(57)【要約】【課題】低温時における電動機の運転領域を拡げることができる電動機の制御装置を提供する。【解決手段】電動機１０の制御装置１１は、インバータ回路１６の入力側にコンデンサ２０を備えたインバータ装置１２を用いて制御を行う。インバータ装置１２はコンデンサ２０のＥＳＲにより生じるサージ電圧を検出するための入力電圧検出手段２２及び入力電圧ピーク値出力手段２３を備えている。制御部１３はＣＰＵ２１を備えており、ＣＰＵ２１は最初の制御時に電動機１０に供給する初期許容モータ電流値を決定する初期許容モータ電流値決定手段として機能する。ＣＰＵ２１はサージ電圧及び電動機１０に流れるモータ実電流に基づいて最大許容モータ電流値を演算する最大許容モータ電流値演算手段と、最大許容モータ電流値を超えないようにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を制御する制御手段としても機能する。【選択図】図１
2008136327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ回路の入力側にコンデンサを備えたインバータ装置を用いて電動機に供給するモータ電流の制御を行う電動機の制御方法であって、
前記コンデンサの環境温度が少なくとも０℃以下の場合においては、制御サイクル毎に、前記電動機に供給可能な最大許容モータ電流値を前記コンデンサの等価直列抵抗により生じるサージ電圧に基づいて演算し、前記演算によって算出された最大許容モータ電流値以下のモータ電流を前記電動機へ供給するように前記インバータ装置を制御する電動機の制御方法。
【請求項２】
インバータ回路の入力側にコンデンサを備えたインバータ装置を用いて電動機に供給するモータ電流の制御を行う電動機の制御装置であって、
最初の制御時に前記電動機に供給可能な初期許容モータ電流値を決定する初期許容モータ電流値決定手段と、  
前記コンデンサの等価直列抵抗により生じるサージ電圧を検出するサージ電圧検出手段と、
前記サージ電圧及び前記電動機に流れるモータ実電流に基づいて前記電動機に供給可能な最大許容モータ電流値を演算する最大許容モータ電流値演算手段と、
前記電動機へ供給されるモータ電流が前記最大許容モータ電流値を超えないように前記インバータ装置を制御するインバータ装置制御手段と
を備えた電動機の制御装置。
【請求項３】
前記初期許容モータ電流値決定手段は、前記コンデンサの温度に相当する温度を検出する温度センサと、
各温度において前記電動機に供給可能な初期許容モータ電流値のマップとを備えている請求項２に記載の電動機の制御装置。
【請求項４】
前記コンデンサの等価直列抵抗値を考慮した制御プログラムと、前記等価直列抵抗値を考慮しない制御プログラムと、少なくともコンデンサの環境温度が０℃以下においては前記等価直列抵抗値を考慮した制御プログラムを実行するように切り換える切り換え手段とをさらに備えた請求項２又は請求項３に記載の電動機の制御装置。
【請求項５】
前記電動機は、電動コンプレッサ用の電動機である請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の制御方法及び制御装置に係り、詳しくはインバータ装置を用いて制御を行う電動機の制御方法及び制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワートランジスタやＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）を制御素子に使用したＰＷＭ制御インバータ装置が電動機の駆動に使用されている。しかし、サイリスタインバータに比べてパワートランジスタやＩＧＢＴのスイッチング速度が速いことから、インバータ装置と電動機間のケーブル（配線）長が長くなると、電動機端子間にインバータ出力電圧波高値の２倍以上のサージ電圧が発生する。このサージ電圧のために電動機巻線が損傷したり、絶縁破壊が発生したりする虞がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、サージ電圧の発生を抑制するために、インバータ装置の出力側にリアクトルを設け、リアクトルと電動機端子との間にコンデンサと抵抗の直列回路を接続したサージ電圧抑制装置が開示されている。
【０００４】
