KR20170026200A - Motor-driven compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 전동 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to an electric compressor.
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.For example, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2003-120555 discloses a compressor having a compressor having a movable scroll capable of orbital motion with respect to fixed scroll and fixed scroll, and an electric compressor having an electric motor for revolving the movable scroll Lt; / RTI > The motor-driven compressor has a compression chamber partitioned by the fixed scroll and the movable scroll, in which the suction fluid is sucked, and the movable scroll performs idle motion to compress the suction fluid in the compression chamber and to discharge the compressed fluid.
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.Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-120555 discloses an air compressor in which an injection port for introducing an intermediate pressure fluid of a higher pressure than a suction fluid is formed in a compression chamber and an air conditioner having the electric compressor. The air conditioning apparatus includes, for example, an injection pipe connected to an injection port and a gas-liquid separator connected to an injection pipe. The intermediate-pressure fluid separated by the gas-liquid separator flows into the compression chamber through the injection pipe and the injection port, thereby increasing the flow rate of the fluid flowing into the compression chamber.
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.In the configuration in which the intermediate-pressure fluid as described above is introduced into the compression chamber, the intermediate-pressure fluid remaining in the injection pipe sometimes flows into the compression chamber through the injection port at the time of stopping the operation of the electric compressor. In this case, the movable scroll may revolve in the opposite direction to the forward direction, and the rotor may also rotate in the reverse direction.
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.Here, for example, when starting the electric compressor, if the reverse rotation phenomenon occurs, it can be considered to wait until the reverse rotation of the rotor stops. However, in a configuration in which the rotor is kept waiting until the reverse rotation is stopped, the period required for starting the motor-driven compressor tends to be long, so that the responsiveness may be lowered.
본 발명의 목적은 로터의 역회전을 조기에 정지시킬 수 있는 전동 압축기를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an electric compressor capable of stopping the reverse rotation of the rotor prematurely.
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.A motor compressor for achieving the above object comprises a housing having a three-phase motor having a rotor and a suction port for sucking fluid, and a motor driven by the three-phase motor for compressing the sucked fluid, which is the fluid sucked from the suction port And a control section for controlling the driving circuit. The motor-driven compressor according to
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.1 is a schematic cross-sectional view of an electric compressor.
2 is a cross-sectional view of a compression unit included in the motor-driven compressor of FIG.
3 is a schematic view of a vehicle air conditioning apparatus.
4 is a circuit diagram showing the electrical configuration of the inverter.
Fig. 5 is a time chart of the lower arm switching element in the one-phase pattern, in which (a) shows ON / OFF of the u-phase lower arm switching element, (C) shows ON / OFF of the w-phase lower arm switching element.
6 is a graph schematically showing each phase current when the rotor is rotating in the forward direction.
7 is a graph schematically showing each phase current when the rotor is rotating in a direction opposite to the forward direction.
8 is a flowchart showing the reverse rotation control process.
9 is a diagram showing the switching pattern and the duty ratio in each deceleration control.
Fig. 10 is a time chart of the lower arm switching element in the two-phase pattern, in which (a) shows ON / OFF of the u-phase lower arm switching element, (C) shows ON / OFF of the w-phase lower arm switching element.
11 is a graph showing the change over time of the number of rotations of the rotor during deceleration control.
이하, 전동 압축기의 일 실시형태에 대하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the electric compressor will be described.
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.As shown in Fig. 1, the motor-driven
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.The motor-driven
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.The rotary shaft (14) is accommodated in the housing (11) in a rotatable state. Specifically, a
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.The
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.The
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.As shown in Figs. 1 and 2, the
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.The movable scroll (32) is configured to revolve along with the rotation of the rotary shaft (14). A part of the
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.The motor-driven
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.According to this configuration, when the
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.1, a
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.As shown in Figs. 1 and 2, an
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.The
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.The electric compressor (10) is provided with an inverter (55) as a drive circuit for driving the electric motor (16). The
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.Here, in the present embodiment, the
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.3, the vehicle
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.The
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.The vehicle
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.In this configuration, the
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.The vehicle
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.On the other hand, the
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.Here, the
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.The pressure of the refrigerant of the gas separated by the gas-
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.In the vehicular
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.On the other hand, the motor-driven
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.4, the
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.The
각 스위칭 소자 (Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1, Qw2) 는 예를 들어 IGBT 로 구성되어 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 파워형의 MOSFET 등이어도 된다.Each of the switching elements Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1, Qw2 is composed of, for example, an IGBT. However, the present invention is not limited to this, and may be a power type MOSFET or the like.
