WO2017010256A1 - 電動圧縮機の駆動装置 - Google Patents

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WO2017010256A1
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pressure difference
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electric compressor
inverter circuit
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PCT/JP2016/068712
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酒井　剛志
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株式会社デンソー
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    • H02P2209/01—Motors with neutral point connected to the power supply

Definitions

  • This disclosure relates to a drive device for an electric compressor.
  • Patent Document 1 discloses start-up control that takes into consideration both the startability with respect to the pressure difference between a low-pressure refrigerant and a high-pressure refrigerant and the life of an inverter circuit. .
  • Patent Document 1 based on the current value flowing from the inverter circuit to the stator coil when the compressor stop command is generated, the target current value of the starting current flowing from the inverter circuit to the stator coil at the next start is It has been decided.
  • the target current value is increased because the pressure difference is large.
  • the target current value is made small because the pressure difference is small.
  • This disclosure is intended to provide a drive device for an electric compressor that suppresses heat generation of an inverter circuit when a pressure difference is large when the rotor is started again after the compression mechanism is stopped.
  • a driving device for an electric compressor in which a rotor is rotated by a rotating magnetic field generated from a stator coil of a synchronous motor, and a compression mechanism is driven by the rotational force of the rotor to compress a fluid.
  • An inverter circuit composed of a plurality of switching elements;
  • a drive unit that generates a rotating magnetic field from the stator coil by causing an alternating current to flow from the inverter circuit to the stator coil based on a DC voltage output from the DC power source by switching a plurality of switching elements;
  • a determination unit that determines whether or not the pressure difference between the fluid suction port side and the fluid discharge port side of the compression mechanism is greater than or equal to a predetermined value when the compression mechanism is restarted after the compression mechanism is stopped; Setting the number of switching times per unit time of the plurality of switching elements in the initial predetermined time when the compression mechanism starts to start again, and increasing the rotational speed of the rotor to the predetermined rotational speed when the compression mechanism starts again
  • a restarting unit that controls the driving unit so that an alternating current flows from the inverter circuit to the stator coil, and When the determination unit determines that the pressure difference is greater than or equal to the predetermined value, the restarting unit calculates the number of switching times per unit time
  • the inverter circuit can be prevented from generating heat when the pressure difference is large.
  • the number of times of switching refers to the number of times a plurality of switching elements change from one state to the other state between on and off.
  • the positive bus side switching element is a switching element connected to the positive bus among the plurality of switching elements.
  • the negative electrode bus side switching element is a switching element connected to the negative electrode bus among the plurality of switching elements.
  • the drive device for the electric compressor is applied to an automobile including an in-vehicle device that generates an operation sound in accordance with an operation
  • the masking unit performs control to operate the in-vehicle device, When a pair of switching elements for each phase is switched, the masking unit generates an operation sound from the in-vehicle device when a vibration sound is generated from the inverter circuit due to the carrier frequency.
  • the vibration sound from the inverter circuit can be masked by the operation sound from the in-vehicle device, and the vibration sound from the inverter circuit can be prevented from giving an uncomfortable feeling to the passengers.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a refrigeration cycle apparatus 1 to which a drive device for an electric compressor according to the present disclosure is applied.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 is an on-vehicle refrigeration cycle apparatus mounted on an automobile.
  • the vehicle of this embodiment is an electric vehicle or a hybrid vehicle that includes a traveling motor.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 constitutes an in-vehicle air conditioner, and includes an electric compressor 10, a condenser 20, a pressure reducing valve 30, an evaporator 40, a drive device 50, and an electronic control device 60.
  • the electric compressor 10 includes a compression mechanism 11 and a synchronous motor 12.
  • the compression mechanism 11 draws in refrigerant (that is, fluid) by the rotational force of the rotor 13 of the synchronous motor 12, compresses it, and discharges it.
  • refrigerant that is, fluid
  • the compression mechanism 11 for example, a scroll compressor or a rotary compressor is used.
  • the synchronous motor 12 includes a rotor 13 and a stator coil 14.
  • the rotor 13 outputs a rotational force to the compression mechanism 11 through the rotation shaft 13a.
  • a rotor in which a plurality of permanent magnets are embedded is used as the rotor 13, for example.
  • the stator coil 14 is provided with a neutral point 14x by star-connecting a U-phase coil 14a, a V-phase coil 14b, and a W-phase coil 14c.
  • the stator coil 14 applies a rotating magnetic field to the rotor 13.
  • the condenser 20 is a heat exchanger that cools the high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism 11 with vehicle exterior air blown from the electric fan 21.
  • the electric fan 21 generates a flow of vehicle exterior air that passes through the condenser 20.
  • the condenser 20 and the electric fan 21 are disposed in the engine room of the automobile.
  • the pressure reducing valve 30 depressurizes the high-pressure refrigerant cooled by the condenser 20.
  • the pressure reducing valve 30 includes a valve body 31 that controls a cross-sectional area of a refrigerant passage between the refrigerant outlet of the condenser 20 and the refrigerant inlet of the evaporator 40, and an electric actuator 32 that drives the valve body. Has been.
  • the evaporator 40 cools the passenger compartment air blown from the electric fan 41 by the low-pressure refrigerant decompressed by the decompression valve 30.
  • the electric fan 41 generates a flow of passenger compartment air that passes through the evaporator 40.
  • the evaporator 40 and the electric fan 41 are disposed on the lower side of the instrument panel in the vehicle interior to constitute a vehicle interior air conditioner.
  • the drive device 50 includes an inverter circuit 51, a capacitor 52, a drive circuit 53, a detection circuit 54, a control circuit 55, a voltage sensor 56, a current sensor 57, and a temperature sensor 58.
  • the inverter circuit 51 causes a three-phase alternating current to flow through the stator coil 14 based on the output voltage of the high-voltage power supply 70.
  • the high voltage power supply 70 is a DC power supply that outputs a DC voltage to the inverter circuit 51 and the like.
  • the inverter circuit 51 includes switching elements SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6 and diodes D1, D2, D3, D4, D5, D6.
  • Switching elements SW1 and SW4 are connected in series between the negative electrode bus 51b and the positive electrode bus 51a.
  • the switching elements SW2 and SW5 are connected in series between the negative electrode bus 51b and the positive electrode bus 51a.
  • Switching elements SW3 and SW6 are connected in series between negative electrode bus 51b and positive electrode bus 51a.
  • the positive electrode bus 51 a is connected to the positive electrode of the high voltage power source 70, and the negative electrode bus 51 b is connected to the negative electrode of the high voltage power source 70.
  • the switching elements SW1 and SW4 are provided so as to correspond to the W phase, and the common connection point T1 of the switching elements SW1 and SW4 is connected to the W phase coil 14c.
  • the switching elements SW2 and SW5 are provided so as to correspond to the V phase, and the common connection point T2 of the switching elements SW2 and SW5 is connected to the V phase coil 14b.
  • the switching elements SW3 and SW6 are provided so as to correspond to the U phase, and a common connection point T3 of the switching elements SW3 and SW6 is connected to the U phase coil 14a.
  • switching elements SW1, SW2,... SW6 for example, semiconductor switching elements such as insulated gate bipolar switching elements and field effect switching elements are used.
  • the diodes D1, D2, D3, D4, D5, and D6 are disposed so as to be in antiparallel to the corresponding switching elements among the switching elements SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, and SW6.
  • the positive electrode of the capacitor 52 is connected to the positive bus 51 a of the inverter circuit 51.
  • the negative electrode of the capacitor 52 is connected to the negative bus 51 b of the inverter circuit 51.
  • the positive electrode of the capacitor 71 is connected to the positive electrode of the high-voltage power supply 70, and the negative electrode of the capacitor 71 is connected to the negative electrode of the high-voltage power supply 70.
  • a coil 72 is connected between the positive electrode of the capacitor 52 and the positive electrode of the capacitor 71.
  • the coil 72 and the capacitors 52 and 71 of the present embodiment constitute an LC filter that stabilizes the voltage between the positive electrode bus 51a and the negative electrode bus 51b.
  • the drive circuit 53 outputs a pulsed control signal that causes the inverter circuit 51 to perform switching operation by PWM control processing.
  • the PWM control process is a process for switching the inverter circuit 51 in accordance with the comparison between the voltage command wave and the carrier wave supplied from the control circuit 55.
  • the carrier wave of this embodiment is a triangular wave whose voltage periodically changes from a reference potential (specifically, zero potential) from the positive electrode side to the negative electrode side.
  • the detection circuit 54 converts each detection signal of the sensors 56, 57, 58 into a state quantity used in the arithmetic processing of the control circuit 55.
  • the voltage sensor 56 is a voltage sensor that detects a voltage between the positive electrode and the negative electrode of the capacitor 52.
  • a sensor such as a resistance voltage dividing method is used.
  • the Current sensor 57 detects U-phase current iu, V-phase current iv, and W-phase current iw.
  • the U-phase current iu is a current that flows from the common connection point T3 of the switching elements SW3 and SW6 to the U-phase coil 14a.
  • the V-phase current iv is a current that flows from the common connection point T2 of the switching elements SW2 and SW5 to the V-phase coil 14b.
  • the W-phase current iw is a current that flows from the common connection point T1 of the switching elements SW1 and SW4 to the W-phase coil 14c.
  • the directions of the currents iu, 1v, and iw flowing in FIG. As the current sensor 57 of the present embodiment, a current transformer method, a Hall element method, a shunt resistance method, or the like is used.
  • the temperature sensor 58 is a sensor that detects the temperature of the inverter circuit 51.
  • the temperature sensor 58 a temperature sensor that detects the surface temperature or the ambient temperature of any one of the switching elements SW1, SW2,.
  • the control circuit 55 includes a microcomputer, a memory, a timer, and the like. Based on the output signal of the detection circuit 54 and the rotation speed command value Nm given from the electronic control device 60, the switching circuit SW1, A control process for controlling SW2, SW3, SW4, SW5, and SW6 is executed.
  • the electronic control unit 60 is an air conditioner ECU.
  • the electronic control device 60 executes air conditioning control processing based on the output signals from the air conditioner switch 61 and various air conditioning sensors. In the air conditioning control process, the electronic control device 60 controls the synchronous motor 12 via the drive device 50 and controls the electric fans 21 and 41 and the pressure reducing valve 30.
  • the air conditioner switch 61 is a switch that commands the operation and stop of the electric compressor 10 by the operation of the occupant.
  • the electronic control unit 60, the drive circuit 53, the detection circuit 54, and the control circuit 55 are operated by the output voltage of the low-voltage power supply.
  • the output voltage of the low voltage power supply is set lower than the output voltage of the high voltage power supply 70.
  • the electronic control unit 60 repeatedly determines whether or not the compression mechanism 11 should be started based on the output signals of the air conditioner switch 61 and various air conditioning sensors.
  • the electronic control unit 60 outputs an ON flag or an OFF flag to the control circuit 55 as an operation flag based on the determination result for each determination.
  • the ON flag is a start command for starting the compression mechanism 11 with respect to the control circuit 55.
  • the OFF flag is a stop command for causing the control circuit 55 to stop the compression mechanism 11.
  • the electronic control unit 60 obtains the rotational speed command value Nm based on the output signals of the air conditioner switch 61 and various air conditioning sensors.
  • the rotational speed command value Nm is a target rotational speed of the rotor 13.
  • the control circuit 55 executes compressor control processing according to the flowcharts shown in FIGS.
  • FIG. 2 is a flowchart showing compressor control processing.
  • FIG. 3 is a flowchart showing details of the restart control process in FIG.
  • the execution of the compressor control process is started when the power switch is turned on and DC power is supplied from the low voltage power source to the control circuit 55.
  • control circuit 55 acquires an operation flag from the electronic control unit 60 in step S100. Next, it is determined whether or not the acquired operation flag is an ON flag (step S101). If the operation flag is an OFF flag, NO is determined in step S101, and the process returns to step S100. For this reason, when the OFF flag as the operation flag is repeatedly acquired, the operation flag acquisition process in step S100 and the NO determination in step S101 are repeated.
  • step S101 When the ON flag as the operation flag is acquired, YES is determined in step S101. Accordingly, activation control is executed in step S102.
  • start-up control of the present embodiment forced commutation control is executed in which the rotation of the rotor 13 is started and the rotation speed of the rotor 13 is gradually increased to a predetermined rotation speed Nc.
  • the predetermined rotational speed Nc is such that the induced voltage generated in the stator coil 14 becomes a predetermined value or more, and the control circuit 55 can determine the rotational speed of the rotor 13 based on the detection values of the sensors 56 and 57. The number of revolutions.
  • the control circuit 55 calculates a voltage command wave for gradually increasing the actual rotational speed Na of the rotor 13 to a predetermined rotational speed Nc.
  • This voltage command wave is set so that the magnitude of the three-phase alternating current flowing from the inverter circuit 51 to the stator coil 14 becomes a predetermined current value at which the rotation of the rotor 13 can be started.
  • a voltage command wave used in forced commutation control is referred to as a voltage command wave VS.
  • the voltage command wave VS is illustrated in FIG.
  • the voltage command wave VS forms a voltage command wave for each phase, and is a three-phase command wave composed of a U-phase command wave VU, a V-phase command wave VV, and a W-phase command wave VW.
  • the command waves VU, VV, and VW are sine waves whose voltages periodically change from the reference potential having the same potential as the reference potential of the carrier wave Kn to the positive electrode side and the negative electrode side.
  • the carrier wave Kn of the present embodiment is a triangular wave whose voltage periodically changes from the reference potential (specifically, zero potential) from the positive electrode side to the negative electrode side.
  • the detected value of the voltage sensor 56 is set as the peak value VB of the carrier wave Kn.
  • fpwm1 is used as the frequency of the carrier wave Kn (hereinafter referred to as carrier frequency).
  • the control circuit 55 sets such a carrier wave Kn and a voltage command wave VS in the drive circuit 53. Therefore, the drive circuit 53 compares the voltage command wave VS and the carrier wave Kn for each phase and determines which of the switching elements SW1, SW2,.
  • the U-phase command wave VU corresponds to the switching elements SW3 and SW6.
