(57)【要約】【課題】起動性が高く、低振動低騒音であるとともに小型軽量な車両用空調装置を提供することを目的としたものである。【解決手段】固定子巻線に流れる電流を検出することにより磁石回転子の位置を検出し、３相変調された正弦波状の交流電流をセンサレスＤＣブラシレスモータへ出力するインバータ装置を車両用空調装置に備える。上記構成によって、正弦波状の交流電流が精密で、磁石回転子の位置検出がキャリア周期レベルで可能となり、トルクを高く一定に維持できる。もって、起動性が高く、低振動低騒音であるとともに小型軽量な車両用空調装置が得られる。【選択図】図１
2004231170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、三相結線された固定子巻線と永久磁石回転子とを有するセンサレスＤＣブラシレスモータと、前記センサレスＤＣブラシレスモータにより駆動される圧縮機と、前記直流電源からの直流電圧をスイッチングすることにより正弦波状の交流電流を前記センサレスＤＣブラシレスモータへ出力するインバータ装置と、前記永久磁石回転子の位置を検出するために前記固定子巻線に流れる電流を検出する電流センサとを備え、前記スイッチングが３相変調である車両用空調装置。
【請求項２】
前記スイッチングが、３次高調波を印加した３相変調である請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記スイッチングを２相変調も可能として、前記スイッチングが、３相変調と２相変調に適宜選択される請求項１または２記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記２相変調を、前記センサレスＤＣブラシレスモータの低回転時にキャリア周波数を増加させた２相変調とした請求項３記載の車両用空調装置。
【請求項５】
直流電源と、三相結線された固定子巻線と永久磁石回転子とを有するセンサレスＤＣブラシレスモータと、前記センサレスＤＣブラシレスモータにより駆動される圧縮機と、前記直流電源からの直流電圧をスイッチングすることにより正弦波状の交流電流を前記センサレスＤＣブラシレスモータへ出力するインバータ装置と、前記永久磁石回転子の位置を検出するために前記固定子巻線に流れる電流を検出する電流センサとを備え、前記スイッチングが、前記センサレスＤＣブラシレスモータの低回転時にキャリア周波数を増加させた２相変調である車両用空調装置。
【請求項６】
スイッチングの選択が車両側の要請、空調装置側の要請、乗員の要請のいずれかに基づいて行われる請求項３または４記載の車両用空調装置。
【請求項７】
車両側の要請に基づくスイッチングの選択が、直流電源の電力残量確保のために２相変調を選択することである請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項８】
車両側の要請に基づくスイッチングの選択が、モータ走行時において、省エネを図るために２相変調を選択することである請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項９】
車両側の要請に基づくスイッチングの選択が、停車時において、省エネを図るために２相変調を選択することである請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
車両側の要請に基づくスイッチングの選択が、アイドルストップ時において、省エネを図るために２相変調を選択することである請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項１１】
車両側の要請に基づくスイッチングの選択が、低振動低騒音を図るために３相変調を選択することである請求項項６記載の車両用空調装置。
【請求項１２】
車両側の要請に基づくスイッチングの選択が、モータ走行時において、静粛性を図るために３相変調を選択することである請求項１１記載の車両用空調装置。
【請求項１３】
車両側の要請に基づくスイッチングの選択が、停車時において、静粛性を図るために３相変調を選択することである請求項１１記載の車両用空調装置。
【請求項１４】
車両側の要請に基づくスイッチングの選択が、アイドルストップ時において、静粛性を図るために３相変調を選択することである請求項１１記載の車両用空調装置。
【請求項１５】
空調装置側の要請に基づくスイッチングの選択が、直流電源の電圧低下時において、出力確保を図るために２相変調を選択することである請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項１６】
空調装置側の要請に基づくスイッチングの選択が、センサレスＤＣブラシレスモータの３相変調による出力限界時において、出力アップを図るために２相変調を選択することである請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項１７】
空調装置側の要請に基づくスイッチングの選択が、直流電源の電圧低下時において、静粛性を保ちつつ出力確保を図るために、３次高調波を印加した３相変調を選択することである請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項１８】
空調装置側の要請に基づくスイッチングの選択が、センサレスＤＣブラシレスモータの３相変調による出力限界時において、静粛性を保ちつつ出力アップを図るために、３次高調波を印加した３相変調を選択することである請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項１９】
空調装置側の要請に基づくスイッチングの選択が、センサレスＤＣブラシレスモータの起動時において、確実な起動を図るために３相変調を選択することである請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項２０】
乗員の要請に基づくスイッチングの選択が、省エネ運転要請により２相変調を選択することである請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項２１】
乗員の要請に基づくスイッチングの選択が、静粛運転要請により３相変調を選択することである請求項６記載の車両用空調装置。
【請求項２２】
インバータ装置とセンサレスＤＣブラシレスモータと圧縮機とを一体とした請求項１乃至２１いずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項２３】
センサレスＤＣブラシレスモータと圧縮機と圧縮機の駆動軸に動力を伝達するクラッチを、単一の回転軸に取り付けた請求項１乃至２１いずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項２４】
