷媒は、蒸発器４０において、電動ファン４１から送風される車室内空気から吸熱して蒸発する。

【0063】

なお、電動ファン２１、４１、および減圧弁３０の電動アクチュエータ３２は、電子制御装置６０によって制御される。

【0064】

次に、ステップＳ１０４において、電子制御装置６０から動作フラグを取得する。さらに、圧縮機構１１の冷媒吸入口側および冷媒吐出口側の間の冷媒圧力差を示す差圧判定情報を取得する（ステップＳ１０７）。

【0065】

本実施形態の差圧判定情報としては、例えば、温度センサ５８によって検出されるインバータ回路５１の温度が用いられる。

【0066】

ここで、ロータ１３から圧縮機構１１に出力されるトルク（以下、単にトルクともいう）と、冷媒圧力差とは、相関関係を有する。トルクは、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流によって発生するため、トルクと三相交流電流とは相関関係を有する。さらに、インバータ回路５１から発生する熱は、三相交流電流の大きさによって変化するため、熱と三相交流電流とは、相関関係を有する。このため、冷媒圧力差と熱とは相間関係を有する。したがって、温度センサ５８の検出温度によって冷媒圧力差を推定することができる。

【0067】

次に制御回路５５は、このステップＳ１０４で取得した動作フラグはＯＮフラグであるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。動作フラグがＯＮフラグであるときにはＹＥＳとステップＳ１０５で判定する。これに伴い、ステップＳ１０３に戻る。このため、動作フラグがＯＮフラグである限り、通常制御処理（ステップＳ１０３）、動作フラグ取得処理（ステップＳ１０４）、差圧判定情報取得処理（ステップＳ１０７）、およびステップＳ１０５のＹＥＳ判定を繰り返し実行する。

【0068】

そして制御回路５５は、ステップＳ１０７を実行する毎に、差圧判定情報を繰り返し取得する。このため、Ｎ回目のステップＳ１０７で取得した差圧判定情報を、（Ｎ−１）回目のステップＳ１０７で取得した差圧判定情報に置き換えてメモリに記憶する。Ｎ、（Ｎ−１）は、ステップＳ１０７の実行回数である。

【0069】

その後、ステップＳ１０４において電子制御装置６０から動作フラグとしてＯＦＦフラグを取得すると、ステップＳ１０５でＮＯと判定して、タイマによるカウントを開始する。タイマは、ステップＳ１０５でＮＯと判定してから経過した時間をカウントするタイマである。以下、タイマにより計測された時間を計測時間ｔという。

【0070】

次のステップＳ１０６に移行して、ロータ１３を停止させる停止制御処理を行う。具体的には、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６を全てオフさせる制御信号を駆動回路５３からインバータ回路５１に出力させる。これに伴い、インバータ回路５１は、インバータ回路５１からステータコイル１４に三相交流電流を流すことを止める。これにより、ロータ１３、および圧縮機構１１が停止する。

【0071】

次に制御回路５５は、ステップＳ１０８において、上記ステップＳ１０７で取得した差圧判定情報に基づいて差圧フラグをメモリに設定する。

【0072】

具体的には、温度センサ５８の検出温度が温度Ｔａ未満であるときには、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であるとして、差圧フラグとしての差圧フラグＮをメモリに設定する。

【0073】

温度センサ５８の検出温度が温度Ｔａ以上で、かつ温度Ｔｂ未満であるときには、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上、かつ閾値Ｓ２未満であるとして、差圧フラグとしての差圧フラグＡをメモリに設定する。なお、温度Ｔｂは温度Ｔａより大きい。また、閾値Ｓ２は閾値Ｓ１より大きい。

【0074】

温度センサ５８の検出温度が温度Ｔｂ以上であるときには、冷媒圧力差が閾値Ｓ２以上であるとして、差圧フラグとしての差圧フラグＢをメモリに設定する。

【0075】

このようにインバータ回路５１の温度に基づいて差圧フラグをメモリに記憶することができる。

【0076】

次に、ステップＳ１０９では、電子制御装置６０から動作フラグを取得する。次に、ステップＳ１１０において、タイマによりカウントされた計測時間ｔが所定時間以上であるか否かを判定する。

【0077】

ここで、計測時間ｔが所定時間未満であるときには、ステップＳ１１０でＮＯと判定する。次に、上記ステップＳ１０９で取得した動作フラグがＯＦＦフラグであるときにはＮＯとステップＳ１１１で判定して、ステップＳ１０９に戻る。このため、計測時間ｔが所定時間未満であり、かつ動作フラグがＯＦＦフラグである限り、動作フラグ取得処理（ステップＳ１０９）、ステップＳ１１０のＮＯ判定、およびステップＳ１１１のＮＯ判定を繰り返す。

【0078】

また、タイマによりカウントされた計測時間ｔが所定時間未満であり、かつステップＳ１０９で取得した動作フラグはＯＮフラグであるときには、ステップＳ１１０でＮＯと判定して、かつステップＳ１１１でＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップＳ１２０の再起動制御処理を実行する。図３は、ステップＳ１２０の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。

