KR101859833B1 - 전동 압축기 - Google Patents

Abstract

전동 압축기는, 로터를 갖는 3 상 모터와, 하우징과, 압축부와, 구동 회로와, 제어부를 구비한다. 구동 회로는, u 상 상아암 스위칭 소자 및 u 상 하아암 스위칭 소자와, v 상 상아암 스위칭 소자 및 v 상 하아암 스위칭 소자와, w 상 상아암 스위칭 소자 및 w 상 하아암 스위칭 소자를 구비한다. 제어부는, 로터가 정방향과는 반대 방향으로 회전하고 있는 것에 응답하여 감속 제어를 실시하도록 구성된다. 제어부는, 3 상의 상아암 스위칭 소자 및 3 상의 하아암 스위칭 소자 중 1 또는 복수의 스위칭 소자가 ON 상태가 되고 또한 다른 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 제 1 양태와, ON 상태가 되는 스위칭 소자와 OFF 상태가 되는 스위칭 소자의 조합이 제 1 양태와는 상이한 제 2 양태를 포함하는 스위칭 제어 양태로 구동 회로를 제어한다.

Description

전동 압축기{MOTOR-DRIVEN COMPRESSOR}

본 발명은, 전동 압축기에 관한 것이다.

예를 들어 일본 공개특허공보 2003-120555호에는, 고정 스크롤 및 고정 스크롤에 대하여 공전 운동이 가능한 가동 스크롤을 갖는 압축부와, 로터를 갖는 것으로서 가동 스크롤을 공전 운동시키는 전동 모터를 구비한 전동 압축기가 개시되어 있다. 전동 압축기는, 고정 스크롤과 가동 스크롤에 의해 구획된 것으로서 흡입 유체가 흡입되는 압축실을 가지고 있고, 가동 스크롤이 공전 운동함으로써 압축실의 흡입 유체를 압축하고, 압축 유체를 토출한다.

또한, 일본 공개특허공보 2003-120555호에는, 압축실에 대하여, 흡입 유체보다 고압의 중간압 유체를 도입하는 인젝션 포트가 형성된 전동 압축기와, 당해 전동 압축기를 갖는 공조 장치에 대하여 기재되어 있다. 공조 장치는, 예를 들어 인젝션 포트에 접속된 인젝션 배관과, 인젝션 배관에 접속된 기액 분리기를 구비하고 있다. 기액 분리기에 의해 분리된 중간압 유체가, 인젝션 배관 및 인젝션 포트를 통하여 압축실에 유입됨으로써, 압축실에 유입되는 유체 유량이 커진다.

상기와 같은 중간압 유체가 압축실에 도입되는 구성에 있어서는, 전동 압축기의 운전 정지시에 있어서, 인젝션 배관에 잔존하는 중간압 유체가, 인젝션 포트를 통하여, 압축실에 유입되는 경우가 있다. 이 경우, 가동 스크롤이 정방향과는 반대 방향으로 공전 운동하고, 로터도 역회전하는 역회전 현상이 발생할 수 있다.

여기서, 예를 들어 전동 압축기를 기동시킬 때에, 상기 역회전 현상이 발생하고 있는 경우, 로터의 역회전이 정지할 때까지 대기하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 로터의 역회전이 정지할 때까지 대기하는 구성에서는, 전동 압축기의 기동에 필요로 하는 기간이 길어지기 쉽기 때문에, 응답성의 저하가 염려된다.

본 발명의 목적은 로터의 역회전을 조기에 정지시킬 수 있는 전동 압축기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하는 전동 압축기는, 로터를 갖는 3 상 모터와, 유체가 흡입되는 흡입구를 갖는 하우징과, 상기 3 상 모터에 의해 구동되는 것으로서, 상기 흡입구로부터 흡입된 상기 유체인 흡입 유체를 압축하고, 또한, 압축된 상기 흡입 유체인 압축 유체를 토출하는 압축부와, 상기 3 상 모터를 구동시키는 구동 회로와, 상기 구동 회로를 제어하는 제어부를 구비한 전동 압축기에 있어서, 상기 압축부는, 상기 하우징에 고정된 고정 스크롤과, 상기 고정 스크롤과 서로 맞물리는 것으로서 상기 고정 스크롤에 대하여 공전 운동하도록 구성된 가동 스크롤과, 상기 고정 스크롤과 상기 가동 스크롤에 의해 구획된 압축실을 갖고, 상기 로터가 미리 정해진 정방향으로 회전하는 경우에 상기 가동 스크롤이 정방향으로 공전 운동하고, 그에 따라, 상기 압축부는 상기 압축실에 흡입되는 상기 흡입 유체를 압축하고, 상기 전동 압축기는, 상기 흡입 유체보다 고압이고 상기 압축 유체보다 저압인 중간압 유체를 상기 압축실에 도입하는 인젝션 포트를 구비하고, 상기 구동 회로는, 서로 접속된 u 상 상아암 스위칭 소자 및 u 상 하아암 스위칭 소자와, 서로 접속된 v 상 상아암 스위칭 소자 및 v 상 하아암 스위칭 소자와, 서로 접속된 w 상 상아암 스위칭 소자 및 w 상 하아암 스위칭 소자를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 로터가 상기 정방향과는 반대 방향으로 회전하고 있는 것에 응답하여 상기 로터를 감속시키는 감속 제어를 실시하도록 구성되고, 상기 제어부는, 상기 감속 제어에서는, 상기 3 상의 상아암 스위칭 소자 및 상기 3 상의 하아암 스위칭 소자 중 1 또는 복수의 스위칭 소자가 ON 상태가 되고 또한 다른 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 제 1 양태와, ON 상태가 되는 스위칭 소자와 OFF 상태가 되는 스위칭 소자의 조합이 상기 제 1 양태와는 상이한 제 2 양태를 포함하는 스위칭 제어 양태로 상기 구동 회로를 제어하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 전동 압축기의 개략 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 전동 압축기가 구비하는 압축부의 단면도이다.
도 3 은 차량 공조 장치의 개략도이다.
도 4 는 인버터의 전기적 구성을 나타내는 회로도이다.
도 5 는 1 상 패턴에 있어서의 하아암 스위칭 소자의 타임 차트로서, (a) 는 u 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타내고, (b) 는 v 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타내고, (c) 는 w 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타낸다.
도 6 은 로터가 정방향으로 회전하고 있는 경우의 각 상 전류를 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 7 은 로터가 정방향과는 반대 방향으로 회전하고 있는 경우의 각 상 전류를 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 8 은 역회전 제어 처리를 나타내는 플로우 차트이다.
도 9 는 각 감속 제어에 있어서의 스위칭 패턴과 듀티비를 나타내는 도면이다.
도 10 은 2 상 패턴에 있어서의 하아암 스위칭 소자의 타임 차트로서, (a) 는 u 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타내고, (b) 는 v 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타내고, (c) 는 w 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타낸다.
도 11 은 감속 제어 중의 로터의 회전 수의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.

이하, 전동 압축기의 일 실시형태에 대하여 설명한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 전동 압축기 (10) 는, 유체가 흡입되는 흡입구 (11a) 및 유체가 토출되는 토출구 (11b) 가 형성된 하우징 (11) 을 구비하고 있다. 하우징 (11) 은, 전체적으로 대략 원통 형상이다. 상세하게는, 하우징 (11) 은, 제 1 파츠 (12) 와 제 2 파츠 (13) 를 갖고, 각각, 저부와 개구단을 갖는 원통 형상이다. 제 1 파츠 (12) 와 제 2 파츠 (13) 는, 서로 개구단끼리가 맞닿은 상태로 장착되어 있다. 흡입구 (11a) 는, 제 1 파츠 (12) 의 측벽부 (12a), 상세하게는 당해 측벽부 (12a) 중 제 1 파츠 (12) 의 저부 (12b) 근방에 형성되어 있다. 토출구 (11b) 는, 제 2 파츠 (13) 의 저부 (13a) 에 형성되어 있다.

전동 압축기 (10) 는, 회전축 (14) 과, 흡입구 (11a) 로부터 흡입된 유체 즉 흡입 유체를 압축하여 토출구 (11b) 로부터 토출하는 압축부 (15) 와, 압축부 (15) 를 구동하는 전동 모터 (16) 를 구비하고 있다. 회전축 (14), 압축부 (15) 및 전동 모터 (16) 는, 하우징 (11) 내에 수용되어 있다. 전동 모터 (16) 는, 하우징 (11) 내에 있어서 흡입구 (11a) 와 대응하는 측에 배치되어 있고, 압축부 (15) 는, 하우징 (11) 내에 있어서 토출구 (11b) 와 대응하는 측에 배치되어 있다.

회전축 (14) 은, 회전 가능한 상태로 하우징 (11) 내에 수용되어 있다. 상세하게는, 하우징 (11) 내에는, 회전축 (14) 을 축 지지하는 축 지지 부재 (21) 가 형성되어 있다. 축 지지 부재 (21) 는, 예를 들어 압축부 (15) 와 전동 모터 (16) 사이의 위치에서 하우징 (11) 에 고정되어 있다. 축 지지 부재 (21) 에는, 회전축 (14) 이 삽통 가능한 것으로서 제 1 베어링 (22) 이 형성된 삽통공 (23) 이 형성되어 있다. 또한, 축 지지 부재 (21) 와 제 1 파츠 (12) 의 저부 (12b) 는 대향하고 있고, 당해 저부 (12b) 에는 원통상의 보스 (24) 가 돌출되어 있다. 보스 (24) 의 내측에는 제 2 베어링 (25) 이 형성되어 있다. 회전축 (14) 은, 제 1 베어링 (22) 과 제 2 베어링 (25) 에 의해 회전 가능한 상태로 지지되어 있다.

압축부 (15) 는, 하우징 (11) 에 고정된 고정 스크롤 (31) 과, 고정 스크롤 (31) 에 대하여 공전 운동이 가능한 가동 스크롤 (32) 을 구비하고 있다.

