CN105007023A - 电动机驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动机驱动装置。该电动机驱动装置与调制度无关地准确地检测接地。驱动电动机(300)的电动机驱动装置(100)具备：开关元件(52、62)，其分别与输出线(60u、60v、60w)连接，且与各相的上支路和下支路对应；控制部(200)，其控制开关元件(52、62)的动作；平滑电容器(51)，其与各相的上支路和下支路的串联电路(50)并联连接；以及异常检测部(230)。异常检测部(230)检测假想中性点(VN)的电压值作为与输出线(60u、60v、60w)的绝缘状态有关的值，并根据该检测值的时间变化的斜率来检测输出线(60u、60v、60w)的接地。

Description

电动机驱动装置
技术领域
本发明涉及一种电动机驱动装置。
背景技术
一般，用于对电动机进行驱动控制的电动机驱动装置具备：从直流电源接受直流电力来产生交流电力的电力变换装置、用于控制该电力变换装置的控制装置。将通过电力变换装置得到的交流电力供给到电动机(例如，三相同步电动机)，电动机与供给的交流电力对应地产生旋转转矩。
例如对搭载在汽车中的各种电动机进行驱动控制时使用这样的电动机驱动装置。作为其中的一例，在汽车的电动辅机装置或驱动汽车的车轮的汽车用驱动电动机等中所使用的电动机驱动装置从搭载在汽车中的二次电池接受直流电力后将其变换为交流电力，向对应的电动机供给该交流电力，来对系统装置进行驱动控制。对于这些是公知的，因此在此省略以上的说明。
在电动机驱动装置中，理想的是在包含从电力变换装置的开关元件到电动机的电气布线和电动机的绕组的输出线上发生接地的情况下，确切检测出这些，安全地停止电动机和电力变换装置。为了对应这样的需求，在下述的专利文献1中记载了如下的技术，即检测平滑电容器的两端电压，在其增加量超过了预定的值的情况下，判断为发生接地，由此检测接地。
专利文献1：日本特开2007-244104号公报
发明内容
专利文献1所公开的技术是根据电力变换装置的PWM脉冲模式，来检测阶梯状地变化的平滑电容器的两端电压的变化，并比较它与预定的阈值，由此检测电动机的接地的技术。但是，在PWM的调制度较小的情况下，平滑电容器的两端电压的变化较小，因此存在难以检测出接地的问题。
本发明的目的是提供一种能够与调制度无关地准确地检测接地的电动机驱动装置。
本发明的电动机驱动装置是经由各相的输出线与电动机连接来驱动所述电动机的装置，该电动机驱动装置的特征在于，具备：多个开关元件，其分别与所述输出线连接，且与各相的上支路和下支路对应；控制部，其控制所述多个开关元件的动作；平滑电容器，其与各相的所述上支路和所述下支路的串联电路并联连接；以及异常检测部，其检测与所述输出线的绝缘状态有关的值，并根据该检测值的时间变化的斜率来检测所述输出线的接地。
根据本发明，能够与调制度无关地准确地检测接地。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式相关的电动机驱动装置的结构的图。
图2是表示接地线现象的一例的电路图。
图3是表示发生接地时的平滑电容器和假想中性点的电压变化的情况的图。
图4是表示本发明的第一实施方式相关的异常检测处理的控制流程的图。
图5是表示本发明的第二实施方式相关的电动机驱动装置的结构的图。
图6是表示本发明的第三实施方式相关的异常检测处理的控制流程的图。
符号说明
50串联电路
51平滑电容器
52、62开关元件
56、66二极管
60u、60v、60w输出线
100电动机驱动装置
110电力变换电路
120假想中性点设定电路
200控制部
210电流控制器
220PWM生成器
230异常检测部
300电动机
具体实施方式
以下，使用附图详细说明本发明的实施方式相关的电动机驱动装置。
