JP2007002816A - 電動圧縮機の制御装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の走行用駆動源および電動圧縮機の作動状態を考慮して、効果的な騒音低減を可能とする電動圧縮機の制御装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】 車両１に搭載されると共に、電動機１１によって駆動されて作動流体を圧縮吐出する電動圧縮機４１と、電動圧縮機４１の作動を制御する制御装置１０、１２とを有する電動圧縮機の制御装置において、制御装置１０、１２は、車両１の走行用駆動源３、４の駆動回転数あるいはそれに関連する物理量が予め定めた所定値よりも低く、且つ、電動圧縮機４１の作動回転数が予め定めた所定回転数よりも高い場合に、電動圧縮機４１を本来の作動時よりも低騒音となる低騒音モードで作動させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、例えば車両用冷凍サイクルに配設される電動圧縮機に用いて好適な電動圧縮機の制御装置およびその制御方法に関するものである。

従来、走行用駆動源としてエンジンとモータとを有するハイブリッド車両の空調装置（冷凍サイクル）に配設される電動圧縮機の制御装置として、例えば、特許文献１に示されるものが知られている。

この電動圧縮機の制御装置においては、エンジンが作動状態であると、電動圧縮機を最大トルクの得られる第１モードで回転数制御し、エンジンが非作動状態であると、第１モードよりも低騒音で電動圧縮機が駆動される第２モードで回転数制御（弱め界磁制御）するようにしており、これにより、エンジン停止時においては電動圧縮機が低騒音で作動し、エンジン停止中の車室内の静粛性を維持できるようにしている。
特開２００４−６８６６８号公報

しかしながら、近年、エンジン自身の静粛性が向上しており、エンジンが作動中であっても、エンジン音によるマスキングが成されず、電動圧縮機の騒音が問題となる場合がある。また、エンジン停止時であっても電動圧縮機が例えば低回転で作動している時には、必ずしも第２モードを実行する必要が無い場合も考えられる。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、車両の走行用駆動源および電動圧縮機の作動状態を考慮して、効果的な騒音低減を可能とする電動圧縮機の制御装置およびその制御方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、車両（１）に搭載されると共に、電動機（１１）によって駆動されて作動流体を圧縮吐出する電動圧縮機（４１）と、電動圧縮機（４１）の作動を制御する制御装置（１０、１２）とを有する電動圧縮機の制御装置において、制御装置（１０、１２）は、車両（１）の走行用駆動源（３、４）の駆動回転数あるいはそれに関連する物理量が予め定めた所定値よりも低く、且つ、電動圧縮機（４１）の作動回転数が予め定めた所定回転数よりも高い場合に、電動圧縮機（４１）を本来の作動時よりも低騒音となる低騒音モードで作動させることを特徴としている。

車両（１）の走行用駆動源（３、４）の駆動回転数あるいはそれに関連する物理量が予め定めた所定値よりも低い場合は、そのマスキング効果が得られず電動圧縮機（４１）の騒音が問題となる。加えて、電動圧縮機（４１）自身の作動回転数が予め定めた所定回転数よりも高い場合に、その騒音が問題となる。よって、両条件を満たした場合のみに低騒音モードを実行することで、必要最小限の制御で効果的な騒音低減を行うことが可能となる。

請求項２に記載の発明では、走行用駆動源（３、４）は、内燃機関（４）および電気モータ（３）の少なくとも１つであり、制御装置（１０、１２）は、駆動回転数あるいはそれに関連する物理量を、内燃機関（４）の回転数、電気モータ（３）の回転数、あるいは各回転数に対応する車速の少なくとも１つとして捉えることを特徴としている。

これにより、内燃機関車両、電気モータ車両、内燃機関と電気モータとを併用するハイブリッド車両を対象とした電動圧縮機（４１）の騒音低減が可能となる。

請求項３に記載の発明では、低騒音モードは、電動圧縮機（４１）の回転数変動を低減するモードであることを特徴としている。

これにより、電動圧縮機（４１）の回転数変動が車両（１）の騒音の主要因となる場合に、効果的に騒音低減できる。

請求項４に記載の発明では、制御装置（１０、１２）は、予め定められたトルクパターンを用いて電動圧縮機（４１）の駆動トルクを調整することで、回転数変動を低減することを特徴としている。

