CN104919698B - 电动机控制装置以及电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明的电动机控制装置(19)以规定的时间周期对电动机(9)供给检测电流，并在供给了检测电流时检测平滑电容器(13)的两端电压，根据该两端电压的变化来判定连接器(5)的插拔。而且，在判定为连接器(5)脱离的情况下使平滑电容器(13)放电以使平滑电容器(13)的两端电压下降到规定值以下。

Description

电动机控制装置以及电动压缩机
技术领域
本发明涉及一种用于车辆用空调等的电动压缩机的电动机控制装置。
背景技术
电动压缩机在冷冻循环中压缩并供给制冷剂以进行车内空调，并且一般配置在车辆的发动机室内。这样的电动压缩机具备压缩制冷剂的压缩机构部、使压缩机构部的转子旋转的电动机以及向电动机供给电力来驱动电动机的逆变器，它们设置在壳体内。电动压缩机的壳体连接有连接器，被供给来自作为电源的电池的电力。
在此，当与电源连接的连接器在线路通电状态下被拔除时，来自电源的电压供给停止，因此蓄积在平滑电容器中的电压由于来自逆变器内部的元件的泄漏电流而放电。但是由于放电量小，因此平滑电容器的电压下降到安全的值时发生时间滞后，有可能触电。因此，为了防止这样的触电，在以往公开有专利文献1。在该专利文献1所公开的电源装置中，在连接器设置插拔检测电路，当检测到连接器被拔除的状态时，使蓄积在平滑电容器中的电压放电。
专利文献1：日本特开平7-325629号公报
发明内容
然而，在上述的专利文献1所公开的电源装置中存在如下问题：由于在连接器设置了插拔检测电路，因此连接器自身大型化并且结构变得复杂，由此导致成本变高。
因此，本发明是鉴于上述实际情况而提出的，目的在于提供一种能够防止连接器的大型化和复杂化从而降低成本的电动机控制装置以及电动压缩机。
为了解决上述问题，本发明是一种电动机控制装置，控制经由连接器连接到电源的电动压缩机的电动机，该电动机控制装置的特征在于，具备：检测电流供给部，其以规定的时间周期对上述电动机供给检测电流；电压检测部，其在由上述检测电流供给部供给了上述检测电流时，检测使来自上述电源的电压平滑的平滑电容器的两端电压；以及插拔判定部，其根据由上述电压检测部检测到的上述平滑电容器的两端电压的变化来判定上述连接器的插拔。
另外，上述插拔判定部在上述平滑电容器的两端电压下降了规定值以上的情况下判定为上述连接器脱离。
并且，还具备放电部，在由上述插拔判定部判定为上述连接器脱离的情况下，该放电部使上述平滑电容器放电以使上述平滑电容器的两端电压下降到规定值以下。
另外，也可以设为具备上述电动机控制装置的电动压缩机。
附图说明
图1是表示具备本发明的一个实施方式所涉及的电动机控制装置的电动压缩机的结构的框图。
图2是表示IGBT开关器的结构的图。
图3是表示本发明的一个实施方式所涉及的电动机控制装置对连接器的插拔判定处理的处理过程的流程图。
图4是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的电动机控制装置对连接器的插拔判定处理的时序图。
具体实施方式
下面参照附图来说明应用本发明的一个实施方式。
[电动压缩机的结构]
图1是表示具备本实施方式所涉及的电动机控制装置的电动压缩机的结构的框图。如图1所示，电动压缩机1具备经由连接器5连接到电源3的逆变器7、由逆变器7驱动的电动机9以及由电动机9驱动的压缩机构部11。
电源3是车载电池等直流电源，通过电气配线连接到连接器5，向逆变器7供给直流电力。
连接器5通过装设于设置在电动压缩机1的插座而将电源3与逆变器7电连接。
逆变器7将从电源3供给的直流电力转换为三相的交流电力并供给到电动机9，并且逆变器7具备平滑电容器13、电压检测器15、IGBT开关器17以及电动机控制装置19。在此，平滑电容器13对从电源3供给的直流电压进行平滑化，电压检测器15检测平滑电容器13的两端电压。