(第一实施方式)
<电动机驱动装置的结构>
图1是表示本发明的第一实施方式相关的电动机驱动装置的结构的图。图1所示的电动机驱动装置100例如在汽车用辅机系统中使用，经由针对U相、V相、W相的各相设置的输出线60u、60v、60w与电动机300连接，由此驱动电动机300。电动机驱动装置100具备电力变换电路110、假想中性点设定电路120、控制部200以及异常检测部230。此外，在图1中，作为与本发明关联的结构，图示了汽车用辅机系统中的电动机驱动装置100和电动机300，省略了构成汽车用辅机系统的其他机构部件。
电力变换电路110针对U相、V相、W相的各相分别具有上下支路的串联电路50。各串联电路50由与上支路对应的开关元件52和二极管56、与下支路对应的开关元件62和二极管66构成。在各串联电路50中，在上支路与下支路之间设有中间电极69，该中间电极69分别与输出线60u、60v、60w连接。由此，各相的开关元件52、62分别与输出线60u、60v、60w中的对应的相连接。此外，对于开关元件52、62例如使用双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、场效应晶体管(FET)等。
电动机300是通过被供给三相交流电力而被旋转驱动的三相交流电动机。对于电动机300例如使用永磁同步电动、感应电动机、同步磁阻电动机等。电动机300具有分别与U相、V相、W相对应的绕组。电力变换电路110的各串联电路50在中间电极69中，经由输出线60u、60v、60w与电动机300的各相绕组电连接。此外，输出线60u、60v、60w分别包含从各串联电路50的中间电极69到电动机300的各相绕组的部分。
电力变换电路110与作为直流电压源的电池电源VB连接。在电力变换电路110中，上支路的各开关元件52的集电极与电池电源VB的正极侧电连接，下支路的各开关元件62的发射极经由分流电阻Rsh与电池电源VB的负极侧电连接。通过从控制部200输出的开关信号(PWM信号)对上下支路的各开关元件52、62进行驱动控制，由此将从电池电源VB输出的直流电压Vdc变换为可变电压、可变频率的三相交流电压，向电动机300施加。其结果是，电动机300被旋转驱动。
电力变换电路110还具有用于抑制由上下支路的各开关元件52、62的动作引起的电压变动的平滑电容器51。平滑电容器51与各相的上下支路的串联电路50并联地与电池电源VB连接。
假想中性点设定电路120是用于设定电位上与电动机300的中性点等价的假想中性点VN的电路，与输出线60u、60v、60w连接。在本实施方式中，通过监视该假想中性点VN的电压，能够检测输出线60u、60v、60w的接地。将在后面详细说明该点。
控制部200是用于控制电力变换电路110的各开关元件52、62的动作的部分，具有电流控制器210和PWM生成器220。
电流控制器210根据从外部输入的控制指令，进行用于控制电动机300的转矩或转速的电流控制。具体地说，电流控制器210根据由设置在用于连接电池电源VB的负输出侧与上下支路的各串联电路50之间的直流母线上的分流电阻Rsh检测出的直流电流值Idc、PWM生成器220产生的PWM脉冲模式，来求出三相的电流检测值(Iu、Iv、Iw)。电流控制器210在每个一定的PWM周期生成三相的电压指令值(Vu*、Vv*、Vw*)，并输出到PWM生成器220，以便使该电流检测值(Iu、Iv、Iw)与基于输入的控制指令的电流指示值的误差为0。这时，也可以不直接使用三相的电流检测值(Iu、Iv、Iw)，而是例如求出电动机300的旋转位置θ，使用根据它对三相的电流检测值(Iu、Iv、Iw)进行dq变换所得的电流检测值(Id、Iq)。
