KR20170026201A - Motor-driven compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 전동 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to an electric compressor.
예를 들어 일본 공개특허공보 2003-120555호에는, 고정 스크롤 및 고정 스크롤에 대하여 공전 운동이 가능한 가동 스크롤을 갖는 압축부와, 로터를 갖는 것으로서 가동 스크롤을 공전 운동시키는 전동 모터를 구비한 전동 압축기가 개시되어 있다. 전동 압축기는, 고정 스크롤과 가동 스크롤에 의해 구획된 것으로서 흡입 유체가 흡입되는 압축실을 가지고 있고, 가동 스크롤이 공전 운동함으로써 압축실의 흡입 유체를 압축하고, 압축 유체를 토출한다.For example, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2003-120555 discloses a compressor having a compressor having a movable scroll capable of orbital motion with respect to fixed scroll and fixed scroll, and an electric compressor having an electric motor for revolving the movable scroll Lt; / RTI > The motor-driven compressor has a compression chamber partitioned by the fixed scroll and the movable scroll, in which the suction fluid is sucked, and the movable scroll performs idle motion to compress the suction fluid in the compression chamber and to discharge the compressed fluid.
또한, 일본 공개특허공보 2003-120555호에는, 압축실에 대하여, 흡입 유체보다 고압의 중간압 유체를 도입하는 인젝션 포트가 형성된 전동 압축기와, 당해 전동 압축기를 갖는 공조 장치에 대하여 기재되어 있다. 공조 장치는, 예를 들어 인젝션 포트에 접속된 인젝션 배관과, 인젝션 배관에 접속된 기액 분리기를 구비하고 있다. 기액 분리기에 의해 분리된 중간압 유체가, 인젝션 배관 및 인젝션 포트를 통하여 압축실에 유입됨으로써, 압축실에 유입되는 유체 유량이 커진다.Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-120555 discloses an air compressor in which an injection port for introducing an intermediate pressure fluid of a higher pressure than a suction fluid is formed in a compression chamber and an air conditioner having the electric compressor. The air conditioning apparatus includes, for example, an injection pipe connected to an injection port and a gas-liquid separator connected to an injection pipe. The intermediate-pressure fluid separated by the gas-liquid separator flows into the compression chamber through the injection pipe and the injection port, thereby increasing the flow rate of the fluid flowing into the compression chamber.
상기와 같은 중간압 유체가 압축실에 도입되는 구성에 있어서는, 전동 압축기의 운전 정지시에 있어서, 인젝션 배관에 잔존하는 중간압 유체가, 인젝션 포트를 통하여, 압축실에 유입되는 경우가 있다. 이 경우, 가동 스크롤이 정방향과는 반대 방향으로 공전 운동하고, 로터도 역회전하는 역회전 현상이 발생할 수 있다. 이 경우, 로터의 회전 수 (회전 속도) 가 높으면, 소음이나 진동이 커지기 쉽다.In the configuration in which the intermediate-pressure fluid as described above is introduced into the compression chamber, the intermediate-pressure fluid remaining in the injection pipe sometimes flows into the compression chamber through the injection port at the time of stopping the operation of the electric compressor. In this case, the movable scroll may revolve in the opposite direction to the forward direction, and the rotor may also rotate in the reverse direction. In this case, if the number of revolutions (rotation speed) of the rotor is high, noise and vibration tend to increase.
여기서, 로터를 조기에 정지시키기 위해서, 예를 들어 로터의 역회전을 강제적으로 정지시키는 강제 정지 제어를 전동 모터에 대하여 실시하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우, 중간압 유체가 인젝션 배관에 계속 잔존하는 사태가 발생할 수 있다. 그러면, 중간압 유체에 의해, 로터의 회전 정지 후에 재차 로터가 역회전하게 되는 재역회전 현상이 발생할 가능성이 있다. 당해 재역회전 현상이 발생하면, 예를 들어 전동 압축기의 기동시에 지장이 발생할 수 있다.Here, in order to stop the rotor at an early stage, it is conceivable to perform forcible stop control for forcibly stopping the reverse rotation of the rotor, for example, to the electric motor. In this case, a situation may occur in which the intermediate-pressure fluid remains in the injection pipe. Then, there is a possibility that the re-circulation phenomenon occurs in which the rotor rotates again after the rotation of the rotor is stopped by the intermediate-pressure fluid. If this re-circulation phenomenon occurs, for example, a trouble may occur at the start of the motor-driven compressor.
본 발명의 목적은 소음이나 진동을 억제하면서, 재역회전 현상의 발생을 억제할 수 있는 전동 압축기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric compressor capable of suppressing occurrence of a re-rotation phenomenon while suppressing noise or vibration.
상기 목적을 달성하는 전동 압축기는, 로터를 갖는 전동 모터와, 유체가 흡입되는 흡입구를 갖는 하우징과, 상기 전동 모터에 의해 구동되는 것으로서, 상기 흡입구로부터 흡입된 상기 유체인 흡입 유체를 압축하고, 또한, 압축된 상기 흡입 유체인 압축 유체를 토출하는 압축부와, 상기 전동 모터를 구동시키는 구동 회로와, 상기 구동 회로를 제어함으로써, 상기 로터의 회전을 제어하는 제어부를 구비한 전동 압축기에 있어서, 상기 압축부는, 상기 하우징에 고정된 고정 스크롤과, 상기 고정 스크롤과 서로 맞물리는 것으로서 상기 고정 스크롤에 대하여 공전 운동하도록 구성된 가동 스크롤과, 상기 고정 스크롤과 상기 가동 스크롤에 의해 구획된 압축실을 갖고, 상기 로터가 미리 정해진 정방향으로 회전하는 경우에 상기 가동 스크롤이 정방향으로 공전 운동하고, 그에 따라, 상기 압축부는 상기 압축실에 흡입되는 상기 흡입 유체를 압축하고, 상기 전동 압축기는, 상기 흡입 유체보다 고압이고 상기 압축 유체보다 저압인 중간압 유체를 상기 압축실에 도입하는 인젝션 포트를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 로터가 상기 정방향과는 반대 방향으로 회전하고 있는 것에 따라, 제 1 기간에 걸쳐 상기 로터를 감속시키는 감속 제어를 실시하는 감속 제어부와, 상기 감속 제어의 실행 후, 상기 제 1 기간보다 긴 제 2 기간에 걸쳐 상기 로터의 회전을 계속시키는 계속 제어를 실행하는 계속 제어부를 구비하고, 상기 계속 제어 중에 있어서의 상기 로터의 회전 수의 변동차는, 상기 감속 제어의 개시 타이밍에 있어서의 상기 로터의 회전 수와 상기 감속 제어의 종료 타이밍에 있어서의 상기 로터의 회전 수의 차인 감속 회전 수 차보다 작다.An electric compressor for achieving the above object is provided with an electric motor having a rotor, a housing having a suction port through which fluid is sucked, and a compressor driven by the electric motor to compress the suction fluid, which is the fluid sucked from the suction port, And a controller for controlling the rotation of the rotor by controlling the driving circuit. The motor-driven compressor according to
도 1 은 전동 압축기의 개략 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 전동 압축기가 구비하는 압축부의 단면도이다.
도 3 은 차량 공조 장치의 개략도이다.
도 4 는 인버터의 전기적 구성을 나타내는 회로도이다.
도 5 는 1 상 패턴에 있어서의 하아암 스위칭 소자의 타임 차트로서, (a) 는 u 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타내고, (b) 는 v 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타내고, (c) 는 w 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타낸다.
도 6 은 로터가 정방향으로 회전하고 있는 경우의 각 상 전류를 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 7 은 로터가 정방향과는 반대 방향으로 회전하고 있는 경우의 각 상 전류를 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 8 은 역회전 제어 처리를 나타내는 플로우 차트이다.
도 9 는 2 상 패턴에 있어서의 하아암 스위칭 소자의 타임 차트로서, (a) 는 u 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타내고, (b) 는 v 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타내고, (c) 는 w 상 하아암 스위칭 소자의 ON/OFF 를 나타낸다.
도 10 은 운전 정지 후의 로터의 회전 수의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.1 is a schematic cross-sectional view of an electric compressor.
2 is a cross-sectional view of a compression unit included in the motor-driven compressor of FIG.
3 is a schematic view of a vehicle air conditioning apparatus.
4 is a circuit diagram showing the electrical configuration of the inverter.
Fig. 5 is a time chart of the lower arm switching element in the one-phase pattern, in which (a) shows ON / OFF of the u-phase lower arm switching element, (C) shows ON / OFF of the w-phase lower arm switching element.
6 is a graph schematically showing each phase current when the rotor is rotating in the forward direction.
7 is a graph schematically showing each phase current when the rotor is rotating in a direction opposite to the forward direction.
8 is a flowchart showing the reverse rotation control process.
Fig. 9 is a time chart of the lower arm switching element in the two-phase pattern, in which (a) shows ON / OFF of the u-phase lower arm switching element, (C) shows ON / OFF of the w-phase lower arm switching element.
10 is a graph showing the change over time of the number of revolutions of the rotor after stopping the operation.
이하, 전동 압축기의 일 실시형태에 대하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the electric compressor will be described.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 전동 압축기 (10) 는, 유체가 흡입되는 흡입구 (11a) 및 유체가 토출되는 토출구 (11b) 가 형성된 하우징 (11) 을 구비하고 있다. 하우징 (11) 은, 전체적으로 대략 원통 형상이다. 상세하게는, 하우징 (11) 은, 제 1 파츠 (12) 와 제 2 파츠 (13) 를 갖고, 각각, 저부와 개구단을 갖는 원통 형상이다. 제 1 파츠 (12) 와 제 2 파츠 (13) 는, 서로 개구단끼리가 맞닿은 상태로 장착되어 있다. 흡입구 (11a) 는, 제 1 파츠 (12) 의 측벽부 (12a), 상세하게는 당해 측벽부 (12a) 중 제 1 파츠 (12) 의 저부 (12b) 근방에 형성되어 있다. 토출구 (11b) 는, 제 2 파츠 (13) 의 저부 (13a) 에 형성되어 있다.As shown in Fig. 1, the motor-driven