IGBT开关器17通过内部所具备的开关元件输出具有UVW相的三相交流来对电动机9进行PWM驱动。例如，如图2所示，IGBT开关器17具备作为开关元件的六个IGBT1～6，通过将这些IGBT1～6的导通(ON)、截止(OFF)进行组合来在UVW的任意的相流通电流。在图2中，通过使IGBT3和IGBT5导通，在UV相流通电流。此时，在UV相流通的电流值能够根据使IGBT3和IGBT5导通的时间来决定。
电动机控制装置19通过控制IGBT开关器17来控制电动机9的驱动，并且执行后述的连接器5的插拔判定处理。在此，电动机控制装置19具备检测电流供给部21、电压检测部23、插拔判定部25以及放电部27。
检测电流供给部21通过控制IGBT开关器17来以规定的时间周期对电动机9供给检测电流。
电压检测部23在由检测电流供给部21供给了检测电流时获取由电压检测器15检测到的平滑电容器13的两端电压。
插拔判定部25根据电压检测部23获取到的平滑电容器13的两端电压的变化来判定连接器5的插拔。尤其是插拔判定部25在平滑电容器13的两端电压下降了规定值以上的情况下判定为连接器5脱离。
放电部27在由插拔判定部25判定为连接器5脱离的情况下，使平滑电容器13放电以使平滑电容器13的两端电压下降到规定值以下。
在此，电动机控制装置19由包括微计算机、微处理器、CPU的通用的电子电路和外围设备构成，通过执行特定的程序来作为检测电流供给部21、电压检测部23、插拔判定部25以及放电部27而进行动作。此外，在本实施方式中，说明了将电动机控制装置19应用于电动压缩机中的情况，但也能够应用于设置在其它装置中的电动机的控制。
电动机9例如为三相交流同步电动机，通过从逆变器7输出的交流电力而驱动。在本实施方式中作为一个例子示出了三相的交流电动机，但只要为多相的交流电动机则也可以不是三相的。
压缩机构部11具备缸机壳和转子，通过电动机9的旋转而转子旋转，来进行制冷剂的压缩。
[连接器的插拔判定处理的过程]
接着，参照图3的流程图和图4的时序图来说明本实施方式所涉及的电动机控制装置19对连接器的插拔判定处理的过程。
如图3所示，首先在步骤S10中，检测电流供给部21通过使IGBT开关器17的开关元件接通、断开来以规定的时间周期对电动机9供给检测电流。例如，如图4所示那样以时间周期T在时刻t1、t2、t3、t5供给检测电流。该时间周期T以在电动机9的任意的相流通检测电流的方式进行设定，并设定为0.1毫秒～10毫秒左右的长度。例如，在本实施方式中，以在电动机9的UV相流通检测电流的方式设定时间周期T。另外，将检测电流的电流值设定为微小的值，由此能够将无效电流抑制在最小限度。
接着，在步骤S20中，电压检测部23在被供给了检测电流时检测平滑电容器13的两端电压。平滑电容器13的两端电压由电压检测器15进行检测，因此通过从电压检测器15获取平滑电容器13的两端电压能够检测平滑电容器13的两端电压。
接着，在步骤S30中，插拔判定部25根据平滑电容器13的两端电压的变化来判定连接器5的插拔。具体地说，判定平滑电容器13的两端电压是否下降了规定值以上，在没有下降规定值以上的情况下判定为连接器5连接的状态。另一方面，在平滑电容器13的两端电压下降了规定值以上的情况下判定为连接器5脱离的状态。在连接器5连接的状态下，从电源3供给电压，因此即使流通检测电流而平滑电容器13的两端电压也不会变化。但是，在连接器5脱离的状态下，当流通检测电流时，蓄积在平滑电容器13中的电压被放电，因此平滑电容器13的两端电压下降。因而，通过周期性地流通检测电流并监视平滑电容器13的两端电压，能够判定连接器5的插拔。
例如，如图4所示，在时刻t1～t3，由于为连接器5连接的状态，因此即使流通检测电流而平滑电容器13的两端电压也不会变化。但是，当在时刻t4连接器5脱离时，当在时刻t5流通检测电流时平滑电容器13的两端电压下降。此时，平滑电容器13的两端电压下降的大小根据检测电流的值而决定，因此用于判定插拔的规定值也根据检测电流来设定即可。
像这样在步骤S30中进行连接器5的插拔的判定，在平滑电容器13的两端电压没有下降规定值以上的情况下，判定为连接器5连接的状态并返回到步骤S10，反复执行步骤S10～S30的处理。