PWM生成器220根据从电流控制器210输出的电压指令值(Vu*、Vv*、Vw*)，求出相当于这些电压指令值的各相的脉冲宽度。然后，依照所求出的脉冲宽度，生成PWM调制的驱动信号(PWM信号)，并输出到电力变换电路110。根据该PWM信号，在每个PWM周期分别开或关电力变换电路110的各开关元件52、62，由此调整向电动机300的输出电压。
异常检测部230检测通过假想中性点设定电路120设定的假想中性点VN的电压值，并根据该检测结果，在输出线60u、60v、60w中发生了异常的情况下检测它。此外，在后面详细说明这时的具体的检测方法。如果检测出发生异常，则异常检测部230以输出预定的异常信号，并点亮未图示的警告灯等的方式动作。
<假想中性点设定电路和异常检测部的细节>
接着，说明作为本发明的特征的假想中性点设定电路120和异常检测部230的细节。如上所述，假想中性点设定电路120是用于设定电位上与电动机300的中性点等价的假想中性点VN的电路。具体地说，如图1所示，分别将电阻Ru、Rv、Rw连接在用于连接电力变换电路110的中间电极69与电动机300的各绕组之间的输出线60u、60v、60w上，并使这些电阻经由接地电阻Rn与地面连接，由此构成假想中性点设定电路120。由此，在电阻Ru、Rv、Rw与接地电阻Rn之间设定假想中性点VN，并检测该假想中性点VN的电压值(电压分压值)，由此能够检测出各相的输出线60u、60v、60w的平均电位。
此外，在汽车用辅机系统中，一般电池电源VB的电压低为12V左右，因此如图1所示，通过直接将电阻Ru、Rv、Rw与各相的输出线60u、60v、60w连接来构成假想中性点设定电路120也没有问题。但是，例如混合动力电动汽车的驱动系统那样，在用比较高的电压驱动车轮驱动用电动机的系统的情况下，理想的是利用差动电压检测电路或绝缘变压器等来构成假想中性点设定电路120，以便能够间接地检测假想中心点VN的电压值。
在此，优选的是将假想中性点设定电路120的各电阻的分压比设定成假想中心点VN的电压值在能够通过异常检测部230处理的电压电平的范围内。例如，在异常检测部230中对来自假想中性点设定电路120的输出进行数字处理的情况下，如果异常检测部230所具备的A/D变换器的输入电平在0～5V的范围内，则设定假想中性点设定电路120的分压比，以便使假想中性点VN的电压值在该范围内。或者，也可以通过修正假想中性点VN的电压值，而标准化为能够通过异常检测部230处理的电压电平后使用。此外，在从假想中性点设定电路120向异常检测部230输入假想中心点VN的电压值时，也可以通过运算放大器进行放大，或应用进行了阻抗变换后的电压。
异常检测部230如上所述地检测出通过假想中性点设定电路120设定的假想中性点VN的电压值，并将该检测值的时间变化的斜率(时间微分值)与预定的阈值进行比较。由此，在输出线60u、60v、60w发生了接地的情况下，检测出这些作为输出线60u、60v、60w的异常。
可以根据流过平滑电容器51的电流量来设定异常检测部230用于检测接地的上述阈值。例如，在与上支路对应的全部开关元件52是接通状态时，根据从电池电源VB流入平滑电容器51的电流量，来规定异常检测部230的阈值。具体地说，可以根据电池电源VB的电压Vdc和流过分流电阻Rsh的电流值来调整阈值。
此外，在从电池电源VB流入平滑电容器51的电流量十分小的情况下，将阈值设定为0，由此能够简化异常检测部230的处理。或者，也可以推定从电池电源VB流入平滑电容器51的电流量，并根据该推定值设定阈值。在本实施方式中，说明前者的情况。
<输出电压向量的说明>
在此，说明电力变换电路110的输出电压向量。可以根据各开关元件52、62的切换状态，将电力变换电路110的输出电压分类为以下的V0～V7等8种输出电压向量来表示。以下，按照U相、V相、W相的顺序，用“1”表示上支路的开关元件52接通且下支路的开关元件62关断的情况，用“0”表示上支路的开关元件52关断且下支路的开关元件62接通的情况。
