WO2023140203A1 - 電動圧縮機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動圧縮機の初期なじみ中の起動性を考慮しつつ製品寿命の低下や故障を抑制する。 【解決手段】電動圧縮機の制御装置は、電動圧縮機に動力源として備えられた電動モータのロータ位置をセンサレスで検出してステータコイルへの通電を制御するセンサレスモードを実行する。センサレスモードの実行時には、電動モータの駆動が電動圧縮機の初期なじみに有効となる時間に基づいて電動圧縮機の慣らし運転が完了したか否かを監視する。センサレスモードの前段階として起動モードを実行するときには、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}を、慣らし運転が完了したと判定する前では高電流値Ｉ_Ｈに設定し、慣らし運転が完了したと判定した以降では低電流値Ｉ_Ｌに設定する。

Description

電動圧縮機の制御装置

　本発明は、電動圧縮機の制御装置に関する。

　電動モータの通常運転時、ステータコイルに発生する誘起電圧によりロータ位置をセンサレスで検出することでステータコイルへの通電を制御するセンサレスモードが知られている。このセンサレスモードで駆動される電動モータの起動時には、ステータコイルに誘起電圧が発生していないため、ロータ位置をセンサレスで直ちに検出することは通常困難である。このため、電動モータの起動時には、センサレスモードへ移行する前段階として、ロータ位置を考慮しない強制転流によってロータを強制的に回転させて誘起電圧を発生させる起動モードが実行されている（例えば特許文献１）。

特開２０１０－１１０１７７号公報

　ところで、上記の電動モータを圧縮機の動力源として有する電動圧縮機では、使用開始当初における初期なじみ中の起動性を考慮し、予め起動電流を比較的高い値に設定して起動モードを実行することが考えられる。しかし、このような比較的高い起動電流による起動モードが起動毎に実行されると、モータ駆動回路の半導体スイッチング素子や電動圧縮機の機械的摺動部の劣化を徒に早め、製品寿命の低下や故障を招くおそれがある。

　そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、電動圧縮機の初期なじみ中の起動性を考慮しつつ製品寿命の低下や故障を抑制する、電動圧縮機の制御装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明の電動圧縮機の制御装置は、電動圧縮機に動力源として備えられた電動モータのロータ位置をセンサレスで検出してステータコイルへの通電を制御するセンサレスモードを実行し、センサレスモードの実行時に、電動モータの駆動が電動圧縮機の初期なじみに有効となる時間に基づいて電動圧縮機の慣らし運転が完了したか否かを監視し、センサレスモードの前段階として起動モードを実行するときに、起動電流を、慣らし運転が完了したと判定する前では第１電流値に設定し、慣らし運転が完了したと判定した以降では第1電流値よりも低い第２電流値に設定する。

　本発明の電動圧縮機の制御装置によれば、電動圧縮機の初期なじみ中における起動性を考慮しつつ製品寿命の低下や故障を抑制することができる。

電動圧縮機を適用した冷凍サイクルの一例を示す概要図である。 電動圧縮機の駆動制御系の一例を示す回路ブロック図である。 第１例モータ制御装置の電動モータ制御処理例を示すフローチャートである。 同モータ制御装置のセンサレスモード機能構成例を示すブロック図である。 同モータ制御装置のセンサレスモード処理例を示すフローチャートである。 同モータ制御装置の起動モード機能構成例を示すブロック図である。 同モータ制御装置の起動モード処理例を示すフローチャートである。 第２例モータ制御装置の起動モード機能構成例を示すブロック図である。 同モータ制御装置の起動モード処理例を示すフローチャートである。 第３例モータ制御装置の起動モード機能構成例を示すブロック図である。 同モータ制御装置の起動モード処理例を示すフローチャートである。

　以下、本発明を実施するための実施形態について、添付図面を参照して詳述する。
　図１は、圧縮機が適用される冷凍サイクルの一例を示す。

　冷凍サイクル１は、冷媒が循環する冷媒配管２に対して、圧縮機３、凝縮器４、膨張弁５及び蒸発器６をこの順番で配設して構成された蒸気圧冷凍サイクルである。圧縮機３は、低温・低圧の気体冷媒を圧縮して高温・高圧の気体冷媒にする。凝縮器４は、圧縮機３を通過した高温・高圧の気体冷媒を冷却して低温・高圧の液体冷媒にする。膨張弁５は、低温・高圧の液体冷媒を減圧して低温・低圧の液体冷媒にする。蒸発器６は、低温・低圧の液体冷媒を気化させて低温・低圧の気体冷媒にする。このような冷凍サイクル１は、車載式又は定置式を問わず、エアコンディショナーやヒートポンプ等、様々な機器に適用可能である。

　図２は、圧縮機３の駆動制御系の概略的な構成例を示す。圧縮機３は、その動力源となる電動モータ７と共に電動圧縮機８を構成し、この電動モータ７を駆動するモータ駆動回路９は、コンピュータを内蔵するモータ制御装置１０により制御される。これにより、モータ制御装置１０は、電動圧縮機８の制御装置として機能する。電動圧縮機８、モータ駆動回路９及びモータ制御装置１０は、一体的に形成されたハウジングに収容されるが、少なくともモータ制御装置１０が電動圧縮機８とは別体の独立したハウジングに収容されることを排除するものではない。

　電動モータ７は、Ｕ相コイル７１、Ｖ相コイル７２、Ｗ相コイル７３の各一端がスター結線で接続されたステータコイルを含むステータと、永久磁石を含むロータと、を有する永久磁石同期モータである。図中では、３相コイル７１，７２，７３からなるステータコイルのみを示し、その他は図示を省略してある。また、３相コイル７１，７２，７３の結線形式の一例としてスター結線を用いているが、これに代えてデルタ結線が用いられてもよい。

　モータ駆動回路９は、６つのスイッチング素子９１～９６を含み、直流電源１１から供給された直流電力を３相交流電力に変換する３相ブリッジ回路である。具体的には、直流電源１１の高電位側から延びる正極側電力線１１ａと直流電源１１の低電位側から延びる負極側電力線１１ｂとの間に、Ｕ相アーム、Ｖ相アーム及びＷ相アームが並列に接続されている。Ｕ相アームは、２つのスイッチング素子９１，９２を直列に接続してなり、スイッチング素子９１，９２の接続線とＵ相コイル７１の他端とが接続されている。Ｖ相アームは、２つのスイッチング素子９３，９４を直列に接続してなり、スイッチング素子９３，９４の接続線とＶ相コイル７２の他端とが接続されている。Ｗ相アームは、２つのスイッチング素子９５，９６を直列に接続してなり、スイッチング素子９５，９６の接続線とＷ相コイル７３の他端とが接続されている。図中ではスイッチング素子９１～９６としてゲート信号Ｓｇに応じてスイッチング動作を行うＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を示しているが、外部からの制御信号に応じてスイッチング動作を行うものであれば他の半導体スイッチング素子でもよい。例えば、ＩＧＢＴに代えてＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）を用いることができる。

