JP2009214784A - Control device for electric compressor - Google Patents

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JP2009214784A JP2008062274A JP2008062274A JP2009214784A JP 2009214784 A JP2009214784 A JP 2009214784A JP 2008062274 A JP2008062274 A JP 2008062274A JP 2008062274 A JP2008062274 A JP 2008062274A JP 2009214784 A JP2009214784 A JP 2009214784A
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electric compressor
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carrier frequency
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Takashi Kubo
貴司 久保
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Calsonic Kansei Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an electric compressor capable of improving both of silence and efficiency required corresponding to a vehicle state. <P>SOLUTION: A control circuit 7 for the electric compressor includes a required silence degree determination section 7a that determines a required silence degree score corresponding to a vehicle state, and controls a PWM carrier frequency and edge steepness of a pulse based on the required silence degree score. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動コンプレッサの制御装置の技術分野に属する。   The present invention belongs to the technical field of control devices for electric compressors.

特許文献1には、効率(電力損失低減)と静粛性(ノイズ低減)との両立を目的とし、電動コンプレッサを駆動するインバータの温度に応じて、パルス幅変調(PWM)制御のPWMキャリア周波数およびパルスのエッジ急峻度を変更する技術が開示されている。
特開2001−352786号公報
In Patent Document 1, the PWM carrier frequency for pulse width modulation (PWM) control and the frequency of the inverter driving the electric compressor are set for the purpose of achieving both efficiency (reduction of power loss) and quietness (reduction of noise). A technique for changing the edge steepness of a pulse is disclosed.
JP 2001-352786 A

上記特許文献1では、インバータの温度条件のみを加味し、車両状態を考慮していないため、車両状態に応じて要求される静粛性が変化するのに対し、静粛性と効率との両立を図ることができない。   In Patent Document 1, since only the temperature condition of the inverter is taken into consideration and the vehicle state is not taken into consideration, the required quietness changes according to the vehicle state, but the quietness and the efficiency are compatible. I can't.

本発明の目的は、車両状態に応じて要求される静粛性と効率との両立を図ることができる電動コンプレッサの制御装置を提供することにある。   The objective of this invention is providing the control apparatus of the electric compressor which can aim at coexistence with the silence required according to a vehicle state, and efficiency.

上記目的を達成するため、本発明では、車両状態に応じた要求静粛度に基づいて、パルス幅変調のキャリア周波数とパルスのエッジ急峻度の少なくとも一方を制御する。   In order to achieve the above object, according to the present invention, at least one of the carrier frequency of pulse width modulation and the edge steepness of a pulse is controlled based on the required quietness corresponding to the vehicle state.

よって、本発明にあっては、車両状態に応じた要求静粛度に基づいてパルス幅変調のキャリア周波数とパルスのエッジ急峻度の少なくとも一方を変更するため、車両状態に応じて要求される静粛性が変化するのに対し、要求される静粛性と効率との両立を図ることができる。   Therefore, in the present invention, since at least one of the carrier frequency of pulse width modulation and the edge steepness of the pulse is changed based on the required quietness according to the vehicle state, the required quietness according to the vehicle state. However, the required quietness and efficiency can both be achieved.

以下、本発明の電動コンプレッサの制御装置を実現するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing the control device for an electric compressor of the present invention will be described based on examples.

まず、構成を説明する。
[空調装置の構成]
図1は、実施例1の電動コンプレッサの制御装置を適用したハイブリッド車両(HEV)の空調装置の構成図である。実施例1のハイブリッド車両は、エンジンと電動モータとを駆動源として走行する車両である。
実施例1の空調装置は、コンプレッサ1、冷却コンデンサ2、膨張弁3およびエバポレータ4を配管で連結し、内部に冷媒を封入した冷凍サイクルを備えている。
First, the configuration will be described.
[Configuration of air conditioner]
FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioner for a hybrid vehicle (HEV) to which the control device for the electric compressor according to the first embodiment is applied. The hybrid vehicle of Example 1 is a vehicle that travels using an engine and an electric motor as drive sources.
The air conditioner according to the first embodiment includes a refrigeration cycle in which a compressor 1, a cooling condenser 2, an expansion valve 3, and an evaporator 4 are connected by piping and a refrigerant is sealed therein.

コンプレッサ1は、U相、V相およびW相による3相交流同期モータ(以下、単にモータと称す。)5により駆動し、駆動時にエバポレータ4で蒸発した低温低圧のガス冷媒を封入して圧縮して、高温高圧になったガス冷媒を冷却コンデンサ2に圧送し、冷媒を冷却コンデンサ2およびエバポレータ4を介して繰返し循環させる。冷却コンデンサ2は、図外のコンデンサファンによって供給される冷却空気との熱交換により、コンプレッサ1から送り込まれてきた高温高圧のガス冷媒を冷却し凝縮液化させる。   The compressor 1 is driven by a U-phase, V-phase, and W-phase three-phase AC synchronous motor (hereinafter simply referred to as a motor) 5 and encloses and compresses the low-temperature and low-pressure gas refrigerant evaporated by the evaporator 4 at the time of driving. Then, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is pumped to the cooling condenser 2, and the refrigerant is circulated repeatedly through the cooling condenser 2 and the evaporator 4. The cooling condenser 2 cools and condenses the high-temperature and high-pressure gas refrigerant sent from the compressor 1 by heat exchange with cooling air supplied by a condenser fan (not shown).

冷却コンデンサ2と膨脹弁3の間には、リキッドタンク(不図示)を介装している。このリキッドタンクは、冷却コンデンサ2で液化した冷媒を気液分離して液冷媒を一度貯え、液冷媒のみを膨脹弁3に送り出す。一般的に使用される温度式の膨脹弁3の場合には、リキッドタンクを通ってきた中温高圧の液冷媒を減圧膨脹させて、低温低圧の霧状の冷媒にするとともに、エバポレータ下流の冷媒温度を検出する図外の感温筒のフィードバックにより、エバポレータ出口で、冷媒の蒸発状態が適度な過熱度を持つよう冷媒流量を調節する。   A liquid tank (not shown) is interposed between the cooling condenser 2 and the expansion valve 3. The liquid tank gas-liquid separates the refrigerant liquefied by the cooling condenser 2 to temporarily store the liquid refrigerant, and sends only the liquid refrigerant to the expansion valve 3. In the case of the temperature type expansion valve 3 generally used, the medium temperature and high pressure liquid refrigerant that has passed through the liquid tank is expanded under reduced pressure to form a low temperature and low pressure mist refrigerant, and the refrigerant temperature downstream of the evaporator The refrigerant flow rate is adjusted so that the evaporation state of the refrigerant has an appropriate degree of superheat at the evaporator outlet by feedback of a temperature sensing cylinder (not shown) that detects the above.

エバポレータ4は、冷却コンデンサ2で液化され膨脹弁3で低温低圧になった霧状の冷媒を蒸発させて、外側に図示しないブロアファンにより送られてくる空気を流して霧状冷媒と熱交換させることで、車室内に吹き出される空気を冷却し、同時に除湿する。   The evaporator 4 evaporates the mist refrigerant that has been liquefied by the cooling condenser 2 and has been cooled to low temperature and low pressure by the expansion valve 3, and flows the air sent by a blower fan (not shown) to the outside to exchange heat with the mist refrigerant. As a result, the air blown into the passenger compartment is cooled and simultaneously dehumidified.

モータ5は、インバータ6の出力する3相交流により駆動し、インバータ6は、電動コンプレッサ制御回路(インバータ制御手段)7の生成したパルス幅変調(以下、PWM)指令信号に応じてモータ5に駆動電圧を出力する。電動コンプレッサ制御回路7は、エアコンコントローラ8からの制御指令に基づいてPWM指令信号を生成する。コンプレッサ1、モータ5、インバータ6および電動コンプレッサ制御回路7は一体化しているため、これらをまとめて電動コンプレッサAと称する。   The motor 5 is driven by the three-phase alternating current output from the inverter 6, and the inverter 6 is driven by the motor 5 in accordance with a pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) command signal generated by the electric compressor control circuit (inverter control means) 7. Output voltage. The electric compressor control circuit 7 generates a PWM command signal based on a control command from the air conditioner controller 8. Since the compressor 1, the motor 5, the inverter 6, and the electric compressor control circuit 7 are integrated, they are collectively referred to as an electric compressor A.