고정 스크롤 (31) 은, 회전축 (14) 과 동일 축선 상에 형성된 원판상의 고정 기판 (31a) 과, 고정 기판 (31a) 으로부터 기립한 고정 소용돌이벽 (31b) 을 갖는다. 마찬가지로, 가동 스크롤 (32) 은, 원판상이고 고정 기판 (31a) 과 대향하는 가동 기판 (32a) 과, 가동 기판 (32a) 으로부터 고정 기판 (31a) 을 향하여 기립한 가동 소용돌이벽 (32b) 을 구비하고 있다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 고정 스크롤 (31) 과 가동 스크롤 (32) 은 서로 맞물려 있다. 상세하게는, 고정 소용돌이벽 (31b) 과 가동 소용돌이벽 (32b) 은 서로 맞물려 있고, 고정 소용돌이벽 (31b) 의 선단면은 가동 기판 (32a) 에 접촉하고 있음과 함께, 가동 소용돌이벽 (32b) 의 선단면은 고정 기판 (31a) 에 접촉하고 있다. 그리고, 고정 스크롤 (31) 과 가동 스크롤 (32) 에 의해 압축실 (33) 이 구획되어 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 축 지지 부재 (21) 에는, 흡입 유체를 압축실 (33) 에 흡입하는 흡입 통로 (34) 가 형성되어 있다.

가동 스크롤 (32) 은, 회전축 (14) 의 회전에 수반하여 공전 운동하도록 구성되어 있다. 상세하게는, 회전축 (14) 의 일부는, 축 지지 부재 (21) 의 삽통공 (23) 을 개재하여 압축부 (15) 를 향하여 돌출되어 있다. 그리고, 회전축 (14) 에 있어서의 압축부 (15) 에 대향한 단면 중 회전축 (14) 의 축선 (L) 에 대하여 편심한 위치에는, 편심축 (35) 이 형성되어 있다. 그리고, 편심축 (35) 에는 부시 (36) 가 형성되어 있다. 부시 (36) 와 가동 스크롤 (32) (상세하게는 가동 기판 (32a)) 은 베어링 (37) 을 개재하여 연결되어 있다.

또한, 전동 압축기 (10) 는, 가동 스크롤 (32) 의 공전 운동을 허용하는 한편, 가동 스크롤 (32) 의 자전을 규제하는 자전 규제부 (38) 를 구비하고 있다. 또한, 자전 규제부 (38) 는, 복수 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 회전축 (14) 이 미리 정해진 정방향으로 회전하면, 가동 스크롤 (32) 의 정방향의 공전 운동이 실시된다. 상세하게는, 가동 스크롤 (32) 은, 고정 스크롤 (31) 의 축선 (즉 회전축 (14) 의 축선 (L)) 의 주위에서 정방향으로 공전한다. 이에 의해, 압축실 (33) 의 용적이 감소하기 때문에, 흡입 통로 (34) 를 통하여 압축실 (33) 에 흡입된 흡입 유체가 압축된다. 압축된 흡입 유체 즉 압축 유체는, 고정 기판 (31a) 에 형성된 토출 포트 (41) 로부터 토출되고, 그 후 토출구 (11b) 로부터 토출된다. 정방향이란, 유체의 압축이 정상적으로 실시되는 방향이라고도 할 수 있다.

또한, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 고정 기판 (31a) 에는, 토출 포트 (41) 를 덮는 토출 밸브 (42) 가 형성되어 있다. 압축실 (33) 에서 압축된 압축 유체는, 토출 밸브 (42) 를 아래로 눌러 토출 포트 (41) 로부터 토출된다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 고정 기판 (31a) 에는, 토출 포트 (41) 와는 별도로, 인젝션 포트 (43) 가 형성되어 있다. 인젝션 포트 (43) 는, 예를 들어 복수 형성되어 있고, 상세하게는 2 개 형성되어 있다. 인젝션 포트 (43) 는, 고정 기판 (31a) 에 있어서, 토출 포트 (41) 보다 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 그리고, 인젝션 포트 (43) 에는 인젝션 배관 (119) 이 접속되어 있다. 인젝션 배관 (119) 의 접속처 등에 대해서는 후술한다.

전동 모터 (16) 는, 회전축 (14) 을 회전시킴으로써, 가동 스크롤 (32) 을 공전 운동시키는 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 전동 모터 (16) 는, 회전축 (14) 과 일체적으로 회전하는 로터 (51) 와, 로터 (51) 를 둘러싸는 스테이터 (52) 를 구비하고 있다. 로터 (51) 는, 회전축 (14) 에 연결되어 있다. 로터 (51) 에는 영구 자석 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 스테이터 (52) 는, 하우징 (11) (상세하게는 제 1 파츠 (12)) 의 내주면에 고정되어 있다. 스테이터 (52) 는, 통상의 로터 (51) 에 대하여 직경 방향으로 대향하는 스테이터 코어 (53) 와, 스테이터 코어 (53) 에 권회된 코일 (54) 을 가지고 있다.

전동 압축기 (10) 는, 전동 모터 (16) 를 구동시키는 구동 회로로서의 인버터 (55) 를 구비하고 있다. 인버터 (55) 는, 하우징 (11), 상세하게는 제 1 파츠 (12) 의 저부 (12b) 에 장착된 원통 형상의 커버 부재 (56) 내에 수용되어 있다. 인버터 (55) 와 코일 (54) 은 전기적으로 접속되어 있다.

여기서, 본 실시형태에서는, 전동 압축기 (10) 는, 차량에 탑재되고, 차량 공조 장치 (100) 에 사용된다. 즉, 본 실시형태에서는, 전동 압축기 (10) 가 압축하는 유체는 냉매이다. 차량 공조 장치 (100) 에 대하여 이하에 상세하게 설명한다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 차량 공조 장치 (100) 는, 배관 전환 밸브 (101), 제 1 열 교환기 (102), 제 2 열 교환기 (103), 제 1 팽창 밸브 (104), 제 2 팽창 밸브 (105) 및 기액 분리기 (106) 를 구비하고 있다.

배관 전환 밸브 (101) 는, 복수의 입구 (101a ∼ 101d) 를 가지고 있다. 배관 전환 밸브 (101) 는, 제 1 입구 (101a) 와 제 2 입구 (101b) 가 연통하고, 또한, 제 3 입구 (101c) 와 제 4 입구 (101d) 가 연통하는 제 1 상태, 또는, 제 1 입구 (101a) 와 제 3 입구 (101c) 가 연통하고, 또한, 제 2 입구 (101b) 와 제 4 입구 (101d) 가 연통하는 제 2 상태로 전환되는 것이다.

차량 공조 장치 (100) 는, 제 1 입구 (101a) 와 전동 압축기 (10) 의 토출구 (11b) 를 접속하는 제 1 배관 (111) 과, 제 2 입구 (101b) 와 제 1 열 교환기 (102) 를 접속하는 제 2 배관 (112) 과, 제 1 열 교환기 (102) 와 제 1 팽창 밸브 (104) 를 접속하는 제 3 배관 (113) 을 구비하고 있다. 차량 공조 장치 (100) 는, 제 1 팽창 밸브 (104) 와 기액 분리기 (106) 를 접속하는 제 4 배관 (114) 과, 기액 분리기 (106) 와 제 2 팽창 밸브 (105) 를 접속하는 제 5 배관 (115) 과, 제 2 팽창 밸브 (105) 와 제 2 열 교환기 (103) 를 접속하는 제 6 배관 (116) 과, 제 2 열 교환기 (103) 와 제 3 입구 (101c) 를 접속하는 제 7 배관 (117) 을 구비하고 있다. 또한, 차량 공조 장치 (100) 는, 제 4 입구 (101d) 와 전동 압축기 (10) 의 흡입구 (11a) 를 접속하는 제 8 배관 (118) 을 구비하고 있다.

이러한 구성에 있어서, 인젝션 포트 (43) 에 접속된 인젝션 배관 (119) 은, 기액 분리기 (106) 에 접속되어 있다. 그리고, 인젝션 배관 (119) 상에는, 역지 밸브 (120) 가 형성되어 있다.

본 실시형태의 차량 공조 장치 (100) 는, 냉방 운전과 난방 운전의 쌍방이 가능하게 되어 있다. 상세하게는, 차량 공조 장치 (100) 는, 배관 전환 밸브 (101) 를 포함한 차량 공조 장치 (100) 의 전체를 제어하는 공조 ECU (121) 를 구비하고 있다. 공조 ECU (121) 는, 예를 들어 냉방 운전시에는, 배관 전환 밸브 (101) 를 제 1 상태로 한다. 이 경우, 토출구 (11b) 로부터 토출된 냉매는, 제 1 열 교환기 (102) 에 흐르고, 당해 제 1 열 교환기 (102) 에서 외기와 열 교환이 실시되는 것에 의해 응축된다. 응축된 냉매는, 제 1 팽창 밸브 (104) 에서 감압되어, 기액 분리기 (106) 에 흐른다. 그리고, 기액 분리기 (106) 에서 액체와 기체로 분리된다. 액체의 냉매는, 제 2 팽창 밸브 (105) 에서 감압되어, 제 2 열 교환기 (103) 에 흐른다. 그리고, 액체의 냉매는, 제 2 열 교환기 (103) 에서 차 내의 공기와 열 교환됨으로써 증발하고, 그 결과 차 내의 공기가 냉각된다. 그리고, 제 2 열 교환기 (103) 에서 증발한 냉매는, 전동 압축기 (10) 의 흡입구 (11a) 를 향하여 흐른다. 또한, 냉방 운전시에는, 역지 밸브 (120) 는 폐쇄 상태가 되어 있다.

한편, 공조 ECU (121) 는, 예를 들어 난방 운전시에는, 배관 전환 밸브 (101) 를 제 2 상태로 한다. 이 경우, 토출구 (11b) 로부터 토출된 냉매는, 제 2 열 교환기 (103) 에 흐르고, 당해 제 2 열 교환기 (103) 에서 차 내의 공기와 열 교환이 실시되는 것에 의해 응축되고, 그 결과 차 내의 공기가 가열된다. 제 2 열 교환기 (103) 에서 응축된 냉매는, 제 2 팽창 밸브 (105) 에 의해 감압되어, 기액 분리기 (106) 에 흐르고, 당해 기액 분리기 (106) 에서 액체와 기체로 분리된다. 분리된 액체의 냉매는 제 1 팽창 밸브 (104) 에서 감압되어, 제 1 열 교환기 (102) 에 흐르고, 당해 제 1 열 교환기 (102) 에서 외기와 열 교환이 실시되는 것에 의해 증발한다. 그리고, 증발한 냉매는 흡입구 (11a) 에 흐른다.