  • the drive circuit 53 turns on the switching element SW3 on the positive electrode bus 51a side and turns off the switching element SW6 on the negative electrode bus 51b side.
  • the drive circuit 53 turns off the switching element SW3 and turns on the switching element SW6.
  • V phase command wave VV corresponds to switching elements SW2 and SW5.
  • the drive circuit 53 determines whether the switching element SW2 on the positive bus 51a side and the switching element SW5 on the negative bus 51b side according to the comparison between the V-phase command wave VV and the carrier wave Kn. One of the switching elements is turned off and the other switching element is turned on.
  • the drive circuit 53 turns off one of the switching elements SW1 on the positive bus 51a side and the switching element SW4 on the negative bus 51b side in accordance with the comparison between the W-phase command wave VW and the carrier wave Kn. Then, the other switching element is turned on.
  • the drive circuit 53 determines which of the switching elements SW1, SW2,... SW6 is to be turned on, and obtains a control signal including the determined information.
  • the drive circuit 53 outputs such a control signal to the inverter circuit 51.
  • the switching elements SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, and SW6 perform a switching operation.
  • a three-phase alternating current flows to the stator coil 14 from the common connection points T1, T2, and T3.
  • a rotating magnetic field is generated from the stator coil 14.
  • the rotor rotates in synchronization with the rotating magnetic field. Thereby, the rotation speed of the rotor 13 can be gradually raised to the predetermined rotation speed Nc.
  • the control circuit 55 executes normal control processing in step S103.
  • the current command value Is is obtained based on the rotational speed command value Nm commanded from the electronic control unit 60.
  • the current command value Is is information indicating the magnitude and phase of a three-phase alternating current as a target value to be output from the inverter circuit 51 to the stator coil 14.
  • the actual rotational speed Na of the rotor 13 is obtained based on the detection value of the voltage sensor 56 and the detection value of the current sensor 57. Then, the actual rotation speed Na is brought close to the rotation speed command value Nm, and a voltage command wave for making the detection value of the current sensor 57 close to the current command value Is is obtained.
  • the voltage command wave is composed of a U-phase command wave, a V-phase command wave, and a W-phase command wave.
  • the voltage command wave used in the normal control process is referred to as a voltage command wave VSa.
  • control circuit 55 sets the carrier wave Kn having the carrier frequency fpwm1 and the voltage command wave VSa in the drive circuit 53. For this reason, the drive circuit 53 determines which of the switching elements SW1, SW2,... SW6 is to be turned on by comparing the voltage command wave VSa and the carrier wave Kn for each phase. The drive circuit 53 outputs a control signal including the determined information to the inverter circuit 51.
  • the switching elements SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, and SW6 perform a switching operation. Accordingly, a three-phase alternating current flows to the stator coil 14 from the common connection points T1, T2, and T3. For this reason, a rotating magnetic field is generated from the stator coil 14. Along with this, the rotor rotates in synchronization with the rotating magnetic field. Thereby, the rotation speed of the rotor 13 can be controlled so that the rotation speed of the rotor 13 follows the rotation speed command value Nm.
  • the compression mechanism 11 is driven by the rotational force of the rotor 13 controlled in this way. For this reason, the compression mechanism 11 sucks the refrigerant from the refrigerant outlet side of the evaporator 40 and compresses it to discharge the high-pressure refrigerant. For this reason, the high-pressure refrigerant is cooled in the condenser 20 by the vehicle exterior air blown from the electric fan 21. The cooled high-pressure refrigerant is depressurized by the pressure reducing valve 30. The decompressed low-pressure refrigerant is evaporated in the evaporator 40 by absorbing heat from the passenger compartment air blown from the electric fan 41.
  • the electric fans 21 and 41 and the electric actuator 32 of the pressure reducing valve 30 are controlled by the electronic control unit 60.
  • step S104 an operation flag is acquired from the electronic control unit 60. Further, differential pressure determination information indicating a refrigerant pressure difference between the refrigerant suction port side and the refrigerant discharge port side of the compression mechanism 11 is acquired (step S107).
  • the differential pressure determination information of the present embodiment for example, the temperature of the inverter circuit 51 detected by the temperature sensor 58 is used.
  • the torque (hereinafter also simply referred to as torque) output from the rotor 13 to the compression mechanism 11 and the refrigerant pressure difference have a correlation. Since the torque is generated by a three-phase alternating current flowing from the inverter circuit 51 to the stator coil 14, the torque and the three-phase alternating current have a correlation. Furthermore, since the heat generated from the inverter circuit 51 varies depending on the magnitude of the three-phase alternating current, the heat and the three-phase alternating current have a correlation. For this reason, the refrigerant pressure difference and heat have a phase relationship. Therefore, the refrigerant pressure difference can be estimated from the temperature detected by the temperature sensor 58.
  • step S105 determines whether or not the operation flag acquired in step S104 is an ON flag. If the operation flag is the ON flag, the determination is YES in step S105. Accordingly, the process returns to step S103. Therefore, as long as the operation flag is the ON flag, the normal control process (step S103), the operation flag acquisition process (step S104), the differential pressure determination information acquisition process (step S107), and the YES determination in step S105 are repeatedly executed. .
  • the control circuit 55 repeatedly acquires the differential pressure determination information every time step S107 is executed. For this reason, the differential pressure determination information acquired in the Nth step S107 is replaced with the differential pressure determination information acquired in the (N ⁇ 1) th step S107 and stored in the memory. N and (N ⁇ 1) are the number of executions of step S107.
  • step S104 NO is determined in step S105, and counting by a timer is started.
  • the timer is a timer that counts the time that has elapsed since the determination in step S105 as NO.
  • the time measured by the timer is referred to as a measurement time t.
  • a stop control process for stopping the rotor 13 is performed. Specifically, a control signal for turning off all the switching elements SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, and SW6 is output from the drive circuit 53 to the inverter circuit 51. Along with this, the inverter circuit 51 stops the flow of the three-phase alternating current from the inverter circuit 51 to the stator coil 14. Thereby, the rotor 13 and the compression mechanism 11 stop.
  • step S108 the control circuit 55 sets a differential pressure flag in the memory based on the differential pressure determination information acquired in step S107.
  • the differential pressure flag N as the differential pressure flag is set in the memory on the assumption that the refrigerant pressure difference is lower than the threshold value S1.
  • the differential pressure flag A as the differential pressure flag is set in the memory, assuming that the refrigerant pressure difference is equal to or higher than the threshold S1 and lower than the threshold S2. .
  • the temperature Tb is higher than the temperature Ta.
  • the threshold value S2 is larger than the threshold value S1.
  • the differential pressure flag B as the differential pressure flag is set in the memory, assuming that the refrigerant pressure difference is equal to or higher than the threshold value S2.
  • the differential pressure flag can be stored in the memory based on the temperature of the inverter circuit 51.
  • step S109 an operation flag is acquired from the electronic control unit 60.
  • step S110 it is determined whether or not the measurement time t counted by the timer is equal to or longer than a predetermined time.
  • step S110 when the measurement time t is less than the predetermined time, NO is determined in step S110.
  • step S109 when the operation flag acquired in step S109 is an OFF flag, NO is determined in step S111, and the process returns to step S109. Therefore, as long as the measurement time t is less than the predetermined time and the operation flag is an OFF flag, the operation flag acquisition process (step S109), the NO determination in step S110, and the NO determination in step S111 are repeated.
  • FIG. 3 is a flowchart showing details of the restart control process in step S120.
  • control circuit 55 first determines whether the differential pressure flag set in the memory is the differential pressure flag A, the differential pressure flag B, or the differential pressure flag N in step S113 of FIG. judge.
  • step S113 when it is determined that the differential pressure flag is the differential pressure flag N, it is determined that the refrigerant pressure difference is less than the threshold value S1, and a control signal is sent to start the operation of the electric fans 21 and 41. Output to the electronic control unit 60. For this reason, the electronic control unit 60 controls the electric fans 21 and 41 to start blowing air by the electric fans 21 and 41. Therefore, the air flow of the vehicle exterior air passing through the condenser 20 and the air flow of the vehicle interior air passing through the evaporator 40 are generated (step S114).
  • control circuit 55 performs restart control of the compression mechanism 11 by forced commutation control in the start mode N (step S117).
  • the carrier wave Kn and the voltage command wave VS shown in FIG. 4 used in the PWM control process are set in the drive circuit 53.
  • the carrier wave Kn is a carrier wave whose carrier frequency is fpwm1.
  • the drive circuit 53 compares the voltage command wave VS and the carrier wave Kn for each phase to determine which of the switching elements SW1, SW2,... SW6 is turned on, and includes this determined information.
  • a control signal is output to the inverter circuit 51.
  • the switching elements SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, and SW6 perform a switching operation. Accordingly, a three-phase alternating current flows to the stator coil 14 from the common connection points T1, T2, and T3.
  • the compression mechanism 11 sucks and compresses the low-pressure refrigerant from the refrigerant outlet of the evaporator 40 and discharges the high-pressure refrigerant.
  • the condenser 20 radiates heat from the high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism 11 to the vehicle exterior air.
  • the pressure reducing valve 30 depressurizes the high-pressure refrigerant cooled by the condenser 20.
  • the evaporator 40 cools the cabin air with the low-pressure refrigerant decompressed by the decompression valve 30. Thereafter, the control circuit 55 proceeds to step S103.
  • step S113 when the control circuit 55 determines in step S113 that the differential pressure flag is the differential pressure flag A, the control circuit 55 determines that the refrigerant pressure difference is greater than or equal to the threshold value S1 and less than the threshold value S2, and the operation of the electric fans 21 and 41. A control signal is output to the electronic control unit 60 to start the operation. For this reason, an air flow of the passenger compartment air passing through the condenser 20 and an air flow of the passenger compartment air passing through the evaporator 40 are generated (step S115).
  • control circuit 55 performs restart control of the compression mechanism 11 by forced commutation control in the differential pressure startup mode A (step S118).
  • the carrier wave Ka and the voltage command wave VS used for the initial predetermined time TS when the compression mechanism 11 starts to start again are set in the drive circuit 53.
  • the initial predetermined time TS is illustrated in FIG. 7, and the carrier wave Ka is illustrated in FIG.
  • the carrier wave Ka is a carrier wave having a carrier frequency of fpwm2.
  • fpwm2 is a carrier frequency lower than fpwm1.
  • the drive circuit 53 compares the voltage command wave VS and the carrier wave Ka for each phase during the initial predetermined time TS when the compression mechanism 11 starts to start again. Then, based on the comparison result, drive circuit 53 determines which one of switching elements SW1, SW2,... SW6 is turned on, and outputs a control signal including the determined information to inverter circuit 51.
  • control circuit 55 sets the carrier wave Kn and the voltage command wave VS in the drive circuit 53.
  • the driving circuit 53 uses the carrier wave Ka for the initial predetermined time TS when the compression mechanism 11 starts to start again. Wave Kn is used.
  • the drive circuit 53 determines which of the switching elements SW1, SW2,... SW6 is to be turned on by comparing the voltage command wave VS and the carrier wave Kn for each phase.
  • a control signal including the processed information is output to the inverter circuit 51.
  • the switching elements SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, and SW6 perform a switching operation. Accordingly, a three-phase alternating current flows to the stator coil 14 from the common connection points T1, T2, and T3. Therefore, a rotating magnetic field is generated from the stator coil 14.
  • the rotor 13 rotates in synchronization with the rotating magnetic field. Thereby, the rotation speed of the rotor 13 can be gradually raised to the predetermined rotation speed Nc.
  • the compression mechanism 11 is driven by the rotational force of the rotor 13. Thereby, the compression mechanism 11 sucks and compresses the low-pressure refrigerant and discharges the high-pressure refrigerant. Accordingly, the condenser 20, the pressure reducing valve 30, and the evaporator 40 operate in the same manner as described above. Thereafter, the control circuit 55 proceeds to step S103.
  • step S113 when the control circuit 55 determines in step S113 that the differential pressure flag is the differential pressure flag B, the control circuit 55 determines that the refrigerant pressure difference is greater than or equal to the threshold value S2, and starts the operation of the electric fans 21 and 41. A control signal is output to the electronic control unit 60. For this reason, an air flow of the passenger compartment air passing through the condenser 20 and an air flow of the passenger compartment air passing through the evaporator 40 are generated (step S115).
  • restart control of the compression mechanism 11 is performed by forced commutation control in the differential pressure startup mode B (step S119).
  • the carrier wave Kb and the voltage command wave VS used for the initial predetermined time TS when the compression mechanism 11 starts to start again are set in the drive circuit 53.
  • the carrier wave Kb is illustrated in FIG.
  • the carrier wave Kb is a carrier wave having a carrier frequency of fpwm3.
  • fpwm3 is a lower carrier frequency than fpwm2.
  • the drive circuit 53 compares the voltage command wave VS and the carrier wave Kb for each phase at the initial predetermined time TS when the compression mechanism 11 starts to start again, so that the switching elements SW1, SW2,. Decide which one to turn on. Then, the drive circuit 53 outputs a control signal including the determined information to the inverter circuit 51.
  • control circuit 55 sets the carrier wave Kn and the voltage command wave VS in the drive circuit 53.
  • the drive circuit 53 compares the voltage command wave VS and the carrier wave Kn for each phase to determine which of the switching elements SW1, SW2,... SW6 is turned on, and includes this determined information.
  • a control signal is output to the inverter circuit 51.
  • differential pressure starting mode B and the differential pressure starting mode A are the same except that the carrier frequency used in the drive circuit 53 is different for a predetermined time TS. For this reason, the description of the restart control of the compression mechanism 11 in the differential pressure startup mode B is simplified.
  • the electric fans 21 and 41 are operated before performing the restart control of the compression mechanism 11 in steps S118 and S119.
  • the electric fans 21 and 41 are blown by the blow control process of step S115 during execution of the restart control of the compression mechanism 11 in steps S118 and S119. At this time, wind noise of the fan and rotation sound of the electric motor are generated from the electric fans 21 and 41. Such operation noise generated from the electric fans 21 and 41 masks vibration noise generated from the inverter circuit 51 and the stator coil 14 of the electric compressor 10. For this reason, it is possible to prevent the annoying vibration sound generated from the inverter circuit 51 from giving an uncomfortable feeling to the passenger.