電動圧縮機（４１）の回転数は、その駆動トルクに応じて変動するものであるので、トルクパターンを用いて駆動トルクを調整することで、効果的に回転数変動を低減させることができる。

請求項５に記載の発明では、低騒音モードは、電動圧縮機（４１）の負荷変動を低減するモードであることを特徴としている。

これにより、電動圧縮機（４１）の負荷変動が車両（１）の騒音の主要因となる場合に、効果的に騒音低減できる。

請求項６に記載の発明では、低騒音モードは、車両（１）あるいは電動圧縮機（４１）の所定部位における振動を低減するモードであることを特徴としている。

これにより、所定部位における振動が車両（１）の騒音の主要因となる場合に、効果的に騒音低減できる。

請求項７に記載の発明では、所定部位における振動は、走行用駆動源（３、４）に電動圧縮機（４１）が取付けされて形成される構造体の共振に起因する振動であることを特徴としている。

これにより、走行用駆動源（３、４）と電動圧縮機（４１）とによる構造体の共振が車両（１）の騒音の主要因となる場合に、効果的に騒音低減できる。

請求項８に記載の発明では、低騒音モードは、特定の周波数の変動成分を有する正弦波トルクを付加して、電動圧縮機（４１）の駆動トルクの変動を低減することを特徴としている。

これにより、特定の周波数の騒音を低減でき、効果的な騒音低減が可能となる。

請求項９に記載の発明では、制御装置（１０、１２）は、騒音に関わる物理量に基づいて電動圧縮機（４１）の駆動トルク変動低減のためのフィードバック制御を実行することを特徴としている。

これにより、時々刻々と変化する騒音を低減できるので、効果的に騒音を低減できる。

請求項１０に記載の発明では、制御装置（１０、１２）は、低騒音モードの実行および停止の切替えを徐変して行うことを特徴としている。

これにより、低騒音モードの実行および停止時に急激な騒音変化が生ずるのを無くすことができるので、乗員に対する違和感を無くすことができる。

請求項１１〜請求項２０に記載の発明は、上記電動圧縮機（４１）の制御方法に関するものであり、その技術的意義は上記請求項１〜請求項１０に記載の電動圧縮機の制御装置と本質的に同じである。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る電動圧縮機制御装置１００は、後述する電動圧縮機４１、インバータ装置１２、エアコンＥＣＵ１０により構成されるものであって、ハイブリッド自動車（本発明における車両に対応）１に搭載される空調装置８に組み込まれている。図１はこの空調装置８の全体構成を示している。

ハイブリッド自動車１は、駆動力を発生するための走行用駆動源として、電力により駆動される電気モータである車両駆動用モータ（以下、車両用モータ）３と、ガソリンなどを燃料とする内燃機関である車両駆動用エンジン（以下、エンジン）４とを備えている。ハイブリッドＥＣＵ７の制御により、発進時および低速走行時には車両用モータ３からの駆動力のみにより走行し、通常走行時にはエンジン４と車両用モータ３の双方からの駆動力により走行する。具体的には、通常走行時には、エンジン４からの駆動力は２経路に分割され、分割された一方は車輪５を直接駆動し、他方は発電機６を駆動して発電する。発電された電力は、車両用モータ３を駆動して車輪５の駆動力をアシストするために利用されるほか、車両用インバータ６０で直流に変換された後、バッテリ２に蓄えられる。

空調装置８は、ハイブリッド自動車１の車室内を空調するためのエアコンユニット９と、エアコンユニット９を構成する機器を制御するエアコンＥＣＵ１０から成り、この空調装置８は車室内の温度を常に設定温度に保つように自動制御するオートエアコンである。

エアコンユニット９は、車室内の前方側に配置されて車室内に空調空気を導く空気通路を形成する空調ダクト２０、この空調ダクト２０内において空気を送る遠心式のブロワユニット３０、空調ダクト２０内を流れる空気を冷却して車室内を冷房するための冷凍サイクル４０、空調ダクト２０内を流れる空気を加熱する冷却水回路５０等から構成されている。