여기서, 역지 밸브 (120) 는, 난방 운전시에는, 개방 상태가 되어 있다. 이에 의해, 기액 분리기 (106) 에서 분리된 기체의 냉매가, 인젝션 배관 (119) 및 인젝션 포트 (43) 를 통하여, 압축실 (33) 에 흐른다. 이에 의해, 압축실 (33) 에 흘러 들어가는 냉매의 유량이 증가한다.

참고로, 기액 분리기 (106) 에서 분리된 기체의 냉매, 즉 인젝션 포트 (43) 를 통하여 압축실 (33) 에 도입되는 냉매의 압력은, 흡입구 (11a) 로부터 흡입되는 냉매의 압력보다 높고, 토출구 (11b) 로부터 토출되는 냉매의 압력보다 낮다. 설명의 편의상, 이후의 설명에서는, 흡입구 (11a) 로부터 흡입되는 냉매를 흡입 냉매라고 하고, 토출구 (11b) 로부터 토출되는 냉매를 압축 냉매라고 하고, 인젝션 포트 (43) 로부터 압축실 (33) 에 도입되는 냉매를 중간압 냉매라고 한다. 흡입 냉매가 「흡입 유체」 에 대응하고, 압축 냉매가 「압축 유체」 에 대응한다.

상기와 같이 구성된 차량 공조 장치 (100) 에 있어서는, 전동 압축기 (10) 의 운전 정지 후, 인젝션 배관 (119) 내에 잔류한 중간압 냉매가 압축실 (33) 에 흘러 들어가는 것에 의해, 가동 스크롤 (32) 이 정방향과는 반대 방향으로 공전 운동하고, 그 결과 로터 (51) 가 정방향과는 반대 방향으로 회전하는 역회전 현상이 발생할 수 있다.

이에 반하여, 본 실시형태의 전동 압축기 (10) 는, 상기 역회전 현상을 조기에 정지시키기 위한 구성을 구비하고 있다. 당해 구성에 대하여, 전동 모터 (16) 의 코일 (54) 및 인버터 (55) 의 전기적 구성 등과 함께 설명한다.

먼저, 코일 (54) 과 인버터 (55) 의 전기적 구성에 대하여 설명하면, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 코일 (54) 은, 예를 들어 u 상 코일 (54u), v 상 코일 (54v) 및 w 상 코일 (54w) 을 갖는 3 상 구조로 되어 있다. 즉, 전동 모터 (16) 는 3 상 모터이다. 각 상 코일 (54u, 54v, 54w) 은 예를 들어 Y 결선되어 있다.

인버터 (55) 는, u 상 코일 (54u) 에 대응하는 u 상 상아암 스위칭 소자 (Qu1) 및 u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 를 구비하고 있다. 동일하게, 인버터 (55) 는, v 상 코일 (54v) 에 대응하는 v 상 상아암 스위칭 소자 (Qv1) 및 v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 와, w 상 코일 (54w) 에 대응하는 w 상 상아암 스위칭 소자 (Qw1) 및 w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 를 구비하고 있다. 요컨대, 인버터 (55) 는, 소위 3 상 인버터이다.

각 스위칭 소자 (Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1, Qw2) 는 예를 들어 IGBT 로 구성되어 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 파워형의 MOSFET 등이어도 된다.

인버터 (55) 는, 차량에 탑재된 DC 전원 (E) 에 접속된 2 개의 전력선 (EL1, EL2) 을 구비하고 있다. 인버터 (55) 는 추가로, 양 전력선 (EL1, EL2) 에 접속되고, 또한, u 상의 양 스위칭 소자 (Qu1, Qu2) 가 형성된 u 상 배선 (ELu) 을 구비하고 있다. u 상의 양 스위칭 소자 (Qu1, Qu2) 는 u 상 배선 (ELu) 을 개재하여 서로 직렬로 접속되어 있고, u 상 배선 (ELu) 에 있어서의 u 상의 양 스위칭 소자 (Qu1, Qu2) 의 접속 부분과 u 상 코일 (54u) 이 접속되어 있다. 또한, DC 전원 (E) 이란 예를 들어 배터리나 전기 이중층 캐패시터 등과 같은 축전 장치이다.

동일하게, 인버터 (55) 는, 양 전력선 (EL1, EL2) 에 접속되고, 또한, v 상의 양 스위칭 소자 (Qv1, Qv2) 가 형성된 v 상 배선 (ELv) 을 구비하고 있다. v 상 배선 (ELv) 에 있어서의 v 상의 양 스위칭 소자 (Qv1, Qv2) 의 접속 부분과 v 상 코일 (54v) 이 접속되어 있다. 인버터 (55) 는, 양 전력선 (EL1, EL2) 에 접속되고, 또한, w 상의 양 스위칭 소자 (Qw1, Qw2) 가 형성된 w 상 배선 (ELw) 을 구비하고 있다. w 상 배선 (ELw) 에 있어서의 w 상의 양 스위칭 소자 (Qw1, Qw2) 의 접속 부분과 w 상 코일 (54w) 이 접속되어 있다.

또한, 인버터 (55) 는, DC 전원 (E) 에 대하여 병렬로 접속된 평활 콘덴서 (C1) 를 가지고 있다. 또한, 인버터 (55) 는, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 에 대하여 병렬로 접속된 환류 다이오드 (Du1 ∼ Dw2) 를 가지고 있다. 환류 다이오드 (Du1 ∼ Dw2) 는, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 기생 다이오드여도 되고, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 와는 별도로 형성되어 있는 구성이어도 된다.

전동 압축기 (10) 는, 인버터 (55) (상세하게는 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 스위칭 동작) 를 제어하는 제어부로서의 제어 장치 (60) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (60) 는, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 게이트에 접속되어 있다. 제어 장치 (60) 는, 예를 들어, 1 개 이상의 전용의 하드웨어 회로, 및/또는, 컴퓨터 프로그램 (소프트웨어) 에 따라 동작하는 1 개 이상의 프로세서 (제어 회로) 에 의해 실현될 수 있다. 프로세서는, CPU 그리고, RAM 및 ROM 등의 메모리를 포함하고, 메모리는, 예를 들어 도 8 에 나타내는 처리를 프로세서에 실행시키도록 구성된 프로그램 코드 또는 지령을 격납하고 있다. 메모리 즉 컴퓨터 가독 매체는, 범용 또는 전용의 컴퓨터로 액세스할 수 있는 모든 이용 가능한 매체를 포함한다.

제어 장치 (60) 는, 인버터 (55) 를 PWM 제어하는 것이다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 캐리어 신호 (반송파 신호) 와 지령 전압치 신호 (비교 대상 신호) 를 사용하여, 제어 신호를 생성한다. 그리고, 제어 장치 (60) 는, 생성된 제어 신호를 사용하여, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 에 대하여 소정의 펄스 폭 (δT) 을 갖는 전압을 주기적으로 인가함으로써, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시켜, DC 전원 (E) 으로부터의 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다. 그리고, 교류 전력이 전동 모터 (16) 에 입력되는 것에 의해, 전동 모터 (16) 가 구동, 즉 회전한다. 또한, 제어 장치 (60) 는, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 펄스 폭 (δT), 다시 말하면 ON/OFF 의 듀티비 (D) 를 변경 가능하게 구성되어 있다.

제어 장치 (60) 는, 전동 모터 (16) 에 흐르는 전류로서, 상 코일 (54u, 54v, 54w) 에 흐르는 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 를 파악 가능하게 구성되어 있다. 상세하게는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 인버터 (55) 에는, 상 배선 (ELu ∼ ELw) 을 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부로서의 전류 센서 (61 ∼ 63) 가 형성되어 있다. 전류 센서 (61 ∼ 63) 는, 예를 들어 상 배선 (ELu ∼ ELw) 에 있어서의 하아암 스위칭 소자 (Qu2 ∼ Qw2) 와 제 2 전력선 (EL2) 사이에 형성되어 있다. 전류 센서 (61 ∼ 63) 는, 그 검출 결과를 제어 장치 (60) 에 송신한다. 제어 장치 (60) 는, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과에 기초하여, u 상 코일 (54u) 에 흐르는 전류인 u 상 전류 (Iu), v 상 코일 (54v) 에 흐르는 전류인 v 상 전류 (Iv) 및 w 상 코일 (54w) 에 흐르는 전류인 w 상 전류 (Iw) 를 파악 가능하게 되어 있다.

또한, 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 구체적인 구성에 대해서는 임의이지만, 예를 들어 션트 저항을 갖고, 당해 션트 저항에 인가되는 전압으로부터 상 전류 (Iu ∼ Iw) 를 추정하는 구성 등을 생각할 수 있다.

제어 장치 (60) 와 공조 ECU (121) 는, 전기적으로 접속되어 있고, 서로 정보의 교환을 실시할 수 있다. 제어 장치 (60) 는, 공조 ECU (121) 로부터의 요구나 이상 판정 결과 등에 따라, 전동 압축기 (10) 의 운전을 개시하거나 정지한다. 또한, 전동 압축기 (10) 의 운전 정지란, 전동 모터 (16) 에 대한 교류 전력의 공급을 정지하는 것이고, 상세하게는 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 를 모두 OFF 상태로 하는 것이다.

여기서, 본 실시형태의 제어 장치 (60) 는, 전동 압축기 (10) 의 운전 정지 후, 미리 정해진 대기 기간이 경과한 후에, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 즉 회전 속도를 파악하는 파악 처리를 실행한다. 당해 파악 처리 등을 실행하는 제어 장치 (60) 가 「파악부」 에 대응한다.

상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 와 대응하고 있지 않은 측의 스위칭 소자인 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 를 모두 OFF 상태로 유지한다. 그리고, 제어 장치 (60) 는, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 와 대응하고 있는 측의 스위칭 소자인 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를, 미리 정해진 스위칭 패턴으로 주기적으로 ON/OFF 시킨다. 또한, 본 실시형태에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 스위칭 동작 (다시 말하면 ON/OFF 동작) 대상이고, 「3 상의 대상 아암 스위칭 소자」 에 대응한다.

