(57)【要約】【課題】回生電流によりインバータ回路がダメージを受けることを抑制することが可能なモータ駆動装置を提供すること。【解決手段】制御装置１００の制御部１００ｂは、弱め界磁制御部１００ｃと回生電流制御部１００ｄとを備えている。回生電流制御部１００ｄは、弱め界磁制御部１００ｃが弱め界磁制御を行なっている最中に、同期モータ１２のステータコイルへの電圧出力が停止された場合には、インバータ回路４０の還流ダイオードに回生電流が流れない反回生側のスイッチング素子をスイッチングして当該素子に回生電流を導通させる。【選択図】図１
2017011820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相のステータコイルを有するステータと永久磁石を有するロータとを備え、交流電圧が入力された前記ステータコイルと前記永久磁石との相互作用により、前記ロータが回転駆動するモータ（１２）の駆動装置であって、
スイッチング素子（Ｔｒ１〜Ｔｒ６）と前記スイッチング素子に逆並列接続した還流ダイオード（Ｄ１〜Ｄ６）とを有するユニットが、前記複数相の各相に対応してそれぞれ一対設けられたインバータ回路（４０）と、
前記スイッチング素子をスイッチングし、直流電圧を前記交流電圧に変換して前記ステータコイルへ出力するように前記インバータ回路を制御する制御装置（１００ｂ）と、を備え、
前記制御装置は、
前記ステータコイルにより生成する磁界が、前記ロータの界磁磁束を弱めるように、前記ステータコイルへの前記交流電圧の出力を調整する弱め界磁制御を行なう弱め界磁制御部（１００ｃ）と、
前記弱め界磁制御部が前記弱め界磁制御を行なっている最中に、前記ステータコイルへの前記交流電圧の出力が停止された場合には、前記スイッチング素子のうち、前記還流ダイオードに前記ステータコイルからの回生電流が流れない前記ユニットの前記スイッチング素子である反回生側スイッチング素子をスイッチングして、前記反回生側スイッチング素子に前記回生電流を導通させる回生電流制御部（１００ｄ）と、
を具備するモータ駆動装置。
【請求項２】
前記回生電流制御部は、前記モータの電気角周波数よりも高い周波数で、前記反回生側スイッチング素子をスイッチングする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記回生電流制御部は、全ての前記反回生側スイッチング素子をスイッチングする請求項１または請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記回生電流制御部は、前記回生電流が流れる前記還流ダイオードおよび前記反回生側スイッチング素子について、相互の損失の差の絶対値または相互の回生電流値の差の絶対値が所定値以下となるように、前記反回生側スイッチング素子をスイッチングする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記回生電流制御部は、
前記回生電流の導通に伴う前記インバータ回路の発熱に関連する物理量に基づいて、前記ステータコイルへの前記交流電圧の出力が停止された際に、前記反回生側スイッチング素子のスイッチングの要否を判定する要否判定部（４１５）を有し、
前記要否判定部が前記反回生側スイッチング素子のスイッチングが不要であると判定した場合には、前記反回生側スイッチング素子のスイッチングを禁止する請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記回生電流の導通に伴う前記インバータ回路の発熱に関連する物理量は、前記スイッチング素子の温度、前記スイッチング素子の損失、前記反回生側スイッチング素子の回生電流値、前記還流ダイオードの温度、前記還流ダイオードの損失、および、前記還流ダイオードの回生電流値の少なくともいずれかである請求項５に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記回生電流制御部は、前記回生電流が流れる前記還流ダイオードが順次切り換わる場合であっても、前記ステータコイルへの前記交流電圧の出力が停止されたときの前記反回生側スイッチング素子を継続してスイッチングする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記モータが駆動する負荷は、冷凍サイクルの冷媒を吸入して圧縮する圧縮機構（１１）である請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ回路を用いて永久磁石同期モータを駆動するモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば下記特許文献１に開示されたインバータ回路を用いて永久磁石同期モータを駆動するモータ駆動装置がある。このようなモータ駆動装置では、モータを停止するときに、モータが回生エネルギーを発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８１３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のモータ駆動装置において、モータからの回生電流が大きい場合には、回生電流によりインバータ回路がダメージを受けることがある。特に、モータが弱め界磁制御を利用して駆動されている状態から回転を停止する際には、インバータ回路に比較的大きな回生電流が流れ、インバータ回路がダメージを受け易い。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、回生電流によりインバータ回路がダメージを受けることを抑制することが可能なモータ駆動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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、
スイッチング素子（Ｔｒ１〜Ｔｒ６）とスイッチング素子に逆並列接続した還流ダイオード（Ｄ１〜Ｄ６）とを有するユニットが、複数相のステータコイルの各相に対応してそれぞれ一対設けられたインバータ回路（４０）を制御する制御装置（１００ｂ）は、
ステータコイルにより生成する磁界が、ロータの界磁磁束を弱めるように、ステータコイルへの交流電圧の出力を調整する弱め界磁制御を行なう弱め界磁制御部（１００ｃ）と、
弱め界磁制御部が弱め界磁制御を行なっている最中に、ステータコイルへの交流電圧の出力が停止された場合には、スイッチング素子のうち、還流ダイオードにステータコイルからの回生電流が流れないユニットのスイッチング素子である反回生側スイッチング素子をスイッチングして、反回生側スイッチング素子に回生電流を導通させる回生電流制御部（１００ｄ）と、を具備している。
【０００７】