エアコンコントローラ8は、入力装置8aと、室温センサ8bと、エアコン制御回路8cとを有する。
入力装置8aは、乗員が所望の車室内温度を設定するもので、設定温度をエアコン制御回路8cへと出力する。室温センサ8bは、車室内の温度を検出し、エアコン制御回路8cへと出力する。エアコン制御回路8cは、設定温度と車室内温度との差を無くすような制御指令(モータ5の回転数)を、車両情報(車両状態)を考慮しつつ生成し、電動コンプレッサ制御回路7へ出力する。実施例1では、車両情報として、車速、エンジン回転数を読み込んでいる。
The air conditioner controller 8 includes an input device 8a, a room temperature sensor 8b, and an air conditioner control circuit 8c.
The input device 8a is used by the occupant to set a desired vehicle interior temperature, and outputs the set temperature to the air conditioner control circuit 8c. The room temperature sensor 8b detects the temperature in the passenger compartment and outputs it to the air conditioner control circuit 8c. The air conditioner control circuit 8c generates a control command (the number of rotations of the motor 5) that eliminates the difference between the set temperature and the passenger compartment temperature in consideration of the vehicle information (vehicle state) and outputs the control command to the electric compressor control circuit 7. To do. In the first embodiment, vehicle speed and engine speed are read as vehicle information.

[インバータの回路構成]
図2は、インバータ6の回路構成図である。
インバータ6は、図外のバッテリから印加される直流電力から、モータ駆動用の3相交流電力を生成し、モータ5に印加する電圧型のPWMインバータである。なお、図2では、説明および図面の簡略化のために、U相のみを図示しているが、V相およびW相についてもU相と同様である。
[Inverter circuit configuration]
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the inverter 6.
The inverter 6 is a voltage type PWM inverter that generates three-phase AC power for driving the motor from DC power applied from a battery (not shown) and applies the motor 5. In FIG. 2, only the U phase is illustrated for the sake of explanation and simplification, but the V phase and the W phase are the same as the U phase.

インバータ6は、2つのIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)11,12、および両IGBT11,12のそれぞれに対して逆並列に接続したダイオード13,14を有する。アッパーIGBT11とロアIGBT12は直列に接続し、そのIGBT直列回路は、IGBTドライバ15と並列に接続している。各IGBT直列回路は、モータ5を駆動するための3相交流電力を各相(U,V,W)に対応する3アーム分の回路を構成する。なお、各アームにおいて、アッパーIGBT11およびアッパーダイオード13は上流(アッパー)アーム、ロアIGBT12およびロアダイオード14は下流(ロア)アームを構成する。   The inverter 6 includes two IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) 11 and 12 and diodes 13 and 14 connected in antiparallel to the IGBTs 11 and 12, respectively. The upper IGBT 11 and the lower IGBT 12 are connected in series, and the IGBT series circuit is connected in parallel with the IGBT driver 15. Each IGBT series circuit constitutes a circuit for three arms corresponding to each phase (U, V, W) with three-phase AC power for driving the motor 5. In each arm, the upper IGBT 11 and the upper diode 13 constitute an upstream (upper) arm, and the lower IGBT 12 and the lower diode 14 constitute a downstream (lower) arm.

両IGBT11,12は、IGBTドライバ15によりPWM制御されて、モータ駆動用の3相交流電力を生成する。IGBTドライバ15は、電動コンプレッサ制御回路7から入力されるPWM指令信号に基づいて、両IGBT11,12をそれぞれ所望のタイミングでオン・オフすることにより、モータ5を任意の状態で駆動させるための所望の特性(電圧、周波数等)の3相交流駆動電力を生成する。   Both IGBTs 11 and 12 are PWM-controlled by the IGBT driver 15 to generate three-phase AC power for driving the motor. Based on the PWM command signal input from the electric compressor control circuit 7, the IGBT driver 15 turns on and off the IGBTs 11 and 12 at desired timings, thereby driving the motor 5 in an arbitrary state. The three-phase AC drive power having the characteristics (voltage, frequency, etc.) is generated.

アッパーアームとロアアームにおいて、IGBTドライバ15と両IGBT11,12との間には、エッジ急峻度切り替え器16をそれぞれ介装している。このエッジ急峻度切り替え器16は、並列接続された3つのローパスフィルタ16a,16b,16cと切り替え器16dとを有している。第1フィルタ16aは第2フィルタ16bよりも時定数が大きく、第2フィルタ16bは第3フィルタ16cよりも時定数が大きい。よって、時定数の大小関係は、第1フィルタ16a>第2フィルタ16b>第3フィルタ16cとなる。   In the upper arm and the lower arm, an edge steepness switch 16 is interposed between the IGBT driver 15 and the IGBTs 11 and 12, respectively. The edge steepness switch 16 includes three low-pass filters 16a, 16b, 16c and a switch 16d connected in parallel. The first filter 16a has a larger time constant than the second filter 16b, and the second filter 16b has a larger time constant than the third filter 16c. Therefore, the magnitude relationship between the time constants is as follows: first filter 16a> second filter 16b> third filter 16c.

切り替え器16dは、各フィルタ16a〜16cとIGBT11およびIGBT12との接続を、電動コンプレッサ制御回路7からのスロープ制御信号に応じて選択的に切り替える。図3において、(a)は第1フィルタ選択時のパルス波形、(b)は第2フィルタ選択時のパルス波形、(c)は第3フィルタ選択時のパルス波形であり、エッジ急峻度の大小関係は、(c)>(b)>(a)となる。
なお、アッパーアームにおいて、エッジ急峻度切り替え器16とIGBTドライバ15との間には、ゲート電圧増幅回路17を介装し、アッパーIGBT11のゲート入力を増幅している。
The switch 16 d selectively switches the connection between the filters 16 a to 16 c and the IGBT 11 and IGBT 12 according to the slope control signal from the electric compressor control circuit 7. In FIG. 3, (a) is the pulse waveform when the first filter is selected, (b) is the pulse waveform when the second filter is selected, and (c) is the pulse waveform when the third filter is selected. The relationship is (c)>(b)> (a).
In the upper arm, a gate voltage amplification circuit 17 is interposed between the edge steepness switch 16 and the IGBT driver 15 to amplify the gate input of the upper IGBT 11.

電動コンプレッサ制御回路7は、要求静粛度判定部(要求静粛度判定手段)7aを備えている。この要求静粛度判定部7aは、車両情報から現在の車両状態で要求される静粛度のレベルである要求静粛度を算出する。電動コンプレッサ制御回路7は、算出された要求静粛度に基づき、PWM制御のキャリア周波数を変更するための指令をIGBTドライバ15へ出力すると共に、エッジ急峻度を変更するためのスロープ制御信号を切り替え器16dに出力する。   The electric compressor control circuit 7 includes a required quietness determination unit (required quietness determination means) 7a. The required quietness determination unit 7a calculates a required quietness level that is a level of quietness required in the current vehicle state from the vehicle information. The electric compressor control circuit 7 outputs a command for changing the carrier frequency of PWM control to the IGBT driver 15 based on the calculated required quietness, and switches a slope control signal for changing the edge steepness. To 16d.

[電動コンプレッサ負荷レベル判定制御処理]
図4は、実施例1の電動コンプレッサ制御回路7で実行される電動コンプレッサ負荷レベル判定制御処理の流れをフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、エアコン動作指令の入力により開始される。
[Electric compressor load level judgment control process]
FIG. 4 is a flowchart of the flow of the electric compressor load level determination control process executed by the electric compressor control circuit 7 of the first embodiment, and each step will be described below. This control process is started by inputting an air conditioner operation command.