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.The
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.Similarly, the
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.The
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.The motor-driven
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.The
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.The
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.The specific configuration of the
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.The
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.Here, the
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.Specifically, the
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.For example, the
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.For example, a combination mode of Qu2: ON and also of Qu1, Qv1, Qw1, Qv2 and Qw2: OFF is referred to as a first mode, and a combination mode of Qv2: ON and also Qu1, Qv1, Qw1, Qu2, . In this case, the
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.The one-phase pattern is a switching pattern set so that no lower-arm switching elements of a plurality of phases (two-phase or three-phase) among the three-phase low-arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are turned ON at the same time.
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.5A to 5C, the one-phase pattern is not limited to a switching pattern in which any one of the lower-arm switching elements is always in an ON-state, but all the lower-arm switching elements Qu2, Qv2, and Qw2 may be in the OFF state. For example, in the one-phase pattern, the lower arm switching elements are turned ON one by one in a predetermined order via the interval period, and when the one-phase lower arm switching element is ON, the other two- Or a switching pattern in which the device is in an OFF state.
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.Here, in the present embodiment, the timing at which each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2, and Qw2 occurs in the ON state is different by a predetermined period? A. More specifically, during the period from the time when the lower arm switching device Qu2 occurs to the time when the lower arm switching device Qv2 occurs, and when the lower arm switching device Qw2 occurs from when the lower arm switching device Qv2 occurs And the period from when the lower arm switching element Qw2 takes place to when the lower arm switching element Qu2 occurs is the same predetermined period delta a. In this configuration, the one-phase pattern is a switching pattern in which the pulse width? T is set to be equal to or smaller than the predetermined period? A. When the pulse width DELTA T is less than the predetermined period delta a, the one-phase pattern is switched to the ON state by one phase in the predetermined order through the interval period (three-phase OFF period) . When the pulse width DELTA T is equal to the predetermined period DELTA a, the one-phase pattern becomes a switching pattern in which the lower-arm switching elements are turned ON one by one in a predetermined order without interposing an interval period.
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.Here, the relationship between the rotational direction and the number of rotations R of the
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.6 is a graph schematically showing the phase currents Iu, Iv and Iw detected when the
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.6 and 7 show the current waveforms of the phase currents Iu, Iv and Iw when the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are always turned on / off. Therefore, when each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 is actually switched in the one-phase pattern, the triangular wave signals Iu, Iv and Iw formed by the phase currents Iu, Iv and Iw shown in Figs. A triangular wave having a number of 1/3 of the number is obtained.
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.As shown in Figs. 6 and 7, the phase currents Iu, Iv, and Iw (specifically, the envelopes of the respective phase currents Iu, Iv, and Iw) have different phases from each other. For this reason, the phase current having a positive value transits sequentially with the lapse of time. The reason why the phase current becomes a positive value is that the back electromotive force generated in the phase coil corresponding to the phase current becomes lower than the back electromotive force generated in the other phase coil.