전동 압축기 (10) 는, 회전축 (14) 과, 흡입구 (11a) 로부터 흡입된 유체 즉 흡입 유체를 압축하여 토출구 (11b) 로부터 토출하는 압축부 (15) 와, 압축부 (15) 를 구동하는 전동 모터 (16) 를 구비하고 있다. 회전축 (14), 압축부 (15) 및 전동 모터 (16) 는, 하우징 (11) 내에 수용되어 있다. 전동 모터 (16) 는, 하우징 (11) 내에 있어서 흡입구 (11a) 와 대응하는 측에 배치되어 있고, 압축부 (15) 는, 하우징 (11) 내에 있어서 토출구 (11b) 와 대응하는 측에 배치되어 있다.The motor-driven
회전축 (14) 은, 회전 가능한 상태로 하우징 (11) 내에 수용되어 있다. 상세하게는, 하우징 (11) 내에는, 회전축 (14) 을 축 지지하는 축 지지 부재 (21) 가 형성되어 있다. 축 지지 부재 (21) 는, 예를 들어 압축부 (15) 와 전동 모터 (16) 사이의 위치에서 하우징 (11) 에 고정되어 있다. 축 지지 부재 (21) 에는, 회전축 (14) 이 삽통 가능한 것으로서 제 1 베어링 (22) 이 형성된 삽통공 (23) 이 형성되어 있다. 또한, 축 지지 부재 (21) 와 제 1 파츠 (12) 의 저부 (12b) 는 대향하고 있고, 당해 저부 (12b) 에는 원통상의 보스 (24) 가 돌출되어 있다. 보스 (24) 의 내측에는 제 2 베어링 (25) 이 형성되어 있다. 회전축 (14) 은, 제 1 베어링 (22) 과 제 2 베어링 (25) 에 의해 회전 가능한 상태로 지지되어 있다.The rotary shaft (14) is accommodated in the housing (11) in a rotatable state. Specifically, a
압축부 (15) 는, 하우징 (11) 에 고정된 고정 스크롤 (31) 과, 고정 스크롤 (31) 에 대하여 공전 운동이 가능한 가동 스크롤 (32) 을 구비하고 있다.The
고정 스크롤 (31) 은, 회전축 (14) 과 동일 축선 상에 형성된 원판상의 고정 기판 (31a) 과, 고정 기판 (31a) 으로부터 기립한 고정 소용돌이벽 (31b) 을 갖는다. 마찬가지로, 가동 스크롤 (32) 은, 원판상이고 고정 기판 (31a) 과 대향하는 가동 기판 (32a) 과, 가동 기판 (32a) 으로부터 고정 기판 (31a) 을 향하여 기립한 가동 소용돌이벽 (32b) 을 구비하고 있다.The
도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 고정 스크롤 (31) 과 가동 스크롤 (32) 은 서로 맞물려 있다. 상세하게는, 고정 소용돌이벽 (31b) 과 가동 소용돌이벽 (32b) 은 서로 맞물려 있고, 고정 소용돌이벽 (31b) 의 선단면은 가동 기판 (32a) 에 접촉하고 있음과 함께, 가동 소용돌이벽 (32b) 의 선단면은 고정 기판 (31a) 에 접촉하고 있다. 그리고, 고정 스크롤 (31) 과 가동 스크롤 (32) 에 의해 압축실 (33) 이 구획되어 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 축 지지 부재 (21) 에는, 흡입 유체를 압축실 (33) 에 흡입하는 흡입 통로 (34) 가 형성되어 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the
가동 스크롤 (32) 은, 회전축 (14) 의 회전에 수반하여 공전 운동하도록 구성되어 있다. 상세하게는, 회전축 (14) 의 일부는, 축 지지 부재 (21) 의 삽통공 (23) 을 개재하여 압축부 (15) 를 향하여 돌출되어 있다. 그리고, 회전축 (14) 에 있어서의 압축부 (15) 에 대향한 단면 중 회전축 (14) 의 축선 (L) 에 대하여 편심한 위치에는, 편심축 (35) 이 형성되어 있다. 그리고, 편심축 (35) 에는 부시 (36) 가 형성되어 있다. 부시 (36) 와 가동 스크롤 (32) (상세하게는 가동 기판 (32a)) 은 베어링 (37) 을 개재하여 연결되어 있다.The movable scroll (32) is configured to revolve along with the rotation of the rotary shaft (14). A part of the
또한, 전동 압축기 (10) 는, 가동 스크롤 (32) 의 공전 운동을 허용하는 한편, 가동 스크롤 (32) 의 자전을 규제하는 자전 규제부 (38) 를 구비하고 있다. 또한, 자전 규제부 (38) 는, 복수 형성되어 있다.The motor-driven
이러한 구성에 의하면, 회전축 (14) 이 미리 정해진 정방향으로 회전하면, 가동 스크롤 (32) 의 정방향의 공전 운동이 실시된다. 상세하게는, 가동 스크롤 (32) 은, 고정 스크롤 (31) 의 축선 (즉 회전축 (14) 의 축선 (L)) 의 주위에서 정방향으로 공전한다. 이에 의해, 압축실 (33) 의 용적이 감소하기 때문에, 흡입 통로 (34) 를 통하여 압축실 (33) 에 흡입된 흡입 유체가 압축된다. 압축된 흡입 유체 즉 압축 유체는, 고정 기판 (31a) 에 형성된 토출 포트 (41) 로부터 토출되고, 그 후 토출구 (11b) 로부터 토출된다. 정방향이란, 유체의 압축이 정상적으로 실시되는 방향이라고도 할 수 있다.According to this configuration, when the
또한, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 고정 기판 (31a) 에는, 토출 포트 (41) 를 덮는 토출 밸브 (42) 가 형성되어 있다. 압축실 (33) 에서 압축된 압축 유체는, 토출 밸브 (42) 를 아래로 눌러 토출 포트 (41) 로부터 토출된다.1, a
도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 고정 기판 (31a) 에는, 토출 포트 (41) 와는 별도로, 인젝션 포트 (43) 가 형성되어 있다. 인젝션 포트 (43) 는, 예를 들어 복수 형성되어 있고, 상세하게는 2 개 형성되어 있다. 인젝션 포트 (43) 는, 고정 기판 (31a) 에 있어서, 토출 포트 (41) 보다 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 그리고, 인젝션 포트 (43) 에는 인젝션 배관 (119) 이 접속되어 있다. 인젝션 배관 (119) 의 접속처 등에 대해서는 후술한다.As shown in Figs. 1 and 2, an
전동 모터 (16) 는, 회전축 (14) 을 회전시킴으로써, 가동 스크롤 (32) 을 공전 운동시키는 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 전동 모터 (16) 는, 회전축 (14) 과 일체적으로 회전하는 로터 (51) 와, 로터 (51) 를 둘러싸는 스테이터 (52) 를 구비하고 있다. 로터 (51) 는, 회전축 (14) 에 연결되어 있다. 로터 (51) 에는 영구 자석 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 스테이터 (52) 는, 하우징 (11) (상세하게는 제 1 파츠 (12)) 의 내주면에 고정되어 있다. 스테이터 (52) 는, 통상의 로터 (51) 에 대하여 직경 방향으로 대향하는 스테이터 코어 (53) 와, 스테이터 코어 (53) 에 권회된 코일 (54) 을 가지고 있다.The
전동 압축기 (10) 는, 전동 모터 (16) 를 구동시키는 구동 회로로서의 인버터 (55) 를 구비하고 있다. 인버터 (55) 는, 하우징 (11), 상세하게는 제 1 파츠 (12) 의 저부 (12b) 에 장착된 원통 형상의 커버 부재 (56) 내에 수용되어 있다. 인버터 (55) 와 코일 (54) 은 전기적으로 접속되어 있다.The electric compressor (10) is provided with an inverter (55) as a drive circuit for driving the electric motor (16). The
여기서, 본 실시형태에서는, 전동 압축기 (10) 는, 차량에 탑재되고, 차량 공조 장치 (100) 에 사용된다. 즉, 본 실시형태에서는, 전동 압축기 (10) 가 압축하는 유체는 냉매이다. 차량 공조 장치 (100) 에 대하여 이하에 상세하게 설명한다.Here, in the present embodiment, the
도 3 에 나타내는 바와 같이, 차량 공조 장치 (100) 는, 배관 전환 밸브 (101), 제 1 열 교환기 (102), 제 2 열 교환기 (103), 제 1 팽창 밸브 (104), 제 2 팽창 밸브 (105) 및 기액 분리기 (106) 를 구비하고 있다.3, the vehicle
배관 전환 밸브 (101) 는, 복수의 입구 (101a ∼ 101d) 를 가지고 있다. 배관 전환 밸브 (101) 는, 제 1 입구 (101a) 와 제 2 입구 (101b) 가 연통하고, 또한, 제 3 입구 (101c) 와 제 4 입구 (101d) 가 연통하는 제 1 상태, 또는, 제 1 입구 (101a) 와 제 3 입구 (101c) 가 연통하고, 또한, 제 2 입구 (101b) 와 제 4 입구 (101d) 가 연통하는 제 2 상태로 전환되는 것이다.The
차량 공조 장치 (100) 는, 제 1 입구 (101a) 와 전동 압축기 (10) 의 토출구 (11b) 를 접속하는 제 1 배관 (111) 과, 제 2 입구 (101b) 와 제 1 열 교환기 (102) 를 접속하는 제 2 배관 (112) 과, 제 1 열 교환기 (102) 와 제 1 팽창 밸브 (104) 를 접속하는 제 3 배관 (113) 을 구비하고 있다. 차량 공조 장치 (100) 는, 제 1 팽창 밸브 (104) 와 기액 분리기 (106) 를 접속하는 제 4 배관 (114) 과, 기액 분리기 (106) 와 제 2 팽창 밸브 (105) 를 접속하는 제 5 배관 (115) 과, 제 2 팽창 밸브 (105) 와 제 2 열 교환기 (103) 를 접속하는 제 6 배관 (116) 과, 제 2 열 교환기 (103) 와 제 3 입구 (101c) 를 접속하는 제 7 배관 (117) 을 구비하고 있다. 또한, 차량 공조 장치 (100) 는, 제 4 입구 (101d) 와 전동 압축기 (10) 의 흡입구 (11a) 를 접속하는 제 8 배관 (118) 을 구비하고 있다.The vehicle
이러한 구성에 있어서, 인젝션 포트 (43) 에 접속된 인젝션 배관 (119) 은, 기액 분리기 (106) 에 접속되어 있다. 그리고, 인젝션 배관 (119) 상에는, 역지 밸브 (120) 가 형성되어 있다.In this configuration, the
본 실시형태의 차량 공조 장치 (100) 는, 냉방 운전과 난방 운전의 쌍방이 가능하게 되어 있다. 상세하게는, 차량 공조 장치 (100) 는, 배관 전환 밸브 (101) 를 포함한 차량 공조 장치 (100) 의 전체를 제어하는 공조 ECU (121) 를 구비하고 있다. 공조 ECU (121) 는, 예를 들어 냉방 운전시에는, 배관 전환 밸브 (101) 를 제 1 상태로 한다. 이 경우, 토출구 (11b) 로부터 토출된 냉매는, 제 1 열 교환기 (102) 에 흐르고, 당해 제 1 열 교환기 (102) 에서 외기와 열 교환이 실시되는 것에 의해 응축된다. 응축된 냉매는, 제 1 팽창 밸브 (104) 에서 감압되어, 기액 분리기 (106) 에 흐른다. 그리고, 기액 분리기 (106) 에서 액체와 기체로 분리된다. 액체의 냉매는, 제 2 팽창 밸브 (105) 에서 감압되어, 제 2 열 교환기 (103) 에 흐른다. 그리고, 액체의 냉매는, 제 2 열 교환기 (103) 에서 차 내의 공기와 열 교환됨으로써 증발하고, 그 결과 차 내의 공기가 냉각된다. 그리고, 제 2 열 교환기 (103) 에서 증발한 냉매는, 전동 압축기 (10) 의 흡입구 (11a) 를 향하여 흐른다. 또한, 냉방 운전시에는, 역지 밸브 (120) 는 폐쇄 상태가 되어 있다.The vehicle
한편, 공조 ECU (121) 는, 예를 들어 난방 운전시에는, 배관 전환 밸브 (101) 를 제 2 상태로 한다. 이 경우, 토출구 (11b) 로부터 토출된 냉매는, 제 2 열 교환기 (103) 에 흐르고, 당해 제 2 열 교환기 (103) 에서 차 내의 공기와 열 교환이 실시되는 것에 의해 응축되고, 그 결과 차 내의 공기가 가열된다. 제 2 열 교환기 (103) 에서 응축된 냉매는, 제 2 팽창 밸브 (105) 에 의해 감압되어, 기액 분리기 (106) 에 흐르고, 당해 기액 분리기 (106) 에서 액체와 기체로 분리된다. 분리된 액체의 냉매는 제 1 팽창 밸브 (104) 에서 감압되어, 제 1 열 교환기 (102) 에 흐르고, 당해 제 1 열 교환기 (102) 에서 외기와 열 교환이 실시되는 것에 의해 증발한다. 그리고, 증발한 냉매는 흡입구 (11a) 에 흐른다.On the other hand, the
여기서, 역지 밸브 (120) 는, 난방 운전시에는, 개방 상태가 되어 있다. 이에 의해, 기액 분리기 (106) 에서 분리된 기체의 냉매가, 인젝션 배관 (119) 및 인젝션 포트 (43) 를 통하여, 압축실 (33) 에 흐른다. 이에 의해, 압축실 (33) 에 흘러 들어가는 냉매의 유량이 증가한다.Here, the
참고로, 기액 분리기 (106) 에서 분리된 기체의 냉매, 즉 인젝션 포트 (43) 를 통하여 압축실 (33) 에 도입되는 냉매의 압력은, 흡입구 (11a) 로부터 흡입되는 냉매의 압력보다 높고, 토출구 (11b) 로부터 토출되는 냉매의 압력보다 낮다. 설명의 편의상, 이후의 설명에서는, 흡입구 (11a) 로부터 흡입되는 냉매를 흡입 냉매라고 하고, 토출구 (11b) 로부터 토출되는 냉매를 압축 냉매라고 하고, 인젝션 포트 (43) 로부터 압축실 (33) 에 도입되는 냉매를 중간압 냉매라고 한다. 흡입 냉매가 「흡입 유체」 에 대응하고, 압축 냉매가 「압축 유체」 에 대응한다.The pressure of the refrigerant of the gas separated by the gas-
상기와 같이 구성된 차량 공조 장치 (100) 에 있어서는, 전동 압축기 (10) 의 운전 정지 후, 인젝션 배관 (119) 내에 중간압 냉매가 잔류한다. 본 실시형태의 전동 압축기 (10) 는, 상기 중간압 냉매를 바람직하게 배출시키기 위한 구성을 구비하고 있다. 당해 구성에 대하여, 전동 모터 (16) 의 코일 (54) 및 인버터 (55) 의 전기적 구성 등과 함께 설명한다.In the
먼저, 코일 (54) 과 인버터 (55) 의 전기적 구성에 대하여 설명하면, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 코일 (54) 은, 예를 들어 u 상 코일 (54u), v 상 코일 (54v) 및 w 상 코일 (54w) 을 갖는 3 상 구조로 되어 있다. 즉, 전동 모터 (16) 는 3 상 모터이다. 각 상 코일 (54u, 54v, 54w) 은 예를 들어 Y 결선되어 있다.4, the
인버터 (55) 는, u 상 코일 (54u) 에 대응하는 u 상 상아암 스위칭 소자 (Qu1) 및 u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 를 구비하고 있다. 동일하게, 인버터 (55) 는, v 상 코일 (54v) 에 대응하는 v 상 상아암 스위칭 소자 (Qv1) 및 v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 와, w 상 코일 (54w) 에 대응하는 w 상 상아암 스위칭 소자 (Qw1) 및 w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 를 구비하고 있다. 요컨대, 인버터 (55) 는, 소위 3 상 인버터이다.The
각 스위칭 소자 (Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1, Qw2) 는 예를 들어 IGBT 로 구성되어 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 파워형의 MOSFET 등이어도 된다.Each of the switching elements Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1, Qw2 is composed of, for example, an IGBT. However, the present invention is not limited to this, and may be a power type MOSFET or the like.