また、インバータ装置には、複数個の半導体素子の組み合わせより成るインバータ回路と電源（バッテリ）との間に平滑コンデンサが並列に接続されたものがある。ここで、コンデンサには「等価直列抵抗（ＥＳＲ）」と呼ばれる電極の抵抗や誘電体の特性等に起因する抵抗成分が存在し、このＥＳＲは常温〜高温では無視できるが、低温（例えば０℃以下）になるに従って無視できないほど大きい値となることが知られている。このため、環境温度が０℃以下においてインバータ回路の入力側にコンデンサを備えるインバータ装置を制御して電動機にモータ電流を供給する場合には、コンデンサのＥＳＲによる影響を考慮する必要がある。即ち、上記のインバータ装置を用いて電動機を駆動する際に、コンデンサにモータ電流が出入りすることによってＥＳＲによるサージ電圧が発生し、そのサージ電圧が半導体素子等の耐圧を超える場合は当該半導体素子が損傷を受けてしまうのである。
【０００５】
そこで従来は、環境温度が０℃以下の時にコンデンサのＥＳＲにより生じるサージ電圧によってインバータ装置の構成部品がダメージを受けないように、各温度において電動機に供給可能なモータ電流の最大値（制限モータ電流値）をマップとして作成し、そのマップに基づいてインバータ装置の制御を行っていた。
【特許文献１】特開平６−３８５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、コンデンサのＥＳＲは低温（例えば０℃以下）において増大するだけでなく、同じ規格のコンデンサであっても製品によってＥＳＲのバラツキが大きい。
図５にコンデンサのＥＳＲによるサージ電圧の影響を考慮して設定された電動機に供給可能な制限モータ電流値（Ａｒｍｓ）と、温度との関係を示す。図５において、実線がコンデンサの規格に基づいて設定された電動機に供給可能なモータ電流の理論値であり、点線が同じ規格のコンデンサの、製品毎によるＥＳＲのバラツキを考慮して設定された電動機に供給可能なモータ電流の制限値（制限モータ電流値）である。点線で示される制限値は、実線で示される理論値に対して、コンデンサのＥＳＲのバラツキを考慮した分だけ安全マージンを広くとっているため、各温度において電動機に供給可能なモータ電流値が小さくなっている。実際の制御においては、点線で示された制限値がマップとして使用される。このように、従来は、コンデンサのＥＳＲのバラツキを考慮して理論値に対して安全マージンを大きくとった制限値（制限モータ電流値）を用いて電動機に供給するモータ電流を制御するため、環境温度が０℃以下においては電動機に供給されるモータ電流の値がかなり小さくなってしまい、電動機の運転領域が狭くなるという問題があった。
【０００７】
一方、特許文献１の場合は、スイッチング素子に起因するサージ電圧に関しては有効であるが、インバータ回路の入力側に設けられたコンデンサのＥＳＲが低温時に増大することに起因して生じるサージ電圧に関しては何ら考慮されておらず、低温時における前記問題の解消を示唆する記載もない。
【０００８】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は低温時における電動機の運転領域を拡げることができる電動機の制御方法及び制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、インバータ回路の入力側にコンデンサを備えたインバータ装置を用いて電動機に供給するモータ電流の制御を行う電動機の制御方法である。そして、前記コンデンサの環境温度が少なくとも０℃以下の場合においては、制御サイクル毎に、前記電動機に供給することが可能な最大許容モータ電流値を前記コンデンサの等価直列抵抗（ＥＳＲ）により生じるサージ電圧に基づいて演算し、その演算によって算出された最大許容モータ電流値以下のモータ電流を電動機に供給するようにインバータ装置を制御する。この発明では、制御サイクル毎に、電動機に供給可能な最大許容モータ電流値をコンデンサのＥＳＲにより生じるサージ電圧に基づいて演算するため、従来のように安全マージンを大きく取る必要が無く、最大許容モータ電流値を構成部品の損傷を招かない最大値まで大きくすることが可能となる。したがって、低温時における電動機の運転領域を拡げることができ、低温環境で電動機を従来よりも高いトルクで駆動することが可能になる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、インバータ回路の入力側にコンデンサを備えたインバータ装置を用いて電動機に供給するモータ電流の制御を行う電動機の制御装置である。