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.Here, the order in which the phase current to be a positive value transits is different between the case where the
또한, 상 전류가 정의 값이 되어 있는 기간인 정전류 기간 (Ta) 은, 로터 (51) 의 전기각의 1 주기의 1/3 에 대응한다.The constant current period Ta in which the phase current becomes the positive value corresponds to 1/3 of one period of the electric angle of the
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.The
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.In detail, when each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 switches in a one-phase pattern, the current waveforms of the respective phase currents Iu, Iv and Iw corresponding to the current rotational direction and the rotational speed R . The
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.The
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.For reference, these characteristics, specifically, the order in which the phase currents which are positive values are changed in accordance with the rotational direction and the points where the constant current period Ta corresponds to 1/3 of one period of the
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.The
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.As shown in Fig. 8, the
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.Thereafter, the
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.In this case, the switching frequencies of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are set equal to each other. The switching frequency of each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 is arbitrary as long as it is sufficiently higher than the maximum value of the number of rotations R of the
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.According to this configuration, when the phase current corresponding to the lower arm switching element in the ON state is fixed, heat is generated in the phase coil corresponding to the lower arm switching element in the ON state. Therefore, the kinetic energy of the
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.The phase currents and phase coils corresponding to the lower arm switching elements that are turned on mean that the u-phase current Iu and the
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.In this case, the higher the respective phase currents Iu, Iv, Iw, the more easily the heat is generated, so that the braking effect is enhanced. That is, as the phase currents Iu, Iv, and Iw increase, the force applied to the deceleration imparted to the
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.Further, the counter electromotive force generated in each of the
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.On the other hand, in the present embodiment, in the deceleration control, the
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.Specifically, the
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.As shown in Fig. 9, in the first deceleration control, the
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.As shown in Fig. 8, after the execution of the first deceleration control, the
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.Further, the
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.When the number of rotations R becomes less than the first threshold value Rth1, the
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.The
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.Here, as shown in Figs. 10A to 10C, the two-phase pattern is a switching pattern in which the three-phase low-arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are turned ON in two predetermined orders in a predetermined order, And when the two-phase low-arm switching element is in the ON state, the other one-phase low-arm switching element is in the OFF state. For example, in the two-phase pattern, the lower arm switching element to be turned ON is the u-phase lower arm switching element Qu2 and the v-phase lower arm switching element Qv2 → the v-phase lower arm switching element Qv2 and w Upper and lower arm switching elements Qw2 → w upper and lower arm switching elements Qw2 and u upper and lower arm switching elements Qu2 → . In the two-phase pattern of the present embodiment, all of the ivory arm switching elements Qu1, Qv1, and Qw1 are maintained in the OFF state.
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.For example, a combination mode of Qu2, Qv2: ON and also of Qu1, Qv1, Qw1 and Qw2: OFF is referred to as a first mode and a combination mode of Qv2, Qw2: ON and Qu1, Qv1, . In this case, the
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.For reference, as shown in Figs. 10A to 10C, the two-phase pattern is not limited to a switching pattern in which any two-phase lower arm switching element is always in an ON state, and a two- And the one-phase ON mode in which the two-phase low-arm switching element becomes the OFF state. For example, a two-phase pattern can be expressed by the following expression: Qu2: ON and Qv2: Qw2: OFF? Qu2, Qv2: ON Qw2: OFF? Qv2: ON Qu2, Qw2: OFF? Qv2, Qw2: : ON also Qu2, Qv2: OFF → Qu2, Qw2: ON and Qv2: OFF → ... May be a switching pattern. That is, the two-phase pattern may be a switching pattern in which the lower-arm switching elements are turned on in a predetermined order by two phases via a one-phase ON period (two-phase OFF period).
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.The two-phase pattern may include a three-phase ON period in which all the child-element switching elements Qu2, Qv2, and Qw2 are in an ON state. For example, the 2-phase pattern can be represented as: Qu2, Qv2: ON, Qw2: OFF? Qu2, Qv2, Qw2: ON? Qv2, Qw2: ON, Qv2: OFF → Qu2, Qv2, Qw2: ON → Qu2, Qv2: ON and Qw2: OFF → ... May be a switching pattern. That is, the two-phase pattern may be a switching pattern in which the lower-arm switching elements are turned on in the predetermined order by two phases via the three-phase ON period.
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.Here, as described above, the timings at which the respective lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are brought into the ON state differ from one another by the predetermined period? A. More specifically, during the period from the time when the lower arm switching device Qu2 occurs to the time when the lower arm switching device Qv2 occurs, and when the lower arm switching device Qw2 occurs from when the lower arm switching device Qv2 occurs And the period from when the lower arm switching element Qw2 takes place to when the lower arm switching element Qu2 occurs is the same predetermined period delta a. The second duty ratio D2 is set such that the pulse width? T of each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 becomes longer than the predetermined period? A. Thereby, a two-phase pattern is realized. That is, in this embodiment, when the duty ratio D is set to the second duty ratio D2, the switching pattern is set to the two-phase pattern.