ステップS1では、室温センサ8bにより検出された車室温度と、入力装置8aに入力された設定温度との差ΔTを算出し、ステップS2へ移行する。   In step S1, a difference ΔT between the passenger compartment temperature detected by the room temperature sensor 8b and the set temperature input to the input device 8a is calculated, and the process proceeds to step S2.

ステップS2では、温度差ΔTが3℃以下であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS5へ移行し、NOの場合にはステップS3へ移行する。   In step S2, it is determined whether the temperature difference ΔT is 3 ° C. or less. If YES, the process proceeds to step S5. If NO, the process proceeds to step S3.

ステップS3では、温度差ΔTが4℃〜10℃の範囲内にあるか否かを判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行する。   In step S3, it is determined whether or not the temperature difference ΔT is within a range of 4 ° C. to 10 ° C. If YES, the process proceeds to step S6. If NO, the process proceeds to step S4.

ステップS4では、温度差ΔTが11℃〜15℃の範囲内にあるか否かを判定する。YESの場合にはステップS7へ移行し、NOの場合にはステップS8へ移行する。   In step S4, it is determined whether or not the temperature difference ΔT is within a range of 11 ° C. to 15 ° C. If YES, the process proceeds to step S7, and if NO, the process proceeds to step S8.

ステップS5では、電動コンプレッサAの負荷動作は微小負荷動作(負荷レベル1)である判定し、ステップS9へ移行する。微小負荷動作の場合、モータ5の回転数は500rpmに設定される。   In step S5, it is determined that the load operation of the electric compressor A is a minute load operation (load level 1), and the process proceeds to step S9. In the case of a minute load operation, the rotation speed of the motor 5 is set to 500 rpm.

ステップS6では、電動コンプレッサAの負荷動作は小負荷動作(負荷レベル2)である判定し、ステップS9へ移行する。小負荷動作の場合、モータ5の回転数は600〜2,000rpmの範囲内に設定される。   In step S6, it is determined that the load operation of the electric compressor A is a small load operation (load level 2), and the process proceeds to step S9. In the case of a small load operation, the rotation speed of the motor 5 is set within a range of 600 to 2,000 rpm.

ステップS7では、電動コンプレッサAの負荷動作は中負荷動作(負荷レベル3)であると判定し、ステップS9へ移行する。中負荷動作の場合、モータ5の回転数は、2,000〜4,000rpmの範囲内に設定される。   In step S7, it is determined that the load operation of the electric compressor A is a medium load operation (load level 3), and the process proceeds to step S9. In the case of medium load operation, the rotational speed of the motor 5 is set within a range of 2,000 to 4,000 rpm.

ステップS8では、電動コンプレッサAの負荷動作は高負荷動作(負荷レベル4)であると判定し、ステップS9へ移行する。高負荷動作の場合、モータ5の回転数は、4,000〜6,000rpmの範囲内に設定される。   In step S8, it is determined that the load operation of the electric compressor A is a high load operation (load level 4), and the process proceeds to step S9. In the case of high load operation, the rotation speed of the motor 5 is set within a range of 4,000 to 6,000 rpm.

ステップS9では、エアコン停止指令が出力されているか否かを判定する。YESの場合には本制御を終了し、NOの場合にはステップS1へ移行する。   In step S9, it is determined whether or not an air conditioner stop command is output. If YES, this control is terminated, and if NO, the process proceeds to step S1.

[パルス変更制御処理]
図5〜8は、実施例1の電動コンプレッサ制御回路7で実行されるPWM制御のパルス変更制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
[Pulse change control processing]
FIGS. 5-8 is a flowchart which shows the flow of the pulse change control process of PWM control performed with the electric compressor control circuit 7 of Example 1, and demonstrates each step hereafter.

(微小負荷動作)
微小負荷動作時には図5を用いる。
ステップS11では、要求静粛度判定部7aにおいて、要求静粛度スコアを算出し、ステップS12へ移行する。
(Small load operation)
FIG. 5 is used at the time of a minute load operation.
In step S11, the required quietness level determination unit 7a calculates the required quietness score, and the process proceeds to step S12.

図9は、要求静粛度スコアの設定マップであり、要求静粛度は、エンジン回転数に応じた要求静粛度スコアと車速(車両速度)に応じた要求静粛度スコアとを合算して求められる。要求静粛度スコアは、値が小さいほど要求される静粛度が高いことを表し、エンジン回転数に応じた要求静粛度スコアは、0〜1,000rpmで「1」、1,001〜2,000rpmで「2」、2,001〜3,000rpmで「3」、3,001rpm以上で「4」となる。車速に応じた要求静粛度スコアは、0〜9km/hで「1」、10〜40km/hで「2」、41〜80km/hで「3」、81km/h以上で「4」となる。
よって、エンジン回転数に応じた要求静粛度スコアと、車速に応じた要求静粛度スコアとを加算した最終的な要求静粛度スコアは、「1」〜「8」の範囲で設定される。
FIG. 9 is a map for setting the required quietness score. The required quietness is obtained by adding the required quietness score according to the engine speed and the required quietness score according to the vehicle speed (vehicle speed). The required quietness score indicates that the required quietness is higher as the value is smaller. The required quietness score according to the engine speed is “1” at 0 to 1,000 rpm, and “2” at 1,001 to 2,000 rpm. , "3" at 2,001 to 3,000rpm, "4" at 3,001rpm or more. The required quietness score according to the vehicle speed is "1" at 0-9km / h, "2" at 10-40km / h, "3" at 41-80km / h, "4" at 81km / h or higher .
Therefore, the final required quietness score obtained by adding the required quietness score according to the engine speed and the required quietness score according to the vehicle speed is set in the range of “1” to “8”.

ステップS12では、要求静粛度スコアが2以下であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS15へ移行し、NOの場合にはステップS13へ移行する。   In step S12, it is determined whether or not the required quietness score is 2 or less. If YES, the process proceeds to step S15. If NO, the process proceeds to step S13.

ステップS13では、要求静粛度スコアが3または4であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS16へ移行し、NOの場合にはステップS14へ移行する。   In step S13, it is determined whether or not the required quietness score is 3 or 4. If YES, the process proceeds to step S16. If NO, the process proceeds to step S14.

ステップS14では、要求静粛度スコアが5または6であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS17へ移行し、NOの場合にはステップS18へ移行する。   In step S14, it is determined whether or not the required quietness score is 5 or 6. If YES, the process proceeds to step S17. If NO, the process proceeds to step S18.

ステップS15では、コンプレッサ(モータ)の負荷が小さく、求められる静粛性が高い車両状態であるため、キャリア周波数を20kHz、エッジ急峻度を時定数大、モータ回転数を500rpmとし、ステップS19へ移行する。実施例1では、キャリア周波数、エッジ急峻度を、図10,11のマップに基づいて設定する。ステップS15では、負荷レベル1、要求静粛度スコア2以下であるため、図10からキャリア周波数は20kHzとなり、図11からエッジ急峻度は時定数大となる。   In step S15, since the compressor (motor) load is small and the required quietness is high, the carrier frequency is set to 20 kHz, the edge steepness is set to a large time constant, the motor rotation speed is set to 500 rpm, and the process proceeds to step S19. . In the first embodiment, the carrier frequency and the edge steepness are set based on the maps shown in FIGS. In step S15, since the load level is 1 and the required quietness score is 2 or less, the carrier frequency is 20 kHz from FIG. 10, and the edge steepness is a large time constant from FIG.

ステップS16では、コンプレッサの負荷が小さく、求められる静粛性も高くない車両状態であるため、キャリア周波数を15kHz、エッジ急峻度を時定数中、モータ回転数を500rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S16, since the compressor load is small and the required quietness is not high, the carrier frequency is set to 15 kHz, the edge steepness is set to a time constant, the motor rotation speed is set to 500 rpm, and the process proceeds to step S19.