空調ダクト２０内の空気流れの最上流側には内外気切替え箱が設けられており、これは内気吸込口２１と外気吸込口２２とを有している。これらの吸込口２１、２２の内側には内外気切替えドア２３が回動自在に取付けられており、この内外気切替えドア２３をサーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により駆動することにより、内気吸込口２１のみが開口された内気循環モードと、外気吸込口２２のみが開口された外気導入モードとの間での吸込口モード切替えが行われる。

また、空調ダクト２０内の空気流れの最下流側は吹出口切替え箱が設けられており、デフロスタ（ＤＥＦ）開口部２４、フェイス（ＦＡＣＥ）開口部２５、およびフット（ＦＯＯＴ）開口部２６が形成されている。そして、これらの開口部２４〜２６にはそれぞれダクトが接続されており、それらのダクトの最下流端は、車両のフロントガラスの内面に向かって空調空気を吹き出すデフロスタ（ＤＥＦ）吹出口、乗員の上半身に向かって空調空気を吹き出すフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口、乗員の足元に向かって空調空気を吹き出すフット（ＦＯＯＴ）吹出口にそれぞれ開口している。各開口部２４〜２５の内側には吹出口切替えドア２７〜２９が回動自在に取付けられており、これらをサーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）によりそれぞれ駆動することにより、車室内への吹出口を、フェイス（ＦＡＣＥ）モード、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フット（ＦＯＯＴ）モード、フットデフ（Ｆ／Ｄ）モード、およびデフロスタ（ＤＥＦ）モードのいずれかに切替える。

ブロワユニット３０は、空調ダクト２０に一体的に構成されたスクロールケースに回転自在に収納された遠心式ファン３１と、この遠心式ファン３１を回転駆動するブロワモータ３２とを有している。遠心式ファン３１の回転速度（送風量）の制御は、ブロワ駆動回路３３を介してブロワモータ３２に印加される電圧を制御することにより行われる。

冷凍サイクル４０は、冷媒を圧縮する電動圧縮機４１、圧縮された冷媒を凝縮液化させる凝縮器４２、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流す気液分離器４３、液冷媒を減圧膨張させる膨張弁４４、減圧膨張された冷媒を蒸発気化させる蒸発器４５、凝縮器４２に外気を送風する冷却ファン４６、およびこれらを接続する冷媒配管等から構成されている。凝縮器４２は、ハイブリッド自動車１が走行する際に生じる走行風を受け易い場所に配設され、内部を流れる冷媒と、冷却ファン４６により送風される外気および走行風との間で熱交換を行う室外熱交換器である。蒸発器４５は、空気通路の全面を塞ぐようにして空調ダクト２０内に配設され、自身を通過する空気を冷却・除湿する室内熱交換器である。

冷却水回路５０は、図示しないウォータポンプによってエンジン４のウォータジャケットで温められた冷却水（温水）を循環させる回路で、その中にヒータコア５１を有している。このヒータコア５１は、エンジン冷却水と空調空気との間で熱交換を行うことにより空調空気を加熱する。ヒータコア５１は、空気通路を部分的に塞ぐようにして空調ダクト２０内において蒸発器４５よりも下流側に配設されている。そして、ヒータコア５１の近傍にはエアミックスドア５２が回動自在に取付けられており、これはサーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により駆動されて、その停止位置によりヒータコア５１を通過する空気量とヒータコア５１を迂回する空気量との割合を調節して、車室内へ吹き出す空気の温度を調整する。

上記冷凍サイクル４０における電動圧縮機４１は、その中の圧縮機４１ａをバッテリ２からの電力を受けて駆動する３相交流の同期モータ（本発明における電動機であり、以下、モータと呼ぶ）１１を内蔵している。このモータ１１は、制御装置としてのインバータ装置１２、およびエアコンＥＣＵ１０により制御される。

インバータ装置１２は、複数のスイッチング素子（図示せず）を有するＤＣ／ＡＣ変換部１３と、それらのスイッチング素子のオン・オフ動作を制御する駆動回路部１４とからなる。モータ１１は、駆動回路部１４、ＤＣ／ＡＣ変換部１３を介して印加されるバッテリ２からの交流電圧により駆動される。