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.When the pulse width DELTA T of each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 is shorter than twice the predetermined period delta a, the two-phase pattern is a one- The switching pattern becomes an ON state for every two phases in a predetermined order. When the pulse width? T is longer than twice the predetermined period? A, the two-phase pattern is a switching pattern in which the lower-arm switching elements are turned ON by two phases in a predetermined order, . When the pulse width? T is equal to twice the predetermined period? A, the two-phase pattern does not include the one-phase ON period and the three-phase ON period, and the lower arm switching elements are arranged in two- The switching pattern becomes the ON state. The higher the duty ratio D, the higher the braking effect is.
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.For reference, the first threshold value Rth1 and the second duty ratio D2 are set such that the angular velocity generated when the second deceleration control is performed under the condition that the
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.As shown in Fig. 8, after the execution of the second deceleration control, the
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.Further, the
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.When the number of rotations R becomes less than the second threshold value Rth2, the
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.The
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.As shown in Fig. 8, after the execution of the third deceleration control, the
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.Further, the
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.When the number of rotations R becomes less than the third threshold value Rth3, the
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.The
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.As shown in Fig. 8, after the execution of the fourth deceleration control, the
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.Further, the
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.When the number of rotations R becomes less than the fourth threshold value Rth4, the
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.For reference, the fourth threshold value Rth4 is set so that the number of rotations R is set so that the phase currents Iu, Iv, and Iw do not exceed the allowable values even when all the
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.When the
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.Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to Fig. Fig. 11 is a graph schematically showing the change of the rotation speed R after the deceleration control is started. 11, the rotational speed R obtained from the detection results of the
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.As shown in Fig. 11, the number of rotations R and the actual number of rotations R, which are detected from the detection results of the
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.When the number of rotations R is higher than the first threshold value Rth1 at the start of execution of the reverse rotation control processing, the first deceleration control is executed first. Thereafter, at the timing t1, when the number of rotations R becomes less than the first threshold value Rth1, the deceleration control shifts from the first deceleration control to the second deceleration control. At the timing t2, when the number of rotations R becomes less than the second threshold value Rth2, the deceleration control shifts from the second deceleration control to the third deceleration control. At the timing t3, when the number of rotations R becomes less than the third threshold value Rth3, the deceleration control shifts from the third deceleration control to the fourth deceleration control. At the timing t4, the rotation speed R becomes less than the fourth threshold value Rth4, whereby the low speed control is performed, and the rotation of the
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.It is considered that the small change in the deceleration of the rotation speed R is caused by the decrease in the counter electromotive force accompanying the decrease in the rotation speed R although the deceleration control is successively changed to a higher brake effect .
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.Also, for the sake of convenience, each deceleration control is performed in such a manner that the phase currents Iu, Iv, Iw are increased in the order of the first deceleration control → the second deceleration control → the third deceleration control → the fourth deceleration control, Whether or not the phase currents Iu, Iv and Iw actually increase is determined in relation to the decrease of the counter electromotive force with the decrease in the number of rotations R. In this case, Therefore, the actual phase currents Iu, Iv, and Iw do not always increase in the order of the first deceleration control? Second deceleration control? Third deceleration control? Fourth deceleration control. That is to say, the variable control of the switching pattern and the duty ratio D such that the phase currents Iu, Iv and Iw become higher does not mean that the phase currents Iu, Iv and Iw actually need to be increased, So long as it is possible to suppress the decrease of the phase currents Iu, Iv and Iw. In other words, in the deceleration control, the
이상 상세히 서술한 본 실시형태에 의하면 이하의 효과를 발휘한다.According to the present embodiment described in detail above, the following effects are exhibited.
(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.(1) The
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.In this configuration, the motor-driven
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.According to such a configuration, the phase current corresponding to the lower arm switching element to be turned ON flows, so that the kinetic energy of the
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.Here, it is also conceivable that the lower arm switching elements Qu2, Qv2, Qw2 are kept in the ON state without periodically turning them on and off. However, when the ON state of each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2, and Qw2 is maintained, each of the phase currents Iu, Iv, and Iw becomes excessively high, possibly exceeding the allowable value. On the other hand, in the present embodiment, since the configuration in which the lower arm switching elements Qu2, Qv2, Qw2 are periodically turned on / off is employed, it is possible to suppress the phase currents Iu, Iv, Iw from becoming excessively high can do.