センサレスＤＣブラシレスモータの固定子巻線を集中巻とした請求項１乃至２３記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサレスＤＣブラシレスモータを駆動するインバータ装置を備えた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からあるエンジンにより圧縮機を駆動する車両用空調システムを、図３１に示す。
【０００３】
同図において、２６は室内送風ファン、２７は空気導入口、１２は送風ダクト、１３は室内熱交換器、４５はミックスダンパ、４６はヒータコア、１４は空気吹き出し口、１５は冷凍サイクルにおける絞り装置、１６は室外熱交換器、１７は室外送風ファン、４７はリレー、４８は圧縮機、４８ａは電磁クラッチ、４９はエンジンである。
【０００４】
２１は室内送風ファン２６・リレー４７・室外送風ファン１７・ミックスダンパ４５などを制御するエアコンコントローラ、２２は室内送風ファン２６のＯＮ／ＯＦＦ・強弱を設定する室内送風ファンスイッチ、２３は冷房のＯＮ／ＯＦＦを選択するエアコンスイッチ、２４は温度調節スイッチ、２５は車両コントローラ（図示せず）との通信を行うための通信装置をそれぞれ示している。
【０００５】
この構成において、例えば室内送風ファンスイッチ２２により送風ＯＮ・弱とされ、エアコンスイッチ２３により冷房が指示されると、エアコンコントローラ２１は、リレー４７をＯＮさせ圧縮機４８の電磁クラッチ４８ａをＯＮとする。もって、エンジン４９により圧縮機４８が駆動され、室内熱交換器１３は蒸発器として作用し導入空気を冷却する。
【０００６】
また、室外送風ファン１７をＯＮさせ、室内送風ファン２６を弱に設定する。さらに、温度調節スイッチ２４に従い、ミックスダンパ４５の位置を調節して、室内熱交換器１３にて冷却された導入空気の、エンジン４９の冷却水（温水）の流れるヒータコア４６にて再加熱される量を調整し、空気吹き出し口１４から吹き出される空気の温度を設定する。
【０００７】
次に、従来からある電動圧縮機を搭載した車両用空調装置について図３２とともに説明する。
【０００８】
図３２において、２６は室内送風ファン、２７は空気導入口、１２は送風ダクト、１３は室内熱交換器、１４は空気吹き出し口、１５は絞り装置、１６は室外熱交換器、１７は室外送風ファン、１８は冷媒の流れを切替えて冷房と暖房を選択するための四方切替弁、４０はモータで駆動される電動圧縮機、１９は電動圧縮機４０のモータを運転するインバータ装置である。
【０００９】
２１は室内送風ファン２６・インバータ装置１９・四方切替弁１８・室外送風ファン１７などを制御するエアコンコントローラ、２２は室内送風ファン２６のＯＮ／ＯＦＦ・強弱を設定する室内送風ファンスイッチ、２３は冷房・暖房・ＯＦＦを選択するエアコンスイッチ、２４は温度調節スイッチ、２５は車両コントローラとの通信を行うための通信装置をそれぞれ示している。
【００１０】
この構成において、例えば室内送風ファンスイッチ２２で送風ＯＮ・弱とされ、エアコンスイッチ２３により冷房が指示されると、エアコンコントローラ２１は、四方切替弁１８を図の実線に設定し、室内熱交換器１３を蒸発器、室外熱交換器１６を凝縮器として作用させ、室外送風ファン１７をＯＮし、室内送風ファン２６を弱に設定する。
【００１１】
また、温度調節スイッチ２４に従い、インバータ装置１９を用いて電動圧縮機４０の回転数を可変することにより冷凍サイクル能力を調整し、結果室内熱交換器１３の温度を調節する。
【００１２】
エアコンスイッチ２３により冷房もしくは暖房がＯＦＦとされると、電動圧縮機４０・室外送風ファン１７はＯＦＦとなる。また、冷房もしくは暖房がＯＮにおいて、室内送風ファンスイッチ２２がＯＦＦとされると、室内送風ファン２６はＯＦＦとされ、電動圧縮機４０・室外送風ファン１７も冷凍サイクル保護のためにＯＦＦとされる。
【００１３】
一方、走行性能優先・電力節減・バッテリ保護等の理由により車両コントローラ（図示せず）から冷房もしくは暖房をＯＦＦとする指令が、通信装置２５経由で受信されると、エアコンコントローラ２１はエアコンスイッチ２３による冷房もしくは暖房ＯＦＦと同様の処置をする。
【００１４】
図３３に、上記車両用空調装置の車両への搭載配置例を示す。エアコンコントローラ２１等は車室内に配置され、電動圧縮機４０等は車室外に配置される。
【００１５】
図３４に、電動圧縮機の一例として、センサレスＤＣブラシレスモータを備えた電動圧縮機４０を示す。
【００１６】
前記電動圧縮機４０は、金属製筐体３２の中に圧縮機構部２８、モータ３１等設置したものである。冷媒は、吸入口３３から吸入され、圧縮機構部２８（この例ではスクロール圧縮機構）がモータ３１で駆動されることにより圧縮される。この圧縮された冷媒は、モータ３１を通過し（冷却し）吐出口３４より吐出される。
【００１７】
金属製筐体３２の内部でモータ３１の巻き線に接続されているターミナル３９は、例えば図３２のインバータ装置１９に接続される。５０はステータコアであり、５１はコイルエンドを示している。このコイルエンド５１が大きいと、電動圧縮機４０の横方向の長さが長くなる。分布巻コイルの場合、このコイルエンド５１が大きいが集中巻コイルは小さい（例えば特許文献１参照）。
【００１８】
このような電動圧縮機を搭載した車両用空調装置においては、電動圧縮機に起動性の良いことが望まれる。
【００１９】
すなわち、電動圧縮機を起動させ、一旦停止させると吐出側は高圧、吸入側は低圧となっている。吸入側と吐出側の圧力差が大きいままの状態（負荷が大きい）で再度起動（以降、再起動とする）させるためは、電動圧縮機のモータトルクが、吸入側と吐出側の圧力差を上回るだけ大きいことが必要となる。
【００２０】
一方、図３１のように、エンジン４９により圧縮機４８が駆動される場合は、エンジン４９のトルクが強大なため問題ない。
【００２１】
車両空調用システムにおいては、冷暖房（電動圧縮機）をＯＮ／ＯＦＦする頻度が高い。例として、図３２において、排気ガスが空気導入口２７から入り、空気吹き出し口１４から車内に吹き出されたような場合、乗員は咄嗟に室内送風ファンスイッチ２２をＯＦＦにする。
【００２２】
この時、電動圧縮機４０も冷凍サイクル保護のためＯＦＦとなる。車両用空調装置は、一般的に外気を導入し冷却・加熱し車両後部で排出している、また四方の窓ガラスを通し
ての熱輻射があるため熱負荷が大きい。そのため、、冷暖房を止めた時の室温変化が速く（冷暖房を始める前の温度に戻るのが速く）快適性が損なわれる。
【００２３】
よって、乗員は短時間のうちに（吸入側と吐出側の圧力差が大きいままの状態で）、再度室内送風ファンスイッチ２２を（電動圧縮機４０を）ＯＮさせることとなる。