そして、最初の制御時に電動機に供給可能な初期許容モータ電流値を決定する初期許容モータ電流値決定手段と、前記コンデンサの等価直列抵抗により生じるサージ電圧を検出するサージ電圧検出手段と、前記サージ電圧及び前記電動機に流れるモータ実電流に基づいて前記電動機に供給可能な最大許容モータ電流値を演算する最大許容モータ電流値演算手段と、前記電動機に供給されるモータ電流が前記最大許容モータ電流値を超えないようにインバータ装置を制御するインバータ装置制御手段とを備えた。この発明では、サージ電圧検出手段を備えているため、インバータ装置制御手段でインバータ装置を制御して電動機にモータ電流を供給する際に、コンデンサのＥＳＲにより生じるサージ電圧を実際に検出することができ、その検出されたサージ電圧に基づいて電動機に供給可能なモータ電流値の最大値を演算することができる。このため、従来のように予めコンデンサのＥＳＲのバラツキ等を考慮して、サージ電圧による制御素子等の構成部品の損傷を防ぐように大きな安全マージン（安全率）を持たせて作成した制限モータ電流値のマップに基づいて電動機に供給するモータ電流の制御を行う必要がない。即ち、最大許容モータ電流値を制御時のサージ電圧に対応して許容されるできるだけ大きな値に設定することが可能となり、低温時における電動機の運転領域を拡げることができ、低温環境で電動機を従来よりも高いトルクで駆動することが可能になる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記初期許容モータ電流値決定手段は、前記コンデンサの温度に相当する温度を検出する温度センサと、各温度において電動機に供給可能な初期許容モータ電流値のマップとを備えている。ここで、「コンデンサの温度に相当する温度」とは、コンデンサ自身の温度に限らず、コンデンサの周囲の温度やコンデンサが取り付けられている基板の温度等も含む。この発明では、温度センサでコンデンサ温度を検出することで、その検出された温度における電動機に供給可能な初期許容モータ電流値をマップから簡単に求めることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記コンデンサの等価直列抵抗値を考慮した制御プログラムと、前記等価直列抵抗値を考慮しない制御プログラムと、少なくともコンデンサの環境温度が０℃以下においては前記等価直列抵抗値を考慮した制御プログラムを実行するように切り換える切り換え手段とをさらに備えている。この発明では、コンデンサのＥＳＲを考慮した制御が不要な状態においては、切り換え手段の切り換えにより、余分な演算を行う必要がなくなる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記電動機は、電動コンプレッサ用の電動機である。電動コンプレッサを低温で駆動する場合、コンプレッサが圧縮する冷媒中に存在する潤滑油の粘度が増大して駆動に必要なトルクが大きくなる。この発明では、低温時において電動機に供給できる電流の最大値が従来よりも大きくなるため、大きなトルクで電動機を駆動することができる。したがって、電動コンプレッサ用の電動機に適用するのに好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、低温時における電動機の運転領域を拡げることができる電動機の制御方法及び制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を車両に搭載される空調装置のコンプレッサ駆動用の電動機に具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、電動機１０の制御装置１１は、インバータ装置１２及び制御部１３を備えている。電動機１０には３相交流モータが使用されている。インバータ装置１２は、車両駆動用電源としての主機バッテリ１４にヒューズ１５を介して接続されている。
【００１６】