ステップS17では、コンプレッサの負荷が小さく、求められる静粛性が低い車両状態であるため、キャリア周波数を10kHz、エッジ急峻度を時定数中、モータ回転数を500rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S17, since the compressor load is small and the required quietness is low, the carrier frequency is set to 10 kHz, the edge steepness is set to a time constant, the motor rotation speed is set to 500 rpm, and the process proceeds to step S19.

ステップS18では、コンプレッサの負荷が小さく、求められる静粛性が最も低い車両状態であるため、キャリア周波数を10kHz、エッジ急峻度を時定数小、モータ回転数を500rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S18, since the compressor load is small and the required quietness is the lowest vehicle state, the carrier frequency is set to 10 kHz, the edge steepness is set to a small time constant, and the motor rotational speed is set to 500 rpm, and the process proceeds to step S19.

ステップS19では、動作モードが微小負荷動作から他の負荷動作へ変更したか否かを判定する。YESの場合には本制御を終了し、NOの場合にはステップS11へ移行する。   In step S19, it is determined whether or not the operation mode has been changed from the minute load operation to another load operation. If YES, this control is terminated, and if NO, the process proceeds to step S11.

(小負荷動作)
小負荷動作時には図6を用いる。なお、図5と同一処理を行うステップには同一番号を付して説明を省略する。
ステップS20では、コンプレッサの負荷が比較的小さく、求められる静粛性が高い車両状態であるため、キャリア周波数を15kHz、エッジ急峻度を時定数大、モータ回転数を600〜2,000rpmとし、ステップS19へ移行する。
(Small load operation)
FIG. 6 is used during the small load operation. Note that steps performing the same processing as in FIG.
In step S20, since the compressor load is relatively small and the required quietness is high, the carrier frequency is set to 15 kHz, the edge steepness is set to a large time constant, the motor rotational speed is set to 600 to 2,000 rpm, and the process proceeds to step S19. Transition.

ステップS21では、コンプレッサの負荷が比較的小さく、求められる静粛性も高くない車両状態であるため、キャリア周波数を10kHz、エッジ急峻度を時定数中、モータ回転数を600〜2,000rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S21, since the compressor load is relatively small and the required quietness is not high, the carrier frequency is 10 kHz, the edge steepness is the time constant, the motor rotation speed is 600 to 2,000 rpm, step S19 Migrate to

ステップS22では、コンプレッサの負荷が比較的小さく、求められる静粛性が低い車両状態であるため、キャリア周波数を10kHz、エッジ急峻度を時定数小、モータ回転数を600〜2,000rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S22, since the compressor load is relatively small and the required quietness is low, the carrier frequency is set to 10 kHz, the edge steepness is set to a small time constant, the motor rotational speed is set to 600 to 2,000 rpm, and the process proceeds to step S19. Transition.

ステップS23では、コンプレッサの負荷が比較的小さく、求められる静粛性が最も低い車両状態であるため、キャリア周波数を7kHz、エッジ急峻度を時定数小、モータ回転数を600〜2,000rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S23, since the compressor load is relatively small and the required quietness is the lowest vehicle state, the carrier frequency is 7 kHz, the edge steepness is small, the motor speed is 600 to 2,000 rpm, step S19 Migrate to

(中負荷動作)
中負荷動作時には図7を用いる。なお、図5と同一処理を行うステップには同一番号を付して説明を省略する。
ステップS24では、コンプレッサの負荷が比較的高く、求められる静粛性が高い車両状態であるため、キャリア周波数を10kHz、エッジ急峻度を時定数中、モータ回転数を2,000〜4,000rpmとし、ステップS19へ移行する。
(Medium load operation)
FIG. 7 is used during medium load operation. Note that steps performing the same processing as in FIG.
In step S24, since the compressor load is relatively high and the required quietness is high, the carrier frequency is 10 kHz, the edge steepness is the time constant, the motor rotation speed is 2,000 to 4,000 rpm, and the process proceeds to step S19. Transition.

ステップS25では、コンプレッサの負荷が比較的高く、求められる静粛性も高くない車両状態であるため、キャリア周波数を7kHz、エッジ急峻度を時定数中、モータ回転数を2,000〜4,000rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S25, since the compressor load is relatively high and the required quietness is not high, the carrier frequency is 7 kHz, the edge steepness is the time constant, the motor rotation speed is 2,000 to 4,000 rpm, step S19 Migrate to

ステップS26では、コンプレッサの負荷が比較的高く、求められる静粛性が低い車両状態であるため、キャリア周波数を7kHz、エッジ急峻度を時定数小、モータ回転数を2,000〜4,000rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S26, since the compressor load is relatively high and the required quietness is low, the carrier frequency is 7 kHz, the edge steepness is small, the motor rotation speed is 2,000 to 4,000 rpm, and the process proceeds to step S19. Transition.

ステップS27では、コンプレッサの負荷が比較的高く、求められる静粛性が最も低い車両状態であるため、キャリア周波数を7kHz、エッジ急峻度を時定数小、モータ回転数を2,000〜4,000rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S27, since the compressor load is relatively high and the required quietness is the lowest vehicle state, the carrier frequency is 7 kHz, the edge steepness is small, the motor speed is 2,000 to 4,000 rpm, step S19 Migrate to

(高負荷動作)
高負荷動作時には図8を用いる。なお、図5と同一処理を行うステップには同一番号を付して説明を省略する。
ステップS28では、コンプレッサの負荷が高く、求められる静粛性が高い車両状態であるため、キャリア周波数を15kHz、エッジ急峻度を時定数中、モータ回転数を4,000〜6,000rpmとし、ステップS19へ移行する。
(High load operation)
FIG. 8 is used during high load operation. Note that steps performing the same processing as in FIG.
In step S28, since the compressor load is high and the required quietness is high, the carrier frequency is 15 kHz, the edge steepness is the time constant, the motor rotation speed is 4,000 to 6,000 rpm, and the process proceeds to step S19. .

ステップS29では、コンプレッサの負荷が高く、求められる静粛度は高くない車両状態であるため、キャリア周波数を10kHz、エッジ急峻度を時定数小、モータ回転数を4,000〜6,000rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S29, since the compressor load is high and the required quietness is not high, the carrier frequency is set to 10 kHz, the edge steepness is set to a small time constant, the motor speed is set to 4,000 to 6,000 rpm, and the process proceeds to step S19. To do.

ステップS30では、コンプレッサの負荷が高く、求められる静粛性が低い車両状態であるため、キャリア周波数を10kHz、エッジ急峻度を時定数小、モータ回転数を4,000〜6,000rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S30, since the compressor load is high and the required quietness is low, the carrier frequency is set to 10 kHz, the edge steepness is set to a small time constant, the motor rotational speed is set to 4,000 to 6,000 rpm, and the process proceeds to step S19. .

ステップS31では、コンプレッサの負荷が高く、求められる静粛性が最も低い車両状態であるため、キャリア周波数を10kHz、エッジ急峻度を時定数小、モータ回転数を4,000〜6,000rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S31, since the compressor load is high and the required quietness is the lowest vehicle state, the carrier frequency is 10 kHz, the edge steepness is small, the motor speed is 4,000 to 6,000 rpm, and the process proceeds to step S19 To do.