【0079】

制御回路５５は、再起動制御処において、まず図３のステップＳ１１３において、メモリに設定された差圧フラグが差圧フラグＡ、差圧フラグＢ、および差圧フラグＮのうちいずれであるかを判定する。

【0080】

まず、上記ステップＳ１１３において、差圧フラグが差圧フラグＮであると判定したきには、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であるとして、電動ファン２１、４１の動作を開始するために制御信号を電子制御装置６０に出力する。このため、電子制御装置６０が電動ファン２１、４１を制御して電動ファン２１、４１による送風を開始させる。したがって、凝縮器２０を通過する車室外空気の空気流れと、蒸発器４０を通過する車室内空気の空気流れとが発生する（ステップＳ１１４）。

【0081】

これに加えて制御回路５５は、起動モードＮにおいて強制転流制御によって圧縮機構１１の再起動制御を行う（ステップＳ１１７）。

【0082】

具体的には、ＰＷＭ制御処理で用いる図４に示すキャリア波Ｋｎと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。キャリア波Ｋｎは、キャリア周波数がｆｐｗｍ１であるキャリア波である。

【0083】

このため、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎとを相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定し、この決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。

【0084】

このように制御信号がインバータ回路５１に与えられると、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６がスイッチング動作する。これに伴い、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流がステータコイル１４に流れる。

【0085】

したがって、ステータコイル１４から回転磁界が発生する。これに伴い、ロータが回転磁界に同期して回転する。これにより、ロータ１３の回転数を所定回転数Ｎｃまで徐々に上昇させることができる。このとき、圧縮機構１１がロータ１３の回転力により駆動される。

【0086】

これにより、圧縮機構１１が低圧冷媒を蒸発器４０の冷媒出口から吸入して圧縮して高圧冷媒を吐出する。凝縮器２０は、圧縮機構１１から吐出される高圧冷媒から車室外空気に放熱させる。減圧弁３０は、凝縮器２０によって冷却された高圧冷媒を減圧する。蒸発器４０は、減圧弁３０により減圧された低圧冷媒によって車室内空気を冷却する。その後、制御回路５５は、ステップＳ１０３に移行する。

【0087】

一方、制御回路５５は、上記ステップＳ１１３において、差圧フラグが差圧フラグＡであると判定したとき、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上、かつ閾値Ｓ２未満であるとして、電動ファン２１、４１の動作を開始するために制御信号を電子制御装置６０に出力する。このため、凝縮器２０を通過する車室外空気の空気流れと、蒸発器４０を通過する車室内空気の空気流れとが発生する（ステップＳ１１５）。

【0088】

これに加えて制御回路５５は、差圧起動モードＡにおいて強制転流制御によって圧縮機構１１の再起動制御を行う（ステップＳ１１８）。

【0089】

まず、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳに用いるキャリア波Ｋａと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。初期の所定時間ＴＳについては図７に例示され、キャリア波Ｋａについては図５に例示される。キャリア波Ｋａは、キャリア周波数がｆｐｗｍ２であるキャリア波である。ｆｐｗｍ２は、ｆｐｗｍ１よりも低いキャリア周波数である。

【0090】

このため、駆動回路５３は、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳの間において、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋａと相毎に比較する。そして駆動回路５３は、比較結果に基づいて、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定し、この決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。

【0091】

その後、図７に示すように、所定時間ＴＳ以降になると、制御回路５５は、キャリア波Ｋｎと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。

【0092】

このように差圧起動モードＡでは、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳには駆動回路５３がキャリア波Ｋａを用いて、所定時間ＴＳ以降になると駆動回路５３がキャリア波Ｋｎを用いる。

【0093】

このため、所定時間ＴＳ以降では、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎと相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定し、この決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。

【0094】

このような制御信号がインバータ回路５１に出力されることにより、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６がスイッチング動作する。これに伴い、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流がステータコイル１４に流れる。したがって、ステータコイル１４から回転磁界が発生する。

【0095】

これに伴い、ロータ１３が回転磁界に同期して回転する。これにより、ロータ１３の回転数を所定回転数Ｎｃまで徐々に上昇させることができる。このとき、圧縮機構１１がロータ１３の回転力により駆動される。これにより、圧縮機構１１が低圧冷媒を吸入して圧縮して高圧冷媒を吐出する。これに伴い、凝縮器２０、減圧弁３０、および蒸発器４０が上述と同様に作動する。その後、制御回路５５は、ステップＳ１０３に移行する。

【0096】

一方、制御回路５５は、上記ステップＳ１１３において、差圧フラグが差圧フラグＢであると判定したとき、冷媒圧力差が閾値Ｓ２以上であるとし、電動ファン２１、４１の動作を開始するために制御信号を電子制御装置６０に出力する。このため、凝縮器２０を通過する車室外空気の空気流れと、蒸発器４０を通過する車室内空気の空気流れとが発生する（ステップＳ１１５）。

