JP7276232B2 - electric compressor - Google Patents
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Description
本発明は、電動圧縮機に関する。 The present invention relates to an electric compressor.
電動圧縮機は、例えば特許文献1に開示されているように、流体を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動するモータと、モータを駆動するためにスイッチング動作を行うスイッチング素子を有するインバータ回路と、インバータ回路の制御を行う制御部と、を備えている。そして、スイッチング素子がスイッチング動作を行うことにより、外部電源からの直流電圧が交流電圧に変換され、交流電圧が駆動電圧としてモータに印加されることにより、モータの駆動が制御される。
An electric compressor, for example, as disclosed in
また、電動圧縮機は、スイッチング素子の温度を検出する温度センサを備えている。そして、制御部は、温度センサにより検出される温度がスイッチング素子の動作保証温度範囲内であるか否かを判断し、温度センサにより検出される温度が動作保証温度範囲内ではないと判断した場合には、スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる。 The electric compressor also includes a temperature sensor that detects the temperature of the switching element. Then, the control unit determines whether the temperature detected by the temperature sensor is within the guaranteed operating temperature range of the switching element, and if it determines that the temperature detected by the temperature sensor is not within the guaranteed operating temperature range. , the switching operation of the switching element is stopped.
電動圧縮機では、インバータ回路が高温化する一方で、電動圧縮機の内部を低温の流体が通過するので、温度センサには、低温時から高温時まで幅広く、且つ精度良く温度を検出することが望まれる。しかしながら、1つの温度センサを用いて、スイッチング素子の温度を、低温時から高温時まで幅広く、且つ精度良く検出するのは難しい。 In an electric compressor, while the temperature of the inverter circuit increases, low-temperature fluid passes through the interior of the electric compressor. desired. However, it is difficult to accurately detect the temperature of the switching element over a wide range from low temperature to high temperature using one temperature sensor.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、スイッチング素子の温度を精度良く検出可能な電動圧縮機を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric compressor capable of accurately detecting the temperature of a switching element.
上記課題を解決する電動圧縮機は、流体を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を駆動するモータと、前記モータを駆動するインバータと、備え、前記インバータは、スイッチング動作を行うスイッチング素子を有するインバータ回路と、前記インバータ回路の制御を行う制御部と、を有する電動圧縮機において、前記インバータは、前記スイッチング素子の温度を検出する低温用温度センサ及び高温用温度センサを備え、前記低温用温度センサは、前記高温用温度センサよりも、低温領域において検出精度が高く、前記高温用温度センサは、前記低温用温度センサよりも、高温領域において検出精度が高く、前記制御部は、前記高温用温度センサによる検出値が上限値よりも高い場合、もしくは前記低温用温度センサによる検出値が下限値よりも低い場合に、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止し、前記制御部は、前記低温領域における前記低温用温度センサによる検出値と前記高温用温度センサによる検出値との比較に基づいて、低温用補正係数を準備し、前記制御部は、前記高温領域における前記低温用温度センサによる検出値と前記高温用温度センサによる検出値との比較に基づいて、高温用補正係数を準備し、前記制御部は、前記低温用温度センサの故障時において、前記高温用温度センサによる検出値に前記低温用補正係数を用いて補正した値が前記下限値よりも低い場合に、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止し、前記制御部は、前記高温用温度センサの故障時において、前記低温用温度センサによる検出値に前記高温用補正係数を用いて補正した値が前記上限値よりも高い場合に、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止する。 An electric compressor for solving the above problems comprises a compression section for compressing a fluid, a motor for driving the compression section, and an inverter for driving the motor, wherein the inverter has a switching element for performing a switching operation. In an electric compressor having a circuit and a control unit that controls the inverter circuit, the inverter includes a low temperature temperature sensor and a high temperature temperature sensor that detect the temperature of the switching element, and the low temperature temperature sensor has a higher detection accuracy in a low temperature region than the high temperature temperature sensor, the high temperature temperature sensor has a higher detection accuracy in a high temperature region than the low temperature temperature sensor, and the controller controls the high temperature temperature When the detected value by the sensor is higher than the upper limit value, or when the detected value by the low temperature temperature sensor is lower than the lower limit value, the control unit stops the switching operation of the switching element, A correction coefficient for low temperature is prepared based on a comparison between a value detected by the temperature sensor for low temperature and a value detected by the temperature sensor for high temperature. A correction coefficient for high temperature is prepared based on a comparison with the value detected by the temperature sensor for high temperature, and the control unit applies the correction for low temperature to the value detected by the temperature sensor for high temperature when the temperature sensor for low temperature fails. When the value corrected using the coefficient is lower than the lower limit value, the switching operation of the switching element is stopped, and the control unit corrects the value detected by the low-temperature temperature sensor when the high-temperature temperature sensor fails. When the value corrected using the high temperature correction coefficient is higher than the upper limit value, the switching operation of the switching element is stopped.
これによれば、スイッチング素子の温度を、低温領域にある動作保証温度範囲の下限値から高温領域にある動作保証温度範囲の上限値まで幅広く、且つ精度良く検出することができる。また、低温用温度センサ及び高温用温度センサの一方が故障した場合に、低温用温度センサ及び高温用温度センサの他方のみを用いてスイッチング素子の温度を検出するにあたり、精度良く検出することができる。 According to this, it is possible to detect the temperature of the switching element widely from the lower limit value of the guaranteed operating temperature range in the low temperature region to the upper limit value of the guaranteed operating temperature range in the high temperature region and with high accuracy. Further, when one of the low-temperature temperature sensor and the high-temperature temperature sensor fails, only the other of the low-temperature temperature sensor and the high-temperature temperature sensor can be used to detect the temperature of the switching element with high accuracy. .