作用を説明する。
[車両状態に応じたキャリア周波数設定作用]
(エンジン回転数)
実施例1では、エンジン回転数が高いほど要求静粛度スコアを大きくしてキャリア周波数を低くしている。
エンジン(内燃機関)と電動モータとを併せ持った、いわゆるハイブリッド車両においては、走行中・停車中にエンジンを停車させることがあり、その状態では最も静粛性を求められる。これに対し、実施例1では、エンジン停止時(エンジン回転数0〜1,000rpm)には可聴帯域以外の高いキャリア周波数で制御することにより、静粛性を低コストで成立させることができる。
The operation will be described.
[Carrier frequency setting action according to vehicle condition]
(Engine RPM)
In Example 1, the required quietness score is increased and the carrier frequency is lowered as the engine speed is higher.
In a so-called hybrid vehicle having both an engine (internal combustion engine) and an electric motor, the engine may be stopped while traveling or stopped, and the most quiet is required in this state. On the other hand, in Example 1, quietness can be established at low cost by controlling at a high carrier frequency other than the audible band when the engine is stopped (engine speed 0 to 1,000 rpm).

また、エンジン回転数とエンジンが発生する騒音レベルは比例関係にあり、エンジン回転数が高い場合には大きな騒音レベルにより、電動コンプレッサAの発する微小な騒音はマスキングされるが、エンジン回転数が低い場合には、このマスキング効果が期待できない。そこで、実施例1では、エンジン回転数が低い場合には、可聴帯域以外の高いキャリア周波数で制御することにより、静粛性を低コストで成立させることができる。   In addition, the engine speed and the noise level generated by the engine are proportional to each other. When the engine speed is high, the high noise level masks minute noise generated by the electric compressor A, but the engine speed is low. In some cases, this masking effect cannot be expected. Thus, in the first embodiment, when the engine speed is low, quietness can be established at low cost by controlling with a high carrier frequency other than the audible band.

(車速)
実施例1では、車速が高いほど要求静粛度スコアを大きくしてキャリア周波数を低くしている。
一般的に、キャリア周波数は低い方がIGBTのスイッチング損失は少ないが、キャリア周波数が可聴帯域まで下がるとモータ巻線からの放射音により静粛性が悪化する。これに対し、実施例1では、車速が低く、求められる静粛度が高いほど、より高いキャリア周波数を選択することにより、求められる静粛性を低コストで成立させることができる。
(Vehicle speed)
In Example 1, the required quietness score is increased and the carrier frequency is lowered as the vehicle speed is higher.
Generally, the lower the carrier frequency, the smaller the switching loss of the IGBT. However, when the carrier frequency is lowered to the audible band, the quietness is deteriorated by the sound emitted from the motor winding. On the other hand, in Example 1, the required quietness can be established at low cost by selecting a higher carrier frequency as the vehicle speed is lower and the required quietness is higher.

[車両状態に応じたパルスのエッジ急峻度設定作用]
(エンジン回転数)
実施例1では、エンジン回転数が高いほど要求静粛度スコアを大きくしてエッジ急峻度を高く(フィルタの時定数を小さく)している。
エンジンと電動モータとを併せ持った、いわゆるハイブリッド車両においては、走行中・停車中にエンジンを停車させることがあり、その状態では最も静粛性を求められる。これに対し、実施例1では、エンジン停止時にはパルスのエッジ急峻度を低くすることにより、モータ5のステータコイルに流れる電流の高調波成分を減少させ、静粛性を低コストで成立させることができる。
[Pulse edge steepness setting action according to vehicle condition]
(Engine RPM)
In the first embodiment, the higher the engine speed, the greater the required quietness score and the higher the edge steepness (smaller the filter time constant).
In a so-called hybrid vehicle having both an engine and an electric motor, the engine may be stopped while traveling or stopped, and the most quiet is required in that state. On the other hand, in the first embodiment, when the engine is stopped, the edge steepness of the pulse is lowered, thereby reducing the harmonic component of the current flowing in the stator coil of the motor 5 and achieving quietness at low cost. .

また、エンジン回転数とエンジンが発生する騒音レベルは比例関係にあり、エンジン回転数が高い場合には大きな騒音レベルにより、電動コンプレッサAの発する微小な騒音はマスキングされるが、エンジン回転数が低い場合には、このマスキング効果が期待できない。そこで、実施例1では、エンジン回転数が低い場合には、パルスのエッジ急峻度を低くすることにより、モータ5のステータコイルに流れる電流の高調波成分を減少させ、静粛性を低コストで成立させることができる。   In addition, the engine speed and the noise level generated by the engine are proportional to each other. When the engine speed is high, the high noise level masks minute noise generated by the electric compressor A, but the engine speed is low. In some cases, this masking effect cannot be expected. Therefore, in the first embodiment, when the engine speed is low, by reducing the steepness of the edge of the pulse, the harmonic component of the current flowing in the stator coil of the motor 5 is reduced, and quietness is established at low cost. Can be made.

(車速)
実施例1では、車速が高いほど要求静粛度スコアを大きくしてエッジ急峻度を高く(フィルタの時定数を小さく)している。
一般的に、巻線を使用したコイルに高調波成分を多く含んだ(例えば矩形波)電流を加えると、コアや巻線が振動を生じ、いわゆる「うなり音」を発生しやすい。これに対し、実施例1では、車速が低く、求められる静粛度が高いほど、より低いエッジ急峻度とすることで、モータ5のコイルに流れる電流の高調波成分を減少させ、求められる静粛性を低コストで成立することができる。
(Vehicle speed)
In the first embodiment, the required quietness score is increased and the edge steepness is increased (the filter time constant is decreased) as the vehicle speed increases.
In general, when a current containing a large amount of harmonic components (for example, a rectangular wave) is applied to a coil using windings, the core and the windings vibrate, and so-called “beat noise” is likely to occur. On the other hand, in Example 1, the lower the vehicle speed and the higher the required quietness, the lower the edge steepness, thereby reducing the harmonic component of the current flowing in the coil of the motor 5, and the required quietness. Can be established at low cost.

[高負荷時のキャリア周波数維持作用]
実施例1では、モータ回転数が低い微小負荷動作時、小負荷動作時および中負荷動作時には、要求静粛度スコアが大きいほどキャリア周波数をより低くしているが、モータ回転数が高い高負荷作動時には、キャリア周波数を変化させず、エッジ急峻度のみを高くしている。
[Carrier frequency maintenance at high load]
In the first embodiment, the carrier frequency is lower as the required quietness score is larger during a minute load operation, a small load operation, and a medium load operation where the motor rotation speed is low. Sometimes, only the edge steepness is increased without changing the carrier frequency.

すなわち、高負荷時には、低負荷時よりもモータ駆動電流周波数とキャリア周波数とが近づくため、モータ駆動電流波形の時間分解能の大きくなり、制御性の悪化を招く。これに対し、実施例1では、キャリア周波数を下げずにエッジ急峻度のみを低くすることにより、効率(冷却)と制御性との両立を実現することができる。   That is, when the load is high, the motor drive current frequency and the carrier frequency are closer to each other than when the load is low. Therefore, the time resolution of the motor drive current waveform is increased, and controllability is degraded. On the other hand, in the first embodiment, it is possible to achieve both efficiency (cooling) and controllability by reducing only the edge steepness without lowering the carrier frequency.

次に、効果を説明する。
実施例1の電動コンプレッサの制御装置にあっては、下記に列挙する効果を奏する。
Next, the effect will be described.
The control device for the electric compressor according to the first embodiment has the following effects.

(1) 車両状態に応じた要求静粛度スコアを判定する要求静粛度判定部7aを備え、電動コンプレッサ制御回路7は、要求静粛度スコアに基づいて、PWMのキャリア周波数とパルスのエッジ急峻度を制御する。これにより、車両状態に応じて要求される静粛性と効率との両立を図ることができる。   (1) A required quietness determination unit 7a for determining a required quietness score according to a vehicle state is provided, and the electric compressor control circuit 7 calculates a PWM carrier frequency and a pulse edge steepness based on the required quietness score. Control. Thereby, both silence and efficiency required according to the vehicle state can be achieved.