【００２４】
また、他の例として、日射がさしてきた時に冷房ＯＮとし日射が無くなるとＯＦＦとしたり、車両コントローラからの指令で一時的に冷暖房をＯＦＦにする場合などがある。
【００２５】
また、電動圧縮機を搭載した車両用空調装置においては、低振動低騒音であることが重要になる。特に、電気自動車（ハイブリッド電気自動車、燃料電池電気自動車等を含む）はエンジンによる振動騒音が無いため静粛性が高い（ハイブリッド電気自動車においては、エンジンを起動せずモータで走行している場合）。  図３３に示す如く電動圧縮機４０は車室外に配置されるが、車体を通し車室内に電動圧縮機４０の振動騒音が伝達される。
【００２６】
さらに、停車中においては、バッテリー電源により電動圧縮機を駆動することが可能で、この場合は、走行による振動騒音も無いので、電動圧縮機の振動騒音が目立つこととなる。電気自動車以外でも、停車中において、アイドルストップ（環境配慮のため：排ガス削減）し、バッテリー電源により電動圧縮機を駆動する場合は同様である。
【００２７】
図３５に１２０度通電方式での回路例を示す。
【００２８】
図において、１はバッテリ、２はインバータ動作用スイッチング素子、３はインバータ動作用ダイオード、４はモータの固定子巻線、５はモータの磁石回転子、６は電源電流を検出し消費電力算出・スイッチング素子保護等を行うための電流センサ、１１は固定子巻線４の電圧から磁石回転子５の位置検出を行うための位相シフト回路、１０は同じく比較回路、７１は電流センサ６・比較回路１０・エアコンコントローラ２１等からの信号に基づいてスイッチング素子２を制御する制御回路である。１９はインバータ装置、３７はインバータ回路部、３１はモータを示す。
【００２９】
１２０度通電方式の場合、位置検出及び磁界変化が６０度間隔（転流が６０度間隔）のため（例えば特許文献２参照）、正確な位置検出ができず、トルク変動もあるため、起動不安定、振動騒音等の原因となっている。
【００３０】
また、磁石回転子５の回転により固定子巻線４に現れる誘起電圧が、磁石回転子５の位置検出を行うため必要であるが、固定子巻線４のインダクタンス成分によるダイオード３への還流のため、誘起電圧が歪んでしまう。よって、これも正確な位置検出ができない一因となっている。
【００３１】
図３６に、１２０度通電における２極の磁石回転子５と巻線磁界との関係を示す。巻線磁界による磁束の向きを矢印で示す。巻線４への通電は６０度の間固定されており、Ｕ相がＮ極、Ｗ相がＳ極に固定されている。一方、磁石回転子５は６０度回転する（図３６の左から右へ）ので、磁石回転子５と巻線磁界とによるトルクは変動する。一般的には、巻線磁界による磁束と磁石回転子５とが直交するとき（図３６の中央）がトルク最大となる。
【特許文献１】特開２００１−３７１３３号公報（第８頁、第１６図、第１８図）
【特許文献２】特開平８−１６３８９１号公報（第８頁、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
上記従来の構成において、起動性の向上を図る方法として、トルクの大きい大型電動圧縮機・大型インバータ装置を用いることが考えられる。しかしながら、この場合装置が大型化（重量・サイズ）してしまい、消費電力が増加し、一方振動騒音は解決されないという課題を有している。
【００３３】
また、電源電圧を昇圧してインバータ装置に供給すれば、起動性は向上するが昇圧装置により装置が大型化（重量・サイズ）してしまい、振動騒音は解決されないという課題を有している。
【００３４】
また、起動性の向上を図るために、吸入側と吐出側を結ぶバイパス配管と電磁弁を設けて均圧する方法が考えられるが、配管と電磁弁により装置が大型化（重量・サイズ）してしまい、振動騒音は解決されないという課題を有している。
【００３５】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、起動性が高く、低振動低騒音であるとともに小型軽量な車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
上記課題を解決するために本発明は、固定子巻線に流れる電流を検出することにより磁石回転子の位置を検出し、３相変調された正弦波状の交流電流をセンサレスＤＣブラシレスモータへ出力する（以下、正弦波駆動とする）インバータ装置を車両用空調装置に備えるものである。
【００３７】
上記構成によって、磁石回転子の位置検出が６０度より小さいレベル（キャリア周期レベル）で可能となり、巻線磁界による磁束と磁石回転子とを常に一定の関係（直交）に維持できる。
【００３８】
もって、３相変調により正弦波状の交流電流が滑らかとなり、位置検出が正確でトルクが大きいので起動性が高く、低振動低騒音であるとともに小型軽量な車両用空調装置が可能となる。
【００３９】
さらに、インバータ装置のプログラムソフトに、２相変調と３相変調双方の変調方式を搭載し、必要に応じて適宜、変調方式を選択し、２相変調と３相変調双方の特長を生かすことで、状況に応じた最適の空調装置を得ることができる。
【００４０】
また、３次高調波を印加した３相変調、キャリア周波数を増加させた２相変調を用いれば、２相変調と３相変調双方のソフトを準備することなく、選択不要のシンプルな方法で２相変調と３相変調双方の特長を実現できる。
【００４１】
さらに、各種変調方式（３相変調、２相変調、３次高調波を印加した３相変調、キャリア周波数を増加させた２相変調）を必要に応じ適宜選択することにより、必要に応じて最適な車両用空調装置が可能となる。
【発明の効果】
【００４２】
上記から明らかなように、本発明は、固定子巻線に流れる電流を検出することにより磁石回転子の位置を検出し、３相変調された正弦波状の交流電流をセンサレスＤＣブラシレスモータへ出力するインバータ装置を車両用空調装置に備える。
【００４３】
この構成によれば、磁石回転子の位置検出が６０度より小さいレベル（キャリア周期レベル）で可能となり、巻線磁界による磁束と磁石回転子とを常に一定の関係（直交）に維持できる。
【００４４】
３相変調により正弦波状の交流電流が滑らかとなり、位置検出が正確でトルクが大きく安定なため起動性が高く、低振動低騒音であり、小型軽量な車両用空調装置が得られるという効果を奏する。
【００４５】
また、インバータ装置のプログラムソフトに、２相変調と３相変調双方の変調方式を搭載し、必要に応じて適宜、変調方式を選択し、２相変調と３相変調双方の特長を生かすことで、状況に応じた最適の空調装置を実現できるという効果を奏する。しかも、車両側からの電力節減指令に対し、電動圧縮機停止、出力低減ではなく、２相変調への切替による電力節減で対応し、空調維持を図ることができる。もって、快適な空調が得られる。
【００４６】