尚、駆動回路部１４には、図２に示すように、モータ１１の回転角度および回転数を検出する回転角度、回転数検出部１４ａと、この回転角度、回転数検出部１４ａで検出された回転数と、後述するエアコンＥＣＵ１０から指示される目標回転数とを比較してモータ１１駆動のための駆動トルク信号（駆動電流信号）を以下の制御演算部１４ｃに指令する回転数指令部１４ｂと、回転数指令部１４ｂからの駆動トルク信号をＵＶＷ相へのトルク電流信号に変換して、ＤＣ／ＡＣ変換部１３に出力する制御演算部１４ｃとが設けられている。通常のモータ１１の作動制御においては、上記各部１４ａ、１４ｂ、１４ｃが使用される。更に、駆動回路部１４は、本発明の特徴である騒音低減制御のために、その制御を行うか否かの指令を行う騒音低減制御ＯＮ／ＯＦＦ指令部１４ｄと、騒音低減制御ＯＮ／ＯＦＦ指令部１４ｄからＯＮ指示された時に、回転角度、回転数検出部１４ａからの回転角度信号を用いて、モータ１１に付加するために予め定めたトルクパターン（詳細後述）を制御演算部１４ｃに生成出力するトルクパターン生成部１４ｅとを有している。

エアコンＥＣＵ１０は、車室内に配置されており、その内部には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータが設けられている。エアコンＥＣＵ１０には、車室内前面に設けられたエアコン操作パネル１５上のスイッチ類からのスイッチ信号、さらに各種センサ（図示せず）からのセンサ信号が入力される。ここで、スイッチ信号とはエアコンスイッチからのエアコン作動信号や、乗員により設定された温度を示す設定温度信号等であり、各種センサとは、車室内の空気温度を検出する内気温センサ、車室外の空気温度を検出する外気温センサ、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ、蒸発器４５を通過した直後の空気温度を検出する蒸発器出口温度センサ、ヒータコア５１に流入する冷却水の温度を検出する水温センサ、エンジン４の回転数を検出する回転数センサ、および車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ等である。これらの各センサからのセンサ信号は、エアコンＥＣＵ１０内の図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力される。

次に、上記構成に基づく作動について説明する。エアコンＥＣＵ１０は、ハイブリッド自動車１のイグニション・スイッチがＯＮされた時にバッテリ２から直流電源が供給されて作動する。図３はエアコンＥＣＵ１０によって実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。イグニション・スイッチがＯＮされてこのルーチンが起動すると、まずステップＳ１００で初期設定を行う。続いて、ステップＳ１１０で各スイッチからスイッチ信号を読み込み、ステップＳ１２０で各センサからのセンサ信号を読み込む。次に、ステップＳ１３０で、設定温度、内気温センサにて検出した内気温度、外気温センサにて検出した外気温度、および日射センサにて検出した日射量に基づいて現在の冷房負荷の状態を判断し、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。続いて、ステップＳ１４０で、目標吹出温度ＴＡＯに基づいてブロワ電圧（ブロワモータ３２に印加する電圧）を決定する。さらに、ステップＳ１５０で目標吹出温度ＴＡＯに基づいて吸込口モードを決定し、ステップＳ１６０で目標吹出温度ＴＡＯに基づいて吹出口モードを決定する。ステップＳ１７０では、目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器出口温度、冷却水温等に基づいて、エアミックスドア５２の開度を決定する。

ステップＳ１８０では、電動圧縮機４１の制御処理のためのサブルーチンを呼び出して実行し、電動圧縮機４１の作動制御を行うと共に、騒音低減が必要であれば騒音低減制御を行う（詳細後述）。

そして、ステップＳ１９０では、ブロワモータ３２、内外気切替えドア２３、吹出口切替えドア２７〜２９、エアミックスドア５２を駆動する各アクチュエータ（図示せず）およびブロワ駆動回路３３に対して、これらを各ステップＳ１４０〜Ｓ１７０で算出した目標値に制御するための制御信号を出力する。

上記ステップＳ１８０における制御の詳細について、図４、図５を用いて説明する。図４は電動圧縮機４１（モータ１１）制御処理の手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１８１で、目標吹出温度ＴＡＯおよび蒸発器出口温度に基づいて、現在の冷房負荷に応じた冷媒量を供給可能にするためのモータ１１の目標回転数Ｎｃを決定する。