(2) 電動コンプレッサ制御回路7は、要求静粛度スコアが低い場合には、要求静粛度スコアが高い場合よりもキャリア周波数を高くする。すなわち、要求される静粛性が高い場合にはキャリア周波数を高くし、モータ巻線からの放射音を低減させることで静粛性を高め、要求される静粛性が低い場合にはキャリア周波数を低くし、IGBTのスイッチング損失を抑えることで効率を高める。これにより、静粛性と効率との両立を図ることができる。   (2) The electric compressor control circuit 7 increases the carrier frequency when the required quietness score is low than when the required quietness score is high. In other words, when the required quietness is high, the carrier frequency is increased, and the noise emitted from the motor winding is reduced to increase the quietness. When the required quietness is low, the carrier frequency is decreased. Increase efficiency by reducing IGBT switching losses. As a result, both silence and efficiency can be achieved.

(3) 電動コンプレッサ制御回路7は、要求静粛度スコアが低い場合には、要求静粛度スコアが高い場合よりもエッジ急峻度を低くする。すなわち、要求される静粛性が高い場合にはエッジ急峻度を低くし、高調波成分を減少させることで静粛性を高め、要求される静粛性が低い場合にはエッジ急峻度を高くし、起動フェーズの電力損失を抑えることで効率を高める。これにより、静粛性と効率との両立を図ることができる。   (3) The electric compressor control circuit 7 makes the edge steepness lower when the required quietness score is low than when the required quietness score is high. That is, when the required quietness is high, the edge steepness is lowered, and by reducing the harmonic components, the quietness is increased, and when the required quietness is low, the edge steepness is increased, and the start-up is started. Increase efficiency by reducing phase power loss. As a result, both silence and efficiency can be achieved.

(4) 要求静粛度判定部7aは、車速が低い場合には車速が高い場合よりも要求静粛度スコアを小さくするため、車速に応じて要求される静粛性が変化するのに対し、要求される静粛性と効率との両立を図ることができる。   (4) When the vehicle speed is low, the required quietness determination unit 7a is required for the required quietness score to be smaller than when the vehicle speed is high, so that the required quietness changes according to the vehicle speed. Both quietness and efficiency can be achieved.

(5) 要求静粛度判定部7aは、エンジン回転数が低い場合にはエンジン回転数が高い場合よりも要求静粛度スコアを小さくするため、エンジン回転数に応じて要求される静粛性が変化するのに対し、要求される静粛性と効率との両立を図ることができる。   (5) When the engine speed is low, the required quietness determination unit 7a makes the required quietness score smaller than when the engine speed is high, so that the required quietness changes according to the engine speed. On the other hand, it is possible to achieve both required silence and efficiency.

(6) 要求静粛度判定部7aは、エンジンが停止している場合にはエンジンが駆動している場合よりも要求静粛度スコアを小さくするため、要求される静粛性が最も高いエンジン停止時において、要求される静粛性を実現できる。   (6) When the engine is stopped, the required quietness determination unit 7a makes the required quietness score smaller than when the engine is running. The required silence can be realized.

(7) 電動コンプレッサ制御回路7は、電動コンプレッサAの高負荷時、車速およびエンジン回転数の変化にかかわらず、キャリア周波数を高くするため、モータ駆動電流波形の時間分解能が大きくなるのを抑え、制御性の悪化を防止できる。   (7) The electric compressor control circuit 7 suppresses an increase in the time resolution of the motor drive current waveform in order to increase the carrier frequency regardless of changes in the vehicle speed and the engine speed when the electric compressor A is under high load. Deterioration of controllability can be prevented.

実施例2は、乗員がラジオを聴取している場合を考慮したものである。
なお、全体構成については実施例1と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
The second embodiment takes into consideration the case where the passenger is listening to the radio.
Since the overall configuration is the same as that of the first embodiment, illustration and description are omitted.

[パルス変更制御処理]
図12,13は、実施例2の電動コンプレッサ制御回路7で実行されるPWM制御のパルス変更制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、図5と同一処理を行うステップには同一番号を付して説明を省略する。
[Pulse change control processing]
12 and 13 are flowcharts showing the flow of the pulse change control process of the PWM control executed by the electric compressor control circuit 7 of the second embodiment. Each step will be described below. Note that steps performing the same processing as in FIG.

(微小負荷動作)
ステップS31では、乗員がラジオを聞いているか否かを判定する。YESの場合にはステップS32へ移行し、NOの場合にはステップS12へ移行する。
(Micro load operation)
In step S31, it is determined whether the passenger is listening to the radio. If YES, the process proceeds to step S32. If NO, the process proceeds to step S12.

ステップS32では、要求静粛度スコアが2以下であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS35へ移行し、NOの場合にはステップS33へ移行する。   In step S32, it is determined whether or not the required quietness score is 2 or less. If YES, the process moves to step S35, and if NO, the process moves to step S33.

ステップS33では、要求静粛度スコアが3または4であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS36へ移行し、NOの場合にはステップS34へ移行する。   In step S33, it is determined whether or not the required quietness score is 3 or 4. If YES, the process proceeds to step S36, and if NO, the process proceeds to step S34.

ステップS34では、要求静粛度スコアが5または6であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS37へ移行し、NOの場合にはステップS38へ移行する。   In step S34, it is determined whether or not the required quietness score is 5 or 6. If YES, the process proceeds to step S37, and if NO, the process proceeds to step S38.

ステップS35では、コンプレッサの負荷が小さく、ラジオを聴取している車両状態であるため、キャリア周波数を20kHz、エッジ急峻度を時定数大、モータ回転数を500rpmとし、ステップS19へ移行する。実施例2では、キャリア周波数、エッジ急峻度を、図14,15のマップに基づいて設定する。ステップS35では、負荷レベル1、要求静粛度スコア2以下であるため、図14からキャリア周波数は20kHzとなり、図15からエッジ急峻度は時定数大となる。   In step S35, since the compressor load is small and the vehicle is listening to the radio, the carrier frequency is set to 20 kHz, the edge steepness is set to a large time constant, and the motor rotational speed is set to 500 rpm, and the process proceeds to step S19. In the second embodiment, the carrier frequency and the edge steepness are set based on the maps shown in FIGS. In step S35, since the load level is 1 or less than the required quietness score 2, the carrier frequency is 20 kHz from FIG. 14, and the edge steepness is a large time constant from FIG.

ステップS36では、ラジオを聴取している車両状態であるため、キャリア周波数を10kHz、エッジ急峻度を時定数中、モータ回転数を500rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S36, since the vehicle is listening to the radio, the carrier frequency is set to 10 kHz, the edge steepness is set to a time constant, the motor rotation speed is set to 500 rpm, and the process proceeds to step S19.

ステップS37では、ラジオを聴取している車両状態であるため、キャリア周波数を7kHz、エッジ急峻度を時定数大、モータ回転数を500rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S37, since the vehicle is listening to the radio, the carrier frequency is set to 7 kHz, the edge steepness is set to a large time constant, the motor rotational speed is set to 500 rpm, and the process proceeds to step S19.

ステップS38では、ラジオを聴取している車両状態であるため、キャリア周波数を7kHz、エッジ急峻度を時定数大、モータ回転数を500rpmとし、ステップS19へ移行する。   In step S38, since the vehicle is listening to the radio, the carrier frequency is set to 7 kHz, the edge steepness is set to a large time constant, the motor rotational speed is set to 500 rpm, and the process proceeds to step S19.

小負荷動作時、中負荷動作時、高負荷動作時についても、微小負荷動作時同様、図14,15に基づき、負荷レベルと要求静粛度スコアとからキャリア周波数およびエッジ急峻度をそれぞれ設定する。すなわち、図12のステップS15〜S18と図13のステップS35〜S38のみが微小負荷動作時と異なるため、図示ならびに説明は省略する。   In the small load operation, the medium load operation, and the high load operation, the carrier frequency and the edge steepness are set from the load level and the required quietness score based on FIGS. That is, only steps S15 to S18 in FIG. 12 and steps S35 to S38 in FIG.