さらに、３次高調波を印加した３相変調、キャリア周波数を増加させた２相変調を用いれば、２相変調と３相変調双方のソフトを準備することなく、選択不要のシンプルな方法で２相変調と３相変調双方の特長を実現できるという効果を奏する。
【００４７】
また、各種変調方式（３相変調、２相変調、３次高調波を印加した３相変調、キャリア周波数を増加させた２相変調）を必要に応じて適宜選択することにより、必要に応じて最適な車両用空調装置を実現できるという効果を奏する。
【００４８】
上記のインバータ装置は、小型軽量であり、モータを低振動とできるので、電動圧縮機に密着させて取り付ける場合、電子回路を備えたインバータ装置の振動からの保護、電動圧縮機に取り付ける場合に優位な形態であり、圧縮機との一体化構造とする場合に容易に実現できるという効果を奏する。
【００４９】
また、上記のインバータ装置は、起動性が高いので、電動圧縮機にクラッチを搭載した場合、アイドルストップ時において、エンジン停止後、モータを起動させ圧縮機構部を駆動し、空調を維持することが容易に可能という効果を奏する。
【００５０】
さらに、上記のインバータ装置は、電流により位置検出するので、インダクタンスが大きい集中巻モータが使用可能であり、インバータ装置を電動圧縮機に密着させて取り付ける場合、電動圧縮機にクラッチを搭載する場合において、横方向の長さを短くすることが可能という効果を奏する。特に、３相変調においては、集中巻を用いても低振動低騒音を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００５２】
（実施の形態１）
図１に、本実施形態の電気回路図を示す。同図は、図３６に示した１２０度通電方式の比べ、比較回路１０・位相シフト回路１１が無く、固定子巻線４の電流から磁石回転子５の位置検出を行うためのＵ相電流検出用電流センサ８、Ｗ相電流検出用電流センサ９を具備している。７は、従来の制御回路７１に代わる制御回路である。また、２０は従来のインバータ装置１９に代わるインバータ装置を示す。３７はインバータ回路部、３１はモータをそれぞれ示す。
【００５３】
前記制御回路７は、上記２個の電流センサからの２相分の電流値により他の１相の電流を演算し（電流センサは２個必要であるが、Ｕ相・Ｖ相・、Ｗ相のうちどの２相でも良い）、磁石回転子５の位置検出を行い、電流センサ６、エアコンコントローラ２１等からの信号に基づいてスイッチング素子２を制御する。Ｕ相電流とＷ相電流が検出されれば、残
りのＶ相電流は固定子巻線４の中性点において、キルヒホッフの電流の法則を適用することにより求められる。
【００５４】
電流センサ６には、スイッチング素子２のスイッチングのタイミングにより、Ｕ相・Ｖ相・、Ｗ相のいずれかの相電流成分が流れるので、上記２個の電流センサに代わり、電流センサ６にて検出される電流から、相電流成分を抽出する方法でも良い。
【００５５】
次に、相電流から磁石回転子５の位置を検出する方法について述べる。
【００５６】
図２に、Ｕ相における相電流ｉUと誘起電圧ＥUとの関連を示す。誘起電圧ＥUは、磁石回転子５の回転により固定子巻線４に発生する電圧であるので、誘起電圧ＥUを検出することにより、磁石回転子５の位置を知ることができる。図１における固定子巻線４には、インダクタンスＬとともに抵抗Ｒも存在している。
【００５７】
誘起電圧ＥU、抵抗Ｒの電圧、およびインダクタンスＬの電圧の和がインバータ装置２０からの印加電圧に等しい。
【００５８】
よって、印加電圧をＶUとすると、ＶU＝ＥU＋ＲｉU＋ＬｄｉU／ｄｔであり、誘起電圧ＥUは、ＥU＝ＶU−ＲｉU−ＬｄｉU／ｄｔで表される。制御回路７は、スイッチング素子２を制御しているので、印加電圧ＶUは自明である。
【００５９】
よって、制御回路７のプログラムソフトに、インダクタンスＬの値と抵抗Ｒの値を入力しておけば、相電流ｉUを検出することで、誘起電圧ＥUを算出することができる。
【００６０】
図３に、センサレスＤＣブラシレスモータの電圧電流１相分の一例を示す。
【００６１】
また、図４に、正弦波駆動における２極の磁石回転子５と巻線磁界の関係（後述する３相変調の図９における位相９０度、１２０度、１５０度の場合）を示す。
【００６２】
同図において、数字は、相電圧のレベルを示す。磁石回転子５は６０度回転する（図４の左から右へ）が、磁石回転子５の位置検出はキャリア周期レベルの時間で行われ、それに基づき巻線４への通電がキャリア周期レベルの時間で調整されるため、常に最大トルクが得られるように、滑らかな回転磁界が形成されている（矢印で表示）。よって、最大定トルク（巻線磁界による磁束と磁石回転子５が直交）となり、高い起動性と、低振動低騒音が実現される。
【００６３】
次に、正弦波駆動のＰＷＭ変調における２相変調と３相変調の波形を示す。図５に最大変調１００％の２相変調を、図６に最大変調５０％の２相変調を、図７に最大変調１００％の３相変調を、図８に最大変調５０％の３相変調を示す。
【００６４】
各図において４１はＵ相端子電圧、４２はＶ相端子電圧、４３はＷ相端子電圧、２９は中性点電圧をそれぞれ表している。中性点電圧２９は、Ｕ相端子電圧４１、Ｖ相端子電圧４２、Ｗ相端子電圧４３の和を３で除した値である。
【００６５】
２相変調は、変調が上がるにつれ０％から１００％に向け伸びるのに対し、３相変調は、変調が上がるにつれ５０％を中心に０％と１００％の両方向に伸びる。
【００６６】
図９に電圧表示の２相変調を示し、図１０に電圧表示の３相変調を示す。図において５９はＵ相電圧、６０はＶ相電圧、６１はＷ相電圧をそれぞれ表している。なお、図９と図１０において、相電圧は同一値２Ｖｐ−ｐである。
【００６７】
図１１に、２相変調におけるキャリア周期での上アームスイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、下アームスイッチング素子Ｘ、Ｙ、Ｚによる、図６の位相がおおよそ１２０度での場合のスイッチングの一例を示す。
【００６８】
同スイッチングにおけるタイミングとして、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３パターンがある。
【００６９】
タイミング（ａ）においては、上アームスイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ全てがＯＦＦ、下アームスイッチング素子Ｘ、Ｙ、Ｚ全てがＯＮである。よって、電源ラインに電流は流れず、バッテリ１から固定子巻線４への電力供給はなく、非通電の状態にある。
【００７０】
タイミング（ｂ）においては、上アームスイッチング素子ＵがＯＮ、下アームスイッチング素子Ｙ、ＺがＯＮである。よって、電源ラインに電流が流れ、バッテリ１から固定子巻線４へ電力が供給され、通電の状態にある。
【００７１】