　また、モータ駆動回路９は、電流センサ９７～９９を有している。電流センサ９７は、Ｕ相電流Ｉｕを計測し、その計測値を反映した電流計測信号Ｓｉｕを出力する。電流センサ９８は、Ｖ相電流Ｉｖを計測し、その計測値を反映した電流計測信号Ｓｉｖを出力する。電流センサ９９は、Ｗ相電流Ｉｗを計測し、その計測値を反映した電流計測信号Ｓｉｗを出力する。図中では、電流センサ９７～９９はそれぞれ、シャント抵抗の両端電位差を増幅して出力するシャント式電流センサとして示され、このシャント抵抗は、下アームのスイッチング素子９２，９４，９６と負極側電力線１１ｂとの間に介装されている。なお、電流センサ９７～９９として、シャント抵抗を用いる代わりに、ホールＩＣを用いてもよい。

　モータ制御装置１０は、電流計測信号Ｓｉｕ，Ｓｉｖ，Ｓｉｗと、印可電圧信号Ｓｖｕ，Ｓｖｖ，Ｓｖｗと、を入力し、これらの信号に基づいて、モータ駆動回路９のスイッチング素子９１～９６のそれぞれへ個別にゲート信号Ｓｇを出力する。ここで、印可電圧信号ＳｖｕはＵ相コイル７ｕの他端に印加されるＵ相印可電圧Ｖｕの値を反映し、印可電圧信号ＳｖｖはＶ相コイル７ｖの他端に印加されるＶ相印可電圧Ｖｖの値を反映し、誘起電圧信号ＳｖｗはＷ相コイル７ｗの他端に印加されるＷ相印可電圧Ｖｗの値を反映している。なお、スイッチング素子９１～９６をスイッチング駆動できるように、ゲート信号Ｓｇの信号レベルを調整するプリドライバをモータ制御装置１０とモータ駆動回路９との間に介在させてもよい。

　モータ制御装置１０は、具体的には、電動圧縮機８の通常運転時、３相コイル７１，７２，７３に発生する誘起電圧や鎖交磁束によりロータ位置（ロータの回転角度）を推定することで３相コイル７１，７２，７３への通電を制御するセンサレスモードを実行する。一方、モータ制御装置１０は、電動圧縮機８の起動時、センサレスモードへ移行する前段階として、ロータ位置を考慮しない強制転流によってロータを強制的に回転させる起動モードを実行する。これは、電動圧縮機８の起動時には、ロータの停止により３相コイル７１，７２，７３に誘起電圧が発生していないため、ロータ位置をセンサレスで直ちに検出できないことを考慮したものである。

　図３は、モータ制御装置１０において電動モータ７を駆動するための制御処理を概略的に示す。モータ制御装置１０は、内蔵のコンピュータにおいて、プロセッサが不揮発性メモリに予め格納している制御プログラムや定数等を揮発性メモリに読み出して実行することにより、電動モータ７を駆動するための制御処理を行う。具体的には、モータ制御装置１０は、外部から運転指令が入力されたことを契機として、ステップＳ１（図中では「Ｓ１」と略記する。以下同様である。）で起動モードを実行し、ステップＳ２でセンサレスモードを実行する。なお、モータ制御装置１０は、電動モータ７を駆動するための制御処理の一部又は全部を、ソフトウェアを介さずにハードウェアで具現化してもよい。

［第１例のモータ制御装置］
　次に、図４～図７を参照して、上記のように構成されたモータ制御装置１０の第１例であるモータ制御装置１０Ａについて説明する。

　図４は、モータ制御装置１０Ａにおけるセンサレスモード実行時の機能構成例を示す。モータ制御装置１０Ａは、センサレスモード実行時の機能として、相電流取得部１０１、印加電圧取得部１０２、ロータ位置推定部１０３、回転速度算出部１０４、３相－２軸変換部１０５及び目標回転速度保持部１０６を有している。また、モータ制御装置１０Ａは、センサレスモード実行時の機能として、電流指令値算出部１０７、電圧指令値算出部１０８、２軸－３相変換部１０９及びゲート信号生成部１１０を有している。

　相電流取得部１０１は、入力された電流計測信号Ｓｉｕ，Ｓｉｖ，Ｓｉｗに基づいて（例えば電流計測信号Ｓｉｕ，Ｓｉｖ，ＳｉｗについてＡ／Ｄ変換等を行うことで）、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗの各値を取得する。

　印加電圧取得部１０２は、入力された印可電圧信号Ｓｖｕ，Ｓｖｖ，Ｓｖｗに基づいて（例えば印可電圧信号Ｓｖｕ，Ｓｖｖ，ＳｖｗについてＡ／Ｄ変換等を行うことで）、３相印加電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの各値を取得する。

　ロータ位置推定部１０３は、先ず、ロータ位置θｍを推定するための準備として、Ｕ相誘起電圧Ｅｕ、Ｖ相誘起電圧Ｅｖ及びＷ相誘起電圧Ｅｗを算出する。３相誘起電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの各値は、３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの対応相の値及び３相印可電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの対応相の値を、対応相における誘起電圧と相電流及び印可電圧との関係式に代入することで取得される。そして、ロータ位置推定部１０３は、３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと３相誘起電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗとに基づいて、電動モータ７のロータ位置θｍを推定する。