次に、作用を説明する。
電動コンプレッサAの発するノイズの種類は、モータ5から直接放射される放射雑音と高電圧・電流のスイッチングにより電界および磁界に不要な雑音を発生させる、いわゆる不要輻射ノイズ(雑音電波)に大別される。
Next, the operation will be described.
The types of noise generated by the electric compressor A are roughly classified into radiation noise directly radiated from the motor 5 and so-called unnecessary radiation noise (noise radio wave) that generates unnecessary noise in the electric and magnetic fields by switching between high voltage and current. The

このうち、ラジオ等の車室内電子機器にノイズをもたらす輻射ノイズは、放送の周波数帯域から500kHz〜100MHzの雑音電波を指すが、実施例1のようなモータ駆動に用いるキャリア周波数はせいぜい40kHz程度であり、両周波数には10倍以上の開きがあるため影響はほとんど無い。しかし、パルスのエッジ急峻度が高い場合には、キャリア周波数の数100倍の高調波成分を持っているため、放送の周波数帯域と重なってしまう。   Of these, radiation noise that causes noise in the vehicle interior electronic equipment such as radio refers to noise radio waves of 500 kHz to 100 MHz from the frequency band of broadcasting, but the carrier frequency used for driving the motor as in Example 1 is about 40 kHz at most. Yes, there is almost no effect because both frequencies have an opening of more than 10 times. However, when the edge steepness of the pulse is high, it has a harmonic component several hundred times as high as the carrier frequency, and therefore overlaps with the frequency band of broadcasting.

なお、キャリア周波数を40kHz程度に設定している理由は、モータ巻線のインダクタンスがモータ5の機械的出力により決定されるため、キャリア周波数を高くすることによるモータ効率に対するメリットは無く、機械出力の小さいモータ(インダクタンス小)でも40kHz程度が上限となるからである。
したがって、乗員がラジオを聴取している場合には、モータ5からの放射音よりも雑音電波としてラジオチューナーから復調される雑音の方が大きくなる。
The reason why the carrier frequency is set to about 40 kHz is that the inductance of the motor winding is determined by the mechanical output of the motor 5, so there is no merit to the motor efficiency by increasing the carrier frequency, and the machine output This is because even a small motor (small inductance) has an upper limit of about 40 kHz.
Therefore, when the occupant is listening to the radio, the noise demodulated from the radio tuner as noise radio waves is larger than the radiated sound from the motor 5.

これに対し、実施例1では、ラジオ聴取時はエッジ急峻度を低くして放送の周波数帯域とパルスのエッジの周波数帯域とが重なるのを回避しているため、ラジオ聴取時にはモータ放射音よりも静粛性に及ぼすラジオノイズを優先して低減でき、静粛性の向上を図ることができる。   On the other hand, in the first embodiment, when listening to the radio, the edge steepness is lowered to avoid the overlap between the frequency band of the broadcast and the frequency band of the edge of the pulse. Radio noise affecting silence can be reduced with priority, and silence can be improved.

なお、エッジ急峻度はモータの「うなり音」の原因にもなり得るため、ラジオ聴取無し時においても制御成立(効率・素子の耐熱)範囲内でエッジ急峻度を下げたため、ラジオ聴取無し時からエッジ急峻度が最も低い(時定数大)設定を行っている。   Note that the edge steepness can also cause a “growing sound” of the motor, so the edge steepness has been lowered within the range of control establishment (efficiency / heat resistance of the element) even when there is no radio listening. The setting with the lowest edge steepness (large time constant) is performed.

ここで、キャリア周波数の取り得る値(実施例2では7〜20kHz)がラジオ聴取無し時に最低周波数である7kHzを選択している場合(図15の負荷レベル「3」に対する要求静粛度スコア「4」,「6」,「8」の部分)は、ラジオ聴取に切り替わったとき、それ以上キャリア周波数を下げることができないため、エッジ急峻度を下げることはできない。理由は、エッジ急峻度を下げることで電力損失が大きくなるため、キャリア周波数を下げることで効率の低下を抑える必要があるからである。   Here, when the possible frequency of the carrier frequency (7 to 20 kHz in the second embodiment) is selected as 7 kHz which is the lowest frequency when there is no radio listening (required quietness score “4” for the load level “3” in FIG. 15). ”,“ 6 ”and“ 8 ”), when switching to radio listening, the carrier frequency cannot be lowered any more, and therefore the edge steepness cannot be lowered. The reason is that the power loss increases by lowering the edge steepness, so it is necessary to suppress the decrease in efficiency by lowering the carrier frequency.

ただし、ラジオ聴取無し時において負荷レベルが高く、要求静粛度スコアが大きい(静粛性を求められてない)場合(図15の負荷レベル「2」−要求静粛度スコア「8」、負荷レベル「3」−要求静粛度スコア「6」、負荷レベル「4」−要求静粛度スコア「4」の部分)には、効率(省エネ)の観点からエッジ急峻度を高く設定しているため、ラジオ聴取時には効率よりもラジオノイズを下げることを優先し、エッジ急峻度を低くしている。   However, when there is no radio listening and the load level is high and the required quietness score is large (silence is not required) (load level “2” in FIG. 15—required quietness score “8”, load level “3”). “-Required quietness score“ 6 ”, load level“ 4 ”—required quietness score“ 4 ”portion) has a high edge steepness from the viewpoint of efficiency (energy saving), so when listening to the radio Priority is given to reducing radio noise over efficiency, and the edge steepness is lowered.

次に、効果を説明する。
実施例2の電動コンプレッサの制御装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(7)に加え、下記に列挙する効果を奏する。
Next, the effect will be described.
In addition to the effects (1) to (7) of the first embodiment, the control device for the electric compressor of the second embodiment has the effects listed below.

(8) 電動コンプレッサ制御回路7は、乗員がラジオを聴取している場合には、ラジオを聴取していない場合よりもエッジ急峻度を低くするため、モータ5の放射音よりもラジオに影響を与えるノイズを優先して低減でき、静粛性の向上を図ることができる。   (8) When the occupant is listening to the radio, the electric compressor control circuit 7 has a lower edge steepness than when the occupant is not listening to the radio. The applied noise can be reduced with priority, and quietness can be improved.

(9) 電動コンプレッサ制御回路7は、乗員がラジオを聴取している場合にはラジオを聴取していない場合よりもキャリア周波数を低くするため、エッジ急峻度が低いことに伴う効率の低下を抑制できる。   (9) The electric compressor control circuit 7 reduces the carrier frequency when the occupant is listening to the radio compared to when the occupant is not listening to the radio, thereby suppressing the decrease in efficiency due to the low edge steepness it can.

(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、各実施例に基づき説明したが、本発明の具体的な構成については、各実施例の構成に限らず、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計変更や追加等は許容される。
(Other examples)
As described above, the best mode for carrying out the present invention has been described based on each embodiment. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the configuration of each embodiment, and each claim of the claims. Design changes and additions are allowed without departing from the spirit of the invention.

例えば、エンジン回転数に応じた要求静粛度スコアの区分数および車速に応じた要求静粛度スコアの区分数は、実施例に示した4区分に限らず、任意に設定できる。キャリア周波数およびパルスのエッジ急峻度も同様である。   For example, the number of required quietness scores according to the engine speed and the number of required quietness scores according to the vehicle speed are not limited to the four shown in the embodiment, and can be arbitrarily set. The same applies to the carrier frequency and the edge steepness of the pulse.

実施例では、互いに時定数の異なる3つのローパスフィルタを切り替えることでパルスのエッジ急峻度を変更する例を示したが、エッジ急峻度の変更方法は任意である。   In the embodiment, the example in which the edge steepness of the pulse is changed by switching three low-pass filters having different time constants is shown, but the method of changing the edge steepness is arbitrary.