これによると、弱め界磁制御を行なっている最中にステータコイルへの交流電圧の出力が停止された場合には、反回生側スイッチング素子に回生電流を流すことができる。したがって、弱め界磁制御中にモータを停止してインバータ回路に比較的大きな回生電流が流れる場合には、還流ダイオードばかりでなく反回生側スイッチング素子にも回生電流を分散して流すことができる。このようにして、回生電流によりインバータ回路がダメージを受けることを抑制することができる。
【０００８】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した第１の実施形態における電動圧縮機を含む回路を一部ブロックで示した回路図である。
【図２】第１の実施形態のインバータ回路の一部を示す回路図である。
【図３】第１の実施形態のモータ制御装置の概略制御動作の一部を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態のモータ制御装置の概略制御動作の残部を示すフローチャートである。
【図５】弱め界磁中にインバータ回路からステータコイルへの出力を停止した場合の相間電圧と相電流の変化の一例を示すタイムチャートである。
【図６】弱め界磁中にステータコイルへの出力を停止した直後に各スイッチング素子やダイオードに流れる電流の一例を示すタイムチャートである。
【図７】インバータ回路に流れる回生電流の経路の一例を説明するための回路図である。
【図８】比較例において弱め界磁中にステータコイルへの出力を停止した直後に各スイッチング素子やダイオードに流れる電流の一例を示すタイムチャートである。
【図９】インバータ回路に流れる回生電流の経路の他の例を説明するための回路図である。
【図１０】第２の実施形態のモータ制御装置の概略制御動作の一部を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態のモータ制御装置の概略制御動作の一部を示すフローチャートである。
【図１２】第４の実施形態のモータ制御装置の概略制御動作の一部を示すフローチャートである。
【図１３】第５の実施形態のモータ制御装置の概略制御動作の一部を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明を適用した第１の実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態のモータ駆動装置は、電動圧縮機１０の同期モータ１２を駆動するためのものである。同期モータ１２は、高電圧電動機であり、本実施形態におけるモータに相当する。電動圧縮機１０は、例えば二酸化炭素等を冷媒とする車両用空調装置のヒートポンプサイクル中に配設される圧縮機であり、内蔵する同期モータ１２により負荷としての圧縮機構１１を駆動する。
【００１３】
電動圧縮機１０は、圧縮機構１１において、気相冷媒を圧縮して吐出する電動コンプレッサである。圧縮機構１１は、例えば冷媒が二酸化炭素冷媒であれば臨界圧力以上まで圧縮して吐出する。圧縮機構１１には、例えばスクロール式圧縮機構やベーンを用いたロータリ式圧縮機構を採用することができる。
【００１４】
本実施形態の同期モータ１２は、例えば、永久磁石を埋設したロータを回転駆動する４極３相のステータコイルを有する同期モータである。同期モータ１２は、交流電圧が入力されたステータコイルとロータの永久磁石との相互作用により、ロータが回転駆動する永久磁石同期モータである。
【００１５】
図１に示す直流電源２０は、例えば２８８Ｖの電圧を出力可能な高電圧バッテリからなる直流電圧の供給源である。直流電源２０からインバータ回路４０へ延びる一対の母線３０には、高電圧リレーシステム５０が配設されている。高電圧リレーシステム５０は、複数のリレーと抵抗体とにより構成されている。高電圧リレーシステム５０は、高電圧を印加するときに、抵抗体を有する経路で電圧印加を開始した後に抵抗体を有しない経路に切り替えを行うことで、母線３０に突入電流が流れないようにする機能を有している。
【００１６】
また、高電圧リレーシステム５０は、電動圧縮機１０等に異常状態が検知された場合には、給電経路を遮断するようになっている。
【００１７】
図１に示すように、直流電源２０からインバータ回路４０への電力供給経路である一対の母線３０間には、平滑手段としてのコンデンサ６０、７０が介設されている。コンデンサ６０は、母線３０に対してインバータ回路４０と並列に接続された他の電気装置９の影響により変動する電圧を平滑にするために設けられている。ここで、電気装置９としては、車両走行用モータ駆動装置、充電装置、降圧ＤＣ／ＤＣ変換装置等が挙げられる。
【００１８】
例えば車両に複数のモータ駆動装置が搭載されており、電気装置９が車両走行用モータ駆動装置である場合には、直流電源２０から給電されるモータ駆動装置のうち、電気装置９が主たる駆動装置であり、インバータ回路４０を含む駆動装置が従たる駆動装置である。ここで、主たる駆動装置とは、例えば、従たる駆動装置よりも、直流電源２０から給電される入力電力が大きい装置である。また、主たる駆動装置は、両駆動装置への給電が困難なときに、優先的に給電が行われる装置となる場合がある。
【００１９】
電気装置９への入力電力が、インバータ回路４０を介する電動圧縮機１０への入力電力に対して、例えば１０倍以上大きいような場合には、電気装置９の影響により、直流電源２０から母線３０を介してインバータ回路４０へ印加される電圧の変動が大きくなり易い。コンデンサ６０は、この電圧変動を抑制するために設けられている。
【００２０】
コンデンサ７０は、インバータ回路４０のスイッチング素子のスイッチングに伴って発生するサージやリプルを吸収するために設けられている。
【００２１】
一方の母線３０のコンデンサ６０の接続点とコンデンサ７０の接続点との間には、コイル８０が配設されている。コイル８０は、母線３０間に並列に設けた２つのコンデンサ６０、７０の干渉を抑制するために設けられている。コイル８０は、コンデンサ６０とコンデンサ７０との関係により発生する共振周波数を変更すること等を目的として設けられている。インバータ回路４０内に設けられたコンデンサ要素であるコンデンサ７０、および、コイル要素であるコイル８０は、所謂ＬＣフィルタ回路を構成している。
【００２２】
コイル８０は、所謂ノーマルコイルである。コイル８０は、コンデンサ６０とコンデンサ７０とを繋ぐ配線のコイル成分とすることもできる。また、コンデンサ６０とコンデンサ７０と間に所謂コモンコイルを介設して利用することもできる。
【００２３】
インバータ回路４０は、同期モータ１２のステータコイルに対応したＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相分のアームを有しており、母線３０を介して入力された直流電圧をパルス幅変調により交流電圧に変換して出力するものである。以下、パルス幅変調を単にＰＷＭと呼ぶ場合がある。
【００２４】