V0＝(0，0，0)
V1＝(1，0，0)
V2＝(1，1，0)
V3＝(0，1，0)
V4＝(0，1，1)
V5＝(0，0，1)
V6＝(1，0，1)
V7＝(1，1，1)
从电力变换电路110向各输出线60u、60v、60w的输出电压的组合与从PWM生成器220输出的PWM信号的脉冲模式对应地在上述V0～V7的各输出电压向量之间变化。即，依照根据PWM信号的脉冲模式决定的V0～V7的各输出电压向量，从电力变换电路110向各输出线60u、60v、60w分别供给0或电池电源VB的电压Vdc。此外，将三相全部的输出电压为0的V0向量和三相全部的输出电压为Vdc的V7向量称为零向量。
<发生接地时的电压变化>
接着，说明发生接地时的电压变化。图2是表示接地现象的一例的电路图。
如图2的电路图所示，假设在输出线60u、60v、60w中的、例如在W相的输出线60w发生了接地。在该情况下，如果与W相的上支路对应的开关元件52为接通状态，则在图中用虚线箭头所示的路径中流过接地电流。即，经由平滑电容器51流过电流，因此平滑电容器51的两端电压减少。
图3是表示发生接地时的平滑电容器51和假想中性点VN的电压变化的情况的图。如上所述，在W相的输出线60w发生了接地时，如果输入到电力变换电路110的U相、V相、W相的PWM信号的脉冲模式如图3(a)那样分别变化，则平滑电容器51的两端电压如图3(b)那样变化。即，如果U相、V相、W相的PWM信号依次成为高电平而对应的上支路的开关元件52分别接通，则电力变换电路110的输出电压向量依次变化为V1、V2、V7。由此，从电池电源VB依次经由输出线60u、60v、60w向电动机300进行电力供给，与之对应地平滑电容器51的两端电压阶段性地降低。
如果U相、V相、W相的上支路的开关元件52全部接通，则电力变换电路110的输出电压向量成为V7向量。这时，如果是没有发生接地的正常状态，则通过电池电源VB对平滑电容器51充电。因此，如图3(b)的虚线所示，平滑电容器51的两端电压与时间经过对应地逐渐增加，其斜率也变得大于0。但是，在发生了图2所示的接地的情况下，接地电流经由平滑电容器51地流过，由此平滑电容器51放电。因此，如图3(b)的实线所示，平滑电容器51的两端电压与时间经过对应地逐渐减少，其斜率也变得小于0。
另一方面，假想中性点VN的电压如图3(c)那样变化。即，如果U相、V相、W相的PWM信号依次成为高电平而对应的上支路的开关元件52分别接通，则电力变换电路110的输出电压向量依次变化为V1、V2、V7。由此，从电池电源VB依次经由输出线60u、60v、60w地向电动机300进行电力供给，与之对应地假想中性点VN的电压阶段性地上升。
如果U相、V相、W相的上支路的开关元件52全部接通，则电力变换电路110的输出电压向量成为V7向量。这时，如果是没有发生接地的正常状态，则如上所述地通过电池电源VB对平滑电容器51充电。因此，如图3(c)的虚线所示，假想中性点VN的电压与时间经过对应地逐渐增加，其斜率也变得大于0。但是，在发生了图2所示的接地的情况下，如上所述地接地电流经由平滑电容器51地流过，由此平滑电容器51放电。因此，如图3(c)的实线所示，假想中性点VN的电压与时间经过对应地逐渐减少，其斜率也变得小于0。
在本发明中，通过异常检测部230观察发生如上所述的接地时的平滑电容器51或假想中性点VN的电压变化的情况，来检测输出线60u、60v、60w的接地的发生。即，异常检测部230检测在PWM周期内电力变换电路110的输出电压向量是V7向量时的平滑电容器51的两端电压值、或假想中性点VN的电压值作为与输出线60u、60v、60w的绝缘状态有关的值，并求出该检测值的时间变化的斜率。具体地说，例如图3所示，将V7向量的期间设为采样期间，在设定在该采样期间内的VS1、VS2的各采样点检测平滑电容器51的两端电压值或假想中性点VN的电压值，求出这些检测值的差分，由此能够求出检测值的时间变化的斜率。这时，也可以将采样点设为3个以上。判定这样求出的检测值的时间变化的斜率是否在预定的阈值(例如0)以上，如果不到阈值，则能够判断为在输出线60u、60v、60w的某一个中发生了接地。