인버터 (55) 는, 차량에 탑재된 DC 전원 (E) 에 접속된 2 개의 전력선 (EL1, EL2) 을 구비하고 있다. 인버터 (55) 는 추가로, 양 전력선 (EL1, EL2) 에 접속되고, 또한, u 상의 양 스위칭 소자 (Qu1, Qu2) 가 형성된 u 상 배선 (ELu) 을 구비하고 있다. u 상의 양 스위칭 소자 (Qu1, Qu2) 는 u 상 배선 (ELu) 을 개재하여 서로 직렬로 접속되어 있고, u 상 배선 (ELu) 에 있어서의 u 상의 양 스위칭 소자 (Qu1, Qu2) 의 접속 부분과 u 상 코일 (54u) 이 접속되어 있다. 또한, DC 전원 (E) 이란 예를 들어 배터리나 전기 이중층 캐패시터 등과 같은 축전 장치이다.The
동일하게, 인버터 (55) 는, 양 전력선 (EL1, EL2) 에 접속되고, 또한, v 상의 양 스위칭 소자 (Qv1, Qv2) 가 형성된 v 상 배선 (ELv) 을 구비하고 있다. v 상 배선 (ELv) 에 있어서의 v 상의 양 스위칭 소자 (Qv1, Qv2) 의 접속 부분과 v 상 코일 (54v) 이 접속되어 있다. 인버터 (55) 는, 양 전력선 (EL1, EL2) 에 접속되고, 또한, w 상의 양 스위칭 소자 (Qw1, Qw2) 가 형성된 w 상 배선 (ELw) 을 구비하고 있다. w 상 배선 (ELw) 에 있어서의 w 상의 양 스위칭 소자 (Qw1, Qw2) 의 접속 부분과 w 상 코일 (54w) 이 접속되어 있다.Similarly, the
또한, 인버터 (55) 는, DC 전원 (E) 에 대하여 병렬로 접속된 평활 콘덴서 (C1) 를 가지고 있다. 또한, 인버터 (55) 는, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 에 대하여 병렬로 접속된 환류 다이오드 (Du1 ∼ Dw2) 를 가지고 있다. 환류 다이오드 (Du1 ∼ Dw2) 는, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 기생 다이오드여도 되고, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 와는 별도로 형성되어 있는 구성이어도 된다.The
전동 압축기 (10) 는, 인버터 (55) (상세하게는 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 스위칭 동작) 를 제어함으로써 로터 (51) 의 회전을 제어하는 제어부로서의 제어 장치 (60) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (60) 는, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 게이트에 접속되어 있다. 제어 장치 (60) 는, 예를 들어, 1 개 이상의 전용의 하드웨어 회로, 및/또는, 컴퓨터 프로그램 (소프트웨어) 에 따라 동작하는 1 개 이상의 프로세서 (제어 회로) 에 의해 실현될 수 있다. 프로세서는, CPU 그리고, RAM 및 ROM 등의 메모리를 포함하고, 메모리는, 예를 들어 도 8 에 나타내는 처리를 프로세서에 실행시키도록 구성된 프로그램 코드 또는 지령을 격납하고 있다. 메모리 즉 컴퓨터 가독 매체는, 범용 또는 전용의 컴퓨터로 액세스할 수 있는 모든 이용 가능한 매체를 포함한다.The motor-driven
제어 장치 (60) 는, 인버터 (55) 를 PWM 제어하는 것이다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 캐리어 신호 (반송파 신호) 와 지령 전압치 신호 (비교 대상 신호) 를 사용하여, 제어 신호를 생성한다. 그리고, 제어 장치 (60) 는, 생성된 제어 신호를 사용하여, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 에 대하여 소정의 펄스 폭 (δT) 을 갖는 전압을 주기적으로 인가함으로써, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시켜, DC 전원 (E) 으로부터의 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다. 그리고, 교류 전력이 전동 모터 (16) 에 입력되는 것에 의해, 전동 모터 (16) 가 구동, 즉 회전한다. 또한, 제어 장치 (60) 는, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 펄스 폭 (δT), 다시 말하면 ON/OFF 의 듀티비를 변경 가능하게 구성되어 있다.The
참고로, 제어 장치 (60) 는, 전동 압축기 (10) 의 운전 개시시에는, 정지하고 있는 로터 (51) 의 회전 위치 (회전각) 를 파악하고, 그 파악 결과에 기초하여 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 를 제어함으로써, 로터 (51) 를 회전시킨다. 즉, 로터 (51) 는, 전동 압축기 (10) 의 기동시에는 정지하고 있을 필요가 있다. 또한, 로터 (51) 의 회전 위치를 파악하기 위한 구체적인 구성은 임의이다.For reference, the
제어 장치 (60) 는, 전동 모터 (16) 에 흐르는 전류로서, 상 코일 (54u, 54v, 54w) 에 흐르는 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 를 파악 가능하게 구성되어 있다. 상세하게는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 인버터 (55) 에는, 상 배선 (ELu ∼ ELw) 을 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부로서의 전류 센서 (61 ∼ 63) 가 형성되어 있다. 전류 센서 (61 ∼ 63) 는, 예를 들어 상 배선 (ELu ∼ ELw) 에 있어서의 하아암 스위칭 소자 (Qu2 ∼ Qw2) 와 제 2 전력선 (EL2) 사이에 형성되어 있다. 전류 센서 (61 ∼ 63) 는, 그 검출 결과를 제어 장치 (60) 에 송신한다. 제어 장치 (60) 는, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과에 기초하여, u 상 코일 (54u) 에 흐르는 전류인 u 상 전류 (Iu), v 상 코일 (54v) 에 흐르는 전류인 v 상 전류 (Iv) 및 w 상 코일 (54w) 에 흐르는 전류인 w 상 전류 (Iw) 를 파악 가능하게 되어 있다.The
또한, 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 구체적인 구성에 대해서는 임의이지만, 예를 들어 션트 저항을 갖고, 당해 션트 저항에 인가되는 전압으로부터 상 전류 (Iu ∼ Iw) 를 추정하는 구성 등을 생각할 수 있다.The specific configuration of the
제어 장치 (60) 와 공조 ECU (121) 는, 전기적으로 접속되어 있고, 서로 정보의 교환을 실시할 수 있다. 제어 장치 (60) 는, 공조 ECU (121) 로부터의 요구나 이상 판정 결과 등에 따라, 전동 압축기 (10) 의 운전을 개시하거나 정지한다. 또한, 전동 압축기 (10) 의 운전 정지란, 전동 모터 (16) 에 대한 교류 전력의 공급을 정지하는 것이고, 상세하게는 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 를 모두 OFF 상태로 하는 것이다.The
여기서, 본 실시형태의 제어 장치 (60) 는, 전동 압축기 (10) 의 운전 정지 후, 미리 정해진 대기 기간이 경과한 후에, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 즉 회전 속도를 파악하는 파악 처리를 실행한다. 당해 파악 처리 등을 실행하는 제어 장치 (60) 가 「파악부」 에 대응한다.Here, the
상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 와 대응하고 있지 않은 측의 스위칭 소자인 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 를 모두 OFF 상태로 유지한다. 그리고, 제어 장치 (60) 는, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 와 대응하고 있는 측의 스위칭 소자인 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를, 미리 정해진 스위칭 패턴으로 주기적으로 ON/OFF 시킨다. 본 실시형태에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 스위칭 동작 (다시 말하면 ON/OFF 동작) 대상이고, 「3 상의 대상 아암 스위칭 소자」 에 대응한다.Specifically, the
예를 들어, 제어 장치 (60) 는, 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 미리 정해진 순서로 1 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴으로서, 1 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태일 때 다른 2 상의 하아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 양태를 포함하는 스위칭 패턴 (이후 1 상 패턴이라고 한다) 으로 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 제어한다. 본 실시형태에서는, 도 5 의 (a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 1 상 패턴은, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가, u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) → v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) → w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 의 순서로 바뀌는 스위칭 패턴이다.For example, the
예를 들어, Qu2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qv2, Qw2 : OFF 의 조합 양태를 제 1 양태라고 하고, Qv2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qu2, Qw2 : OFF 의 조합 양태를 제 2 양태라고 한다. 이 경우, 제어 장치 (60) 는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써, 제 1 양태로부터 제 2 양태로 전환되어 있다고도 할 수 있다. 다시 말하면, 감속 제어 (1 상 패턴) 에 있어서의 스위칭 양태는, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 ON/OFF 의 조합이 상이한 제 1 양태와 제 2 양태를 포함하고 있다.For example, a combination mode of Qu2: ON and also of Qu1, Qv1, Qw1, Qv2 and Qw2: OFF is referred to as a first mode, and a combination mode of Qv2: ON and also Qu1, Qv1, Qw1, Qu2, . In this case, the
1 상 패턴은, 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 중 복수상 (2 상 또는 3 상) 의 하아암 스위칭 소자가 동시에 ON 상태가 되는 경우가 없도록 설정된 스위칭 패턴이다.The one-phase pattern is a switching pattern set so that no lower-arm switching elements of a plurality of phases (two-phase or three-phase) among the three-phase low-arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are turned ON at the same time.
또한, 1 상 패턴은, 도 5 의 (a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 항상 어느 1 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태가 되는 스위칭 패턴에 한정되지 않고, 전체 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 OFF 상태가 되는 인터벌 기간을 포함해도 된다. 예를 들어, 1 상 패턴은, 상기 인터벌 기간을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 1 상씩 ON 상태가 됨과 함께, 1 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태일 때 다른 2 상의 하아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 스위칭 패턴이어도 된다.5A to 5C, the one-phase pattern is not limited to a switching pattern in which any one of the lower-arm switching elements is always in an ON-state, but all the lower-arm switching elements Qu2, Qv2, and Qw2 may be in the OFF state. For example, in the one-phase pattern, the lower arm switching elements are turned ON one by one in a predetermined order via the interval period, and when the one-phase lower arm switching element is ON, the other two- Or a switching pattern in which the device is in an OFF state.
여기서, 본 실시형태에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 ON 상태로 일어나는 타이밍은 각각 소정 기간 (δa) 만큼 상이하다. 보다 상세하게는, 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 가 일어날때까지의 기간과, 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 일어날때까지의 기간과, 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 일어날때까지의 기간은, 동일한 소정 기간 (δa) 이다. 이러한 구성에 있어서는, 1 상 패턴은, 펄스 폭 (δT) 이 소정 기간 (δa) 이하로 설정되어 있는 스위칭 패턴이다. 펄스 폭 (δT) 이 소정 기간 (δa) 미만인 경우에는, 1 상 패턴은, 인터벌 기간 (3 상 OFF 기간) 을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 1 상씩의 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이 된다. 펄스 폭 (δT) 이 소정 기간 (δa) 과 동일한 경우에는, 1 상 패턴은, 인터벌 기간을 개재하지 않고, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 1 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이 된다.Here, in the present embodiment, the timing at which each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2, and Qw2 occurs in the ON state is different by a predetermined period? A. More specifically, during the period from the time when the lower arm switching device Qu2 occurs to the time when the lower arm switching device Qv2 occurs, and when the lower arm switching device Qw2 occurs from when the lower arm switching device Qv2 occurs And the period from when the lower arm switching element Qw2 takes place to when the lower arm switching element Qu2 occurs is the same predetermined period delta a. In this configuration, the one-phase pattern is a switching pattern in which the pulse width? T is set to be equal to or smaller than the predetermined period? A. When the pulse width DELTA T is less than the predetermined period delta a, the one-phase pattern is switched to the ON state by one phase in the predetermined order through the interval period (three-phase OFF period) . When the pulse width DELTA T is equal to the predetermined period DELTA a, the one-phase pattern becomes a switching pattern in which the lower-arm switching elements are turned ON one by one in a predetermined order without interposing an interval period.
여기서, 도 6 및 도 7 을 사용하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 와, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 관계에 대하여 설명한다.Here, the relationship between the rotational direction and the number of rotations R of the
도 6 은, 로터 (51) 가 정방향으로 회전하고 있는 상황에 있어서 검출되는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 를 모식적으로 나타낸 그래프이고, 도 7 은, 로터 (51) 가 역방향으로 회전하고 있는 상황에 있어서 검출되는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 를 모식적으로 나타낸 그래프이다. 또한, 도시의 형편상, 도 6 및 도 7 에 있어서는, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 최소 단위 파형 (1 개의 삼각파) 의 주기를 실제보다 길게 나타낸다.6 is a graph schematically showing the phase currents Iu, Iv and Iw detected when the
참고로, 도 6 및 도 7 에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 항상 ON/OFF 한 경우의 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 전류 파형을 나타낸다. 이 때문에, 실제로, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 1 상 패턴으로 스위칭한 경우에는, 도 6 및 도 7 에서 나타낸 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 에 의해 형성되는 삼각파의 수의 1/3 의 수의 삼각파가 얻어지게 된다.6 and 7 show the current waveforms of the phase currents Iu, Iv and Iw when the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are always turned on / off. Therefore, when each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 is actually switched in the one-phase pattern, the triangular wave signals Iu, Iv and Iw formed by the phase currents Iu, Iv and Iw shown in Figs. A triangular wave having a number of 1/3 of the number is obtained.
도 6 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) (상세하게는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 포락선) 는 서로 위상이 상이하다. 이 때문에, 정 (正) 의 값이 되는 상 전류는, 시간 경과에 수반하여 순차적으로 천이한다. 또한, 상 전류가 정의 값이 되는 것은, 당해 정의 값이 되는 상 전류에 대응하는 상 코일에서 발생하는 역기전력이 다른 상 코일에서 발생하는 역기전력보다 낮은 경우이다.As shown in Figs. 6 and 7, the phase currents Iu, Iv, and Iw (specifically, the envelopes of the respective phase currents Iu, Iv, and Iw) have different phases from each other. For this reason, the phase current having a positive value transits sequentially with the lapse of time. The reason why the phase current becomes a positive value is that the back electromotive force generated in the phase coil corresponding to the phase current becomes lower than the back electromotive force generated in the other phase coil.
여기서, 정의 값이 되는 상 전류가 천이하는 순서는, 로터 (51) 가 정방향으로 회전하고 있는 경우와, 역방향으로 회전하고 있는 경우에서 상이하다. 상세하게는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 로터 (51) 가 정방향으로 회전하고 있는 경우, 정의 값이 되는 상 전류는, u 상 전류 (Iu) → v 상 전류 (Iv) → w 상 전류 (Iw) 의 순서로 천이한다. 한편, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 로터 (51) 가 역방향으로 회전하고 있는 경우, 정의 값이 되는 상 전류는, w 상 전류 (Iw) → v 상 전류 (Iv) → u 상 전류 (Iu) 의 순서로 천이한다.Here, the order in which the phase current to be a positive value transits is different between the case where the
또한, 상 전류가 정의 값이 되어 있는 기간인 정전류 기간 (Ta) 은, 로터 (51) 의 전기각의 1 주기의 1/3 에 대응한다.The constant current period Ta in which the phase current becomes the positive value corresponds to 1/3 of one period of the electric angle of the
제어 장치 (60) 는, 상기 특성과, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 1 상 패턴으로 스위칭한 경우에 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 의 검출 결과로부터 얻어지는 전류 파형에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악한다.The
상세하게는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 1 상 패턴으로 스위칭하면, 현재의 회전 방향 및 회전 수 (R) 에 대응하는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 전류 파형이 얻어진다. 제어 장치 (60) 는, 이들 전류 파형으로부터, 정의 값이 되는 상 전류의 천이 순서를 파악하고, 그 파악 결과에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향이 정방향인지 역방향인지를 판정한다.In detail, when each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 switches in a one-phase pattern, the current waveforms of the respective phase currents Iu, Iv and Iw corresponding to the current rotational direction and the rotational speed R . The
제어 장치 (60) 는, 1 상 패턴의 스위칭에 의해 얻어진 전류 파형으로부터 정전류 기간 (Ta) 을 파악하고, 그 파악된 정전류 기간 (Ta) 에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 를 도출한다.The
참고로, 이들 특성, 상세하게는 정의 값이 되는 상 전류가 천이하는 순서가 회전 방향에 따라 상이한 점, 및, 정전류 기간 (Ta) 이 로터 (51) 의 1 주기의 1/3 에 대응하는 점은, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 패턴에 따라 변동하지 않는다. 이 때문에, 제어 장치 (60) 는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 패턴이 2 상 패턴인 경우에도, 상기 특성과, 각 전류 센서 (61 ∼ 63) 로부터 얻어지는 전류 파형에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악할 수 있다. 2 상 패턴의 상세한 것에 대해서는 후술한다.For reference, these characteristics, specifically, the order in which the phase currents which are positive values are changed in accordance with the rotational direction and the points where the constant current period Ta corresponds to 1/3 of one period of the
제어 장치 (60) 는, 상기 파악 처리에 의해 로터 (51) 가 역방향으로 회전하고 있는 것으로 파악된 것에 기초하여, 역방향으로 회전하고 있는 로터 (51) 의 회전 수를 제어하는 역회전 제어 처리를 실행한다. 당해 역회전 제어 처리에 대하여 설명한다.The
도 8 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (60) 는, 먼저 스텝 S101 에서, 회전 수 (R) 를 목표 회전 수 (Rt) 까지 감속시키는 감속 제어를 실행한다. 스텝 S101 의 처리를 실행하는 제어 장치 (60) 가 「감속 제어부」 에 대응한다.As shown in Fig. 8, the
목표 회전 수 (Rt) 는, 미리 정해진 허용 회전 수 (Ra) 이하로 설정되어 있다. 상세히 서술하면, 로터 (51) 가 역회전하고 있는 경우, 전동 압축기 (10) 로부터 소음이나 진동 등이 발생한다. 당해 소음이나 진동은 회전 수 (R) 가 높아질수록 높아지기 쉽다. 이 점, 허용 회전 수 (Ra) 는, 소음이나 진동이 허용되는 최대치이다.The target rotation speed Rt is set to a predetermined allowable rotation speed Ra or less. More specifically, when the
본 실시형태의 감속 제어에 대하여 상세히 서술하면, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에서는, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 중 적어도 1 개의 스위칭 소자를 ON 상태로 하는 것에 의해, 로터 (51) 를 감속시킨다. 본 실시형태에서는, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 소정의 스위칭 패턴으로 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자를 순차적으로 전환한다. 즉, 감속 제어에 있어서의 제어 장치 (60) 의 스위칭 제어 양태는, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 스위칭 동작 (ON/OFF 동작) 시키는 양태로 되어 있다. 또한, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀐다는 것은, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) (상세하게는 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2)) 의 ON/OFF 의 조합이 순차적으로 변경되는 것을 의미한다.The
이 경우, 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 주파수는 서로 동일하게 설정되어 있다.In this case, the switching frequencies of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are set equal to each other.