【0097】

これに加えて、差圧起動モードＢにおいて強制転流制御によって圧縮機構１１の再起動制御を行う（ステップＳ１１９）。

【0098】

まず、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳに用いるキャリア波Ｋｂと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。キャリア波Ｋｂは図６に例示されている。キャリア波Ｋｂは、キャリア周波数がｆｐｗｍ３であるキャリア波である。ｆｐｗｍ３は、ｆｐｗｍ２よりも低いキャリア周波数である。

【0099】

このため、駆動回路５３は、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳにおいて、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｂと相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。そして、駆動回路５３はこの決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。

【0100】

そして、所定時間ＴＳ以降になると、制御回路５５は、キャリア波Ｋｎと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。

【0101】

このため、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎとを相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定し、この決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。

【0102】

このように差圧起動モードＢでは、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳには、駆動回路５３がキャリア波Ｋｂを用いて、所定時間ＴＳ以降になると駆動回路５３がキャリア波Ｋｎを用いる。

【0103】

ここで、差圧起動モードＢと差圧起動モードＡとは、所定時間ＴＳに駆動回路５３で用いるキャリア周波数が相違するだけで、その他の作動は同様である。このため、差圧起動モードＢにおける圧縮機構１１の再起動制御の説明を簡素化する。

【0104】

本実施形態では、差圧起動モードＡ、或いは差圧起動モードＢにおいて、ステップＳ１１８、Ｓ１１９の圧縮機構１１の再起動制御を行う前に、電動ファン２１、４１を作動させる。

【0105】

ここで、キャリア周波数ｆｐｗｍ２、ｆｐｗｍ３が人間の可聴周波数の範囲内に入っているときには、インバータ回路５１において、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、・・・ＳＷ６のスイッチング動作に伴って、耳障りな振動音が発生する。この振動音は、キャリア周波数ｆｐｗｍ２、ｆｐｗｍ３に起因して発生する。

【0106】

そこで、本実施形態では、ステップＳ１１８、Ｓ１１９における圧縮機構１１の再起動制御の実行中に、上記ステップＳ１１５の送風制御処理により電動ファン２１、４１を送風させる。このとき、電動ファン２１、４１からファンの風切り音や電動モータの回転音が発生する。このような電動ファン２１、４１から発生する動作音がインバータ回路５１や電動圧縮機１０のステータコイル１４から発生する振動音をマスキングすることになる。このため、インバータ回路５１から発生する耳障りな振動音が乗員等に違和感を与えることを未然に防ぐことができる。

【0107】

また、制御回路５５が、図２のステップＳ１０５でＮＯと判定してから、ステップＳ１１１でＮＯ判定を繰り返し実行すると、計測時間ｔが長くなる。この場合、冷媒吸入口および冷媒吐出口の間の冷媒圧力差に起因して、圧縮機構１１や減圧弁３０の隙間を通して冷媒が流れるため、冷媒圧力差が小さくなる。

【0108】

このため、制御回路５５は、ステップＳ１１１でＮＯ判定を繰り返し実行した後に、計測時間ｔが所定時間以上になると、ステップＳ１１０でＹＥＳと判定する。

【0109】

この場合、制御回路５５は、メモリに設定された差圧フラグ、およびタイマによる計測時間ｔを初期化する（ステップＳ１１２）。これにより、メモリに記憶される差圧判定情報および計測時間ｔが破棄されることなる。

【0110】

その後、ステップＳ１００に戻る。このため、ステップＳ１００で動作フラグを取得し、この動作フラグがＯＮフラグであるときには、ステップＳ１０１でＹＥＳと判定して、ステップＳ１０２の起動制御を実行する。このため、駆動回路５３は、ＰＷＭ制御処理においてキャリア周波数ｆｐｗｍ１であるキャリア波Ｋｎが用いられる。その後、ステップＳ１０３・・・Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１９、Ｓ１００、Ｓ１０１、Ｓ１０２を繰り返す。

【0111】

制御回路５５は、このように圧縮機制御処理を実行することにより、計測時間ｔが所定時間以上になると、ステップＳ１１０でＹＥＳと判定して、メモリに記憶される差圧判定情報や計測時間ｔを破棄する（ステップＳ１１２）。また制御回路５５は、計測時間ｔが所定時間未満で、かつステップＳ１１１でＹＥＳと判定すると、ステップＳ１２０の再起動制御処理を実行する。

【0112】

以上説明した本実施形態によれば、駆動装置５０は、インバータ回路５１を備える。インバータ回路５１には、直列接続された一対のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６が相毎に設けられ、正極母線５１ａと負極母線５１ｂとの間に複数対のスイッチング素子が並列接続されている。駆動回路５３は、電圧が周期的に変化する相毎の電圧指令波ＶＳが、電圧が周期的に変化するキャリア波より大きいときには相毎の一対のスイッチング素子のうち正極母線側スイッチング素子をオンして負極母線側スイッチング素子をオフする。また駆動回路５３は、相毎の電圧指令波ＶＳがキャリア波より小さいときには負極母線側スイッチング素子をオンして正極母線側スイッチング素子をオフする。駆動回路５３が相毎の一対のスイッチング素子をオン、オフすることにより、高圧電源７０の出力電圧に基づいてインバータ回路５１からステータコイル１４に三相交流電流を流してステータコイル１４から回転磁界を発生させるようになっている。