  • the control circuit 55 determines NO in step S105 of FIG. 2 and then repeatedly executes NO determination in step S111, the measurement time t becomes longer. In this case, because the refrigerant flows through the gap between the compression mechanism 11 and the pressure reducing valve 30 due to the refrigerant pressure difference between the refrigerant inlet and the refrigerant outlet, the refrigerant pressure difference is reduced.
  • control circuit 55 determines YES in step S110 when the measurement time t becomes equal to or longer than the predetermined time after repeatedly performing the NO determination in step S111.
  • control circuit 55 initializes the differential pressure flag set in the memory and the measurement time t by the timer (step S112). Thereby, the differential pressure determination information and the measurement time t stored in the memory are discarded.
  • step S100 an operation flag is acquired in step S100, and when this operation flag is an ON flag, it determines with YES by step S101, and performs starting control of step S102. Therefore, the drive circuit 53 uses the carrier wave Kn having the carrier frequency fpwm1 in the PWM control process. Thereafter, steps S103... S112, S113, S119, S100, S101, and S102 are repeated.
  • the control circuit 55 determines YES in step S110 when the measurement time t becomes equal to or longer than the predetermined time, and determines the differential pressure determination information stored in the memory or the measurement time t. Is discarded (step S112). If the measurement time t is less than the predetermined time and the determination is YES in step S111, the control circuit 55 executes the restart control process in step S120.
  • the driving device 50 includes the inverter circuit 51.
  • the inverter circuit 51 is provided with a pair of switching elements SW1, SW2,... SW6 connected in series for each phase, and a plurality of pairs of switching elements are connected in parallel between the positive electrode bus 51a and the negative electrode bus 51b.
  • the drive circuit 53 turns on the positive bus side switching element of the pair of switching elements for each phase. To turn off the negative electrode bus side switching element. Further, when the voltage command wave VS for each phase is smaller than the carrier wave, the drive circuit 53 turns on the negative bus side switching element and turns off the positive bus side switching element.
  • the control circuit 55 causes the inverter circuit 51 to pass through the drive circuit 53 so that a three-phase alternating current that increases the rotational speed of the rotor 13 to a predetermined rotational speed Nc flows from the inverter circuit 51 to the stator coil 14 when the compression mechanism 11 is started. Control.
  • the electric compressor 10 when a large amount of electric power is used in a device such as a traveling motor other than the electric compressor 10, the electric compressor 10 is stopped, or the air conditioner switch 61 is manually operated due to an operation error of the passenger, etc. A scene where the compressor 10 is stopped may be considered.
  • the control circuit 55 controls the drive circuit 53 after the compression mechanism 11 is stopped to determine whether or not the refrigerant pressure difference when the compression mechanism 11 is activated again is greater than or equal to the threshold value S1.
  • the control circuit 55 determines that the refrigerant pressure difference is equal to or greater than the threshold value S1
  • the control circuit 55 determines an initial predetermined value when starting the compression mechanism 11 again compared to when determining that the refrigerant pressure difference is less than the threshold value S1. It is characterized in that the frequency of the carrier wave used in the driving circuit 53 is set to be small in time.
  • the unit of the switching elements SW1... SW6 at the initial predetermined time TS when starting again is compared to when the refrigerant pressure difference is less than the threshold value S1.
  • the number of switching operations per hour can be reduced.
  • the number of times of switching is the number of times the switching elements SW1... SW6 change from one state to the other state between on and off.
  • the loss of the switching elements SW1... SW6, the capacitors 52 and 71, and the coil 72 can be reduced when the refrigerant pressure difference is equal to or greater than the threshold value S1.
  • the control circuit 55 sets the carrier frequency to fpwm1 (for example, 20 kHz) when the refrigerant pressure difference is less than the threshold value S1.
  • the control circuit 55 sets the carrier frequency to fpwm2 (for example, 10 kHz) when the refrigerant pressure difference is not less than the threshold value S1 and less than the threshold value S2.
  • the control circuit 55 sets the carrier frequency to fpwm3 (for example, 5 kHz) when the refrigerant pressure difference is greater than or equal to the threshold value S2.
  • the loss W of the switching elements SW1, SW2,... SW6 decreases as the carrier frequency decreases. For this reason, the loss W can be reduced as the refrigerant pressure difference increases. Therefore, when the refrigerant pressure difference is greater than or equal to the threshold value S2, the loss W is further reduced by increasing the decrease in the carrier frequency compared to when the refrigerant pressure difference is greater than or equal to the threshold value S1 and less than the threshold value S2. be able to.
  • the control circuit 55 changes the carrier frequency, but does not change the current value for driving the electric compressor 10. Therefore, even if the refrigerant pressure difference is equal to or greater than the threshold value S1, there is no problem such as insufficient output from the synchronous motor 12 to the compression mechanism 11, and there is no problem in restarting the compression mechanism 11.
  • control circuit 55 when the control circuit 55 repeatedly obtains an OFF flag as an operation flag from the electronic control unit 60 and the elapsed time after executing the stop control process of step S106 described above becomes a predetermined time or more, the control circuit 55 sets the memory Initialize the differential pressure flag. For this reason, it is possible to prevent the compression mechanism 11 from being activated in the differential pressure activation mode A or the differential pressure activation mode B in a state where the actual refrigerant pressure difference is small.
  • the carrier frequency used in the drive circuit 53 at the time of restarting is set based on the refrigerant pressure difference, and the initial predetermined time for using the set carrier frequency in the drive circuit 53 is based on the refrigerant pressure difference. To set.
  • FIG. 10 is a flowchart showing details of the restart control process in step S120 in the compressor control process of the second embodiment.
  • the flowchart of FIG. 10 is used as an alternative to the flowchart of FIG. In the steps denoted by the same reference numerals in FIG. 10 and FIG. 3, the same processing is executed.
  • Step S118A in FIG. 10 is used in place of step S118 in FIG.
  • Step S119A in FIG. 10 is used in place of step S119 in FIG.
  • step S113 When it is determined in step S113 that the differential pressure flag is the differential pressure flag B, the control circuit 55 proceeds to step S119A through step S116 and restarts in the differential pressure activation mode B ′.
  • control circuit 55 sets the carrier wave Ka and the voltage command wave VS used for the initial predetermined time when starting again to the drive circuit 53, and sets the carrier wave Ka as the initial predetermined time using the carrier wave Ka.
  • An initial predetermined time TSb is set in the drive circuit 53.
  • the drive circuit 53 compares the carrier wave Ka instead of the carrier wave Kb with the voltage command wave VS at the initial predetermined time TSb, and the switching circuit SW1, SW2,. Decide whether to turn on.
  • control circuit 55 sets the voltage command wave VS and the carrier wave Kn in the drive circuit 53.
  • the drive circuit 53 determines which of the switching elements SW1, SW2,... SW6 is to be turned on by comparing the voltage command wave VS and the carrier wave Kn for each phase.
  • step S113 When it is determined in step S113 that the differential pressure flag is the differential pressure flag A, the control circuit 55 proceeds to step S118A through step S115 and restarts in the differential pressure activation mode A ′.
  • control circuit 55 sets the carrier wave Ka and the voltage command wave VS used for the initial predetermined time when starting again to the drive circuit 53, and sets the initial predetermined time using the carrier wave Ka as the initial predetermined time.
  • the drive circuit 53 determines which of the switching elements SW1, SW2,... SW6 is to be turned on in comparison with the carrier wave Ka and the voltage command wave VS at the initial predetermined time TSa.
  • control circuit 55 sets the voltage command wave VS and the carrier wave Kn in the drive circuit 53.
  • the drive circuit 53 compares the voltage command wave VS and the carrier wave Kn for each phase to determine which of the switching elements SW1, SW2,.
  • the initial predetermined time using the carrier wave Ka is set as the predetermined time TSa.
  • the control circuit 55 determines that the differential pressure flag is the differential pressure flag B the initial predetermined time using the carrier wave Ka is set as the predetermined time TSb.
  • the predetermined time TSa is set shorter than the predetermined time TSb. For this reason, when the differential pressure flag is the differential pressure flag B, the predetermined time for using the carrier wave Ka is longer than when the differential pressure flag is the differential pressure flag A. For this reason, as the refrigerant pressure difference increases, the time for using the carrier wave Ka increases. Therefore, the time for reducing the loss W can be lengthened as the refrigerant pressure difference increases.
  • FIG. 12 is a flowchart showing details of the restart control process in step S120 during the compressor control process of the third embodiment.
  • the flowchart of FIG. 12 is used instead of the flowchart of FIG.
  • step S denoted by the same reference numerals in FIG. 12 and FIG. 3, the same processing is executed.
  • FIG. 12 is obtained by adding steps S122, S123, and S124 to FIG.
  • control circuit 55 executes the restart control process in any of steps S117, S118, and S119, and then acquires differential pressure determination information indicating the refrigerant pressure difference in step S122.
  • differential pressure determination information of the present embodiment a three-phase alternating current detected by the current sensor 57 is used as the differential pressure determination information.
  • step S123 a differential pressure flag is set in the memory based on the differential pressure determination information acquired in step S122.
  • step S115 or step S116 the electric fan 21, The ventilation process by 41 is performed.
  • the electric fan 21 generates a flow of vehicle exterior air that passes through the condenser 20.
  • the condenser 20 heat is transferred from the high-pressure refrigerant to the air outside the passenger compartment. For this reason, the pressure of the high-pressure refrigerant on the refrigerant discharge port side of the compression mechanism 11 is reduced.
  • the electric fan 41 generates a flow of passenger compartment air that passes through the evaporator 40.
  • heat is transferred from the passenger compartment air to the low-pressure refrigerant.
  • the pressure of the low-pressure refrigerant on the refrigerant inlet side of the compression mechanism 11 increases. Thereby, a refrigerant pressure difference becomes small.
  • control circuit 55 controls the pressure reducing valve 30 via the electronic control unit 60, thereby increasing the cross-sectional area of the refrigerant passage between the refrigerant outlet of the condenser 20 and the refrigerant inlet of the evaporator 40. That is, the opening of the pressure reducing valve 30 can be increased to further reduce the refrigerant pressure difference.
  • step S124 it is determined whether or not the restart control has been completed. Specifically, the actual rotational speed Na of the rotor 13 is obtained based on the detection value of the voltage sensor 56 and the detection value of the current sensor 57. It is determined whether or not the actual rotational speed Na has reached a predetermined rotational speed Nc. When the actual rotational speed Na is less than the predetermined rotational speed Nc, it is determined that the restart control has not ended and NO is determined in step S124. Accordingly, the process returns to step S113. Therefore, as long as the actual rotation speed Na is less than the predetermined rotation speed Nc, the NO determinations in steps S113 to S119, S122, S123, and step S124 are repeated. For this reason, as long as the actual rotational speed Na is less than the predetermined rotational speed Nc, the differential pressure determination information is repeatedly acquired, and the differential pressure flag set in the memory is updated each time it is acquired.
  • step S119 when it is determined that the differential pressure flag set in the memory is the differential pressure flag B in the first step S113 after the restart is started, the rotor 13 is restarted in the differential pressure startup mode B after step S116. Activation control is performed (step S119).
  • step S118 when it is determined that the differential pressure flag set in the memory is the differential pressure flag A in the Nth step S113 after the first time, after the step S115, the rotor 13 is turned on in the differential pressure starting mode A. Restart control is performed (step S118).
  • step S113 of the Mth time after the Nth time when it is determined that the differential pressure flag set in the memory is the differential pressure flag N, the rotor 13 in the differential pressure starting mode N is passed through step S114.
  • the restart control is performed (step S117).
  • the carrier frequency changes in the order of fpwm3, fpwm2, and fpwm1, as shown in FIG.
  • step S124 the process proceeds to step S103.
  • the differential pressure determination information is repeatedly acquired during execution of the restart control process, and the differential pressure flag set in the memory is updated each time this is acquired. For this reason, the carrier frequency used with the drive circuit 53 can be updated with the change of a refrigerant
  • the refrigerant pressure difference is reduced by blowing air from the electric fans 21 and 41. Further, the opening of the pressure reducing valve 30 is increased to further reduce the refrigerant pressure difference. For this reason, the torque output from the rotor 13 to the compression mechanism 11 can be reduced. Therefore, the amount of heat generated from the inverter circuit 51 can be reduced.
  • FIG. 14 is a flowchart showing compressor control processing according to the fourth embodiment.
  • step S107 is arranged between steps S106 and S108.
  • the control circuit 55 of the present embodiment is executing the stop control of the rotor 13 in step S106 in step S107, differential pressure determination information is acquired.
  • the differential pressure determination information of the present embodiment the temperature of the inverter circuit 51 detected by the temperature sensor 58 is used.
  • the temperature detected by the temperature sensor 58 is determined by the heat generated from the inverter circuit 51 when NO is determined in step S105.
  • the temperature detected by the temperature sensor 58 is changed by the three-phase alternating current flowing from the inverter circuit 51 to the stator coil 14 by the normal control in step S103 immediately before the execution of the stop control in step S106. Therefore, there is a correlation between the temperature detected by the temperature sensor 58 and the torque immediately before the execution of the stop control in step S106.
  • the torque immediately before execution of the stop control in step S106 and the refrigerant pressure difference immediately before execution of the stop control in step S106. Therefore, the refrigerant pressure difference can be estimated from the temperature detected by the temperature sensor 58.
  • FIG. 15 shows an electric circuit configuration of the driving device 50 of the fifth embodiment. Elements having the same reference numerals in FIG. 15 and FIG. 1 are the same, and the description thereof is omitted.
  • a neutral point 14 x of the stator coil 14 of the present embodiment is connected to the ground via a high-voltage power supply 70.
  • the capacitor 52 is connected between the positive electrode bus 51a and the negative electrode bus 51b
  • the capacitor 52 is replaced with the neutral point 14x of the stator coil 14 and the positive electrode bus 51a. You may connect between.