図２に示すように、Ｕ相アームは、スイッチング素子Ｔｒ１と還流用のダイオードＤ１とを逆並列接続した図示上方の上アームと、同じくスイッチング素子Ｔｒ２とダイオードＤ２とを逆並列接続した図示下方の下アームとを直列接続して構成されている。Ｕ相アームは、上アームと下アームとの接続部から延出した出力線４５がモータコイルに接続されている。ここで、逆並列接続とは、スイッチング素子の正電荷流通可能方向とダイオードの正電荷流通可能方向とが互いに逆方向となるように、スイッチング素子とダイオードとを並列接続することである。
【００２５】
Ｖ相アームは、スイッチング素子Ｔｒ３と還流用のダイオードＤ３とを逆並列接続した図示上方の上アームと、同じくスイッチング素子Ｔｒ４とダイオードＤ４とを逆並列接続した図示下方の下アームとを直列接続して構成されている。Ｗ相アームは、スイッチング素子Ｔｒ５と還流用のダイオードＤ５とを逆並列接続した図示上方の上アームと、同じくスイッチング素子Ｔｒ６とダイオードＤ６とを逆並列接続した図示下方の下アームとを直列接続して構成されている。Ｖ相アームおよびＷ相アームも、上アームと下アームとの接続部から延出した出力線４５がモータコイルに接続されている。ダイオードＤ１〜Ｄ６は、本実施形態における還流ダイオードである。
【００２６】
インバータ回路４０は、スイッチング素子とスイッチング素子に逆並列接続した還流ダイオードとを組み合わせたユニットを、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に対応してそれぞれ一対備えている。各相アームの上アームおよび下アームのそれぞれが、本実施形態におけるユニットに相当する。
【００２７】
スイッチング素子には、例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の素子を用いることができる。また、スイッチング素子とダイオードとからなるアームを、例えば、ＩＧＢＴと逆導通用ダイオードとを１チップに集積したパワー半導体であるＲＣＩＧＢＴ（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ
Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の素子としてもかまわない。
【００２８】
出力線４５には、１相もしくは複数相の出力線４５を流れる電流を検出する電流検出装置９０が設けられている。電流検出装置９０には、変流器（カレントトランス）方式、ホール素子方式、シャント抵抗方式等が採用可能である。電流検出装置９０は、検出した電流情報を制御装置１００へ出力する。
【００２９】
一対の母線３０間には、例えばコンデンサ７０の接続部位で母線３０間の電圧を検出する電圧検出装置９５が設けられている。電圧検出装置９５には、抵抗分圧方式等が採用可能である。電圧検出装置９５は、検出した電圧情報を制御装置１００へ出力する。
【００３０】
インバータ回路４０には、スイッチング素子やダイオードの温度を検出するための温度検出手段として例えばサーミスタ４１が設けられている。このサーミスタ４１が検出した素子温度は、制御装置１００へ出力されるようになっている。
【００３１】
制御装置１００は、インバータ回路４０の各スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６のスイッチング動作制御を行って同期モータ１２の駆動を制御する。制御装置１００は、上位制御装置の一例である空調装置用制御装置１０１からの圧縮機回転数指令を入力する。以下、空調装置用制御装置をＡ／Ｃ制御装置と呼ぶ場合がある。Ａ／Ｃ制御装置１０１からの回転数指令は、モータの駆動状態指令の一例である。上位制御装置は車両制御用の制御装置であってもよい。上位制御装置は、圧縮機の動作フラグのオンオフ指令を制御装置１００へ送信する機能を有する。
【００３２】
制御装置１００は、電流検出装置９０で検出したモータコイル電流情報、および電圧検出装置９５で検出した電圧情報を入力する。制御装置１００は、これらの入力情報に基づいて、モータの回転位置を位置センサレスで算出する。また、制御装置１００は、サーミスタ４１で検出した素子温度情報を入力する。制御装置１００は、上述した入力情報や算出情報に基づいて同期モータ１２を制御するための電圧指令を決定し、スイッチング信号であるＰＷＭ波を生成して、インバータ回路４０へ出力する。
【００３３】
制御装置１００は、ハードウェアとしては、例えばマイクロコンピュータもしくは専用ＩＣ等により構成される。制御装置１００は、検出回路部１００ａ、制御部１００ｂおよび駆動回路部１００ｅを有している。
【００３４】
検出回路部１００ａは、サーミスタ４１からの温度情報信号、電流検出装置９０からの電流情報信号および電圧検出装置９５からの電圧情報信号を入力し、制御演算に用いる状態量に変換する。制御部１００ｂは、上位制御装置からの圧縮機回転数指令および検出回路部１００ａからの状態量等を入力して、モータの回転速度−電流制御を位置センサレスで実現する制御情報を変調信号として出力する。
【００３５】
駆動回路部１００ｅは、インバータ回路４０を動作させる駆動信号を発生する部品からなる。駆動回路部１００ｅは、制御部１００ｂから変調信号を入力して、パルス状の駆動信号であるＰＷＭ波信号をインバータ回路４０へ出力する。
【００３６】
制御部１００ｂは、弱め界磁制御部１００ｃおよび回生電流制御部１００ｄを有している。弱め界磁制御部１００ｃは、同期モータ１２のステータコイルにより生成する磁界が同期モータ１２のロータの界磁磁束を弱めるように、ステータコイルへの交流電圧の出力を調整する弱め界磁制御を行なう。弱め界磁制御部１００ｃは、例えば誘起電圧が電源電圧よりも大きくなるような場合に、回転するロータの磁極がつくる磁束方向であるｄ軸方向に負の電流を流して界磁磁束を弱める。弱め界磁制御部１００ｃは、負のｄ軸電流を流すことで、モータ端子電圧をその制限値内に抑える。弱め界磁制御部１００ｃは、同期モータ１２の高回転時に、例えば電流位相を進めて弱め界磁を行なうことで、同期モータ１２の回転数限界を上昇することができる。
【００３７】
回生電流制御部１００ｄは、同期モータ１２が回転駆動状態から停止したとき等に、同期モータ１２のステータコイルで回生しインバータ回路４０を流れる回生電流の流れを分散する分散制御を行なう。回生電流制御部１００ｄは、インバータ回路４０のスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６の一部をスイッチングして、ステータコイルから回生する電流を分散して流す。
【００３８】
インバータ回路４０および制御装置１００を含む電動圧縮機１０は、例えば、自動車のエンジンルーム内に配置されている。電動圧縮機１０は、放熱器、減圧器、および蒸発器とともに、例えば車両空調装置用の冷凍サイクル装置を構成している。同期モータ１２、インバータ回路４０および制御装置１００は、冷凍サイクル内を循環する冷媒により冷却可能となっている。
【００３９】