이러한 구성에 의하면, ON 상태가 되어 있는 하아암 스위칭 소자에 대응하는 상 전류가 정인 경우, ON 상태가 되어 있는 하아암 스위칭 소자에 대응하는 상 코일에서 열이 발생한다. 이 때문에, 로터 (51) 가 갖는 운동 에너지가 열 에너지로 변환되어, 로터 (51) 가 감속한다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 로터 (51) 의 운동 에너지가 열 에너지로 변환되어 로터 (51) 가 감속되는 효과를 브레이크 효과라고 한다.According to this configuration, when the phase current corresponding to the lower arm switching element in the ON state is fixed, heat is generated in the phase coil corresponding to the lower arm switching element in the ON state. Therefore, the kinetic energy of the
또한, ON 상태가 되어 있는 하아암 스위칭 소자에 대응하는 상 전류 및 상 코일이란, u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 ON 상태인 경우에는 u 상 전류 (Iu) 및 u 상 코일 (54u) 을 의미한다. 동일하게, v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 가 ON 상태인 경우에는 v 상 전류 (Iv) 및 v 상 코일 (54v) 을 의미하고, w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 ON 상태인 경우에는 w 상 전류 (Iw) 및 w 상 코일 (54w) 을 의미한다.The phase currents and phase coils corresponding to the lower arm switching elements that are turned on mean that the u-phase current Iu and the
이러한 구성에 있어서는, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아질수록, 열이 발생하기 쉽기 때문에, 브레이크 효과가 높아진다. 즉, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아질수록, 로터 (51) 에 부여되는 감속에 가해지는 힘이 커지기 쉽다.In such a configuration, as the phase currents Iu, Iv, and Iw increase, heat is more likely to occur, so that the brake effect is enhanced. That is, as the phase currents Iu, Iv, and Iw increase, the force applied to the deceleration imparted to the
또한, 각 상 코일 (54u, 54v, 54w) 에서 발생하는 역기전력은, 회전 수 (R) 가 높아질수록 높아진다. 그리고, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 는, 상기 역기전력이 높아질수록, 높아지기 쉽다. 요컨대, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 는, 회전 수 (R) 에 의존한다.Further, the counter electromotive force generated in each of the
이에 반하여, 제어 장치 (60) 는, 먼저 미리 정해진 초기 감속 듀티비 및 초기 감속 스위칭 패턴으로, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시켜 감속 제어를 개시한다. 본 실시형태에서는, 초기 스위칭 패턴은 1 상 패턴이다. 또한, 초기 감속 듀티비는, 회전 수 (R) 가 중간압 냉매에 의해 역회전하는 상황하에서 상정되는 회전 수 (R) 의 최대치인 경우에 1 상 패턴의 스위칭에 의해 흐르는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록, 당해 허용치 및 회전 수 (R) 가 상정 최대치인 경우에 발생하는 역기전력에 대응시켜 설정되어 있다. 즉, 초기 감속 듀티비 및 초기 스위칭 패턴은, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 에 상관없이 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록 설정되어 있다. 허용치는, 예를 들어 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 정격 전류치 또는 그것보다 소정의 마진분만큼 낮은 값 등이다.On the other hand, the
그 후, 제어 장치 (60) 는, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 검출 결과에 기초하여, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않는 범위 내에서 높아지도록, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 에 있어서의 스위칭 패턴 및 ON/OFF 의 듀티비의 적어도 일방을 가변 제어한다. 예를 들어, 제어 장치 (60) 는, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않도록, 듀티비를, 초기 감속 듀티비로부터 서서히 높게 한다.Thereafter, based on the detection results of the phase currents Iu, Iv, and Iw, the
여기서, 이미 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 스위칭 패턴에 있어서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 ON 상태로 일어나는 타이밍이 서로 소정 기간 (δa) 만큼 상이하다. 보다 상세하게는, 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 가 일어날때까지의 기간과, 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 일어날때까지의 기간과, 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 일어나서부터 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 일어날때까지의 기간은, 동일한 소정 기간 (δa) 이다. 듀티비가 높아지고, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 펄스 폭 (δT) 이 상기의 소정 기간 (δa) 보다 길어지면, 스위칭 패턴이 1 상 패턴으로부터 2 상 패턴으로 바뀐다.Here, as described above, in the switching pattern of the present embodiment, the timings at which the respective lower arm switching elements Qu2, Qv2, Qw2 are turned ON differ from each other by a predetermined period? A. More specifically, during the period from the time when the lower arm switching device Qu2 occurs to the time when the lower arm switching device Qv2 occurs, and when the lower arm switching device Qw2 occurs from when the lower arm switching device Qv2 occurs And the period from when the lower arm switching element Qw2 takes place to when the lower arm switching element Qu2 occurs is the same predetermined period delta a. When the duty ratio is increased and the pulse width? T of each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 becomes longer than the predetermined period? A, the switching pattern is changed from the one-phase pattern to the two-phase pattern.
도 9 의 (a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 2 상 패턴이란, 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴으로서, 2 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태일 때 다른 1 상의 하아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 양태를 포함하는 스위칭 패턴이다. 예를 들어, 2 상 패턴에서는, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가, u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 및 v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) → v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 및 w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) → w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 및 u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) → … 의 순서로 바뀐다. 또한, 본 실시형태의 2 상 패턴에서는, 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 는 모두 OFF 상태를 유지한다.As shown in Figs. 9A to 9C, the two-phase pattern is a switching pattern in which the three-phase low-arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are turned on in two-phases in a predetermined order, And the other one-arm low-side switching element is turned OFF when the low-arm switching element is in the ON state. For example, in the two-phase pattern, the lower arm switching element to be turned ON is the u-phase lower arm switching element Qu2 and the v-phase lower arm switching element Qv2 → the v-phase lower arm switching element Qv2 and w Upper and lower arm switching elements Qw2 → w upper and lower arm switching elements Qw2 and u upper and lower arm switching elements Qu2 → . In the two-phase pattern of the present embodiment, all of the ivory arm switching elements Qu1, Qv1, and Qw1 are maintained in the OFF state.
예를 들어, Qu2, Qv2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qw2 : OFF 의 조합 양태를 제 1 양태라고 하고, Qv2, Qw2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qu2 : OFF 의 조합 양태를 제 2 양태라고 한다. 이 경우, 제어 장치 (60) 는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써, 제 1 양태로부터 제 2 양태로 전환되어 있다고도 할 수 있다. 다시 말하면, 감속 제어 (2 상 패턴) 에 있어서의 스위칭 양태는, 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 ON/OFF 의 조합이 상이한 제 1 양태와 제 2 양태를 포함하고 있다.For example, a combination mode of Qu2, Qv2: ON and also of Qu1, Qv1, Qw1 and Qw2: OFF is referred to as a first mode and a combination mode of Qv2, Qw2: ON and Qu1, Qv1, . In this case, the
참고로, 2 상 패턴은, 도 9 의 (a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 항상 어느 2 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태가 되는 스위칭 패턴에 한정되지 않고, 1 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태가 되고 또한 2 상의 하아암 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 1 상 ON 기간을 포함해도 된다. 예를 들어, 2 상 패턴은, Qu2 : ON 또한 Qv2, Qw2 : OFF → Qu2, Qv2 : ON 또한 Qw2 : OFF → Qv2 : ON 또한 Qu2, Qw2 : OFF → Qv2, Qw2 : ON 또한 Qu2 : OFF → Qw2 : ON 또한 Qu2, Qv2 : OFF → Qu2, Qw2 : ON 또한 Qv2 : OFF → … 라는 스위칭 패턴이어도 된다. 요컨대, 2 상 패턴이란, 1 상 ON 기간 (2 상 OFF 기간) 을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이어도 된다.For reference, as shown in Figs. 9A to 9C, the two-phase pattern is not limited to a switching pattern in which any two-phase low-arm switching element is always in an ON state, and a two- And a one-phase ON period in which the two-phase low-arm switching element becomes the OFF state. For example, a two-phase pattern can be expressed by the following expression: Qu2: ON and Qv2: Qw2: OFF? Qu2, Qv2: ON Qw2: OFF? Qv2: ON Qu2, Qw2: OFF? Qv2, Qw2: : ON also Qu2, Qv2: OFF → Qu2, Qw2: ON and Qv2: OFF → ... May be a switching pattern. That is, the two-phase pattern may be a switching pattern in which the lower-arm switching elements are turned on in a predetermined order by two phases via a one-phase ON period (two-phase OFF period).
2 상 패턴은, 전체 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 ON 상태가 되는 3 상 ON 기간을 포함해도 된다. 예를 들어, 2 상 패턴은, Qu2, Qv2 : ON 또한 Qw2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : ON → Qv2, Qw2 : ON 또한 Qu2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : ON → Qu2, Qw2 : ON 또한 Qv2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : ON → Qu2, Qv2 : ON 또한 Qw2 : OFF → …가 되는 스위칭 패턴이어도 된다. 요컨대, 2 상 패턴이란, 3 상 ON 기간을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이어도 된다.The two-phase pattern may include a three-phase ON period in which all the child-element switching elements Qu2, Qv2, and Qw2 are in an ON state. For example, the 2-phase pattern can be represented as: Qu2, Qv2: ON, Qw2: OFF? Qu2, Qv2, Qw2: ON? Qv2, Qw2: ON, Qv2: OFF → Qu2, Qv2, Qw2: ON → Qu2, Qv2: ON and Qw2: OFF → ... May be a switching pattern. That is, the two-phase pattern may be a switching pattern in which the lower-arm switching elements are turned on in the predetermined order by two phases via the three-phase ON period.
또한, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 펄스 폭 (δT) 이 상기 소정 기간 (δa) 의 2 배보다 짧은 경우, 2 상 패턴은, 1 상 ON 기간을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이 된다. 상기 펄스 폭 (δT) 이 상기 소정 기간 (δa) 의 2 배보다 긴 경우, 2 상 패턴은, 3 상 ON 기간을 개재하여, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이 된다. 상기 펄스 폭 (δT) 이 상기 소정 기간 (δa) 의 2 배와 동일한 경우, 2 상 패턴은, 1 상 ON 기간 및 3 상 ON 기간을 개재하지 않고, 하아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이 된다. 듀티비가 높아질수록, 브레이크 효과는 높아지기 쉽다.When the pulse width DELTA T of each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 is shorter than twice the predetermined period delta a, the two-phase pattern is switched by the one- The switching pattern becomes an ON state in which the elements are turned on for two phases in a predetermined order. When the pulse width? T is longer than twice the predetermined period? A, the two-phase pattern is a switching pattern in which the lower-arm switching elements are turned ON by two phases in a predetermined order, . When the pulse width? T is equal to twice the predetermined period? A, the two-phase pattern does not include the one-phase ON period and the three-phase ON period, and the lower arm switching elements are arranged in two- The switching pattern becomes the ON state. The higher the duty ratio, the higher the braking effect is.
여기서, 2 상 패턴으로 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭이 실시되는 구성에 있어서는, 동시에 2 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태가 되는 양태가 존재하기 때문에, 당해 양태에 관련된 3 회의 스위칭 중 2 회의 빈도로, 정의 값이 되고 있는 상 전류에 대응하는 하아암 스위칭 소자를 ON 상태로 할 수 있다. 이 때문에, 2 상 패턴은, 1 상 패턴과 비교하여, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지기 쉬운 스위칭 패턴이다.Here, in the configuration in which the switching of the lower arm switching elements Qu2, Qv2, Qw2 is performed in the two-phase pattern, there is an aspect in which the two-phase lower arm switching elements are simultaneously turned on. The lower arm switching element corresponding to the phase current which becomes the positive value can be turned ON by the frequency twice during the switching of the conference. Therefore, the two-phase pattern is a switching pattern in which the phase currents Iu, Iv, and Iw tend to be higher than the one-phase patterns.
그리고, 제어 장치 (60) 는, 스위칭 패턴이 1 상 패턴으로부터 2 상 패턴으로 바뀐 후, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않는 범위 내에서, 더욱 듀티비를 서서히 높게 한다.Then, after the switching pattern is switched from the one-phase pattern to the two-phase pattern, the
또한, 만약을 위해 설명하면, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 는 회전 수 (R) 에 의존하기 때문에, 회전 수 (R) 가 서서히 낮아지는 감속시에는, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 서서히 높아지기 쉽도록 스위칭 패턴 및 듀티비가 가변 제어된 경우에도, 실제의 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가, 반드시 높아지는 것은 아니다. 요컨대, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 서서히 높아지기 쉬운 스위칭 패턴 및 듀티비의 가변 제어란, 실제로 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아질 필요는 없고, 감속에 수반하는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 저하를 억제할 수 있으면 된다.Since the phase currents Iu, Iv, and Iw depend on the number of rotations R, the phase currents Iu, Iv, and Iv are set so that, when decelerating the rotation speed R gradually, The actual phase currents Iu, Iv, and Iw do not always increase even when the switching pattern and the duty ratio are variably controlled so as to be gradually increased. That is to say, the variable control of the switching pattern and the duty ratio, in which the phase currents Iu, Iv and Iw are likely to gradually increase, does not mean that the phase currents Iu, Iv and Iw actually need to be increased, (Iu, Iv, Iw) can be suppressed.