예를 들어, 제어 장치 (60) 는, 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 미리 정해진 순서로 1 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴으로서, 1 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태일 때 다른 2 상의 하아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 양태를 포함하는 스위칭 패턴 (이후 1 상 패턴이라고 한다) 으로, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 제어한다. 본 실시형태에서는, 도 5 의 (a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 1 상 패턴은, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가, u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) → v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) → w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 의 순서로 바뀌는 스위칭 패턴이다.

예를 들어, Qu2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qv2, Qw2 : OFF 의 조합 양태를 제 1 양태라고 하고, Qv2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qu2, Qw2 : OFF 의 조합 양태를 제 2 양태라고 한다. 이 경우, 제어 장치 (60) 는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써, 제 1 양태로부터 제 2 양태로 전환되어 있다고도 할 수 있다. 다시 말하면, 감속 제어 (1 상 패턴) 에 있어서의 스위칭 양태는, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 ON/OFF 의 조합이 상이한 제 1 양태와 제 2 양태를 포함하고 있다.

1 상 패턴은, 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 중 복수상 (2 상 또는 3 상) 의 하아암 스위칭 소자가 동시에 ON 상태가 되는 일이 없도록 설정된 스위칭 패턴이다.

또한, 1 상 패턴은, 도 5 의 (a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 항상 어느 1 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태가 되는 스위칭 패턴에 한정되지 않고, 전체 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 OFF 상태가 되는 인터벌 기간을 포함해도 된다. 예를 들어, 1 상 패턴은, 상기 인터벌 기간을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 1 상씩 ON 상태가 됨과 함께, 1 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태일 때 다른 2 상의 하아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 스위칭 패턴이어도 된다.

여기서, 본 실시형태에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 ON 상태로 일어나는 타이밍은 각각 소정 기간 (δa) 만큼 상이하다. 보다 상세하게는, 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 가 일어날때까지의 기간과, 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 일어날때까지의 기간과, 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 일어날때까지의 기간은, 동일한 소정 기간 (δa) 이다. 이러한 구성에 있어서는, 1 상 패턴은, 펄스 폭 (δT) 이 소정 기간 (δa) 이하로 설정되어 있는 스위칭 패턴이다. 펄스 폭 (δT) 이 소정 기간 (δa) 미만인 경우에는, 1 상 패턴은, 인터벌 기간 (3 상 OFF 기간) 을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 1 상씩의 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이 된다. 펄스 폭 (δT) 이 소정 기간 (δa) 과 동일한 경우에는, 1 상 패턴은, 인터벌 기간을 개재하지 않고, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 1 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이 된다.

여기서, 도 6 및 도 7 을 사용하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 와, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 관계에 대하여 설명한다.

도 6 은, 로터 (51) 가 정방향으로 회전하고 있는 상황에 있어서 검출되는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 를 모식적으로 나타낸 그래프이고, 도 7 은, 로터 (51) 가 역방향으로 회전하고 있는 상황에 있어서 검출되는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 를 모식적으로 나타낸 그래프이다. 또한, 도시의 형편상, 도 6 및 도 7 에 있어서는, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 최소 단위 파형 (1 개의 삼각파) 의 주기를 실제보다 길게 나타낸다.

참고로, 도 6 및 도 7 에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 항상 ON/OFF 한 경우의 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 전류 파형을 나타낸다. 이 때문에, 실제로, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 1 상 패턴으로 스위칭한 경우에는, 도 6 및 도 7 에서 나타낸 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 에 의해 형성되는 삼각파의 수의 1/3 의 수의 삼각파가 얻어지게 된다.

도 6 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) (상세하게는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 포락선) 는 서로 위상이 상이하다. 이 때문에, 정 (正) 의 값이 되는 상 전류는, 시간 경과에 수반하여 순차적으로 천이한다. 또한, 상 전류가 정의 값이 되는 것은, 당해 정의 값이 되는 상 전류에 대응하는 상 코일에서 발생하는 역기전력이 다른 상 코일에서 발생하는 역기전력보다 낮은 경우이다.

여기서, 정의 값이 되는 상 전류가 천이하는 순서는, 로터 (51) 가 정방향으로 회전하고 있는 경우와, 역방향으로 회전하고 있는 경우에서 상이하다. 상세하게는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 로터 (51) 가 정방향으로 회전하고 있는 경우, 정의 값이 되는 상 전류는, u 상 전류 (Iu) → v 상 전류 (Iv) → w 상 전류 (Iw) 의 순서로 천이한다. 한편, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 로터 (51) 가 역방향으로 회전하고 있는 경우, 정의 값이 되는 상 전류는, w 상 전류 (Iw) → v 상 전류 (Iv) → u 상 전류 (Iu) 의 순서로 천이한다.

또한, 상 전류가 정의 값이 되어 있는 기간인 정전류 기간 (Ta) 은, 로터 (51) 의 전기각의 1 주기의 1/3 에 대응한다.

제어 장치 (60) 는, 상기 특성과, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 1 상 패턴으로 스위칭한 경우에 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과로부터 얻어지는 전류 파형에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악한다.

상세하게는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 1 상 패턴으로 스위칭하면, 현재의 회전 방향 및 회전 수 (R) 에 대응하는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 전류 파형이 얻어진다. 제어 장치 (60) 는, 이들 전류 파형으로부터, 정의 값이 되는 상 전류의 천이 순서를 파악하고, 그 파악 결과에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향이 정방향인지 역방향인지를 판정한다.

제어 장치 (60) 는, 1 상 패턴의 스위칭에 의해 얻어진 전류 파형으로부터 정전류 기간 (Ta) 을 파악하고, 그 파악된 정전류 기간 (Ta) 에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 를 도출한다.

참고로, 이들 특성, 상세하게는 정의 값이 되는 상 전류가 천이하는 순서가 회전 방향에 따라 상이한 점, 및, 정전류 기간 (Ta) 이 로터 (51) 의 1 주기의 1/3 에 대응하는 점은, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 패턴에 따라 변동하지 않는다. 이 때문에, 제어 장치 (60) 는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 패턴이 2 상 패턴인 경우에도, 상기 특성과, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 로부터 얻어지는 전류 파형에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악할 수 있다. 2 상 패턴의 상세한 것에 대해서는 후술한다.

제어 장치 (60) 는, 상기 파악 처리에 의해 로터 (51) 가 역방향으로 회전하고 있는 것으로 파악된 것에 기초하여, 로터 (51) 를, 자연스럽게 감속 정지하는 것보다 조기에 감속 정지시키는 역회전 제어 처리를 실행한다. 당해 역회전 제어 처리에 대하여 설명한다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (60) 는, 먼저 스텝 S101 에서, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 를 파악한다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 당해 스텝 S101 의 처리가 1 회째인 경우에는, 역회전 제어 처리의 실행 계기가 된 상기 파악 처리에서 파악된 로터 (51) 의 회전 수 (R) 를 파악한다. 한편, 제어 장치 (60) 는, 2 회째 이후의 스텝 S101 의 처리에서는, 스텝 S103, S105, S107, S109 의 어느 처리에서 실행된 감속 제어에서 얻어지는 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과에 기초하여 회전 수 (R) 를 도출한다.

그 후, 제어 장치 (60) 는, 스텝 S101 에서 파악된 회전 수 (R) 가 비교적 높은 경우 (상세하게는 제 4 임계치 (Rth4) 이상인 경우) 에는, 스텝 S102 ∼ 스텝 S109 에서 감속 제어를 실행한다. 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에서는, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 중 적어도 1 개의 스위칭 소자를 ON 상태로 하는 것에 의해, 로터 (51) 를 감속시킨다. 본 실시형태에서는, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 소정의 스위칭 패턴으로 주기적으로 ON/OFF 시켜, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자를 순차적으로 전환한다. 즉, 감속 제어에 있어서의 제어 장치 (60) 의 스위칭 제어 양태는, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 스위칭 동작 (ON/OFF 동작) 시키는 양태로 되어 있다. 또한, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀐다는 것은, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) (상세하게는 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2)) 의 ON/OFF 의 조합이 순차적으로 변경되는 것을 의미한다.

이 경우, 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 주파수는 서로 동일하게 설정되어 있다. 또한, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 주파수는, 중간압 냉매에 의해 역회전하는 경우에 상정되는 로터 (51) 의 회전 수 (R) 의 최대치보다 충분히 높으면 임의이다.

이러한 구성에 의하면, ON 상태가 되어 있는 하아암 스위칭 소자에 대응하는 상 전류가 정인 경우, ON 상태가 되어 있는 하아암 스위칭 소자에 대응하는 상 코일에서 열이 발생한다. 이 때문에, 로터 (51) 가 갖는 운동 에너지가 열 에너지로 변환되어, 로터 (51) 가 감속한다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 로터 (51) 의 운동 에너지가 열 에너지로 변환되어 로터 (51) 가 감속되는 효과를 브레이크 효과라고 한다.

또한, ON 상태가 되어 있는 하아암 스위칭 소자에 대응하는 상 전류 및 상 코일이란, u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 ON 상태인 경우에는 u 상 전류 (Iu) 및 u 상 코일 (54u) 을 의미한다. 동일하게, v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 가 ON 상태인 경우에는 v 상 전류 (Iv) 및 v 상 코일 (54v) 을 의미하고, w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 ON 상태인 경우에는 w 상 전류 (Iw) 및 w 상 코일 (54w) 을 의미한다.

이 경우, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아질수록, 열이 발생하기 쉽기 때문에, 브레이크 효과가 높아진다. 즉, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아질수록, 로터 (51) 에 부여되는 감속에 가해지는 힘이 커지기 쉽다.

또한, 각 상 코일 (54u, 54v, 54w) 에서 발생하는 역기전력은, 회전 수 (R) 가 높아질수록 높아진다. 그리고, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 는, 상기 역기전력이 높아질수록, 높아지기 쉽다. 요컨대, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 는, 회전 수 (R) 에 의존한다.

이에 반하여, 본 실시형태에서는, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에서는, 회전 수 (R) 에 기초하여, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 패턴 및 ON/OFF 의 듀티비 (D) (다시 말하면 펄스 폭 (δT)) 를 가변 제어한다. 허용치는, 예를 들어 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 정격 전류치 또는 그것보다 소정의 마진분 만큼 낮은 값 등이다.