タイミング（ｃ）においては、上アームスイッチング素子Ｕ、ＶがＯＮ、下アームスイッチング素子ＺがＯＮである。よって、電源ラインに電流が流れ、バッテリ１から固定子巻線４へ電力が供給され、通電の状態にある。
【００７２】
従って、２相変調においては、１回のキャリア周期内で、タイミング（ｂ）、（ｃ）、（ｂ）と、連続した１回の通電状態にある。
【００７３】
図１２に、３相変調の場合を示す。  図８において位相がおおよそ１２０度での場合である。２相変調の場合に比べ、タイミング（ｄ）が加わり、タイミングとして、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の４パターンがある。タイミング（ａ）、（ｂ）、（ｃ）については、２相変調の場合と同じである。
【００７４】
タイミング（ｄ）においては、上アームスイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ全てがＯＮ、下アームスイッチング素子Ｘ、Ｙ、Ｚ全てがＯＦＦである。よって、電源ラインに電流は流れず、バッテリ１から固定子巻線４への電力供給はなく、非通電の状態にある。
【００７５】
よって、キャリア周期内のタイミング（ａ）、タイミング（ｄ）の期間において非通電の状態にあり、キャリア周期内で前半と後半の２回に分けて通電されていることになる。これは、キャリア周波数を２倍（キャリア周期を半分）にしたのと同等の作用となる。もって、正弦波電流が滑らかになる。また、キャリア騒音が低減される。
【００７６】
従って、３相変調の方が２相変調よりも、ＰＷＭ変調が細やかになり、正弦波電流が滑らかになる（理想に近くなる）。
【００７７】
よって、３相変調とすることにより、正弦波電流が理想に近いので、前記相電流から誘起電圧を求める式（ＥU＝ＶU−ＲｉU−ＬｄｉU／ｄｔ）において、実測値と理論値が近い値となり、もって磁石回転子の位置検出がきわめて正確になり起動性が高くなる。また、低振動低騒音となる。
【００７８】
一方、３相変調においては、漏れ電流が大きい。これは、２相変調が１相は変調しないのに対し、３相変調は３相とも変調するというスイッチングの差に基因している。
【００７９】
これに対しては接地線で対応できる。図１３において、５３は接地線、５４は固定子巻線と電動圧縮機筐体間の浮遊容量、５５はインバータ回路部とインバータ装置筐体間の浮
遊容量、５６は車体、５７は電動圧縮機の筐体、５８はインバータ装置の筐体を示している。
【００８０】
漏れ電流は、固定子巻線４から固定子巻線と電動圧縮機筐体間の浮遊容量５４を介して電動圧縮機の筐体５７へと流れる。そして、接地線５３から車体５６へ、車体５６から接地線５３を介してインバータ装置の筐体５８へと流れ、インバータ回路部とインバータ装置筐体間の浮遊容量５５を介して電源に戻る。よって、電動圧縮機の筐体５７が帯電することはない。
【００８１】
また、３相とも変調することによりスイッチングロスが大きくなるが、このことに関しては、キャリア周波数（スイッチング周波数）を正弦波電流の滑らかさを適切な値に維持できる範囲で、低減する方法がある（特にモータの回転数が低い場合は、モータの回転数が高い場合に比較し、同一位相に対してスイッチングが多くなるので、キャリア周波数を低減し易い）。
【００８２】
上記のように、３相変調においては、起動性が高く、低振動低騒音の特長がある。
【００８３】
（実施の形態２）
次に、スイッチングにおける２相変調の場合について説明する。この２相変調においては、スイッチングロスが小さい。また、最大出力電圧を高くとれる特長がある。
【００８４】
２相変調の図９において、２Ｖｐ−ｐの相電圧を得るには、１．７３Ｖｏ−ｐの端子電圧が必要になる。これに対し、３相変調の図１０においては、２Ｖｐ−ｐの相電圧を得るには、２Ｖｏ−ｐの端子電圧が必要になる。よって、２相変調は３相変調に比較し同一の相電圧を得るに、８７％（１．７３／２）の端子電圧で良い。同一の端子電圧ならば、１１５％（２／１．７３）の相電圧を得られる。
【００８５】
よって、２相変調と３相変調双方の特長を生かし最適な空調装置を得るために、インバータ装置２０のプログラムソフトに双方の変調方式を搭載し、必要に応じて適宜、変調方式を選択することが考えられる。
【００８６】
図１４において、３相変調と２相変調の選択例を示す。３相変調の場合において、バッテリ１の電圧がＶＨからＶＭに低下しても（バッテリ１は走行用の電源にも用いられており、走行状態・バッテリ１の電力残量等により電圧が変動する）、モータの回転数はＦＭに（ＰＷＭ変調におけるパルス幅を最大まで増加させて）維持されているが、電圧がＶＬに低下すると（ＰＷＭ変調におけるパルス幅は最大であり、増加させられないので）モータの回転数はＦＭに維持できなくなりＦＬまで低下する。これらの動きを細線矢印で表示する。
【００８７】
この時、２相変調に変更すると、同一電圧ＶＬに対して、太線矢印で表示の如く１５％相電圧を増加させることができる。よって、モータの回転数はＦＭまで戻す（近づける）ことができる。
【００８８】
よって、空調能力を維持する事ができ、快適性を維持できる。また、バッテリ１の電圧が低いことは、走行用負荷が大きい、またはバッテリ１の電力残量が減少している時であり、空調側が、スイッチングロスが小さく、もって消費電力の小さい２相変調を選択することは（低振動低騒音性は低下するが）望ましい。
【００８９】
昇圧装置でバッテリ１の電圧をＶＭまで昇圧し、インバータ装置２０に供給しても空調能力を維持できるが、この場合、昇圧装置により、装置が大型化し、消費電力の低減は望
めず、むしろ増加してしまう。
【００９０】
２相変調は、１５％相電圧（＝出力電圧）が高いので、３相変調による出力限界時に選択すれば、１５％高い出力を得られる。この２相変調の出力が限界となった場合には、（界磁力を小さくして、モーターに流れる電流値を増加させ、回転数を上げる）弱め界磁を行えば、更に出力を高められる（これを２相変調弱とする）。
【００９１】
また、２相変調は、スイッチングロスが小さく消費電力がさいので、電気自動車（モータ走行）の空調運転、電気自動車停車時の空調運転、アイドルストップ時の空調運転等において、バッテリ１の電力消耗を抑制（バッテリ電力残量確保）するために２相変調を選択しても良い。バッテリ電力残量確保は走行性能・走行距離確保のために必要となる。通信装置２５、エアコンコントローラ２１経由でインバータ装置２０へ伝達される車両側（車両コントローラ）からの、電力節減指令に対し、電動圧縮機４０を停止したり、出力低減することなく、２相変調への切替による電力節減で対応し、空調運転の継続を図ることができる。
【００９２】
３相変調においては、確実な起動を確保したい場合に選択することが考えられる。また、振動騒音の大きくなる高出力時に低振動低騒音を確保するために選択する事が考えられる。