　具体的には、ロータ位置推定部１０３は、３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが互いに１２０ｄｅｇの位相差で電気角に対して余弦関数状に変化するものとして、取得した３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの各値に基づいて相電流波形の波高値（相電流波高値）及び電気角（相電流電気角）を算出する。また、ロータ位置推定部１０３は、３相誘起電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗが互いに１２０ｄｅｇの位相差で電気角に対して余弦関数状に変化するものとして、取得した３相誘起電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの各値に基づいて誘起電圧波形の波高値（誘起電圧波高値）及び電気角（誘起電圧電気角）を算出する。そして、ロータ位置推定部１０３は、相電流波高値、誘起電圧電気角及び相電流電気角と電流位相との間で予め関連付けがなされた所定のデータテーブルを参照して電流位相を取得し、相電流電気角及び電流位相に基づいてロータ位置θｍを算出する。ここで、電流位相は、ロータのｄｑ軸回転座標系において、電動モータ７の入力電流のベクトルに対して、そのｄ軸成分（ｄ軸電流）及びｑ軸成分（ｑ軸電流）の位相関係を示すためのパラメータである。なお、本方式によるロータ位置θｍの推定（詳細については、例えば特開２０１１－１０４３８を参照されたい）に代えて、例えば３相誘起電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗのゼロクロス検出等、他の方式によりロータ位置θｍの推定を行うことも可能である。

　回転速度算出部１０４は、推定されたロータ位置θｍを用いて（例えば連続して取得された２つのロータ位置θｍの時間変化率として）ロータの現在の回転速度ω［ｒａｄ／ｓ］を算出する。

　３相－２軸変換部１０５は、推定されたロータ位置θｍに基づいて、ステータの３相静止座標系における３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをロータのｄｑ軸回転座標系におけるｄ軸及びｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑに変換する。

　目標回転速度保持部１０６は、外部からの運転指令に含まれる目標回転速度ωａ［ｒａｄ／ｓ］の値をＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリに一時的に保持する。

　電流指令値算出部１０７は、目標回転速度ωａとロータの現在の回転速度ωとの偏差に基づいて、ＰＩ制御等により回転速度のフィードバック制御を行い、電動モータ７の入力電流の指令値をｄｑ軸回転座標系におけるｄ軸及びｑ軸電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊として算出する。

　電圧指令値算出部１０８は、ｄ軸電流Ｉｄの値とｄ軸電流指令値Ｉｄ＊との偏差やｑ軸電流Ｉｑの値とｑ軸電流指令値Ｉｑ＊との偏差、及び、ロータの現在の回転速度ωに基づいて、ＰＩ制御等により電動モータ７の入力電流のフィードバック制御を行う。これにより、電圧指令値算出部１０８は、電動モータ７の印加電圧の指令値をｄｑ軸回転座標系におけるｄ軸及びｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊として算出する。

　２軸－３相変換部１０９は、推定されたロータ位置θｍに基づいて、ロータのｄｑ軸回転座標系におけるｄ軸及びｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊をステータの３相静止座標系における３相電圧指令値、すなわち、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に変換する。

　ゲート信号生成部１１０は、３相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に基づいてゲート信号Ｓｇを生成する。例えば、ゲート信号生成部１１０は、３相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊と三角波等のキャリアとの比較により得られるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号をゲート信号Ｓｇとして生成することができる。

　また、モータ制御装置１０Ａは、電動モータ７の駆動に直接関係しないが、センサレスモード実行時の機能構成として、慣らし時間算出部１１１、慣らし完了判定部１１２及び慣らし完了フラグ記憶部１１３をさらに有している。

　慣らし時間算出部１１１は、電動圧縮機８の慣らし運転が未完了であるときのセンサレスモード実行時において電動圧縮機８の初期なじみに有効な電動モータ７の駆動が行われた時間を積算し、その積算値を慣らし時間Σｔ_ＢＲＫとしてフラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリに記憶する。電動圧縮機８の初期なじみに有効な電動モータ７の駆動とは、電動モータ７の発生トルク及び電動モータ７に流れる電流の大きさの少なくとも一方が、発生トルク及び電流の大きさのそれぞれについて規定された閾値以上となる駆動である。例えば、慣らし時間算出部１１１は、３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに基づいて、電動圧縮機８の初期なじみに有効な電動モータ７の駆動であるか否かを判断できる。

　ここで、電動圧縮機８の初期なじみとは、電動圧縮機８の機械的摺動部における摩擦面の十分な平滑化をいうものとする。また、電動圧縮機８の慣らし運転とは、初期なじみが完了したと推測されるまでの電動モータ７の駆動をいうものとする。したがって、初期なじみが完了するタイミングと慣らし運転が完了するタイミングとは必ずしも一致しない。

　慣らし完了判定部１１２は、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫに基づいて、電動圧縮機８の初期なじみが完了したとみなすか否かを判定する。そして、慣らし完了判定部１１２は、初期なじみが完了したとみなす場合には、電動圧縮機８の慣らし運転は完了したと判定し、初期なじみが未完了であるとみなす場合には、電動圧縮機８の慣らし運転は完了していないと判定する。

　慣らし完了フラグ記憶部１１３は、慣らし完了判定部１１２の判定結果に基づいて、電動圧縮機８の慣らし運転が完了したか否かを示す慣らし完了フラグＦの値を必要に応じて書き替えて、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリに記憶する。例えば、慣らし運転未完了と判定されたときに慣らし完了フラグＦの値が０である場合、慣らし運転完了と判定されると、慣らし完了フラグＦの値は１に書き替えられる。

　図５は、モータ制御装置１０Ａにおけるセンサレスモード実行時の制御処理のうち、慣らし時間算出部１１１、慣らし完了判定部１１２及び慣らし完了フラグ記憶部１１３の機能により行われる慣らし完了フラグ設定処理の一例を示す。慣らし完了フラグ設定処理は、センサレスモード実行中に制御周期Δｔで繰り返し行われる。

　ステップＳ１１において、モータ制御装置１０Ａは、慣らし時間算出部１１１により、慣らし完了フラグ記憶部１１３が記憶している慣らし完了フラグＦの値を参照して、電動圧縮機８の慣らし運転が完了しているか否かを判定する。そして、モータ制御装置１０Ａは、電動圧縮機８の慣らし運転が完了していると判定した場合には（ＹＥＳ）、慣らし完了フラグ設定処理を一旦終了する一方、電動圧縮機８の慣らし運転が完了していないと判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ１０２へ進める。

　ステップＳ１２において、モータ制御装置１０Ａは、慣らし時間算出部１１１により、電動圧縮機８の初期なじみに有効な電動モータ７の駆動が行われているか否かを判定する。例えば、モータ制御装置１０Ａは、３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの各値から算出した二乗和平方根の値が閾値以上であるか否かに基づいて、電動圧縮機８の初期なじみに有効な電動モータ７の駆動が行われているか否かを判定できる。あるいは、ｄ軸及びｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑの値から算出される電動モータ７の発生トルクと閾値との比較、又は、ｄ軸及びｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑの二乗和平方根と閾値との比較に基づいて初期なじみに有効な電動モータ７の駆動有無を判定してもよい。そして、モータ制御装置１０Ａは、電動圧縮機８の初期なじみに有効な電動モータ７の駆動が行われていると判定した場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１３へ進める。一方、モータ制御装置１０Ａは、電動圧縮機８の初期なじみに有効な電動モータ７の駆動が行われていないと判定した場合には（ＮＯ）、慣らし完了フラグ設定処理を一旦終了する。