상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 먼저 스텝 S102 에서, 스텝 S101 에서 파악된 회전 수 (R) 가, 미리 정해진 제 1 임계치 (Rth1) 이상인지 여부를 판정한다. 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 이상인 경우에는, 스텝 S103 으로 진행되어, 제 1 감속 제어를 실행한다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (60) 는, 제 1 감속 제어에서는, 스위칭 패턴을 1 상 패턴으로 설정하고, 또한, 듀티비 (D) 를 제 1 듀티비 (D1) 로 설정한다. 제 1 듀티비 (D1) 는, 회전 수 (R) 가 중간압 냉매에 의해 역회전하는 상황하에서 상정되는 회전 수 (R) 의 최대치인 경우에 1 상 패턴의 스위칭에 의해 흐르는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록, 당해 허용치 및 회전 수 (R) 가 상정 최대치인 경우에 발생하는 역기전력에 대응시켜 설정되어 있다. 즉, 제 1 감속 제어는, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 에 상관없이 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록 설정된 감속 제어이다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (60) 는, 제 1 감속 제어의 실행 후에는, 스텝 S101 로 돌아간다. 이 경우의 스텝 S101 에서는, 제어 장치 (60) 는, 제 1 감속 제어에 의해 얻어지는 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과에 기초하여, 회전 수 (R) 를 파악한다.

또한, 제어 장치 (60) 는, 이미 제 1 감속 제어의 실행 중인 상황에 있어서, 스텝 S102 를 긍정 판정하여, 스텝 S103 으로 진행된 경우에는, 당해 제 1 감속 제어를 계속한다. 즉, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 이상인 경우에는, 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 미만이 될 때까지, 제 1 감속 제어를 계속한다.

제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 미만이 된 경우에는, 스텝 S102 를 부정 판정하고, 스텝 S104 로 진행된다. 스텝 S104 에서는, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 보다 낮은 제 2 임계치 (Rth2) 이상인지 여부를 판정한다.

제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 2 임계치 (Rth2) 이상인 경우에는, 스텝 S105 로 진행되고, 제 1 감속 제어보다 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지도록 설정된 제 2 감속 제어를 실행한다. 상세하게는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (60) 는, 제 2 감속 제어에서는, 듀티비 (D) 를 제 2 듀티비 (D2) 로 설정하고, 스위칭 패턴을 2 상 패턴으로 설정한다.

여기서, 도 10 의 (a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 2 상 패턴이란, 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴으로서, 2 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태일 때 다른 1 상의 하아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 양태를 포함하는 스위칭 패턴이다. 예를 들어, 2 상 패턴에서는, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가, u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 및 v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) → v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 및 w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) → w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 및 u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) → … 의 순서로 바뀐다. 또한, 본 실시형태의 2 상 패턴에서는, 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 는 모두 OFF 상태를 유지한다.

예를 들어, Qu2, Qv2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qw2 : OFF 의 조합 양태를 제 1 양태라고 하고, Qv2, Qw2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qu2 : OFF 의 조합 양태를 제 2 양태라고 한다. 이 경우, 제어 장치 (60) 는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써, 제 1 양태로부터 제 2 양태로 전환되어 있다고도 할 수 있다. 다시 말하면, 감속 제어 (2 상 패턴) 에 있어서의 스위칭 양태는, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 ON/OFF 의 조합이 상이한 제 1 양태와 제 2 양태를 포함하고 있다.

참고로, 2 상 패턴은, 도 10 의 (a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 항상 어느 2 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태가 되는 스위칭 패턴에 한정되지 않고, 1 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태가 되고 또한 2 상의 하아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 1 상 ON 양태를 포함해도 된다. 예를 들어, 2 상 패턴은, Qu2 : ON 또한 Qv2, Qw2 : OFF → Qu2, Qv2 : ON 또한 Qw2 : OFF → Qv2 : ON 또한 Qu2, Qw2 : OFF → Qv2, Qw2 : ON 또한 Qu2 : OFF → Qw2 : ON 또한 Qu2, Qv2 : OFF → Qu2, Qw2 : ON 또한 Qv2 : OFF → … 라는 스위칭 패턴이어도 된다. 요컨대, 2 상 패턴이란, 1 상 ON 기간 (2 상 OFF 기간) 을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이어도 된다.

2 상 패턴은, 전체 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 ON 상태가 되는 3 상 ON 기간을 포함해도 된다. 예를 들어, 2 상 패턴은, Qu2, Qv2 : ON 또한 Qw2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : ON → Qv2, Qw2 : ON 또한 Qu2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : ON → Qu2, Qw2 : ON 또한 Qv2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : ON → Qu2, Qv2 : ON 또한 Qw2 : OFF → …가 되는 스위칭 패턴이어도 된다. 요컨대, 2 상 패턴이란, 3 상 ON 기간을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이어도 된다.

여기서, 이미 설명한 바와 같이, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 ON 상태로 일어나는 타이밍은 서로 소정 기간 (δa) 만큼 상이하다. 보다 상세하게는, 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 가 일어날때까지의 기간과, 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 일어날때까지의 기간과, 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 일어날때까지의 기간은, 동일한 소정 기간 (δa) 이다. 그리고, 제 2 듀티비 (D2) 는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 펄스 폭 (δT) 이 상기 소정 기간 (δa) 보다 길어지도록 설정되어 있다. 이에 의해, 2 상 패턴이 실현되어 있다. 요컨대, 본 실시형태에서는, 듀티비 (D) 를 제 2 듀티비 (D2) 로 설정하면, 스위칭 패턴이 2 상 패턴으로 설정된다.

각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 펄스 폭 (δT) 이 상기 소정 기간 (δa) 의 2 배보다 짧은 경우, 2 상 패턴은, 1 상 ON 기간을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이 된다. 상기 펄스 폭 (δT) 이 상기 소정 기간 (δa) 의 2 배보다 긴 경우, 2 상 패턴은, 3 상 ON 기간을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이 된다. 상기 펄스 폭 (δT) 이 상기 소정 기간 (δa) 의 2 배와 동일한 경우, 2 상 패턴은, 1 상 ON 기간 및 3 상 ON 기간을 개재하지 않고, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이 된다. 듀티비 (D) 가 높아질수록, 브레이크 효과는 높아지기 쉽다.

참고로, 제 1 임계치 (Rth1) 및 제 2 듀티비 (D2) 는, 로터 (51) 가 제 1 임계치 (Rth1) 의 회전 수로 회전하고 있는 상황하에서 제 2 감속 제어가 실시된 경우에 발생하는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록 설정되어 있다. 이 때문에, 제 2 감속 제어는, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 미만인 조건하에서 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록 설정된 감속 제어라고 할 수 있다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (60) 는, 제 2 감속 제어의 실행 후에는, 스텝 S101 로 돌아간다. 이 경우의 스텝 S101 에서는, 제어 장치 (60) 는, 제 2 감속 제어에 의해 얻어지는 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과에 기초하여, 회전 수 (R) 를 파악한다.

또한, 제어 장치 (60) 는, 이미 제 2 감속 제어가 실행 중인 상황에 있어서, 스텝 S104 를 긍정 판정하여, 스텝 S105 로 진행된 경우에는, 당해 제 2 감속 제어를 계속한다. 즉, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 2 임계치 (Rth2) 이상 또한 제 1 임계치 (Rth1) 미만인 경우에는, 회전 수 (R) 가 제 2 임계치 (Rth2) 미만이 될 때까지, 제 2 감속 제어를 계속한다.

제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 2 임계치 (Rth2) 미만이 된 경우에는, 스텝 S104 를 부정 판정하고, 스텝 S106 으로 진행된다. 스텝 S106 에서는, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 2 임계치 (Rth2) 보다 낮은 제 3 임계치 (Rth3) 이상인지 여부를 판정한다.

제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 3 임계치 (Rth3) 이상인 경우에는, 스텝 S107 로 진행되고, 제 2 감속 제어보다 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지도록 설정된 제 3 감속 제어를 실행한다. 상세하게는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (60) 는, 제 3 감속 제어에서는, 스위칭 패턴을 2 상 패턴으로 설정하고, 또한, 듀티비 (D) 를 제 2 듀티비 (D2) 보다 높은 제 3 듀티비 (D3) 로 설정한다. 제 3 듀티비 (D3) 는, 회전 수 (R) 가 제 2 임계치 (Rth2) 미만인 조건하에서 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 2 상 패턴으로 스위칭한 경우에 있어서의 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록 설정되어 있다. 즉, 제 3 감속 제어는, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 가 제 2 임계치 (Rth2) 미만의 범위 내인 조건하에서 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록 설정된 감속 제어라고 할 수 있다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (60) 는, 제 3 감속 제어의 실행 후에는, 스텝 S101 로 돌아간다. 이 경우의 스텝 S101 에서는, 제어 장치 (60) 는, 제 3 감속 제어에 의해 얻어지는 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과에 기초하여, 회전 수 (R) 를 파악한다.

또한, 제어 장치 (60) 는, 이미 제 3 감속 제어가 실행 중인 상황에 있어서, 스텝 S106 을 긍정 판정하여, 스텝 S107 로 진행된 경우에는, 당해 제 3 감속 제어를 계속한다. 즉, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 3 임계치 (Rth3) 이상 또한 제 2 임계치 (Rth2) 미만인 경우에는, 회전 수 (R) 가 제 3 임계치 (Rth3) 미만이 될 때까지, 제 3 감속 제어를 계속한다.

제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 3 임계치 (Rth3) 미만이 된 경우에는, 스텝 S106 을 부정 판정하고, 스텝 S108 로 진행된다. 스텝 S108 에서는, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 3 임계치 (Rth3) 보다 낮은 제 4 임계치 (Rth4) 이상인지 여부를 판정한다.

제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 4 임계치 (Rth4) 이상인 경우에는, 스텝 S109 로 진행되고, 제 3 감속 제어보다 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지도록 설정된 제 4 감속 제어를 실행한다. 상세하게는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (60) 는, 제 4 감속 제어에서는, 스위칭 패턴을 2 상 패턴으로 설정하고, 또한, 듀티비 (D) 를 제 3 듀티비 (D3) 보다 높은 제 4 듀티비 (D4) 로 설정한다. 제 4 듀티비 (D4) 는, 회전 수 (R) 가 제 3 임계치 (Rth3) 미만인 조건하에서 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 2 상 패턴으로 스위칭한 경우에 있어서의 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록 설정되어 있다. 즉, 제 4 감속 제어는, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 가 제 3 임계치 (Rth3) 미만의 범위 내인 조건하에서 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록 설정된 감속 제어라고 할 수 있다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (60) 는, 제 4 감속 제어의 실행 후에는, 스텝 S101 로 돌아간다. 이 경우의 스텝 S101 에서는, 제어 장치 (60) 는, 제 4 감속 제어에 의해 얻어지는 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과에 기초하여, 회전 수 (R) 를 파악한다.