【００９３】
この時、必要であれば、出力は弱め界磁で確保できる（これを３相変調弱とする）。また、電気自動車（モータ走行）の空調運転、更には電気自動車停車時の空調運転、アイドルストップ時の空調運転等において、静粛性（低振動低騒音）を確保するために選択する事が考えられる。
【００９４】
変調方式選択例を図１５に示す。同図において、上側は低振動低騒音優先を、下側は低消費電力優先を意図している。電圧低下時も３相変調とし、出力は弱め界磁で確保しても良い。低消費電力を意図し全て２相変調でも良い。これらの変調方式の選択は、車両側の要請で適宜自動選択としても良いし、空調装置の要請で適宜自動選択しても良い、また乗員が手動で選択しても良い。
【００９５】
また、乗員が省エネ運転を指定できる省エネスイッチ（ＥＣＯスイッチとする）を設け、当該スイッチＯＮで、２相変調を選択できるようにしても良い。また、静粛運転を指定できる静粛スイッチ（ＭＩＬスイッチとする）を設け、当該スイッチＯＮで、３相変調を選択できるようにしても良い。
【００９６】
次に、上相変調方式の選択をフローチャートで説明する。
【００９７】
図１６に、ＥＣＯスイッチに係る例を示す。スタートより、ステップ１０にてＥＣＯスイッチＯＮの有無を判定する。
【００９８】
ここで、ＥＣＯスイッチがＯＮの場合、ステップ１１へ進み、再起動かどうか判定する。これは、吸入側と吐出側の圧力差の測定、圧縮機が停止してからの時間などで判定する。再起動であれば、ステップ１２へ進み、起動性の良い３相変調で起動する。
【００９９】
再起動でない場合、起動終了であれば、ステップ１３へ進む。ここで、省エネを図るために２相変調とする。
【０１００】
ステップ１４で、出力限界かどうか判定する。これは、ＰＷＭ変調にてパルス幅が最大となるまでに、エアコンコントローラ２１から指令される目標回転数を達成できるかを判
定する。
【０１０１】
出力限界であれば、ステップ１５にて２相変調弱とし、弱め界磁にて目標回転数を達成する。そして、ステップ１０へ戻る。
【０１０２】
出力限界でなければ、２相変調のままとして、ステップ１０へ戻る。
【０１０３】
ステップ１０にて、ＥＣＯスイッチがＯＦＦの場合、ステップ２１へ進み、静粛性の高い３相変調とする。
【０１０４】
ステップ２２で、電圧が低下しているか、出力限界かどうかを判定する。電圧低下は、インバータ装置２０などに備えられている電圧検出器で判定すればよい。
【０１０５】
電圧低下もしくは出力限界であれば、ステップ２３へ進む。
【０１０６】
ここで、２相変調もしくは３相変調弱を選択する。また、後述する３相変調高を用いることもできる。そして、ステップ１０へ戻る。
【０１０７】
電圧低下、出力限界ともに該当しなければ、３相変調のままとして、ステップ１０へ戻る。
【０１０８】
図１７において、６６はＥＣＯスイッチである。ＥＣＯスイッチ６６のＯＮの有無はエアコンコントローラ２１で判定され、インバータ装置２０へ伝達される。ＥＣＯスイッチ６６は、直接インバータ装置２０へ接続されていてもよい。
【０１０９】
図１８に、ＭＩＬスイッチに係る例を示す。スタートより、ステップ３０にてＭＩＬスイッチＯＮの有無を判定する。
【０１１０】
ここで、ＭＩＬスイッチがＯＦＦの場合、再起動以外は２相変調を選択し、上記ＥＣＯスイッチにおけるステップ１１以降と同じである。
【０１１１】
ＭＩＬスイッチがＯＮの場合、ステップ４１へ進み、静粛性を図るため３相変調を選択する。
【０１１２】
ステップ４２にて、電圧が低下しているか、出力限界かどうかを判定する。そして、電圧低下もしくは出力限界であれば、ステップ４３へ進む。
【０１１３】
ここで、３相変調弱を選択する。また、後述する３相変調高を用いることもできる。２相変調は、静粛性を図れないので選択しない。そして、ステップ３０へ戻る。
【０１１４】
電圧低下、出力限界ともに該当しなければ、３相変調のままとして、ステップ３０へ戻る。
【０１１５】
図１７において、６７はＭＩＬスイッチである。ＭＩＬスイッチ６７のＯＮの有無はエアコンコントローラ２１で判定され、インバータ装置２０へ伝達される。ＭＩＬスイッチ６７は、直接インバータ装置２０へ接続されていてもよい。
【０１１６】
図１７において、、ＥＣＯスイッチ６６、ＭＩＬスイッチ６７の両方がともにエアコンコントローラ２１へ接続されているが、どちらか一方でもよい。
【０１１７】
図１９に、変調方式の他の選択例を示す。
スタートより、ステップ８０にて、起動性、静粛性の高い３相変調を選択し、確実な起動と静粛性を図る。
【０１１８】
ステップ８１にて、電圧が低下しているか、出力限界かどうかを判定する。
【０１１９】
電圧低下もしくは出力限界であれば、ステップ８２へ進む。ここで、２相変調を選択し出力を確保する。
【０１２０】
そして、ステップ８３にて、再度出力限界かどうかを判定する。出力限界であれば、ステップ８４へ進み、２相変調弱を選択し、弱め界磁にて目標回転数を達成する。
【０１２１】
そして、ステップ８０へ戻る。出力限界でなければ、２相変調のままとして、ステップ８０へ戻る。
【０１２２】
ステップ８１にて、電圧低下、出力限界ともに該当しなければ、３相変調のままとして、ステップ８０へ戻る。
【０１２３】
これにより、電圧を昇圧することなく高い出力（回転数）を得られ、インバータ装置２０を小型Ｉに、電動圧縮機４０を低容量小型にすることが可能となる。また、通常時においては、静粛性を図ることができる。
【０１２４】
尚、ステップ８１より前の段階で、２相変調としておいても良い。
【０１２５】
図２０に、エンジン走行車における選択例を示す。
【０１２６】
スタートより、ステップ５０にて、走行中かどうかを判定する。これは、車両コントローラからの情報を、通信装置２５、エアコンコントローラ２１経由でインバータ装置２０が受信すればよい。
【０１２７】
走行中であれば、静粛性は考慮不要とし省エネを図るべくステップ５２にて２相変調とする。そして、ステップ５０へ戻る。
【０１２８】
走行中でなければ、ステップ５１にて、アイドルストップ中か、停車駐車中でエンジン停止中かを判定する。これも、車両コントローラからの情報による。
【０１２９】
アイドルストップ中、停車駐車中でエンジン停止中ともに該当しなければ、静粛性は考慮不要とし省エネを図るべくステップ５２にて２相変調とする。
【０１３０】
アイドルストップ中もしくは停車駐車中でエンジン停止中であれば、ステップ５３にて、電力残量確保が必要かどうかを判定する。これも、車両コントローラからの情報による。
【０１３１】
電力残量確保が必要であれば、省エネを図るべくステップ５２にて２相変調とする。また、  電力残量確保が必要でなければ、静粛性を図るべくステップ５４にて３相変調とする。そして、ステップ５０へ戻る。