　ステップＳ１３において、モータ制御装置１０Ａは、慣らし時間算出部１１１により、慣らし完了フラグ設定処理における制御周期Δｔを現在の慣らし時間Σｔ_ＢＲＫに加算して新たな慣らし時間Σｔ_ＢＲＫを取得する。

　ステップＳ１４において、モータ制御装置１０Ａは、慣らし完了判定部１１２により、新たな慣らし時間Σｔ_ＢＲＫが所定値ａ以上であるか否かを判定する。この所定値ａは、電動圧縮機８の初期なじみに必要な時間として、不揮発性メモリに予め格納されている０より大きい値である。そして、モータ制御装置１０Ａは、新たな慣らし時間Σｔ_ＢＲＫが所定値ａ以上であると判定した場合には（ＹＥＳ）、電動圧縮機８の慣らし運転が完了したとみなして、処理をステップＳ１５へ進める。一方、モータ制御装置１０Ａは、新たな慣らし時間Σｔ_ＢＲＫが所定値ａ未満であると判定した場合には（ＮＯ）、電動圧縮機８の慣らし運転が未完了であるとみなして、慣らし完了フラグ設定処理を一旦終了する。

　ステップＳ１５において、モータ制御装置１０Ａは、慣らし完了フラグ記憶部１１３により、慣らし完了フラグＦの値を慣らし運転未完了を示す値（例えば０）から慣らし運転完了を示す値（例えば１）へ書き替える。そして、モータ制御装置１０Ａは、ステップＳ１６において慣らし時間Σｔ_ＢＲＫをゼロにリセットして、慣らし完了フラグ設定処理を一旦終了する。

　図６は、モータ制御装置１０Ａにおける起動モード実行時の機能構成例を示す。なお、センサレスモード実行時と起動モード実行時とで同様の機能については、同一の符号を付して、センサレスモード実行時と異なる内容について説明する。

　起動モードは、モータ制御装置１０Ａが外部から運転指令を入力したことを契機として実行が開始され、起動モード実行時の機能構成は、起動電流選択、強制転流及び起動判定の３つの機能に大別される。起動電流選択機能には、起動電流選択部１１４及び慣らし完了フラグ記憶部１１３が含まれる。強制転流機能には、電流指令値算出部１０７、電圧指令値算出部１０８、２軸－３相変換部１０９、ゲート信号生成部１１０及び仮想ロータ位置算出部１１５が含まれる。起動判定機能には、相電流取得部１０１、印加電圧取得部１０２、ロータ位置推定部１０３、仮想ロータ位置算出部１１５及び起動判定部１１６が含まれる。なお、目標回転速度保持部１０６は、前述のように運転指令に含まれる目標回転速度ωａを保持するが、この目標回転速度ωａは第１例の起動モード実行時には用いられない。以下の起動モード実行時において同様である。

　起動電流選択部１１４は、外部からの運転指令に応じて、不揮発性メモリに記憶された慣らし完了フラグＦの値に基づいて、電動圧縮機８の起動性に影響を与えない起動トルクＴ_{ＳＴＡＲＴ}を発生する起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}の値を選択する。具体的には、起動電流選択部１１４は、高電流値Ｉ_Ｈ又は低電流値Ｉ_Ｌのいずれか一方を選択する。高電流値Ｉ_Ｈは、電動圧縮機８の初期なじみ中の起動性に影響を与えない起動トルクＴ_Ｈを発生する電流値である。一方、低電流値Ｉ_Ｌは、電動圧縮機８の初期なじみが終了した後の起動性に影響を与えない起動トルクＴ_Ｌを発生し、高電流値Ｉ_Ｈよりも顕著に低い電流値である。起動電流選択部１１４は、慣らし完了フラグＦが電動圧縮機８の慣らし運転未完了を示す値（例えば０）である場合には高電流値Ｉ_Ｈを選択し、慣らし完了フラグＦが電動圧縮機８の慣らし運転完了を示す値（例えば１）である場合には低電流値Ｉ_Ｌを選択する。

　仮想ロータ位置算出部１１５は、外部からの運転指令に応じて、ロータが所定の回転速度ωｖ［ｒａｄ／ｓ］で回転していると仮定したときのロータ位置すなわち仮想ロータ位置θｖを所定時間毎（例えば制御周期毎）に算出し、これを揮発性メモリに記憶する。例えば、仮想ロータ位置θｖは、予め設定された所定の回転速度ωｖに起動モードの実行開始から経過した時間を乗算して算出される。このように、仮想ロータ位置θｖは、ロータ位置θｍと異なり、ロータの実際の回転角度を示すものではない。

　電流指令値算出部１０７は、選択された起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}に基づいて、電動モータ７の入力電流の指令値をｄｑ軸回転座標系におけるｄ軸及びｑ軸電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊として算出する。起動モード実行時には、ロータの現在の回転速度ωがフィードバックされず、ｄ軸及びｑ軸電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊は固定値となる。例えば、ｄ軸及びｑ軸電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊は、以下の２つの関係式に、選択した起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}（起動トルクＴ_{ＳＴＡＲＴ}）の値を用いて算出される。第１の関係式は、電動モータ７の入力電流がｄ軸電流とｑ軸電流とで示されるものである。第２の関係式は、電動モータ７の出力トルクがｄ軸電流及びｑ軸電流で示されるものである。第１及び第２の関係式に選択した起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}（起動トルクＴ_{ＳＴＡＲＴ}）の値を用いると、ｄ軸及びｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑ以外は定数である。このため、ｄ軸電流Ｉｄとして算出されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊、及び、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊として算出されるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は固定値となる。