インバータ装置１２は、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６よりなるインバータ回路１６を備えている。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）が使用されている。インバータ回路１６は、第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、第３及び第４のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４、第５及び第６のスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６がそれぞれ直列接続されている。そして、第１、第３及び第５のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５が、コイル１７及びヒューズ１５を介して主機バッテリ１４のプラス端子側に接続され、第２、第４及び第６のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６が、主機バッテリ１４のマイナス端子側に接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の間の接合点は電動機１０のＵ相端子に、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の間の接合点は電動機１０のＶ相端子に、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の間の接合点は電動機１０のＷ相端子に、それぞれ接続されている。
【００１７】
インバータ装置１２と電動機１０との間には電流検出手段としての電流センサ１８ａ，１８ｂが設けられている。電流センサ１８ａ，１８ｂは電動機１０に供給される３相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうちの２相（この実施形態ではＵ相及びＷ相）の電流Ｉｕ，Ｉｗの電流値を検出する。また、電動機１０には回転軸（図示せず）の位置を検出する位置検出手段としての位置センサ１９が設けられている。
【００１８】
インバータ回路１６の入力側には、コンデンサ（入力用コンデンサ）２０が主機バッテリ１４と並列に接続されている。この実施形態ではコンデンサ２０として電解コンデンサが使用されている。第１、第３及び第５のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５がコンデンサ２０のプラス端子側に接続され、第２、第４及び第６のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６がコンデンサ２０のマイナス端子側に接続されている。図１にはコンデンサ２０と直列に接続された抵抗Ｒｓが図示されているが、これはコンデンサ２０の等価直列抵抗（ＥＳＲ）を表すものである。
【００１９】
各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の制御端子としてのゲートは、制御部１３の図示しないドライブ回路に接続されている。制御部１３からの制御信号に基づいてドライブ回路が各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン、オフ制御することにより、インバータ回路１６は直流電圧を適宜の周波数の３相交流電圧に変換して電動機１０に出力する。
【００２０】
制御部１３はＣＰＵ２１及びメモリ（図示せず）を備え、メモリには電動機１０を駆動するのに必要な各種制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵ２１は、図示しない入力インタフェースを介して電流センサ１８ａ，１８ｂ及び位置センサ１９に接続されている。
【００２１】
制御プログラムの一つとして、電動機（モータ）１０の制御に際して各時点における最大許容モータ電流値をコンデンサ２０のＥＳＲにより生じるサージ電圧ΔＶに基づいて演算するプログラムを備えている。メモリにはコンデンサ２０の温度とその温度において電動機１０に供給可能な制限モータ電流値との関係を示すマップ（制限モータ電流マップ）が記憶されている。このマップは、従来技術と同様にコンデンサ２０のＥＳＲのバラツキを考慮して安全マージンを持たせたマップである。即ち、制御部１３には、コンデンサ２０のＥＳＲを考慮した制御プログラムが記憶されている。
【００２２】