此外，在本实施方式中，说明了以下的情况，即检测假想中性点VN的电压值，并根据该检测值的时间变化的斜率来检测接地。此后通过第二实施方式更详细地说明以下的另一种情况，即检测平滑电容器51的两端电压值，并根据该检测值的时间变化的斜率来检测接地。
<本实施方式的要点>
如以上说明所示，在本实施方式中，在由PWM信号的脉冲模式决定的电力变换电路110的输出电压向量是V7向量时所检测出的假想中性点VN的电压值的时间变化低于预定的阈值的情况下，判定为接地。即，在电动机300的运转过程中出现的假想中性点VN的电压值在V7向量的状态下与平滑电容器51的两端电压值相等，因此在本实施方式中，将该时间变化的斜率与预定的阈值进行比较，由此判定输出线60u、60v、60w的绝缘状态是否正常。
此外，在电力变换电路110的输出电压向量是V0向量的情况下，三相全部的输出电压是0伏特，因此假想中性点VN的电压值为0。因此，在V0向量下接地的情况，不是检测对象。另一方面，在电力变换电路110的输出电压向量是V7向量的情况下，三相全部的输出电压为电池电源VB的直流电压Vdc，因此假想中性点VN的电压值为Vdc。
<异常检测处理>
通过在异常检测部230中进行的异常检测处理来实现以上说明的接地判定。图4是表示本发明的第一实施方式相关的异常检测处理的控制流程的图。异常检测部230在每个预定周期执行图4所示的控制流程，由此进行异常检测处理。
在步骤S40中，异常检测部230判定电力变换电路110的输出电压向量是否是V7向量，如果是V7向量，则开始步骤S41以后的处理。
在步骤S41中，异常检测部230对假想中性点VN的电压值采样两次、或其以上的预定次数。由此，在PWM周期内与电力变换电路110的上支路对应的全部开关元件52是接通状态的采样期间，多次检测由假想中性点设定电路120设定的假想中性点VN的电压值，作为与输出线60u、60v、60w的绝缘状态有关的值。
在步骤S42中，异常检测部230计算在步骤S41中采样的假想中性点VN的各电压值的斜率(时间微分值)。即，计算在电力变换电路110中与上支路对应的全部开关元件52是接通状态时的假想中性点VN的电压检测值的时间变化的斜率。
在步骤S43A中，异常检测部230将在步骤S42中计算出的斜率与作为阈值的0进行比较，判定斜率是否为0以上。其结果是，如果斜率为0以上则前进到步骤S44，如果不到0则前进到步骤S45。
在步骤S44中，异常检测部230判定为在输出线60u、60v、60w中没有发生接地，且输出线60u、60v、60w的绝缘状态正常。如果执行了步骤S44，异常检测部230结束异常检测处理。
在步骤S45中，异常检测部230判定为输出线60u、60v、60w中的某一个的绝缘状态异常。由此，判断为输出线60u、60v、60w中的至少某一个接地，检测出输出线60u、60v、60w的接地。
在步骤S46中，异常检测部230报知在步骤S45中检测出接地。例如，通过输出预定的异常信号来点亮未图示的警告灯，来报知接地的发生。如果执行了步骤S46，则异常检测部230结束异常检测处理。
如以上的说明所示，在本实施方式中，根据由PWM信号的脉冲模式决定的输出电压向量检测假想中性点VN的电压值，在该时间变化的斜率在预定值以下时判定为接地异常。因此，能够进行可靠性较高的异常检测。
根据以上说明的本发明的第一实施方式，起到以下的作用效果。