　電圧指令値算出部１０８は、算出されたｄ軸及びｑ軸電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に基づいて、電動モータ７の印加電圧の指令値をｄｑ軸回転座標系におけるｄ軸及びｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊として算出する。起動モード実行時には、ｄ軸及びｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑ並びにロータの現在の回転速度ωがフィードバックされず、ｄ軸及びｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊は固定値となる。例えば、ｄ軸及びｑ軸印加電圧Ｖｄ＊，Ｖｑ＊はｄｑ軸回転座標系における電動モータ７の電圧方程式を用いて算出される。この電圧方程式において、ｄ軸及びｑ軸印加電圧Ｖｄ，Ｖｑはそれぞれ、ｄ軸及びｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑとロータの回転速度ωを変数として示される。しかし、上記の電圧方程式に、ｄ軸及びｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑにｄ軸及びｑ軸電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を用い、ロータの回転速度ωに所定の回転速度ωｖを用いると、ｄ軸及びｑ軸印加電圧Ｖｄ，Ｖｑ以外は定数である。このため、ｄ軸印加電圧Ｖｄとして算出されるｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊、及び、ｑ軸印加電圧Ｖｑとして算出されるｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊は固定値となる。

　２軸－３相変換部１０９は、算出された仮想ロータ位置θｖに基づいて、ロータのｄｑ軸回転座標系におけるｄ軸及びｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊をステータの３相静止座標系における３相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に変換する。

　起動判定部１１６は、ロータ位置推定部１０３で推定されたロータ位置θｍ及び仮想ロータ位置算出部１１５で算出された仮想ロータ位置θｖに基づいて、電動圧縮機８の起動が成功したか否かを判定する。起動成功であるとの判定結果に応じて、モータ制御装置１０Ａは起動モードからセンサレスモードへ移行する。起動成功であるとの判定結果が制限時間内になかった場合には、再度、起動モードの実行が試みられる。

　図７は、モータ制御装置１０Ａにおける起動モード実行時の制御処理の一例を示す。

　ステップＳ１０１において、モータ制御装置１０Ａは、起動電流選択部１１４により、慣らし完了フラグ記憶部１１３が記憶している慣らし完了フラグＦの値を参照して、電動圧縮機８の慣らし運転が完了しているか否かを判定する。そして、モータ制御装置１０Ａは、電動圧縮機８の慣らし運転が完了している（例えばＦ＝１）と判定した場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１０２へ進めて、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}として低電流値Ｉ_Ｌを選択する。一方、モータ制御装置１０Ａは、電動圧縮機８の慣らし運転が未完了である（例えばＦ＝０）と判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ１０３に進めて、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}として高電流値Ｉ_Ｈを選択する。

　ステップＳ１０４では、モータ制御装置１０Ａは、ステップＳ１０２又はステップＳ１０３で設定された起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}の値に基づいて強制転流制御を行う。なお、強制転流制御の内容については、第１例の起動モード実行時の機能である、電流指令値算出部１０７、電圧指令値算出部１０８、２軸－３相変換部１０９、ゲート信号生成部１１０及び仮想ロータ位置算出部１１５に関する説明をもって省略する。

　ステップＳ１０５では、モータ制御装置１０Ａは、相電流取得部１０１、印加電圧取得部１０２、ロータ位置推定部１０３、仮想ロータ位置算出部１１５及び起動判定部１１６により、仮想ロータ位置θｖ及びロータ位置θｍに基づいて、電動圧縮機８の起動が成功したか否かを判定する。例えば、モータ制御装置１０Ａは、ステップＳ１０４の強制転流制御中に揮発性メモリに記憶された、仮想ロータ位置θｖとロータ位置θｍとのずれ量Δθが継続的にゼロ又は僅少となったときに、電動圧縮機８の起動が成功したと判定する。一方、モータ制御装置１０Ａは、起動モードを開始してから制限時間内にずれ量Δθが継続的にゼロ又は僅少とならなかった場合には、電動圧縮機８の起動が失敗したと判定する。そして、モータ制御装置１０Ａは、電動圧縮機８の起動が成功したと判定した場合には（ＹＥＳ）、起動モード実行時の制御処理を終了して、センサレスモードへ移行する。一方、モータ制御装置１０Ａは、電動圧縮機８の起動が失敗したと判定した場合には（ＮＯ）、起動モードを最初から実行するために現在の仮想ロータ位置θｖの値をゼロにリセットして、処理をステップＳ１０１へ戻す。

　上記のように構成されるモータ制御装置１０Ａでは、センサレスモード実行時に積算される慣らし時間Σｔ_ＢＲＫに基づいて電動圧縮機８の慣らし運転が完了したと判定したときに、慣らし完了フラグＦの値を書き替えている。そして、モータ制御装置１０Ａは、次に電動圧縮機８を起動する際の起動モード実行時の起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}を、慣らし完了フラグＦの値に基づいて、慣らし運転が完了していないときの高電流値Ｉ_Ｈから慣らし運転が完了したときの低電流値Ｉ_Ｌに切り替えている。このため、電動圧縮機８の起動毎に高電流値Ｉ_Ｈの起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}で起動モードを実行する場合と比較すると、モータ駆動回路９のスイッチング素子９１～９６や電動圧縮機８の機械的摺動部の劣化を低減することが可能となる。これにより、電動圧縮機８の初期なじみ中の起動性を考慮しつつ製品寿命の低下や故障を抑制することができる。

［第２例のモータ制御装置］
　次に、図８及び図９を参照して、上記のように構成されたモータ制御装置１０の第２例であるモータ制御装置１０Ｂについて説明する。モータ制御装置１０Ｂの起動モード実行時の機能構成には、モータ制御装置１０Ａと比較して、起動時間計測部１１７及び慣らし不要判定部１１８が追加されている。これにより、モータ制御装置１０Ｂは、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫが所定値ａ以上となるまでに電動圧縮機８の初期なじみが完了した場合に、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}を低電流値Ｉ_Ｌへ切り替えできるようにしている。なお、モータ制御装置１０Ｂについては、センサレスモード実行時の機能構成に関する説明を省略するとともに、起動モード実行時の機能構成で同様の機能については同じ符号を付して、その説明を省略ないし簡略化する。以下において同様である。

　図８は、モータ制御装置１０Ｂにおける起動モード実行時の機能構成例を示す。起動時間計測部１１７は、電動圧縮機８の慣らし運転が完了していない場合に、起動モードの実行を開始してから起動成功と判定されるまでの時間すなわち起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}を計測する。慣らし不要判定部１１８は、起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}に基づいて、電動圧縮機８の慣らし運転が不要であるか否かを判定する。また、慣らし完了フラグ記憶部１１３は、前述の慣らし完了判定部１１２の判定結果に加え、慣らし不要判定部１１８の判定結果に基づいて、慣らし完了フラグＦの値を必要に応じて書き替え、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリに記憶する。