또한, 제어 장치 (60) 는, 이미 제 4 감속 제어가 실행 중인 상황에 있어서, 스텝 S108 을 긍정 판정하여, 스텝 S109 로 진행된 경우에는, 당해 제 4 감속 제어를 계속한다. 즉, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 4 임계치 (Rth4) 이상 또한 제 3 임계치 (Rth3) 미만인 경우에는, 회전 수 (R) 가 제 4 임계치 (Rth4) 미만이 될 때까지, 제 4 감속 제어를 계속한다.

제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 4 임계치 (Rth4) 미만이 된 경우에는, 스텝 S108 을 부정 판정하고, 스텝 S110 으로 진행된다. 스텝 S110 에서는, 제어 장치 (60) 는, 로터 (51) 의 회전을 정지시키는 정지 제어를 실시한다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 모든 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 ON 상태로 유지한다. 즉, 제어 장치 (60) 는, 각 상 코일 (54u, 54v, 54w) 을 모두 단락시킨다. 또한, 정지 제어는, 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 모두 ON 상태로 설정되고, 또한, 듀티비 (D) 가 100 ％ 로 설정된 감속 제어라고도 할 수 있다.

참고로, 제 4 임계치 (Rth4) 는, 각 상 코일 (54u, 54v, 54w) 이 모두 단락한 경우에도, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록, 회전 수 (R) 가 제 4 임계치 (Rth4) 인 경우에 발생하는 역기전력에 대응시켜 설정되어 있다.

또한, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어 중, 또는, 로터 (51) 의 역회전의 정지 후에, 공조 ECU (121) 로부터 재기동 지령을 수신하고 있는 경우에는, 로터 (51) 의 역회전이 정지하고 있는 것을 확인한 후, 로터 (51) 가 정방향으로 회전하도록, 인버터 (55) 를 제어한다.

다음으로, 도 11 을 사용하여 본 실시형태의 작용에 대하여 설명한다. 도 11 은, 감속 제어가 개시된 후의 회전 수 (R) 의 시간 변화를 모식적으로 나타내는 그래프이다. 또한, 도 11 에는, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과로부터 파악되는 회전 수 (R) 를 실선으로 나타내고, 실제의 회전 수 (R) 를 1 점 쇄선으로 나타낸다. 또한, 도 11 에는, 자연 감속한 경우의 회전 수 (R) 의 시간 변화를 2 점 쇄선으로 나타낸다.

도 11 에 나타내는 바와 같이, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과로부터 파악되는 회전 수 (R) 와 실제의 회전 수 (R) 는 대략 일치하고 있다.

또한, 역회전 제어 처리의 실행 개시시에 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 보다 높은 경우, 먼저 제 1 감속 제어가 실행된다. 그 후, t1 의 타이밍에서, 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 미만이 되면, 감속 제어가 제 1 감속 제어로부터 제 2 감속 제어로 이행한다. t2 의 타이밍에서, 회전 수 (R) 가 제 2 임계치 (Rth2) 미만이 되면, 감속 제어가 제 2 감속 제어로부터 제 3 감속 제어로 이행한다. t3 의 타이밍에서, 회전 수 (R) 가 제 3 임계치 (Rth3) 미만이 되면, 감속 제어가 제 3 감속 제어로부터 제 4 감속 제어로 이행한다. 그리고, t4 의 타이밍에서, 회전 수 (R) 가 제 4 임계치 (Rth4) 미만이 되는 것에 의해, 저속 제어가 실시되어, t5 의 타이밍에서, 로터 (51) 의 회전이 정지한다. 이에 의해, 도 11 의 2 점 쇄선에 나타내는 바와 같이, 자연 감속하는 경우와 비교하여, 조기에 로터 (51) 의 역회전이 정지한다.

또한, 감속 제어가 브레이크 효과가 높은 것으로 순차적으로 바뀌고 있음에도 불구하고, 회전 수 (R) 의 감속도의 변화가 작은 것은, 회전 수 (R) 의 저하에 수반하는 역기전력의 저하에서 기인하는 것으로 생각된다.

또한, 만약을 위해 설명하면, 각 감속 제어는, 제 1 감속 제어 → 제 2 감속 제어 → 제 3 감속 제어 → 제 4 감속 제어의 순서로 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지도록 스위칭 패턴 및 듀티비 (D) 가 설정되어 있지만, 실제로 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지는지 여부는, 회전 수 (R) 의 저하에 수반하는 역기전력의 저하와의 관계에서 정해진다. 이 때문에, 실제의 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가, 반드시 제 1 감속 제어 → 제 2 감속 제어 → 제 3 감속 제어 → 제 4 감속 제어의 순서로 높아지는 것은 아니다. 요컨대, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지는 것과 같은 스위칭 패턴 및 듀티비 (D) 의 가변 제어란, 실제로 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아질 필요는 없고, 감속에 수반하는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 저하를 억제할 수 있으면 된다. 다시 말하면, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에서는, 회전 수 (R) 가 낮아질수록, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지기 쉬운 스위칭 패턴 및 듀티비 (D) 를 채용한다고도 할 수 있다.

이상 상세히 서술한 본 실시형태에 의하면 이하의 효과를 발휘한다.

(1) 전동 압축기 (10) 는, 로터 (51) 를 갖는 전동 모터 (16) 와, 유체로서의 냉매가 흡입되는 흡입구 (11a) 가 형성된 하우징 (11) 과, 흡입구 (11a) 로부터 흡입된 흡입 냉매를 압축하고, 압축 냉매를 토출하는 압축부 (15) 를 구비하고 있다. 압축부 (15) 는, 하우징 (11) 에 고정된 고정 스크롤 (31) 과, 고정 스크롤 (31) 과 서로 맞물리는 것으로서 고정 스크롤 (31) 에 대하여 공전 운동이 가능한 가동 스크롤 (32) 과, 고정 스크롤 (31) 과 가동 스크롤 (32) 에 의해 구획된 압축실 (33) 을 가지고 있다. 그리고, 압축부 (15) 는, 로터 (51) 가 정방향으로 회전하는 경우에 가동 스크롤 (32) 이 정방향으로 공전 운동함으로써, 압축실 (33) 에 흡입되는 흡입 냉매를 압축하도록 구성되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 전동 압축기 (10) 는, 흡입 냉매보다 고압이고 압축 냉매보다 저압인 중간압 냉매를 압축실 (33) 에 도입하는 인젝션 포트 (43) 와, 전동 모터 (16) 를 구동시키는 인버터 (55) 와, 인버터 (55) 를 제어하는 제어 장치 (60) 를 구비하고 있다. 인버터 (55) 는, 동일 상끼리가 접속된 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 와 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 가지고 있다. 제어 장치 (60) 는, 로터 (51) 가 정방향과는 반대 방향으로 회전하고 있는 것에 응답하여, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써, 로터 (51) 를 감속시키는 감속 제어를 실시한다.

이러한 구성에 의하면, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자에 대응하는 상 전류가 흐름으로써, 로터 (51) 의 운동 에너지가 열 에너지로 변환된다. 이에 의해, 로터 (51) 를 감속시킬 수 있다.

여기서, 만일 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를, 주기적으로 ON/OFF 시키지 않고 ON 상태로 유지하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 ON 상태가 유지되면, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아져, 허용치를 초과하게 될 우려가 있다. 이에 반하여, 본 실시형태에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시키는 구성이 채용되어 있기 때문에, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌고 있기 때문에, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 는 각각 동등한 크기가 된다. 이에 의해, 원하는 브레이크 효과를 얻기 위한 1 개당의 상 전류를 작게 할 수 있다. 따라서, 로터 (51) 를 감속시키기 위해서, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지는 것을 억제할 수 있다.

또한, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌고 있기 때문에, 3 개의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 발열량의 편차를 억제할 수 있다. 이에 의해, 3 개의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 중 특정한 하아암 스위칭 소자만이 과도하게 발열된다는 사태를 억제할 수 있다. 따라서, 특정한 하아암 스위칭 소자의 국소적인 발열을 억제하면서, 로터 (51) 의 역회전을 정지시킬 수 있다.

(2) 특히, 브레이크 효과는, 정의 값이 되는 상 전류에 대응하는 하아암 스위칭 소자가 ON 상태가 되는 것에 의해 발생한다. 그리고, 정의 값이 되는 상 전류는, 미리 정해진 순서로 순차적으로 바뀌고 있다. 이 때문에, 만일 미리 정해진 고정상의 하아암 스위칭 소자만을 주기적으로 ON/OFF 시키는 구성에서는, 그 미리 정해진 고정상에 대응하는 상 전류가 정의 값이 되는 기간만 감속이 실시된다. 이 경우, 로터 (51) 에 대하여 단속적인 감속이 실시되게 되어, 예를 들어 충분한 브레이크 효과를 얻을 수 없거나, 로터 (51) 의 역회전이 불안정해지는 문제가 발생할 수 있다.

이에 반하여, 본 실시형태에서는, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌고 있기 때문에, 소정의 빈도 (본 실시형태에서는 적어도 3 회에 1 회) 로 정의 값이 되고 있는 상 전류에 대응하는 하아암 스위칭 소자를 ON 상태로 할 수 있다. 이에 의해, 계속적으로 감속을 실시할 수 있어, 상기 문제를 억제할 수 있다.

또한, 예를 들어, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 정전류 기간 (Ta) 을 미리 파악해 두고, 정전류 기간 (Ta) 에 대응하는 상의 하아암 스위칭 소자만을 주기적으로 ON/OFF 시키는 제어도 생각할 수 있다. 그러나, 당해 제어를 실시하기 위해서는, 로터 (51) 의 회전 위치를 파악하고, 또한, 당해 회전 위치와 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭을 동기시킬 필요가 발생한다. 그러면, 리졸버 등의 회전각 센서가 별도로 필요하거나 복잡한 제어가 필요하여, 구성의 복잡화가 염려된다.