【0113】

制御回路５５は、圧縮機構１１の起動時にロータ１３の回転数を所定回転数Ｎｃまで上昇させる三相交流電流をインバータ回路５１からステータコイル１４に流すようにインバータ回路５１を駆動回路５３を介して制御する。

【0114】

ここで、電動圧縮機１０以外の走行用モータ等の機器で大電力を利用する場合には、電動圧縮機１０を停止させたり、或いは乗員の操作ミス等によりエアコンスイッチ６１をマニュアル操作して電動圧縮機１０を停止させたりするシーンが考えられる。

【0115】

このため、電動圧縮機１０を再起動させる条件としてまれに起きる厳しい条件が存在する。例えば、電動圧縮機１０を最大出力で駆動しているときに、突然停止された後、即再起動要求が電子制御装置６０から要求される条件である。電動圧縮機１０が最大出力で駆動していた状況ということは、車載空調装置としては高い空調性能が必要な環境条件であり、できる限り速やかな電動圧縮機１０の再起動が要求される。このため、冷媒圧力差が大きい状態で、電動圧縮機１０を起動させることが必要となる場合がある。

【0116】

そこで、制御回路５５は、圧縮機構１１の停止後に駆動回路５３を制御して圧縮機構１１が再び起動するときの冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であるか否かを判定する。制御回路５５は、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であると判定したとき、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であると判定したときに比べて、圧縮機構１１の再び起動を開始するときの初期の所定時間に駆動回路５３で用いられるキャリア波の周波数を少なく設定することを特徴とする。

【0117】

以上により、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であるときには、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であるときに比べて、再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳにおけるスイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６の単位時間あたりのスイッチング回数を少なくすることができる。スイッチング回数とは、スイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６において、オン、オフのうち一方の状態から他方の状態に変化する回数のことである。このため、圧縮機構１１が再び起動する場合において冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であるときに、スイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６、コンデンサ５２、７１、およびコイル７２の損失を小さくすることができる。これにより、再起動時において冷媒圧力差が大きいときに、図８に示すように、インバータ回路５１等の発熱を抑えることができる。

【0118】

本実施形態では、制御回路５５は、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であるときキャリア周波数をｆｐｗｍ１（例えば、２０ｋＨｚ）とする。また制御回路５５は、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上で、かつ閾値Ｓ２未満であるときキャリア周波数をｆｐｗｍ２（例えば、１０ｋＨｚ）とする。また制御回路５５は、冷媒圧力差が閾値Ｓ２以上であるときキャリア周波数をｆｐｗｍ３（例えば、５ｋＨｚ）とする。

【0119】

ここで、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、・・・ＳＷ６等の損失Ｗは、図９に示すように、キャリア周波数が小さくなるほど、小さくなる。このため、冷媒圧力差が大きくなるほど、損失Ｗを小さくすることができる。したがって、冷媒圧力差が閾値Ｓ２以上であるときには、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上で、かつ閾値Ｓ２未満であるときに比べて、キャリア周波数の下げ幅を増やすことにより、損失Ｗをより一層小さくすることができる。

【0120】

このように本実施形態では、図８で示すように、制御回路５５は、キャリア周波数は変化させるが、電動圧縮機１０を駆動するための電流値を変化させない。したがって、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であっても、同期電動機１２から圧縮機構１１への出力不足等が問題となることはなく、圧縮機構１１が再起動することに支障はない。

【0121】

これら効果により、電動圧縮機１０の差圧起動モードＡ、Ｂを実行する際に熱対策や起動電流の増大等をすることなく、また体格を増大することなく、速やかに圧縮機構１１を再起動することが可能である。

【0122】

本実施形態では、制御回路５５が電子制御装置６０から動作フラグとしてＯＦＦフラグを繰り返し取得し、かつ上記のステップＳ１０６の停止制御処理を実行後に経過した経過時間が所定時間以上になると、メモリに設定された差圧フラグを初期化する。このため、実際の冷媒圧力差が小さくなった状態で、差圧起動モードＡや差圧起動モードＢで圧縮機構１１の起動を行うことを未然に防止することができる。

【0123】

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、再起動時に駆動回路５３に用いるキャリア周波数を冷媒圧力差に基づいて設定した例について説明したが、これに代えて、次のようにする。

【0124】

すなわち、本第２実施形態では、再起動時に駆動回路５３で用いるキャリア周波数を冷媒圧力差に基づいて設定し、この設定したキャリア周波数を駆動回路５３に用いる初期の所定時間を冷媒圧力差に基づいて設定する。

