JP6287765B2 - Electric compressor - Google Patents

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Description

本発明は、電動圧縮機に関する。   The present invention relates to an electric compressor.

従来から、冷媒が吸入されるハウジングと、ハウジング内に収容され、冷媒を圧縮する圧縮部と、ハウジング内に収容され、圧縮部を駆動する電動モータと、電動モータを駆動する駆動回路と、を備えた電動圧縮機が知られている(例えば特許文献1参照)。また、特許文献1には、ハウジングの外面に駆動回路が取り付けられており、ハウジングを介して、冷媒と駆動回路との間で熱交換が行われることによって、駆動回路が冷却されることが記載されている。さらに、例えば特許文献2には、電動車両に搭載された電動モータを駆動させる駆動回路の駆動モードとして三相変調モードと二相変調モードとがある点、及び、電動モータの回転数などに応じて、駆動回路の駆動モードを切り替える点が記載されている。   Conventionally, a housing into which a refrigerant is sucked, a compression unit that is accommodated in the housing and compresses the refrigerant, an electric motor that is accommodated in the housing and drives the compression unit, and a drive circuit that drives the electric motor, An electric compressor provided is known (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 describes that a drive circuit is attached to the outer surface of the housing, and the drive circuit is cooled by heat exchange between the refrigerant and the drive circuit via the housing. Has been. Furthermore, for example, in Patent Document 2, there are a three-phase modulation mode and a two-phase modulation mode as drive modes of a drive circuit for driving an electric motor mounted on an electric vehicle, and the number of rotations of the electric motor, etc. Thus, the point of switching the drive mode of the drive circuit is described.

特開2003−324900号公報JP 2003-324900 A 特開2007−110780号公報JP 2007-110780 A

ここで、電動圧縮機の周囲の雰囲気温度や、ハウジング内に吸入される冷媒の温度である吸入冷媒温度が低い条件下で電動圧縮機が運転する場合、駆動回路の温度が過度に低くなる場合がある。この場合、例えば駆動回路の温度が当該駆動回路の動作保証範囲の下限値よりも低くなり、駆動回路に異常が発生する場合がある。   Here, when the electric compressor is operated under a condition where the ambient temperature around the electric compressor or the intake refrigerant temperature that is the refrigerant sucked into the housing is low, the temperature of the drive circuit becomes excessively low. There is. In this case, for example, the temperature of the drive circuit may become lower than the lower limit value of the operation guarantee range of the drive circuit, and an abnormality may occur in the drive circuit.

特に、駆動モータを駆動させるために駆動回路が動作している場合には、当該駆動回路にて電力損失に係る熱が発生している。しかしながら、駆動回路の動作が停止すると、駆動回路にて電力損失に係る熱が発生しなくなる。このため、駆動回路の動作が停止する際には、停止直前に吸入された冷媒によって駆動回路が冷却されて、駆動回路の温度が過度に低くなる場合がある。   In particular, when the drive circuit is operating to drive the drive motor, heat related to power loss is generated in the drive circuit. However, when the operation of the drive circuit stops, heat related to power loss does not occur in the drive circuit. For this reason, when the operation of the drive circuit stops, the drive circuit may be cooled by the refrigerant sucked just before the stop, and the temperature of the drive circuit may become excessively low.

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は駆動回路の温度が過度に低くなることを抑制できる電動圧縮機を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an electric compressor that can suppress the temperature of a drive circuit from becoming excessively low.

上記目的を達成する電動圧縮機は、冷媒が吸入されるハウジングと、前記ハウジング内に収容され、前記冷媒を圧縮して吐出する圧縮部と、前記ハウジング内に収容され、前記圧縮部を駆動させる電動モータと、前記ハウジングと熱的に結合され、前記電動モータを駆動させる駆動回路と、前記駆動回路の温度を測定する温度測定部と、前記駆動回路を制御することにより前記電動モータを制御する制御部と、を備え、前記駆動回路を駆動させる駆動モードには、二相変調モードと三相変調モードとがあり、前記制御部は、前記駆動回路の温度が当該駆動回路の動作保証範囲の下限値よりも低くならないように、前記駆動回路の駆動モードが前記二相変調モードである状況において前記温度測定部によって測定された前記駆動回路の温度が予め定められた切替契機温度以下となった時に、前記駆動回路の駆動モードを、前記二相変調モードから前記三相変調モードに切り替える低温時駆動モード制御部を備えていることを特徴とする。   An electric compressor that achieves the above object includes a housing into which a refrigerant is sucked, a compression part that is accommodated in the housing and compresses and discharges the refrigerant, and is accommodated in the housing and drives the compression part. An electric motor, a drive circuit that is thermally coupled to the housing and drives the electric motor, a temperature measuring unit that measures the temperature of the drive circuit, and the drive circuit to control the electric motor And a driving mode for driving the driving circuit includes a two-phase modulation mode and a three-phase modulation mode. The control unit is configured so that the temperature of the driving circuit is within an operation guarantee range of the driving circuit. The temperature of the drive circuit measured by the temperature measurement unit in a situation where the drive mode of the drive circuit is the two-phase modulation mode so as not to become lower than the lower limit value. When a switching trigger temperature below defined, the driving mode of the driving circuit, characterized in that it comprises a low temperature driving mode control unit for switching from the two-phase modulation mode in the three-phase modulation mode.

かかる構成によれば、駆動回路の駆動モードとして、二相変調モードと三相変調モードとが存在する。当該三相変調モードは、二相変調モードと比較して、駆動回路の発熱量が大きくなり易い駆動回路の駆動モードである。このため、駆動回路の温度が当該駆動回路の動作保証範囲の下限値よりも低くならないように、駆動回路の駆動モードが二相変調モードである状況において駆動回路の温度が切替契機温度以下となった時には、駆動回路の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わる。これにより、駆動回路にて生じ得る発熱量を大きくすることができるため、駆動回路の温度が過度に低くなることを抑制できる。また、駆動回路の温度を、ある程度高く維持することができる場合があるため、電動モータの停止に伴い駆動回路の発熱が停止した場合であっても、駆動回路の温度が過度に低くなることを抑制できる。   According to such a configuration, there are a two-phase modulation mode and a three-phase modulation mode as drive modes of the drive circuit. The three-phase modulation mode is a drive mode of the drive circuit in which the heat generation amount of the drive circuit is likely to be larger than the two-phase modulation mode. For this reason, the temperature of the drive circuit is lower than the switching trigger temperature in a situation where the drive mode of the drive circuit is the two-phase modulation mode so that the temperature of the drive circuit does not become lower than the lower limit value of the operation guarantee range of the drive circuit. The driving mode of the driving circuit is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode. As a result, the amount of heat generated in the drive circuit can be increased, so that the temperature of the drive circuit can be prevented from becoming excessively low. In addition, since the temperature of the drive circuit can be kept high to some extent, even when the heat generation of the drive circuit stops with the stop of the electric motor, the temperature of the drive circuit becomes excessively low. Can be suppressed.

上記電動圧縮機について、前記低温時駆動モード制御部は、当該低温時駆動モード制御部によって前記駆動回路の駆動モードが前記二相変調モードから前記三相変調モードに切り替わってから、前記温度測定部によって測定された前記駆動回路の温度が前記切替契機温度よりも高い温度である切替解除温度以上となった時に、前記駆動回路の駆動モードを、前記三相変調モードから前記二相変調モードに切り替えるとよい。かかる構成によれば、低温時駆動モード制御部によって駆動回路の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わってから、駆動回路の温度が切替解除温度以上となった時には、駆動回路の駆動モードが、三相変調モードから二相変調モードに切り替わる。これにより、駆動回路の温度をある程度高く維持しつつ、駆動回路における電力損失を低減できる。   With respect to the electric compressor, the low temperature driving mode control unit is configured so that the low temperature driving mode control unit switches the driving mode of the driving circuit from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode. When the temperature of the driving circuit measured by the above becomes a switching release temperature that is higher than the switching trigger temperature, the driving mode of the driving circuit is switched from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode. Good. According to such a configuration, when the driving mode of the driving circuit is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low temperature driving mode control unit, The drive mode is switched from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode. Thereby, the power loss in the drive circuit can be reduced while maintaining the temperature of the drive circuit to a certain level.

上記電動圧縮機について、前記制御部は、前記電動モータの回転数を含む変調パラメータに基づいて、前記駆動回路の駆動モードを前記二相変調モード又は前記三相変調モードに設定する通常時駆動モード制御部を備え、前記制御部は、前記低温時駆動モード制御部によって前記駆動回路の駆動モードが前記二相変調モードから前記三相変調モードに切り替わった場合には、前記通常時駆動モード制御部によって前記駆動回路の駆動モードが前記三相変調モードから前記二相変調モードに変更されないようにするとよい。かかる構成によれば、電動モータの回転数を含む変調パラメータに基づいて、駆動回路の駆動モードを二相変調モード又は三相変調モードに設定する通常時駆動モード制御部を備えていることにより、電力損失の低減を図りつつ、電動モータを安定して回転させることができる。   In the electric compressor, the control unit sets a driving mode of the driving circuit to the two-phase modulation mode or the three-phase modulation mode based on a modulation parameter including the rotation speed of the electric motor. A control unit, and when the driving mode of the driving circuit is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low temperature driving mode control unit, the normal driving mode control unit Therefore, it is preferable that the drive mode of the drive circuit is not changed from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode. According to such a configuration, by including the normal time drive mode control unit that sets the drive mode of the drive circuit to the two-phase modulation mode or the three-phase modulation mode based on the modulation parameter including the rotation speed of the electric motor, The electric motor can be stably rotated while reducing power loss.

かかる構成において、低温時駆動モード制御部による二相変調モードから三相変調モードへの駆動モードの切り替えが行われた場合には、通常時駆動モード制御部による三相変調モードから二相変調モードへの駆動回路の駆動モードの変更が行われないようになっている。これにより、低温時駆動モード制御部によって駆動回路の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わった後に、通常時駆動モード制御部によって駆動回路の駆動モードが二相変調モードに戻されるといった不都合を回避できる。   In such a configuration, when the driving mode is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low-temperature driving mode control unit, the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode by the normal driving mode control unit is performed. The drive mode of the drive circuit is not changed. Thereby, after the drive mode of the drive circuit is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low temperature drive mode control unit, the drive mode of the drive circuit is returned to the two-phase modulation mode by the normal drive mode control unit. Such inconveniences can be avoided.