  • FIG. 16 shows an electric circuit configuration of the driving device 50 of the sixth embodiment. Elements with the same reference numerals in FIG. 16 and FIG. 1 are the same, and a description thereof will be omitted.
  • the neutral point 14x of the stator coil 14 of the present embodiment is connected to the ground.
  • a detection value of a current sensor 57 that detects a three-phase alternating current flowing from the inverter circuit 51 to the stator coil 14 may be used as differential pressure determination information.
  • the refrigerant pressure difference can be estimated from the three-phase alternating current detected by the current sensor 57.
  • a three-phase alternating current for causing the three-phase alternating current detected by the current sensor 57 to approach the current command value Is flows from the inverter circuit 51 to the stator coil. For this reason, the three-phase alternating current detected by the current sensor 57 becomes a value close to the current command value Is. Therefore, a value close to the three-phase alternating current flowing from the inverter circuit 51 to the stator coil 14 can be obtained as the current command value Is. Thereby, the refrigerant pressure difference can be estimated from the current command value Is.
  • the refrigerant pressure difference is estimated based on the three-phase alternating current and the current command value Is, and the differential pressure flag is set based on the estimated refrigerant pressure difference.
  • control circuit 55 uses the three-phase alternating current flowing from the inverter circuit 51 to the stator coil 14 as the differential pressure determination information as the differential pressure determination information in step S122.
  • the temperature of the inverter circuit 51 detected by the temperature sensor 58 may be used as the differential pressure determination information.
  • the heat generated from the inverter circuit 51 during execution of the restart control process is changed by the three-phase alternating current flowing from the inverter circuit 51 to the stator coil 14. For this reason, the heat and torque generated from the inverter circuit 51 have a correlation. There is a correlation between the torque and the refrigerant pressure difference. Therefore, the refrigerant pressure difference can be estimated from the temperature of the inverter circuit 51.
  • control circuit 55 receives the stator circuit from the inverter circuit 51 at the time of restart.
  • the magnitude of the starting current as a three-phase alternating current flowing in the coil 14 may be determined by the refrigerant pressure difference.
  • the magnitude of the starting current can be increased as the refrigerant pressure difference becomes larger, and the magnitude of the starting current can be reduced as the refrigerant pressure difference becomes smaller. Therefore, even when the refrigerant pressure difference is small at the time of restart, the amount of heat generated from the switching elements SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6, etc. can be reduced.
  • stator coil 14 that is star-connected in the synchronous motor 12 is used has been described.
  • a delta-connected one may be used as the stator coil 14.
  • control circuit 55 has been described with respect to the example in which the determination of steps S101, S105, and S111 is performed using the ON flag or the OFF flag given from the electronic control device 60. Then, it may be as follows. That is, the control circuit 55 may perform the determinations in steps S101, S105, and S111 using the rotation speed command value Nm.
  • restart control is performed using the two differential pressure start modes A and B or the two differential pressure start modes A ′ and B ′ has been described. Instead of this, restart control may be performed using one differential pressure start mode.
  • the control circuit 55 performs the restart control in step S117 in the start mode N.
  • the restart control in step S118 is performed in the differential pressure start mode A.
  • the present invention is not limited to this, and the control circuit 55 may change the number of times of switching per unit time of the switching elements SW1 to SW6 without using the carrier frequency. That is, the control circuit 55 may change the number of times of switching per unit time of the switching elements SW1... SW6 by a control different from the PWM control process.
  • control circuit 55 may mask the vibration sound generated from the inverter circuit 51 by the operation sound generated from the in-vehicle device other than the electric fans 21 and 41.
  • the drive device 1 may be applied to a vehicle including a traveling engine other than an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the control circuit 55 determines the initial predetermined time for using the carrier wave Ka for the drive circuit 53 based on the refrigerant pressure difference.
  • the control circuit 55 sets an initial predetermined time during which the carrier wave Kb is used for the drive circuit 53 based on the refrigerant pressure difference.
  • Steps S117, S118, S119, S118A, and S119A correspond to the restarting unit.
  • Step S113 corresponds to the determination unit, and switching elements SW1, SW2, and SW3 correspond to the positive bus side switching elements.
  • the switching elements SW4, SW5, and SW6 correspond to the negative electrode bus side switching elements, and Steps S107 and S122 correspond to the calculation unit.
  • Step S106 corresponds to a stop unit
  • step S103 corresponds to a normal control unit
  • steps S115 and S116 correspond to a masking unit or a pressure control unit.
  • the condenser 20 corresponds to the first heat exchanger
  • the electric fan 21 corresponds to the in-vehicle device and the first blower
  • the evaporator 40 corresponds to the second heat exchanger.
  • the electric fan 41 corresponds to the in-vehicle device and the second blower
  • the driving device 50 corresponds to the driving unit.
  • the current sensor corresponds to the current detection unit
  • the temperature sensor 58 corresponds to the temperature detection unit
  • the high-voltage power supply 70 corresponds to the DC power supply.
  • the differential pressure determination information corresponds to the pressure differential information.
  • the memory of the above embodiment is a non-transitional physical storage medium.

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Abstract

圧縮機の駆動装置が、複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６）から構成されるインバータ回路（５１）と、前記複数のスイッチング素子をスイッチングさせる駆動部（５３）と、圧縮機の停止後に圧縮機が再び起動する際、圧縮機の流体吸入口側と流体吐出口側との間の圧力差が所定値以上であるか否かを判定する判定部（Ｓ１１３）と、圧縮機構が再び起動を開始するときの初期の所定時間における前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定して前記駆動部を制御する再起動部（Ｓ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９、Ｓ１１８Ａ、Ｓ１１９Ａ）と、を備え、前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定したときには、前記圧力差が所定値未満であると前記判定部が判定したときに比べて、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を前記再起動部が少なく設定する。

Description

電動圧縮機の駆動装置 関連出願への相互参照
　本出願は、２０１５年７月１４日に出願された日本特許出願番号２０１５－１４０８２３号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
　本開示は、電動圧縮機の駆動装置に関するものである。
　従来、電動圧縮機用の同期モータの駆動装置では、低圧冷媒と高圧冷媒との圧力差に対する起動性と、インバータ回路の寿命の両方を考慮した起動制御が、例えば特許文献１に記載されている。
　この特許文献１では、圧縮機の停止指令が発生されたときのインバータ回路からステータコイルへ流れる電流値に基づいて、次に起動するときにインバータ回路からステータコイルへ流れる起動電流の目標電流値が決められている。
　圧縮機の停止指令が発生されたときの前記電流値が大きいときには、圧力差が大きいとして、目標電流値を大きくしている。圧縮機の停止指令が発生されたときの前記電流値が小さいときには、圧力差が小さいとして、目標電流値を小さくしている。
特開２０１４－３８０２号公報
　上記特許文献１の駆動装置では、上述の如く、圧縮機の停止指令が発生されたときのインバータ回路からステータコイルへ流れる電流値に基づいて、次に起動するときの起動電流の目標電流値を決めている。しかし、前記電流値が大きいときには、圧力差が大きいとして、目標電流値を大きくしている。このため、圧力差が大きいときにはインバータ回路から発生する熱量が多くなる。
　本開示は、圧縮機構の停止後にロータを再び起動する際に圧力差が大きいときにインバータ回路が発熱することを抑えるようにした電動圧縮機の駆動装置を提供することを目的とする。
　本開示の１つの観点によれば、同期電動機のステータコイルから発生する回転磁界によりロータを回転させて、このロータの回転力によって圧縮機構を駆動して流体を圧縮する電動圧縮機の駆動装置は、
　複数のスイッチング素子から構成されるインバータ回路と、
　複数のスイッチング素子をスイッチングさせることにより、直流電源から出力される直流電圧に基づいてインバータ回路からステータコイルに交流電流を流してステータコイルから回転磁界を発生させる駆動部と、
　圧縮機構の停止後に圧縮機構が再び起動する際、圧縮機構の流体吸入口側と流体吐出口側との間の圧力差が所定値以上であるか否かを判定する判定部と、