最大許容モータ電流値の演算には、インバータ装置１２への入力電圧（平均値）、入力電圧ピーク値、過電圧閾値、モータ実電流値が必要となる。このうち、過電圧閾値は制御装置１１を構成する部品によって予め決まる値であり、モータ実電流値は電流センサ１８ａ，１８ｂにより検出される。
【００２３】
インバータ装置１２には、入力電圧検出手段２２及び入力電圧ピーク値出力手段２３が設けられている。入力電圧検出手段２２は、コンデンサ２０よりインバータ回路１６側においてコンデンサ２０と並列に接続された分圧抵抗２４，２５を備えている。両分圧抵抗２４，２５の接続点の電圧が抵抗Ｒ及びコンデンサＣからなるフィルタ２６を介して制御部１３に入力される。分圧抵抗２４，２５及びフィルタ２６により入力電圧検出手段２２が構成されている。また、両分圧抵抗２４，２５の接続点は、ピークホールド回路２７を介して制御部１３に接続されている。ピークホールド回路２７は、アノードが両分圧抵抗２４，２５の接続点に接続され、カソードが制御部１３に接続されたダイオード２８と、ダイオード２８のカソードとコンデンサ２０のマイナス端子側とに接続されたコンデンサ２９とで構成されている。入力電圧ピーク値出力手段２３は、両分圧抵抗２４，２５及びピークホールド回路２７により構成されている。制御部１３に入力された入力電圧検出手段２２及び入力電圧ピーク値出力手段２３のアナログ信号は、図示しないＡ／Ｄ変換器を介してＣＰＵ２１に入力される。入力電圧検出手段２２及び入力電圧ピーク値出力手段２３は、コンデンサ２０のＥＳＲにより生じるサージ電圧検出手段を構成する。
【００２４】
なお、ピークホールド回路２７のコンデンサ２９に充電された電荷は図示しないディスチャージ回路によりディスチャージされるようになっている。ディスチャージ回路は、例えば、ピークホールド回路２７のダイオード２８とコンデンサ２９との間に直列に接続された第１のスイッチング素子と、コンデンサ２９に対して並列に接続された第２のスイッチング素子とを備えている。そして、常には、ＣＰＵ２１からの指令により第１のスイッチング素子がオン状態に、かつ第２のスイッチング素子がオフ状態に保持され、第１のスイッチング素子がオフ状態に、かつ第２のスイッチング素子がオン状態に制御されるとコンデンサ２９のディスチャージが行われる。
【００２５】
また、インバータ装置１２にはパワー部、即ちスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が装備されている部分の温度を検出する温度センサ３０が設けられ、温度センサ３０は制御部１３に接続されている。コンデンサ２０の温度を求める場合、パワー部の温度を測定することで、コンデンサ２０の温度に換算することができる。
【００２６】
次にＣＰＵ２１における最大許容モータ電流値（最大許容モータ電流）の演算手順を図２を参照して説明する。インバータ装置１２が起動した後、最初の制御サイクルにおいては、まずコンデンサ温度を求める（Ｓ１）。この実施の形態では、温度センサ３０はパワー部の温度を測定している。温度センサ３０の検出信号によりパワー部の温度確認を行い、次にパワー部温度からコンデンサ温度の換算を行う。パワー部温度とコンデンサ温度との関係は予めマップ又は関係式としてメモリに記憶されており、ＣＰＵ２１はそのマップ又は関係式によりコンデンサ温度を求める。その後、ＣＰＵ２１は、初期許容モータ電流値のマップよりコンデンサ温度に基づいた初期許容モータ電流値（初期値）を求める（Ｓ２）。
【００２７】
そして、電動機１０に要求される加速に必要な要求電流値と前記初期許容モータ電流値とを比較して、要求電流値が初期許容モータ電流値以内であれば要求電流値を目標電流値とし、要求電流値が初期許容モータ電流値を超える値であれば初期許容モータ電流値を目標電流値とする目標電流値（目標電流）決定を行う（Ｓ３）。
【００２８】
その後、最初の制御サイクルでは、Ｓ３で決定された目標電流値のモータ電流を電動機１０に供給するように、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のスイッチング制御を行う。つまり、最初の制御サイクルにおいては、Ｓ３で決定された目標電流値が、実際に電動機１０に供給される今回のモータ電流供給値（Ｓ５）となる。なお、この制御サイクルにおける今回のモータ電流供給値はメモリに記憶され、次の制御サイクルにおいて前回のモータ電流供給値として使用される。
【００２９】