上記電動圧縮機について、前記制御部は、前記低温時駆動モード制御部によって前記駆動回路の駆動モードが前記二相変調モードから前記三相変調モードに切り替わった時、前記駆動回路のキャリア周波数を高くするキャリア周波数可変部を備えているとよい。かかる構成によれば、低温時駆動モード制御部による二相変調モードから三相変調モードへの駆動モードの切り替えが行われた時には、駆動回路のキャリア周波数を高くすることにより、駆動回路の電力損失を更に大きくできる。これにより、駆動回路の発熱量を更に大きくでき、それを通じて駆動回路の温度が過度に低くなることを、より好適に抑制できる。   In the electric compressor, the control unit increases the carrier frequency of the drive circuit when the drive mode of the drive circuit is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low-temperature drive mode control unit. It is preferable to provide a carrier frequency variable section. According to such a configuration, when the driving mode is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low-temperature driving mode control unit, the power loss of the driving circuit is increased by increasing the carrier frequency of the driving circuit. Can be further increased. Thereby, the calorific value of the drive circuit can be further increased, and it is possible to more suitably suppress the temperature of the drive circuit from becoming excessively low.

上記電動圧縮機について、前記駆動回路は、前記動作保証範囲の下限値以上の温度である場合に正常に動作するスイッチング素子を有し、当該スイッチング素子が周期的にON/OFFすることにより前記電動モータを駆動させるものであり、前記切替契機温度は、前記動作保証範囲の下限値よりも高く設定されているとよい。かかる構成によれば、駆動回路の駆動モードが二相変調モードである場合には、駆動回路の温度が動作保証範囲の下限値となる前に、低温時駆動モード制御部によって、駆動回路の駆動モードが、二相変調モードから、当該二相変調モードよりも発熱量が大きくなる三相変調モードに切り替わる。これにより、駆動回路の温度が動作保証範囲の下限値に近づくことを抑制できる。よって、スイッチング素子の温度が動作保証範囲の下限値よりも低くなることを抑制できる。   With respect to the electric compressor, the drive circuit has a switching element that operates normally when the temperature is equal to or higher than the lower limit value of the operation guarantee range, and the electric circuit is turned on and off periodically. The motor is driven, and the switching trigger temperature may be set higher than a lower limit value of the operation guarantee range. According to this configuration, when the drive mode of the drive circuit is the two-phase modulation mode, the drive circuit drive is performed by the low temperature drive mode control unit before the temperature of the drive circuit reaches the lower limit of the guaranteed operation range. The mode is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode in which the heat generation amount is larger than that of the two-phase modulation mode. Thereby, it can suppress that the temperature of a drive circuit approaches the lower limit of an operation guarantee range. Therefore, it can suppress that the temperature of a switching element becomes lower than the lower limit of an operation guarantee range.

この発明によれば、駆動回路の温度が過度に低くなることを抑制できる。   According to this invention, it can suppress that the temperature of a drive circuit becomes low too much.

ヒートポンプの概要を示す模式図。The schematic diagram which shows the outline | summary of a heat pump. インバータの回路図。The circuit diagram of an inverter. 低温時対応処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process at the time of low temperature. (a)はインバータ温度の時間変化を示すグラフであり、(b)はインバータの駆動モードを示すタイムチャートであり、(c)は通常時駆動モード制御のON/OFF態様を示すタイムチャート。(A) is a graph which shows the time change of inverter temperature, (b) is a time chart which shows the drive mode of an inverter, (c) is a time chart which shows the ON / OFF aspect of normal time drive mode control.

以下、電動圧縮機の一実施形態について説明する。本実施形態の電動圧縮機は例えばヒートポンプに用いられる。また、本実施形態のヒートポンプは例えば車両に搭載されており、カーエアコンとして用いられる。   Hereinafter, an embodiment of the electric compressor will be described. The electric compressor of this embodiment is used for a heat pump, for example. Moreover, the heat pump of this embodiment is mounted, for example in the vehicle, and is used as a car air conditioner.

図1に示すように、ヒートポンプ100は、電動圧縮機10と、電動圧縮機10に対して冷媒を供給する外部冷媒回路101とを備えている。外部冷媒回路101は、例えば熱交換器及び膨張弁などを有している。ヒートポンプ100は、電動圧縮機10によって冷媒が圧縮され、且つ、外部冷媒回路101によって冷媒の熱交換及び膨張が行われることによって、車両の室内の冷暖房を行う。   As shown in FIG. 1, the heat pump 100 includes an electric compressor 10 and an external refrigerant circuit 101 that supplies refrigerant to the electric compressor 10. The external refrigerant circuit 101 has, for example, a heat exchanger and an expansion valve. The heat pump 100 heats and cools the interior of the vehicle by compressing the refrigerant by the electric compressor 10 and performing heat exchange and expansion of the refrigerant by the external refrigerant circuit 101.

なお、ヒートポンプ100は、当該ヒートポンプ100の全体を制御する空調ECU102を備えている。空調ECU102は、車内温度やカーエアコンの設定温度等を把握可能に構成されており、これらのパラメータに基づいて、電動圧縮機10に対してON/OFF指令や回転数rを指示する指令等といった各種指令を送信する。   The heat pump 100 includes an air conditioning ECU 102 that controls the entire heat pump 100. The air conditioning ECU 102 is configured so as to be able to grasp the in-vehicle temperature, the set temperature of the car air conditioner, and the like, and based on these parameters, an ON / OFF command to the electric compressor 10, a command to instruct the rotation speed r, etc. Send various commands.

電動圧縮機10は、外部冷媒回路101から冷媒が吸入される吸入口11aが形成されたハウジング11と、ハウジング11に収容された圧縮部12及び電動モータ13とを備えている。   The electric compressor 10 includes a housing 11 in which a suction port 11 a into which a refrigerant is sucked from an external refrigerant circuit 101 is formed, and a compression unit 12 and an electric motor 13 housed in the housing 11.

ハウジング11は、全体として略円筒形状であって、伝熱性を有する材料(例えばアルミニウム等の金属)で形成されている。ハウジング11には、冷媒が吐出される吐出口11bが形成されている。   The housing 11 has a substantially cylindrical shape as a whole, and is formed of a material having heat conductivity (for example, a metal such as aluminum). The housing 11 has a discharge port 11b through which a refrigerant is discharged.

圧縮部12は、吸入口11aからハウジング11内に吸入された冷媒を圧縮し、その圧縮された冷媒を吐出口11bから吐出させるものである。なお、圧縮部12の具体的な構成は、スクロールタイプ、ピストンタイプ、ベーンタイプ等任意である。   The compression unit 12 compresses the refrigerant sucked into the housing 11 from the suction port 11a and discharges the compressed refrigerant from the discharge port 11b. In addition, the specific structure of the compression part 12 is arbitrary, such as a scroll type, a piston type, and a vane type.

電動モータ13は、圧縮部12を駆動させるものである。電動モータ13は、例えばハウジング11に対して回転可能に支持された円柱状の回転軸21と、当該回転軸21に対して固定された円筒形状のロータ22と、ハウジング11に固定されたステータ23とを有する。回転軸21の軸線方向と、円筒形状のハウジング11の軸線方向とは一致している。ステータ23は、円筒形状のステータコア24と、当該ステータコア24に形成されたティースに捲回されたコイル25とを有している。ロータ22及びステータ23は、回転軸21の径方向に対向している。   The electric motor 13 drives the compression unit 12. The electric motor 13 includes, for example, a columnar rotation shaft 21 that is rotatably supported with respect to the housing 11, a cylindrical rotor 22 that is fixed to the rotation shaft 21, and a stator 23 that is fixed to the housing 11. And have. The axial direction of the rotating shaft 21 and the axial direction of the cylindrical housing 11 coincide with each other. The stator 23 includes a cylindrical stator core 24 and a coil 25 wound around teeth formed on the stator core 24. The rotor 22 and the stator 23 face each other in the radial direction of the rotating shaft 21.

図1に示すように、電動圧縮機10は、電動モータ13を駆動させる駆動回路としてのインバータ31と、当該インバータ31が収容されたケース32とを有するインバータユニット30を備えている。電動モータ13のコイル25とインバータ31とは図示しないコネクタ等によって接続されている。   As shown in FIG. 1, the electric compressor 10 includes an inverter unit 30 having an inverter 31 as a drive circuit for driving the electric motor 13 and a case 32 in which the inverter 31 is accommodated. The coil 25 of the electric motor 13 and the inverter 31 are connected by a connector or the like (not shown).

ケース32は、伝熱性を有する材料(例えばアルミニウム等の金属)で形成されており、板状のベース部材41と、当該ベース部材41に対して組み付けられた有底筒状のカバー部材42とを有する。ベース部材41は、ハウジング11、詳細にはハウジング11の軸線方向の両壁部のうち吐出口11bとは反対側の壁部11cに対して接触しており、その状態で固定具(例えばボルト43)によってハウジング11に固定されている。これにより、インバータ31が収容されたケース32がハウジング11に取り付けられている。すなわち、本実施形態の電動圧縮機10には、インバータ31が一体化されている。   The case 32 is formed of a material having heat conductivity (for example, a metal such as aluminum), and includes a plate-like base member 41 and a bottomed cylindrical cover member 42 assembled to the base member 41. Have. The base member 41 is in contact with the housing 11, specifically, with respect to the wall portion 11 c opposite to the discharge port 11 b of both wall portions in the axial direction of the housing 11. ) To the housing 11. Thereby, the case 32 in which the inverter 31 is accommodated is attached to the housing 11. That is, the inverter 31 is integrated with the electric compressor 10 of the present embodiment.