　圧縮機構が再び起動を開始するときの初期の所定時間における複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定して、圧縮機構が再び起動するときにロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流をインバータ回路からステータコイルに流すように駆動部を制御する再起動部と、を備え、
　圧力差が所定値以上であると判定部が判定したときには、圧力差が所定値未満であると判定部が判定したときに比べて、複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を再起動部が少なく設定する。
　これによれば、圧力差が所定値以上であるときには、圧力差が所定値未満であるときに比べて、ロータが再び起動を開始するときの初期の所定時間における単位時間あたりのスイッチング回数を少なくすることができる。このため、圧縮機構の停止後に再びロータを起動する場合において圧力差が大きいときにインバータ回路が発熱することを抑えることができる。
　但し、スイッチング回数とは、複数のスイッチング素子において、オン、オフのうち一方の状態から他方の状態に変化する回数のことである。正極母線側スイッチング素子は、複数のスイッチング素子のうち正極母線に接続されているスイッチング素子である。負極母線側スイッチング素子は、複数のスイッチング素子のうち負極母線に接続されているスイッチング素子である。
　また、別の観点によれば、電動圧縮機の駆動装置は、動作に伴って動作音を発生する車載装置を備える自動車に適用され、
　圧力差が所定値以上であると判定部が判定した場合において、車載装置を動作させる制御を行うマスキング部を備え、
　相毎の一対のスイッチング素子がスイッチングする際にキャリア周波数に起因してインバータ回路から振動音が発生するときにマスキング部が車載装置から動作音を発生させるようになっている。
　これによれば、インバータ回路からの振動音を車載装置からの動作音によってマスキングして、インバータ回路からの振動音が乗員等に違和感を与えること未然に防ぐことができる。
第１実施形態における冷凍サイクル装置の電気的構成を示す図である。 図１の制御回路の圧縮機制御処理を示すフローチャートである。 図２中の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。 図１の駆動回路で用いられる相毎の電圧指令波とキャリア波とを示す図である。 図１の駆動回路で用いられる相毎の電圧指令波とキャリア波とを示す図である。 図１の駆動回路で用いられる相毎の電圧指令波とキャリア波とを示す図である。 第１実施形態において再起動時におけるキャリア周波数の変化を示す図である。 第１実施形態において再起動時におけるキャリア周波数の変更に伴って損失の低下を示す模式図である。 第１実施形態においてキャリア周波数および損失の関係を示すヒストグラムである。 第２実施形態の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。 第２実施形態において再起動時におけるキャリア周波数の変化を示す図である。 第３実施形態の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。 第３実施形態において再起動時におけるキャリア周波数の変化を示す図である。 第４実施形態の制御回路の圧縮機制御処理を示すフローチャートである。 第５実施形態における駆動装置の電気的構成を示す図である。 第６実施形態における駆動装置の電気的構成を示す図である。
　以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
　（第１実施形態）
　図１に本開示に係る電動圧縮機の駆動装置が適用された冷凍サイクル装置１の第１実施形態を示す。冷凍サイクル装置１は、自動車に搭載された車載冷凍サイクル装置である。本実施形態の自動車は、走行用モータを備える電気自動車やハイブリット自動車である。
　冷凍サイクル装置１は、車載空調装置を構成するものであって、電動圧縮機１０、凝縮器２０、減圧弁３０、蒸発器４０、駆動装置５０、および電子制御装置６０を備える。
　電動圧縮機１０は、圧縮機構１１、および同期電動機１２を備える。圧縮機構１１は、同期電動機１２のロータ１３の回転力によって冷媒（すなわち流体）を吸入して圧縮して吐出する。圧縮機構１１としては、例えばスクロール式圧縮機やロータリ式圧縮機が用いられる。
　同期電動機１２は、ロータ１３およびステータコイル１４を備える。ロータ１３は、回転軸１３ａを通して回転力を圧縮機構１１に出力する。ロータ１３としては、例えば複数の永久磁石が埋め込まれたものが用いられる。
　ステータコイル１４は、Ｕ相コイル１４ａ、Ｖ相コイル１４ｂ、およびＷ相コイル１４ｃをスター結線して中性点１４ｘを備える。ステータコイル１４は、ロータ１３に回転磁界を与える。
　凝縮器２０は、圧縮機構１１から吐出される高圧冷媒を電動ファン２１から送風される車室外空気により冷却する熱交換器である。電動ファン２１は、凝縮器２０を通過する車室外空気の流れを発生させる。凝縮器２０および電動ファン２１は、自動車のエンジンルーム内に配置されている。
　減圧弁３０は、凝縮器２０によって冷却された高圧冷媒を減圧する。具体的には、減圧弁３０は、凝縮器２０の冷媒出口および蒸発器４０の冷媒入口の間の冷媒通路の断面積を制御する弁体３１、およびこの弁体を駆動する電動アクチュエータ３２から構成されている。
　蒸発器４０は、減圧弁３０により減圧された低圧冷媒により電動ファン４１から送風される車室内空気を冷却する。電動ファン４１は、蒸発器４０を通過する車室内空気の流れを発生させる。蒸発器４０および電動ファン４１は、車室内のうちインストメントパネルの下側に配置されて、車室内空調装置を構成する。
　駆動装置５０は、インバータ回路５１、コンデンサ５２、駆動回路５３、検出回路５４、制御回路５５、電圧センサ５６、電流センサ５７、および温度センサ５８を備える。
　インバータ回路５１は、高圧電源７０の出力電圧に基づいて三相交流電流をステータコイル１４に流す。高圧電源７０は、インバータ回路５１等に直流電圧を出力する直流電源である。インバータ回路５１は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６およびダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６から構成されている。
　スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４は負極母線５１ｂと正極母線５１ａとの間に直列接続されている。スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５は負極母線５１ｂと正極母線５１ａとの間で直列接続されている。スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６は負極母線５１ｂと正極母線５１ａとの間で直列接続されている。
　正極母線５１ａは、高圧電源７０の正極電極に接続され、負極母線５１ｂは、高圧電源７０の負極電極に接続されている。
　スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４は、Ｗ相に対応するように設けられており、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４の共通接続点Ｔ１は、Ｗ相コイル１４ｃに接続されている。スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５は、Ｖ相に対応するように設けられており、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５の共通接続点Ｔ２は、Ｖ相コイル１４ｂに接続されている。スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６は、Ｕ相に対応するように設けられており、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６の共通接続点Ｔ３は、Ｕ相コイル１４ａに接続されている。
　なお、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラスイッチング素子や電界効果型スイッチング素子等の半導体スイッチング素子が用いられている。
　ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６のうち対応するスイッチング素子に逆並列になるように配置されている。
　コンデンサ５２の正極電極は、インバータ回路５１の正極母線５１ａに接続されている。コンデンサ５２の負極電極は、インバータ回路５１の負極母線５１ｂに接続されている。
　コンデンサ７１の正極電極は、高圧電源７０の正極電極に接続され、コンデンサ７１の負極電極は、高圧電源７０の負極電極に接続されている。コンデンサ５２の正極電極とコンデンサ７１の正極電極との間には、コイル７２が接続されている。
　本実施形態のコイル７２、コンデンサ５２、７１は、正極母線５１ａおよび負極母線５１ｂの間に電圧を安定させるＬＣフィルタを構成する。
　駆動回路５３は、ＰＷＭ制御処理によってインバータ回路５１をスイッチング動作させるパルス状の制御信号を出力する。ＰＷＭ制御処理は、制御回路５５から与えられる電圧指令波とキャリア波との比較に応じてインバータ回路５１をスイッチング動作させる処理である。本実施形態のキャリア波は、基準電位（具体的には、零電位）から正極側および負極側に電圧が周期的に変化する三角波である。
　検出回路５４は、センサ５６、５７、５８の各検出信号を制御回路５５の演算処理で使用される状態量に変換する。電圧センサ５６は、コンデンサ５２の正極電極および負極電極の間の電圧を検出する電圧センサである。本実施形態の電圧センサ５６としては、抵抗分圧方式等のセンサが用いられる。
　電流センサ５７は、Ｕ相電流ｉｕ、Ｖ相電流ｉｖ、およびＷ相電流ｉｗをそれぞれ検出する。Ｕ相電流ｉｕは、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６の共通接続点Ｔ３からＵ相コイル１４ａに流れる電流である。Ｖ相電流ｉｖは、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５の共通接続点Ｔ２からＶ相コイル１４ｂに流れる電流である。Ｗ相電流ｉｗは、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４の共通接続点Ｔ１からＷ相コイル１４ｃに流れる電流である。
　なお、図１中電流ｉｕ、１ｖ、ｉｗの電流の流れる方向は、それぞれ各矢印の方向を正とする。本実施形態の電流センサ５７は、カレントトランス方式、ホール素子方式、およびシャント抵抗方式等の電流センサが用いられる。
　温度センサ５８は、インバータ回路５１の温度を検出するセンサである。本実施形態では、温度センサ５８としては、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、・・・・ＳＷ６のうちいずれかの表面温度や雰囲気温度を検出する温度センサを用いる。
　制御回路５５は、マイクロコンピュータ、メモリ、タイマ等から構成され、検出回路５４の出力信号と電子制御装置６０から与えられる回転数指令値Ｎｍとに基づいて、駆動回路５３を介してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６を制御する制御処理を実行する。
　電子制御装置６０は、エアコンＥＣＵである。電子制御装置６０は、エアコンスイッチ６１や各種の空調センサの出力信号に基づいて、空調制御処理を実行する。空調制御処理では、電子制御装置６０は、駆動装置５０を介して同期電動機１２を制御するとともに、電動ファン２１、４１、および減圧弁３０を制御する。エアコンスイッチ６１は、乗員の操作によって、電動圧縮機１０の運転、および停止を指令するスイッチである。
　なお、電子制御装置６０、駆動回路５３、検出回路５４、および制御回路５５は、低圧電源の出力電圧によって動作する。低圧電源は、その出力電圧が高圧電源７０の出力電圧よりも低く設定されている。
　次に、本実施形態の冷凍サイクル装置１の作動について説明する。
　まず、電子制御装置６０は、エアコンスイッチ６１や各種の空調センサの出力信号に基づいて、圧縮機構１１を起動させるべきか否かを繰り返し判定する。そして電子制御装置６０は、この判定毎に判定結果に基づいて、ＯＮフラグ或いはＯＦＦフラグを動作フラグとして制御回路５５に出力する。ＯＮフラグは、制御回路５５に対して圧縮機構１１を起動させる起動指令である。ＯＦＦフラグは、制御回路５５に対して圧縮機構１１を停止させる停止指令である。
　さらに、電子制御装置６０は、エアコンスイッチ６１や各種の空調センサの出力信号に基づいて、回転数指令値Ｎｍを求める。回転数指令値Ｎｍは、ロータ１３の目標回転数である。
　制御回路５５は、図２、図３に示すフローチャートにしたがって、圧縮機制御処理を実行する。図２は圧縮機制御処理を示すフローチャートである。図３は、図２中の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。
　圧縮機制御処理の実行は、電源スイッチがオンされて低圧電源から制御回路５５に直流電力が供給されたときに、開始される。
　まず、制御回路５５は、ステップＳ１００では、電子制御装置６０から動作フラグを取得する。次に、この取得した動作フラグはＯＮフラグであるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。そして、動作フラグがＯＦＦフラグであるときにはステップＳ１０１でＮＯと判定して、ステップＳ１００に戻る。このため、動作フラグとしてのＯＦＦフラグを繰り返し取得する場合には、ステップＳ１００における動作フラグの取得処理およびステップＳ１０１のＮＯ判定を繰り返す。
　その後、動作フラグとしてのＯＮフラグを取得したときにはステップＳ１０１でＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップＳ１０２において起動制御を実行する。本実施形態の起動制御としては、ロータ１３の回転を開始させてロータ１３の回転数を所定回転数Ｎｃまで徐々に上昇させる強制転流制御を実行する。
　なお、所定回転数Ｎｃは、ステータコイル１４に発生する誘起電圧が所定値以上になり、制御回路５５がセンサ５６、５７の検出値によってロータ１３の回転数を求めることが可能になるロータ１３の回転数である。
　具体的には、制御回路５５は、ロータ１３の実際の回転数Ｎａを所定回転数Ｎｃまで徐々に上昇させるための電圧指令波を算出する。この電圧指令波は、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流の大きさがロータ１３の回転を開始できる所定電流値となるように設定される。以下、説明の便宜上、強制転流制御で用いられる電圧指令波を電圧指令波ＶＳとする。電圧指令波ＶＳは、図４に例示されている。
　電圧指令波ＶＳは、相毎の電圧指令波をなすもので、Ｕ相指令波ＶＵ、Ｖ相指令波ＶＶ、およびＷ相指令波ＶＷから構成される三相の指令波である。指令波ＶＵ、ＶＶ、ＶＷは、キャリア波Ｋｎの基準電位と同一電位の基準電位から正極側および負極側に電圧が周期的に変化する正弦波である。
　本実施形態のキャリア波Ｋｎは、図４に示すように、基準電位（具体的には、零電位）から正極側および負極側に電圧が周期的に変化する三角波である。キャリア波Ｋｎの波高値ＶＢとしては、電圧センサ５６の検出値が設定される。この場合、キャリア波Ｋｎの周波数（以下、キャリア周波数という）としてｆｐｗｍ１が用いられる。
　制御回路５５は、このようなキャリア波Ｋｎと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。このため、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎとを相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。
　Ｕ相指令波ＶＵは、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６に対応している。Ｕ相指令波ＶＵがキャリア波Ｋｎより大きいときには、駆動回路５３は、正極母線５１ａ側のスイッチング素子ＳＷ３をオンして負極母線５１ｂ側のスイッチング素子ＳＷ６をオフする。Ｕ相指令波ＶＵがキャリア波Ｋｎより小さいときには、駆動回路５３は、スイッチング素子ＳＷ３をオフしてスイッチング素子ＳＷ６をオンする。
　Ｖ相指令波ＶＶは、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５に対応している。駆動回路５３は、Ｕ相指令波ＶＵの場合と同様に、Ｖ相指令波ＶＶとキャリア波Ｋｎとの比較に応じて、正極母線５１ａ側のスイッチング素子ＳＷ２および負極母線５１ｂ側のスイッチング素子ＳＷ５のうち一方のスイッチング素子をオフして、他方のスイッチング素子をオンする。
　駆動回路５３は、同様に、Ｗ相指令波ＶＷとキャリア波Ｋｎとの比較に応じて、正極母線５１ａ側のスイッチング素子ＳＷ１および負極母線５１ｂ側のスイッチング素子ＳＷ４のうち一方のスイッチング素子をオフして、他方のスイッチング素子をオンする。
　駆動回路５３は、このようにスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定し、この決定された情報を含む制御信号を求めることになる。駆動回路５３は、このような制御信号をインバータ回路５１に出力する。このため、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６がスイッチング動作する。これに伴い、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流がステータコイル１４に流れる。このため、ステータコイル１４から回転磁界が発生する。これに伴い、ロータが回転磁界に同期して回転する。これにより、ロータ１３の回転数を所定回転数Ｎｃまで徐々に上昇させることができる。
　次に制御回路５５は、ステップＳ１０３において、通常制御処理を実行する。まず、電子制御装置６０から指令される回転数指令値Ｎｍに基づいて電流指令値Ｉｓを求める。電流指令値Ｉｓは、インバータ回路５１からステータコイル１４に出力されるべき目標値としての三相交流電流の大きさおよび位相を示す情報である。