次に、図３および図４を参照して、制御装置１００の制御部１００ｂが行なうモータ運転制御動作について説明する。制御部１００ｂは、本実施形態における実質的な制御装置に相当する。制御部１００ｂは、まず、Ａ／Ｃ制御装置１０１から電動圧縮機１０の同期モータ１２を動作させるための動作フラグを取得する（ステップ１１０）。そして、次に、ステップ１１０で取得した動作フラグがオンであるか否かを判断する（ステップ１１５）。ステップ１１５において、動作フラグがオフであると判断した場合には、Ａ／Ｃ制御装置１０１が同期モータ１２の回転停止状態を指令しているので、ステップ１１０へリターンする。
【００４０】
ステップ１１５において、動作フラグがオンであると判断した場合には、基本的なモータ制御である基本モータ制御を行なう（ステップ１２０）。ステップ１２０では、Ａ／Ｃ制御装置１０１から入力した回転数指令に基づいて、同期モータ１２の回転数が回転数指令値（目標回転数）となるように同期モータ１２を駆動する制御である。制御部１００ｂは、同期モータ１２のモータコイルへの印加電圧指令である変調波信号を駆動回路部１００ｅに出力する。駆動回路部１００ｅは、入力した変調波信号とキャリア波との比較により、各相アームのスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６をスイッチングするスイッチング波を生成して、パルス状の駆動信号として出力する。
【００４１】
ステップ１２０を実行したら、基本モータ制御内で弱め界磁が必要であるか否かを判定するための演算を行ない、弱め界磁の要否を判断するためのフラグを設定する（ステップ１２５）。ステップ１２５では、例えば、電源電圧とステータコイルに誘起される誘起電圧との比較により弱め界磁が必要であるか否かを判定し、弱め界磁要否フラグを設定する。
【００４２】
ステップ１２５を実行したら、弱め界磁要否フラグの設定状態に基づいて、弱め界磁制御を行なうか否かを判断する（ステップ１３０）。制御部１００ｂは、ステップ１３０において弱め界磁制御を行なうと判断した場合には、弱め界磁制御部１００ｃにより弱め界磁制御を実行する（ステップ１３５）。
【００４３】
ステップ１３５を実行したら、Ａ／Ｃ制御装置１０１から同期モータ１２を動作させるための動作フラグを取得する（ステップ１４０）。ステップ１３０において、弱め界磁を行なわないと判断した場合には、ステップ１３５をパスして、ステップ１４０を実行する。ステップ１４０を実行したら、ステップ１４０で取得した動作フラグがオンであるか否かを判断する（ステップ１４５）。ステップ１４５において、動作フラグがオンであると判断した場合には、Ａ／Ｃ制御装置１０１が同期モータ１２の回転駆動状態を指令しているので、ステップ１２０へリターンする。
【００４４】
ステップ１４５において、動作フラグがオフであると判断した場合には、Ａ／Ｃ制御装置１０１が同期モータ１２の回転停止状態を指令しているので、図４のステップ１５０へ進む。
【００４５】
ステップ１５０では、ステップ１４５で動作フラグがオフであると判断したときに、ステップ１３５が実行されて弱め界磁制御部１００ｃによる弱め界磁制御が行なわれている最中であったか否かを判断する。ステップ１５０では、ステップ１４５で動作フラグオフ判断したときの直前のステップ１３０において、ＹＥＳと判断したか否かと同義である。
【００４６】
ステップ１５０において、弱め界磁制御が行なわれている最中であったと判断した場合には、検出回路部１００ａを介して、出力線４５を流れる電流の検出を行なう（ステップ１５５）。そして、次に、ステップ１５５で検出した電流に基づいて、回生電流の相を判定し、インバータ回路４０のダイオードＤ１〜Ｄ６のうち、回生電流が流れるダイオードを特定する（ステップ１６０）。
【００４７】
ステップ１６０において回生電流が流れるダイオードを特定したら、回生電流を分散するためにスイッチングするスイッチング素子を決定する（ステップ１６５）。ステップ１６５では、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６のうち、ステップ１６０で特定した回生電流が流れるダイオードが逆並列接続していないスイッチング素子を選択して決定する。
【００４８】
インバータ回路４０は、スイッチング素子とスイッチング素子に逆並列接続した還流ダイオードとを組み合わせたユニットを、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に対応してそれぞれ一対備えている。したがって、ステップ１６５では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相アームにおいて、上下アームのうち、ダイオードに回生電流が流れるアーム側とは反対側のアームのスイッチング素子を選択する。
【００４９】
例えば、Ｕ相アームでは、スイッチング素子Ｔｒ１とダイオードＤ１との組み合わせを有するユニットが上アームを構成し、スイッチング素子Ｔｒ２とダイオードＤ２との組み合わせを有するユニットが下アームを構成している。したがって、Ｕ相アームでは、ダイオードＤ１に回生電流が流れている場合には、スイッチング素子Ｔｒ２を選択して決定する。ダイオードＤ２に回生電流が流れている場合には、スイッチング素子Ｔｒ１を選択して決定する。Ｖ相アーム、Ｗ相アームにおいても、同様にスイッチング素子を決定する。
【００５０】
各相アームの上下アームは、それぞれに配設されたスイッチング素子とダイオードとを有するユニットからなる。各相アームにおいて、ダイオードにステータコイルからの回生電流が流れるユニットの側を回生側、ダイオードにステータコイルからの回生電流が流れないユニットの側を反回生側と呼ぶ。ステップ１６０では、回生側ダイオードを特定し、ステップ１６５では、反回生側スイッチング素子を選択して決定する。
【００５１】
ステップ１６５を実行したら、回生電流を分散して流す回生電流分散制御を行なう（ステップ１７０）。ステップ１７０では、ステップ１６５で決定したスイッチング素子をスイッチングする。ステップ１７０において、スイッチング素子は、同期モータ１２の電気角周波数よりも高い周波数でスイッチングされる。例えば、ステップ１７０では、ステップ１２０で基本モータ制御を行なう際のキャリア周波数と同じ周波数でスイッチング素子がスイッチングされる。
【００５２】
ステップ１７０を実行したら、分散制御を継続するか否かを判断する（ステップ１７５）。ステップ１７５では、例えば、検出回路部１００ａを介して検出した回生電流値が所定値以下となっているか否かを判定して、分散制御を継続するか否かを判断する。また、ステップ１７５では、例えば、回生電流分散制御を行なった際の回生電流値の低下特性に基づいて定まる所定時間を経過したか否かを判定して、分散制御を継続するか否かを判断する。ステップ１５５〜ステップ１７５の制御動作は、制御部１００ｂ内の回生電流制御部１００ｄにより実行される。
【００５３】