インバータ31は、例えばベース部材41に固定された回路基板51と、当該回路基板51と電気的に接続されたパワーモジュール52とを備えている。回路基板51には、各種電子部品及び配線パターンが実装されており、例えばケース32内の雰囲気温度を測定する温度測定部としての温度センサ53が実装されている。ケース32におけるカバー部材42の外面にはコネクタ54が設けられており、回路基板51とコネクタ54とが電気的に接続されている。コネクタ54を介して、外部電源としてのDC電源Eからインバータ31に電力供給が行われるとともに、空調ECU102とインバータ31とが電気的に接続されている。   The inverter 31 includes, for example, a circuit board 51 fixed to the base member 41 and a power module 52 electrically connected to the circuit board 51. Various electronic components and wiring patterns are mounted on the circuit board 51. For example, a temperature sensor 53 is mounted as a temperature measuring unit that measures the ambient temperature in the case 32. A connector 54 is provided on the outer surface of the cover member 42 in the case 32, and the circuit board 51 and the connector 54 are electrically connected. Power is supplied to the inverter 31 from a DC power source E as an external power source via the connector 54, and the air conditioning ECU 102 and the inverter 31 are electrically connected.

ここで、インバータ31は、ハウジング11と熱的に結合する位置に配置されている。詳細には、インバータ31のパワーモジュール52はベース部材41に対して接触している。そして、既に説明した通り、ベース部材41は、ハウジング11の壁部11cに対して接触している。このため、インバータ31(詳細にはパワーモジュール52)とハウジング11とは、ベース部材41を介して熱的に結合している。   Here, the inverter 31 is disposed at a position where it is thermally coupled to the housing 11. Specifically, the power module 52 of the inverter 31 is in contact with the base member 41. As already described, the base member 41 is in contact with the wall portion 11 c of the housing 11. For this reason, the inverter 31 (specifically, the power module 52) and the housing 11 are thermally coupled via the base member 41.

図2に示すように、電動モータ13のコイル25は、例えばu相コイル25u、v相コイル25v及びw相コイル25wを有する三相構造となっている。すなわち、電動モータ13は三相モータである。各コイル25u〜25wは例えばY結線されている。   As shown in FIG. 2, the coil 25 of the electric motor 13 has a three-phase structure including, for example, a u-phase coil 25u, a v-phase coil 25v, and a w-phase coil 25w. That is, the electric motor 13 is a three-phase motor. Each coil 25u-25w is Y-connected, for example.

パワーモジュール52は、u相コイル25uに対応するu相パワースイッチング素子Qu1,Qu2と、v相コイル25vに対応するv相パワースイッチング素子Qv1,Qv2と、w相コイル25wに対応するw相パワースイッチング素子Qw1,Qw2と、を備えている。つまり、インバータ31は、所謂三相インバータである。   The power module 52 includes u-phase power switching elements Qu1 and Qu2 corresponding to the u-phase coil 25u, v-phase power switching elements Qv1 and Qv2 corresponding to the v-phase coil 25v, and w-phase power switching corresponding to the w-phase coil 25w. Elements Qw1 and Qw2 are provided. That is, the inverter 31 is a so-called three-phase inverter.

各パワースイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2(以降単に各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2と示す)は例えばIGBTで構成されている。各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2は、当該各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2の温度が予め定められた動作下限温度Tmin以上であって予め定められた動作上限温度以下である場合に正常に動作する。すなわち、動作下限温度Tminとは、各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2の動作保証範囲の下限値であり、換言すればインバータ31(パワーモジュール52)の動作保証範囲の下限値である。すなわち、インバータ31(パワーモジュール52)は、その温度が動作下限温度Tmin以上であって動作上限温度以下である場合に正常に動作する。   Each power switching element Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1, Qw2 (hereinafter simply referred to as each power switching element Qu1-Qw2) is configured by, for example, an IGBT. Each power switching element Qu1-Qw2 operates normally when the temperature of each power switching element Qu1-Qw2 is equal to or higher than a predetermined operation lower limit temperature Tmin and equal to or lower than a predetermined operation upper limit temperature. That is, the operation lower limit temperature Tmin is the lower limit value of the operation guarantee range of each power switching element Qu1 to Qw2, in other words, the lower limit value of the operation guarantee range of the inverter 31 (power module 52). That is, the inverter 31 (power module 52) operates normally when the temperature is not less than the operation lower limit temperature Tmin and not more than the operation upper limit temperature.

各u相パワースイッチング素子Qu1,Qu2は接続線を介して互いに直列に接続されており、その接続線は、u相コイル25uに接続されている。そして、各u相パワースイッチング素子Qu1,Qu2の直列接続体に対してDC電源Eからの直流電力が入力されている。なお、他のパワースイッチング素子Qv1,Qv2,Qw1,Qw2については、対応するコイルが異なる点を除いて、u相パワースイッチング素子Qu1,Qu2と同様の接続態様であるため、詳細な説明を省略する。なお、インバータ31は、DC電源Eに対して並列に接続された平滑コンデンサC1を有している。   The u-phase power switching elements Qu1 and Qu2 are connected to each other in series via a connection line, and the connection line is connected to the u-phase coil 25u. And direct-current power from DC power supply E is input into the serial connection body of each u phase power switching element Qu1, Qu2. The other power switching elements Qv1, Qv2, Qw1, and Qw2 are connected in the same manner as the u-phase power switching elements Qu1 and Qu2, except that the corresponding coils are different. . The inverter 31 has a smoothing capacitor C1 connected in parallel to the DC power source E.

パワーモジュール52は、インバータ31(詳細には各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2のスイッチング動作)を制御する制御部55を備えている。制御部55は、各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2を周期的にON/OFFさせることにより、電動モータ13を駆動、つまり回転させる。   The power module 52 includes a control unit 55 that controls the inverter 31 (specifically, switching operations of the power switching elements Qu1 to Qw2). The control unit 55 drives, that is, rotates the electric motor 13 by periodically turning on / off each of the power switching elements Qu1 to Qw2.

制御部55は、インバータ31をPWM制御するものである。詳細には、制御部55は、キャリア信号(搬送波信号)と指令電圧値信号(比較対象信号)とを用いて、制御信号を生成する。そして、制御部55は、生成された制御信号を用いて各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2のON/OFFのデューティ比を可変制御することにより、電動モータ13の回転数rを制御することができる。制御部55は、空調ECU102と電気的に接続されており、空調ECU102から回転数rの指令値等を受信した場合には、当該指令値に対応する回転数rで電動モータ13を回転させる。   The control unit 55 performs PWM control of the inverter 31. Specifically, the control unit 55 generates a control signal using the carrier signal (carrier wave signal) and the command voltage value signal (comparison target signal). And the control part 55 can control the rotation speed r of the electric motor 13 by carrying out the variable control of the ON / OFF duty ratio of each power switching element Qu1-Qw2 using the produced | generated control signal. When the control unit 55 is electrically connected to the air conditioning ECU 102 and receives a command value or the like of the rotational speed r from the air conditioning ECU 102, the control unit 55 rotates the electric motor 13 at the rotational speed r corresponding to the command value.

なお、インバータ31のキャリア周波数とは、キャリア信号の周波数である。本実施形態において、通常時に用いられるキャリア周波数を初期周波数とする。初期周波数は例えば20kHzである。なお、キャリア信号の具体的な波形は、例えば三角波やノコギリ波等任意である。   Note that the carrier frequency of the inverter 31 is the frequency of the carrier signal. In the present embodiment, the carrier frequency that is normally used is the initial frequency. The initial frequency is 20 kHz, for example. The specific waveform of the carrier signal is arbitrary, for example, a triangular wave or a sawtooth wave.

図2に示すように、インバータ31は、電動モータ13に流れる電流値Iを測定し、その測定結果を制御部55に送信する電流値測定部61を備えている。また、電動圧縮機10は、電動モータ13の回転数rを検出し、その検出結果を制御部55に送信する回転数検出器62を備えている。これにより、制御部55は電流値I及び回転数rを把握可能となっている。なお、電流値測定部61は、例えば回路基板51に実装されている(図1参照)。   As shown in FIG. 2, the inverter 31 includes a current value measurement unit 61 that measures a current value I flowing through the electric motor 13 and transmits the measurement result to the control unit 55. The electric compressor 10 includes a rotation speed detector 62 that detects the rotation speed r of the electric motor 13 and transmits the detection result to the control unit 55. Thereby, the control part 55 can grasp | ascertain the electric current value I and the rotation speed r. The current value measuring unit 61 is mounted on, for example, the circuit board 51 (see FIG. 1).

ここで、インバータ31の駆動モードには、三相変調モードと二相変調モードとが存在する。三相変調モードとは、全相のパワースイッチング素子Qu1〜Qw2の周期的なON/OFF(スイッチング動作)が常時行われる駆動モードである。本実施形態において、二相変調モードとは、全相のパワースイッチング素子Qu1〜Qw2のうちいずれかの相のパワースイッチング素子の周期的なON/OFFが所定の期間(位相角)ごとに順次停止する駆動モードである。すなわち、二相変調モードとは、三相のうちのいずれか一相のパワースイッチング素子の周期的なON/OFFが順番に停止する一方、他の二相のパワースイッチング素子の周期的なON/OFFが行われる駆動モードである。なお、パワースイッチング素子の周期的なON/OFFが停止している状態とは、パワースイッチング素子がON状態又はOFF状態で固定されている状態である。   Here, the drive mode of the inverter 31 includes a three-phase modulation mode and a two-phase modulation mode. The three-phase modulation mode is a driving mode in which periodic ON / OFF (switching operation) of all-phase power switching elements Qu1 to Qw2 is always performed. In the present embodiment, the two-phase modulation mode means that the periodic ON / OFF of the power switching element of any phase among the power switching elements Qu1 to Qw2 of all phases is sequentially stopped every predetermined period (phase angle). Drive mode. That is, in the two-phase modulation mode, the periodic ON / OFF of any one of the three phases of power switching elements stops in turn, while the other two-phase power switching elements are periodically turned on / off. This is a drive mode in which the OFF is performed. The state where the periodic ON / OFF of the power switching element is stopped is a state where the power switching element is fixed in the ON state or the OFF state.