　ここで、電圧センサ５６の検出値、および電流センサ５７の検出値に基づいてロータ１３の実際の回転数Ｎａを求める。そして、実際の回転数Ｎａを回転数指令値Ｎｍに近づけるとともに、電流センサ５７の検出値を電流指令値Ｉｓに近づけるための電圧指令波を求める。電圧指令波は、Ｕ相指令波、Ｖ相指令波、およびＷ相指令波からなるものである。以下、通常制御処理で用いられる電圧指令波を強制転流制御で用いられる電圧指令波ＶＳと区別するために、通常制御処理で用いられる電圧指令波を電圧指令波ＶＳａとする。
　さらに制御回路５５は、キャリア周波数がｆｐｗｍ１であるキャリア波Ｋｎと電圧指令波ＶＳａとを駆動回路５３に設定する。このため、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳａとキャリア波Ｋｎと相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。駆動回路５３は、この決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。
　このため、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６がスイッチング動作する。これに伴い、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流がステータコイル１４に流れる。このため、ステータコイル１４から回転磁界が発生する。これに伴い、ロータが回転磁界に同期して回転する。これにより、ロータ１３の回転数を回転数指令値Ｎｍに追従させるようにロータ１３の回転数を制御することができる。
　このように制御されるロータ１３の回転力によって圧縮機構１１が駆動される。このため、圧縮機構１１が蒸発器４０の冷媒出口側から冷媒を吸入して圧縮して高圧冷媒を吐出する。このため、高圧冷媒は凝縮器２０において、電動ファン２１から送風される車室外空気により冷却される。この冷却された高圧冷媒は、減圧弁３０によって減圧される。そして、この減圧された低圧冷媒は、蒸発器４０において、電動ファン４１から送風される車室内空気から吸熱して蒸発する。
　なお、電動ファン２１、４１、および減圧弁３０の電動アクチュエータ３２は、電子制御装置６０によって制御される。
　次に、ステップＳ１０４において、電子制御装置６０から動作フラグを取得する。さらに、圧縮機構１１の冷媒吸入口側および冷媒吐出口側の間の冷媒圧力差を示す差圧判定情報を取得する（ステップＳ１０７）。
　本実施形態の差圧判定情報としては、例えば、温度センサ５８によって検出されるインバータ回路５１の温度が用いられる。
　ここで、ロータ１３から圧縮機構１１に出力されるトルク（以下、単にトルクともいう）と、冷媒圧力差とは、相関関係を有する。トルクは、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流によって発生するため、トルクと三相交流電流とは相関関係を有する。さらに、インバータ回路５１から発生する熱は、三相交流電流の大きさによって変化するため、熱と三相交流電流とは、相関関係を有する。このため、冷媒圧力差と熱とは相間関係を有する。したがって、温度センサ５８の検出温度によって冷媒圧力差を推定することができる。
　次に制御回路５５は、このステップＳ１０４で取得した動作フラグはＯＮフラグであるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。動作フラグがＯＮフラグであるときにはＹＥＳとステップＳ１０５で判定する。これに伴い、ステップＳ１０３に戻る。このため、動作フラグがＯＮフラグである限り、通常制御処理（ステップＳ１０３）、動作フラグ取得処理（ステップＳ１０４）、差圧判定情報取得処理（ステップＳ１０７）、およびステップＳ１０５のＹＥＳ判定を繰り返し実行する。
　そして制御回路５５は、ステップＳ１０７を実行する毎に、差圧判定情報を繰り返し取得する。このため、Ｎ回目のステップＳ１０７で取得した差圧判定情報を、（Ｎ－１）回目のステップＳ１０７で取得した差圧判定情報に置き換えてメモリに記憶する。Ｎ、（Ｎ－１）は、ステップＳ１０７の実行回数である。
　その後、ステップＳ１０４において電子制御装置６０から動作フラグとしてＯＦＦフラグを取得すると、ステップＳ１０５でＮＯと判定して、タイマによるカウントを開始する。タイマは、ステップＳ１０５でＮＯと判定してから経過した時間をカウントするタイマである。以下、タイマにより計測された時間を計測時間ｔという。
　次のステップＳ１０６に移行して、ロータ１３を停止させる停止制御処理を行う。具体的には、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６を全てオフさせる制御信号を駆動回路５３からインバータ回路５１に出力させる。これに伴い、インバータ回路５１は、インバータ回路５１からステータコイル１４に三相交流電流を流すことを止める。これにより、ロータ１３、および圧縮機構１１が停止する。
　次に制御回路５５は、ステップＳ１０８において、上記ステップＳ１０７で取得した差圧判定情報に基づいて差圧フラグをメモリに設定する。
　具体的には、温度センサ５８の検出温度が温度Ｔａ未満であるときには、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であるとして、差圧フラグとしての差圧フラグＮをメモリに設定する。
　温度センサ５８の検出温度が温度Ｔａ以上で、かつ温度Ｔｂ未満であるときには、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上、かつ閾値Ｓ２未満であるとして、差圧フラグとしての差圧フラグＡをメモリに設定する。なお、温度Ｔｂは温度Ｔａより大きい。また、閾値Ｓ２は閾値Ｓ１より大きい。
　温度センサ５８の検出温度が温度Ｔｂ以上であるときには、冷媒圧力差が閾値Ｓ２以上であるとして、差圧フラグとしての差圧フラグＢをメモリに設定する。
　このようにインバータ回路５１の温度に基づいて差圧フラグをメモリに記憶することができる。
　次に、ステップＳ１０９では、電子制御装置６０から動作フラグを取得する。次に、ステップＳ１１０において、タイマによりカウントされた計測時間ｔが所定時間以上であるか否かを判定する。
　ここで、計測時間ｔが所定時間未満であるときには、ステップＳ１１０でＮＯと判定する。次に、上記ステップＳ１０９で取得した動作フラグがＯＦＦフラグであるときにはＮＯとステップＳ１１１で判定して、ステップＳ１０９に戻る。このため、計測時間ｔが所定時間未満であり、かつ動作フラグがＯＦＦフラグである限り、動作フラグ取得処理（ステップＳ１０９）、ステップＳ１１０のＮＯ判定、およびステップＳ１１１のＮＯ判定を繰り返す。
　また、タイマによりカウントされた計測時間ｔが所定時間未満であり、かつステップＳ１０９で取得した動作フラグはＯＮフラグであるときには、ステップＳ１１０でＮＯと判定して、かつステップＳ１１１でＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップＳ１２０の再起動制御処理を実行する。図３は、ステップＳ１２０の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。
　制御回路５５は、再起動制御処において、まず図３のステップＳ１１３において、メモリに設定された差圧フラグが差圧フラグＡ、差圧フラグＢ、および差圧フラグＮのうちいずれであるかを判定する。
　まず、上記ステップＳ１１３において、差圧フラグが差圧フラグＮであると判定したきには、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であるとして、電動ファン２１、４１の動作を開始するために制御信号を電子制御装置６０に出力する。このため、電子制御装置６０が電動ファン２１、４１を制御して電動ファン２１、４１による送風を開始させる。したがって、凝縮器２０を通過する車室外空気の空気流れと、蒸発器４０を通過する車室内空気の空気流れとが発生する（ステップＳ１１４）。
　これに加えて制御回路５５は、起動モードＮにおいて強制転流制御によって圧縮機構１１の再起動制御を行う（ステップＳ１１７）。
　具体的には、ＰＷＭ制御処理で用いる図４に示すキャリア波Ｋｎと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。キャリア波Ｋｎは、キャリア周波数がｆｐｗｍ１であるキャリア波である。
　このため、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎとを相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定し、この決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。
　このように制御信号がインバータ回路５１に与えられると、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６がスイッチング動作する。これに伴い、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流がステータコイル１４に流れる。
　したがって、ステータコイル１４から回転磁界が発生する。これに伴い、ロータが回転磁界に同期して回転する。これにより、ロータ１３の回転数を所定回転数Ｎｃまで徐々に上昇させることができる。このとき、圧縮機構１１がロータ１３の回転力により駆動される。
　これにより、圧縮機構１１が低圧冷媒を蒸発器４０の冷媒出口から吸入して圧縮して高圧冷媒を吐出する。凝縮器２０は、圧縮機構１１から吐出される高圧冷媒から車室外空気に放熱させる。減圧弁３０は、凝縮器２０によって冷却された高圧冷媒を減圧する。蒸発器４０は、減圧弁３０により減圧された低圧冷媒によって車室内空気を冷却する。その後、制御回路５５は、ステップＳ１０３に移行する。
　一方、制御回路５５は、上記ステップＳ１１３において、差圧フラグが差圧フラグＡであると判定したとき、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上、かつ閾値Ｓ２未満であるとして、電動ファン２１、４１の動作を開始するために制御信号を電子制御装置６０に出力する。このため、凝縮器２０を通過する車室外空気の空気流れと、蒸発器４０を通過する車室内空気の空気流れとが発生する（ステップＳ１１５）。
　これに加えて制御回路５５は、差圧起動モードＡにおいて強制転流制御によって圧縮機構１１の再起動制御を行う（ステップＳ１１８）。
　まず、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳに用いるキャリア波Ｋａと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。初期の所定時間ＴＳについては図７に例示され、キャリア波Ｋａについては図５に例示される。キャリア波Ｋａは、キャリア周波数がｆｐｗｍ２であるキャリア波である。ｆｐｗｍ２は、ｆｐｗｍ１よりも低いキャリア周波数である。
　このため、駆動回路５３は、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳの間において、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋａと相毎に比較する。そして駆動回路５３は、比較結果に基づいて、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定し、この決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。
　その後、図７に示すように、所定時間ＴＳ以降になると、制御回路５５は、キャリア波Ｋｎと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。
　このように差圧起動モードＡでは、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳには駆動回路５３がキャリア波Ｋａを用いて、所定時間ＴＳ以降になると駆動回路５３がキャリア波Ｋｎを用いる。
　このため、所定時間ＴＳ以降では、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎと相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定し、この決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。
　このような制御信号がインバータ回路５１に出力されることにより、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６がスイッチング動作する。これに伴い、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流がステータコイル１４に流れる。したがって、ステータコイル１４から回転磁界が発生する。
　これに伴い、ロータ１３が回転磁界に同期して回転する。これにより、ロータ１３の回転数を所定回転数Ｎｃまで徐々に上昇させることができる。このとき、圧縮機構１１がロータ１３の回転力により駆動される。これにより、圧縮機構１１が低圧冷媒を吸入して圧縮して高圧冷媒を吐出する。これに伴い、凝縮器２０、減圧弁３０、および蒸発器４０が上述と同様に作動する。その後、制御回路５５は、ステップＳ１０３に移行する。
　一方、制御回路５５は、上記ステップＳ１１３において、差圧フラグが差圧フラグＢであると判定したとき、冷媒圧力差が閾値Ｓ２以上であるとし、電動ファン２１、４１の動作を開始するために制御信号を電子制御装置６０に出力する。このため、凝縮器２０を通過する車室外空気の空気流れと、蒸発器４０を通過する車室内空気の空気流れとが発生する（ステップＳ１１５）。
　これに加えて、差圧起動モードＢにおいて強制転流制御によって圧縮機構１１の再起動制御を行う（ステップＳ１１９）。
　まず、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳに用いるキャリア波Ｋｂと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。キャリア波Ｋｂは図６に例示されている。キャリア波Ｋｂは、キャリア周波数がｆｐｗｍ３であるキャリア波である。ｆｐｗｍ３は、ｆｐｗｍ２よりも低いキャリア周波数である。
　このため、駆動回路５３は、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳにおいて、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｂと相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。そして、駆動回路５３はこの決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。
　そして、所定時間ＴＳ以降になると、制御回路５５は、キャリア波Ｋｎと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定する。
　このため、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎとを相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定し、この決定された情報を含む制御信号をインバータ回路５１に出力する。
　このように差圧起動モードＢでは、圧縮機構１１が再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳには、駆動回路５３がキャリア波Ｋｂを用いて、所定時間ＴＳ以降になると駆動回路５３がキャリア波Ｋｎを用いる。
　ここで、差圧起動モードＢと差圧起動モードＡとは、所定時間ＴＳに駆動回路５３で用いるキャリア周波数が相違するだけで、その他の作動は同様である。このため、差圧起動モードＢにおける圧縮機構１１の再起動制御の説明を簡素化する。
　本実施形態では、差圧起動モードＡ、或いは差圧起動モードＢにおいて、ステップＳ１１８、Ｓ１１９の圧縮機構１１の再起動制御を行う前に、電動ファン２１、４１を作動させる。
　ここで、キャリア周波数ｆｐｗｍ２、ｆｐｗｍ３が人間の可聴周波数の範囲内に入っているときには、インバータ回路５１において、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、・・・ＳＷ６のスイッチング動作に伴って、耳障りな振動音が発生する。この振動音は、キャリア周波数ｆｐｗｍ２、ｆｐｗｍ３に起因して発生する。
　そこで、本実施形態では、ステップＳ１１８、Ｓ１１９における圧縮機構１１の再起動制御の実行中に、上記ステップＳ１１５の送風制御処理により電動ファン２１、４１を送風させる。このとき、電動ファン２１、４１からファンの風切り音や電動モータの回転音が発生する。このような電動ファン２１、４１から発生する動作音がインバータ回路５１や電動圧縮機１０のステータコイル１４から発生する振動音をマスキングすることになる。このため、インバータ回路５１から発生する耳障りな振動音が乗員等に違和感を与えることを未然に防ぐことができる。
　また、制御回路５５が、図２のステップＳ１０５でＮＯと判定してから、ステップＳ１１１でＮＯ判定を繰り返し実行すると、計測時間ｔが長くなる。この場合、冷媒吸入口および冷媒吐出口の間の冷媒圧力差に起因して、圧縮機構１１や減圧弁３０の隙間を通して冷媒が流れるため、冷媒圧力差が小さくなる。
　このため、制御回路５５は、ステップＳ１１１でＮＯ判定を繰り返し実行した後に、計測時間ｔが所定時間以上になると、ステップＳ１１０でＹＥＳと判定する。
　この場合、制御回路５５は、メモリに設定された差圧フラグ、およびタイマによる計測時間ｔを初期化する（ステップＳ１１２）。これにより、メモリに記憶される差圧判定情報および計測時間ｔが破棄されることなる。