続いて、ステップＳ１８２で、実際のエンジン回転数Ｎｅと予め定めた所定エンジン回転数Ｎｅ０（本発明における所定値に対応）とを比較する。ここで、所定エンジン回転数Ｎｅ０とは、エンジン回転数Ｎｅが低下して行った時にエンジン音によって電動圧縮機４１の騒音がマスキングされなくなるエンジン回転数（Ｎｅ０）として定めたものである。

上記ステップＳ１８２でエンジン回転数Ｎｅが所定エンジン回転数Ｎｅ０よりも低いと判定すると、ステップＳ１８３で、モータ１１の目標回転数Ｎｃと予め定めた所定回転数Ｎｃ０とを比較する。ここで、所定回転数Ｎｃ０とは、エンジン４の作動状態に関わらず、モータ１１の回転数を上昇させていった時に、電動圧縮機４１の騒音が問題となる回転数（Ｎｃ０）として定めたものである。

そして、上記ステップＳ１８３で、目標回転数Ｎｃが所定回転数Ｎｃ０より高いと判定すると、ステップＳ１８４で騒音低減制御（低騒音モード）を実行する。尚、ステップＳ１８２、ステップＳ１８３で共に否と判定すると、ステップＳ１８５で、騒音低減制御は実行せずに、目標回転数Ｎｃで作動するようにインバータ装置１２に指示し、通常のモータ１１の制御を行う。即ち、図５に示すように、エンジン回転数Ｎｅが低く（Ｎｅ＜Ｎｅ０）、且つ、電動圧縮機４１（モータ１１）の目標回転数Ｎｃが高い（Ｎｃ＞Ｎｃ０）場合に騒音低減制御を実行するようにしており、他の条件では騒音低減制御を行わないものとしている。

騒音低減制御においては、電動圧縮機４１の実回転数の変動を低減するようにしている。即ち、通常、圧縮機４１ａの作動時において、図６（ｂ）に示すように、冷媒の圧縮工程となる回転角度（時間）でその駆動トルクは上昇し、逆に吐出工程となる回転角度（時間）でその駆動トルクが減少する。よって、回転数は、図６（ａ）の実線に示すように、駆動トルクの上昇と共に低下し、また、駆動トルクの減少と共に上昇し、この回転数の変動が電動圧縮機４１の騒音の一要因となる。

そこで、上記ステップＳ１８３での肯定判定を得た時は、騒音低減制御ＯＮ／ＯＦＦ指令部１４ｄからＯＮの指令が出力され、トルクパターン生成部１４ｅは、予め定めたトルクパターンを制御演算部１４ｃに出力して、このトルクパターンに沿ったトルクとなるようにモータ１１の駆動トルクを制御する。トルクパターンは、図６（ｃ）に示すように、圧縮機４１ａの回転角度に対する駆動トルクの変動に対して、モータ１１のモータ駆動トルクが同一の回転角度で同一の変動傾向となるように予め設定した信号である。

このトルクパターンを用いた制御により、圧縮機４１ａにとって駆動トルクが必要とされる時にモータ１１から大きいトルクが得られ、回転数が上昇し（図６（ａ）中の上向き矢印）、また、圧縮機４１ａにとって駆動トルクが必要とされない時にはモータ１１からのトルクは小さくなり、回転数が低下し（図６（ａ）中の下向き矢印）、回転数の変動が低減される。

以上のように、本実施形態では、エンジン回転数Ｎｅが所定エンジン回転数Ｎｅ０よりも低い場合で、且つ、モータ１１（電動圧縮機４１）の目標回転数Ｎｃが所定回転数Ｎｃ０より高い場合に、騒音低減制御を実行するようにしているので、必要最小限の制御で効果的な騒音低減を行うことが可能となる（図７）。

通常、電動圧縮機４１においては、圧縮吐出に伴う回転数変動が騒音の主要因となり易く、ここでは、予め定めたトルクパターンを用いた駆動トルク制御を行うことにより効果的に回転数変動を低減することができ、それに伴う騒音低減を可能としている。