【0125】

図１０は、第２実施形態の圧縮機制御処理における、ステップＳ１２０の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。図１０のフローチャートは、図３のフローチャートの代替に用いられる。図１０と図３で同一符号が付されたステップにおいては、同一の処理が実行される。図１０中のステップＳ１１８Ａは、図３中のステップＳ１１８の代わりに用いられている。図１０中のステップＳ１１９Ａは、図３中のステップＳ１１９の代わりに用いられている。

【0126】

制御回路５５は、ステップＳ１１３において、差圧フラグが差圧フラグＢであると判定したときに、ステップＳ１１６を経てステップＳ１１９Ａに移行して、差圧起動モードＢ’で再起動する。

【0127】

このとき、制御回路５５は、再び起動を開始するときの初期の所定時間に用いるキャリア波Ｋａと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定するとともに、キャリア波Ｋａを用いる初期の所定時間としての初期の所定時間ＴＳｂを駆動回路５３に設定する。

【0128】

このため、駆動回路５３は、図１１に示すように、初期の所定時間ＴＳｂにおいて、キャリア波Ｋｂに代わるキャリア波Ｋａと電圧指令波ＶＳと比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。

【0129】

その後、所定時間ＴＳｂ以降では、制御回路５５は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎを駆動回路５３に設定する。

【0130】

したがって、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎと相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。

【0131】

制御回路５５は、ステップＳ１１３において、差圧フラグが差圧フラグＡであると判定したときに、ステップＳ１１５を経てステップＳ１１８Ａに移行して、差圧起動モードＡ’で再起動する。

【0132】

このとき、制御回路５５は、再び起動を開始するときの初期の所定時間に用いるキャリア波Ｋａと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定するとともに、キャリア波Ｋａを用いる初期の所定時間として、図１１に示す所定時間ＴＳａを、駆動回路５３に設定する。

【0133】

このため、駆動回路５３は、初期の所定時間ＴＳａにおいて、キャリア波Ｋａと電圧指令波ＶＳと比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。

【0134】

その後、所定時間ＴＳａ以降では、制御回路５５は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎを駆動回路５３に設定する。

【0135】

したがって、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎとを相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。

【0136】

このように、制御回路５５は、差圧フラグが差圧フラグＡであると判定したときにはキャリア波Ｋａを用いる初期の所定時間を所定時間ＴＳａとする。また制御回路５５は、差圧フラグが差圧フラグＢであると判定したときに、キャリア波Ｋａを用いる初期の所定時間を所定時間ＴＳｂとする。

【0137】

ここで、図１１に示すように、所定時間ＴＳａは、所定時間ＴＳｂに比べて短く設定されている。このため、差圧フラグが差圧フラグＢであるときには、差圧フラグが差圧フラグＡである場合に比べて、キャリア波Ｋａを用いる所定時間が長くなる。このため、冷媒圧力差が大きくなるほど、キャリア波Ｋａを用いる時間が長くなる。よって、冷媒圧力差が大きくなるほど、損失Ｗを小さくする時間を長くすることができる。

【0138】

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、通常制御処理の実行中に差圧判定情報を取得するようにした例について説明したが、これに代えて、再起動制御処理の実行中に差圧判定情報を取得する本第３実施形態について説明する。

【0139】

図１２は、第３実施形態の圧縮機制御処理中におけるステップＳ１２０の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。図１２のフローチャートは、図３のフローチャートの代わりに用いられる。図１２と図３で同一符号が付されたステップＳにおいては、同一の処理が実行される。図１２は、図３において、ステップＳ１２２、Ｓ１２３、Ｓ１２４を追加したものである。

【0140】

本実施形態では、制御回路５５は、ステップＳ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９のいずれかで再起動制御処理を実行した後、ステップＳ１２２において、冷媒圧力差を示す差圧判定情報を取得する。本実施形態の差圧判定情報としては、電流センサ５７によって検出される三相交流電流を差圧判定情報として用いる。

【0141】

再起動制御処理の実行中では、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流の大きさは、ロータ１３の回転を開始できる所定電流値に制御され、三相交流電流の位相は、ロータ１３から出力されるトルクによって変化する。トルクと冷媒圧力差は、相関関係にある。このため、三相交流電流によってトルクを求めることができる。よって、電流センサ５７によって検出される三相交流電流によって冷媒圧力差を求めることができる。その後、ステップＳ１２３において、上記ステップＳ１０８と同様、上記ステップＳ１２２で取得した差圧判定情報に基づいて差圧フラグをメモリに設定する。

【0142】

ここで、制御回路５５は、ステップＳ１１８の差圧起動モードＡ或いはステップＳ１１９の差圧起動モードＢにおいて圧縮機構１１の再起動制御を実施する前に、ステップＳ１１５或いはステップＳ１１６において、電動ファン２１、４１による送風処理を行う。

【0143】

このとき、電動ファン２１によって凝縮器２０を通過する車室外空気の流れが発生する。凝縮器２０では、高圧冷媒から車室外空気に熱が移動する。このため、圧縮機構１１の冷媒吐出口側の高圧冷媒の圧力が小さくなる。