　図９は、モータ制御装置１０Ｂにおける起動モード実行時の制御処理の一例を示す。なお、図９のステップＳ２０１～ステップＳ２０５は、図７のステップＳ１０１～ステップＳ１０５と同様の処理を行うものであるので、その説明を省略する。

　モータ制御装置１０Ｂは、ステップＳ２０５において電動圧縮機８の起動が成功したと判定すると、処理をステップＳ２０６へ進める。ステップＳ２０６において、モータ制御装置１０Ｂは、起動時間計測部１１７により、慣らし完了フラグ記憶部１１３が記憶している慣らし完了フラグＦの値を参照して、電動圧縮機８の慣らし運転が完了しているか否かを判定する。そして、モータ制御装置１０Ｂは、電動圧縮機８の慣らし運転が完了している（例えばＦ＝１）と判定した場合には（ＹＥＳ）、起動モード実行時の制御処理を終了する。一方、モータ制御装置１０Ｂは、電動圧縮機８の慣らし運転が未完了である（例えばＦ＝０）と判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ２０７へ進める。

　ステップＳ２０７において、モータ制御装置１０Ｂは、起動時間計測部１１７により、起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}を計測して、この起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}が所定値ｂ未満であるか否かを判定する。所定値ｂは、電動圧縮機８の初期なじみの進行につれて起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}が短縮されることを考慮して、電動圧縮機８の初期なじみが実際に完了しているときの起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}に基づいて予め規定されて不揮発性メモリに記憶された０より大きい値である。そして、モータ制御装置１０Ｂは、起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}が所定値ｂ未満であると判定した場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ２０８へ進めて、電動圧縮機８の慣らし運転の不要度合いを示す慣らし不要変数Ｎ（：正の整数）の値を１つ増加させる。一方、モータ制御装置１０Ｂは、起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}が所定値ｂ以上であると判定した場合には（ＮＯ）、起動モード実行時の制御処理を終了する。

　ステップＳ２０９において、モータ制御装置１０Ｂは、慣らし不要判定部１１８により、慣らし不要変数Ｎの値が所定値ｃ以上であるか否かを判定する。そして、モータ制御装置１０Ｂは、慣らし不要変数Ｎの値が所定値ｃ（≧１）以上であると判定した場合には（ＹＥＳ）、電動圧縮機８の慣らし運転は不要であるとみなして、処理をステップＳ２１０へ進める。一方、モータ制御装置１０Ｂは、慣らし不要変数Ｎの値が所定値ｃ未満であると判定した場合には（ＮＯ）、電動圧縮機８の慣らし運転は必要とみなして、起動モード実行時の制御処理を終了する。

　ステップＳ２１０において、モータ制御装置１０Ｂは、慣らし完了フラグ記憶部１１３により、慣らし完了フラグＦの値を慣らし運転未完了を示す値（例えば０）から慣らし運転完了を示す値（例えば１）へ書き替える。そして、モータ制御装置１０Ｂは、ステップＳ２１１において慣らし不要変数Ｎの値をゼロにリセットして、起動モード実行時の制御処理を終了する。

　なお、慣らし不要変数Ｎの値は、リセットされた値であるか否かにかかわらず、次に起動モードが実行されるまでに、書き込み可能な不揮発性メモリに保持される。

　上記のように構成されるモータ制御装置１０Ｂでは、起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}に基づいて電動圧縮機８の初期なじみが実際に完了しているか否かを監視している。そして、モータ制御装置１０Ｂは、電動圧縮機８の初期なじみが完了していると判断したときには、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫの値にかかわらず、慣らし完了フラグＦの値を慣らし運転完了を示す値（例えば１）に書き替えている。このため、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}が高電流値Ｉ_Ｈとなる時間は、電動圧縮機８の初期なじみに必要な最低限の時間となる。したがって、モータ制御装置１０Ｂは、モータ制御装置１０Ａと比較すると、電動圧縮機８の初期なじみ中の起動性と製品寿命の低下や故障の抑制との両立という観点でより有利となる。

［第３例のモータ制御装置］
　次に、図１０及び図１１を参照して、上記のように構成されたモータ制御装置１０の第３例であるモータ制御装置１０Ｃについて説明する。モータ制御装置１０Ｃの起動モード実行時の機能構成には、モータ制御装置１０Ａと比較して、起動失敗カウント部１１９及び初期なじみ判定部１２０が追加されている。これにより、モータ制御装置１０Ｃは、電動圧縮機８の慣らし運転が完了した後でも、電動圧縮機８の初期なじみが不足している場合には、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}を高電流値Ｉ_Ｈへ再設定して電動圧縮機８の起動性を確保できるようにしている。

　図１０は、モータ制御装置１０Ｃにおける起動モード実行時の機能構成例を示す。起動失敗カウント部１１９は、起動判定部１１６で起動失敗と判定されるたびにカウント値を増加させて、これを起動失敗回数Ｍ（：正の整数）として記憶する。初期なじみ判定部１２０は、起動失敗回数Ｍに基づいて、電動圧縮機８の初期なじみが不足しているか否かを判定する。また、慣らし完了フラグ記憶部１１３は、前述の慣らし完了判定部１１２の判定結果に加え、初期なじみ判定部１２０の判定結果に基づいて、慣らし完了フラグＦの値を必要に応じて書き替え、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリに記憶する。

　図１１は、モータ制御装置１０Ｃにおける起動モード実行時の制御処理の一例を示す。なお、図１１のステップＳ３０１～ステップＳ３０５は、図７のステップＳ１０１～ステップＳ１０５と同様の処理を行うものであるので、その説明を省略する。

　モータ制御装置１０Ｃは、ステップＳ３０５において電動圧縮機８の起動が失敗したと判定すると、処理をステップＳ３０６へ進める。ステップＳ３０６において、モータ制御装置１０Ｃは、起動失敗カウント部１１９により、慣らし完了フラグ記憶部１１３が記憶している慣らし完了フラグＦの値を参照して、電動圧縮機８の慣らし運転が完了しているか否かを判定する。そして、モータ制御装置１０Ｃは、電動圧縮機８の慣らし運転が完了している（例えばＦ＝１）と判定した場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ３０７へ進めて、起動失敗回数Ｍの値を１つ増加させる。一方、モータ制御装置１０Ｃは、電動圧縮機８の慣らし運転が未完了である（例えばＦ＝０）と判定した場合には（ＮＯ）、起動モードを再度実行すべく処理をステップＳ３０１へ戻す。