尚、騒音低減制御を実行（ステップＳ１８４）、あるいは停止（ステップＳ１８５）する際に、トルクパターン（図６（ｃ））の変動幅（振幅）に水準を持たせたものを複数設けて、騒音低減制御実行時には、モータ駆動トルクの変動幅を小さいものから大きいものにして対応し、また、騒音低減制御停止時には、モータ駆動トルクの変動幅を大きいものから小さいものにして対応することで、回転数変動を徐々に可変させることができる。よって、急激な騒音変化が生ずるのを無くすことができるので、乗員に対する違和感を無くすことができる（図７中の徐変部）。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図８〜図１１に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、電動圧縮機４１に発生する共振が騒音の主要因となる場合に対応するものとしている。

ここでは、電動圧縮機４１は、図８に示すように、エンジン４に固定されて、エンジン４との構造体を成している。そして、エンジン４および電動圧縮機４１が作動する際の、振動観測点（図８中の丸印）における共振の発生状況を予め把握している。即ち、作動時の振動（共振モード）に伴う構造体としての共振周波数ｆ０を予め把握しておき、この共振周波数ｆ０を駆動回路部１４の後述する正弦波トルク生成部１４ｆに記憶させるようにている。

正弦波トルク生成部１４ｆは、図９に示すように、駆動回路部１４において、上記第１実施形態で説明したトルクパターン生成部１４ｅに代えて設けられたものである。この正弦波トルク生成部１４ｆは、モータ駆動トルクに対して、共振によって発生して騒音の要因となる共振トルク成分を打ち消すように作用する正弦波トルク（本発明における特定の周波数の変動成分を有する正弦波トルクに対応）を生成（決定）する部位であり、生成した正弦波トルクを制御演算部１４ｃに出力するようにしている。尚、正弦波トルクは、以下の数式１、および図１０に示す制御特性図に基づいて生成されるようにしている。

（数１）
正弦波トルク＝Ｋｎ×ｓｉｎ｛ｎ×（θ−θｎ）｝
但し、Ｋｎは振幅、
ｎは電動圧縮機４１（モータ１１）の回転数、および共振周波数ｆ０に対応する次数、
θは回転角度、
θｎは共振によって発生する共振トルク成分を打ち消すための位相差値である。

本実施形態においては、正弦波トルク生成部１４ｆは上記第１実施形態で説明した図４のステップＳ１８４（騒音低減制御ＯＮ）において、図１１に示すフローチャートに基づいて正弦波トルクを生成する。即ち、ステップＳ１８４１で、振動観測点における振動（共振）を小さくするための制御パラメータとしての次数ｎ、振幅Ｋｎ、位相差値θｎを決定する。次数ｎは予め定めた電動圧縮機４１（モータ１１）の回転数、および共振周波数ｆ０との関係から決定する。振幅Ｋｎと位相差値θｎは図１０の制御特性図から回転数に応じて決定する。

そして、ステップＳ１８４２で振幅Ｋｎの徐変処理（ステップＳ１８４１〜後述するステップＳ１８４３を繰返す中で徐々に大きくしていく）を行い、ステップＳ１８４３で上記制御パラメータを用いて正弦波トルクを生成し、制御演算部１４ｃに出力する。

制御演算部１４ｃから出力された正弦波トルクは、作動中のモータ駆動トルクに上乗せされて、共振トルク成分が打ち消されて、効果的に騒音が低減される。また、ステップＳ１８４２で振幅Ｋｎを徐変するようにしているので、共振トルク成分を徐々に低減することができ、急激な騒音変化が生ずるのを無くすことができ、乗員に対する違和感を無くすことができる。

尚、騒音低減制御の実行において、電動圧縮機４１の騒音に関わる物理量、例えば上記第２実施形態における振動観測点の振動に基づいて電動圧縮機４１の駆動トルク変動を時々刻々捉えて、それを打ち消すように数式１における振幅Ｋｎと位相差値θｎの自己補正を繰返すフィードバック制御を取り入れるようにしても良い。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１２、図１３に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、騒音低減制御を行う際のハイブリッド自動車１側の判定条件を変更したものである。