(1)电动机驱动装置100经由各相的输出线60u、60v、60w地与电动机300连接，来驱动电动机300。该电动机驱动装置100具备：开关元件52、62，其分别与输出线60u、60v、60w连接，且与各相的上支路和下支路对应；控制部200，其控制开关元件52、62的动作；平滑电容器51，其与各相的上支路和下支路的串联电路50并联连接；以及异常检测部230。异常检测部230检测与输出线60u、60v、60w的绝缘状态有关的值(步骤S41)，根据该检测值的时间变化的斜率来检测输出线60u、60v、60w的接地(步骤S42、S43A、S45)。由此，能够与调制度无关地准确地检测接地。
(2)电动机驱动装置100还具备：假想中性点设定电路120，其设定电位上与电动机300的中性点等价的假想中性点VN。异常检测部230在步骤S41中，检测假想中性点VN的电压值作为与输出线60u、60v、60w的绝缘状态有关的值。由此，能够取得确切地表示输出线60u、60v、60w的绝缘状态的值，来准确地检测接地。
(3)异常检测部230判定与上支路对应的全部开关元件52是接通状态时的检测值的时间变化的斜率是否不到预定的阈值(步骤S43A)，在不到阈值的情况下，判断为输出线60u、60v或60w接地(步骤S45)。由此，能够容易且准确地判断输出线60u、60v或60w是否接地。
(4)控制部200在每个一定的PWM周期控制开关元件52、62的动作。异常检测部230在该PWM周期内与上支路对应的全部开关元件52是接通状态的采样期间执行步骤S41的处理，多次检测与输出线60u、60v、60w的绝缘状态有关的值。由此，能够准确地检测出计算时间变化的斜率所需要的值。
(第二实施方式)
接着，说明本发明的第二实施方式。在本实施方式中，说明以下的情况，即检测平滑电容器51的两端电压值，并根据该检测值的时间变化的斜率来检测接地线。
图5是表示本发明的第二实施方式相关的电动机驱动装置的结构的图。图5所示的电动机驱动装置500与图1所示的第一实施方式的电动机驱动装置100相比，不同点在于：不设置假想中性点设定电路120，而是由异常检测部230检测平滑电容器51的两端电压。
此外，在汽车用辅机系统中，一般电池电源VB低为12V左右，因此如图5所示，即使直接检测平滑电容器51的两端电压也没有问题。但是，例如混合动力电动汽车的驱动系统那样，以比较高的电压驱动车轮驱动用电动机的系统的情况下，理想的是利用差动电压检测电路或绝缘变压器等，间接地检测平滑电容器51的两端电压。
在此，优选的是平滑电容器51的两端电压的检测结果在能够通过异常检测部230处理的电压电平的范围内。例如，在异常检测部230中对平滑电容器51的两端电压进行数字处理的情况下，如果异常检测部230所具备的A/D变换器的输入电平在0～5V的范围内，则对平滑电容器51的两端电压进行分压以便成为该范围内。由此，也可以修正平滑电容器51的两端电压值，标准化为能够通过异常检测部230处理的电压电平来使用。此外，在将平滑电容器51的两端电压输入到异常检测部230时，也可以通过运算放大器进行放大，或者应用进行了阻抗变换后的电压。
在本实施方式中，通过异常检测部230观察图3(b)所示的发生接地时的平滑电容器51的电压变化的情况，由此检测输出线60u、60v、60w的接地的发生。即，在由PWM信号的脉冲模式决定的电力变换电路110的输出电压向量是V7向量时所检测出的平滑电容器51的两端电压值的时间变化低于预定的阈值的情况下，判定为接地。
具体地说，在图4所示的控制流程的步骤S41中，异常检测部230对平滑电容器51的两端电压值采样两次、或其以上的预定次数。由此，在PWM周期内与电力变换电路110的上支路对应的全部开关元件52是接通状态的采样期间，多次检测平滑电容器51的两端电压值，作为与输出线60u、60v、60w的绝缘状态有关的值。接着，在步骤S42中，异常检测部230计算在步骤S41中采样的平滑电容器51的各两端电压值的斜率(时间微分值)。即，计算在电力变换电路110中与上支路对应的全部开关元件52是接通状态时的平滑电容器51的两端电压值的时间变化的斜率。除此以外的处理与第一实施方式相同。