実施例1の電動コンプレッサの制御装置を適用したハイブリッド車両(HEV)の空調装置の構成図である。It is a block diagram of the air conditioner of the hybrid vehicle (HEV) to which the control apparatus of the electric compressor of Example 1 is applied. 実施例1のインバータ6の回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of an inverter 6 according to the first embodiment. 時定数を変化させたときのパルス波形を示す図である。It is a figure which shows a pulse waveform when changing a time constant. 実施例1の電動コンプレッサ制御回路7で実行される電動コンプレッサ負荷レベル判定制御処理の流れをフローチャートである。It is a flowchart for the flow of the electric compressor load level determination control process executed by the electric compressor control circuit of the first embodiment. 実施例1の電動コンプレッサ制御回路7で実行される微小負荷動作時のPWM制御のパルス変更制御処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of a pulse change control process of PWM control during a minute load operation executed by the electric compressor control circuit 7 according to the first embodiment. 実施例1の電動コンプレッサ制御回路7で実行される小負荷動作時のPWM制御のパルス変更制御処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow of a pulse change control process of PWM control during a small load operation that is executed by the electric compressor control circuit 7 according to the first embodiment. 実施例1の電動コンプレッサ制御回路7で実行される中負荷動作時のPWM制御のパルス変更制御処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow of a pulse change control process of PWM control during a middle load operation that is executed by the electric compressor control circuit 7 according to the first embodiment. 実施例1の電動コンプレッサ制御回路7で実行される高負荷動作時のPWM制御のパルス変更制御処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow of a pulse change control process of PWM control during high load operation that is executed by the electric compressor control circuit 7 according to the first embodiment. 実施例1の要求静粛度スコアの設定マップである。3 is a setting map for a required quietness score according to the first embodiment. 実施例1のキャリア周波数設定マップである。2 is a carrier frequency setting map according to the first embodiment. 実施例1のエッジ急峻度設定マップである。3 is an edge steepness setting map according to the first embodiment. 実施例2の電動コンプレッサ制御回路7で実行される微小負荷動作時のPWM制御のパルス変更制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the pulse change control process of PWM control at the time of the micro load operation | movement performed with the electric compressor control circuit 7 of Example 2. FIG. 実施例2の電動コンプレッサ制御回路7で実行される微小負荷動作時におPWM制御のパルス変更制御処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a flow of a pulse change control process of PWM control during a minute load operation executed by the electric compressor control circuit 7 of the second embodiment. 実施例2のキャリア周波数設定マップである。6 is a carrier frequency setting map according to the second embodiment. 実施例2のエッジ急峻度設定マップである。6 is an edge steepness setting map according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

A 電動コンプレッサ
1 コンプレッサ
2 冷却コンデンサ
3 膨張弁
4 エバポレータ
5 3相交流同期モータ
6 インバータ
7 電動コンプレッサ制御回路
7a 要求静粛度判定部
8 エアコンコントローラ
8a 入力装置
8b 室温センサ
8c エアコン制御回路
11 アッパーIGBT
12 ロアIGBT
13 アッパーダイオード
14 ロアダイオード
15 IGBTドライバ
16 エッジ急峻度切り替え器
16a ローパスフィルタ
16b ローパスフィルタ
16c ローパスフィルタ
16d 切り替え器
17 ゲート電圧増幅回路
A Electric compressor 1 Compressor 2 Cooling condenser 3 Expansion valve 4 Evaporator 5 Three-phase AC synchronous motor 6 Inverter 7 Electric compressor control circuit 7a Required quietness determination unit 8 Air conditioner controller 8a Input device 8b Room temperature sensor 8c Air conditioner control circuit 11 Upper IGBT
12 Lower IGBT
13 Upper diode 14 Lower diode 15 IGBT driver 16 Edge steepness switch 16a Low-pass filter 16b Low-pass filter 16c Low-pass filter 16d Switch 17 Gate voltage amplification circuit

Claims (9)

車両に搭載された電動コンプレッサと、
このコンプレッサを駆動するインバータと、
このインバータをパルス幅変調制御するインバータ制御手段と、
を有する電動コンプレッサの制御装置において、
車両状態に応じた要求静粛度を判定する要求静粛度判定手段を備え、
前記インバータ制御手段は、前記要求静粛度に基づいて、前記パルス幅変調のキャリア周波数とパルスのエッジ急峻度の少なくとも一方を制御することを特徴とする電動コンプレッサの制御装置。
An electric compressor mounted on the vehicle;
An inverter that drives the compressor;
Inverter control means for pulse width modulation control of the inverter;
In the control device of the electric compressor having
A required quietness determination means for determining a required quietness according to the vehicle state;
The inverter control unit controls at least one of the carrier frequency of the pulse width modulation and the edge steepness of the pulse based on the required quietness.
請求項1に記載の電動コンプレッサの制御装置において、
前記インバータ制御手段は、前記要求静粛度が高い場合には、要求静粛度が低い場合よりも前記キャリア周波数を高くすることを特徴とする電動コンプレッサの制御装置。
In the control apparatus of the electric compressor according to claim 1,
The inverter control means, when the required quietness is high, makes the carrier frequency higher than when the required quietness is low.
請求項1または請求項2に記載の電動コンプレッサの制御装置において
前記インバータ制御手段は、前記要求静粛度が高い場合には、要求静粛度が低い場合よりも前記エッジ急峻度を低くすることを特徴とする電動コンプレッサの制御装置。
The control apparatus for an electric compressor according to claim 1 or 2, wherein the inverter control means makes the edge steepness lower when the required quietness is high than when the required quietness is low. A control device for an electric compressor.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電動コンプレッサの制御装置において、
前記要求静粛度判定手段は、車速が低い場合には車速が高い場合よりも前記要求静粛度が高いと判定することを特徴とする電動コンプレッサの制御装置。
In the control apparatus of the electric compressor according to any one of claims 1 to 3,
The required quietness determining means determines that the required quietness is higher when the vehicle speed is low than when the vehicle speed is high.
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の電動コンプレッサの制御装置において、
前記要求静粛度判定手段は、エンジン回転数が低い場合にはエンジン回転数が高い場合よりも前記要求静粛度が高いと判定することを特徴とする電動コンプレッサの制御装置。
In the control apparatus of the electric compressor according to any one of claims 1 to 4,
The required quietness determination means determines that the required quietness is higher when the engine speed is low than when the engine speed is high.
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の電動コンプレッサの制御装置において、
前記要求静粛度判定手段は、エンジンが停止している場合にはエンジンが駆動している場合よりも前記要求静粛度が高いと判定することを特徴とする電動コンプレッサの制御装置。
In the control apparatus of the electric compressor according to any one of claims 1 to 5,
The required quietness determination means determines that the required quietness is higher when the engine is stopped than when the engine is running.
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の電動コンプレッサの制御装置において、
前記インバータ制御手段は、前記電動コンプレッサの高負荷時、前記車両状態にかかわらず前記キャリア周波数を高くすることを特徴とする電動コンプレッサの制御装置。
The control device for an electric compressor according to any one of claims 1 to 6,
The said inverter control means makes the said carrier frequency high regardless of the said vehicle state at the time of the high load of the said electric compressor, The control apparatus of the electric compressor characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の電動コンプレッサの制御装置において、
前記インバータ制御手段は、乗員がラジオを聴取している場合にはラジオを聴取していない場合よりも前記急峻度を低くすることを特徴とする電動コンプレッサの制御装置。
In the control apparatus of the electric compressor according to any one of claims 1 to 7,
The said inverter control means makes the said steepness level low when the passenger | crew is listening to the radio, when not listening to the radio, The control apparatus of the electric compressor characterized by the above-mentioned.
請求項8に記載の電動コンプレッサの制御装置において、
前記インバータ制御手段は、乗員がラジオを聴取している場合にはラジオを聴取していない場合よりも前記キャリア周波数を低くすることを特徴とする電動コンプレッサの制御装置。
In the control apparatus of the electric compressor according to claim 8,
The said inverter control means makes the said carrier frequency lower when the passenger | crew is listening to the radio than when not listening to the radio, The control apparatus of the electric compressor characterized by the above-mentioned.
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