또한, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에 의해 얻어진 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 파형으로부터, 현재의 로터 (51) 의 회전 수 (R) 를 파악한다. 그리고, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 가 될 때까지, 상기 감속 제어를 계속하고, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 가 되는 것에 기초하여 감속 제어를 종료한다. 스텝 S101 의 처리의 실행 개시 타이밍이 감속 제어의 개시 타이밍에 대응하고, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 가 된 타이밍이 감속 제어의 종료 타이밍에 대응한다. 또한, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어의 실행 기간인 제 1 기간 (T1) 을 기억한다. 또한, 제 1 기간 (T1) 은, 운전 정지시의 상황 등에 따라 변동한다.The
도 8 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 까지 감속한 경우에는, 스텝 S102 로 진행되어, 로터 (51) 의 역회전을 계속시키는 계속 제어를 실행한다. 스텝 S102 의 처리를 실행하는 제어 장치 (60) 가 「계속 제어부」 에 대응한다.8, when the number of rotations R has decelerated to the target number of rotations Rt, the
제어 장치 (60) 는, 계속 제어에서는, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 로 유지되도록 인버터 (55) 를 제어한다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 미리 정해진 초기 계속 스위칭 패턴 및 초기 계속 듀티비로 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시켜 계속 제어를 개시한다. 본 실시형태에서는, 초기 계속 스위칭 패턴 및 초기 계속 듀티비는, 감속 제어의 종료시에 설정된 스위칭 패턴 및 듀티비이다.The
여기서, 로터 (51) 의 역회전 중, 중간압 냉매는 배출된다. 중간압 냉매가 배출되면, 인젝션 배관 (119) 의 중간압 냉매의 압력이 낮아지기 때문에, 로터 (51) 를 역회전시키는 운동 에너지가 작아진다. 이 때문에, 동일 양태의 스위칭 제어가 계속되면, 로터 (51) 의 역회전에 수반하는 운동 에너지의 저하에 의해 회전 수 (R) 는 서서히 저하한다.Here, during the reverse rotation of the
이에 반하여, 본 실시형태에서는, 제어 장치 (60) 는, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 서서히 낮아지도록, 스위칭 패턴 및 듀티비의 적어도 일방 (본 실시형태에서는 쌍방) 을 가변 제어한다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 로 유지되도록 듀티비를 서서히 낮게 한다. 또한, 제어 장치 (60) 는, 스위칭 패턴이 2 상 패턴인 상황에 있어서 듀티비가 2 상 패턴에 대응하는 하한치에 이른 경우에는, 스위칭 패턴을 1 상 패턴으로 전환하고, 더욱 듀티비를 서서히 저하시킨다.On the other hand, in the present embodiment, the
이러한 구성에 의하면, 중간압 냉매의 배출에 수반하는 운동 에너지의 저하에 대응시켜, 전동 모터 (16) 로 소비되는 열 에너지가 저하하는 것에 의해, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 로 유지되기 쉬워진다.According to such a configuration, the thermal energy consumed by the
또한, 제어 장치 (60) 는, 계속 제어에 의해 얻어지는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 파형으로부터 현재의 회전 수 (R) 를 파악하고, 그 파악된 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 에 가까워지도록, 스위칭 패턴 및 듀티비의 피드백 제어를 실시한다. 즉, 제어 장치 (60) 는, 계속 제어 중, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 에 가까워지도록, 인젝션 배관 (119) 의 중간압 냉매의 압력 변화에 대응시켜, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 를 제어한다.The
제어 장치 (60) 는, 계속 제어를, 감속 제어의 실행 기간인 제 1 기간 (T1) 보다 긴 제 2 기간 (T2) 에 걸쳐 실행한다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 계속 제어 중, 미리 정해진 계속 제어 종료 조건이 성립하고 있는지 여부를 정기적으로 판정한다. 계속 제어 종료 조건은, 예를 들어 (A) 계속 제어의 실행 기간 (즉 제 2 기간 (T2)) 이 제 1 기간 (T1) 보다 길고, 또한, (B) 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 미리 정해진 종료 계기 전류치 이하가 되는 것이다.The
여기서, 종료 계기 전류치란, 인젝션 배관 (119) 에 잔존하고 있던 중간압 냉매가 충분히 배출된 상태, 다시 말하면 중간압 냉매에서 기인하여 로터 (51) 가 정지 후에 움직이지 않는 상태에 대응시켜 설정되어 있다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 스위칭 제어의 양태 (상세하게는 스위칭 패턴 및 듀티비) 와, 종료 계기 전류치가 대응된 맵 데이터를 구비하고 있다. 종료 계기 전류치는, 당해 종료 계기 전류치에 대응된 스위칭 제어가 실시되고 있는 상황에 있어서, 인젝션 배관 (119) 에 잔존하고 있는 중간압 냉매의 압력이 미리 정해진 허용 압력치인 경우의 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 이다.Here, the termination current value is set to correspond to a state in which the intermediate-pressure refrigerant remaining in the
제어 장치 (60) 는, 상기 맵 데이터를 참조함으로써, 현재의 스위칭 제어의 양태에 대응하는 종료 계기 전류치를 파악하고, 당해 스위칭 제어에 의해 흐르는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 종료 계기 전류치 이하가 되어 있는지 여부를 판정한다. 그리고, 제어 장치 (60) 는, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 종료 계기 전류치 이하가 되어 있는 경우에는, (B) 의 조건을 만족하는 것으로 판정한다.The
제어 장치 (60) 는, 계속 제어 종료 조건이 성립할 때까지 계속 제어의 실행을 계속한다.The
제어 장치 (60) 는, 계속 제어 종료 조건이 성립한 경우에는, 스텝 S103 으로 진행되어, 로터 (51) 를 정지시키는 정지 제어를 실행한다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 는, 모든 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 ON 상태로 유지한다. 즉, 제어 장치 (60) 는, 각 상 코일 (54u, 54v, 54w) 을 모두 단락시킨다. 또한, 정지 제어는, 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 모두 ON 상태로 설정되고, 또한, 듀티비가 100 % 로 설정된 감속 제어라고도 할 수 있다.When the continuation control termination condition is satisfied, the
다음으로, 도 10 을 사용하여 본 실시형태의 작용에 대하여 설명한다. 도 10 은, 운전 정지 후의 회전 수 (R) 의 시간 변화를 모식적으로 나타내는 그래프이다. 또한, 도 10 에 있어서는, 정방향의 회전을 「+」 라고 하고, 역방향의 회전을 「-」 라고 한다.Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to Fig. Fig. 10 is a graph schematically showing the change of the rotation speed R after the operation is stopped. In Fig. 10, the rotation in the forward direction is referred to as " + " and the rotation in the reverse direction is referred to as " - ".
도 10 에 나타내는 바와 같이, t1 의 타이밍에서, 전동 압축기 (10) 의 운전이 정지하면, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 는 서서히 저하한다. 그리고, t2 의 타이밍에서, 로터 (51) 의 회전 방향이 정방향으로부터 역방향으로 바뀐다. 그 후, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 보다 높아짐과 함께, 허용 회전 수 (Ra) 보다 높아진다.As shown in Fig. 10, when the operation of the
그리고, t3 의 타이밍에서, 파악 처리가 실행되고, 로터 (51) 가 역회전하고 있는 것이 파악되면, 감속 제어가 개시된다. 이에 의해, 운동 에너지로부터 열 에너지로의 변환이 실시되어, 로터 (51) 가 감속하기 시작한다. 이 경우, 이미 설명한 바와 같이, 브레이크 효과가 서서히 강해지기 때문에, 회전 수 (R) 의 감속도는, 서서히 커진다.At the timing t3, the grasp process is executed, and when it is recognized that the
그 후, t4 의 타이밍에서, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 에 도달하면, 감속 제어로부터 계속 제어로 전환된다. 이 경우, 제 1 기간 (T1) 은, t3 의 타이밍 내지 t4 의 타이밍이다. 또한, 감속 제어의 개시 타이밍인 t3 의 타이밍에 있어서의 회전 수 (R) 와, 감속 제어의 종료 타이밍인 t4 의 타이밍에 있어서의 회전 수 (R) 의 차를 감속 회전 수 차 (감속 회전 속도차) (δR1) 라고 한다.Thereafter, when the number of rotations R reaches the target number of rotations Rt at the timing t4, deceleration control is switched to continuous control. In this case, the first period T1 is the timing from t3 to t4. The difference between the rotation speed R at the timing t3 of the deceleration control start timing and the rotation speed R at the timing t4 which is the end timing of the deceleration control is the deceleration rotation speed difference ) < / RTI >
여기서, 계속 제어 중, 회전 수 (R) 는 목표 회전 수 (Rt) 로 유지된다. 이 경우, 실제로는, 회전 수 (R) 는, 완전하게 목표 회전 수 (Rt) 와 일치하고 있는 것은 아니고, 다소 변동한다. 단, 계속 제어 중의 회전 수 (R) 의 최소치와 최대치의 차인 계속 회전 수 차 (계속 회전 속도차) (δR2) 는, 감속 회전 수 차 (δR1) 보다 충분히 작아져 있다. 계속 회전 수 차 (δR2) 는, 계속 제어 중에 있어서의 로터 (51) 의 회전 수 (R) 의 변동차에 대응한다.Here, during the continuous control, the rotation speed R is maintained at the target rotation speed Rt. In this case, actually, the number of rotations R does not completely coincide with the target number of rotations Rt, but fluctuates somewhat. However, the continuous rotation speed difference (continuous rotation speed difference)? R2 that is the difference between the minimum value and the maximum value of the number of rotations R during the continuous control is sufficiently smaller than the reduced rotation speed difference? R1. The continuous rotation number difference DELTA R2 corresponds to the variation in the number of rotations R of the
그리고, t5 의 타이밍에서, 계속 제어 종료 조건이 성립하면, 스위칭 제어가 계속 제어로부터 정지 제어로 바뀌고, t6 의 타이밍에서, 로터 (51) 의 역회전이 정지한다. 이 경우, 제 2 기간 (T2) 은, t4 의 타이밍 내지 t5 의 타이밍이다.When the continuous control end condition is satisfied at the timing t5, the switching control is switched from the continuous control to the stop control, and the reverse rotation of the
이상 상세히 서술한 본 실시형태에 의하면 이하의 효과를 발휘한다.According to the present embodiment described in detail above, the following effects are exhibited.