如以上的说明所示，在本实施方式中，根据由PWM信号的脉冲模式决定的输出电压向量来检测平滑电容器51的两端电压值，在其时间变化的斜率为预定值以下时，判定为接地异常。因此，能够进行可靠性较高的异常检测。
根据以上说明的本发明的第二实施方式，除了在第一实施方式中说明的(1)、(3)以及(4)以外，还起到下述(5)的作用效果。
(5)异常检测部230在步骤S41中，检测平滑电容器51的两端电压值作为与输出线60u、60v、60w的绝缘状态有关的值。由此，能够取得确切地表示输出线60u、60v、60w的绝缘状态的值，来准确地检测接地。
(第三实施方式)
接着，说明本发明的第三实施方式。在本实施方式中，说明以下的情况，即根据电池电源VB推定流入平滑电容器51的电流量，并根据该推定值设定接地线判定的阈值。
此外，本实施方式相关的电动机驱动装置的结构与在第一实施方式中说明的图1的结构或在第二实施方式中说明的图5的结构的某一个相同，因此省略说明。
图6是表示本发明的第三实施方式相关的异常检测处理的控制流程的图。在本实施方式中，异常检测部230在每个预定周期执行图6所示的控制流程，由此进行异常检测处理。
此外，在图6的控制流程中，对于进行与图4所示的第一、第二实施方式的控制流程相同的处理的处理步骤，设为与图4相同的步骤编号。以下，对于附加了与该图4相同的步骤编号的处理步骤，如果不是特别必要则省略说明。
异常检测部230在执行了步骤S42后，执行步骤S42B。在步骤S42B中，异常检测部230设定在下一步骤S43B的判定中所使用的阈值。在此，可以根据流过平滑电容器51的电流量来设定阈值。例如，根据电池电源VB的电压Vdc和通过分流电阻Rsh检测出的电流值，来推定平滑电容器51的电流量。或者，也可以直接检测平滑电容器51的电流量，或检测来自电池电源VB的输出电流量并从该检测值减去分流电阻Rsh的电流检测值，来计算平滑电容器51的电流量。
如果这样求出了平滑电容器51的电流量，则异常检测部230根据该电流量进行阈值的设定。例如，如果电流量不到预定的基准值则将阈值设为0，如果在基准值以上则设定预定的阈值Th(Th>0)。这时，也可以使阈值Th与电流量对应地变化。由此，能够根据流过平滑电容器51的电流量来调整阈值。
异常检测部230在执行了步骤S42B后，执行步骤S43B。在步骤S43B中，异常检测部230对在步骤S42中计算出的斜率与在步骤S42B中设定的阈值进行比较，判定斜率是否在阈值以上。此外，在此与阈值进行比较的斜率是在第一实施方式中说明的假想中性点VN的电压检测值的时间变化的斜率、或在第二实施方式中说明的平滑电容器51的两端电压值的时间变化的斜率。其结果是，如果斜率在阈值以上则前进到步骤S44，如果不到阈值则前进到步骤S45。以后，执行与图4相同的处理。
根据以上说明的本发明的第三实施方式，除了在第一和第二实施方式中说明的(1)～(5)以外，还起到下述(6)的作用效果。
(6)异常检测部230根据流过平滑电容器51的电流量，设定用于在步骤S43B的判定中所使用的阈值(步骤S42B)。由此，能够适当地调整判定的阈值，因此能够更加准确地判断输出线60u、60v、60w是否接地。
此外，在以上说明的各实施方式中，电动机300在高负载状态下动作，在PWM信号的占空比为100％附近的情况下，有时电力变换电路110的输出电压向量是V7向量的采样期间较短，在采样期间无法得到多个采样点。因此，在这样的情况下，也可以在中途对用于生成PWM信号的计数器进行复位等来调整PWM信号的生成定时，由此得到充分的采样期间。例如，调整PWM信号的生成定时，以便与三相的电压指令值(Vu*、Vv*、Vw*)分别成为最大的定时一致地输出各相的PWM脉冲。由此，能够在每电气角60°得到充分的采样期间，判断接地发生的有无。