２回目以降の制御サイクルでは、ＣＰＵ２１は、前回の制御サイクルでコンデンサ２０のＥＳＲにより生じたサージ電圧を求めるとともに、サージ電圧ΔＶ及びモータ実電流値に基づいて電動機１０に供給することが可能な最大許容モータ電流値を演算する。具体的には、ＣＰＵ２１は、入力電圧検出手段２２から出力されるとともにフィルタ２６を介して制御部１３に入力され、Ａ／Ｄ変換器で変換された信号に基づいて入力電圧の平均値を演算する（Ｓ１１）。ＣＰＵ２１は、入力電圧ピーク値出力手段２３から出力されて制御部１３に入力され、Ａ／Ｄ変換器で変換された信号に基づいて入力電圧ピーク値を演算する（Ｓ１２）。ＣＰＵ２１は、電流センサ１８ａ，１８ｂの出力信号に基づいてモータ実電流値（モータ実電流）Ｉｍを演算する（Ｓ１３）。
【００３０】
図３に示すように、ピーク電圧Ｖｐと入力電圧の平均値（平均電圧）Ｖａとの差がサージ電圧ΔＶとなる。また、最大許容電圧値（過電圧閾値）と入力電圧の平均値Ｖａとの差が最大許容サージ電圧ΔＶＬｉｍになる。最大許容電圧値（過電圧閾値）は部品によって決まる値であり予めメモリに記憶されている。
【００３１】
ＣＰＵ２１は、Ｓ１２で演算したピーク電圧Ｖｐと、Ｓ１１で演算した入力電圧の平均値Ｖａとからサージ電圧ΔＶを演算する（Ｓ１４）。即ち、ＣＰＵ２１は入力電圧検出手段２２及び入力電圧ピーク値出力手段２３と共にサージ電圧検出手段を構成する。また、ＣＰＵ２１は、最大許容電圧値と、Ｓ１１で演算した入力電圧の平均値Ｖａとから最大許容サージ電圧ΔＶＬｉｍを演算する（Ｓ１５）。
【００３２】
そして、ＣＰＵ２１は、Ｓ１６で最大許容モータ電流（最大許容モータ電流値）ＩｍＬｉｍを演算する。最大許容モータ電流ＩｍＬｉｍの演算は次のようにして行う。サージ電圧ΔＶとモータ実電流値Ｉｍとから、式（１）によりＥＳＲの値Ｒｓを演算する。
【００３３】
Ｒｓ＝ΔＶ／Ｉｍ・・・（１）
また、最大許容モータ電流ＩｍＬｉｍは最大許容サージ電圧ΔＶＬｉｍをＥＳＲの値Ｒｓで割ったものであるので、最大許容モータ電流ＩｍＬｉｍを式（２）を用いて演算する。
【００３４】
ＩｍＬｉｍ＝（ΔＶＬｉｍ／ΔＶ）×Ｉｍ・・・（２）
ＣＰＵ２１は、演算して求めた最大許容モータ電流値を用いて、Ｓ３において最初の制御サイクルの時と同様にして目標電流値を決定する。即ち、電動機１０に要求される加速に必要な要求電流値と最大許容モータ電流値とを比較して、要求電流値が最大許容モータ電流値以内であれば要求電流値を目標電流値とし、要求電流値が最大許容モータ電流値を超える値であれば最大許容モータ電流値を目標電流値とする（Ｓ３）。
【００３５】
その後、２回目以降の制御サイクルにおいても、最初の制御サイクルと同様にＳ３で決定された目標電流値のモータ電流を電動機１０に供給するように各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のスイッチング制御を行ってもよい。しかし、この実施の形態では、電動機１０の急激な加速を避けるためにＳ４として、Ｓ３で決定された目標電流値と前の制御サイクルで電動機１０に供給されたモータ電流供給値（前回のモータ電流供給値）との差を求め、その値に所定のゲインＫ（例えば、Ｋ＝０．１）を掛け、さらにその値に前回のモータ電流供給値を加える処理をしている。このＳ４を経て、実際に今回電動機１０に供給するモータ電流供給値（今回のモータ電流供給値）が決定される。なお、この制御サイクルにおける今回のモータ電流供給値はメモリに記憶され、次の制御サイクルにおいて前回のモータ電流供給値として使用される。
【００３６】
次に、前記のように構成された制御装置１１の作用について説明する。
制御装置１１が起動されると、制御部１３によるインバータ装置１２の制御が開始される。ＣＰＵ２１は、位置センサ１９の検出信号に基づいて、電動機１０の回転速度を演算するとともに、電流センサ１８ａ，１８ｂの検出信号から電動機１０に供給されている電流量を確認し、電動機１０を目標速度及び目標トルクとなるように、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチング制御して電動機１０に電流を供給する。ＣＰＵ２１は、制御プログラムにしたがって、入力用のコンデンサ２０に生じるＥＳＲを考慮して電動機１０に供給する電流量を制御するため、上述した図２に示す処理を行って、制御サイクル毎に目標電流値を演算し、その目標電流値となるようにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のスイッチング制御を行う。