ステップ１７５において、分散制御を継続すると判断した場合には、ステップ１５５へリターンする。一方、ステップ１７５において、分散制御を継続しないと判断した場合には、モータ駆動制御の停止動作を実行する（ステップ１８０）。また、ステップ１５０において、弱め界磁制御が行なわれている最中ではなかったと判断した場合には、ステップ１５５〜ステップ１７５をパスして、ステップ１８０へ進む。ステップ１８０では、駆動回路部１００ｅを介したスイッチング信号の出力を停止するとともに、動作フラグや弱め界磁要否フラグの初期化等を行なう。ステップ１８０を実行したら制御動作を終了して、電動圧縮機１０に電力供給されて次回の制御動作がスタートするまで待機する。
【００５４】
図５は、弱め界磁中にインバータ回路からステータコイルへの出力を停止した場合の一例を示している。図中の上部は相間電圧である出力線間電圧の変化を示し、図中の下部は相電流の変化を示している。上位制御装置からの停止指令を受けて出力を停止した直後に、３相全ての電流が一旦０Ａに収束し、その後同期モータ１２が慣性力等で回転することにより再度電流が流れる。なお、相間電圧を示すグラフのモータ停止指令を受ける以前の領域において、黒く塗り潰されたように見える部分は、スイッチング素子の高速オンオフスイッチング動作に伴って、電圧が高速で変動を繰り返している部分である。
【００５５】
図６は、本実施形態において、弱め界磁中にステータコイルへの出力を停止した直後に、各スイッチング素子やダイオードに流れる電流の一例を示している。インバータ回路４０の回生側アームのダイオードＤ２、Ｄ３、Ｄ６に電流が流れるが、反回生側アームのスイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ４、Ｔｒ５をスイッチングして、これらのスイッチング素子にも回生電流を流す。図６に示す例では、スイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ４、Ｔｒ５を２０ｋＨｚでスイッチングした例を示している。
【００５６】
反回生側のスイッチング素子Ｔｒ１がオンされて回生電流が流れるときには、回生側のダイオードＤ２にはほとんど回生電流は流れない。すなわち、スイッチング素子Ｔｒ１をスイッチングして回生電流をダイオードＤ２とスイッチング素子Ｔｒ１とに交互に流すことで、回生電流を分散することができる。同様に、スイッチング素子Ｔｒ４をスイッチングして回生電流をダイオードＤ３とスイッチング素子Ｔｒ４とに交互に流すことで、回生電流を分散することができる。また、スイッチング素子Ｔｒ５をスイッチングして回生電流をダイオードＤ６とスイッチング素子Ｔｒ５とに交互に流すことで、回生電流を分散することができる。
【００５７】
図８に示す比較例のように、弱め界磁中にステータコイルへの出力を停止した直後に、スイッチング素子のスイッチングを行なわない場合には、回生側アームのダイオードＤ２、Ｄ３、Ｄ６に回生電流が流れ続ける。これにより、回生側のダイオードが大きく発熱して昇温し、インバータ回路４０の回生側のアーム等がダメージを受けることがある。本実施形態によれば、インバータ回路４０がダメージを受けることを抑制することができる。なお、図６および図８では、スイッチング素子やダイオードに電流が流れる向きを正として示している。
【００５８】
図５に例示するように、同期モータ１２のステータコイルに流れる電流は、同期モータ１２が回転している場合、電気角周期で変化する。そのため、同期モータ１２の状態に応じて、分散制御により回生電流を分散する相を変更する必要がある。
【００５９】
また、分散制御は、電気角周期のような長い周期で実行すると、直ぐにスイッチング素子の温度が上昇してしまいダメージを受け易いため、電気角周期よりも短い周期でスイッチングを実行することが好ましい。そのため、本実施形態では、同期モータ１２の電気角周波数よりも高い周波数で、反回生側スイッチング素子をスイッチングしている。本実施形態では、同期モータ１２を駆動制御する際のキャリア周波数と同じ例えば２０ｋＨｚで、反回生側スイッチング素子をスイッチングしている。
【００６０】
図７は、インバータ回路４０からステータコイルへの出力が停止している状態で、同期モータ１２のステータコイルにおける回生によりインバータ回路４０を流れる回生電流の一例を示している。太い実線で示すように、Ｕ相、Ｖ相の上アームのダイオードＤ１、Ｄ３およびＷ相の下アームのダイオードＤ６に回生電流が流れている例を示している。太い実線で示す経路を回生電流が流れているときに、Ｕ相、Ｖ相の下アームのスイッチング素子Ｔｒ２、Ｔｒ４をオンオフ制御し、Ｗ相の上アームのスイッチング素子Ｔｒ５をオンオフ制御することで、点線で示す経路にも回生電流を分散して流すことができる。
【００６１】
上述の構成および作動によれば、制御装置１００の制御部１００ｂは、弱め界磁制御部１００ｃと回生電流制御部１００ｄとを備えている。回生電流制御部１００ｄは、弱め界磁制御部１００ｃが弱め界磁制御を行なっている最中に、動作フラグがオフとされてステータコイルへの電圧出力が停止された場合には、反回生側スイッチング素子をスイッチングして当該素子に回生電流を導通させる。
【００６２】
これによると、弱め界磁制御を行なっている最中にステータコイルへの交流電圧の出力が停止された場合には、反回生側スイッチング素子に回生電流を流すことができる。したがって、弱め界磁制御中に同期モータ１２を停止してインバータ回路４０に比較的大きな回生電流が流れる場合には、還流ダイオードばかりでなく反回生側スイッチング素子にも回生電流を分散して流すことができる。このようにして、回生電流によりインバータ回路４０がダメージを受けることを抑制することができる。
【００６３】
弱め界磁制御によりモータ端子電圧を制限値以下に抑制しているときに、上位制御装置から同期モータ１２の停止指令を取得してインバータ回路４０を停止し、ステータコイルへの出力を停止すると、インバータ回路４０に大きな回生電流が流れる。これは、同期モータ１２のステータコイルに蓄積されているエネルギーによる回生電流と誘起電圧による回生電流がインバータ回路４０に流れるためである。本実施形態によれば、インバータ回路４０に流れる回生電流を分散制御することで、インバータ回路４０を保護することができる。
【００６４】
また、反回生側スイッチング素子をスイッチング動作することにより、反回生側スイッチング素子から同期モータ１２側へ還流電流が流れることで、同期モータ１２に回転継続を抑制するトルクを発生させることができる。そのため、同期モータ１２が速やかに減速して誘起電圧を低下させ、回生電流の電流値を速やかに低減することができる。
【００６５】
また、回生電流制御部１００ｄは、同期モータ１２の電気角周波数よりも高い周波数で、反回生側スイッチング素子をスイッチングする。これによると、回生電流の導通による反回生側スイッチング素子の温度上昇を抑制することができる。したがって、反回生側スイッチング素子にも回生電流を分散して流したとしても、回生電流によりインバータ回路４０がダメージを受けることを確実に抑制することができる。
【００６６】