【0144】

電動ファン４１によって蒸発器４０を通過する車室内空気の流れが発生する。蒸発器４０では、車室内空気から低圧冷媒に熱が移動する。このため、圧縮機構１１の冷媒吸入口側の低圧冷媒の圧力が高くなる。これにより、冷媒圧力差を小さくなる。

【0145】

さらに、制御回路５５が電子制御装置６０を介して減圧弁３０を制御することにより、凝縮器２０の冷媒出口および蒸発器４０の冷媒入口の間の冷媒通路の断面積を大きくする。つまり、減圧弁３０の開度を大きくして、冷媒圧力差をさらに小さくすることができる。

【0146】

次のステップＳ１２４において、再起動制御が終了したか否かを判定する。具体的には、電圧センサ５６の検出値、および電流センサ５７の検出値に基づいてロータ１３の実際の回転数Ｎａを求める。この実際の回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃに到達したか否かを判定する。実際の回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃ未満であるときには、再起動制御が終了していないとしてステップＳ１２４においてＮＯと判定する。これに伴い、ステップＳ１１３に戻る。このため、実際の回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃ未満である限り、ステップＳ１１３〜Ｓ１１９、Ｓ１２２、Ｓ１２３、およびステップＳ１２４のＮＯ判定を繰り返す。このため、実際の回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃ未満である限り、差圧判定情報を繰り返し取得し、この取得する毎に、メモリに設定される差圧フラグを更新することになる。

【0147】

例えば、再起動開始後の１回目のステップＳ１１３において、メモリに設定された差圧フラグが差圧フラグＢであると判定したときには、ステップＳ１１６を経てから、差圧起動モードＢにおいてロータ１３の再起動制御を行う（ステップＳ１１９）。

【0148】

その後、１回目よりも後のＮ回目のステップＳ１１３において、メモリに設定された差圧フラグが差圧フラグＡであると判定したときには、ステップＳ１１５を経てから、差圧起動モードＡにおいてロータ１３の再起動制御を行う（ステップＳ１１８）。

【0149】

次に、Ｎ回目よりも後のＭ回目のステップＳ１１３において、メモリに設定された差圧フラグが差圧フラグＮであると判定したときには、ステップＳ１１４を経てから、差圧起動モードＮにおいてロータ１３の再起動制御を行う（ステップＳ１１７）。

【0150】

このように差圧フラグが差圧フラグＢ、差圧フラグＡ、差圧フラグＮの順に変化するに伴い、図１３に示すように、キャリア周波数がｆｐｗｍ３、ｆｐｗｍ２、ｆｐｗｍ１の順に変化する。

【0151】

その後、実際の回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃに到達すると、再起動制御が終了したとしてステップＳ１２４においてＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップＳ１０３に移行する。

【0152】

以上説明した本実施形態によれば、再起動制御処理の実行中に差圧判定情報を繰り返し取得し、この取得する毎に、メモリに設定される差圧フラグを更新することになる。このため、冷媒圧力差の変化に伴って駆動回路５３で用いるキャリア周波数を更新することができる。

【0153】

本実施形態では、電動ファン２１、４１の送風によって冷媒圧力差を小さくする。さらに、減圧弁３０の開度を大きくして、冷媒圧力差をさらに小さくする。このため、ロータ１３から圧縮機構１１に出力されるトルクを下げることができる。よって、インバータ回路５１から発生する熱量を下げることができる。

【0154】

（第４実施形態）
上記第１実施形態では、ステップＳ１０３の通常制御を実行しているときに、差圧判定情報を取得した例について説明したが、これに代えて、ステップＳ１０６の停止制御を実行しているときに差圧判定情報を取得する本第４実施形態について説明する。

【0155】

図１４は、第４実施形態の圧縮機制御処理を示すフローチャートである。図１４と図２で同一符号が付されたステップにおいては、同一の処理が実行される。図１４のフローチャートでは、ステップＳ１０７がステップＳ１０６、Ｓ１０８の間に配置されている。本実施形態の制御回路５５がステップＳ１０７において、ステップＳ１０６のロータ１３の停止制御を実行しているときに、差圧判定情報を取得する。本実施形態の差圧判定情報としては、温度センサ５８によって検出されるインバータ回路５１の温度が用いられる。

【0156】

ここで、温度センサ５８の検出温度は、ステップＳ１０５でＮＯと判定したときのインバータ回路５１から発生した熱等によって決まる。温度センサ５８の検出温度は、ステップＳ１０６の停止制御の実行直前にステップＳ１０３の通常制御によってインバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流によって変化する。したがって、温度センサ５８の検出温度と、ステップＳ１０６の停止制御の実行直前のトルクとは、相関関係がある。ステップＳ１０６の停止制御の実行直前のトルクと、ステップＳ１０６の停止制御の実行直前の冷媒圧力差とは、相関関係がある。このため、温度センサ５８の検出温度によって冷媒圧力差を推定することができる。