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.In the present embodiment, the phase currents Iu, Iv, and Iw are equal to each other because the lower arm switching elements to be turned on are sequentially changed. Thereby, the phase current per one for obtaining the desired brake effect can be reduced. Therefore, it is possible to suppress excessive increase in the phase currents Iu, Iv, and Iw for decelerating the
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.Further, since the lower arm switching elements which are in the ON state are sequentially changed, it is possible to suppress the variation in the calorific value of the three lower arm switching elements Qu2, Qv2, Qw2. As a result, it is possible to suppress a situation in which only a specific lower arm switching element among the three subsidiary arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 is overheated. Therefore, it is possible to stop the reverse rotation of the
(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.(2) In particular, the brake effect is generated when the lower arm switching element corresponding to the phase current becomes positive value. The phase currents that are positive values are sequentially changed in a predetermined order. For this reason, in a configuration in which only a predetermined fixed-phase lower arm switching element is periodically turned ON / OFF, deceleration is performed only during a period in which the phase current corresponding to the predetermined fixed phase becomes a positive value. In this case, intermittent deceleration is applied to the
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.On the other hand, in the present embodiment, since the low-arm switching elements to be turned on are sequentially changed, the phase of the phase current corresponding to the phase current which is a positive value at a predetermined frequency (at least three times in this embodiment) The arm switching element can be turned ON. Thereby, the deceleration can be continuously performed, and the above problem can be suppressed.
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.It is also conceivable to grasp the constant current period Ta of each of the phase currents Iu, Iv and Iw in advance and control to periodically turn ON / OFF only the upper and lower arm switching elements corresponding to the constant current period Ta . However, in order to perform the control, it is necessary to grasp the rotational position of the
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.On the contrary, in the present embodiment, since the lower arm switching elements to be in the ON state are sequentially changed as described above, the rotational position of the
(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.(3) The
(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.(4) The
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.As described above, each of the phase currents Iu, Iv, and Iw is likely to increase as the number of rotations R increases. If a switching pattern or a duty ratio D in which the phase currents Iu, Iv and Iw are high is used in a situation where the number of rotations R is high, the phase currents Iu, Iv and Iw are excessively large The operation of the
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.On the other hand, in the present embodiment, when the number of rotations R is high, the switching pattern and the duty ratio D such that the phase currents Iu, Iv, Iw become low (for example, Duty ratio D1) is employed. As a result, the phase currents Iu, Iv, and Iw can be prevented from becoming excessively high.
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.On the other hand, when the rotation speed R is lowered, the counter electromotive force is lowered. Then, the phase currents Iu, Iv, and Iw are likely to be lowered. On the other hand, in the present embodiment, the switching pattern and the duty ratio D (for example, a two-phase pattern and a second duty ratio) such that the phase currents Iu, Iv and Iw become higher as the rotation speed R becomes lower, Ratio (D2), etc.) is employed. Thereby, it is possible to increase the braking effect while suppressing excessive increase of the phase currents Iu, Iv, Iw.
(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.(5) In the switching pattern, the three-phase low-arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are turned ON in a predetermined order in a predetermined order. When the one-phase low-arm switching element is ON, And a one-phase pattern including an aspect in which the switching element is turned off. The one-phase pattern is a switching pattern in which a plurality of lower-arm switching elements are not turned ON at the same time.
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.In the switching pattern, the three-phase low-arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are turned ON in the predetermined order by two phases, and when the two-phase low-arm switching element is in the ON state, the other one- OFF state of the two-phase pattern.
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.When the number of rotations R is equal to or greater than the first threshold value Rth1, the
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.With this configuration, when the number of rotations R is equal to or larger than the first threshold value Rth1, the switching pattern is set to the one-phase pattern. This one-phase pattern is a switching pattern in which each of the phase currents Iu, Iv, Iw tends to be lower than the two-phase pattern. Thereby, it is possible to decelerate the
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.On the other hand, when the number of rotations R is less than the first threshold value Rth1, the phase currents Iu, Iv, and Iw do not become high. In this case, the switching pattern is set as a two-phase pattern. This two-phase pattern is a switching pattern in which each of the phase currents Iu, Iv, and Iw tends to be higher than the one-phase pattern. Specifically, since there is an aspect in which the two-phase low-arm switching element of the two phases is turned ON at the same time, the lower arm switching element corresponding to the phase current which becomes the positive value at two times of the three switching operations related to the present embodiment It can be turned ON. Therefore, since the brake effect can be enhanced, the
(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.(6) The
(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.(7) The
(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.(8) The
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.Further, when the motor-driven
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.On the other hand, in the present embodiment, since the rotation of the
또한, 상기 실시형태는 이하와 같이 변경해도 된다.The above embodiment may be modified as follows.