即ち、図１２のフローチャートに示すように、電動圧縮機４１の制御処理において、第１実施形態（図４）のステップＳ１８２をステップＳ１８２Ａとして、車速Ｖが予め定めた所定車速Ｖ０より小さい時に、次ステップ（ステップＳ１８３）に進むようにしている。尚、所定車速Ｖ０は、所定エンジン回転数Ｎｅ０に相関する物理量であって、車速Ｖが低下して行った時にエンジン音や走行音によって電動圧縮機４１の騒音がマスキングされなくなる車速（Ｖ０）として定めたものである。

そして、第１実施形態と同様にステップＳ１８３で、目標回転数Ｎｃが所定回転数Ｎｃ０より高いと判定すると、ステップＳ１８４で騒音低減制御を実行する。尚、ステップＳ１８２Ａ、ステップＳ１８３で共に否と判定すると、ステップＳ１８５で、騒音低減制御は実行せずに、目標回転数Ｎｃで作動するようにインバータ装置１２に指示し、通常のモータ１１の制御を行う。即ち、図１３に示すように、本実施形態では車速Ｖが小さく（Ｖ＜Ｖ０）、且つ、電動圧縮機４１（モータ１１）の目標回転数Ｎｃが高い（Ｎｃ＞Ｎｃ０）場合に騒音低減制御を実行するようにしており、他の条件では騒音低減制御を行わないものとしている。

これにより、第１実施形態と同様に必要最小限の制御で効果的な騒音低減を行うための判定が可能となる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態に対して、騒音低減制御の実行にあたっては、電動圧縮機４１の負荷変動が騒音の主要因になるものと捉えて、この負荷変動、即ち、駆動トルク、冷媒圧力、電流、電圧等の変動を低減するように対応しても良い。

また、対象とする車両は、上記ハイブリッド自動車１に限らず、エンジン４のみを走行用駆動源とするエンジン自動車や、車両用モータ３のみを走行用駆動源とする電気自動車に対応するようにしても良い。尚、電気自動車の場合は車両用モータ３の回転数を用いて、図４で説明したステップＳ１８２の判定を行えば良い。

空調装置の全体構成を示す模式図である。 第１実施形態におけるエアコンＥＣＵおよびインバータ装置を示すブロック図である。 空調装置制御のための制御フローチャートである。 第１実施形態における電動圧縮機制御のための制御フローチャートである。 第１実施形態における騒音低減制御のための判定条件を示す表である。 トルクパターンを用いた回転数変動低減を示すグラフである。 騒音低減制御の実行による車両騒音レベル低減状態を示すグラフである。 第２実施形態における電動圧縮機の搭載状態を示す模式図である。 第２実施形態におけるエアコンＥＣＵおよびインバータ装置を示すブロック図である。 振幅Ｋｎおよび位相差値θｎを決定するための制御特性図である。 第２実施形態における正弦波トルクを決定するための制御フローチャートである。 第３実施形態における電動圧縮機制御のための制御フローチャートである。 第３実施形態における騒音低減制御のための判定条件を示す表である。

符号の説明

１ ハイブリッド自動車（車両）
３ 車両駆動用モータ（走行用駆動源、電気モータ）
４ 車両駆動用エンジン（走行用駆動源、内燃機関）
１０ エアコンＥＣＵ（制御装置）
１１ 同期モータ（電動機）
１２ インバータ装置（制御装置）
４１ 電動圧縮機
１００ 電動圧縮機制御装置

Claims (20)