　その後、ステップＳ１００に戻る。このため、ステップＳ１００で動作フラグを取得し、この動作フラグがＯＮフラグであるときには、ステップＳ１０１でＹＥＳと判定して、ステップＳ１０２の起動制御を実行する。このため、駆動回路５３は、ＰＷＭ制御処理においてキャリア周波数ｆｐｗｍ１であるキャリア波Ｋｎが用いられる。その後、ステップＳ１０３・・・Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１９、Ｓ１００、Ｓ１０１、Ｓ１０２を繰り返す。
　制御回路５５は、このように圧縮機制御処理を実行することにより、計測時間ｔが所定時間以上になると、ステップＳ１１０でＹＥＳと判定して、メモリに記憶される差圧判定情報や計測時間ｔを破棄する（ステップＳ１１２）。また制御回路５５は、計測時間ｔが所定時間未満で、かつステップＳ１１１でＹＥＳと判定すると、ステップＳ１２０の再起動制御処理を実行する。
　以上説明した本実施形態によれば、駆動装置５０は、インバータ回路５１を備える。インバータ回路５１には、直列接続された一対のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６が相毎に設けられ、正極母線５１ａと負極母線５１ｂとの間に複数対のスイッチング素子が並列接続されている。駆動回路５３は、電圧が周期的に変化する相毎の電圧指令波ＶＳが、電圧が周期的に変化するキャリア波より大きいときには相毎の一対のスイッチング素子のうち正極母線側スイッチング素子をオンして負極母線側スイッチング素子をオフする。また駆動回路５３は、相毎の電圧指令波ＶＳがキャリア波より小さいときには負極母線側スイッチング素子をオンして正極母線側スイッチング素子をオフする。駆動回路５３が相毎の一対のスイッチング素子をオン、オフすることにより、高圧電源７０の出力電圧に基づいてインバータ回路５１からステータコイル１４に三相交流電流を流してステータコイル１４から回転磁界を発生させるようになっている。
　制御回路５５は、圧縮機構１１の起動時にロータ１３の回転数を所定回転数Ｎｃまで上昇させる三相交流電流をインバータ回路５１からステータコイル１４に流すようにインバータ回路５１を駆動回路５３を介して制御する。
　ここで、電動圧縮機１０以外の走行用モータ等の機器で大電力を利用する場合には、電動圧縮機１０を停止させたり、或いは乗員の操作ミス等によりエアコンスイッチ６１をマニュアル操作して電動圧縮機１０を停止させたりするシーンが考えられる。
　このため、電動圧縮機１０を再起動させる条件としてまれに起きる厳しい条件が存在する。例えば、電動圧縮機１０を最大出力で駆動しているときに、突然停止された後、即再起動要求が電子制御装置６０から要求される条件である。電動圧縮機１０が最大出力で駆動していた状況ということは、車載空調装置としては高い空調性能が必要な環境条件であり、できる限り速やかな電動圧縮機１０の再起動が要求される。このため、冷媒圧力差が大きい状態で、電動圧縮機１０を起動させることが必要となる場合がある。
　そこで、制御回路５５は、圧縮機構１１の停止後に駆動回路５３を制御して圧縮機構１１が再び起動するときの冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であるか否かを判定する。制御回路５５は、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であると判定したとき、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であると判定したときに比べて、圧縮機構１１の再び起動を開始するときの初期の所定時間に駆動回路５３で用いられるキャリア波の周波数を少なく設定することを特徴とする。
　以上により、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であるときには、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であるときに比べて、再び起動を開始するときの初期の所定時間ＴＳにおけるスイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６の単位時間あたりのスイッチング回数を少なくすることができる。スイッチング回数とは、スイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６において、オン、オフのうち一方の状態から他方の状態に変化する回数のことである。このため、圧縮機構１１が再び起動する場合において冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であるときに、スイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６、コンデンサ５２、７１、およびコイル７２の損失を小さくすることができる。これにより、再起動時において冷媒圧力差が大きいときに、図８に示すように、インバータ回路５１等の発熱を抑えることができる。
　本実施形態では、制御回路５５は、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であるときキャリア周波数をｆｐｗｍ１（例えば、２０ｋＨｚ）とする。また制御回路５５は、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上で、かつ閾値Ｓ２未満であるときキャリア周波数をｆｐｗｍ２（例えば、１０ｋＨｚ）とする。また制御回路５５は、冷媒圧力差が閾値Ｓ２以上であるときキャリア周波数をｆｐｗｍ３（例えば、５ｋＨｚ）とする。
　ここで、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、・・・ＳＷ６等の損失Ｗは、図９に示すように、キャリア周波数が小さくなるほど、小さくなる。このため、冷媒圧力差が大きくなるほど、損失Ｗを小さくすることができる。したがって、冷媒圧力差が閾値Ｓ２以上であるときには、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上で、かつ閾値Ｓ２未満であるときに比べて、キャリア周波数の下げ幅を増やすことにより、損失Ｗをより一層小さくすることができる。
　このように本実施形態では、図８で示すように、制御回路５５は、キャリア周波数は変化させるが、電動圧縮機１０を駆動するための電流値を変化させない。したがって、冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であっても、同期電動機１２から圧縮機構１１への出力不足等が問題となることはなく、圧縮機構１１が再起動することに支障はない。
　これら効果により、電動圧縮機１０の差圧起動モードＡ、Ｂを実行する際に熱対策や起動電流の増大等をすることなく、また体格を増大することなく、速やかに圧縮機構１１を再起動することが可能である。
　本実施形態では、制御回路５５が電子制御装置６０から動作フラグとしてＯＦＦフラグを繰り返し取得し、かつ上記のステップＳ１０６の停止制御処理を実行後に経過した経過時間が所定時間以上になると、メモリに設定された差圧フラグを初期化する。このため、実際の冷媒圧力差が小さくなった状態で、差圧起動モードＡや差圧起動モードＢで圧縮機構１１の起動を行うことを未然に防止することができる。
　（第２実施形態）
　上記第１実施形態では、再起動時に駆動回路５３に用いるキャリア周波数を冷媒圧力差に基づいて設定した例について説明したが、これに代えて、次のようにする。
　すなわち、本第２実施形態では、再起動時に駆動回路５３で用いるキャリア周波数を冷媒圧力差に基づいて設定し、この設定したキャリア周波数を駆動回路５３に用いる初期の所定時間を冷媒圧力差に基づいて設定する。
　図１０は、第２実施形態の圧縮機制御処理における、ステップＳ１２０の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。図１０のフローチャートは、図３のフローチャートの代替に用いられる。図１０と図３で同一符号が付されたステップにおいては、同一の処理が実行される。図１０中のステップＳ１１８Ａは、図３中のステップＳ１１８の代わりに用いられている。図１０中のステップＳ１１９Ａは、図３中のステップＳ１１９の代わりに用いられている。
　制御回路５５は、ステップＳ１１３において、差圧フラグが差圧フラグＢであると判定したときに、ステップＳ１１６を経てステップＳ１１９Ａに移行して、差圧起動モードＢ’で再起動する。
　このとき、制御回路５５は、再び起動を開始するときの初期の所定時間に用いるキャリア波Ｋａと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定するとともに、キャリア波Ｋａを用いる初期の所定時間としての初期の所定時間ＴＳｂを駆動回路５３に設定する。
　このため、駆動回路５３は、図１１に示すように、初期の所定時間ＴＳｂにおいて、キャリア波Ｋｂに代わるキャリア波Ｋａと電圧指令波ＶＳと比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。
　その後、所定時間ＴＳｂ以降では、制御回路５５は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎを駆動回路５３に設定する。
　したがって、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎと相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。
　制御回路５５は、ステップＳ１１３において、差圧フラグが差圧フラグＡであると判定したときに、ステップＳ１１５を経てステップＳ１１８Ａに移行して、差圧起動モードＡ’で再起動する。
　このとき、制御回路５５は、再び起動を開始するときの初期の所定時間に用いるキャリア波Ｋａと電圧指令波ＶＳとを駆動回路５３に設定するとともに、キャリア波Ｋａを用いる初期の所定時間として、図１１に示す所定時間ＴＳａを、駆動回路５３に設定する。
　このため、駆動回路５３は、初期の所定時間ＴＳａにおいて、キャリア波Ｋａと電圧指令波ＶＳと比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。
　その後、所定時間ＴＳａ以降では、制御回路５５は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎを駆動回路５３に設定する。
　したがって、駆動回路５３は、電圧指令波ＶＳとキャリア波Ｋｎとを相毎に比較してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６のうちいずれをオンさせるかを決定する。
　このように、制御回路５５は、差圧フラグが差圧フラグＡであると判定したときにはキャリア波Ｋａを用いる初期の所定時間を所定時間ＴＳａとする。また制御回路５５は、差圧フラグが差圧フラグＢであると判定したときに、キャリア波Ｋａを用いる初期の所定時間を所定時間ＴＳｂとする。
　ここで、図１１に示すように、所定時間ＴＳａは、所定時間ＴＳｂに比べて短く設定されている。このため、差圧フラグが差圧フラグＢであるときには、差圧フラグが差圧フラグＡである場合に比べて、キャリア波Ｋａを用いる所定時間が長くなる。このため、冷媒圧力差が大きくなるほど、キャリア波Ｋａを用いる時間が長くなる。よって、冷媒圧力差が大きくなるほど、損失Ｗを小さくする時間を長くすることができる。
　（第３実施形態）
　上記第１実施形態では、通常制御処理の実行中に差圧判定情報を取得するようにした例について説明したが、これに代えて、再起動制御処理の実行中に差圧判定情報を取得する本第３実施形態について説明する。
　図１２は、第３実施形態の圧縮機制御処理中におけるステップＳ１２０の再起動制御処理の詳細を示すフローチャートである。図１２のフローチャートは、図３のフローチャートの代わりに用いられる。図１２と図３で同一符号が付されたステップＳにおいては、同一の処理が実行される。図１２は、図３において、ステップＳ１２２、Ｓ１２３、Ｓ１２４を追加したものである。
　本実施形態では、制御回路５５は、ステップＳ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９のいずれかで再起動制御処理を実行した後、ステップＳ１２２において、冷媒圧力差を示す差圧判定情報を取得する。本実施形態の差圧判定情報としては、電流センサ５７によって検出される三相交流電流を差圧判定情報として用いる。
　再起動制御処理の実行中では、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流の大きさは、ロータ１３の回転を開始できる所定電流値に制御され、三相交流電流の位相は、ロータ１３から出力されるトルクによって変化する。トルクと冷媒圧力差は、相関関係にある。このため、三相交流電流によってトルクを求めることができる。よって、電流センサ５７によって検出される三相交流電流によって冷媒圧力差を求めることができる。その後、ステップＳ１２３において、上記ステップＳ１０８と同様、上記ステップＳ１２２で取得した差圧判定情報に基づいて差圧フラグをメモリに設定する。
　ここで、制御回路５５は、ステップＳ１１８の差圧起動モードＡ或いはステップＳ１１９の差圧起動モードＢにおいて圧縮機構１１の再起動制御を実施する前に、ステップＳ１１５或いはステップＳ１１６において、電動ファン２１、４１による送風処理を行う。
　このとき、電動ファン２１によって凝縮器２０を通過する車室外空気の流れが発生する。凝縮器２０では、高圧冷媒から車室外空気に熱が移動する。このため、圧縮機構１１の冷媒吐出口側の高圧冷媒の圧力が小さくなる。
　電動ファン４１によって蒸発器４０を通過する車室内空気の流れが発生する。蒸発器４０では、車室内空気から低圧冷媒に熱が移動する。このため、圧縮機構１１の冷媒吸入口側の低圧冷媒の圧力が高くなる。これにより、冷媒圧力差を小さくなる。
　さらに、制御回路５５が電子制御装置６０を介して減圧弁３０を制御することにより、凝縮器２０の冷媒出口および蒸発器４０の冷媒入口の間の冷媒通路の断面積を大きくする。つまり、減圧弁３０の開度を大きくして、冷媒圧力差をさらに小さくすることができる。
　次のステップＳ１２４において、再起動制御が終了したか否かを判定する。具体的には、電圧センサ５６の検出値、および電流センサ５７の検出値に基づいてロータ１３の実際の回転数Ｎａを求める。この実際の回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃに到達したか否かを判定する。実際の回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃ未満であるときには、再起動制御が終了していないとしてステップＳ１２４においてＮＯと判定する。これに伴い、ステップＳ１１３に戻る。このため、実際の回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃ未満である限り、ステップＳ１１３～Ｓ１１９、Ｓ１２２、Ｓ１２３、およびステップＳ１２４のＮＯ判定を繰り返す。このため、実際の回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃ未満である限り、差圧判定情報を繰り返し取得し、この取得する毎に、メモリに設定される差圧フラグを更新することになる。
　例えば、再起動開始後の１回目のステップＳ１１３において、メモリに設定された差圧フラグが差圧フラグＢであると判定したときには、ステップＳ１１６を経てから、差圧起動モードＢにおいてロータ１３の再起動制御を行う（ステップＳ１１９）。
　その後、１回目よりも後のＮ回目のステップＳ１１３において、メモリに設定された差圧フラグが差圧フラグＡであると判定したときには、ステップＳ１１５を経てから、差圧起動モードＡにおいてロータ１３の再起動制御を行う（ステップＳ１１８）。
　次に、Ｎ回目よりも後のＭ回目のステップＳ１１３において、メモリに設定された差圧フラグが差圧フラグＮであると判定したときには、ステップＳ１１４を経てから、差圧起動モードＮにおいてロータ１３の再起動制御を行う（ステップＳ１１７）。
　このように差圧フラグが差圧フラグＢ、差圧フラグＡ、差圧フラグＮの順に変化するに伴い、図１３に示すように、キャリア周波数がｆｐｗｍ３、ｆｐｗｍ２、ｆｐｗｍ１の順に変化する。
　その後、実際の回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃに到達すると、再起動制御が終了したとしてステップＳ１２４においてＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップＳ１０３に移行する。
　以上説明した本実施形態によれば、再起動制御処理の実行中に差圧判定情報を繰り返し取得し、この取得する毎に、メモリに設定される差圧フラグを更新することになる。このため、冷媒圧力差の変化に伴って駆動回路５３で用いるキャリア周波数を更新することができる。
　本実施形態では、電動ファン２１、４１の送風によって冷媒圧力差を小さくする。さらに、減圧弁３０の開度を大きくして、冷媒圧力差をさらに小さくする。このため、ロータ１３から圧縮機構１１に出力されるトルクを下げることができる。よって、インバータ回路５１から発生する熱量を下げることができる。
　（第４実施形態）
　上記第１実施形態では、ステップＳ１０３の通常制御を実行しているときに、差圧判定情報を取得した例について説明したが、これに代えて、ステップＳ１０６の停止制御を実行しているときに差圧判定情報を取得する本第４実施形態について説明する。
　図１４は、第４実施形態の圧縮機制御処理を示すフローチャートである。図１４と図２で同一符号が付されたステップにおいては、同一の処理が実行される。図１４のフローチャートでは、ステップＳ１０７がステップＳ１０６、Ｓ１０８の間に配置されている。本実施形態の制御回路５５がステップＳ１０７において、ステップＳ１０６のロータ１３の停止制御を実行しているときに、差圧判定情報を取得する。本実施形態の差圧判定情報としては、温度センサ５８によって検出されるインバータ回路５１の温度が用いられる。
　ここで、温度センサ５８の検出温度は、ステップＳ１０５でＮＯと判定したときのインバータ回路５１から発生した熱等によって決まる。温度センサ５８の検出温度は、ステップＳ１０６の停止制御の実行直前にステップＳ１０３の通常制御によってインバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流によって変化する。したがって、温度センサ５８の検出温度と、ステップＳ１０６の停止制御の実行直前のトルクとは、相関関係がある。ステップＳ１０６の停止制御の実行直前のトルクと、ステップＳ１０６の停止制御の実行直前の冷媒圧力差とは、相関関係がある。このため、温度センサ５８の検出温度によって冷媒圧力差を推定することができる。