○ 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.In the embodiment, the three-phase target arm switching elements to be subjected to the switching operation are the respective lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2, but the present invention is not limited to this. For example, each of the ivory arm switching elements Qu1, Qv1, It may be. Specifically, the
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.That is, the switching control mode of the
○ 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.The
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.That is, in the deceleration control, the
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.In the second aspect, a combination of the ON / OFF states of the switching elements Qu1 to Qw2 may be different from the first aspect, and a part of the switching elements in the ON state may overlap with the first aspect. For example, in the two-phase pattern, an aspect of Qu2, Qv2: ON, and Qu1, Qv1, Qw1 and Qw2: OFF is referred to as a first mode, and Qv2, Qw2: ON and Qu1, Qv1, Qw1, It is called the second aspect. In this case, the v-phase and lower-arm switching device Qv2 is in the ON state in both the first and second aspects. On the other hand, in the first embodiment, the u-phase lower arm switching device Qu2 is turned ON and the w-phase lower arm switching device Qw2 is turned ON in the second mode. Therefore, in the first and second aspects, , The switching elements in the ON state are different.
○ 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.The
○ 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.The order of the lower arm switching elements to be turned ON in the one-phase pattern is arbitrary. For example, in the one-phase pattern, the lower arm switching element to be in the ON state is composed of the w-phase lower arm switching element Qw2 → v-phase lower arm switching element Qv2 → u-phase lower arm switching element Qu2 . The same applies to the two-phase pattern.
○ 2 상 패턴에 있어서, 동시에 ON 상태가 되는 상의 조합은 임의이다.In the two-phase pattern, combinations of phases that are in the ON state at any time are arbitrary.
○ 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.The switching pattern is arbitrary as long as the target arm switching element to be turned ON is sequentially changed. For example, the switching pattern may be an aspect in which the target arm switching elements are turned ON by one by one in a predetermined order through a three-phase ON period in which all the three-phase target arm switching elements are in the ON state.
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.In the two-phase pattern described in the embodiment, the timing at which each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2, and Qw2 occurs in the ON state is shifted, but the present invention is not limited to this. For example, the two-phase pattern may be a switching pattern in which the timing of the two-phase low-arm switching element to occur in the ON state coincides with each other. For example, the two-phase pattern can be expressed as follows: Qu2, Qv2: ON, Qw2: OFF? Qu2, Qv2, Qw2: OFF? Qv2, Qw2: Qv2: OFF? Qu2, Qv2, Qw2: OFF? Qu2, Qv2: ON and Qw2: OFF? May be a switching pattern. That is, the two-phase pattern may be a switching pattern in which the target arm switching elements are turned on for every two phases in a predetermined order via an interval period in which all of the three-phase target arm switching elements are in the OFF state. In other words, the two-phase pattern includes a switching pattern including an interval period, a switching pattern including a one-phase ON period, a switching pattern including a three-phase ON period, and a switching period including an interval period, At least one of the switching patterns not including any period of the period is included.
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.In the embodiment, since the timing at which each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2, Qw2 is turned ON is shifted, the duty ratio D is adjusted so that the switching pattern is a one-phase pattern or a two- It changed. However, as described above, even when the duty ratio D is adjusted, when two of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are ON at the same timing (that is, when there is no phase shift) Do not change. That is, the duty ratio D and the switching pattern may or may not be related to each other.