【００３７】
低温状態（０℃以下の状態）でない場合は、最大許容モータ電流値を、制限モータ電流値マップから演算する従来技術と同じ結果になる。しかし、低温状態（０℃以下の状態）では、図５に実線で示す理論値に可能な限り近づけることができ、点線で示す大きなマージンを持った制限モータ電流値マップから演算する場合に比較して、最大許容モータ電流値を大きくできる。そのため、例えば、電動機１０を冷凍庫と屋外との間を往復して荷役作業を行うフォークリフトの駆動源として使用した場合、冷凍庫内においても電動機１０を円滑に駆動させることができる。
【００３８】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）インバータ回路１６の入力側にコンデンサ２０を備えたインバータ装置１２を用いて電動機１０の制御を行う場合、制御部１３によるインバータ回路１６の制御時に、コンデンサ２０の環境温度が少なくとも０℃以下の場合においては、制御サイクル毎に、電動機１０に供給することが可能な最大許容モータ電流値をコンデンサ２０のＥＳＲにより生じるサージ電圧に基づいて演算する。そして、その最大許容モータ電流値以下のモータ電流を供給するようにインバータ回路１６を制御する。したがって、従来のように電動機１０に供給可能なモータ電流に安全マージンを大きく取る必要が無く、最大許容モータ電流値を構成部品の損傷を招かない最大値まで大きくすることが可能となる。その結果、低温時における電動機１０の運転領域を拡げることができ、低温環境で電動機１０を従来よりも高いトルクで駆動することが可能になる。
【００３９】
（２）電動機の制御装置１１は、インバータ回路１６の入力側にコンデンサ２０を備えたインバータ装置１２と、制御部１３とを備えている。インバータ装置１２には、コンデンサ２０のＥＳＲにより生じるサージ電圧ΔＶを検出するサージ電圧検出手段を構成する入力電圧検出手段２２及び入力電圧ピーク値出力手段２３が設けられている。制御部１３のＣＰＵ２１は、最初の制御時に電動機１０に供給する初期許容モータ電流値を決定する初期許容モータ電流値決定手段と、サージ電圧ΔＶ及び電動機１０に流れるモータ実電流Ｉｍに基づいて最大許容モータ電流値を演算する最大許容モータ電流値演算手段として機能する。また、ＣＰＵ２１は、最大許容モータ電流値を超えないようにインバータ装置１２を制御するインバータ装置制御手段として機能する。したがって、（１）の制御を行うことができ、（１）と同様の効果が得られる。また、従来のように予めコンデンサ２０によるＥＳＲのバラツキ等を考慮して、大きな安全マージン（安全率）を持たせて作成したマップに基づいて電動機１０に供給されるモータ電流を制御する必要がない。
【００４０】
（３）初期許容モータ電流値決定手段は、コンデンサ２０の温度に相当する温度を検出する温度センサ３０と、各温度において電動機１０に供給可能な制限モータ電流値のマップとを備えている。したがって、温度センサ３０で検出された温度における制限モータ電流値をマップから求めることにより、初期許容モータ電流値を簡単に求めることができる。
【００４１】
（４）電動機１０は、電動コンプレッサ用の電動機である。電動コンプレッサを低温で駆動する場合、コンプレッサが圧縮する冷媒中に存在する潤滑油の粘度が増大して駆動に必要なトルクが大きくなる。この実施形態では、低温時において電動機１０に供給できる電流の最大値が従来よりも大きくなるため、大きなトルクで電動機１０を駆動することができる。したがって、電動コンプレッサ用の電動機に適用するのに好適である。
【００４２】
（５）ＣＰＵ２１は、サージ電圧検出手段としてサージ電圧ΔＶを演算する際、入力電圧ピーク値出力手段２３から出力されたピーク電圧Ｖｐと、入力電圧検出手段２２で検出された入力電圧の平均値Ｖａとの差でサージ電圧ΔＶを演算する。したがって、サージ電圧ΔＶの演算が簡単になる。
【００４３】
（６）入力電圧ピーク値出力手段２３は、ピークホールド回路２７を備えるとともに、ピークホールド回路２７を構成するコンデンサ２９にチャージ（充電）された電荷を、制御周期毎にディスチャージする。したがって、演算されるサージ電圧ΔＶの信頼性が向上する。