また、回生電流制御部１００ｄは、全ての反回生側スイッチング素子をスイッチングする。これによると、回生電流を全ての反回生側スイッチング素子に流すことができる。したがって、回生電流を確実に分散して流して、回生電流によりインバータ回路４０がダメージを受けることを一層確実に抑制することができる。
【００６７】
また、本実施形態の同期モータ１２が駆動する負荷は、冷凍サイクルの冷媒を吸入して圧縮する圧縮機構１１である。同期モータ１２の負荷が冷凍サイクルの冷媒圧縮機構である場合には、冷媒圧力や圧縮機構１１の慣性モーメントにより、同期モータ１２の回生エネルギーが比較的大きくなり易い。したがって、モータ負荷が冷媒の圧縮機構１１であり、同期モータ１２の回生エネルギーが比較的大きい場合であっても、回生電流によりインバータ回路４０がダメージを受けることを抑制することができる。
【００６８】
なお、本実施形態の説明では、回生電流制御部１００ｄが、反回生側のスイッチング素子を全てスイッチングしていたが、これに限定するものではない。反回生側スイッチング素子の一部をスイッチングするものであってもよい。
【００６９】
例えば、図９に示すように、反回生側スイッチング素子の一部のみをスイッチングするものであってもよい。図９は、インバータ回路４０からステータコイルへの出力が停止している状態で、同期モータ１２のステータコイルでの回生によりインバータ回路４０を流れる回生電流を示している。図９では、図７で示した例と同様に、Ｕ相、Ｖ相の上アームのダイオードＤ１、Ｄ３およびＷ相の下アームのダイオードＤ６に回生電流が流れている例を示している。
【００７０】
太い実線で示すように、上アームでは２相分のダイオードＤ１、Ｄ３に回生電流が流れ、下アームでは１相分のダイオードＤ６に回生電流が流れる。そのため、図９の状態の時間タイミングでは、Ｗ相のダイオードＤ６にＵ相やＶ相のダイオードＤ１、Ｄ３よりも多くの回生電流が流れ、Ｗ相のダイオードＤ６の方が回生電流に対して厳しい状態にある。そこで、Ｗ相の上アームのスイッチング素子Ｔｒ５をオンオフ制御することで、図９に破線で示す経路にも回生電流を分散して流すことができる。
【００７１】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図１０に基づいて説明する。
【００７２】
第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、回生電流を流す素子の損失がほぼ均等となるように回生電流の分散制御を行なう点が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第２の実施形態において説明しない他の構成は、第１の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【００７３】
図１０に示すように、本実施形態の回生電流制御部１００ｄは、ステップ１６５を実行したら、スイッチングするスイッチング素子のスイッチング動作による損失を算出する（ステップ２１０）。以下、スイッチング素子のスイッチング動作による損失をＳＷ損と呼ぶ場合がある。次に、回生電流が流れるダイオードによる損失を算出する（ステップ２１５）。以下、ダイオードによる損失をＤ損と呼ぶ場合がある。ＳＷ損およびＤ損は、ステップ１５５で検出した電流値に基づいて算出する。また、ＳＷ損およびＤ損は、所定のデューティー比で反回生側スイッチング素子のスイッチングを行なった場合を想定して算出する。所定のデューティー比は、例えば、ステップ２２５で選択される通常モードにおけるデューティー比とすることができる。
【００７４】
ステップ２１５を実行したら、ＳＷ損とＤ損との差の絶対値が所定値より小さいか否かを判断する（ステップ２２０）。ＳＷ損とＤ損との差の絶対値が所定値より小さいと判断した場合には、回生電流の分散制御モードとして通常モードを選択する（ステップ２２５）。すなわち、ＳＷ損とＤ損との乖離が比較的小さく近似している場合には、ステップ２２５へ進み通常モードを選択する。ここで通常モードとは、第１実施形態における反回生側スイッチング素子のスイッチングと同様に、予め固定した所定のデューティー比で反回生側スイッチング素子のスイッチングを行なうモードである。所定のデューティー比は、例えば、スイッチングのオン時間とオフ時間とが同等である０．５とすることができる。
【００７５】
ステップ２２０において、ＳＷ損とＤ損との差の絶対値が所定値以上であると判断した場合には、ＳＷ損がＤ損よりも大きいか否かを判断する（ステップ２３０）。ステップ２３０において、ＳＷ損がＤ損よりも小さいと判断した場合には、回生電流の分散制御モードとして補正Ａモードを選択する（ステップ２３５）。補正Ａモードは、通常モードよりもＳＷ損を増やしてＤ損を減らすように、デューティー比を調整したモードである。ステップ２３０において、ＳＷ損がＤ損よりも大きいと判断した場合には、回生電流の分散制御モードとして補正Ｂモードを選択する（ステップ２４０）。補正Ｂモードは、通常モードよりもＳＷ損を減らしてＤ損を増やすように、デューティー比を調整したモードである。
【００７６】
ステップ２２５、ステップ２３５、ステップ２４０のいずれかを実行したら、ステップ１７０へ進む。ステップ１７０では、直前に実行したステップ２２５、ステップ２３５、ステップ２４０のいずれかで選択して設定したモードで、ステップ１６５で決定したスイッチング素子をスイッチングする。
【００７７】
本実施形態によれば、回生電流制御部１００ｄは、回生電流が流れるダイオードおよび反回生側スイッチング素子について、相互の損失の差の絶対値が所定値以下となるように、反回生側スイッチング素子をスイッチングする。
【００７８】
これによると、回生電流が流れるダイオードおよび回生電流が流れるスイッチング素子における損失をほぼ均等にすることができる。したがって、回生電流が流れるダイオードおよび回生電流が流れるスイッチング素子における発熱量をほぼ均一にすることができる。これにより、回生電流によりインバータ回路４０がダメージを受けることをより一層確実に抑制することができる。
【００７９】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図１１に基づいて説明する。
【００８０】
第３の実施形態は、前述の第２の実施形態と比較して、回生電流を流す素子の回生電流値がほぼ均等となるように回生電流の分散制御を行なう点が異なる。なお、第１、第２の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１、第２の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第３の実施形態において説明しない他の構成は、第１、第２の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【００８１】