二相変調モードは、三相変調モードと比較して、各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2のON/OFFの頻度が低い駆動モードである。このため、インバータ31の電力損失及び発熱量は、二相変調モードよりも三相変調モードの方が大きくなり易い。   The two-phase modulation mode is a drive mode in which the power switching elements Qu1 to Qw2 are turned on / off less frequently than the three-phase modulation mode. For this reason, the power loss and the heat generation amount of the inverter 31 are likely to be larger in the three-phase modulation mode than in the two-phase modulation mode.

一方、三相変調モードは、二相変調モードよりも、各コイル25u〜25wに流れる電圧波形を精度よく制御でき、且つ、電流リプルが小さくなり易い駆動モードである。このため、三相変調モードは、例えば電動モータ13に付与されている負荷が比較的大きい場合等に用いられると好ましい。   On the other hand, the three-phase modulation mode is a drive mode in which the voltage waveform flowing through each of the coils 25u to 25w can be accurately controlled and the current ripple is likely to be smaller than in the two-phase modulation mode. For this reason, the three-phase modulation mode is preferably used, for example, when the load applied to the electric motor 13 is relatively large.

図2に示すように、制御部55は、電動モータ13の回転数rを含む変調パラメータに基づいて、インバータ31の駆動モードを二相変調モード又は三相変調モードに設定する通常時駆動モード制御を行う通常時駆動モード制御部71を備えている。通常時駆動モード制御は、後述する低温時制御部72によって禁止されているといった特別な状況を除いて、電動モータ13の運転中、定期的又は電動モータ13の回転数r等が変化した場合を契機として行われる。詳細には、通常時駆動モード制御部71は、電動モータ13の回転数rと電流値Iとを把握し、把握された電動モータ13の回転数rが、電動モータ13の電流値Iに対応させて設定される閾値回転数rth以上であるか否かを判定する。そして、通常時駆動モード制御部71は、電動モータ13の回転数rが閾値回転数rth以上である場合には、インバータ31の駆動モードを二相変調モードに設定する一方、電動モータ13の回転数rが閾値回転数rth未満である場合には、インバータ31の駆動モードを三相変調モードに設定する。すなわち、本実施形態では、変調パラメータとして、電動モータ13の電流値Iと回転数rとが採用されている。   As shown in FIG. 2, the control unit 55 sets the drive mode of the inverter 31 to the two-phase modulation mode or the three-phase modulation mode based on the modulation parameter including the rotation speed r of the electric motor 13. A normal driving mode control unit 71 is provided. The normal drive mode control is performed when the rotational speed r of the electric motor 13 changes periodically or during the operation of the electric motor 13 except in a special situation where it is prohibited by the low temperature control unit 72 described later. It is done as an opportunity. Specifically, the normal driving mode control unit 71 grasps the rotational speed r and current value I of the electric motor 13, and the grasped rotational speed r of the electric motor 13 corresponds to the current value I of the electric motor 13. It is then determined whether or not it is equal to or higher than the threshold rotation speed rth set. When the rotational speed r of the electric motor 13 is equal to or greater than the threshold rotational speed rth, the normal driving mode control unit 71 sets the drive mode of the inverter 31 to the two-phase modulation mode while rotating the electric motor 13. When the number r is less than the threshold rotation number rth, the drive mode of the inverter 31 is set to the three-phase modulation mode. That is, in the present embodiment, the current value I and the rotation speed r of the electric motor 13 are adopted as the modulation parameters.

温度センサ53は、その測定結果を制御部55に送信する。制御部55は、温度センサ53の測定結果に基づいて、インバータ31の温度であるインバータ温度Tを把握する。
ここで、インバータ温度Tとは、例えばパワーモジュール52の温度である。この場合、制御部55は、温度センサ53の測定温度とパワーモジュール52の温度との相関関係に関するデータを予め記憶しておき、当該データを参照することにより、温度センサ53の測定結果に対応するパワーモジュール52の温度を導出し、その導出された温度をインバータ温度Tとする。つまり、温度センサ53は、インバータ温度Tを測定するのに用いられるものである。
The temperature sensor 53 transmits the measurement result to the control unit 55. The control unit 55 grasps the inverter temperature T that is the temperature of the inverter 31 based on the measurement result of the temperature sensor 53.
Here, the inverter temperature T is, for example, the temperature of the power module 52. In this case, the control unit 55 stores data related to the correlation between the measured temperature of the temperature sensor 53 and the temperature of the power module 52 in advance, and corresponds to the measurement result of the temperature sensor 53 by referring to the data. The temperature of the power module 52 is derived, and the derived temperature is set as the inverter temperature T. That is, the temperature sensor 53 is used to measure the inverter temperature T.

なお、インバータ温度Tについては、上記に限られず、インバータ31に関する温度であれば任意であり、例えば温度センサ53によって測定された測定値そのもの、すなわちケース32内の雰囲気温度等であってもよい。   The inverter temperature T is not limited to the above, and may be any temperature as long as the temperature is related to the inverter 31. For example, the measured value measured by the temperature sensor 53, that is, the ambient temperature in the case 32 may be used.

ここで、ヒートポンプ100が低温条件下(例えば雰囲気温度が−30℃以下であって、吸入冷媒温度が−45℃以下等)で動作する場合、ハウジング11及びベース部材41が冷媒によって過度に冷却され、その結果インバータ温度Tが過度に低くなるおそれがある。例えば、吸入冷媒温度が動作下限温度Tminよりも低い場合には、電動モータ13の回転中にインバータ温度Tが動作下限温度Tminに近づく又は動作下限温度Tminよりも低くなる場合が生じ得る。すると、パワーモジュール52に異常が発生し得る。   Here, when the heat pump 100 operates under a low temperature condition (for example, the ambient temperature is −30 ° C. or lower and the suction refrigerant temperature is −45 ° C. or lower), the housing 11 and the base member 41 are excessively cooled by the refrigerant. As a result, the inverter temperature T may be excessively lowered. For example, when the intake refrigerant temperature is lower than the operation lower limit temperature Tmin, the inverter temperature T may approach the operation lower limit temperature Tmin or become lower than the operation lower limit temperature Tmin during the rotation of the electric motor 13. Then, an abnormality may occur in the power module 52.

特に、電動モータ13の回転が停止することに基づいて、インバータ温度Tが過度に低くなる場合がある。詳述すると、電動モータ13の回転中は、各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2は周期的にON/OFFしているため、各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2にてスイッチング損失に係る熱が発生している。一方、電動モータ13の回転が停止すると、各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2の周期的なON/OFFは停止するため、各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2にてスイッチング損失に係る熱が発生しない。このため、各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2は、回転中の電動モータ13が停止する際に、停止直前に吸入された冷媒によって過度に冷却されるおそれがある。よって、例えば、吸入冷媒温度が動作下限温度Tminよりも低い場合には、電動モータ13の停止によって、インバータ温度Tが動作下限温度Tminよりも低くなる場合が生じ得る。   In particular, the inverter temperature T may become excessively low based on the rotation of the electric motor 13 being stopped. More specifically, since the power switching elements Qu1 to Qw2 are periodically turned ON / OFF while the electric motor 13 is rotating, heat related to the switching loss is generated in the power switching elements Qu1 to Qw2. . On the other hand, when the rotation of the electric motor 13 is stopped, the periodic ON / OFF of the power switching elements Qu1 to Qw2 is stopped, so that heat related to the switching loss is not generated in the power switching elements Qu1 to Qw2. For this reason, when the electric motor 13 in rotation stops, each power switching element Qu1-Qw2 may be excessively cooled by the refrigerant | coolant suck | inhaled just before the stop. Therefore, for example, when the intake refrigerant temperature is lower than the operation lower limit temperature Tmin, the inverter temperature T may be lower than the operation lower limit temperature Tmin due to the stop of the electric motor 13.

これに対して、図2に示すように、本実施形態の制御部55は、インバータ温度Tが過度に低くなることを抑制するための低温時対応処理を行う低温時制御部72を備えている。当該低温時対応処理について図3を用いて説明する。なお、低温時対応処理は、電動モータ13の回転中、定期的に行われる。また、以下の説明においては、ヒートポンプ100は暖房運転中とする。   On the other hand, as shown in FIG. 2, the control unit 55 of the present embodiment includes a low temperature control unit 72 that performs a low temperature response process for suppressing the inverter temperature T from becoming excessively low. . The low temperature response process will be described with reference to FIG. Note that the low temperature response process is periodically performed while the electric motor 13 is rotating. In the following description, it is assumed that the heat pump 100 is in a heating operation.

図3に示すように、低温時制御部72は、まずステップS101にて、インバータ温度Tを把握する。続くステップS102では、低温時制御部72は、ステップS101にて把握されたインバータ温度Tが予め定められた低温停止温度Tstop以下であるか否かを判定する。低温停止温度Tstopは、動作下限温度Tminよりも高い温度である。   As shown in FIG. 3, the low temperature control unit 72 first obtains the inverter temperature T in step S101. In subsequent step S102, the low temperature control unit 72 determines whether or not the inverter temperature T grasped in step S101 is equal to or lower than a predetermined low temperature stop temperature Tstop. The low temperature stop temperature Tstop is a temperature higher than the operation lower limit temperature Tmin.

低温時制御部72は、インバータ温度Tが低温停止温度Tstop以下である場合には、ステップS103に進み、電動モータ13を停止して、本低温時対応処理を終了する。なお、制御部55は、電動モータ13を停止させる場合には、その旨の通知を空調ECU102に送信し、空調ECU102は、上記通知を受信した場合には、所定の報知部(例えば表示灯など)を用いて、その旨の報知(警報)を行ってもよい。   When the inverter temperature T is equal to or lower than the low temperature stop temperature Tstop, the low temperature control unit 72 proceeds to step S103, stops the electric motor 13, and ends the low temperature response process. When the electric motor 13 is stopped, the control unit 55 transmits a notification to that effect to the air conditioning ECU 102. When the air conditioning ECU 102 receives the notification, the control unit 55 receives a predetermined notification unit (such as an indicator lamp). ) May be used to make a notification (alarm) to that effect.