【００４４】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  入力用コンデンサとして大容量のコンデンサ２０を１個設ける代わりに、合計容量（合成容量）が大容量のコンデンサ２０の１個に相当する値となるように小容量のコンデンサ２０ｓを複数設けてもよい。例えば、図４に示すように、直列に接続された２個のコンデンサ２０ｓの組を、２組を並列に接続するとともに、各コンデンサ２０ｓと並列にブリーダ抵抗３１を接続する。この場合、入力用コンデンサとしての機能は、大容量のコンデンサ２０を１個設けた場合と同じであるが、入力用コンデンサの設置スペースの確保が容易になるとともに、インバータ装置１２全体の小型化に寄与する。
【００４５】
○  最大許容モータ電流値を、制御サイクル毎にコンデンサ２０のＥＳＲにより生じるサージ電圧ΔＶに基づいて演算する制御プログラムに加えて、制御サイクル毎にコンデンサ２０の温度と制限モータ電流値との関係を示す制限モータ電流値マップから演算する制御プログラムを設ける。そして、低温時に前者の制御プログラムを実行するように切り換える切り換え手段を設ける。ここで、「低温時とは」、コンデンサのＥＳＲが無視できない程大きくなる温度を意味し、一般に０℃以下となる。例えば、ＣＰＵ２１は、制御の開始時と、制御開始後、所定時間経過毎にコンデンサ２０の温度を確認し、コンデンサ２０の温度に対応した状態に切り換え手段を切り換える。そして、コンデンサ２０の温度が低温の場合は、コンデンサ２０のＥＳＲにより生じるサージ電圧ΔＶに基づいて最大許容モータ電流値を演算する制御プログラムに基づいて制御を行うようにする。この場合、低温状態でなければ、余分な演算を行う必要がなくなる。
【００４６】
○  各制御サイクルにおける最終目標電流値を前回の目標電流値を考慮せずに決定してもよい。
○  電動機１０を所定の回転速度及びトルクとなるようにフィードバック制御するのに、位置センサ１９を設けずに、電流センサ１８ａ，１８ｂと、電動機１０に供給される電圧を検出する電圧センサの検出データを使用してもよい。
【００４７】
○  スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、ＩＧＢＴに限らず、ＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスタを使用してもよい。
○  電動機１０は電動コンプレッサ用の電動機に限らず、インバータで制御されるとともに、低温状態で使用される電動機であればよい。例えば、車両に使用される電動機や工作機用の電動機であってもよい。車両に使用される電動機であれば、気温が氷点下になる季節に有効に機能する。
【００４８】
○  温度センサ３０はパワー部の温度を測定する場合だけでなく、コンデンサ２０の温度を直接測定してもよい。
○  電動機１０の回転軸位置センサを用いずに、回転軸位置を推定（センサレス制御）してもよい。
【００４９】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記サージ電圧検出手段は、入力電圧検出手段及び入力電圧ピーク値出力手段を備え、入力電圧のピーク値と入力電圧の平均値との差でサージ電圧を求める。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】制御装置の構成図。
【図２】最大許容モータ電流の演算手順を示すブロック図。
【図３】サージ電圧と入力電圧の平均値との関係を示すグラフ。
【図４】別の実施形態における入力コンデンサの接続状態を示す部分回路図。
【図５】コンデンサのＥＳＲを考慮した許容モータ電流と温度の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５１】
ΔＶ…サージ電圧、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６…スイッチング素子、１０…電動機、１１…制御装置、１２…インバータ装置、１６…インバータ回路、２０，２０ｓ…コンデンサ、２１…初期許容モータ電流値決定手段、サージ電圧検出手段、最大許容モータ電流値演算手段、インバータ装置制御手段を構成するＣＰＵ、３０…温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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