図１１に示すように、本実施形態の回生電流制御部１００ｄは、ステップ１６５を実行したら、スイッチングするスイッチング素子に流れる回生電流値を算出する（ステップ３１０）。以下、スイッチング素子に流れる回生電流値をＳＷ回生電流値と呼ぶ場合がある。次に、回生電流が流れるダイオードにおける回生電流値を算出する（ステップ３１５）。以下、ダイオードにおける回生電流値をＤ回生電流値と呼ぶ場合がある。ＳＷ回生電流値およびＤ回生電流値は、ステップ１５５で検出した電流値に基づいて算出する。また、ＳＷ回生電流値およびＤ回生電流値は、所定のデューティー比で反回生側スイッチング素子のスイッチングを行なった場合を想定して算出する。所定のデューティー比は、例えば、ステップ２２５で選択される通常モードにおけるデューティー比とすることができる。
【００８２】
ステップ３１５を実行したら、ＳＷ回生電流値とＤ回生電流値との差の絶対値が所定値より小さいか否かを判断する（ステップ３２０）。ＳＷ回生電流値とＤ回生電流値との差の絶対値が所定値より小さいと判断した場合には、回生電流の分散制御モードとして通常モードを選択する（ステップ２２５）。すなわち、ＳＷ回生電流値とＤ回生電流値との乖離が比較的小さく近似している場合には、ステップ２２５へ進み通常モードを選択する。
【００８３】
ステップ３２０において、ＳＷ回生電流値とＤ回生電流値との差の絶対値が所定値以上であると判断した場合には、ＳＷ回生電流値がＤ回生電流値よりも大きいか否かを判断する（ステップ３３０）。ステップ３３０において、ＳＷ回生電流値がＤ回生電流値よりも小さいと判断した場合には、回生電流の分散制御モードとして補正Ａモードを選択する（ステップ３３５）。補正Ａモードは、通常モードよりもＳＷ回生電流値を増やしてＤ回生電流値を減らすように、デューティー比を調整したモードである。ステップ３３０において、ＳＷ回生電流値がＤ回生電流値よりも大きいと判断した場合には、回生電流の分散制御モードとして補正Ｂモードを選択する（ステップ３４０）。補正Ｂモードは、通常モードよりもＳＷ回生電流値を減らしてＤ回生電流値を増やすように、デューティー比を調整したモードである。
【００８４】
ステップ２２５、ステップ３３５、ステップ３４０のいずれかを実行したら、ステップ１７０へ進む。ステップ１７０では、直前に実行したステップ２２５、ステップ３３５、ステップ３４０のいずれかで選択して設定したモードで、ステップ１６５で決定したスイッチング素子をスイッチングする。
【００８５】
本実施形態によれば、回生電流制御部１００ｄは、回生電流が流れるダイオードおよび反回生側スイッチング素子について、導通する相互の回生電流値の差の絶対値が所定値以下となるように、反回生側スイッチング素子をスイッチングする。
【００８６】
これによると、回生電流が流れるダイオードおよび回生電流が流れるスイッチング素子における回生電流値をほぼ均等にすることができる。したがって、第２の実施形態と同様に、回生電流が流れるダイオードおよび回生電流が流れるスイッチング素子における発熱量をほぼ均一にすることができる。これにより、回生電流によりインバータ回路４０がダメージを受けることをより一層確実に抑制することができる。
【００８７】
なお、第２、第３の実施形態では、回生電流が流れるダイオードおよび回生電流が流れるスイッチング素子における発熱量をほぼ均一にするために、回生電流分散制御のモードを３つのモードの間で切り替えるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、デューティー比の異なる４つ以上のモードの間で切り替えるものであってもよい。また、デューティー比を連続的に変化させるものであってもよい。
【００８８】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について図１２に基づいて説明する。
【００８９】
第４の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、回生電流の分散が必要であると判断した場合に限って分散制御を行なう点が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第４の実施形態において説明しない他の構成は、第１の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【００９０】
図１２に示すように、本実施形態の回生電流制御部１００ｄは、ステップ１４５で動作フラグがオフであると判断されたときは、インバータ回路４０の状態量の取得を行なう（ステップ４１０）。インバータ回路４０の状態量とは、回生電流の導通に伴うインバータ回路４０の発熱に関連する物理量である。当該物理量は、スイッチング素子の温度やダイオードの温度、スイッチング素子の損失やダイオードの損失、回生電流が流れるダイオードにおける回生電流値や回生電流が流れるスイッチング素子における回生電流値である。
【００９１】
ステップ４１０では、これらのうちの少なくとも１つを取得する。スイッチング素子の温度やダイオードの温度は、サーミスタ４１の検出温度から求めることができる。回生電流が流れるダイオードにおける回生電流値や回生電流が流れるスイッチング素子における回生電流値は、電流検出装置９０の検出値から求めることができる。
【００９２】
ステップ４１０を実行したら、ステップ４１０で取得した状態量に基づいて、回生電流の分散制御が必要であるか否かを判断する（ステップ４１５）。ステップ４１５では、ステップ４１０で取得した状態量と閾値との比較により判断する。状態量と比較するための閾値は、例えばスイッチング素子やダイオード等の耐熱特性に基づいて決定される。ステップ４１５では、１つの状態量と閾値との比較結果に基づいて、分散制御の要否判断を行なってもよいし、状態量と閾値との比較結果を複数組み合わせて、分散制御の要否判断を行なってもよい。
【００９３】
ステップ４１５において、回生電流の分散制御が必要であると判断した場合には、ステップ１５０へ進む。一方、ステップ４１５において、回生電流の分散制御が不要であると判断した場合には、反回生側スイッチング素子のスイッチングを行なわずに、ステップ１８０へ進む。
【００９４】
本実施形態において、ステップ４１５は、反回生側スイッチング素子のスイッチングの要否を判定する要否判定部に相当する。要否判定部であるステップ４１５は、回生電流の導通に伴うインバータ回路４０の発熱に関連する物理量に基づいて、ステータコイルへの交流電圧の出力が停止された際に、反回生側スイッチング素子のスイッチングの要否を判定する。
【００９５】
本実施形態によれば、回生電流制御部１００ｄは、要否判定部が反回生側スイッチング素子のスイッチングが不要であると判定した場合には、反回生側スイッチング素子のスイッチングを禁止する。これによると、インバータ回路４０の発熱量が比較的小さい場合には、反回生側スイッチング素子のスイッチングを禁止して、発熱量が比較的大きい場合にだけ回生電流を分散することができる。
【００９６】