　ステップＳ３０８において、モータ制御装置１０Ｃは、初期なじみ判定部１２０により、起動失敗回数Ｍが所定値ｄ以上であるか否かに基づいて、電動圧縮機８の初期なじみが不足しているか否かを判定する。そして、モータ制御装置１０Ｃは、起動失敗回数Ｍが所定値ｄ以上である場合には（ＹＥＳ）、電動圧縮機８の初期なじみが不足していると判定して、処理をステップＳ３０９へ進める。一方、モータ制御装置１０Ｃは、起動失敗回数Ｍが所定値ｄ未満である場合には（ＮＯ）、電動圧縮機８の初期なじみは不足していないと判定して、起動モードを再度実行すべく処理をステップＳ３０１へ戻す。

　ステップＳ３０９において、モータ制御装置１０Ｃは、慣らし完了フラグ記憶部１１３により、慣らし完了フラグＦの値を慣らし運転未完了を示す値（例えば０）にリセットする。そして、モータ制御装置１０Ｃは、ステップＳ３１０において起動失敗回数Ｍの値をゼロにリセットし、起動モードを再度実行すべく処理をステップＳ３０１へ戻す。

　なお、起動失敗回数Ｍの値は、書き込み可能な不揮発性メモリに記憶されるか、あるいは、１回の起動モード実行により慣らし運転完了フラグＦがリセットされない場合には起動モード終了時にリセットされてもよい。

　上記のように構成されるモータ制御装置１０Ｃでは、電動圧縮機８の慣らし運転が完了した後、起動失敗回数Ｍに基づいて電動圧縮機８の初期なじみが不足しているか否かを監視している。そして、モータ制御装置１０Ｃは、電動圧縮機８の初期なじみ不足と判断したときには、慣らし完了フラグＦの値を慣らし運転未完了を示す値（例えば０）にリセットして、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}を高電流値Ｉ_Ｈへ再設定し、電動圧縮機８の起動性を確保している。したがって、モータ制御装置１０Ｃは、モータ制御装置１０Ａと同様に製品寿命の低下や故障の抑制できるという効果を奏するだけでなく、モータ制御装置１０Ａと比較して、特に電動圧縮機８の起動性という点で有利となる。

　以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、以下のように種々の変形態様が考えられる。

　上記の実施形態において、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}は高電流値Ｉ_Ｈ及び低電流値Ｉ_Ｌの２つから選択されていたが、これに代えて、３つ以上の相異なる電流値から選択可能である。この場合、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫがゼロから所定値ａまでの間で増加するに従って、慣らし完了フラグＦの値は２回以上書き替えられ、慣らし完了フラグＦの各値は互いに異なる値となる。起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}として選択される電流値は、慣らし完了フラグＦの各値について相異なる値に設定され、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫの増加とともに慣らし完了フラグＦの値が変化していくに従って、高電流値Ｉ_Ｈから低電流値Ｉ_Ｌへ多段階的に減少する。

　上記の実施形態において、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}は慣らし完了フラグＦの値に基づいて選択されていたが、これに代えて、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}は慣らし完了フラグＦを用いずに決定されてもよい。例えば、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫに対して起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}の電流値が連続的に変化する関数を用いることで、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫと一対一で対応する電流値を算出することができる。上記の関数としては、低電流値Ｉ_Ｌと高電流値Ｉ_Ｈとの差分を所定値ａで除算した値を傾きとし高電流値Ｉ_Ｈを切片とする一次の減少関数を用いることができる。これにより、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}として選択される電流値は、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫが増加するに従って、高電流値Ｉ_Ｈから低電流値Ｉ_Ｌへ連続的に減少する。

　モータ制御装置１０Ｂでは、慣らし不要変数Ｎの値が所定値ｃ以上であると慣らし運転完了フラグＦを慣らし運転未完了を示す値（例えば０）から慣らし運転完了を示す値（例えば１）へ書き替えていた。これに代えて、所定値ｃの値が３以上の整数に設定されていれば、慣らし不要変数Ｎの値がゼロから所定値ｃまで増加するに従って、慣らし完了フラグＦの値が２回以上相異なる値に書き替えられてもよい。起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}として選択される電流値は、慣らし完了フラグＦの各値について相異なる値に設定され、慣らし不要変数Ｎの増加とともに慣らし完了フラグＦの値が変化していくに従って、高電流値Ｉ_Ｈから低電流値Ｉ_Ｌへ多段階的に減少する。

　また、モータ制御装置１０Ｂにおいて、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}は、慣らし完了フラグＦを用いずに、起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}が所定値ｂから減少していくに従って、起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}を高電流値Ｉ_Ｈから低電流値Ｉ_Ｌへ向けて連続的に減少して設定されてもよい。例えば、起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}に対して起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}の電流値が連続的に変化する関数を用いることで、起動時間ｔ_{ＳＴＡＲＴ}と一対一で対応する電流値を算出することができる。

　モータ制御装置１０Ｃにおいて、起動失敗回数Ｍの値が所定値ｄ以上であるときに慣らし完了フラグＦをゼロにリセットしていた。これに代えて、所定値ｄの値が３以上の整数に設定されていれば、起動失敗回数Ｍの値がゼロから所定値ｄまで増加するに従って、慣らし完了フラグＦの値が２回以上相異なる値に書き替えられてもよい。起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}として選択される電流値は、慣らし完了フラグＦの各値について相異なる値に設定され、起動失敗回数Ｍの増加とともに慣らし完了フラグＦの値が変化していくに従って、低電流値Ｉ_Ｌから高電流値Ｉ_Ｈへ多段階的に増大する。

　上記の実施形態では、電動圧縮機８の初期なじみに有効な電動モータ７の駆動が行われているか否かを判定するために、電動モータ７の発生トルク、及び、電動モータ７に流れる電流の少なくとも一方がそれぞれの閾値以上になることを基準としていた。これに代えて又は加えて、ロータの回転速度ωを用いてもよい。例えば、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫの算出において制御周期Δｔを加算するためには、ロータの回転速度ωが所定速度以上となっていることを基準としてもよい。要するに、電動モータ７の発生トルク、電動モータ７に流れる電流の大きさ及び電動モータ７の回転速度ωの少なくとも一つが、発生トルク、電流の大きさ及び回転速度ωのそれぞれについて規定された閾値以上であるか否かに基づいて、電動圧縮機８の初期なじみに有効な電動モータ７の駆動が行われているか否かを判定できる。