이에 반하여, 본 실시형태에서는, 상기와 같이 ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌고 있기 때문에, 로터 (51) 의 회전 위치를 파악하거나, 당해 회전 위치와 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭을 동기시키지 않고, 로터 (51) 를 감속시킬 수 있다. 따라서, 구성의 복잡화를 억제할 수 있다.

(3) 제어 장치 (60) 는, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (회전 속도) (R) 를 파악하고, 파악된 회전 수 (R) 에 기초하여, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 패턴 및 듀티비 (D) 의 쌍방을 가변 제어한다. 이러한 구성에 의하면, 회전 수 (R) 에 따라 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 변화하는 경우에도, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록 할 수 있다. 또한, 회전 수 (R) 에 기초하는 스위칭 패턴 및 듀티비 (D) 의 가변 제어에 의해, 브레이크 효과를 높일 수 있다.

(4) 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 낮아질수록, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지는 것과 같은 스위칭 패턴 및 듀티비 (D) 를 선택한다. 이러한 구성에 의하면, 회전 수 (R) 가 낮아질수록, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지는 것과 같은 스위칭 패턴 및 듀티비 (D) 가 선택되기 때문에, 브레이크 효과를 높일 수 있다. 이에 의해, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지는 것을 억제하면서, 로터 (51) 를 조기에 정지시킬 수 있다.

상세히 서술하면, 이미 설명한 바와 같이, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 는, 회전 수 (R) 가 높아질수록 높아지기 쉽다. 그러면, 회전 수 (R) 가 높은 상황에 있어서, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지는 스위칭 패턴이나 듀티비 (D) 가 채용되면, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아져, 인버터 (55) 의 동작에 지장이 발생할 수 있다.

이에 반하여, 본 실시형태에서는, 회전 수 (R) 가 높은 경우에는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 낮아지는 것과 같은 스위칭 패턴 및 듀티비 (D) (예를 들어 1 상 패턴 및 제 1 듀티비 (D1)) 가 채용된다. 이에 의해, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지는 것을 억제할 수 있다.

한편, 회전 수 (R) 가 낮아지면, 역기전력은 낮아진다. 그러면, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 는 낮아지기 쉽다. 이에 반하여, 본 실시형태에서는, 회전 수 (R) 가 낮아질수록, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지는 것과 같은 스위칭 패턴 및 듀티비 (D) (예를 들어 2 상 패턴 및 제 2 듀티비 (D2) 등) 가 채용된다. 이에 의해, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지는 것을 억제하면서, 브레이크 효과를 높일 수 있다.

(5) 스위칭 패턴은, 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 미리 정해진 순서로 1 상씩 ON 상태가 되고, 또한, 1 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태일 때 다른 2 상의 하아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 양태를 포함하는 1 상 패턴을 포함한다. 1 상 패턴은, 복수상의 하아암 스위칭 소자가 동시에 ON 상태가 되지 않는 스위칭 패턴이다.

스위칭 패턴은, 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되고, 또한, 2 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태일 때 다른 1 상의 하아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 양태를 포함하는 2 상 패턴을 포함한다.

그리고, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 이상인 경우에는, 스위칭 패턴이 1 상 패턴인 제 1 감속 제어를 실행하고, 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 미만인 경우에는, 스위칭 패턴이 2 상 패턴인 감속 제어, 상세하게는 제 2 감속 제어, 제 3 감속 제어 또는 제 4 감속 제어의 어느 것을 실행한다.

이러한 구성에 의하면, 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 이상인 경우에는, 스위칭 패턴이 1 상 패턴으로 설정된다. 당해 1 상 패턴은, 2 상 패턴과 비교하여, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 낮아지기 쉬운 스위칭 패턴이다. 이에 의해, 회전 수 (R) 가 비교적 높은 상황에 있어서, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지는 것을 억제하면서, 로터 (51) 를 감속시킬 수 있다.

한편, 회전 수 (R) 가 제 1 임계치 (Rth1) 미만인 경우에는, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 잘 높아지지 않는다. 이 경우, 스위칭 패턴이 2 상 패턴으로 설정된다. 당해 2 상 패턴은, 1 상 패턴과 비교하여, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지기 쉬운 스위칭 패턴이다. 상세하게는, 동시에 2 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태가 되는 양태가 존재하기 때문에, 당해 양태에 관련된 3 회의 스위칭 중 2 회의 빈도로, 정의 값이 되고 있는 상 전류에 대응하는 하아암 스위칭 소자를 ON 상태로 할 수 있다. 따라서, 브레이크 효과를 높일 수 있기 때문에, 보다 조기에 로터 (51) 를 정지시킬 수 있다.

(6) 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 낮아지는 것에 따라 듀티비 (D) 를 높게 한다. 이러한 구성에 의하면, 회전 수 (R) 가 낮아짐에 따라, 브레이크 효과를 높일 수 있다. 이에 의해, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지는 것을 억제하면서, 보다 조기에 로터 (51) 를 정지시킬 수 있다.

(7) 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에 의해 흐르는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악한다. 이러한 구성에 의하면, 전용의 센서 등을 형성하지 않고, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악할 수 있기 때문에, 센서리스화를 도모할 수 있다. 또한, 감속 제어에 의해 흐르는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악함으로써, 감속 제어의 유효 활용을 도모할 수 있다. 다시 말하면, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악하기 위한 전용의 통전 제어를 실시할 필요가 없는 분만큼, 제어의 간소화를 도모할 수 있다.

(8) 전동 압축기 (10) 는 차량에 탑재되는 것으로서, 차량 공조 장치 (100) 에 사용되는 것이다. 여기서, 전동 압축기 (10) 를 포함하는 차량 공조 장치 (100) 는, 차량에 탑재되는 관계상, 예를 들어 저온 환경하에 노출되는 경우가 있다. 이와 같은 저온 환경하에 있어서는, 냉매의 밀도가 저하하기 때문에, 전동 압축기 (10) 의 능력이 저하하기 쉽다. 이에 반하여, 본 실시형태에서는, 상기와 같이, 인젝션 포트 (43) 를 통하여 압축실 (33) 에 중간압 냉매를 흡입시킴으로써, 전동 압축기 (10) 의 능력을 향상시킬 수 있다. 그러나, 이 경우, 전동 압축기 (10) 의 운전 정지시에 역회전 현상이 발생할 수 있다. 그러면, 로터 (51) 가 정지할 때까지, 전동 압축기 (10) 를 재기동할 수 없기 때문에, 운전 정지로부터 재기동까지 필요로 하는 기간이 길어지기 쉽다.

또한, 전동 압축기 (10) 가 차량 공조 장치 (100) 에 사용되는 경우, 유저로부터의 조작이나 차량의 주행 상황 등, 전동 압축기 (10) 의 운전 정지 및 재기동이 실시되는 요인이 복수 존재한다. 그리고, 상기 시간이 길어지면, 실내의 쾌적성이 저하한다.

이에 반하여, 본 실시형태에서는, 상기와 같은 감속 제어를 실시함으로써, 비교적 조기에 로터 (51) 의 회전을 정지시킬 수 있기 때문에, 전동 압축기 (10) 의 재기동을 조기에 실현할 수 있다. 이에 의해, 저온시에 있어서의 차량 공조 장치 (100) 의 능력 저하의 억제와 쾌적성의 향상의 양립을 도모할 수 있다.

또한, 상기 실시형태는 이하와 같이 변경해도 된다.

○ 실시형태에서는, 스위칭 동작 대상인 3 상의 대상 아암 스위칭 소자는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 였지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 여도 된다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 는, ON 상태가 되는 상아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록, 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 를 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써, 로터 (51) 를 감속시켜도 된다. 이 경우, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 는 예를 들어 OFF 상태를 유지하면 된다. 또한, 전류 센서 (61 ∼ 63) 는, 상 배선 (ELu ∼ ELw) 에 있어서의 상아암 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw1) 와 제 1 전력선 (EL1) 사이에 형성되어 있으면 된다.

즉, 감속 제어에 있어서의 제어 장치 (60) 의 스위칭 제어 양태는, ON 상태가 되는 상아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 를 스위칭 동작시키는 양태여도 된다.

○ 또한, 제어 장치 (60) 는, 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 및 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 쌍방을 스위칭 동작 (다시 말하면 주기적으로 ON/OFF) 시켜도 된다. 즉, 스위칭 동작 대상인 3 상의 대상 아암 스위칭 소자는, 3 상의 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 와 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 쌍방이어도 된다. 이 경우, 제어 장치 (60) 는, 동일상의 상아암 스위칭 소자와 하아암 스위칭 소자가 동시에 ON 상태가 되지 않도록 제어하면 된다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 의 스위칭 제어 양태는, 동일상의 상아암 스위칭 소자와 하아암 스위칭 소자가 동시에 ON 상태가 되지 않도록, ON 상태가 되는 상아암 스위칭 소자를 순차적으로 전환함과 함께, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자를 순차적으로 전환하는 양태여도 된다.

요컨대, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에서는, 3 상의 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 및 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 중 적어도 1 개의 스위칭 소자를 ON 상태로 함으로써 로터 (51) 를 감속시키면 된다. 이 경우, 감속 제어에 있어서의 제어 장치 (60) 의 스위칭 제어 양태는, 전체 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 중 1 또는 복수의 스위칭 소자가 ON 상태가 되고 또한 다른 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 제 1 양태와, ON 상태가 되는 스위칭 소자와 OFF 상태가 되는 스위칭 소자의 조합이 제 1 양태와는 상이한 제 2 양태를 포함하고 있으면 된다. 이에 의해, 특정한 스위칭 소자만이 국소적으로 발열하는 사태를 억제할 수 있고, 그것을 통해서 바람직하게 로터 (51) 를 정지시킬 수 있다.

또한, 제 2 양태는, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 ON/OFF 상태의 조합이 제 1 양태와 상이하면 되고, ON 상태가 되는 상의 스위칭 소자의 일부가 제 1 양태와 중복되어도 된다. 예를 들어, 2 상 패턴에 있어서, Qu2, Qv2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qw2 : OFF 의 양태를 제 1 양태라고 하고, Qv2, Qw2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qu2 : OFF 를 제 2 양태라고 한다. 이 경우, v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 는, 제 1 양태 및 제 2 양태의 쌍방에 있어서 ON 상태가 되어 있다. 한편, 제 1 양태에서는 u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 ON 상태가 되고, 제 2 양태에서는 w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 ON 상태가 되어 있기 때문에, 제 1 양태와 제 2 양태는, ON 상태가 되는 상의 스위칭 소자가 상이하다.