(1) 전동 압축기 (10) 는, 로터 (51) 를 갖는 전동 모터 (16) 와, 유체로서의 냉매가 흡입되는 흡입구 (11a) 가 형성된 하우징 (11) 과, 흡입구 (11a) 로부터 흡입된 흡입 냉매를 압축하고, 압축 냉매를 토출하는 압축부 (15) 를 구비하고 있다. 압축부 (15) 는, 하우징 (11) 에 고정된 고정 스크롤 (31) 과, 고정 스크롤 (31) 과 서로 맞물리는 것으로서 고정 스크롤 (31) 에 대하여 공전 운동이 가능한 가동 스크롤 (32) 과, 고정 스크롤 (31) 과 가동 스크롤 (32) 에 의해 구획된 압축실 (33) 을 가지고 있다. 그리고, 압축부 (15) 는, 로터 (51) 가 정방향으로 회전하는 경우에 가동 스크롤 (32) 이 정방향으로 공전 운동함으로써, 압축실 (33) 에 흡입되는 흡입 냉매를 압축하도록 구성되어 있다.(1) The
이러한 구성에 있어서, 전동 압축기 (10) 는, 흡입 냉매보다 고압이고 압축 냉매보다 저압인 중간압 냉매를 압축실 (33) 에 도입하는 인젝션 포트 (43) 와, 전동 모터 (16) 를 구동시키는 인버터 (55) 와, 인버터 (55) 를 제어함으로써, 로터 (51) 의 회전을 제어하는 제어 장치 (60) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (60) 는, 로터 (51) 가 정방향과는 반대 방향으로 회전하고 있는 것에 응답하여, 제 1 기간 (T1) 에 걸쳐 로터 (51) 를 감속시키는 감속 제어를 실행한다. 그리고, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어의 종료 후, 제 1 기간 (T1) 보다 긴 제 2 기간 (T2) 에 걸쳐, 로터 (51) 의 역회전을 계속시키는 계속 제어를 실행한다. 계속 제어 중에 있어서의 로터 (51) 의 회전 수 (회전 속도) (R) 의 최대치와 최소치의 차인 계속 회전 수 차 (계속 회전 속도차) (δR2) 는, 감속 제어의 개시 타이밍의 회전 수 (R) 와 감속 제어의 종료 타이밍의 회전 수 (R) 의 차인 감속 회전 수 차 (감속 회전 속도차) (δR1) 보다 작다.In this configuration, the motor-driven
이러한 구성에 의하면, 로터 (51) 의 역회전이 실시되고 있는 경우에는, 제 1 기간 (T1) 에 걸쳐 로터 (51) 의 감속이 실시되고, 그 후, 제 1 기간 (T1) 보다 긴 제 2 기간 (T2) 에 걸쳐, 비교적 낮은 회전 수 (R) 로 로터 (51) 의 역회전이 계속된다. 이에 의해, 소음이나 진동을 억제하면서, 중간압 냉매를 배출시킬 수 있다.According to such a configuration, when the
상세히 서술하면, 소음이나 진동은, 회전 수 (R) 가 높아질수록 커지기 쉽다. 이 때문에, 회전 수 (R) 가 높은 상태가 길게 계속되면, 소음이나 진동이 신경 쓰이기 쉽다. 그렇다고 해서, 로터 (51) 를 조기에 강제 정지시키면, 인젝션 배관 (119) 에 중간압 냉매가 계속 잔존한다. 그러면, 로터 (51) 의 회전 정지 후에, 재차 로터 (51) 가 역회전하는 재역회전 현상이 발생할 수 있다. 당해 재역회전 현상이 발생하면, 로터 (51) 의 회전 위치가 어긋나게 되기 때문에, 당해 로터 (51) 의 회전 위치에 기초하여 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 를 제어하는 전동 압축기 (10) 의 기동에 지장이 발생할 수 있다.In more detail, noise and vibration are likely to increase as the number of rotations R increases. Therefore, if the state in which the number of rotations R is high continues for a long time, noise and vibration are prone to be disturbed. However, if the
이에 반하여, 본 실시형태에서는, 먼저 감속 제어가 실시되고, 회전 수 (R) 가 낮아진 후 계속 제어가 실시된다. 당해 계속 제어는, 감속 제어보다 회전 수 (R) 의 변동이 작은 제어이기 때문에, 계속 제어에서는, 비교적 낮은 회전 수 (R) 로 로터 (51) 의 역회전이 유지되기 쉽다. 이에 의해, 계속 제어 중에는, 소음이나 진동을 억제할 수 있다. 그리고, 계속 제어가, 제 1 기간 (T1) 보다 긴 제 2 기간 (T2) 에 걸쳐 실행됨으로써, 중간압 냉매를 바람직하게 배출할 수 있다. 또한, 비교적 회전 수 (R) 가 높은 감속 제어의 실행 기간인 제 1 기간 (T1) 은, 제 2 기간 (T2) 보다 짧기 때문에, 소음이나 진동이 잘 신경 쓰이지 않는다. 이상으로부터, 소음이나 진동을 억제하면서, 재역회전 현상의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 중간압 냉매에서 기인하여 전동 압축기 (10) 의 기동에 지장이 발생하는 문제를 억제할 수 있다.On the other hand, in the present embodiment, deceleration control is performed first, and continuous control is performed after the number of rotations R is lowered. Since the continuous control is a control in which the fluctuation of the number of rotations R is smaller than the deceleration control, the reverse rotation of the
(2) 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에서는, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 가 미리 정해진 허용 회전 수 (Ra) 이하로 설정된 목표 회전 수 (Rt) 가 될 때까지 로터 (51) 를 감속시킨다. 제어 장치 (60) 는, 계속 제어에서는, 제 2 기간 (T2) 에 걸쳐, 회전 수 (R) 가 허용 회전 수 (Ra) 이하를 유지한 상태로 로터 (51) 의 회전을 계속시킨다. 이러한 구성에 의하면, 계속 제어 중, 회전 수 (R) 가 허용 회전 수 (Ra) 이하가 되어 있기 때문에, 보다 바람직하게 소음이나 진동을 억제할 수 있다.(2) In the deceleration control, the
(3) 제어 장치 (60) 는, 계속 제어에서는, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 로 유지되도록 인버터 (55) 를 제어한다. 이러한 구성에 의하면, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 로부터 서서히 저하하는 구성과 비교하여, 회전 수 (R) 가 높은 상태가 유지되기 때문에, 중간압 냉매가 배출되기 쉽다. 이에 의해, 중간압 냉매를 조기에 배출시킬 수 있다. 따라서, 제 2 기간 (T2) 의 단축화를 도모할 수 있고, 로터 (51) 가 정지할 때까지의 기간의 단축화를 도모할 수 있다.(3) The
(4) 인버터 (55) 는, 동일상끼리가 접속된 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 와 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 가지고 있다. 제어 장치 (60) 는, 이들 각 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 를 제어하는 것이다. 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에서는, 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 를 OFF 상태로 유지하고, 또한, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자를 순차적으로 전환한다.(4) The
이러한 구성에 의하면, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자에 대응하는 상 전류가 흐름으로써, 로터 (51) 의 운동 에너지가 열 에너지로 변환된다. 이에 의해, 로터 (51) 를 감속시킬 수 있다.According to such a configuration, the phase current corresponding to the lower arm switching element to be turned ON flows, so that the kinetic energy of the
여기서, 만일 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를, 주기적으로 ON/OFF 시키지 않고 ON 상태로 유지하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 ON 상태가 유지되면, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아져, 허용치를 초과하게 될 우려가 있다. 이에 반하여, 본 실시형태에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시키는 구성이 채용되어 있기 때문에, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지는 것을 억제할 수 있다.Here, it is also conceivable that the lower arm switching elements Qu2, Qv2, Qw2 are kept in the ON state without periodically turning them on and off. However, when the ON state of each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2, and Qw2 is maintained, each of the phase currents Iu, Iv, and Iw becomes excessively high, possibly exceeding the allowable value. On the other hand, in the present embodiment, since the configuration in which the lower arm switching elements Qu2, Qv2, Qw2 are periodically turned on / off is employed, it is possible to suppress the phase currents Iu, Iv, Iw from becoming excessively high can do.
또한, 본 실시형태에서는, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌고 있기 때문에, 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 는 서로 동등한 크기가 된다. 이에 의해, 원하는 브레이크 효과를 얻기 위한 1 상 당의 상 전류를 작게 할 수 있다. 따라서, 로터 (51) 를 감속시키기 위해서, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 전동 모터 (16) 에 흐르는 전류가 과도하게 높아지는 것에서 기인하여 인버터 (55) 의 동작에 지장이 발생하는 것을 억제하면서, 로터 (51) 의 회전 수를 조기에 낮게 할 수 있기 때문에, 소음이나 진동을 억제할 수 있다.In the present embodiment, the phase currents Iu, Iv, and Iw are equal to each other because the lower arm switching elements to be turned on are sequentially changed. As a result, the phase current per phase for obtaining the desired brake effect can be reduced. Therefore, it is possible to suppress excessive increase in the phase currents Iu, Iv, and Iw for decelerating the
또한, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌고 있기 때문에, 3 개의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 발열량의 편차를 억제할 수 있다. 이에 의해, 3 개의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 중 특정한 하아암 스위칭 소자만이 과도하게 발열한다는 사태를 억제할 수 있다. 따라서, 특정한 하아암 스위칭 소자의 국소적인 발열을 억제하면서, 로터 (51) 를 감속시킬 수 있다.Further, since the lower arm switching elements which are in the ON state are sequentially changed, it is possible to suppress the variation in the calorific value of the three lower arm switching elements Qu2, Qv2, Qw2. As a result, it is possible to suppress the phenomenon that only a specific lower arm switching element among the three subsidiary arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 excessively generates heat. Therefore, the
(5) 특히, 브레이크 효과는, 정의 값이 되는 상 전류에 대응하는 하아암 스위칭 소자가 ON 상태가 되는 것에 의해 발생한다. 그리고, 정의 값이 되는 상 전류가 흐를 수 있는 하아암 스위칭 소자는, 미리 정해진 순서로 순차적으로 바뀌고 있다. 이 때문에, 만일 미리 정해진 1 개의 상의 하아암 스위칭 소자만을 주기적으로 ON/OFF 시키는 구성에서는, 그 미리 정해진 1 개의 상에 대응하는 상 전류가 정의 값이 되는 기간만 감속이 실시된다. 이 경우, 로터 (51) 에 대하여 단속적인 감속이 실시되게 되어, 예를 들어 충분한 브레이크 효과를 얻을 수 없거나, 로터 (51) 의 역회전이 불안정해지는 문제가 발생할 수 있다.(5) In particular, the brake effect is caused by the ON / OFF state of the lower arm switching element corresponding to the phase current which becomes the positive value. Then, the lower arm switching elements, to which a phase current that is a positive value can flow, are sequentially changed in a predetermined order. For this reason, in a configuration in which only one predetermined upper and lower arm switching elements are periodically turned ON / OFF, deceleration is performed only during a period in which the phase current corresponding to the predetermined phase is a positive value. In this case, intermittent deceleration is applied to the
이에 반하여, 본 실시형태에서는, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌고 있기 때문에, 소정의 빈도 (본 실시형태에서는 적어도 3 회에 1 회) 로 정의 값이 되고 있는 상 전류에 대응하는 하아암 스위칭 소자를 ON 상태로 할 수 있다. 이에 의해, 계속적으로 감속을 실시할 수 있기 때문에, 상기 문제를 억제할 수 있다.On the other hand, in the present embodiment, since the low-arm switching elements to be turned on are sequentially changed, the phase of the phase current corresponding to the phase current which is a positive value at a predetermined frequency (at least three times in this embodiment) The arm switching element can be turned ON. Thereby, since the deceleration can be continuously performed, the above problem can be suppressed.
또한, 예를 들어, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 의 정전류 기간 (Ta) 을 미리 파악해 두고, 정전류 기간 (Ta) 에 대응하는 상의 하아암 스위칭 소자만을 주기적으로 ON/OFF 시키는 제어도 생각할 수 있다. 그러나, 당해 제어를 실시하기 위해서는, 로터 (51) 의 회전 위치를 파악하고, 또한, 당해 회전 위치와 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭을 동기시킬 필요가 발생한다. 그러면, 리졸버 등의 회전각 센서가 별도로 필요하거나 복잡한 제어가 필요하여, 구성의 복잡화가 염려된다.It is also conceivable to grasp the constant current period Ta of each of the phase currents Iu, Iv and Iw in advance and control to periodically turn ON / OFF only the upper and lower arm switching elements corresponding to the constant current period Ta . However, in order to perform the control, it is necessary to grasp the rotational position of the
이에 반하여, 본 실시형태에서는, 상기와 같이 ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌고 있기 때문에, 로터 (51) 의 회전 위치를 파악하거나, 당해 회전 위치와 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭을 동기시키지 않고, 로터 (51) 를 감속시킬 수 있다. 따라서, 구성의 복잡화를 억제할 수 있다.On the contrary, in the present embodiment, since the lower arm switching elements to be in the ON state are sequentially changed as described above, the rotational position of the
(6) 제어 장치 (60) 는, 미리 정해진 초기 감속 스위칭 패턴 및 초기 감속 듀티비로 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써 감속 제어를 개시한다. 그 후, 제어 장치 (60) 는, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않는 범위 내에서 높아지도록 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 패턴 및 듀티비의 적어도 일방을 가변 제어한다. 이러한 구성에 의하면, 감속 제어의 개시시에 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지는 것을 억제하면서, 비교적 조기에 로터 (51) 의 회전 수 (R) 를 저하시킬 수 있다.(6) The
상세히 서술하면, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 는, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 가 높아질수록 높아지기 쉽다. 이 때문에, 만일 회전 수 (R) 가 높은 상황인 감속 제어의 최초부터, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지기 쉬운 스위칭 패턴 및 듀티비가 설정되면, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지기 쉽다. 그렇다고 해서, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 낮아지기 쉬운 스위칭 패턴 및 듀티비로 감속 제어가 계속되면, 로터 (51) 의 회전 수 (R) 가 잘 저하하지 않는다.In detail, each of the phase currents Iu, Iv, and Iw tends to increase as the number of rotations R of the
이에 반하여, 본 실시형태에서는, 초기 감속 스위칭 패턴 및 초기 감속 듀티비로 감속 제어가 개시된 후, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 허용치를 초과하지 않는 범위 내에서 높아지도록 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 제어된다. 이에 의해, 감속 제어의 개시시에 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 과도하게 높아지는 것을 억제하면서, 브레이크 효과를 높일 수 있은 것을 통해서 제 1 기간 (T1) 의 단축화를 도모할 수 있다.On the other hand, in the present embodiment, after the deceleration control is started with the initial deceleration switching pattern and the initial deceleration duty ratio, each of the lower arm switching elements (Iu, Iv, Iw) Qu2, Qv2, and Qw2 are controlled. This makes it possible to shorten the first period T1 by increasing the brake effect while suppressing excessive increase in the phase currents Iu, Iv, Iw at the start of the deceleration control.
(7) 제어 장치 (60) 는, 초기 계속 스위칭 패턴 및 초기 계속 듀티비로 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써, 계속 제어를 개시한다. 그 후, 제어 장치 (60) 는, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 서서히 낮아지도록 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 패턴 및 듀티비의 적어도 일방을 가변 제어한다. 이러한 구성에 의하면, 계속 제어의 개시 후, 서서히 전동 모터 (16) 에서 소비되는 열 에너지가 감소한다. 이에 의해, 계속 제어 중, 중간압 냉매의 배출에 수반하는 인젝션 포트 (43) 로부터의 압력 저하에서 기인하여 운동 에너지가 서서히 저하해도, 회전 수 (R) 를, 어느 정도 유지할 수 있다. 따라서, 계속 회전 수 차 (δR2) 가 감속 회전 수 차 (δR1) 보다 커지는 것을 억제할 수 있다.(7) The
(8) 제어 장치 (60) 는, 계속 제어의 종료 후, 로터 (51) 의 회전을 정지시키는 정지 제어를 실시한다. 이러한 구성에 의하면, 계속 제어의 종료 후에 자연 감속시키는 구성과 비교하여, 조기에 로터 (51) 의 회전을 정지시킬 수 있다. 이에 의해, 감속 제어가 개시된 후 로터 (51) 의 역회전이 정지할 때까지의 기간을 단축할 수 있다.(8) The
(9) 제어 장치 (60) 는, 감속 제어 및 계속 제어에 의해 흐르는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악한다. 이러한 구성에 의하면, 전용의 센서 등을 형성하지 않고, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악할 수 있기 때문에, 센서리스화를 도모할 수 있다. 또한, 감속 제어 및 계속 제어에 의해 흐르는 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 에 기초하여, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악함으로써, 감속 제어 및 계속 제어의 유효 활용을 도모할 수 있다. 다시 말하면, 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악하기 위한 전용의 통전 제어를 실시할 필요가 없는 분만큼, 제어의 간소화를 도모할 수 있다.(9) The
또한, 상기 실시형태는 이하와 같이 변경해도 된다.The above embodiment may be modified as follows.
○ 계속 제어는, 회전 수 (R) 를 목표 회전 수 (Rt) 로 유지하는 제어에 한정되지 않는다. 예를 들어, 계속 제어는, 계속 회전 수 차 (δR2) 가 감속 회전 수 차 (δR1) 보다 작은 범위 내에서, 회전 수 (R) 가 서서히 저하하는 제어여도 된다.The continuation control is not limited to the control for keeping the number of rotations R at the target number of rotations Rt. For example, the continuous control may be such that the rotation speed R gradually decreases within a range in which the continuous rotation speed difference? R 2 is smaller than the reduced rotation speed difference?