一方、低温時制御部72は、インバータ温度Tが低温停止温度Tstopよりも高い場合には、ステップS104〜ステップS114にて、低温時のインバータ31の駆動モードの制御を行う。なお、本実施形態では、「低温時駆動モード制御部」は制御部55(詳細には低温時制御部72)に含まれており、当該制御部55がステップS104〜ステップS114の処理を実行する機能が「低温時駆動モード制御部」の機能に対応する。   On the other hand, when the inverter temperature T is higher than the low temperature stop temperature Tstop, the low temperature control unit 72 controls the drive mode of the inverter 31 at low temperatures in steps S104 to S114. In the present embodiment, the “low temperature driving mode control unit” is included in the control unit 55 (specifically, the low temperature control unit 72), and the control unit 55 executes the processes of steps S104 to S114. The function corresponds to the function of the “low temperature drive mode control unit”.

詳細には、低温時制御部72は、まずステップS104にて、現状のインバータ31の駆動モードが二相変調モードであるか否かを判定する。低温時制御部72は、現状のインバータ31の駆動モードが二相変調モードである場合には、ステップS105に進み、インバータ温度Tが予め定められた切替契機温度Tth1以下であるか否かを判定する。切替契機温度Tth1は、動作下限温度Tmin及び低温停止温度Tstopよりも高い温度であり、例えば−20℃である。   Specifically, the low temperature control unit 72 first determines in step S104 whether or not the current drive mode of the inverter 31 is the two-phase modulation mode. When the current drive mode of the inverter 31 is the two-phase modulation mode, the low temperature control unit 72 proceeds to step S105 and determines whether or not the inverter temperature T is equal to or lower than a predetermined switching trigger temperature Tth1. To do. The switching trigger temperature Tth1 is a temperature higher than the operation lower limit temperature Tmin and the low temperature stop temperature Tstop, for example, −20 ° C.

低温時制御部72は、インバータ温度Tが切替契機温度Tth1よりも高い場合には、インバータ31の駆動モードを切り替えることなく、そのまま本低温時対応処理を終了する。一方、低温時制御部72は、インバータ温度Tが切替契機温度Tth1以下である場合には、ステップS106に進み、インバータ31の駆動モードを二相変調モードから三相変調モードに切り替える。   When the inverter temperature T is higher than the switching trigger temperature Tth1, the low temperature control unit 72 ends the low temperature response process without switching the drive mode of the inverter 31. On the other hand, when the inverter temperature T is equal to or lower than the switching trigger temperature Tth1, the low temperature control unit 72 proceeds to step S106 and switches the drive mode of the inverter 31 from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode.

なお、通常時駆動モード制御部71によるインバータ31の駆動モードの切替制御(通常時駆動モード制御)と区別するべく、以降の説明において、低温時制御部72によるインバータ31の駆動モードの切替制御を低温時駆動モード制御という。   In order to distinguish from the drive mode switching control of the inverter 31 (normal drive mode control) by the normal drive mode control unit 71, in the following description, the drive mode switch control of the inverter 31 by the low temperature control unit 72 will be described. This is called low temperature drive mode control.

その後、低温時制御部72は、ステップS107にて、通常時駆動モード制御を禁止する。詳細には、低温時制御部72は、通常時駆動モード制御部71によってインバータ31の駆動モードが三相変調モードから二相変調モードに変更されないようにする。   Thereafter, the low temperature control unit 72 prohibits the normal driving mode control in step S107. Specifically, the low temperature control unit 72 prevents the normal driving mode control unit 71 from changing the drive mode of the inverter 31 from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode.

続くステップS108では、低温時制御部72は、インバータ31のキャリア周波数を初期周波数よりも高くする。詳細には、低温時制御部72は、インバータ31のキャリア周波数を、初期周波数から、初期周波数よりも高い周波数である低温時周波数に変更する。なお、本実施形態では、「キャリア周波数可変部」は制御部55(詳細には低温時制御部72)に含まれており、当該制御部55がステップS108の処理を実行する機能が「キャリア周波数可変部」の機能に対応する。   In subsequent step S108, the low temperature control unit 72 makes the carrier frequency of the inverter 31 higher than the initial frequency. Specifically, the low temperature control unit 72 changes the carrier frequency of the inverter 31 from the initial frequency to a low temperature frequency that is higher than the initial frequency. In this embodiment, the “carrier frequency variable unit” is included in the control unit 55 (specifically, the low temperature control unit 72), and the function of the control unit 55 executing the process of step S108 is “carrier frequency”. It corresponds to the function of “variable part”.

その後、低温時制御部72は、ステップS109では、ステップS106にて駆動モードの切り替えが行われたこと、詳細には低温時駆動モード制御によってインバータ31の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わったことを特定するための低温時切替フラグを、低温時制御部72に設けられた所定の記憶領域にセットする。そして、低温時制御部72は、本低温時対応処理を終了する。   Thereafter, in step S109, the low temperature control unit 72 switches the drive mode in step S106. Specifically, the low temperature drive mode control changes the drive mode of the inverter 31 from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation. A low temperature switching flag for specifying that the mode has been switched is set in a predetermined storage area provided in the low temperature control unit 72. And the low temperature control part 72 complete | finishes this low temperature response process.

一方、ステップS104において、インバータ31の駆動モードが二相変調モードでない場合、インバータ31の駆動モードが三相変調モードであることを意味する。この場合、低温時制御部72は、ステップS104を否定判定し、ステップS110に進む。   On the other hand, if the drive mode of the inverter 31 is not the two-phase modulation mode in step S104, it means that the drive mode of the inverter 31 is the three-phase modulation mode. In this case, the low temperature control unit 72 makes a negative determination in step S104 and proceeds to step S110.

低温時制御部72は、ステップS110では、低温時駆動モード制御によってインバータ31の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わってから、インバータ温度Tが切替契機温度Tth1よりも高い温度である切替解除温度Tth2以上となったか否かを判定する。詳細には、低温時制御部72は、低温時切替フラグがあり、且つ、インバータ温度Tが切替解除温度Tth2以上であるか否かを判定する。   In step S110, the low temperature control unit 72 switches the inverter 31 from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low temperature drive mode control, and then the inverter temperature T is higher than the switching trigger temperature Tth1. It is determined whether or not a certain switching release temperature Tth2 has been reached. Specifically, the low temperature control unit 72 determines whether or not there is a low temperature switching flag and the inverter temperature T is equal to or higher than the switching release temperature Tth2.

既に説明した通り、低温時切替フラグは、ステップS106における駆動モードの切り替えが行われた場合にセットされるものである。このため、低温時切替フラグがあることは、通常時駆動モード制御によって三相変調モードに設定されているのではなく、低温時駆動モード制御によって三相変調モードに設定されていることを意味する。このため、低温時制御部72は、低温時切替フラグの有無を判断することによって、電動モータ13の回転数rの関係で三相変調モードとなっているのか、低温時駆動モード制御によって三相変調モードとなっているのかを区別することができる。   As already described, the low temperature switching flag is set when the drive mode is switched in step S106. For this reason, the presence of the low temperature switching flag means that the three-phase modulation mode is set by the low temperature driving mode control, not the three-phase modulation mode by the normal driving mode control. . For this reason, the low-temperature control unit 72 determines whether or not the low-temperature switching flag is present, so that the three-phase modulation mode is set according to the rotational speed r of the electric motor 13 or the three-phase modulation mode is controlled by the low-temperature driving mode control. It is possible to distinguish whether the mode is the modulation mode.

低温時制御部72は、低温時切替フラグがない場合、又は、低温時切替フラグがあるがインバータ温度Tが切替解除温度Tth2よりも低い場合、インバータ31の駆動モードを変更することなく、そのまま本低温時対応処理を終了する。この場合、インバータ31の駆動モードは三相変調モードに維持される。   When there is no low temperature switching flag or when there is a low temperature switching flag but the inverter temperature T is lower than the switching release temperature Tth2, the low temperature control unit 72 does not change the drive mode of the inverter 31 and End the low temperature response process. In this case, the drive mode of the inverter 31 is maintained in the three-phase modulation mode.

一方、低温時制御部72は、低温時切替フラグがあり、且つ、インバータ温度Tが切替解除温度Tth2以上である場合、ステップS111に進み、インバータ31の駆動モードを、三相変調モードから二相変調モードに切り替える。   On the other hand, when there is a low temperature switching flag and the inverter temperature T is equal to or higher than the switching release temperature Tth2, the low temperature control unit 72 proceeds to step S111 and changes the drive mode of the inverter 31 from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode. Switch to modulation mode.

更に、ステップS112では、低温時制御部72は、通常時駆動モード制御の禁止を解除する。詳細には、低温時制御部72は、通常時駆動モード制御部71によるインバータ31の駆動モードの変更を許可する。続くステップS113では、低温時制御部72は、インバータ31のキャリア周波数を低温時周波数から初期周波数に変更する。そして、低温時制御部72は、ステップS114にて低温時切替フラグを消去して、本低温時対応処理を終了する。   Further, in step S112, the low temperature control unit 72 cancels the prohibition of the normal driving mode control. Specifically, the low temperature control unit 72 permits the normal drive mode control unit 71 to change the drive mode of the inverter 31. In subsequent step S113, the low temperature control unit 72 changes the carrier frequency of the inverter 31 from the low temperature frequency to the initial frequency. And the low temperature control part 72 erase | eliminates the low temperature switching flag in step S114, and complete | finishes this low temperature response process.

次に、図4を用いて本実施形態の作用について説明する。なお、図4(a)は、電動モータ13の回転数rが閾値回転数rth以上であって吸入冷媒温度が動作下限温度Tminよりも低い条件下での、インバータ温度Tの時間変化の一例を示す。図4(b)は、インバータ31の駆動モードを示し、図4(c)は通常時駆動モード制御のON/OFF態様を示す。図4(c)では、通常時駆動モード制御が禁止されている状態をOFFとし、通常時駆動モード制御が禁止されていない状態をONとする。また、図4(a)では、駆動モードの切り替えが行われない場合のインバータ温度Tの時間変化を二点鎖線で示す。   Next, the effect | action of this embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 4A shows an example of the time change of the inverter temperature T under the condition that the rotation speed r of the electric motor 13 is not less than the threshold rotation speed rth and the suction refrigerant temperature is lower than the operation lower limit temperature Tmin. Show. FIG. 4B shows the drive mode of the inverter 31, and FIG. 4C shows the ON / OFF mode of the normal drive mode control. In FIG. 4C, the state where the normal driving mode control is prohibited is set to OFF, and the state where the normal driving mode control is not prohibited is set to ON. In FIG. 4A, the time change of the inverter temperature T when the drive mode is not switched is indicated by a two-dot chain line.