另外，在以上说明的各实施方式中，说明了以下的例子，即在图4的步骤S43A中进行了斜率不到0的否定判定的情况，或在图6的步骤S43B中进行了斜率不到阈值的否定判定的情况下，在下一步骤S45中判定为输出线60u、60v或60w的绝缘状态异常，检测接地。但是，也可以不这样，而在步骤S43A或S43B中连续多次地进行了否定判定时检测接地。即，异常检测部230也可以在连续的2次以上的PWM周期中，在与上支路对应的全部开关元件52为接通状态时的检测值的时间变化的斜率不到预定的阈值的情况下，判断为输出线60u、60v或60w接地。由此，能够适当地分离电池电源VB的电压变动与接地现象，在电池电源VB的直流电压Vdc变动的情况下，能够避免将其误检测为接地。
进而，在以上说明的各实施方式中，优选的是异常检测部230在电动机300运行时执行图4或图6的异常检测处理，检测输出线60u、60v、60w的接地。由此，在电动机300运行时发生了接地的情况下，能够准确地检测该情况，避免危险。
以上说明的各实施方式或各种变化例子只不过是一例，只要不损害发明的特征，本发明并不限于这些内容。本发明并不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。

Claims (8)

1.一种电动机驱动装置，其经由各相的输出线与电动机连接来驱动所述电动机，该电动机驱动装置的特征在于，具备：
多个开关元件，其分别与所述输出线连接，且与各相的上支路和下支路对应；
控制部，其控制所述多个开关元件的动作；
平滑电容器，其与各相的所述上支路和所述下支路的串联电路并联连接；以及
异常检测部，其检测与所述输出线的绝缘状态有关的值，并根据该检测值的时间变化的斜率来检测所述输出线的接地。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述电动机驱动装置还具备：假想中性点设定电路，其设定电位上与上述电动机的中性点等价的假想中性点，
所述异常检测部检测所述假想中性点的电压值作为与所述输出线的绝缘状态有关的值。
3.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述异常检测部检测所述平滑电容器的两端电压值作为与所述输出线的绝缘状态有关的值。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，
在与所述上支路对应的全部开关元件为接通状态时的所述检测值的时间变化的斜率不到预定的阈值的情况下，所述异常检测部判断为所述输出线接地。
5.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述异常检测部根据流过所述平滑电容器的电流量来设定所述阈值。
6.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述控制部在每个一定的PWM周期控制所述多个开关元件的动作，
在所述PWM周期内与所述上支路对应的全部开关元件为接通状态的期间，所述异常检测部多次检测与所述输出线的绝缘状态有关的值。
7.根据权利要求6所述的电动机驱动装置，其特征在于，
在连续的2次以上的所述PWM周期，与所述上支路对应的全部开关元件为接通状态时的所述检测值的时间变化的斜率不到预定的阈值的情况下，所述异常检测部判断为所述输出线接地。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，
在所述电动机运行时，所述异常检测部检测所述输出线的接地。
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