또한, 제어 장치 (60) 는, 계속 제어 중, 회전 수 (R) 가 허용 회전 수 (Ra) 이하의 범위 내에서 높아지도록 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 를 제어해도 된다. 또한, 제어 장치 (60) 는, 가속과 감속을 교대로 반복해도 된다. 요점은, 계속 제어는, 계속 회전 수 차 (δR2) 가 감속 회전 수 차 (δR1) 보다 작고, 또한, 제 1 기간 (T1) 보다 길게 실행되면 되고, 당해 계속 제어 중에 있어서의 회전 수 (R) 의 구체적인 변화 양태는 임의이다. 또한, 계속 회전 수 차 (δR2) 로서, 감속 제어의 개시 타이밍에서의 회전 수 (R) 와, 감속 제어의 종료 타이밍에서의 회전 수 (R) 의 차를 채용해도 된다.The
○ 감속 제어 및 계속 제어의 구체적인 스위칭 제어 양태는, 실시형태의 것에 한정되지 않고 임의이다. 예를 들어, 제어 장치 (60) 는, 미리 정해진 고정상의 하아암 스위칭 소자만을 주기적으로 ON/OFF 시키고, 다른 상의 하아암 스위칭 소자를 OFF 상태로 유지하는 구성이어도 된다. 또한, 제어 장치 (60) 는, 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 일어나는 타이밍 및 하강하는 타이밍을 동기시켜 주기적으로 ON/OFF 시키는 구성이어도 된다.The specific switching control modes of the deceleration control and the continuation control are not limited to those of the embodiment, but may be arbitrary. For example, the
○ 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에서는, 회전 수 (R) 가 낮아질수록, 각 상 전류 (Iu, Iv, Iw) 가 높아지기 쉬운 스위칭 패턴 및 듀티비를 채용하면 되고, 구체적인 스위칭 패턴이나 듀티비의 변경 양태는 임의이다.The
○ 제어 장치 (60) 는, 감속 제어 중, 스위칭 패턴 및 듀티비를 초기 감속 스위칭 패턴 및 초기 감속 듀티비로부터 변경하지 않는 구성이어도 된다. 동일하게, 제어 장치 (60) 는, 계속 제어 중, 스위칭 패턴 및 듀티비를 초기 계속 스위칭 패턴 및 초기 계속 듀티비로부터 변경하지 않는 구성이어도 된다.
○ 초기 계속 스위칭 패턴 및 초기 계속 듀티비는, 회전 수 (R) 가 과도하게 변동하지 않으면, 감속 제어의 종료 타이밍에 있어서의 스위칭 패턴 및 듀티비에 한정되지 않고 임의이다.The initial continuous switching pattern and initial sustained duty ratio are not limited to the switching pattern and the duty ratio at the end timing of the deceleration control but may be arbitrary unless the number of rotations R fluctuates excessively.
○ 감속 제어의 종료 계기가 되는 목표 회전 수 (Rt) 와, 계속 제어에서 유지하는 목표 회전 수 (Rt) 가 상이해도 된다. 예를 들어, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 가 제 1 목표 회전 수가 될 때까지 감속 제어를 실행하고, 그 후 회전 수 (R) 가 제 1 목표 회전 수보다 제 2 목표 회전 수에 가까워지도록, 로터 (51) 의 역방향의 회전을 계속해도 된다. 이 경우, 제 2 목표 회전 수는, 허용 회전 수 (Ra) 이하인 것이 바람직하다. 또한, 제 1 목표 회전 수는, 허용 회전 수 (Ra) 이하여도 되고, 허용 회전 수 (Ra) 보다 약간 높아도 된다.The target rotation speed Rt that is the ending point of the deceleration control may be different from the target rotation speed Rt that is maintained in the continuous control. For example, the
○ 정지 제어를 생략해도 된다. 이 경우, 로터 (51) 는 자연 감속에 의해 정지한다.○ Stop control may be omitted. In this case, the
○ 감속 제어의 종료 계기 조건은, 회전 수 (R) 가 목표 회전 수 (Rt) 에 도달하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 감속 제어의 종료 계기 조건은, 감속 제어의 개시 타이밍으로부터 미리 정해진 제 1 기간 (T1) 이 경과한 것이어도 된다.The termination condition of the deceleration control is not limited to the case where the number of rotations R reaches the target number of rotations Rt. For example, the termination condition of the deceleration control may be one in which a predetermined first period (T1) has elapsed from the start timing of the deceleration control.
○ 계속 제어 종료 조건의 (B) 의 조건을 생략해도 된다. 이 경우, 제 2 기간 (T2) 은, 예를 들어, 운전 정지시의 상황에 상관없이, 중간압 냉매를 충분히 배출할 수 있는 기간으로 설정되어 있으면 된다.The condition (B) of the continuation control termination condition may be omitted. In this case, the second period T2 may be set to a period during which the intermediate-pressure refrigerant can be sufficiently discharged, for example, regardless of the state at the time of stopping the operation.
○ 또한, (B) 의 조건을 생략한 경우, 제 2 기간 (T2) 은, 제 1 기간 (T1) 에 대응시켜 설정되어도 된다. 예를 들어, 제 2 기간 (T2) 은, 제 1 기간 (T1) 이 짧을수록 길게 설정되어도 된다. 이에 의해, 제 1 기간 (T1) 이 짧은 것에서 기인하여 감속 제어 중의 중간압 냉매의 배출량이 작은 경우에는, 계속 제어 중의 중간압 냉매의 배출량을 크게 할 수 있다. 따라서, 중간압 냉매를 바람직하게 배출시킬 수 있다.In the case where the condition (B) is omitted, the second period T2 may be set in correspondence with the first period T1. For example, the second period T2 may be set longer as the first period T1 is shorter. Thus, when the discharge amount of the intermediate-pressure refrigerant during the deceleration control is small due to the first period (T1) being short, the discharge amount of the intermediate-pressure refrigerant under continuous control can be increased. Therefore, the intermediate-pressure refrigerant can be desirably discharged.
○ 실시형태에서는, 스위칭 동작 대상인 3 상의 대상 아암 스위칭 소자는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 였지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 여도 된다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 는, ON 상태가 되는 상아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록, 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 를 주기적으로 ON/OFF 시켜도 된다. 이 경우, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 는 예를 들어 OFF 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 전류 센서 (61 ∼ 63) 는, 상 배선 (ELu ∼ ELw) 에 있어서의 상아암 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw1) 와 제 1 전력선 (EL1) 사이에 형성되어 있는 것이 바람직하다.In the embodiment, the three-phase target arm switching elements to be subjected to the switching operation are the respective lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2, but the present invention is not limited to this. For example, each of the ivory arm switching elements Qu1, Qv1, It may be. Specifically, the
즉, 감속 제어에 있어서의 제어 장치 (60) 의 스위칭 제어 양태는, ON 상태가 되는 상아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 를 스위칭 동작시키는 양태여도 된다.That is, the switching control mode of the
○ 또한, 제어 장치 (60) 는, 각 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 및 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 쌍방을 스위칭 동작 (다시 말하면 주기적으로 ON/OFF) 시켜도 된다. 즉, 스위칭 동작 대상인 3 상의 대상 아암 스위칭 소자는, 3 상의 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 와 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 쌍방이어도 된다. 이 경우, 제어 장치 (60) 는, 동일상의 상아암 스위칭 소자와 하아암 스위칭 소자가 동시에 ON 상태가 되지 않도록, 제어하는 것이 바람직하다. 상세하게는, 제어 장치 (60) 의 스위칭 제어 양태는, 동일상의 상아암 스위칭 소자와 하아암 스위칭 소자가 동시에 ON 상태가 되지 않도록, ON 상태가 되는 상아암 스위칭 소자를 순차적으로 전환함과 함께, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자를 순차적으로 전환하는 양태여도 된다.The
요컨대, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어에서는, 3 상의 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 및 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 중 적어도 1 개의 스위칭 소자를 ON 상태로 함으로써 로터 (51) 를 감속시키면 된다. 이 경우, 감속 제어에 있어서의 제어 장치 (60) 의 스위칭 제어 양태는, 전체 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 중 1 또는 복수의 스위칭 소자가 ON 상태가 되고 또한 다른 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 제 1 양태와, ON 상태가 되는 스위칭 소자와 OFF 상태가 되는 스위칭 소자의 조합이 제 1 양태와는 상이한 제 2 양태를 포함하고 있으면 된다. 이에 의해, 특정한 스위칭 소자만이 국소적으로 발열하는 사태를 억제할 수 있고, 그것을 통해서 바람직하게 로터 (51) 를 감속시킬 수 있다.That is, in the deceleration control, the
또한, 제 2 양태는, 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 의 ON/OFF 상태의 조합이 제 1 양태와 상이하면 되고, ON 상태가 되는 상의 스위칭 소자의 일부가 제 1 양태와 중복되어도 된다. 예를 들어, 2 상 패턴에 있어서, Qu2, Qv2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qw2 : OFF 의 양태를 제 1 양태라고 하고, Qv2, Qw2 : ON 또한 Qu1, Qv1, Qw1, Qu2 : OFF 를 제 2 양태라고 한다. 이 경우, v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) 는, 제 1 양태 및 제 2 양태의 쌍방에 있어서 ON 상태가 되어 있다. 한편, 제 1 양태에서는 u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 가 ON 상태가 되고, 제 2 양태에서는 w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) 가 ON 상태가 되어 있기 때문에, 제 1 양태와 제 2 양태는, ON 상태가 되는 상의 스위칭 소자가 상이하다.In the second aspect, a combination of the ON / OFF states of the switching elements Qu1 to Qw2 may be different from the first aspect, and a part of the switching elements in the ON state may overlap with the first aspect. For example, in the two-phase pattern, an aspect of Qu2, Qv2: ON, and Qu1, Qv1, Qw1 and Qw2: OFF is referred to as a first mode, and Qv2, Qw2: ON and Qu1, Qv1, Qw1, It is called the second aspect. In this case, the v-phase and lower-arm switching device Qv2 is in the ON state in both the first and second aspects. On the other hand, in the first embodiment, the u-phase lower arm switching device Qu2 is turned ON and the w-phase lower arm switching device Qw2 is turned ON in the second mode. Therefore, in the first and second aspects, , The switching elements in the ON state are different.
○ 제어 장치 (60) 는, 스위칭 패턴 또는 듀티비의 어느 일방을 가변 제어하는 구성이어도 된다. 예를 들어, 제어 장치 (60) 는, 스위칭 패턴을 1 상 패턴 또는 2 상 패턴의 어느 것으로 고정시키고, 듀티비만을 가변 제어해도 되고, 듀티비를 고정시키고, 스위칭 패턴을, 1 상 패턴 또는 2 상 패턴으로 전환해도 된다. 요점은, 제어 장치 (60) 는, 회전 수 (R) 에 따라, 스위칭 패턴 및 듀티비의 적어도 일방을 가변 제어하면 된다.The
○ 1 상 패턴에 있어서의 ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자의 순서는 임의이다. 예를 들어, 1 상 패턴은, ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가, w 상 하아암 스위칭 소자 (Qw2) → v 상 하아암 스위칭 소자 (Qv2) → u 상 하아암 스위칭 소자 (Qu2) 의 순서로 바뀌는 구성이어도 된다. 2 상 패턴에 대해서도 동일하다.The order of the lower arm switching elements to be turned ON in the one-phase pattern is arbitrary. For example, in the one-phase pattern, the lower arm switching element to be in the ON state is composed of the w-phase lower arm switching element Qw2 → v-phase lower arm switching element Qv2 → u-phase lower arm switching element Qu2 . The same applies to the two-phase pattern.
○ 2 상 패턴에 있어서, 동시에 ON 상태가 되는 상의 조합은 임의이다.In the two-phase pattern, combinations of phases that are in the ON state at any time are arbitrary.
○ 스위칭 패턴은, ON 상태가 되는 대상 아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 설정되어 있으면, 그 구체적인 양태는 임의이다. 예를 들어, 스위칭 패턴은, 3 상의 대상 아암 스위칭 소자가 모두 ON 상태가 되는 3 상 ON 기간을 개재하여, 대상 아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 1 상씩 ON 상태가 되는 양태여도 된다.The switching pattern is arbitrary as long as the target arm switching element to be turned ON is sequentially changed. For example, the switching pattern may be an aspect in which the target arm switching elements are turned ON by one by one in a predetermined order through a three-phase ON period in which all the three-phase target arm switching elements are in the ON state.
○ 실시형태에서 설명한 2 상 패턴은, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 ON 상태로 일어나는 타이밍이 어긋나 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 2 상 패턴은, 2 상의 하아암 스위칭 소자가 ON 상태로 일어나는 타이밍이 일치하는 스위칭 패턴이어도 된다. 예를 들어, 2 상 패턴은, Qu2, Qv2 : ON 또한 Qw2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : OFF → Qv2, Qw2 : ON 또한 Qu2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : OFF → Qu2, Qw2 : ON 또한 Qv2 : OFF → Qu2, Qv2, Qw2 : OFF → Qu2, Qv2 : ON 또한 Qw2 : OFF → … 가 되는 스위칭 패턴이어도 된다. 즉, 2 상 패턴은, 3 상의 대상 아암 스위칭 소자 모두가 OFF 상태가 되는 인터벌 기간을 개재하여, 대상 아암 스위칭 소자가 미리 정해진 순서로 2 상씩 ON 상태가 되는 스위칭 패턴이어도 된다. 다시 말하면, 2 상 패턴은, 인터벌 기간을 포함하는 스위칭 패턴과, 1 상 ON 기간을 포함하는 스위칭 패턴과, 3 상 ON 기간을 포함하는 스위칭 패턴과, 인터벌 기간, 1 상 ON 기간 및 3 상 ON 기간의 어느 기간도 포함하지 않는 스위칭 패턴 중 적어도 1 개를 포함하면 된다.In the two-phase pattern described in the embodiment, the timings at which the respective lower arm switching elements Qu2, Qv2, and Qw2 occur in the ON state are shifted, but the present invention is not limited to this. For example, the two-phase pattern may be a switching pattern in which the timing of the two-phase low-arm switching element to occur in the ON state coincides with each other. For example, the two-phase pattern can be expressed as follows: Qu2, Qv2: ON, Qw2: OFF? Qu2, Qv2, Qw2: OFF? Qv2, Qw2: Qv2: OFF? Qu2, Qv2, Qw2: OFF? Qu2, Qv2: ON and Qw2: OFF? May be a switching pattern. That is, the two-phase pattern may be a switching pattern in which the target arm switching elements are turned on for every two phases in a predetermined order via an interval period in which all of the three-phase target arm switching elements are in the OFF state. In other words, the two-phase pattern includes a switching pattern including an interval period, a switching pattern including a one-phase ON period, a switching pattern including a three-phase ON period, and a switching period including an interval period, At least one of the switching patterns not including any period of the period is included.