図4(a)及び図4(b)に示すように、インバータ31の駆動モードが二相変調モードである状況において、t1のタイミングにて、インバータ温度Tが切替契機温度Tth1となると、低温時駆動モード制御によってインバータ31の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わる。これにより、インバータ31の発熱量が大きくなるため、インバータ温度Tが上昇する。   As shown in FIGS. 4A and 4B, in a situation where the drive mode of the inverter 31 is the two-phase modulation mode, when the inverter temperature T becomes the switching trigger temperature Tth1 at the timing t1, The drive mode of the inverter 31 is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the drive mode control. Thereby, since the emitted-heat amount of the inverter 31 becomes large, the inverter temperature T rises.

また、図4(c)に示すように、t1のタイミングでは、通常時駆動モード制御が禁止される(ON→OFF)。つまり、通常時駆動モード制御部71による三相変調モードから二相変調モードへのインバータ31の駆動モードの変更が禁止される。これにより、仮に回転数rが閾値回転数rth以上であっても、インバータ31の駆動モードは二相変調モードとならない。   Further, as shown in FIG. 4C, the normal drive mode control is prohibited (ON → OFF) at the timing t1. That is, change of the drive mode of the inverter 31 from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode by the normal drive mode control unit 71 is prohibited. Thereby, even if the rotation speed r is equal to or greater than the threshold rotation speed rth, the drive mode of the inverter 31 does not become the two-phase modulation mode.

その後、図4(a)に示すように、t2のタイミングにて、インバータ温度Tが切替解除温度Tth2に到達すると、低温時駆動モード制御によるインバータ31の駆動モードの切り替えが行われる。詳細には、図4(b)に示すように、インバータ31の駆動モードが三相変調モードから二相変調モードに切り替わる。これにより、インバータ31の電力損失が小さくなるため、インバータ31の効率は高くなる。一方、インバータ31の発熱量が小さくなるため、インバータ温度Tは低下する。また、図4(c)に示すように、t2のタイミングでは、通常時駆動モード制御の禁止が解除される。   After that, as shown in FIG. 4A, when the inverter temperature T reaches the switching release temperature Tth2 at the timing t2, the drive mode of the inverter 31 is switched by the low temperature driving mode control. Specifically, as shown in FIG. 4B, the drive mode of the inverter 31 is switched from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode. Thereby, since the power loss of the inverter 31 becomes small, the efficiency of the inverter 31 becomes high. On the other hand, since the heat generation amount of the inverter 31 is reduced, the inverter temperature T is lowered. Further, as shown in FIG. 4C, the prohibition of the normal driving mode control is canceled at the timing t2.

その後、t3のタイミングにて、再度インバータ温度Tが切替契機温度Tth1となると、低温時駆動モード制御によってインバータ31の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わり、通常時駆動モード制御が禁止される。そして、t4のタイミングにて、インバータ温度Tが切替解除温度Tth2となると、インバータ31の駆動モードが三相変調モードから二相変調モードに切り替わり、通常時駆動モード制御の禁止が解除される。   After that, when the inverter temperature T becomes the switching trigger temperature Tth1 again at the timing t3, the drive mode of the inverter 31 is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low temperature drive mode control, and the normal drive mode control is performed. It is forbidden. When the inverter temperature T reaches the switching release temperature Tth2 at the timing t4, the drive mode of the inverter 31 is switched from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode, and the prohibition of the normal drive mode control is released.

以上のことから、電動圧縮機10は、インバータ温度Tが所定の範囲(詳細には切替契機温度Tth1から切替解除温度Tth2までの範囲よりも若干広い範囲)内に収まった状態で運転を継続する。このため、駆動モードの切り替えが行われない場合(図4(a)の二点鎖線参照)と比較して、電動圧縮機10の運転が継続され易い。   From the above, the electric compressor 10 continues operation in a state where the inverter temperature T is within a predetermined range (specifically, a range slightly wider than the range from the switching trigger temperature Tth1 to the switching release temperature Tth2). . For this reason, compared with the case where the drive mode is not switched (see the two-dot chain line in FIG. 4A), the operation of the electric compressor 10 is easily continued.

そして、t5のタイミングにて、電動モータ13が停止すると、停止直前に吸入された冷媒によってインバータ31が冷却され、インバータ温度Tが急激に低下する。しかしながら、電動モータ13の停止直前のインバータ温度Tが、動作下限温度Tmin及び低温停止温度Tstopよりも高く設定された切替契機温度Tth1以上の範囲内に収まっているため、電動モータ13の停止後のインバータ温度Tが動作下限温度Tminよりも低くなりにくい。   When the electric motor 13 is stopped at the timing t5, the inverter 31 is cooled by the refrigerant sucked immediately before the stop, and the inverter temperature T is rapidly decreased. However, since the inverter temperature T immediately before the stop of the electric motor 13 is within the range of the switching trigger temperature Tth1 set higher than the operation lower limit temperature Tmin and the low temperature stop temperature Tstop, The inverter temperature T is unlikely to be lower than the operation lower limit temperature Tmin.

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
(1)圧縮部12及び電動モータ13が収容され、且つ、冷媒が吸入されるハウジング11と、当該ハウジング11と熱的に結合する位置に配置されたインバータ31とを有する電動圧縮機10は、インバータ温度Tを測定するのに用いられる温度センサ53と、インバータ31を制御することにより電動モータ13を制御する制御部55とを備えている。インバータ31を駆動させる駆動モードには、二相変調モードと三相変調モードとがある。制御部55の低温時制御部72は、インバータ温度Tがインバータ31の動作保証範囲の下限値である動作下限温度Tminよりも低くならないように、インバータ31の駆動モードが二相変調モードである状況においてインバータ温度Tが切替契機温度Tth1以下となったことに基づいて、インバータ31の駆動モードを、二相変調モードから三相変調モードに切り替える低温時駆動モード制御を行う機能を有している。これにより、インバータ31の駆動モードを、二相変調モードから三相変調モードに切り替えることにより、インバータ31にて生じる発熱量を大きくすることができる。よって、インバータ温度Tの低下を抑制できる。
According to the embodiment described above in detail, the following effects are obtained.
(1) The electric compressor 10 including the housing 11 in which the compression unit 12 and the electric motor 13 are accommodated and the refrigerant is sucked, and the inverter 31 disposed at a position where the refrigerant is thermally coupled to the housing 11 A temperature sensor 53 used for measuring the inverter temperature T and a control unit 55 for controlling the electric motor 13 by controlling the inverter 31 are provided. The drive modes for driving the inverter 31 include a two-phase modulation mode and a three-phase modulation mode. The low temperature control unit 72 of the control unit 55 is in a situation where the drive mode of the inverter 31 is the two-phase modulation mode so that the inverter temperature T does not become lower than the operation lower limit temperature Tmin that is the lower limit value of the operation guarantee range of the inverter 31. , The inverter 31 has a function of performing low-temperature drive mode control for switching the drive mode of the inverter 31 from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode based on the fact that the inverter temperature T becomes equal to or lower than the switching trigger temperature Tth1. Thus, the amount of heat generated in the inverter 31 can be increased by switching the drive mode of the inverter 31 from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode. Therefore, a decrease in inverter temperature T can be suppressed.

特に、電動モータ13が停止すると、インバータ31にて熱が発生しなくなる。すると、例えばインバータ温度Tが動作下限温度Tminよりも低くなり得る。これに対して、本実施形態では、低温時駆動モード制御によってインバータ温度Tをある程度高い温度(例えば切替契機温度Tth1以上)に維持することができる場合がある。これにより、仮に電動モータ13が停止した場合であっても、例えばインバータ温度Tが動作下限温度Tminよりも低くなるような事態を抑制することができる。よって、電動モータ13の停止に伴うインバータ温度Tの低下に好適に対応できる。   In particular, when the electric motor 13 stops, no heat is generated in the inverter 31. Then, for example, the inverter temperature T can be lower than the operation lower limit temperature Tmin. On the other hand, in this embodiment, the inverter temperature T may be maintained at a somewhat high temperature (for example, the switching trigger temperature Tth1 or higher) by the low temperature driving mode control. Thereby, even if it is a case where the electric motor 13 stops, the situation where the inverter temperature T becomes lower than the operation | movement minimum temperature Tmin can be suppressed, for example. Therefore, it is possible to suitably cope with a decrease in the inverter temperature T accompanying the stop of the electric motor 13.

(2)制御部55の低温時制御部72は、低温時駆動モード制御によってインバータ31の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わってから、インバータ温度Tが切替契機温度Tth1よりも高い温度である切替解除温度Tth2以上となった時に、インバータ31の駆動モードを、三相変調モードから二相変調モードに切り替える。これにより、インバータ温度Tをある程度高く維持しつつ、インバータ31の電力損失を低減することができる。   (2) The low temperature control unit 72 of the control unit 55 causes the inverter temperature T to be higher than the switching trigger temperature Tth1 after the drive mode of the inverter 31 is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low temperature drive mode control. When the switching cancellation temperature Tth2 is reached, which is a high temperature, the drive mode of the inverter 31 is switched from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode. Thereby, the power loss of the inverter 31 can be reduced while maintaining the inverter temperature T high to some extent.

(3)制御部55は、電動モータ13の回転数rを含む変調パラメータに基づいて、インバータ31の駆動モードを二相変調モード又は三相変調モードに設定する通常時駆動モード制御部71を備えている。これにより、例えば回転数rが比較的低い場合にはインバータ31の駆動モードを三相変調モードに設定することにより、電動モータ13の安定動作を実現することができる一方、回転数rが比較的高い場合には、インバータ31の駆動モードを二相変調モードに設定することにより、インバータ31の電力損失の低減を図ることができる。   (3) The control unit 55 includes a normal-time drive mode control unit 71 that sets the drive mode of the inverter 31 to the two-phase modulation mode or the three-phase modulation mode based on the modulation parameter including the rotation speed r of the electric motor 13. ing. Thereby, for example, when the rotational speed r is relatively low, the operation mode of the electric motor 13 can be realized by setting the drive mode of the inverter 31 to the three-phase modulation mode, while the rotational speed r is relatively high. If it is high, the power loss of the inverter 31 can be reduced by setting the drive mode of the inverter 31 to the two-phase modulation mode.

かかる構成において、低温時制御部72は、低温時駆動モード制御による二相変調モードから三相変調モードへの駆動モードの切り替えが行われた場合には、通常時駆動モード制御を禁止する。詳細には、低温時制御部72は、通常時駆動モード制御部71によってインバータ31の駆動モードが三相変調モードから二相変調モードに変更されないようにする。これにより、低温時駆動モード制御によってインバータ31の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わった後、インバータ温度Tが切替解除温度Tth2となる前に、通常時駆動モード制御部71によってインバータ31の駆動モードが二相変調モードに戻されるといった不都合を回避できる。   In such a configuration, the low-temperature control unit 72 prohibits the normal-time drive mode control when the drive mode is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low-temperature drive mode control. Specifically, the low temperature control unit 72 prevents the normal driving mode control unit 71 from changing the drive mode of the inverter 31 from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode. Thereby, after the drive mode of the inverter 31 is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low temperature drive mode control, before the inverter temperature T becomes the switching release temperature Tth2, the normal drive mode control unit 71 The inconvenience that the drive mode of the inverter 31 is returned to the two-phase modulation mode can be avoided.

(4)低温時制御部72は、低温時駆動モード制御によってインバータ31の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わった時、インバータ31のキャリア周波数を高くする(ステップS108)。これにより、インバータ31の発熱量の更なる向上を図ることができるため、インバータ温度Tの低下を、より好適に抑制できる。   (4) When the driving mode of the inverter 31 is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low temperature driving mode control, the low temperature control unit 72 increases the carrier frequency of the inverter 31 (step S108). Thereby, since the further improvement of the emitted-heat amount of the inverter 31 can be aimed at, the fall of the inverter temperature T can be suppressed more suitably.

(5)インバータ31は、予め定められた動作下限温度Tmin以上である場合に正常に動作する各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2を有し、該各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2が周期的にON/OFFすることにより電動モータ13を駆動させるものである。そして、切替契機温度Tth1は動作下限温度Tminよりも高く設定されている。これにより、インバータ温度Tが動作下限温度Tminとなる前にインバータ温度Tが切替契機温度Tth1となり、低温時駆動モード制御によってインバータ31の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わる。よって、各パワースイッチング素子Qu1〜Qw2の温度が動作下限温度Tminよりも低くなることを抑制できる。   (5) The inverter 31 includes power switching elements Qu1 to Qw2 that operate normally when the temperature is equal to or higher than a predetermined operating lower limit temperature Tmin, and the power switching elements Qu1 to Qw2 are periodically turned on / off. By doing so, the electric motor 13 is driven. The switching trigger temperature Tth1 is set higher than the operation lower limit temperature Tmin. As a result, the inverter temperature T becomes the switching trigger temperature Tth1 before the inverter temperature T reaches the operation lower limit temperature Tmin, and the drive mode of the inverter 31 is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low-temperature drive mode control. Therefore, it can suppress that the temperature of each power switching element Qu1-Qw2 becomes lower than the operation | movement minimum temperature Tmin.

(6)電動モータ13は、インバータ温度Tが動作下限温度Tminよりも高い温度である低温停止温度Tstop以下となることに基づいて停止するように構成されている。これにより、インバータ温度Tが動作下限温度Tminといった過度に低い温度となる前に電動モータ13を停止させることができる一方、電動モータ13が停止すると例えば車両の室内の快適性が低下する。   (6) The electric motor 13 is configured to stop based on the inverter temperature T being equal to or lower than the low temperature stop temperature Tstop, which is a temperature higher than the operation lower limit temperature Tmin. As a result, the electric motor 13 can be stopped before the inverter temperature T reaches an excessively low temperature such as the operation lower limit temperature Tmin. On the other hand, when the electric motor 13 stops, for example, comfort in the vehicle interior decreases.

これに対して、本実施形態では、切替契機温度Tth1は、低温停止温度Tstopよりも高く設定されている。これにより、インバータ温度Tが低温停止温度Tstopとなる前段階にて、低温時駆動モード制御によってインバータ31の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わる。これにより、インバータ温度Tが低温停止温度Tstopとなることを回避したり、インバータ温度Tが低温停止温度Tstopとなるまでの時間を長くしたりすることが可能となる。よって、例えば快適性の向上を図ることができる。   On the other hand, in this embodiment, the switching trigger temperature Tth1 is set higher than the low temperature stop temperature Tstop. Accordingly, the drive mode of the inverter 31 is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low-temperature drive mode control before the inverter temperature T becomes the low temperature stop temperature Tstop. Thereby, it is possible to avoid the inverter temperature T from becoming the low temperature stop temperature Tstop, or to increase the time until the inverter temperature T reaches the low temperature stop temperature Tstop. Thus, for example, comfort can be improved.

(7)電動圧縮機10は、ハウジング11とインバータ31(詳細にはパワーモジュール52)との双方に対して熱的に結合する伝熱部材としてのベース部材41を備えている。これにより、ハウジング11及びベース部材41を介して、冷媒とインバータ31との間で熱交換が行われるため、冷媒を用いたインバータ31の温度調整が可能となる。   (7) The electric compressor 10 includes a base member 41 as a heat transfer member that is thermally coupled to both the housing 11 and the inverter 31 (specifically, the power module 52). Thereby, since heat exchange is performed between the refrigerant and the inverter 31 via the housing 11 and the base member 41, the temperature of the inverter 31 using the refrigerant can be adjusted.

特に、ベース部材41は、インバータ31が収容されているケース32を構成しているものであって、ハウジング11に当該ケース32を取り付けるのに用いられている。換言すれば、インバータ31をハウジング11に取り付けるのに用いられるベース部材41を用いて、インバータ31の温度調整を行うことができるため、ベース部材41の多機能化を図ることができる。   In particular, the base member 41 constitutes a case 32 in which the inverter 31 is accommodated, and is used to attach the case 32 to the housing 11. In other words, since the temperature of the inverter 31 can be adjusted using the base member 41 used to attach the inverter 31 to the housing 11, the base member 41 can be multifunctional.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ インバータ31のパワーモジュール52とベース部材41とは接触しておらず離間して配置されていてもよい。この場合であっても、ケース32内の雰囲気温度が冷媒によって調整されるため、それを通じてパワーモジュール52の温度が調整される。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
The power module 52 of the inverter 31 and the base member 41 may not be in contact with each other and may be arranged apart from each other. Even in this case, since the ambient temperature in the case 32 is adjusted by the refrigerant, the temperature of the power module 52 is adjusted accordingly.

○ ベース部材41を省略して、カバー部材42をハウジング11の壁部11cに固定してもよい。この場合、カバー部材42とハウジング11の壁部11cとによって区画される空間にインバータ31が収容される。かかる構成であっても、インバータ31とハウジング11とは熱的に結合している。要は、インバータ31は、ハウジング11と熱的に結合する位置に配置されていればよい。この場合、インバータ31は、ベース部材41又はハウジング11の壁部11cに対して離間していてもよいし、接触していてもよい。   The base member 41 may be omitted and the cover member 42 may be fixed to the wall portion 11c of the housing 11. In this case, the inverter 31 is accommodated in a space defined by the cover member 42 and the wall portion 11 c of the housing 11. Even in such a configuration, the inverter 31 and the housing 11 are thermally coupled. In short, the inverter 31 may be disposed at a position where it is thermally coupled to the housing 11. In this case, the inverter 31 may be separated from or in contact with the base member 41 or the wall portion 11 c of the housing 11.

○ 切替契機温度Tth1及び切替解除温度Tth2等の具体的な数値は、電動モータ13の停止時にインバータ温度Tが動作下限温度Tminを下回ることを抑制可能であれば任意である。   The specific numerical values such as the switching trigger temperature Tth1 and the switching release temperature Tth2 are arbitrary as long as the inverter temperature T can be suppressed from falling below the operation lower limit temperature Tmin when the electric motor 13 is stopped.

○ 低温時駆動モード制御によってインバータ31の駆動モードを三相変調モードから二相変調モードに切り替える切替条件は、任意であり、例えば低温時駆動モード制御による二相変調モードから三相変調モードへの駆動モードの切り替えが行われてから予め定められた期間が経過したことであってもよい。   ○ Switching conditions for switching the drive mode of the inverter 31 from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode by the low-temperature drive mode control are arbitrary, for example, from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low-temperature drive mode control. It may be that a predetermined period has elapsed since the drive mode was switched.

○ 閾値回転数rthは、電流値Iに関わらず変動しない固定値でもよい。
○ 実施形態では、キャリア周波数は、低温時駆動モード制御によってインバータ31の駆動モードが二相変調モードから三相変調モードに切り替わった時に高く設定される可変値であったが、これに限られず、固定値(初期周波数)であってもよい。
The threshold rotation speed rth may be a fixed value that does not vary regardless of the current value I.
In the embodiment, the carrier frequency is a variable value that is set high when the drive mode of the inverter 31 is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low-temperature drive mode control, but is not limited thereto. It may be a fixed value (initial frequency).

○ 実施形態では、変調パラメータとして、電動モータ13の電流値Iと回転数rとが採用されていたが、これに限られない。例えば電流値Iに代えて又は加えて、圧縮部12における圧力等を採用してもよい。また、変調パラメータは、電動モータ13の回転数rのみでもよい。   In the embodiment, the current value I and the rotation speed r of the electric motor 13 are employed as the modulation parameters, but are not limited thereto. For example, instead of or in addition to the current value I, the pressure in the compression unit 12 or the like may be employed. Further, the modulation parameter may be only the rotation speed r of the electric motor 13.

○ 実施形態では、三相変調モードが通常時駆動モード制御によるものなのか低温時駆動モード制御によるものなのかを判断する判断材料として、低温時切替フラグの有無を採用したが、上記判断材料としては、これに限られず、任意である。例えば、通常時駆動モード制御が禁止されているか否かを判断材料としてもよい。   In the embodiment, the presence / absence of the low temperature switching flag is adopted as a judgment material for judging whether the three-phase modulation mode is based on the normal driving mode control or the low temperature driving mode control. Is not limited to this and is arbitrary. For example, it may be determined whether or not the normal driving mode control is prohibited.

○ 二相変調モードは、三相のうち予め定められた1つの固定相のパワースイッチング素子の周期的なON/OFFが常時停止する一方、他の二相のパワースイッチング素子の周期的なON/OFFが常時行われる駆動モードであってもよい。   ○ In the two-phase modulation mode, the periodic ON / OFF of one fixed phase power switching element, which is predetermined among the three phases, is always stopped, while the other two-phase power switching elements are periodically turned ON / OFF. It may be a drive mode in which OFF is always performed.

○ 実施形態では、低温時制御部72は、低温時切替フラグがあり、且つ、インバータ温度Tが切替解除温度Tth2以上である場合には、電動モータ13の回転数rに関わらず、インバータ31の駆動モードを三相変調モードから二相変調モードに切り替える処理を実行したが、これに限られない。例えば、低温時制御部72は、ステップS110を肯定判定した場合には、現状の電動モータ13の回転数r及び電流値Iを把握し、把握された回転数rが把握された電流値Iに対応する閾値回転数rth以上か否かを判定してもよい。そして、低温時制御部72は、回転数rが閾値回転数rth以上である場合には、インバータ31の駆動モードを三相変調モードから二相変調モードに切り替える一方、回転数rが閾値回転数rth未満である場合には、インバータ31の駆動モードを三相変調モードに維持してもよい。これにより、無駄なインバータ31の駆動モードの切り替えが行われることを回避できる。   In the embodiment, the low temperature control unit 72 has the low temperature switching flag, and when the inverter temperature T is equal to or higher than the switching release temperature Tth2, the inverter 31 of the inverter 31 is controlled regardless of the rotation speed r of the electric motor 13. Although the process of switching the drive mode from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode has been executed, the present invention is not limited to this. For example, when the low temperature control unit 72 makes an affirmative determination in step S110, the current rotational speed r and current value I of the electric motor 13 are grasped, and the grasped rotational speed r is obtained as the grasped current value I. It may be determined whether or not it is equal to or higher than the corresponding threshold rotation number rth. When the rotational speed r is equal to or greater than the threshold rotational speed rth, the low temperature control unit 72 switches the drive mode of the inverter 31 from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode, while the rotational speed r is the threshold rotational speed. If it is less than rth, the drive mode of the inverter 31 may be maintained in the three-phase modulation mode. Thereby, it is possible to avoid unnecessary switching of the drive mode of the inverter 31.

○ ヒートポンプ100は、車両に限られず、他の機器に搭載されてもよい。また、電動圧縮機10は、ヒートポンプ100以外の用途に用いられてもよい。
○ ハウジング11に対するインバータユニット30の取付位置は、任意であり、例えばハウジング11におけるステータ23の外周面と対向する部分の外面等でもよい。
(Circle) heat pump 100 is not restricted to a vehicle, You may mount in another apparatus. The electric compressor 10 may be used for applications other than the heat pump 100.
The attachment position of the inverter unit 30 with respect to the housing 11 is arbitrary, and may be, for example, the outer surface of a portion of the housing 11 that faces the outer peripheral surface of the stator 23.

○ 温度センサ53は、ベース部材41の温度を測定してもよい。この場合、制御部55は、ベース部材41の温度からパワーモジュール52の温度を推定し、その推定された温度をインバータ温度Tとしてもよい。   The temperature sensor 53 may measure the temperature of the base member 41. In this case, the control unit 55 may estimate the temperature of the power module 52 from the temperature of the base member 41, and use the estimated temperature as the inverter temperature T.

次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
(イ)前記電動モータは三相モータであり、前記駆動回路は三相インバータである請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の電動圧縮機。
Next, a preferable example that can be grasped from the embodiment and another example will be described below.
(B) The electric motor is a three-phase motor, and the drive circuit is a three-phase inverter, The electric compressor according to any one of claims 1 to 5.

10…電動圧縮機、11…ハウジング、12…圧縮部、13…電動モータ、31…インバータ(駆動回路)、41…ベース部材(伝熱部材)、52…パワーモジュール、55…制御部、71…通常時駆動モード制御部、72…低温時制御部、100…ヒートポンプ、r…電動モータの回転数、T…インバータ温度、Tth1…切替契機温度、Tth2…切替解除温度、Tmin…動作下限温度。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric compressor, 11 ... Housing, 12 ... Compression part, 13 ... Electric motor, 31 ... Inverter (drive circuit), 41 ... Base member (heat transfer member), 52 ... Power module, 55 ... Control part, 71 ... Normal drive mode control unit, 72 ... Low temperature control unit, 100 ... Heat pump, r ... Electric motor speed, T ... Inverter temperature, Tth1 ... Switching trigger temperature, Tth2 ... Switching release temperature, Tmin ... Operation lower limit temperature.

Claims (4)

冷媒が吸入されるハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、前記冷媒を圧縮して吐出する圧縮部と、
前記ハウジング内に収容され、前記圧縮部を駆動させる電動モータと、
前記ハウジングと熱的に結合され、前記電動モータを駆動させる駆動回路と、
前記駆動回路の温度を測定する温度測定部と、
前記駆動回路を制御することにより前記電動モータを制御する制御部と、
を備え、
前記駆動回路を駆動させる駆動モードには、二相変調モードと三相変調モードとがあり、
前記制御部は、前記駆動回路の温度が当該駆動回路の動作保証範囲の下限値よりも低くならないように、前記駆動回路の駆動モードが前記二相変調モードである状況において前記温度測定部によって測定された前記駆動回路の温度が予め定められた切替契機温度以下となった時に、前記駆動回路の駆動モードを、前記二相変調モードから前記三相変調モードに切り替える低温時駆動モード制御部を備え
前記駆動回路は、前記動作保証範囲の下限値以上の温度である場合に正常に動作するスイッチング素子を有し、当該スイッチング素子が周期的にON/OFFすることにより前記電動モータを駆動させるものであり、
前記切替契機温度は、前記動作保証範囲の下限値よりも高く設定されていることを特徴とする電動圧縮機。
A housing into which refrigerant is sucked;
A compressing unit housed in the housing and compressing and discharging the refrigerant;
An electric motor housed in the housing and driving the compression section;
A drive circuit that is thermally coupled to the housing and drives the electric motor;
A temperature measuring unit for measuring the temperature of the drive circuit;
A control unit for controlling the electric motor by controlling the drive circuit;
With
The drive mode for driving the drive circuit includes a two-phase modulation mode and a three-phase modulation mode,
The control unit is measured by the temperature measurement unit in a situation where the drive mode of the drive circuit is the two-phase modulation mode so that the temperature of the drive circuit does not become lower than the lower limit value of the operation guarantee range of the drive circuit. A low-temperature driving mode control unit that switches the driving mode of the driving circuit from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode when the temperature of the driving circuit that has been set becomes equal to or lower than a predetermined switching trigger temperature. ,
The drive circuit includes a switching element that operates normally when the temperature is equal to or higher than a lower limit value of the guaranteed operating range, and drives the electric motor by periodically turning the switching element ON / OFF. Yes,
The electric compressor characterized in that the switching trigger temperature is set higher than a lower limit value of the operation guarantee range .
前記低温時駆動モード制御部は、当該低温時駆動モード制御部によって前記駆動回路の駆動モードが前記二相変調モードから前記三相変調モードに切り替わってから、前記温度測定部によって測定された前記駆動回路の温度が前記切替契機温度よりも高い温度である切替解除温度以上となった時に、前記駆動回路の駆動モードを、前記三相変調モードから前記二相変調モードに切り替える請求項1に記載の電動圧縮機。   The low temperature driving mode control unit is configured to measure the driving measured by the temperature measuring unit after the driving mode of the driving circuit is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low temperature driving mode control unit. 2. The drive mode of the drive circuit is switched from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode when a circuit temperature becomes equal to or higher than a switching release temperature that is higher than the switching trigger temperature. Electric compressor. 前記制御部は、前記電動モータの回転数を含む変調パラメータに基づいて、前記駆動回路の駆動モードを前記二相変調モード又は前記三相変調モードに設定する通常時駆動モード制御部を備え、
前記制御部は、前記低温時駆動モード制御部によって前記駆動回路の駆動モードが前記二相変調モードから前記三相変調モードに切り替わった場合には、前記通常時駆動モード制御部によって前記駆動回路の駆動モードが前記三相変調モードから前記二相変調モードに変更されないようにする請求項1又は請求項2に記載の電動圧縮機。
The control unit includes a normal-time drive mode control unit that sets the drive mode of the drive circuit to the two-phase modulation mode or the three-phase modulation mode based on a modulation parameter including the rotation speed of the electric motor,
When the driving mode of the driving circuit is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low temperature driving mode control unit, the control unit controls the driving circuit of the driving circuit by the normal driving mode control unit. The electric compressor according to claim 1 or 2, wherein a drive mode is not changed from the three-phase modulation mode to the two-phase modulation mode.
前記制御部は、前記低温時駆動モード制御部によって前記駆動回路の駆動モードが前記二相変調モードから前記三相変調モードに切り替わった時、前記駆動回路のキャリア周波数を高くするキャリア周波数可変部を備えている請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の電動圧縮機。   The control unit includes a carrier frequency variable unit configured to increase a carrier frequency of the drive circuit when the drive mode of the drive circuit is switched from the two-phase modulation mode to the three-phase modulation mode by the low temperature drive mode control unit. The electric compressor as described in any one of Claims 1-3 provided.
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