○ 제어 장치 (60) 는, 스위칭 패턴 또는 듀티비 (D) 의 어느 일방을 가변 제어하는 구성이어도 된다. 예를 들어, 제어 장치 (60) 는, 스위칭 패턴을 1 상 패턴 또는 2 상 패턴의 어느 것으로 고정시키고, 듀티비 (D) 만을 가변 제어해도 되고, 듀티비 (D) 를 고정시키고, 스위칭 패턴을, 1 상 패턴 또는 2 상 패턴으로 전환해도 된다. 요점은, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 에 따라, 스위칭 패턴 및 듀티비 (D) 의 적어도 일방을 가변 제어하면 된다.

○ 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 낮아짐에 따라 듀티비 (D) 가 서서히 높아지도록 듀티비 (D) 를 연속적으로 가변 제어해도 된다.

○ 1 상 패턴에 있어서의 ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자의 순서는 임의이다. 예를 들어, 1 상 패턴은, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가, w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) → v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) → u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 의 순서로 바뀌는 구성이어도 된다. 2 상 패턴에 대해서도 동일하다.

○ 2 상 패턴에 있어서, 동시에 ON 상태가 되는 상의 조합은 임의이다.

○ 스위칭 패턴은, ON 상태가 되는 대상 아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 설정되어 있으면, 그 구체적인 양태는 임의이다. 예를 들어, 스위칭 패턴은, 3 상의 대상 아암 스위칭 소자가 모두 ON 상태가 되는 3 상 ON 기간을 개재하여, 대상 아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 1 상씩 ON 상태가 되는 양태여도 된다.

또한, 실시형태에서 설명한 2 상 패턴은, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 ON 상태로 일어나는 타이밍이 어긋나 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 2 상 패턴은, 2 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태로 일어나는 타이밍이 일치하는 스위칭 패턴이어도 된다. 예를 들어, 2 상 패턴은, Qu2, Qv2 : ON 또한 Qw2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : OFF → Qv2, Qw2 : ON 또한 Qu2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : OFF → Qu2, Qw2 : ON 또한 Qv2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : OFF → Qu2, Qv2 : ON 또한 Qw2 : OFF → … 가 되는 스위칭 패턴이어도 된다. 즉, 2 상 패턴은, 3 상의 대상 아암 스위칭 소자 모두가 OFF 상태가 되는 인터벌 기간을 개재하여, 대상 아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이어도 된다. 다시 말하면, 2 상 패턴은, 인터벌 기간을 포함하는 스위칭 패턴과, 1 상 ON 기간을 포함하는 스위칭 패턴과, 3 상 ON 기간을 포함하는 스위칭 패턴과, 인터벌 기간, 1 상 ON 기간 및 3 상 ON 기간의 어느 기간도 포함하지 않는 스위칭 패턴 중 적어도 1 개를 포함하면 된다.

또한, 실시형태에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 ON 상태로 일어나는 타이밍이 어긋나 있는 관계상, 듀티비 (D) 를 조정함으로써, 스위칭 패턴이 1 상 패턴 또는 2 상 패턴으로 바뀌었다. 그러나, 상기와 같이, 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 중 2 개가 ON 상태로 일어나는 타이밍이 동시인 경우 (즉 위상 어긋남이 없는 경우) 에는, 듀티비 (D) 를 조정해도, 스위칭 패턴은 바뀌지 않는다. 즉, 듀티비 (D) 와 스위칭 패턴은, 서로 관련되어 있어도 되고, 관련되어 있지 않아도 된다.

○ 제어 장치 (60) 가 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악하기 위한 구체적인 구성은 임의이고, 예를 들어 리졸버 등의 회전각 센서를 형성하고, 당해 회전각 센서의 검출 결과에 기초하여 파악하는 구성이어도 된다.

○ 인젝션 포트 (43) 의 위치나 수는 임의이다.

○ 전동 압축기 (10) 의 탑재 대상은, 차량에 한정되지 않고, 임의이다.

○ 전동 압축기 (10) 는, 차량 공조 장치 (100) 에 이용되고 있었지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 장치에 이용되어도 된다. 예를 들어, 차량이 연료 전지를 탑재한 연료 전지 차량 (FCV) 인 경우에는, 당해 전동 압축기 (10) 는, 상기 연료 전지에 공기를 공급하는 공급 장치에 이용되어도 된다. 요점은, 압축 대상의 유체는, 임의이고, 냉매여도 되고 공기 등이어도 된다.

○ 실시형태 및 각 별도의 예를 적절히 조합해도 된다. 예를 들어, 제어 장치 (60) 는, ON 상태가 되는 상아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 3 상의 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 의 스위칭 동작을 실시하고, 그 후 ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 동작을 실시하는 구성이어도 된다. 예를 들어, 제어 장치 (60) 는, 3 상의 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 또는 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 에 대하여 스위칭 동작을 실시하고, 그 후 모든 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 에 대하여 스위칭 동작을 실시하는 구성이어도 된다.

Claims (8)

1. 로터를 갖는 3 상 모터와,
   유체가 흡입되는 흡입구를 갖는 하우징과,
   상기 3 상 모터에 의해 구동되는 것으로서, 상기 흡입구로부터 흡입된 상기 유체인 흡입 유체를 압축하고, 또한, 압축된 상기 흡입 유체인 압축 유체를 토출하는 압축부와,
   상기 3 상 모터를 구동시키는 구동 회로와,
   상기 구동 회로를 제어하는 제어부를 구비한 전동 압축기에 있어서,
   상기 압축부는,
   상기 하우징에 고정된 고정 스크롤과,
   상기 고정 스크롤과 서로 맞물리는 것으로서 상기 고정 스크롤에 대하여 공전 운동하도록 구성된 가동 스크롤과,
   상기 고정 스크롤과 상기 가동 스크롤에 의해 구획된 압축실를 갖고, 상기 로터가 미리 정해진 정방향으로 회전하는 경우에 상기 가동 스크롤이 정방향으로 공전 운동하고, 그에 따라, 상기 압축부는 상기 압축실에 흡입되는 상기 흡입 유체를 압축하고,
   상기 전동 압축기는, 상기 흡입 유체보다 고압이고 상기 압축 유체보다 저압인 중간압 유체를 상기 압축실에 도입하는 인젝션 포트를 구비하고,
   상기 구동 회로는,
   서로 접속된 u 상 상아암 스위칭 소자 및 u 상 하아암 스위칭 소자와,
   서로 접속된 v 상 상아암 스위칭 소자 및 v 상 하아암 스위칭 소자와,
   서로 접속된 w 상 상아암 스위칭 소자 및 w 상 하아암 스위칭 소자를 구비하고,
   상기 제어부는, 상기 로터가 상기 정방향과는 반대 방향으로 회전하고 있는 것에 응답하여 상기 로터를 감속시키는 감속 제어를 실시하도록 구성되고, 상기 제어부는, 상기 감속 제어에서는, 상기 3 상의 상아암 스위칭 소자 및 상기 3 상의 하아암 스위칭 소자 중 1 또는 복수의 스위칭 소자가 ON 상태가 되고 또한 다른 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 제 1 양태와, ON 상태가 되는 스위칭 소자와 OFF 상태가 되는 스위칭 소자의 조합이 상기 제 1 양태와는 상이한 제 2 양태를 포함하는 스위칭 제어 양태로 상기 구동 회로를 제어하도록 구성되고,
   상기 감속 제어에 있어서의 상기 스위칭 제어 양태는,
   ON 상태가 되는 상아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 상기 3 상의 상아암 스위칭 소자를 스위칭 동작시키는 양태,
   ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 상기 3 상의 하아암 스위칭 소자를 스위칭 동작시키는 양태,
   또는,
   동일상의 상아암 스위칭 소자와 하아암 스위칭 소자가 동시에 ON 상태가 되지 않도록 또한 ON 상태가 되는 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록, 상기 3 상의 상아암 스위칭 소자 및 상기 3 상의 하아암 스위칭 소자의 쌍방을 스위칭 동작시키는 양태의 어느 것을 포함하는 전동 압축기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 로터의 회전 방향 및 회전 수를 파악하는 파악부를 구비하고,
   상기 제어부는, 상기 감속 제어에서는, 상기 파악부에 의해 파악된 상기 회전 수에 기초하여, 상기 3 상 모터에 흐르는 전류가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록, 상기 감속 제어에 있어서 스위칭 동작 대상인 3 상의 대상 아암 스위칭 소자의 스위칭 패턴 및 듀티비의 적어도 일방을 가변 제어하도록 구성되는 전동 압축기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 스위칭 패턴은,
   3 상의 대상 아암 스위칭 소자 중 1 상의 대상 아암 스위칭 소자가 ON 상태일 때 다른 2 상의 대상 아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 양태를 포함하고, 또한, 복수상의 대상 아암 스위칭 소자가 동시에 ON 상태가 되지 않는 1 상 패턴과,
   3 상의 대상 아암 스위칭 소자 중 2 상의 대상 아암 스위칭 소자가 ON 상태일 때 다른 1 상의 대상 아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 양태를 포함하는 2 상 패턴를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 회전 수가 미리 정해진 임계치 이상인 경우에는 상기 스위칭 패턴을 상기 1 상 패턴으로 설정하는 한편, 상기 회전 수가 상기 임계치 미만인 경우에는 상기 스위칭 패턴을 상기 2 상 패턴으로 설정하도록 구성되는 전동 압축기.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 회전 수가 낮아짐에 따라 상기 듀티비를 높게 하도록 구성되는 전동 압축기.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 파악부는, 상기 감속 제어에 의해 상기 3 상 모터에 흐르는 전류에 기초하여, 상기 로터의 회전 방향 및 회전 수를 파악하는 전동 압축기.
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 회전 수가 낮아질수록 상기 3 상 모터에 흐르는 전류가 높아지기 쉬운 상기 스위칭 패턴 및 상기 듀티비를 선택하도록 구성되는 전동 압축기.
8. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전동 압축기는, 차량에 탑재되고, 또한, 차량 공조 장치에 사용되는 것인 전동 압축기.

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