○ 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.The specific configuration of the
○ 인젝션 포트 (43) 의 위치나 수는 임의이다.The position and the number of the
○ 전동 압축기 (10) 의 탑재 대상은, 차량에 한정되지 않고, 임의이다.The object to which the
○ 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.Although the
○ 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.The embodiments and the separate examples may be appropriately combined. For example, the
Claims (8)
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 구성되는 전동 압축기.A three-phase motor having a rotor,
A housing having a suction port through which fluid is sucked,
A compression unit that is driven by the three-phase motor and compresses the suction fluid that is the fluid sucked from the suction port and discharges the compressed fluid that is the compressed suction fluid;
A drive circuit for driving the three-phase motor,
And a control section for controlling the drive circuit,
Wherein the compression unit comprises:
A fixed scroll fixed to the housing,
A movable scroll engaging with the fixed scroll and configured to revolve against the fixed scroll;
Wherein the compression chamber is divided by the fixed scroll and the movable scroll, and when the rotor rotates in a predetermined normal direction, the movable scroll is revolved in the forward direction, Compressing the fluid,
Wherein the motor-driven compressor has an injection port for introducing an intermediate-pressure fluid having a higher pressure than the suction fluid and lower than the compressed fluid into the compression chamber,
Wherein the driving circuit comprises:
Phase u-phase arm switching element and u-phase lower arm switching element connected to each other,
A v-phase ivory arm switching element and a v-phase lower arm switching element connected to each other,
Phase woof-arm switching element and a wo-phase lower arm switching element connected to each other,
Wherein the control unit is configured to perform deceleration control for decelerating the rotor in response to the rotor being rotated in a direction opposite to the forward direction and wherein the control unit controls the three- A first aspect in which one or a plurality of switching elements among the three-phase lower arm switching elements are turned ON and the other switching elements are turned OFF, and a combination of a switching element which is turned ON and a switching element which is turned OFF, Wherein the drive circuit is configured to control the drive circuit in a switching control mode that includes a second aspect that is different from the first aspect.
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.The method according to claim 1,
Wherein the switching control mode in the deceleration control includes:
An embodiment in which the three-phase arm switching element is switched so as to sequentially change the ivory arm switching elements to be turned ON,
An embodiment in which the three-phase lower arm switching element is switched so that the lower arm switching elements to be turned ON sequentially change,
or,
Both of the three-phase arm switching element and the three-phase subsidiary arm switching element are switched so that the switching elements which are also in the ON state are sequentially switched so that the ivory arm switching element and the lower arm switching element of the same phase are not simultaneously turned ON The motor-driven compressor comprising:
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.3. The method of claim 2,
And a grasping portion for grasping the rotational direction and the number of rotations of the rotor,
Wherein the control unit controls the three-phase target to be switched in the deceleration control so that the current flowing to the three-phase motor does not exceed a predetermined allowable value, based on the number of rotations detected by the holding unit, And to control at least one of a switching pattern and a duty ratio of the arm switching element to be variable.
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.The method of claim 3,
The switching pattern includes:
When the target arm switching element of one phase of the three-phase arm switching elements is in the ON state, and the other two-phase target arm switching elements are in the OFF state, and when the target arm switching elements of the three phases are not in the ON state at the same time Phase pattern,
And a two-phase pattern including an aspect in which the target arm switching element of the other phase of the two-phase target arm switching element becomes the OFF state when the target arm switching element of the three-phase target arm switching element is in the ON state,
Wherein the control unit sets the switching pattern to the one-phase pattern when the number of rotations is equal to or greater than a predetermined threshold, and sets the switching pattern to the two-phase pattern when the number of rotations is less than the threshold.
상기 제어부는, 상기 회전 수가 낮아짐에 따라 상기 듀티비를 높게 하도록 구성되는 전동 압축기.The method of claim 3,
Wherein the control unit is configured to increase the duty ratio as the rotation speed decreases.
상기 파악부는, 상기 감속 제어에 의해 상기 3 상 모터에 흐르는 전류에 기초하여, 상기 로터의 회전 방향 및 회전 수를 파악하는 전동 압축기.The method of claim 3,
Wherein the grasping portion grasps the rotational direction and the rotational speed of the rotor based on the current flowing through the three-phase motor by the deceleration control.
상기 제어부는, 상기 회전 수가 낮아질수록 상기 3 상 모터에 흐르는 전류가 높아지기 쉬운 상기 스위칭 패턴 및 상기 듀티비를 선택하도록 구성되는 전동 압축기.The method of claim 3,
Wherein the controller is configured to select the switching pattern and the duty ratio which tend to increase the current flowing to the three-phase motor as the rotational speed decreases.
상기 전동 압축기는, 차량에 탑재되고, 또한, 차량 공조 장치에 사용되는 것인 전동 압축기.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the electric compressor is mounted on a vehicle and is used in a vehicle air conditioner.
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CN116892513A (en) | Electric compressor |
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Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |