CN117178155A - 电动压缩机控制装置、电动压缩机及电动压缩机控制方法 - Google Patents

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三俣圭史
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Abstract

一种电动压缩机控制装置，其具备：逆变器控制部，控制驱动压缩机的马达；物理量计算部，基于从逆变器得到的1个或者多个规定的检测值，计算根据压缩机的工作量而变化的物理量；转速获取部，获取马达的转速；存储部，存储表示第1阈值的信息，所述第1阈值根据马达的转速而变化并且定义物理量是否为正常值；以及制冷剂异常判定部，根据所获取的转速，对计算出的物理量和第1阈值进行比较，从而判定制冷剂系统有无异常。

Description

电动压缩机控制装置、电动压缩机及电动压缩机控制方法
技术领域
本发明涉及一种电动压缩机控制装置、电动压缩机及电动压缩机控制方法。本申请主张基于2021年5月12日于日本申请的日本特愿2021-080872号的优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
在专利文献1中，公开了一种如下装置：检测施加在马达的三相线圈上的瞬时电流及瞬时电压，从这些检测值推定马达驱动转矩等。并且，专利文献1中所记载的装置例如基于从瞬时电流及瞬时电压的检测值推定的马达驱动转矩和制冷剂系统中的室外热交换器的温度的检测值或室内热交换器的温度的检测值，推定冷凝压力、蒸发压力、吸入加热度、润滑不良、液体压缩等。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-60457号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，如上所述，专利文献1中所记载的装置使用制冷剂系统中的温度的检测值来推定制冷剂系统的状态，因此存在用于推定处理的结构复杂化的问题。
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够简化结构的电动压缩机控制装置、电动压缩机及电动压缩机控制方法。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述课题，本发明所涉及的电动压缩机控制装置具备：逆变器控制部，控制驱动压缩机的马达；
物理量计算部，基于从所述逆变器得到的一个或多个规定的检测值，计算根据所述压缩机的工作量而变化的物理量；转速获取部，获取所述马达的转速；存储部，存储表示所述第1阈值的信息，所述第1阈值根据所述马达的转速而变化并且定义所述物理量是否为正常值；及制冷剂异常判定部，根据所获取的所述转速，对计算出的所述物理量和所述第1阈值进行比较，从而判定制冷剂系统有无异常。
本发明所涉及的电动压缩机具备：压缩机；马达，驱动所述压缩机；逆变器控制部，控制所述马达；物理量计算部，基于从所述逆变器得到的一个或多个规定的检测值，计算根据所述压缩机的工作量而变化的物理量；转速获取部，获取所述马达的转速；存储部，存储表示所述第1阈值的信息，所述第1阈值根据所述马达的转速而变化并且定义所述物理量是否为正常值；及制冷剂异常判定部，根据所获取的所述转速，对计算出的所述物理量和所述第1阈值进行比较，从而判定制冷剂系统有无异常。
本发明所涉及的电动压缩机控制方法是一种控制驱动压缩机的马达的逆变器的控制方法，所述电动压缩机控制方法包括如下步骤：基于从所述逆变器得到的一个或多个规定的检测值，计算根据所述压缩机的工作量而变化的物理量；获取所述马达的转速；及根据所获取的所述转速，对计算出的所述物理量和所述第1阈值进行比较，从而判定制冷剂系统有无异常，所述第1阈值根据所述马达的转速而变化并且定义所述物理量是否为正常值。
发明效果
根据本发明的电动压缩机控制装置、电动压缩机及电动压缩机控制方法，能够简化结构。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的电动压缩机的结构例的框图。
图2是表示图1所示的压缩机5的制冷剂系统结构例的系统图。
图3是用于说明图1所示的电动压缩机1的动作例的示意图。
图4是用于说明图1所示的电动压缩机1的动作例的示意图。
图5是表示图1所示的控制装置3的动作例的流程图。
图6是表示图5所示的制冷剂负荷异常判定(S108)的内容的一例(第1实施方式)的流程图。
图7是表示图5所示的制冷剂负荷异常判定(S108)的内容的一例(第2实施方式)的流程图。
图8是用于说明图7所示的控制装置3的动作例的示意图。
图9是表示图5所示的制冷剂负荷异常判定(S108)的内容的一例(第3实施方式)的流程图。
图10是用于说明图7所示的控制装置3的动作例的示意图。
图11是表示至少一个实施方式所涉及的计算机的结构的概略框图。
具体实施方式
<第1实施方式>
以下，参考图1至图6，对本发明实施方式所涉及的电动压缩机控制装置、电动压缩机和电动压缩机控制方法进行说明。另外，在各图中，对相同或对应的结构使用相同的符号并适当省略其说明。并且，在本说明书及附图中，将电动压缩机(Electric compressor)简称为电动压缩机(Electric comp)。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的电动压缩机的结构例的框图。图2是表示图1所示的压缩机5的制冷剂系统的结构例的系统图。图3及图4是用于说明图1所示的电动压缩机1的动作例的示意图。图5是表示图1所示的控制装置3的动作例的流程图。图6是表示图5所示的制冷剂负荷异常判定(S108)的内容的一例(第1实施方式)的流程图。
(电动压缩机的结构)
如图1所示，本实施方式涉及的电动压缩机1具备逆变器2、马达4和压缩机5。图1所示的电动压缩机1例如可以是车辆用电动压缩机等搭载于车辆的电动压缩机。
压缩机5在例如如图2所示的制冷剂系统10中对制冷剂进行压缩。图2所示的制冷剂系统10具备：冷凝器(condenser)11、膨胀阀12、汽化器13、压缩机5、连接冷凝器11和膨胀阀12之间的制冷剂配管14、连接膨胀阀12和汽化器13之间的制冷剂配管15、连接汽化器13和压缩机5之间的制冷剂配管16、连接压缩机5和冷凝器11之间的制冷剂配管17。制冷剂系统10例如构成车辆用空调系统中的制冷剂系统。在制冷剂系统10中，制冷剂以压缩机5、冷凝器11、膨胀阀12、汽化器13及压缩机5的顺序循环。制冷剂配管16的一端与压缩机5的制冷剂吸入口连接，在压缩机5的制冷剂排出口连接有制冷剂配管17的一端。压缩机5压缩从制冷剂配管16供给的制冷剂，并将压缩后的制冷剂输出到制冷剂配管17。
如图1所示，压缩机5通过驱动轴6连接于马达4，并通过马达4进行旋转驱动。马达4是例如三相无刷DC(直流电)马达等交流马达，由从逆变器2供给的交流电力驱动。另外，马达4可以是无传感器型，也可以具有测量转子位置的位置传感器。
逆变器2具备桥接器电路20、电容器(capacitor)21、电压传感器22、电流传感器23和控制装置3。桥接器电路20是三相桥接器电路，所述三相桥接器电路具备切换部24～29，所述切换部24～29由连接在6个IGBT(insulated gate bipolar transistor：绝缘栅双极晶体管)和IGBT的各集电极-发射极之间的6个循环二极管构成。切换部24～29通过控制装置3在规定的定时被控制为接通或断开，将从高压电池7和电容器21的并联电路供给的直流电压转换为三相交流电压并施加于马达4的三相线圈。电压传感器22检测输入到桥接器电路20的直流电压，并将表示所检测的电压值(检测值)的信号输出到控制装置3。电流传感器23检测输入到桥接器电路20的直流电流，并将表示所检测的电流值(检测值)的信号输出到控制装置3。另外，逆变器2还具有检测逆变器2的输出电流即马达电流(三相电流)、逆变器2的输出电压即三相交流电压、功率元件温度等的未图示的其他传感器。
控制装置3例如能够利用微型计算机等计算机、切换部24～29的栅极驱动电路、电流传感器23的输出信号的放大电路、电源电路等计算机周边电路而构成。而且，作为由计算机、周边电路等硬件和计算机所执行的程序等软件的组合构成的功能结构，控制装置3具有：控制部31、物理量计算部32、转速获取部33、存储部34、制冷剂异常判定部35。
控制部31控制逆变器2的各部分(桥接器电路20、控制装置3内的其他功能结构等)，所述逆变器2控制驱动压缩机5的马达4。控制部31按照来自车辆侧控制器等上位控制器8的请求，控制逆变器2的各部分，例如，运行或停止马达4、或者控制运行时的转速(旋转速度)。并且，控制部31在功率元件温度/输入功率/输入电流/马达电流等超过上限的情况下，或者输入电压在可动作范围外的情况下，判断为难以继续运行，并使马达4停止。
物理量计算部32在电动压缩机1的运行中(即，驱动压缩机5的状态下)，基于从逆变器2得到的一个或多个规定的检测值，计算根据压缩机5的工作量而变化的物理量Wx。在本实施方式中，根据压缩机5的工作量而变化的物理量Wx，例如是根据从逆变器2得到的元件温度、逆变器基板温度、电流、电压等的一个或多个检测值来计算或推定的值，并且是根据压缩机5的工作量(负荷)而变化的量。物理量Wx例如是马达电流本身，是能够从上述1个或多个检测值推定的吸入压力、排出压力、负荷转矩，或从输入电压(直流电压)和输入电流(直流电流)计算出的逆变器2的输入功率、从马达电流和输出电压(三相交流电压)计算出的逆变器2的输出功率。另外，在本实施方式中，电动压缩机1处于运行中是指马达4旋转驱动压缩机5的状态，电动压缩机1处于停止中是指马达4和压缩机5停止的状态。另外，物理量计算部32例如在图5所示的步骤S108等中计算物理量Wx。
转速获取部33获取马达4的转速。转速获取部33例如从控制部31获取马达4的转速的推定侧，或者在马达4具备位置传感器的情况下，获取基于位置传感器的检测结果的马达4的转速的计算值。另外，转速获取部33例如在后述的图5所示的步骤S108等中获取马达4的转速。
存储部34存储第1阈值信息341和第2阈值信息342。如图3所示，第1阈值信息341是表示第1阈值TH1的信息，所述第1阈值TH1是根据马达4的转速而变化的阈值(第1阈值TH1)，并且定义物理量Wx是否为正常值。另外，图3中，横轴表示马达4的转速，纵轴表示根据压缩机5的工作量而变化的物理量Wx，表示转速、第1阈值TH1和第2阈值TH2的关系。第1阈值信息341可以是表示对应于转速的第1阈值TH1的值的表，也可以是表示基于转速计算第1阈值TH1的值的计算式的信息。
第2阈值信息342是表示第2阈值TH2的信息，所述第2阈值TH2是根据马达4的转速而变化的阈值(第2阈值TH2)，并且在物理量Wx不正常的情况下定义是轻度异常还是重度异常。第2阈值信息342例如可以是表示与转速对应的第2阈值TH2的值的表，或者是表示基于转速计算第2阈值TH2的值的计算式的信息。另外，正常是在通常的运行中使用的区域。轻度异常是指，在通常的运行中不使用，但即使继续运行也没有故障可能性的区域。而且，重度异常是指在继续运行的情况下有可能发生故障的区域。
即，轻度异常是指如下异常，例如，是推定为即使不停止压缩机5等也不会发生故障的状态，并且虽然能够继续运行，但是运行效率等下降等，是脱离了通常的动作环境中设想的范围(正常范围)的状态。在这种情况下，在轻度异常中，推定出虽然能够继续运行，但是例如可能发生了某些问题。并且，重度异常是指例如期望迅速停止压缩机5等的状态。在重度异常中，更强烈地推定出有可能发生了某些问题，不建议继续运行。另外，在图3中，与阴影所示的第1阈值TH1和第2阈值TH2所具有的转速相对应地增大的宽度是阈值的滞后宽度。
本实施方式的电动压缩机1在压缩制冷剂时，压缩机5因机械损失而发热，但通过制冷剂的冷却，防止了压缩机5成为异常高温。但是，若制冷剂配管14～17等中发生异常而妨碍制冷剂的流动，则压缩机5不会被制冷剂冷却而发热。然而，在不具有检测制冷剂流动被阻碍的传感器的情况下，电动压缩机1无法直接检测该异常。在这样的情况下，若电动压缩机1例如按照车两侧控制器等上位控制器8的请求继续运行，则最终压缩机5等有可能发生故障。
因此，如图4所示，本实施方式的电动压缩机1利用当制冷剂的流动被阻碍时压缩机5的工作量减少的特性，基于根据压缩机5的工作量而变化的物理量Wx来判定制冷剂系统10有无异常。然后，在异常情况下，电动压缩机1停止电动压缩机1的动作。图4中，横轴表示时间，纵轴表示与压缩机5的动作有关的特性值，表示制冷剂配管的状态从正常变化为异常(流动被阻碍的状态)的前后的各特性值的时间变化。图4所示的与压缩机5的动作有关的特性值，从上依次是机械温度(压缩机5的机构的温度)、吸入压力、排出压力及物理量Wx。在图4所示例子中，当从正常变化为异常时，机械温度逐渐上升，然后在某一规定的温度下达到饱和状态，吸入压力、排出压力及物理量Wx急剧下降，然后维持较低值。
制冷剂异常判定部35根据由转速获取部33获取的转速，对由物理量计算部32计算出的物理量Wx和第1阈值TH1进行比较，从而判定制冷剂系统10有无异常。并且，制冷剂异常判定部35根据所获取的转速，对计算出的物理量Wx和第1阈值TH1及第2阈值TH2进行比较，从而能够判定制冷剂系统10是正常、轻度异常还是重度异常。并且，制冷剂异常判定部35能够在判定为正常或轻度异常情况下，判定为能够继续运行，在判定为重度异常的情况下，判定为无法继续运行。
(电动压缩机的动作)
接着，参考图5及图6，对图1所示的电动压缩机1的动作例进行说明。图5所示的处理在电动压缩机1启动期间，在规定的周期内重复执行。图6所示的处理在图5的步骤S108中执行。
当向电动压缩机1供给电源并启动控制装置3时，控制装置3开始图5所示的处理。在图5所示的处理中，首先，控制部31基于各种传感器的检测信号、内部诊断处理的执行结果等，判定是否在逆变器2、马达4或压缩机5中存在故障的嫌疑(步骤S101)。另一方面，在判定为存在故障嫌疑的情况下(在步骤S101中为“是”的情况下)，控制装置3停止动作(步骤S112)，结束图5所示的处理。另一方面，在判定为没有故障嫌疑的情况下(步骤S101中为“否”的情况下)，控制部31确认电流、电压、功率、温度等各种检测值(步骤S102)。然后，控制部31判定各种检测值是否在电动压缩机1的可运行范围内(步骤S103)。在可运行的情况下(步骤S103中为“是”的情况下)，控制部31判定是否存在来自上位控制器8的运行请求(步骤S104)。
在存在运行请求的情况下(在步骤S104中为“是”的情况下)，控制部31判定是否处于基于制冷剂负荷异常判定的停止中(步骤S105)。在此，基于制冷剂负荷异常判定的停止中是指，在制冷剂负荷异常判定(步骤S108)中判定为电动压缩机1无法继续运行，从而电动压缩机1停止的状态(步骤S110中为“否”→在步骤111中电动压缩机1停止的状态)。
另一方面，在不是基于制冷剂负荷异常判定的停止中的情况下(步骤S105中为“否”的情况)，控制部31判定电动压缩机1是否处于运行中(步骤S106)，在未处于运行中的情况下(步骤S106中为“否”的情况)，开始电动压缩机1的运行(步骤S107)，执行制冷剂负荷异常判定(步骤S108)。另一方面，在处于运行中的情况下(步骤S106中为“是”的情况下)，控制部31执行制冷剂负荷异常判定(步骤S108)。
另外，在处于基于制冷剂负荷异常判定的停止中情况下(步骤S105中为“是”的情况下)，控制部31判定基于制冷剂负荷异常判定的停止是否持续了规定时间(步骤S109)。在持续了规定时间的情况下(步骤S109中为“是”的情况下)，控制部31开始电动压缩机1的运行(步骤S107)，执行制冷剂负荷异常判定(步骤S108)。
在步骤S108的制冷剂负荷异常判定中，制冷剂异常判定部35基于转速获取部33所获取的转速，对根据物理量计算部32计算出的压缩机5的工作量而变化的物理量Wx和参考图3所说明的第1阈值TH及第2阈值TH2进行比较，并判定电动压缩机1是否能够继续运行。在本实施方式中，制冷剂异常判定部35在电动压缩机1运行中的状态下，对物理量Wx和第1阈值TH及第2阈值TH2进行比较，并判定电动压缩机1是否能够继续运行。因此，控制部31在不处于运行中的情况下(步骤S106中为“否”的情况下)，开始电动压缩机1的运行之后(步骤S107)，执行制冷剂负荷异常判定(步骤S108)。
另外，在本实施方式中，制冷剂异常判定部35在步骤S108的制冷剂负荷异常判定中判定为无法继续运行，在控制部31停止电动压缩机1的情况下(在步骤S110中为“否”→在步骤111中停止电动压缩机1的情况下)，在停止状态持续了规定时间时(在步骤S109中为“是”时)，控制装置3再次执行制冷剂负荷异常判定(步骤S108)。通过这些处理，控制装置3在步骤S108的制冷剂负荷异常判定中判定为无法继续运行的情况下，在持续了规定时间之后，再次执行步骤S108的制冷剂负荷异常判定，并在制冷剂的流动恢复的情况下或前一次的判定为误判定时，能够使电动压缩机1动作。另外，例如，也可以对持续了规定时间之后的再次的制冷剂负荷异常判定设置次数限制，或者根据重复次数使规定时间变化。
在步骤S108中制冷剂异常判定部35执行制冷剂负荷异常判定之后，控制部31判定是否由制冷剂异常判定部35判定为能够继续运行(步骤S110)。另一方面，在判定为能够继续运行的情况下(步骤S110中“是”的情况下)，控制部31再次执行步骤S101的判定处理，另一方面，在判定为无法继续运行的情况下(步骤S110中为“否”的情况下)，控制部31停止电动压缩机1(步骤S111)，再次执行步骤S101的判定处理。
另外，在无法运行的情况(步骤S103中为“否”的情况下)、没有运行请求的情况(步骤S104中为“否”的情况下)或者停止状态没有持续规定时间的情况下(步骤S109中为“否”的情况下)，控制部31停止电动压缩机1(步骤S111)，再次执行步骤S101的判定处理。
另外，在步骤S108的制冷剂负荷异常判定中，如图6所示，制冷剂异常判定部35首先判定是否能够进行制冷剂负荷异常判定(步骤S201)。在步骤S201中，制冷剂异常判定部35例如判定为在马达4启动时马达4的转速不稳定等的情况下无法进行判定(步骤S201中为“否”)，例如为了在转速稳定之前继续运行，暂时判定为能够继续运行(步骤S204)，结束图6所示的制冷剂负荷异常判定处理。另一方面，在判定为能够进行制冷剂负荷异常判定的情况下(步骤S201中“是”的情况下)，制冷剂异常判定部35根据所获取的转速，对计算出的物理量Wx和第1阈值TH1及第2阈值TH2进行比较，从而判定制冷剂系统有无异常(步骤S202)。
接着，制冷剂异常判定部35判定步骤S202的判定结果是否为重度异常(步骤S203)。另一方面，在为重度异常的情况下(步骤S203中为“是”的情况下)，制冷剂异常判定部35判定为无法继续运行(步骤S205)，结束图6所示的制冷剂负荷异常判定处理。另一方面，在不是重度异常的情况下(步骤S203中为“否”的情况下)，制冷剂异常判定部35判定为能够继续运行(步骤S204)，结束图6所示制冷剂负荷异常判定处理。
(作用·效果)
根据本实施方式所涉及的电动压缩机1或控制装置3，通过对物理量Wx和根据马达4的转速而变化的阈值(第1阈值TH1及第2阈值TH2)进行比较，能够判定有无压缩机5所压缩的制冷剂的流动被阻碍等制冷剂的异常，所述物理量Wx例如是根据从逆变器2得到的电流、电压、元件温度等一个或多个检测值计算或推定的值并且根据压缩机5的工作量(负荷)而变化。由于能够容易获取这些检测值，因此能够容易简化电动压缩机1的结构。
<第2实施方式>
以下，参考图7及图8，对本发明的第2实施方式所涉及的电动压缩机进行说明。另外，第2实施方式所涉及的电动压缩机的结构及动作中，对于参考图1至图5所说明的部分，与第1实施方式所涉及的电动压缩机的结构及动作相同，参考图6所说明的第1实施方式所涉及的制冷剂负荷异常判定处理的内容与图7所示的第2实施方式所涉及的制冷剂负荷异常判定处理的内容不同。图7是表示图5所示制冷剂负荷异常判定(S108)的内容的一例(第2实施方式)的流程图。图8是用于说明图7所示的控制装置3的动作例的示意图，横轴表示时间，纵轴表示根据工作量而变化的物理量Wx，表示转速恒定时的物理量Wx的时间变化。
(电动压缩机的动作)
图7所示的第2实施方式的制冷剂负荷异常判定处理(图5的S108)相对于图6所示的第1实施方式的制冷剂负荷异常判定处理(图5的S108)，新追加了步骤S206的处理和步骤S207的处理。
以下，在第2实施方式中，对与第1实施方式不同的处理进行说明。在图7所示的制冷剂负荷异常判定处理中，在判定为重度异常的情况下(步骤S203中为“是”的情况下)，制冷剂异常判定部35计算轻度异常滞留的时间T1(步骤S206)。接着，制冷剂异常判定部35判定时间T1是否大于作为最短值而设定的滞留时间的基准值T1min(步骤S207)。另一方面，在时间T1大于基准值T1min的情况下(步骤S207中为“是”的情况下)，制冷剂异常判定部35判定为能够继续运行(步骤S204)，结束图7所示的制冷剂负荷异常判定处理。另一方面，在时间T1不大于基准值T1min的情况下(步骤S207中为“否”的情况下)，制冷剂异常判定部35判定为无法继续运行(步骤S205)，结束图7所示的制冷剂负荷异常判定处理。在第2实施方式中，在判定为重度异常的情况下，在轻度异常中滞留的时间T1为基准值T1min以下时，判定为无法继续运行，在轻度异常中滞留的时间T1大于基准值T1min时，判定为可以继续运行。
例如如图8所示，在轻度异常中滞留的时间T1是从最初判定为轻度异常的时刻t1s到在判定为重度异常之前最后判定为轻度异常的时刻t1e为止的时间。在该时间T1较短的情况下，可以判断为物理量Wx的变化急剧。另外，在步骤S202的判定结果从一开始就是重度异常的情况下，时间T1可以为零。
在第2实施方式的电动压缩机1中，也与第1实施方式的电动压缩机1同样地，在电动压缩机1运行的状态下，进行制冷剂负荷异常判定，在判断为无法继续运行的情况下，使压缩机停止。另外，在第2实施方式的电动压缩机1中，也与第1实施方式的电动压缩机1同样地，在制冷剂负荷异常判定中，将根据工作量而变化的物理量Wx判别为正常、轻度异常或重度异常，在相当于正常或轻度异常的情况下，由于即使继续运行也不存在故障的可能性，因此判定为能够继续运行。
另一方面，在第2实施方式的电动压缩机1中，与第1实施方式的电动压缩机1不同，在判定为根据当前的工作量而变化的物理量Wx对应于重度异常且根据工作量而变化的物理量Wx从正常急剧地变化为重度异常的情况下，判定为因制冷剂异常而无法继续运行。
另外，在第2实施方式的电动压缩机1中，变化的急剧度的指标在判定为根据工作量而变化的物理量Wx是对应于轻度异常的值的时间T1进行判断，在该时间比基准值T1min短的情况下判断为急剧变化。
(作用·效果)
根据第2实施方式，如果制冷剂的流动被阻碍，则判断为无法继续运行，从而能够防止机械因异常加热而损伤。
<第3实施方式>
以下，参考图9及图10，对本发明的第3实施方式所涉及的电动压缩机进行说明。另外，第3实施方式所涉及的电动压缩机的结构及动作中，对于参考图1至图5所说明的部分，与第1及第2实施方式所涉及的电动压缩机的结构及动作相同，参考图6及图7所说明的第1及第2实施方式所涉及的制冷剂负荷异常判定处理的内容与图9所示的第3实施方式所涉及的制冷剂负荷异常判定处理的内容不同。图9是表示图5所示的制冷剂负荷异常判定(S108)的内容的一例(第3实施方式)的流程图。图10是用于说明图9所示的控制装置3的动作例的示意图，横轴表示时间，纵轴表示根据工作量而变化的物理量Wx，表示转速恒定时的物理量Wx的时间变化。
(电动压缩机的动作)
图9所示的第3实施方式的制冷剂负荷异常判定处理(图5的S108)相对于图7所示的第2实施方式的制冷剂负荷异常判定处理(图5的S108)，新追加了步骤S208的处理和步骤S209的处理。以下，在第3实施方式中，对与第2实施方式不同的处理进行说明。
在图9所示的制冷剂负荷异常判定处理中，当时间T1大于基准值Tlmin的情况下(步骤S207中为“是”的情况下)，制冷剂异常判定部35计算在重度异常中滞留的时间T2(步骤S208)，判定时间T2是否小于最长的滞留时间的基准值T2max(步骤S209)。另一方面，在时间T2小于最长的滞留时间的基准值T2max的情况下(步骤S209中为“是”的情况下)，制冷剂异常判定部35判定为能够继续运行(步骤S204)，结束图9所示的制冷剂负荷异常判定处理。另一方面，制冷剂异常判定部35在时间T2为最长的滞留时间的基准值T2max以上的情况下(在步骤S209为“否”的情况下)，判定为无法继续运行(步骤S205)，结束图9所示的制冷剂负荷异常判定处理。
此外，例如如图10所示，在重度异常中滞留的时间T2是从被判定为重度异常起持续地在重度异常中滞留的时间。
在第2实施方式中，仅在轻度异常的滞留时间T1为基准值T1min以下的情况下，判定为无法继续运行。在这种情况下，根据制冷剂的流动被阻碍的状态，根据工作量而变化的物理量Wx的降低比预想的缓慢，从而认为轻度异常的滞留时间T1有可能不会成为基准值T1min以下。即使在这样的情况下，由于无法使电动压缩机1长时间继续运行，因此需要判断为无法继续运行。因此，在第3实施方式中，除了第2实施方式之外，即使在根据工作量而变化的物理量Wx成为重度异常值且不是急剧的变化的情况下，也在判定为根据工作量而变化的物理量Wx是对应于重度异常的值的时间T2进行判断，在该时间比基准值T2max长的情况下，判断为无法继续运行。另外，在为了将组装有本保护控制的电动压缩机1搭载于实际车辆而设定基准值T2max的情况下，优选使基准值T2max相对于转速变化，高转速时比低转速设定较短的时间。
(作用·效果)
根据第3实施方式，即使在根据制冷剂的流动被阻碍时的工作量而变化的物理量Wx的变化缓慢的情况下，也能够判断为无法使电动压缩机继续运行。
<各实施方式的变形例>
在第1实施方式、第2实施方式以及第3实施方式中，将根据工作量而变化的物理量Wx判别为正常、轻度异常或者重度异常的阈值(第1阈值TH1以及第2阈值TH2)根据转速而变化。另外，例如将对应于正常的范围设为在通常的运行中使用的区域，但该区域根据电动压缩机1的周围温度而变化。因此，为了更准确地判别正常、轻度异常和重度异常，也可以对这些阈值(第1阈值TH1及第2阈值TH2)施加基于周围温度的校正。可以考虑通过例如从上位控制器8接收、向电动压缩机1追加传感器、从电动压缩机1内的传感器进行推定等方法来获取周围温度。
此外，电动压缩机1不仅可以用于制冷，还可以用于制热热泵。但是，在冷却和制热中，运行时的转速和压力之间的关系是不同的。因此，由根据图3所示的工作量而变化的物理量Wx和转速确定的正常、轻度异常以及重度异常的判定基准，优选预先设置有多个，以便在制冷时和制热时切换。
另外，在低速运行时，有时即使重度异常持续也不会导致故障。因此，也可以设置进行制冷剂负荷异常判定的转速的下限值。
根据以上的变形例，例如，能够更准确地判别正常、轻度异常和重度异常。
(其他实施方式)
以上，参考附图，对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体结构并不限于该实施方式，还包括不脱离本发明的主旨的范围的设计变更等。例如，第1阈值TH1及第2阈值TH2例如可以具有阶梯状变化的值。
<计算机结构>
图11是表示至少一个实施方式所涉及的计算机的结构的概略框图。
计算机90具备：处理器91、主存储器(main memory)92、存储器(storage)93、接口94。
上述的控制装置3安装在计算机90上。然后，上述各处理部的动作以程序的形式存储在存储器93中。处理器91从存储器93读取程序并在主存储器(main memory)92中展开，并按照该程序执行上述处理。并且，处理器91按照程序，在主存储器92中确保与上述各存储部对应的存储区域。
程序可以用于实现使计算机90发挥作用的一部分。例如，程序可以通过与已经存储在存储器(storage)中的其他程序的组合，或者与安装于其他装置的其他程序的组合来发挥作用。另外，在其他实施方式中，计算机除了上述结构之外，或者代替上述结构，可以具备PLD(Programmable Logic Device：可编程逻辑器件)等定制LSI(Large ScaleIntegrated Circuit：大规模集成电路)。作为PLD的例子，可以举出PAL(ProgrammableArray Logic：可编程阵列逻辑)、GAL(Generic Array Logic：通用阵列逻辑)、CPLD(Complex Programmable Logic Device：复杂可编程逻辑器件)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array：现场可编程门阵列)。在这种情况下，可以通过该集成电路实现由处理器实现的功能的一部分或全部。
作为存储器93的例子，可以举出HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(SolidState Drive：固态驱动器)、磁盘、光磁盘、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory：光盘只读存储器)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory：数字多功能盘只读存储器)、半导体存储器(semiconductor memory)等。存储器93可以是与计算机90的总线直接连接的内部介质，也可以是经由接口94或通信线路与计算机90连接的外部介质。并且，当该程序通过通信线路被传送至计算机90的情况下，接受传送的计算机90也可以将该程序在主存储器92中展开，并执行上述处理。在至少一个实施方式中，存储器93为非暂时性的有形的存储介质。
<附记>
各实施方式中所记载的控制装置3例如如下掌握。
(1)第1方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)具备：逆变器2控制部31，控制驱动压缩机5的马达4；
物理量计算部32，基于从逆变器2得到的一个或多个规定的检测值(电压传感器22的检测值、电流传感器23的检测值等)，计算根据所述压缩机5的工作量而变化的物理量Wx；转速获取部33，获取马达4的转速；存储部34，存储表示第1阈值TH1的信息(第1阈值信息341)，所述第1阈值TH1根据马达4的转速而变化并且定义物理量Wx是否为正常值；及制冷剂异常判定部35，根据所获取的所述转速，对计算出的所述物理量Wx和所述第1阈值TH1进行比较，从而判定制冷剂系统10有无异常。
根据第1方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)，能够不使用制冷剂系统10中的温度的检测值而推定制冷剂系统10的状态，因此能够容易简化结构。
(2)第2方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)是(1)的电动压缩机控制装置(控制装置3)，其中，所述存储部34还存储表示所述第2阈值TH2的信息(第2阈值信息342)，所述第2阈值TH2根据所述马达4的转速而变化并且在所述物理量Wx不正常的情况下定义是轻度异常还是重度异常，所述制冷剂异常判定部35根据所获取的所述转速，对计算出的所述物理量Wx和所述第1阈值TH1及所述第2阈值TH2进行比较，从而判定制冷剂系统10是正常、轻度异常还是重度异常。
根据第2方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)，能够将异常状态区分为轻度异常和重度异常。
(3)第3方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)是(2)的电动压缩机控制装置(控制装置3)，其中，所述制冷剂异常判定部35在判定为正常或轻度异常地情况下，判定(S204)为能够继续运行，在判定为重度异常的情况下，判定为无法继续运行(S205)。
根据第3方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)，在轻度异常的情况下能够继续运行。
(4)第4方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)是(2)的电动压缩机控制装置(控制装置3)，其中，所述制冷剂异常判定部35在判定为重度异常情况下，在从判定为轻度异常到判定为重度异常的时间T1比第1时间(T1min)短时，判定为无法继续运行(S205)。
根据第4方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)，在所述物理量Wx的变化急剧的情况下，能够判定为无法继续运行(S205)。
(5)第5方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)是(4)的电动压缩机控制装置(控制装置3)，其中，所述制冷剂异常判定部35在判定为重度异常地情况下，在从判定为轻度异常到判定为重度异常的时间T1比所述第1时间(T1min)短时，判定为无法继续运行(S205)，并且在判定为重度异常后的时间T2比第2时间(T2max)长时，判定为无法继续运行(S205)。
根据第5方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)，即使在所述物理量Wx的变化不急剧的情况下，也能够在重度异常较长时，判定未无法继续运行(S205)。
(6)第6方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)是(5)的电动压缩机控制装置(控制装置3)，其中，所述第2时间(T2max)被确定为在所述马达4转速较高的情况下较短，在所述马达4的转速较低的情况下较长。
根据第6方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)，能够根据电动压缩机1发生故障的可能性，设定判定为无法继续运行为止的时间。
(7)第7方式所涉及的电动压缩机控制装置(控制装置3)是(1)～(6)的电动压缩机控制装置(控制装置3)，其中，所述物理量为所述逆变器2的输入功率或输出功率。
(8)第8方式所涉及的电动压缩机控制方法是一种控制驱动压缩机5的马达4的逆变器2的控制方法，其包括如下步骤：基于从所述逆变器2得到的一个或多个规定的检测值，计算根据所述压缩机5的工作量而变化的物理量Wx的步骤(S108等)；获取所述马达4的转速的步骤(S108等)；及根据所获取的所述转速，对计算出的所述物理量Wx和所述第1阈值TH1进行比较，从而判定制冷剂系统有无异常的步骤(S202)，所述第1阈值TH1根据所述马达4的转速而变化并且定义所述物理量Wx是否为正常值。
(9)第9方式所涉及的电动压缩机控制方法中，所述物理量为所述逆变器的输入功率或输出功率。
产业上的可利用性
根据本发明的电动压缩机控制装置、电动压缩机及电动压缩机控制方法，能够简化结构。
符号说明
1-电动压缩机，2-逆变器，3-控制装置，4-马达，5-压缩机，31-控制部，32-物理量计算部，33-转速获取部，34-存储部，35-冷媒异常判定部。

Claims (11)

1.一种电动压缩机控制装置，其具备：
逆变器控制部，控制驱动压缩机的马达；
物理量计算部，基于从所述逆变器得到的一个或多个规定的检测值，计算根据所述压缩机的工作量而变化的物理量；
转速获取部，获取所述马达的转速；
存储部，存储表示第1阈值的信息，所述第1阈值根据所述马达的转速而变化并且定义所述物理量是否为正常值；及
制冷剂异常判定部，根据所获取的所述转速，对计算出的所述物理量和所述第1阈值进行比较，从而判定制冷剂系统有无异常。
2.根据权利要求1所述的电动压缩机控制装置，其中，
所述存储部还存储表示第2阈值的信息，所述第2阈值根据所述马达的转速而变化并且在所述物理量不正常的情况下定义是轻度异常还是重度异常，
所述制冷剂异常判定部根据所获取的所述转速，对计算出的所述物理量和所述第1阈值及所述第2阈值进行比较，从而判定制冷剂系统是正常、轻度异常还是重度异常。
3.根据权利要求2所述的电动压缩机控制装置，其中，
所述制冷剂异常判定部在判定为正常或轻度异常的情况下，判定为能够继续运行，在判定为重度异常的情况下，判定为无法继续运行。
4.根据权利要求2所述的电动压缩机控制装置，其中，
所述制冷剂异常判定部在判定为重度异常的情况下，在从判定为轻度异常到判定为重度异常的时间比第1时间短时，判定为无法继续运行。
5.根据权利要求4所述的电动压缩机控制装置，其中，
所述制冷剂异常判定部在判定为重度异常的情况下，在从判定为轻度异常到判定为重度异常的时间比所述第1时间短时，判定为无法继续运行，并且在判定为重度异常后的时间比第2时间长时，判定为无法继续运行。
6.根据权利要求5所述的电动压缩机控制装置，其中，
所述第2时间确定为在所述马达的转速较高的情况下较短，在所述马达的转速较低的情况下较长。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动压缩机控制装置，其中，
所述物理量是所述逆变器的输入功率或输出功率。
8.一种电动压缩机，其具备：
压缩机；
马达，驱动所述压缩机；
逆变器控制部，控制所述马达；
物理量计算部，基于从所述逆变器得到的一个或多个规定的检测值，计算根据所述压缩机的工作量而变化的物理量；
转速获取部，获取所述马达的转速；
存储部，存储表示第1阈值的信息，所述第1阈值根据所述马达的转速而变化并且定义所述物理量是否为正常值；及
制冷剂异常判定部，根据所获取的所述转速，对计算出的所述物理量和所述第1阈值进行比较，从而判定制冷剂系统有无异常。
9.根据权利要求8所述的电动压缩机，其中，
所述物理量是所述逆变器的输入功率或输出功率。
10.一种电动压缩机控制方法，其为控制驱动压缩机的马达的逆变器的控制方法，所述电动压缩机控制方法包括如下步骤：
基于从所述逆变器得到的一个或多个规定的检测值，计算根据所述压缩机的工作量而变化的物理量；
获取所述马达的转速；及
根据所获取的所述转速，对计算出的所述物理量和所述第1阈值进行比较，从而判定制冷剂系统有无异常，所述第1阈值根据所述马达的转速而变化并且定义所述物理量是否为正常值。
11.根据权利要求10所述的电动压缩机控制方法，其中，
所述物理量是所述逆变器的输入功率或输出功率。
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