　前述のように、冷凍サイクル１は車両用エアコンディショナーに適用されてもよく、この場合、モータ制御装置１０は、冷凍サイクル１に組み込まれた電動圧縮機８と共にエンジンルームに格納されてもよい。このようなモータ制御装置１０は、車室内でＨＶＡＣ（Heating Ventilation and Air Conditioning）ユニットの制御を行うＨＶＡＣコントローラから運転指令を入力して電動モータ７の駆動を制御することができる。モータ制御装置１０とＨＶＡＣコントローラとの間では、ＣＡＮ（Controllable Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の車載ネットワークを介して通信が行われる。慣らし完了フラグＦ、慣らし不要変数Ｎ、起動失敗回数Ｍの各値は、ＨＶＡＣコントローラの書き込み可能な不揮発性メモリに保持されて、必要に応じて、モータ制御装置１０Ａ～１０Ｃに送信されてもよい。

　モータ制御装置１０Ａ～１０Ｃのセンサレスモードでは、慣らし時間算出部１１１、慣らし完了判定部１１２及び慣らし完了フラグ記憶部１１３を除き、共通する機能を有している。これらの共通する機能は、ステータコイルに発生する誘起電圧によりロータ位置をセンサレスで検出することでステータコイルへの通電を制御する駆動態様を実現するために例示したものであり、このような駆動態様は他の方法で実現されてもよい。例えば、電流指令値算出部１０７において、電動モータ７の入力電流の指令値を電流波高指令値及び電流位相指令値として算出することができる。この場合、電圧指令値算出部１０８では、ロータ位置推定部１０３で算出した電流波高値と電流波高指令値との偏差、及び、ロータ位置推定部１０３で算出した電流位相と電流位相指令値との偏差に基づいて、電動モータ７の印加電圧の指令値を算出することができる。

　また、モータ制御装置１０Ａ～１０Ｃの起動モードでは、慣らし完了フラグ記憶部１１３、起動電流選択部１１４、起動時間計測部１１７、慣らし不要判定部１１８、起動失敗カウント部１１９及び初期なじみ判定部１２０を除き、共通する機能を有している。これらの共通する機能は、電動モータ７を強制転流で駆動して電動圧縮機８の起動成否を判断する起動態様を実現するために例示したものであり、このような起動態様は他の方法で実現されてもよい。例えば、電流指令値算出部１０７において、電流波高値と電動モータ７の入力電流とを関連付けた所定のテーブルを参照して、運転指令に含まれた、あるいは、モータ制御装置１０Ａ～１０Ｃに予め格納された設定電流波高値に対応する電動モータ７の入力電流の指令値を一意に算出することができる。

　なお、上記の実施形態で説明した各技術的思想及びこれに基づく変形態様は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合せて使用することができる。例えば、モータ制御装置１０Ｂの起動モード実行時の機能構成にモータ制御装置１０Ｃの起動失敗カウント部１１９及び初期なじみ判定部１２０を追加してもよい。電動圧縮機８は、製造上の許容誤差等に起因して、初期なじみ完了までの時間に個体差を有する。しかし、上記のようにモータ制御装置１０Ｂにモータ制御装置１０Ｃの一部を組み合わせることで、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫに基づいて慣らし運転の完了時期を判断することで生じる初期なじみの過不足にも対応することができる。すなわち、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫが所定値ａ未満であっても初期なじみが十分であれば、早期に起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}を低電流値Ｉ_Ｌにして製品寿命の低下や故障を抑制できる。一方、慣らし時間Σｔ_ＢＲＫが所定値ａ以上であっても初期なじみが不足していれば起動電流Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}を再び高電流値Ｉ_Ｈにして電動圧縮機８の起動性を向上できる。

　３…圧縮機、７…電動モータ、８…電動圧縮機、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…モータ制御装置、７１…Ｕ相コイル（ステータコイル）、７２…Ｖ相コイル（ステータコイル）、７３…Ｗ相コイル（ステータコイル）、Ｉ_{ＳＴＡＲＴ}…起動電流、Ｉ_Ｈ…高電流値（第１電流値）、Ｉ_Ｌ…低電流値（第２電流値）、Ｉｕ…Ｕ相電流、Ｉｖ…Ｖ相電流、Ｉｗ…Ｗ相電流、Ｍ…起動失敗回数、ｔ_{ＳＴＡＲＴ}…起動時間、θｍ…ロータ位置、Σｔ_ＢＲＫ…慣らし時間、ω…回転速度

Claims (5)

1. 　電動圧縮機に動力源として備えられた電動モータのロータ位置をセンサレスで検出してステータコイルへの通電を制御するセンサレスモードを実行する、電動圧縮機の制御装置であって、
   　前記センサレスモードの実行時に、前記電動モータの駆動が前記電動圧縮機の初期なじみに有効となる時間に基づいて前記電動圧縮機の慣らし運転が完了したか否かを監視し、
   　前記センサレスモードの前段階として起動モードを実行するときに、起動電流を、前記慣らし運転が完了したと判定する前では第１電流値に設定し、前記慣らし運転が完了したと判定した以降では前記第1電流値よりも低い第２電流値に設定する、電動圧縮機の制御装置。
2. 　前記電動モータの駆動が前記電動圧縮機の初期なじみに有効となる時間は、前記電動モータの発生トルク、前記電動モータに流れる電流の大きさ及び前記電動モータの回転速度の少なくとも一つが、前記発生トルク、前記電流の大きさ及び前記回転速度のそれぞれについて規定された閾値以上となる時間の積算値である、請求項１に記載の電動圧縮機の制御装置。
3. 　前記第１電流値は、前記慣らし運転が完了したと判定される前において、前記起動モードを開始してから前記電動圧縮機の起動が成功するまでの起動時間に基づいて、前記第２電流値を下限値として減少させられる、請求項１又は請求項２に記載の電動圧縮機の制御装置。
4. 　前記第２電流値は、前記慣らし運転が完了したと判定された以降において、前記起動モードの実行時に前記電動圧縮機の起動が失敗した回数に基づいて、前記第１電流値を上限値として増大させられる、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載の電動圧縮機の制御装置。
5. 　前記第１電流値は、前記電動モータの駆動が前記電動圧縮機の初期なじみに有効となる時間が増加するに従って段階的又は連続的に減少する複数の値で構成される、請求項１又は請求項２に記載の電動圧縮機の制御装置。

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