　（第５実施形態）
　上記第１～第４実施形態では、高圧電源７０を正極母線５１ａと負極母線５１ｂとの間に接続した例について説明したが、これに代えて、図１５に示すように、高圧電源７０をステータコイル１４の中性点１４ｘと負極母線５１ｂとの間に接続してもよい。
　図１５は、本第５実施形態の駆動装置５０の電気回路構成を示す。図１５と図１で同一の符号が付された要素は同一のものであり、それらについての説明を省略する。本実施形態のステータコイル１４の中性点１４ｘは、高圧電源７０を介してグランドに接続されている。
　上記第５実施形態では、コンデンサ５２を正極母線５１ａと負極母線５１ｂとの間に接続した例について説明したが、これに代えて、コンデンサ５２をステータコイル１４の中性点１４ｘと正極母線５１ａとの間に接続してもよい。
　（第６実施形態）
　上記第５実施形態では、高圧電源７０をステータコイル１４の中性点１４ｘと負極母線５１ｂとの間に接続した例について説明したが、これに代えて、図１６に示すように、高圧電源７０をステータコイル１４の中性点１４ｘと正極母線５１ａとの間に接続してもよい。
　図１６は、本第６実施形態の駆動装置５０の電気回路構成を示す。図１６と図１で同一の符号が付された要素は同一のものであり、それらについての説明を省略する。本実施形態のステータコイル１４の中性点１４ｘはグランドに接続されている。
　上記第６実施形態では、コンデンサ５２を正極母線５１ａと負極母線５１ｂとの間に接続した例について説明したが、これに代えて、コンデンサ５２をステータコイル１４の中性点１４ｘと負極母線５１ｂとの間に接続してもよい。
　（他の実施形態）
　（１）上述の第１実施形態では、ステップＳ１０７において、差圧判定情報としては、インバータ回路５１の温度を用いた例について説明したが、これに代えて、（ａ）（ｂ）（ｃ）のようにしてもよい。
　（ａ）インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流を検出する電流センサ５７の検出値を差圧判定情報として用いてもよい。
　ここで、トルクと冷媒圧力差とは、相関関係にある。三相交流電流とトルクは、相関関係にある。このため、電流センサ５７によって検出される三相交流電流によって冷媒圧力差を推定することができる。
　（ｂ）電流指令値Ｉｓを差圧判定情報として用いる。
　ステップＳ１０３の通常制御処理では、電流センサ５７により検出される三相交流電流を電流指令値Ｉｓに近づけるための三相交流電流がインバータ回路５１からステータコイル１４に流れる。このため、電流センサ５７により検出される三相交流電流は、電流指令値Ｉｓに近い値になる。したがって、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流に近い値を電流指令値Ｉｓとして求めることができる。これにより、電流指令値Ｉｓによって冷媒圧力差を推定することができる。
　このように、三相交流電流や電流指令値Ｉｓによって冷媒圧力差を推定し、この推定した冷媒圧力差によって差圧フラグを設定することになる。
　（ｃ）上記（ａ）で求められた冷媒圧力差、上記（ｂ）で求められた冷媒圧力差、およびインバータ回路５１の温度で求められた冷媒圧力差のうち、いずれか２つ以上の冷媒圧力差の平均値をステップＳ１０７の差圧判定情報として用いてもよい。
　（２）上述の第３実施形態では、制御回路５５は、ステップＳ１２２において、差圧判定情報としては、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流を差圧判定情報として用いた例について説明したが、これに代えて、差圧判定情報として温度センサ５８によって検出されるインバータ回路５１の温度を用いてもよい。
　ここで、再起動制御処理の実行時にインバータ回路５１から発生する熱は、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流によって変化する。このため、インバータ回路５１から発生する熱とトルクとは、相関関係にある。トルクと冷媒圧力差とは、相関関係にある。したがって、インバータ回路５１の温度によって冷媒圧力差を推定することができる。
　（３）上述の各実施形態では、電動圧縮機１０を冷凍サイクル装置１に適用した例について説明したが、これに代えて、冷凍サイクル装置１以外の装置に電動圧縮機１０を適用してもよい。
　（４）上述の各実施形態では、キャリア波として、基準電位から正極側および負極側に電圧が周期的に変化する三角波を用いた例を示した。しかし、これに代えて、基準電位から正極側および負極側に電圧が周期的に変化する波ならば、三角波以外の鋸波を用いてもよい。
　（５）上述の各実施形態では、多相交流同期電動機として三相交流同期電動機を用いた例を示したが、これに限らず、多相交流同期電動機として、２相、或いは、４相以上の多相交流同期電動機を用いてもよい。
　（６）上述の各実施形態では、再起動時において、冷媒圧力差によってキャリア周波数を決めた例について説明したが、これに加えて、制御回路５５は、再起動時において、インバータ回路５１からステータコイル１４に流れる三相交流電流としての起動電流の大きさを冷媒圧力差によって決めてもよい。
　例えば、冷媒圧力差が大きくなるほど、起動電流の大きさを大きくし、冷媒圧力差が小さくなるほど、起動電流の大きさを小さくすることができる。これにより、再起動時において冷媒圧力差が小さい場合にも、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６等から発生する熱量を小さくすることができる。
　（７）上述の各実施形態では、同期電動機１２においてスター結線したステータコイル１４を用いた例について説明したが、これに代えて、ステータコイル１４としてはデルタ結線したものを用いてもよい。
　（８）上述の各実施形態では、制御回路５５は、電子制御装置６０から与えられるＯＮフラグ或いはＯＦＦフラグを用いてステップＳ１０１、Ｓ１０５、Ｓ１１１の判定を行った例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。すなわち、制御回路５５は、回転数指令値Ｎｍを用いてステップＳ１０１、Ｓ１０５、Ｓ１１１の判定を行ってもよい。
　（９）上述の各実施形態では、２つの差圧起動モードＡ、Ｂ、或いは、２つの差圧起動モードＡ’、Ｂ’を用いて、再起動制御を行った例について説明したが、これに代えて、１つの差圧起動モードを用いて再起動制御を行ってもよい。
　例えば、制御回路５５は、冷媒圧力差が閾値Ｓ１未満であるときには、起動モードＮでステップＳ１１７の再起動制御を行う。冷媒圧力差が閾値Ｓ１以上であるときには、差圧起動モードＡでステップＳ１１８の再起動制御を行う。
　（１０）上記各実施形態では、ステップＳ１１５、Ｓ１１６の送風処理において電動ファン４１、２１をそれぞれ動作させた例について説明したが、これに代えて、制御回路５５は、ステップＳ１１５、Ｓ１１６送風処理において電動ファン４１、２１のうちいずれか一方を動作させてもよい。
　（１１）上記各実施形態では、駆動回路５３によってＰＷＭ制御処理を実施した例について説明したが、これに代えて、制御回路５５によってＰＷＭ制御処理を実施してもよい。
　（１２）上記各実施形態では、キャリア周波数を変えることにより、スイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６の単位時間あたりのスイッチング回数を変えた例について説明した。しかし、これに限らず、制御回路５５は、キャリア周波数を用いることなく、スイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６の単位時間あたりのスイッチング回数を変えてもよい。すなわち、制御回路５５は、ＰＷＭ制御処理とは異なる制御によってスイッチング素子ＳＷ１・・・ＳＷ６の単位時間あたりのスイッチング回数を変えてもよい。
　（１３）上記各実施形態では、電動ファン２１、４１から発生する動作音によってインバータ回路５１から発生する振動音をマスキングした例について説明した。しかし、これに代えて、制御回路５５は、電動ファン２１、４１以外の車載装置から発生する動作音によってインバータ回路５１から発生する振動音をマスキングしてもよい。
　（１４）上記各実施形態では、駆動装置５０を電気自動車やハイブリット自動車に適用した例について説明した。しかし、これに代えて、電気自動車やハイブリット自動車以外で、走行用エンジンを備える自動車に、駆動装置１を適用してもよい。
　（１５）上記第２実施形態では、キャリア波Ｋａを駆動回路５３に用いる初期の所定時間を冷媒圧力差に基づいて設定した例について説明したが、これに代えて、次の（ａ）（ｂ）のようにしてもよい。（ａ）上記第３、第４、第５、第６の実施形態および他の実施形態において、制御回路５５は、キャリア波Ｋａを駆動回路５３に用いる初期の所定時間を冷媒圧力差に基づいて設定する。（ｂ）上記第１実施形態および他の実施形態において、制御回路５５は、キャリア波Ｋｂを駆動回路５３に用いる初期の所定時間を冷媒圧力差に基づいて設定する。
　（１６）なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
　ステップＳ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９、Ｓ１１８Ａ、Ｓ１１９Ａが再起動部に対応している。ステップＳ１１３が判定部に対応し、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３が正極母線側スイッチング素子に対応している。スイッチング素子ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６が負極母線側スイッチング素子に対応し、ステップＳ１０７、ステップＳ１２２が算出部に対応している。
　ステップＳ１０６が停止部に対応し、ステップＳ１０３が通常制御部に対応し、ステップＳ１１５、Ｓ１１６がマスキング部、或いは圧力制御部に対応している。凝縮器２０が第１熱交換器に対応し、電動ファン２１が車載装置、第１送風機に対応し、蒸発器４０が第２熱交換器に対応している。
　電動ファン４１が車載装置、第２送風機に対応し、駆動装置５０が駆動部に対応している。電流センサが電流検出部に対応し、温度センサ５８が温度検出部に対応し、高圧電源７０が直流電源に対応している。また、差圧判定情報が圧力差情報に対応している。なお、上記実施形態のメモリは、非遷移的実体的記憶媒体である。

Claims (11)

  1. 　同期電動機（１２）のステータコイル（１４）から発生する回転磁界によりロータ（１３）を回転させて、このロータの回転力によって圧縮機構（１１）を駆動して流体を圧縮する電動圧縮機（１０）の駆動装置であって、
    　複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６）から構成されるインバータ回路（５１）と、
    　前記複数のスイッチング素子をスイッチングさせることにより、直流電源（７０）から出力される直流電圧に基づいて前記インバータ回路から前記ステータコイルに交流電流を流して前記ステータコイルから前記回転磁界を発生させる駆動部（５３）と、
    　前記圧縮機構の停止後に前記圧縮機構が再び起動する際、前記圧縮機構の流体吸入口側と流体吐出口側との間の圧力差が所定値以上であるか否かを判定する判定部（Ｓ１１３）と、
    　前記圧縮機構が再び起動を開始するときの初期の所定時間における前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定して、前記圧縮機構が再び起動するときに前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すように前記駆動部を制御する再起動部（Ｓ１１７、Ｓ１１８、Ｓ１１９、Ｓ１１８Ａ、Ｓ１１９Ａ）と、を備え、
    　前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定したときには、前記圧力差が所定値未満であると前記判定部が判定したときに比べて、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を前記再起動部が少なく設定する電動圧縮機の駆動装置。
  2. 　前記複数のスイッチング素子は、直列接続された一対のスイッチング素子を相毎に構成することにより、複数対のスイッチング素子を構成し、前記複数対のスイッチング素子は、正極母線（５１ａ）と負極母線（５１ｂ）との間にて並列接続されており、
    　前記再起動部は、前記ロータの回転数を所定回転数まで上昇させる交流電流を前記インバータ回路から前記ステータコイルに流すために、電圧が周期的に変化する前記相毎の電圧指令波を設定し、
    　前記駆動部は、前記相毎の電圧指令波が、電圧が周期的に変化するキャリア波より大きいときには前記相毎の一対のスイッチング素子のうち正極母線側スイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）をオンして負極母線側スイッチング素子（ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６）をオフし、前記相毎の前記電圧指令波が前記キャリア波より小さいときには前記負極母線側スイッチング素子をオンして前記正極母線側スイッチング素子をオフし、
    　さらに前記再起動部は、前記キャリア波の周波数であるキャリア周波数を設定することにより、前記複数のスイッチング素子の単位時間あたりのスイッチング回数を設定する請求項１に記載の電動圧縮機の駆動装置。
  3. 　前記圧力差を示す圧力差情報を求める算出部（Ｓ１０７、Ｓ１２２）を備え、
    　前記再起動部は、前記所定時間に前記駆動部で用いられる前記キャリア周波数を前記圧力差情報に基づいて設定し、
    　前記圧力差が大きいほど前記キャリア周波数が低くなるように前記再起動部が前記キャリア周波数を設定する請求項２に記載の電動圧縮機の駆動装置。
  4. 　前記再起動部は、前記所定時間に前記駆動部で用いられる前記キャリア周波数を前記圧力差情報に基づいて設定するとともに、この設定した前記キャリア周波数を前記駆動部で用いる前記所定時間を前記圧力差情報に基づいて設定し、
    　前記圧力差が大きいほど前記所定時間が長くなるように前記再起動部が前記所定時間を設定する請求項３に記載の電動圧縮機の駆動装置。
  5. 　前記圧縮機構を停止させるように前記駆動部を制御する停止部（Ｓ１０６）を備え、
    　前記算出部は、前記停止部が実行されているとき、前記インバータ回路の温度を検出する温度検出部（５８）の検出温度を前記圧力差情報とする請求項３または４に記載の電動圧縮機の駆動装置。
  6. 　前記算出部は、前記再起動部が実行されているとき、前記インバータ回路の温度を検出する温度検出部（５８）の検出値、および前記インバータ回路から前記ステータコイルに流れる交流電流を検出する電流検出部（５７）の検出値のうちいずれかを前記圧力差情報とする請求項３または４に記載の電動圧縮機の駆動装置。
  7. 　前記再起動部の実行後に、前記インバータ回路から前記ステータコイルに流れる交流電流を検出する電流検出部（５７）の検出値を電流指令値に近づけるように前記駆動部を制御する通常制御部（Ｓ１０３）を備え、
    　前記算出部は、前記通常制御部が実行されているとき、前記インバータ回路の温度を検出する温度検出部（５８）の検出値、前記電流検出部によって検出される検出値、および前記電流指令値のうちいずれかを前記圧力差情報とする請求項３または４に記載の電動圧縮機の駆動装置。
  8. 　前記直流電源は、前記正極母線と前記負極母線との間に接続されている請求項２ないし７のいずれか１つに記載の電動圧縮機の駆動装置。
  9. 　前記直流電源は、スター結線されて中性点（１４ｘ）を有する前記ステータコイルの前記中性点と、前記正極母線および前記負極母線のうちいずれか一方の母線との間に接続されている請求項２ないし７のいずれか１つに記載の電動圧縮機の駆動装置。
  10. 　動作に伴って動作音を発生する車載装置（２１、４１）を備える自動車に適用され、
    　前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定した場合において、前記車載装置を動作させる制御を行うマスキング部（Ｓ１１５、Ｓ１１６）を備え、
    　前記相毎の前記一対のスイッチング素子がスイッチングする際に前記キャリア周波数に起因して前記電動圧縮機から音が発生するときに前記マスキング部が前記車載装置から動作音を発生させるようになっている請求項１ないし９のいずれか１つに記載の電動圧縮機の駆動装置。
  11. 　前記流体としての冷媒を圧縮する前記電動圧縮機（１０）と、
    　前記電動圧縮機から吐出される冷媒が車室外空気に放熱する第１熱交換器（２０）と、
    　前記第１熱交換器から流れた冷媒が車室内空気から吸熱する第２熱交換器（４０）と、
    　前記電動圧縮機、前記第１熱交換器、および前記第２熱交換器とともに冷凍サイクルを構成し、前記第１熱交換器の冷媒出口から前記第２熱交換器の冷媒入口に流れる冷媒を減圧する減圧弁（３０）と、
    　前記第１熱交換器を通過する前記車室外空気の空気流を発生させる第１送風機（２１）と、
    　前記第２熱交換器を通過する前記車室内空気の空気流を発生させる第２送風機（４１）と、を備える自動車に搭載され、
    　前記圧力差が所定値以上であると前記判定部が判定した場合において、前記再起動部が前記駆動部を制御する前に、前記第１送風機および前記第２送風機のうち少なくとも１つの送風機を制御して前記第１熱交換器および第２熱交換器のうち前記１つの送風機に対応する熱交換器を通過する空気流を発生させることにより、前記冷媒および前記空気流の間で熱を移動させて前記圧力差を小さくする圧力制御部（Ｓ１１５、Ｓ１１６）を備える請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電動圧縮機の駆動装置。
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