另一方面，在平滑电容器13的两端电压下降了规定值以上的情况下，插拔判定部25判定为连接器5脱离并进入步骤S40。
在步骤S40中，放电部27使平滑电容器13放电以使平滑电容器13的两端电压下降到规定值以下。具体地说，通过放电部27控制IGBT开关器17的开关元件，流通图4所示的放电电流，由此使平滑电容器13的两端电压下降到规定值以下。放电电流的电流值根据平滑电容器13的容量设定即可。
当像这样完成平滑电容器13的放电时，本实施方式所涉及的连接器的插拔判定处理结束。
如以上详细地说明的那样，在本实施方式所涉及的电动机控制装置19中，以规定的时间周期对电动机供给检测电流，根据此时的平滑电容器13的两端电压的变化来判定连接器5的插拔。由此，不需在连接器5设置插拔检测电路，能够防止连接器5的大型化和复杂化从而降低成本。
另外，根据本实施方式所涉及的电动机控制装置19，在平滑电容器13的两端电压下降了规定值以上的情况下判定为连接器5脱离，因此通过监视平滑电容器13的两端电压能够可靠地检测连接器5的插拔。
并且，在本实施方式所涉及的电动机控制装置19中，在判定为连接器5脱离的情况下，使平滑电容器13放电以使平滑电容器13的两端电压下降到规定值以下。由此，当连接器5脱离时，能够立即使平滑电容器13的两端电压下降，能够提高安全性。
另外，若将本实施方式所涉及的电动机控制装置19应用在电动压缩机1中，则能够防止连接器5的大型化和复杂化，因此能够降低电动压缩机1的成本。特别是在将电动压缩机1搭载于车辆的情况下要求节省空间，因此若将本实施方式所涉及的电动机控制装置19应用于电动压缩机1从而能够防止连接器5的大型化，则对实现节省空间是有效的。
此外，上述的实施方式是本发明的一个例子。因此，本发明并不限定于上述的实施方式，即使该实施方式以外的方式，只要不超出本发明所涉及的技术思想的范围，当然能够根据设计等进行各种变更。
本申请基于2013年1月25日申请的日本特愿第2013-012166号要求优先权，该申请的内容以参照的方式被引入到本发明的说明书中。
产业上的可利用性
根据本发明的一个实施方式所涉及的电动机控制装置以及电动压缩机，以规定的时间周期对电动机供给检测电流，根据此时的平滑电容器的电压的变化来判定连接器的插拔。由此，不需在连接器设置插拔检测电路，能够防止连接器的大型化和复杂化从而降低成本。因而，本发明的一个方式所涉及的电动机控制装置以及电动压缩机能够在产业上进行利用。
附图标记说明
1：电动压缩机；3：电源；5：连接器；7：逆变器；9：电动机；11：压缩机构部；13：平滑电容器；15：电压检测器；17：IGBT开关器；19：电动机控制装置；21：检测电流供给部；23：电压检测部；25：插拔判定部；27：放电部。

Claims (4)

1.一种电动机控制装置，控制经由连接器连接到电源的电动压缩机的电动机，该电动机控制装置的特征在于，具备：
检测电流供给部，其以规定的时间周期对上述电动机供给检测电流；
电压检测部，其在由上述检测电流供给部供给了上述检测电流时，检测使来自上述电源的电压平滑的平滑电容器的两端电压；以及
插拔判定部，其根据由上述电压检测部检测到的上述平滑电容器的两端电压的变化来判定上述连接器的插拔。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，
上述插拔判定部在上述平滑电容器的两端电压下降了规定值以上的情况下判定为上述连接器脱离。
3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，
还具备放电部，在由上述插拔判定部判定为上述连接器脱离的情况下，该放电部使上述平滑电容器放电以使上述平滑电容器的两端电压下降到规定值以下。
4.一种电动压缩机，具备根据权利要求1至3中的任一项所述的电动机控制装置。
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