【０１３２】
図２１に、ハイブリッド電気自動車における選択例を示す。
【０１３３】
スタートより、ステップ６０にて、走行中かどうかを判定する。走行中であれば、ステ
ップ６１にて、モータ走行中かどうかを判定する。モータ走行中でなければ、静粛性は考慮不要とし省エネを図るべくステップ６２にて２相変調とする。そして、ステップ６０へ戻る。
【０１３４】
ステップ６０にて、走行中でなければ、またステップ６１にて、モータ走行中であれば、ステップ６３にて、電力残量確保が必要かどうかを判定する。
【０１３５】
電力残量確保が必要であれば、静粛性より省エネを優先しステップ６２にて２相変調とする。また、  電力残量確保が必要でなければ、静粛性を図るべくステップ６４にて３相変調とする。そして、ステップ６０へ戻る。
【０１３６】
図２２に、電気自動車における選択例を示す。
【０１３７】
スタートより、ステップ７０にて、停車中かどうかを判定する。停車中でなければ、静粛性は考慮不要とし省エネを図るべくステップ７２にて２相変調とする。そして、ステップ７０へ戻る。
【０１３８】
停車中であれば、ステップ７１にて、電力残量確保が必要かどうかを判定する。
【０１３９】
電力残量確保が必要であれば、静粛性より省エネを優先しステップ７２にて２相変調とする。また、電力残量確保が必要でなければ、静粛性を図るべくステップ７３にて３相変調とする。そして、ステップ７０へ戻る。
【０１４０】
図２３に、変調方式の他の選択例を示す。
【０１４１】
スタートより、ステップ９０にて、省エネを優先し２相変調とする。
【０１４２】
ステップ９１にて、高回転かどうかを判定する。これは、目標回転数の大きさで判定する。６０００ｒｐｍ程度である。高回転であれば、２相変調のままとしステップ９１へ戻る。また、高回転でなければ、ステップ９２にて、静粛性を図るべくキャリア周波数を増加させる。そして、ステップ９１へ戻る。
【０１４３】
これにより、高回転を２相変調で確保でき、低い回転数では静粛性を図ることができる。尚、起動時に３相変調としても良い。
【０１４４】
上記実施の形態２においては、２相変調と３相変調の双方の変調を可能とし、変調方式を選択するものであるが、以下に選択不要のシンプルな方法を示す。
【０１４５】
（実施の形態３）
図２４〜図２６は、３相変調において各端子電圧に３次高調波を印加したものである。この変調を以下３相変調高とする。図２４、図２５に電圧表示の３相変調高を、図２６に最大変調１００％の３相変調高を示す。
【０１４６】
図２５に、３次高調波電圧６２、３次高調波電圧印加前のＵ相端子電圧６３、３次高調波電圧印加前のＶ相端子電圧６４、３次高調波電圧印加前のＷ相端子電圧６５を示す。中性点電圧２９と３次高調波電圧６２とは同一の振幅、位相となる。
【０１４７】
３次高調波電圧６２を印加することにより、端子電圧のピークは下がるが、図２４に示す如く、相電圧は３次高調波電圧６２を印加する前と変わらない。これは、相電圧は端子電圧と中性点電圧２９との差であり、中性点電圧２９と３次高調波電圧６２とは同一の振
幅、位相であることによる。
【０１４８】
３相変調高の図２４において、２Ｖｐ−ｐの相電圧を得るには、１．９Ｖｏ−ｐの端子電圧が必要（印加する３次高調波の振幅により変化する：この例では印加される端子電圧の１／１０）になる。よって、３相変調高は３相変調に比較し同一の相電圧を得るのに、９５％の端子電圧で良い。同一の端子電圧ならば、１０５％の相電圧を得られる。
【０１４９】
また、３相変調高は、３相変調の特長（低振動低騒音、起動性）をほぼ生かしつつ、最大出力５％ＵＰを図ることができる。これにより、３相変調高方式を用いれば、２相変調と３相変調双方のソフトを準備することなく、選択不要のシンプルな方法を実現できる。
【０１５０】
尚、３次高調波に代わり、ｎを自然数として３ｎ次高調波でも良い。また、図１６のステップ２３、図１８のステップ４３にて３相変調高を用いる事は、好適である。
【０１５１】
（実施の形態４）
３相変調の方が２相変調よりも正弦波電流が滑らかになる（理想に近くなる）。
【０１５２】
一方、２相変調においてもキャリア周波数（スイッチング周波数）を高くすれば、同一位相範囲でのデューティ（Ｄｕｔｙ）変化が細かくなり、もって正弦波電流を滑らかにできる。しかも最大出力は変わらない。
【０１５３】
このキャリア周波数を高くする２相変調を、以下２相変調ＵＰとする。ここでは、３０％程度キャリア周波数を高くしたものとする。従って、２相変調ＵＰにおいては、最大出力１５％大はそのままで、低振動低騒音性向上、起動性向上を図ることができる。
【０１５４】
低振動低騒音性においては、キャリア周波数を高くすることによりキャリア騒音も低減される。一方、２相変調の消費電力小の特長はキャリア周波数を高くすることにより減少する。よって、キャリア騒音の目立つ低回転においてキャリア周波数を高くするのが良い。高低回転ではメカ騒音が大きくキャリア騒音は目立たない。一方、キャリア周波数を高くすることのみのため、ソフト変更は容易である。図２３におけるステップ９２は２相変調ＵＰに相当する。
【０１５５】
２相変調ＵＰを含め、上記２相変調、３相変調、３相変調高それぞれの特長を生かし必要に応じ適切に選択することにより目的に応じ最適な車両用空調装置を得られる。また、２相変調ＵＰ、３相変調高においては、２相変調と３相変調双方の特長を備えているので、双方の特長を両立させることが必要な場合に用いると好適である。
【０１５６】
（実施の形態５）
図２７に、電動圧縮機４０の左側にインバータ装置２０を密着させて取り付けた図を示す。この構成は、金属製筐体３２の中に圧縮機構部２８、モータ３１等が設置されている。
【０１５７】
冷媒は、吸入口３３から吸入され、圧縮機構部２８（この例ではスクロール）がモータ３１で駆動されることにより、圧縮される。この圧縮された冷媒は、モータ３１を通過し（冷却し）吐出口３４より吐出される。内部でモータ３１の巻き線に接続されているターミナル３９は、インバータ装置２０に接続される。インバータ装置２０は電動圧縮機４０に取り付けられるように、ケース３０を使用している。
【０１５８】
発熱源となるインバータ回路部３７は、ケース３０を介して電動圧縮機４０の金属製筐体３２に熱を放散するようにしている。すなわち、インバータ回路部３７は、金属製筐体
３２を介して電動圧縮機４０内部の冷媒で冷却される。
【０１５９】
ターミナル３９は、インバータ回路部３７の出力部に接続される。接続線３６には、バッテリー１への電源線とエアコンコントローラ２１への制御用信号線がある。
【０１６０】