【0157】

（第５実施形態）
上記第１〜第４実施形態では、高圧電源７０を正極母線５１ａと負極母線５１ｂとの間に接続した例について説明したが、これに代えて、図１５に示すように、高圧電源７０をステータコイル１４の中性点１４ｘと負極母線５１ｂとの間に接続してもよい。

【0158】

図１５は、本第５実施形態の駆動装置５０の電気回路構成を示す。図１５と図１で同一の符号が付された要素は同一のものであり、それらについての説明を省略する。本実施形態のステータコイル１４の中性点１４ｘは、高圧電源７０を介してグランドに接続されている。

【0159】

上記第５実施形態では、コンデンサ５２を正極母線５１ａと負極母線５１ｂとの間に接続した例について説明したが、これに代えて、コンデンサ５２をステータコイル１４の中性点１４ｘと正極母線５１ａとの間に接続してもよい。

【0160】

（第６実施形態）
上記第５実施形態では、高圧電源７０をステータコイル１４の中性点１４ｘと負極母線５１ｂとの間に接続した例について説明したが、これに代えて、図１６に示すように、高圧電源７０をステータコイル１４の中性点１４ｘと正極母線５１ａとの間に接続してもよい。

【0161】

図１６は、本第６実施形態の駆動装置５０の電気回路構成を示す。図１６と図１で同一の符号が付された要素は同一のものであり、それらについての説明を省略する。本実施形態のステータコイル１４の中性点１４ｘはグランドに接続されている。

【0162】

上記第６実施形態では、コンデンサ５２を正極母線５１ａと負極母線５１ｂとの間に接続した例について説明したが、これに代えて、コンデンサ５２をステータコイル１４の中性点１４ｘと負極母線５１ｂとの間に接続してもよい。

【0163】

（他の実施形態）
（１）上述の第１実施形態では、ステップＳ１０７において、差圧判定情報としては、インバータ回路５１の温度を用いた例について説明したが、これに代えて、（ａ）（ｂ）（ｃ）のようにしてもよい。

【0164】

（ａ）インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流を検出する電流センサ５７の検出値を差圧判定情報として用いてもよい。

【0165】

ここで、トルクと冷媒圧力差とは、相関関係にある。三相交流電流とトルクは、相関関係にある。このため、電流センサ５７によって検出される三相交流電流によって冷媒圧力差を推定することができる。

【0166】

（ｂ）電流指令値Ｉｓを差圧判定情報として用いる。

【0167】

ステップＳ１０３の通常制御処理では、電流センサ５７により検出される三相交流電流を電流指令値Ｉｓに近づけるための三相交流電流がインバータ回路５１からステータコイル１４に流れる。このため、電流センサ５７により検出される三相交流電流は、電流指令値Ｉｓに近い値になる。したがって、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流に近い値を電流指令値Ｉｓとして求めることができる。これにより、電流指令値Ｉｓによって冷媒圧力差を推定することができる。

【0168】

このように、三相交流電流や電流指令値Ｉｓによって冷媒圧力差を推定し、この推定した冷媒圧力差によって差圧フラグを設定することになる。

【0169】

（ｃ）上記（ａ）で求められた冷媒圧力差、上記（ｂ）で求められた冷媒圧力差、およびインバータ回路５１の温度で求められた冷媒圧力差のうち、いずれか２つ以上の冷媒圧力差の平均値をステップＳ１０７の差圧判定情報として用いてもよい。

【0170】

（２）上述の第３実施形態では、制御回路５５は、ステップＳ１２２において、差圧判定情報としては、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流を差圧判定情報として用いた例について説明したが、これに代えて、差圧判定情報として温度センサ５８によって検出されるインバータ回路５１の温度を用いてもよい。

【0171】

ここで、再起動制御処理の実行時にインバータ回路５１から発生する熱は、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流によって変化する。このため、インバータ回路５１から発生する熱とトルクとは、相関関係にある。トルクと冷媒圧力差とは、相関関係にある。したがって、インバータ回路５１の温度によって冷媒圧力差を推定することができる。

【0172】

（３）上述の各実施形態では、電動圧縮機１０を冷凍サイクル装置１に適用した例について説明したが、これに代えて、冷凍サイクル装置１以外の装置に電動圧縮機１０を適用してもよい。

【0173】

（４）上述の各実施形態では、キャリア波として、基準電位から正極側および負極側に電圧が周期的に変化する三角波を用いた例を示した。しかし、これに代えて、基準電位から正極側および負極側に電圧が周期的に変化する波ならば、三角波以外の鋸波を用いてもよい。

【0174】

（５）上述の各実施形態では、多相交流同期電動機として三相交流同期電動機を用いた例を示したが、これに限らず、多相交流同期電動機として、２相、或いは、４相以上の多相交流同期電動機を用いてもよい。

【0175】

（６）上述の各実施形態では、再起動時において、冷媒圧力差によってキャリア周波数を決めた例について説明したが、これに加えて、制御回路５５は、再起動時において、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流としての起動電流の大きさを冷媒圧力差によって決めてもよい。