또한, 실시형태에서는, 각 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 가 ON 상태로 일어나는 타이밍이 어긋나 있는 관계상, 듀티비를 조정함으로써, 스위칭 패턴이 1 상 패턴 또는 2 상 패턴으로 바뀌었다. 그러나, 상기와 같이, 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 중 2 개가 ON 상태로 일어나는 타이밍이 동시인 경우 (즉 위상 어긋남이 없는 경우) 에는, 듀티비를 조정해도, 스위칭 패턴은 바뀌지 않는다. 즉, 듀티비와 스위칭 패턴은, 서로 관련되어 있어도 되고, 관련되어 있지 않아도 된다.Further, in the embodiment, since the timing at which each of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 is turned ON is shifted, the switching pattern is changed to a one-phase pattern or a two-phase pattern by adjusting the duty ratio. However, as described above, even when two of the lower arm switching elements Qu2, Qv2 and Qw2 are ON at the same timing (that is, when there is no phase shift), the switching pattern does not change even if the duty ratio is adjusted . That is, the duty ratio and the switching pattern may or may not be related to each other.
○ 제어 장치 (60) 가 로터 (51) 의 회전 방향 및 회전 수 (R) 를 파악하기 위한 구체적인 구성은 임의이고, 예를 들어 리졸버 등의 회전각 센서를 형성하고, 당해 회전각 센서의 검출 결과에 기초하여 파악하는 구성이어도 된다.The specific configuration of the
○ 제어 장치 (60) 는, 미리 정해진 조건이 성립하고 있는 경우, 예를 들어 파악 처리에 의해 파악된 로터 (51) 의 회전 방향이 역방향이고 또한 당해 파악 처리에 의해 파악된 회전 수 (R) 가 미리 정해진 임계치 이하인 경우에는, 감속 제어 및 계속 제어의 적어도 일방을 실행하지 않아도 되다. 즉, 제어 장치 (60) 는, 전동 압축기 (10) 의 운전 정지 후 (다시 말하면 로터 (51) 의 역회전시) 에 항상 감속 제어 및 계속 제어를 실행하는 구성에 한정되지 않고, 전동 압축기 (10) 의 운전 정지 후에 소정 조건이 성립하고 있는 경우 (예를 들어 역방향의 회전 수 (R) 가 상기 임계치보다 높은 경우 등) 에 감속 제어 및 계속 제어를 실행하는 구성이어도 된다. 요점은, 제어 장치 (60) 는, 감속 제어를 실시하는 기능과, 계속 제어를 실시하는 기능을 구비하고 있으면 된다.When the predetermined condition is satisfied, for example, the
또한, 상기 임계치는, 비교적 낮은 값이면 임의이지만, 예를 들어 목표 회전 수 (Rt) 또는 그것보다 낮은 값이어도 되고, 목표 회전 수 (Rt) 보다 높고 또한 허용 회전 수 (Ra) 보다 낮은 값이어도 된다. 또한, 상기 임계치는, 예를 들어 허용 회전 수 (Ra) 여도 된다.The threshold value may be any value as long as it is a comparatively low value, but may be a value lower than the target rotation speed Rt or may be a value higher than the target rotation speed Rt and lower than the allowable rotation speed Ra . The threshold value may be, for example, an allowable revolution speed (Ra).
○ 인젝션 포트 (43) 의 위치나 수는 임의이다.The position and the number of the
○ 전동 압축기 (10) 의 탑재 대상은, 차량에 한정되지 않고, 임의이다.The object to which the
○ 전동 압축기 (10) 는, 차량 공조 장치 (100) 에 이용되고 있었지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 장치에 이용되어도 된다. 예를 들어, 차량이 연료 전지를 탑재한 연료 전지 차량 (FCV) 인 경우에는, 당해 전동 압축기 (10) 는, 상기 연료 전지에 공기를 공급하는 공급 장치에 이용되어도 된다. 요점은, 압축 대상의 유체는, 임의이고, 냉매여도 되고 공기 등이어도 된다.Although the
○ 실시형태 및 각 별도의 예를 적절히 조합해도 된다. 예를 들어, 제어 장치 (60) 는, ON 상태가 되는 상아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 3 상의 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 의 스위칭 동작을 실시하고, 그 후 ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 의 스위칭 동작을 실시하는 구성이어도 된다. 예를 들어, 제어 장치 (60) 는, 3 상의 상아암 스위칭 소자 (Qu1, Qv1, Qw1) 또는 3 상의 하아암 스위칭 소자 (Qu2, Qv2, Qw2) 에 대하여 스위칭 동작을 실시하고, 그 후 모든 스위칭 소자 (Qu1 ∼ Qw2) 에 대하여 스위칭 동작을 실시하는 구성이어도 된다.The embodiments and the separate examples may be appropriately combined. For example, the
Claims (9)
유체가 흡입되는 흡입구를 갖는 하우징과,
상기 전동 모터에 의해 구동되는 것으로서, 상기 흡입구로부터 흡입된 상기 유체인 흡입 유체를 압축하고, 또한, 압축된 상기 흡입 유체인 압축 유체를 토출하는 압축부와,
상기 전동 모터를 구동시키는 구동 회로와,
상기 구동 회로를 제어함으로써, 상기 로터의 회전을 제어하는 제어부를 구비한 전동 압축기에 있어서,
상기 압축부는,
상기 하우징에 고정된 고정 스크롤과,
상기 고정 스크롤과 서로 맞물리는 것으로서 상기 고정 스크롤에 대하여 공전 운동하도록 구성된 가동 스크롤과,
상기 고정 스크롤과 상기 가동 스크롤에 의해 구획된 압축실을 갖고, 상기 로터가 미리 정해진 정방향으로 회전하는 경우에 상기 가동 스크롤이 정방향으로 공전 운동하고, 그에 따라, 상기 압축부는 상기 압축실에 흡입되는 상기 흡입 유체를 압축하고,
상기 전동 압축기는, 상기 흡입 유체보다 고압이고 상기 압축 유체보다 저압인 중간압 유체를 상기 압축실에 도입하는 인젝션 포트를 구비하고,
상기 제어부는,
상기 로터가 상기 정방향과는 반대 방향으로 회전하고 있는 것에 따라, 제 1 기간에 걸쳐 상기 로터를 감속시키는 감속 제어를 실시하는 감속 제어부와,
상기 감속 제어의 실행 후, 상기 제 1 기간보다 긴 제 2 기간에 걸쳐 상기 로터의 회전을 계속시키는 계속 제어를 실행하는 계속 제어부를 구비하고,
상기 계속 제어 중에 있어서의 상기 로터의 회전 수의 변동차는, 상기 감속 제어의 개시 타이밍에 있어서의 상기 로터의 회전 수와 상기 감속 제어의 종료 타이밍에 있어서의 상기 로터의 회전 수의 차인 감속 회전 수 차보다 작은 전동 압축기.An electric motor having a rotor,
A housing having a suction port through which fluid is sucked,
A compression unit that is driven by the electric motor and compresses the suction fluid that is the fluid sucked from the suction port and discharges the compressed fluid that is the compressed suction fluid;
A drive circuit for driving the electric motor;
And a control section for controlling the rotation of the rotor by controlling the drive circuit,
Wherein the compression unit comprises:
A fixed scroll fixed to the housing,
A movable scroll engaging with the fixed scroll and configured to revolve against the fixed scroll;
Wherein the compression chamber is divided by the fixed scroll and the movable scroll, and when the rotor rotates in a predetermined normal direction, the movable scroll is revolved in the forward direction, Compressing the suction fluid,
Wherein the motor-driven compressor has an injection port for introducing an intermediate-pressure fluid having a higher pressure than the suction fluid and lower than the compressed fluid into the compression chamber,
Wherein,
A deceleration control section that performs deceleration control for decelerating the rotor over a first period as the rotor rotates in a direction opposite to the forward direction,
And a continuation control section for executing continuation control to continue the rotation of the rotor over a second period longer than the first period after the execution of the deceleration control,
Wherein the difference in the number of revolutions of the rotor during the continuous control is a difference between the number of rotations of the rotor at the start timing of the deceleration control and the number of rotations of the rotor at the end timing of the deceleration control, Smaller motor compressor.
상기 감속 제어부는, 상기 로터의 회전 수가 미리 정해진 허용 회전 수 이하로 설정된 목표 회전 수가 될 때까지 상기 로터를 감속시키도록 구성되고,
상기 계속 제어부는, 상기 제 2 기간에 걸쳐 상기 로터의 회전 수를 상기 허용 회전 수 이하로 유지한 상태로 상기 로터의 회전을 계속시키도록 구성되는 전동 압축기.The method according to claim 1,
Wherein the deceleration control section is configured to decelerate the rotor until the rotational speed of the rotor reaches a target rotational speed set to a predetermined allowable rotational speed or less,
And the continuation control section is configured to continue the rotation of the rotor while keeping the number of rotations of the rotor at or below the allowable number of rotations over the second period.
상기 계속 제어부는, 상기 로터의 회전 수가 상기 목표 회전 수로 유지되도록 상기 구동 회로를 제어하도록 구성되는 전동 압축기.3. The method of claim 2,
And the continuation control unit is configured to control the drive circuit such that the number of rotations of the rotor is maintained at the target number of revolutions.
상기 전동 모터는 3 상 모터이고,
상기 구동 회로는,
서로 접속된 u 상 상아암 스위칭 소자 및 u 상 하아암 스위칭 소자와,
서로 접속된 v 상 상아암 스위칭 소자 및 v 상 하아암 스위칭 소자와,
서로 접속된 w 상 상아암 스위칭 소자 및 w 상 하아암 스위칭 소자를 구비하고,
상기 제어부는, 3 상의 상아암 스위칭 소자 및 3 상의 하아암 스위칭 소자의 스위칭을 제어하도록 구성되고,
상기 감속 제어부는, 상기 감속 제어에서는, 상기 3 상의 상아암 스위칭 소자 및 상기 3 상의 하아암 스위칭 소자 중 1 또는 복수의 스위칭 소자가 ON 상태가 되고 또한 다른 스위칭 소자가 OFF 상태가 되는 제 1 양태와, ON 상태가 되는 스위칭 소자와 OFF 상태가 되는 스위칭 소자의 조합이 상기 제 1 양태와는 상이한 제 2 양태를 포함하는 스위칭 제어 양태로 상기 구동 회로를 제어하는 전동 압축기.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the electric motor is a three-phase motor,
Wherein the driving circuit comprises:
Phase u-phase arm switching element and u-phase lower arm switching element connected to each other,
A v-phase ivory arm switching element and a v-phase lower arm switching element connected to each other,
Phase woof-arm switching element and a wo-phase lower arm switching element connected to each other,
The control unit is configured to control the switching of the three-phase armamentary switching element and the three-phase low arm switching element,
The deceleration control section controls the first mode in which one or a plurality of switching elements among the three-phase arm switching elements and the three-phase subsidiary arm switching elements are in the ON state and the other switching elements are in the OFF state in the deceleration control And the driving circuit is controlled by a switching control mode in which a combination of a switching element to be turned ON and a switching element to be turned OFF is different from the first aspect.
상기 감속 제어에 있어서의 상기 스위칭 제어 양태는,
ON 상태가 되는 상아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 상기 3 상의 상아암 스위칭 소자를 스위칭 동작시키는 양태,
ON 상태가 되는 하아암 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록 상기 3 상의 하아암 스위칭 소자를 스위칭 동작시키는 양태,
또는,
동일상의 상아암 스위칭 소자와 하아암 스위칭 소자가 동시에 ON 상태가 되지 않도록 또한 ON 상태가 되는 스위칭 소자가 순차적으로 바뀌도록, 상기 3 상의 상아암 스위칭 소자 및 상기 3 상의 하아암 스위칭 소자의 쌍방을 스위칭 동작시키는 양태의 어느 것을 포함하는 전동 압축기.5. The method of claim 4,
Wherein the switching control mode in the deceleration control includes:
An embodiment in which the three-phase arm switching element is switched so as to sequentially change the ivory arm switching elements to be turned ON,
An embodiment in which the three-phase lower arm switching element is switched so that the lower arm switching elements to be turned ON sequentially change,
or,
Both of the three-phase arm switching element and the three-phase subsidiary arm switching element are switched so that the switching elements which are also in the ON state are sequentially switched so that the ivory arm switching element and the lower arm switching element of the same phase are not simultaneously turned ON The motor-driven compressor comprising:
상기 감속 제어부는, 미리 정해진 초기 감속 스위칭 패턴 및 초기 감속 듀티비로 스위칭 동작 대상인 3 상의 대상 아암 스위칭 소자를 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써 상기 감속 제어를 개시하고, 그 후 상기 3 상 모터에 흐르는 전류가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않는 범위 내에서 높아지도록 상기 3 상의 대상 아암 스위칭 소자의 스위칭 패턴 및 듀티비의 적어도 일방을 가변 제어하도록 구성되는 전동 압축기.6. The method of claim 5,
Wherein the deceleration control section starts the deceleration control by periodically turning on / off the three-phase target arm switching element to be a switching operation target with a predetermined initial deceleration switching pattern and an initial deceleration duty ratio, And at least one of a switching pattern and a duty ratio of the three-phase target arm switching element is controlled so as to be higher within a range not exceeding a predetermined allowable value.
상기 초기 감속 스위칭 패턴 및 상기 초기 감속 듀티비는, 상기 로터의 회전 수에 상관없이, 상기 3 상 모터에 흐르는 전류가 상기 허용치를 초과하지 않도록 설정되어 있는 전동 압축기.The method according to claim 6,
Wherein the initial deceleration switching pattern and the initial deceleration duty ratio are set so that the current flowing through the three-phase motor does not exceed the tolerance regardless of the number of revolutions of the rotor.
상기 계속 제어부는, 미리 정해진 초기 계속 스위칭 패턴 및 초기 계속 듀티비로, 상기 3 상의 상아암 스위칭 소자 및 상기 3 상의 하아암 스위칭 소자 중 적어도 일방의 3 상의 대상 아암 스위칭 소자를 주기적으로 ON/OFF 시킴으로써 상기 계속 제어를 개시하고, 그 후 상기 3 상 모터에 흐르는 전류가 서서히 낮아지도록 상기 3 상의 대상 아암 스위칭 소자의 스위칭 패턴 및 듀티비의 적어도 일방을 가변 제어하도록 구성되는 전동 압축기.5. The method of claim 4,
The continuation control section periodically turns on / off the three-phase target arm switching element of at least one of the three-phase arm switching element and the three-phase subsidiary arm switching element with a predetermined initial continuation switching pattern and an initial continuation duty ratio, Phase motor to gradually control the current flowing to the three-phase motor, and to control at least one of the switching pattern and the duty ratio of the three-phase target arm switching element to be variable.
상기 제어부는, 상기 계속 제어의 종료 후, 상기 로터의 회전을 정지시키는 정지 제어를 실시하도록 구성되는 전동 압축기.The method according to claim 1,
And the control section is configured to perform a stop control to stop the rotation of the rotor after the completion of the continuation control.
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