このようなインバータ装置２０を電動圧縮機４０に密着させて取り付ける場合、電子回路を備えたインバータ装置２０を振動から保護するためにモータ３１の作動が低振動であること、電動圧縮機４０に取り付けるためにインバータ装置２０が小さいことが必要になる。したがって、本発明の実施の形態は、インバータ装置２０と電動圧縮機４０の一体化構造とする場合は好適である。さらに、振動を極力小さくするために、３相変調を用いるのが好ましい。
【０１６１】
（実施の形態６）
図２８に、電動圧縮機６８（電動圧縮機４０をエンジン駆動可能としたもの）の左側にクラッチ４４を搭載した例を示す。プーリ３８にベルトがかけられ、図３１の如くエンジン４９に接続される。そして、圧縮機構部２８を構成するクランク軸２８ａの中央部にはモータ３１を構成するロータが取り付けられ、またこのクランク軸２８ａのモータ３１に対し、圧縮機構部２８の反対側には、電磁クラッチ４４が取り付けられている。
【０１６２】
走行中でエンジン４９が起動中は、クラッチ４４を介してエンジン４９の駆動力が圧縮機構部２８に伝えられる。停車時、アイドルストップする場合、エンジン４９は停止するので、モータ３１を起動させ圧縮機構部２８を駆動し空調を維持する。
【０１６３】
そのため、モータ３１を起動させる時、一旦圧縮機構部２８を停止させているので、吐出側は高圧、吸入側は低圧となっている。吸入側と吐出側の圧力差が大きいままの状態（負荷が大きい）で再起動させる必要がある。よって、起動性の高い正弦波駆動を用いることは好適である。確実な起動を確保するために、３相変調を用いるのが好ましい。
【０１６４】
（実施の形態７）
実施の形態５、実施の形態６において、電動圧縮機４０、電動圧縮機６８の横には、それぞれ、インバータ装置２０、クラッチ４４を搭載するため、図３４の従来の電動圧縮機より横方向が長くなり、車両搭載上支障となる。そのため、モータ３１の巻き線を集中巻とし、分布巻のコイルエンド５１に比べコイルエンド５２と小さくして横方向の長さを短くした例を図２９、図３０に示す。特に、クラッチ装着の場合、エンジンに搭載されるので、エンジンからの振動耐久上短いことが好ましい。
【０１６５】
集中巻は、巻線が密集しているため。分布巻よりインダクタンスが大きい、そのため、１２０度通電ではダイオードへの還流時間が長くなり、誘起電圧の測定が困難となる。もって、分布巻より位置検出が難しく、起動性が更に低下する。また、振動騒音も更に大きくなる。正弦波駆動では電流により位置検出するので問題とならない。よって、集中巻モータを使用し、インバータ装置２０もしくはクラッチ４４を搭載した電動圧縮機６９、７０に、正弦波駆動を用いることは好適である。
【０１６６】
本発明は、上記各実施の形態において、車両用空調装置としたが、直流電源としてのバッテリーに代わり商用電源を整流する等、他にも応用可能である。また、電動圧縮機を用いる冷凍車の冷凍サイクルに適用してもよい。停車時に商用電源を整流して用いる場合、停車時に常に再起動となり本発明の起動性が効果的に作用する。
【０１６７】
また、電動圧縮機とエンジン駆動圧縮機の両方を備え使い分ける車両用冷凍サイクルにおいても、使い分ける際に再起動が必要となり、上記同様本発明の起動性が効果的に作用
する。
【０１６８】
前記バッテリ電力残量確保は、ハイブリッド電気自動車、燃料電池電気自動車においては燃料確保と考えても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】本発明の実施の形態１を示す正弦波駆動用電気回路図
【図２】同正弦波駆動における誘起電圧検出方法説明図
【図３】同センサレスＤＣブラシレスモータの電圧電流を示す波形図
【図４】同正弦波駆動における磁石回転子へのトルク説明図
【図５】同２相変調の最大変調１００％における各相の変調（Ｄｕｔｙ）を示す波形図
【図６】同２相変調の最大変調５０％における各相の変調（Ｄｕｔｙ）を示す波形図
【図７】同３相変調の最大変調１００％における各相の変調（Ｄｕｔｙ）を示す波形図
【図８】同３相変調の最大変調５０％における各相の変調（Ｄｕｔｙ）を示す波形図
【図９】同２相変調の各相の端子電圧・相電圧波形図
【図１０】同３相変調の各相の端子電圧・相電圧波形図
【図１１】２相変調におけるキャリア周期内スイッチング例を示す説明図
【図１２】３相変調におけるキャリア周期内スイッチング例を示す説明図
【図１３】同もれ電流対策の回路図
【図１４】本発明の実施形態２を示す電源電圧低下対応説明図
【図１５】同各変調の選択を表す図
【図１６】ＥＣＯスイッチに係る変調方式の選択例を示すフローチャート
【図１７】ＥＣＯスイッチ、マイルドスイッチを備えた車両用空調装置の構成図
【図１８】ＭＩＬスイッチに係る変調方式の選択例を示すフローチャート
【図１９】変調方式の一選択例を示すフローチャート
【図２０】エンジン走行車に係る変調方式の選択例を示すフローチャート
【図２１】ハイブリッド電気自動車に係る変調方式の選択例を示すフローチャート
【図２２】電気自動車に係る変調方式の選択例を示すフローチャート
【図２３】変調方式の他の選択例を示すフローチャート
【図２４】同３相変調高の各相の端子電圧・相電圧波形図
【図２５】同３相変調高の各相の端子電圧波形図
【図２６】同３相変調高の最大変調１００％における各相の変調（Ｄｕｔｙ）を示す波形図
【図２７】本発明の実施形態５を示すインバータ装置搭載電動圧縮機の一部切欠正面図
【図２８】本発明の実施形態６を示すクラッチ搭載電動圧縮機の一部切欠正面図
【図２９】本発明の実施形態７を示す集中巻のモータを備えたインバータ装置搭載電動圧縮機の一部切欠正面図
【図３０】同集中巻のモータを備えたクラッチ搭載電動圧縮機の一部切欠正面図
【図３１】エンジンにて駆動される圧縮機を搭載した従来の車両用空調装置の構成図
【図３２】電動圧縮機を搭載した従来の車両用空調装置の構成図
【図３３】電動圧縮機を搭載した従来の車両用空調装置の車両への搭載配置図
【図３４】同車両用空調装置に用いる電動圧縮機の一部切欠正面図
【図３５】同車両用空調装置に用いる１２０度通電駆動用の電気回路図
【図３６】同圧縮機における１２０度通電における磁石回転子のトルク説明図
【符号の説明】
【０１７０】
１  バッテリ
２  スイッチング素子
４  固定子巻線
５  磁石回転子
６  電流センサ
７  制御回路
８  Ｕ相電流検出用電流センサ
９  Ｗ相電流検出用電流センサ
２０  インバータ装置
３１  センサレスＤＣブラシレスモータ
４０  センサレスＤＣブラシレスモータを備えた電動圧縮機
６６  ＥＣＯスイッチ
６７  ＭＩＬスイッチ
６８  エンジン駆動が可能な電動圧縮機
６９  集中巻モータを備えた電動圧縮機
７０  エンジン駆動が可能な集中巻モータを備えた電動圧縮機
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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