【0176】

例えば、冷媒圧力差が大きくなるほど、起動電流の大きさを大きくし、冷媒圧力差が小さくなるほど、起動電流の大きさを小さくすることができる。これにより、再起動時において冷媒圧力差が小さい場合にも、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６等から発生する熱量を小さくすることができる。

【0177】

（７）上述の各実施形態では、同期電動機１２においてスター結線したステータコイル１４を用いた例について説明したが、これに代えて、ステータコイル１４としてはデルタ結線したものを用いてもよい。

【0178】

（８）上述の各実施形態では、制御回路５５は、電子制御装置６０から与えられるＯＮフラグ或いはＯＦＦフラグを用いてステップＳ１０１、Ｓ１０５、Ｓ１１１の判定を行った例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。すなわち、制御回路５５は、回転数指令値Ｎｍを用いてステップＳ１０１、Ｓ１０５、Ｓ１１１の判定を行ってもよい。

【0179】

（９）上述の各実施形態では、２つの差圧起動モードＡ、Ｂ、或いは、２つの差圧起動モードＡ’、Ｂ’を用いて、再起動制御を行った例について説明したが、これに代えて、１つの差圧起動モードを用いて再起動制御を行ってもよい。

【0180】

例えば、制御回路５５は、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であるときには、起動モードＮでステップＳ１１７の再起動制御を行う。冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であるときには、差圧起動モードＡでステップＳ１１８の再起動制御を行う。

【0181】

（１０）上記各実施形態では、ステップＳ１１５、Ｓ１１６の送風処理において電動ファン４１、２１をそれぞれ動作させた例について説明したが、これに代えて、制御回路５５は、ステップＳ１１５、Ｓ１１６送風処理において電動ファン４１、２１のうちいずれか一方を動作させてもよい。

【0182】

（１１）上記各実施形態では、駆動回路５３によってＰＷＭ制御処理を実施した例について説明したが、これに代えて、制御回路５５によってＰＷＭ制御処理を実施してもよい。

【0183】

（１２）上記各実施形態では、キャリア周波数を変えることにより、スイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６の単位時間あたりのスイッチング回数を変えた例について説明した。しかし、これに限らず、制御回路５５は、キャリア周波数を用いることなく、スイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６の単位時間あたりのスイッチング回数を変えてもよい。すなわち、制御回路５５は、ＰＷＭ制御処理とは異なる制御によってスイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６の単位時間あたりのスイッチング回数を変えてもよい。

【0184】

（１３）上記各実施形態では、電動ファン２１、４１から発生する動作音によってインバータ回路５１から発生する振動音をマスキングした例について説明した。しかし、これに代えて、制御回路５５は、電動ファン２１、４１以外の車載装置から発生する動作音によってインバータ回路５１から発生する振動音をマスキングしてもよい。

【0185】

（１４）上記各実施形態では、駆動装置５０を電気自動車やハイブリット自動車に適用した例について説明した。しかし、これに代えて、電気自動車やハイブリット自動車以外で、走行用エンジンを備える自動車に、駆動装置１を適用してもよい。

【0186】

（１５）上記第２実施形態では、キャリア波Ｋａを駆動回路５３に用いる初期の所定時間を冷媒圧力差に基づいて設定した例について説明したが、これに代えて、次の（ａ）（ｂ）のようにしてもよい。（ａ）上記第３、第４、第５、第６の実施形態および他の実施形態において、制御回路５５は、キャリア波Ｋａを駆動回路５３に用いる初期の所定時間を冷媒圧力差に基づいて設定する。（ｂ）上記第１実施形態および他の実施形態において、制御回路５５は、キャリア波Ｋｂを駆動回路５３に用いる初期の所定時間を冷媒圧力差に基づいて設定する。

【0187】

（１６）なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

【0188】

ステップＳ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９、Ｓ１１８Ａ、Ｓ１１９Ａが再起動部に対応している。ステップＳ１１３が判定部に対応し、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３が正極母線側スイッチング素子に対応している。スイッチング素子ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６が負極母線側スイッチング素子に対応し、ステップＳ１０７、ステップＳ１２２が算出部に対応している。

【0189】

ステップＳ１０６が停止部に対応し、ステップＳ１０３が通常制御部に対応し、ステップＳ１１５、Ｓ１１６がマスキング部、或いは圧力制御部に対応している。凝縮器２０が第１熱交換器に対応し、電動ファン２１が車載装置、第１送風機に対応し、蒸発器４０が第２熱交換器に対応している。

【0190】

電動ファン４１が車載装置、第２送風機に対応し、駆動装置５０が駆動部に対応している。電流センサが電流検出部に対応し、温度センサ５８が温度検出部に対応し、高圧電源７０が直流電源に対応している。また、差圧判定情報が圧力差情報に対応している。なお、上記実施形態のメモリは、非遷移的実体的記憶媒体である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】