また、回生電流の導通に伴うインバータ回路４０の発熱に関連する物理量は、以下の６つの物理量の少なくともいずれかとすることができる。６つの物理量とは、スイッチング素子の温度、スイッチング素子の損失、反回生側スイッチング素子の回生電流値、還流ダイオードの温度、還流ダイオードの損失、および、還流ダイオードの回生電流値である。これによると、比較的容易に取得することが可能なインバータ回路４０の発熱に関連する物理量に基づいて、反回生側スイッチング素子のスイッチングの要否を判定することができる。
【００９７】
なお、本実施形態の説明では、ステップ４１０およびステップ４１５は、ステップ１４５とステップ１５０との間で行われるものであったが、これに限定されるものではない。ステップ４１０およびステップ４１５を、ステップ１５０とステップ１５５との間で行なうものであってもよい。また、ステップ４１０は、ステップ１４５の後に行なうものに限定されず、ステップ１２０〜ステップ１４５を繰り返し実行している間に、状態量を取得するものであってもよい。
【００９８】
また、回生電流の導通に伴うインバータ回路４０の発熱に関連する物理量は、上述した６つの物理量に限定されるものではない。例えば、サーミスタでインバータ回路４０の特定部分の温度を検出し、検出温度を回生電流の導通に伴うインバータ回路４０の発熱に関連する物理量としてもかまわない。
【００９９】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について図１３に基づいて説明する。
【０１００】
第５の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、インバータ回路からの出力停止時の初期状態で回生電流を分散する経路を決定する点が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第５の実施形態において説明しない他の構成は、第１の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【０１０１】
図１３に示すように、本実施形態の回生電流制御部１００ｄは、ステップ１７５において、分散制御を継続すると判断した場合には、ステップ１７０へリターンする。したがって、ステップ１７０で回生電流分散制御が継続して行われる場合には、ステップ１６５で決定したスイッチング素子を継続してスイッチングする。
【０１０２】
本実施形態によれば、回生電流制御部１００ｄは、回生電流が流れる還流ダイオードが順次切り換わる場合であっても、ステータコイルへの交流電圧の出力が停止されたときの反回生側スイッチング素子を継続してスイッチングする。これによると、ステータコイルへの交流電圧の出力を停止したときの回生電流の導通状態における反回生側スイッチング素子を継続してスイッチングして、回生電流を分散することができる。すなわち、モータ停止指令を受信した直後の回生初期状態に基づいて、以降の回生電流の分散制御を行なうことができる。したがって、回生電流の分散制御を簡略化することが可能である。
【０１０３】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【０１０４】
上記各実施形態では、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６を同一仕様のスイッチング素子であり、ダイオードＤ１〜Ｄ６を同一仕様のダイオードであったが、これに限定されるものではない。一部のスイッチング素子やダイオードの素子仕様を他とは異なるものとしてもかまわない。例えば、一部のスイッチング素子に冷却性能や放熱性能を向上したスイッチング素子を用いてもかまわない。
【０１０５】
例えば、図２に示したスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６のうち、一部に定格アップ仕様のスイッチング素子を採用し、定格アップ仕様スイッチング素子を多く利用して回生電流を流すものであってもよい。この形態によれば、回生電流の分散制御のみではインバータ回路のダメージの抑制が充分でない場合であっても、最低限の定格アップと回生電流分散制御の組み合わせでダメージ抑制を実現することができる。
【０１０６】
例えば、図２に示したスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６のうち、各相アームの下アームに配置されるスイッチング素子Ｔｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ６に定格アップしたスイッチング素子を採用し、回生電流の分散制御に利用する。ブートストラップを用いて各相アームの上アームのスイッチング素子Ｔｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ５のスイッチング動作を実行しているインバータ回路では、任意の区間で上アームのスイッチング素子のスイッチングをすることができない。しかしながら、下アームのスイッチング素子であれば任意の区間でスイッチングすることが可能である。
【０１０７】
また、上記各実施形態では、同期モータ１２の電気角周波数よりも高い周波数で反回生側スイッチング素子をスイッチングしていたが、これに限定されるものではない。例えば、スイッチング素子やダイオード等の素子発熱が抑制可能であれば、反回生側スイッチング素子を同期モータ１２の電気角周波数以下の周波数でスイッチングするものであってもよい。
【０１０８】
また、上記各実施形態では、モータ駆動装置に駆動制御される同期モータ１２は３相モータであったが、これに限定されるものではない。例えば、２相または４相以上の複数相のモータであってもかまわない。
【０１０９】
また、上記実施形態では、モータ駆動装置が、車両用空調装置の冷凍サイクル中に配設される圧縮機の圧縮機構を負荷とするモータを駆動するものであったが、これに限定されるものではない。負荷は冷凍サイクル以外に用いられる圧縮機構であってもよいし、圧縮機構以外であってもかまわない。また、モータ駆動装置は、車両に搭載されるものでなくてもよい。本発明を適用したモータ駆動装置は、車両以外の移動体に搭載されるものであってもよいし、定置されて用いられるものであってもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１２  同期モータ（モータ）
４０  インバータ回路
１００  制御装置
１００ｂ  制御部（実質的な制御装置）
１００ｃ  弱め界磁制御部
１００ｄ  回生電流制御部
Ｔｒ１〜Ｔｒ６  スイッチング素子
Ｄ１〜Ｄ６  ダイオード（還流ダイオード）
【図１】
2017011820.tif 000003
【図２】
2017011820.tif 000004
【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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