1. 車両（１）に搭載されると共に、電動機（１１）によって駆動されて作動流体を圧縮吐出する電動圧縮機（４１）と、
   前記電動圧縮機（４１）の作動を制御する制御装置（１０、１２）とを有する電動圧縮機の制御装置において、
   前記制御装置（１０、１２）は、前記車両（１）の走行用駆動源（３、４）の駆動回転数あるいはそれに関連する物理量が予め定めた所定値よりも低く、且つ、前記電動圧縮機（４１）の作動回転数が予め定めた所定回転数よりも高い場合に、前記電動圧縮機（４１）を本来の作動時よりも低騒音となる低騒音モードで作動させることを特徴とする電動圧縮機の制御装置。
2. 前記走行用駆動源（３、４）は、内燃機関（４）および電気モータ（３）の少なくとも１つであり、
   前記制御装置（１０、１２）は、前記駆動回転数あるいはそれに関連する物理量を、前記内燃機関（４）の回転数、電気モータ（３）の回転数、あるいは前記各回転数に対応する車速の少なくとも１つとして捉えることを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機の制御装置。
3. 前記低騒音モードは、前記電動圧縮機（４１）の回転数変動を低減するモードであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動圧縮機の制御装置。
4. 前記制御装置（１０、１２）は、予め定められたトルクパターンを用いて前記電動圧縮機（４１）の駆動トルクを調整することで、前記回転数変動を低減することを特徴とする請求項３に記載の電動圧縮機の制御装置。
5. 前記低騒音モードは、前記電動圧縮機（４１）の負荷変動を低減するモードであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動圧縮機の制御装置。
6. 前記低騒音モードは、前記車両（１）あるいは前記電動圧縮機（４１）の所定部位における振動を低減するモードであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動圧縮機の制御装置。
7. 前記所定部位における振動は、前記走行用駆動源（３、４）に前記電動圧縮機（４１）が取付けされて形成される構造体の共振に起因する振動であることを特徴とする請求項６に記載の電動圧縮機の制御装置。
8. 前記低騒音モードは、特定の周波数の変動成分を有する正弦波トルクを付加して、前記電動圧縮機（４１）の駆動トルクの変動を低減することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動圧縮機の制御装置。
9. 前記制御装置（１０、１２）は、騒音に関わる物理量に基づいて前記電動圧縮機（４１）の駆動トルク変動低減のためのフィードバック制御を実行することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の電動圧縮機の制御装置。
10. 前記制御装置（１０、１２）は、前記低騒音モードの実行および停止の切替えを徐変して行うことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の電動圧縮機の制御装置。
11. 車両（１）に搭載されると共に、電動機（１１）によって駆動されて作動流体を圧縮吐出する電動圧縮機（４１）の作動を制御する電動圧縮機の制御方法において、
    前記車両（１）の走行用駆動源（３、４）の駆動回転数あるいはそれに関連する物理量が予め定めた所定値よりも低く、且つ、前記電動圧縮機（４１）の作動回転数が予め定めた所定回転数よりも高い場合に、前記電動圧縮機（４１）を本来の作動時よりも低騒音となる低騒音モードで作動させることを特徴とする電動圧縮機の制御方法。
12. 前記走行用駆動源（３、４）は、内燃機関（４）および電気モータ（３）の少なくとも１つであり、
    前記駆動回転数あるいはそれに関連する物理量を、前記内燃機関（４）の回転数、電気モータ（３）の回転数、あるいは前記各回転数に対応する車速の少なくとも１つとして捉えることを特徴とする請求項１１に記載の電動圧縮機の制御方法。
13. 前記低騒音モードは、前記電動圧縮機（４１）の回転数変動を低減するモードであることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の電動圧縮機の制御方法。
14. 予め定められたトルクパターンを用いて前記電動圧縮機（４１）の駆動トルクを調整することで、前記回転数変動を低減することを特徴とする請求項１３に記載の電動圧縮機の制御方法。
15. 前記低騒音モードは、前記電動圧縮機（４１）の負荷変動を低減するモードであることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の電動圧縮機の制御方法。
16. 前記低騒音モードは、前記車両（１）あるいは前記電動圧縮機（４１）の所定部位における振動を低減するモードであることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の電動圧縮機の制御方法。
17. 前記所定部位における振動は、前記走行用駆動源（３、４）に前記電動圧縮機（４１）が取付けされて形成される構造体の共振に起因する振動であることを特徴とする請求項１６に記載の電動圧縮機の制御方法。
18. 前記低騒音モードは、特定の周波数の変動成分を有する正弦波トルクを付加して、前記電動圧縮機（４１）の駆動トルクの変動を低減することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の電動圧縮機の制御方法。
19. 騒音に関わる物理量に基づいて前記電動圧縮機（４１）の駆動トルク変動低減のためのフィードバック制御を実行することを特徴とする請求項１１〜請求項１８のいずれか１つに記載の電動圧縮機の制御方法。
20. 前記低騒音モードの実行および停止の切替えを徐変して行うことを特徴とする請求項１１〜請求項１９のいずれか１つに記載の電動圧縮機の制御方法。

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