上記電動圧縮機において、前記制御部は、前記スイッチング素子の各温度に対して、前記低温用温度センサの検出値の正の最大誤差を示す低温上限値特性線、前記低温用温度センサの検出値の負の最大誤差を示す低温下限値特性線、前記高温用温度センサの検出値の正の最大誤差を示す高温上限値特性線、及び前記高温用温度センサの検出値の負の最大誤差を示す高温下限値特性線をそれぞれ記憶する特性線記憶部と、前記高温用温度センサの検出値の正負の最大誤差が、前記低温上限値特性線及び前記低温下限値特性線にそれぞれ近付くように、前記低温用補正係数を計算する低温用補正係数計算部と、前記低温用温度センサの検出値の正負の最大誤差が、前記高温上限値特性線及び前記高温下限値特性線にそれぞれ近付くように、前記高温用補正係数を計算する高温用補正係数計算部と、前記低温用補正係数及び前記高温用補正係数を記憶する補正係数記憶部と、前記低温用温度センサ及び前記高温用温度センサの故障判定を行う故障判定部と、前記低温上限値特性線と前記高温上限値特性線とが交差する温度と、前記低温下限値特性線と前記高温下限値特性線とが交差する温度との間に位置する温度の値を、前記低温領域と前記高温領域との境界となる境界値とすると、前記故障判定部により前記低温用温度センサが故障したと判定された場合に、前記境界値以下の前記高温用温度センサの検出値を前記補正係数記憶部に記憶された前記低温用補正係数を用いて補正し、前記故障判定部により前記高温用温度センサが故障したと判定された場合に、前記境界値よりも高い前記低温用温度センサの検出値を前記補正係数記憶部に記憶された前記高温用補正係数を用いて補正する温度検出値補正部と、を有しているとよい。 In the electric compressor described above, the controller controls, for each temperature of the switching element, a low temperature upper limit characteristic line indicating the maximum positive error of the detection value of the low temperature temperature sensor, and the detection value of the low temperature sensor. A low temperature lower limit characteristic line indicating the maximum negative error of the high temperature sensor, a high temperature upper limit characteristic line indicating the maximum positive error of the detected value of the high temperature sensor, and a negative maximum error of the detected value of the high temperature sensor a characteristic line storage unit for storing high temperature lower limit value characteristic lines, respectively; a low temperature correction coefficient calculation unit for calculating a low temperature correction coefficient; A high temperature correction coefficient calculation unit that calculates a high temperature correction coefficient, a correction coefficient storage unit that stores the low temperature correction coefficient and the high temperature correction coefficient, and failure determination of the low temperature sensor and the high temperature sensor. and the temperature at which the low temperature upper limit value characteristic line and the high temperature upper limit value characteristic line intersect, and the temperature at which the low temperature lower limit value characteristic line and the high temperature lower limit value characteristic line intersect. Assuming that the value of the temperature is a boundary value between the low-temperature region and the high-temperature region, when the failure determination unit determines that the low-temperature temperature sensor has failed, the high-temperature sensor below the boundary value The detection value of the temperature sensor is corrected using the low temperature correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit, and when the failure determination unit determines that the high temperature sensor has failed, and a temperature detection value correction unit that corrects the detection value of the low temperature temperature sensor, which is higher than the temperature sensor, using the high temperature correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit.
これによれば、低温上限値特性線、低温下限値特性線、高温上限値特性線、及び高温下限値特性線を用いて、低温用補正係数及び高温用補正係数をそれぞれ算出するので、低温用温度センサ及び高温用温度センサの一方が故障した場合に、低温用温度センサ及び高温用温度センサの他方のみを用いてスイッチング素子の温度を検出するにあたり、より精度良く検出できる。 According to this, the low temperature upper limit value characteristic line, the low temperature lower limit value characteristic line, the high temperature upper limit value characteristic line, and the high temperature lower limit value characteristic line are used to calculate the low temperature correction coefficient and the high temperature correction coefficient, respectively. When one of the temperature sensor and the temperature sensor for high temperature fails, only the other of the temperature sensor for low temperature and the temperature sensor for high temperature can be used to detect the temperature of the switching element with higher accuracy.
上記電動圧縮機において、前記高温用温度センサの検出値を「x」とし、前記低温用温度センサの検出値を「y」とし、前記低温用補正係数を「a」、「b」とし、前記高温用補正係数を「c」、「d」とすると、前記温度検出値補正部は、前記高温用温度センサの検出値を以下の(式1)によって「x´」へ補正し、 In the above electric compressor, the detection value of the high temperature temperature sensor is "x", the detection value of the low temperature temperature sensor is "y", the low temperature correction coefficients are "a" and "b", and Assuming that the correction coefficients for high temperature are "c" and "d", the temperature detection value correction unit corrects the detection value of the temperature sensor for high temperature to "x'" by the following (Equation 1),
上記電動圧縮機において、前記低温用補正係数を評価する低温用補正係数評価値を「Ry2」とし、前記高温用補正係数を評価する高温用補正係数評価値を「Rx2」とすると、
前記制御部は、前記低温用補正係数評価値を、以下の(式7)によって算出し、前記高温用補正係数評価値を以下の(式8)によって算出する評価値算出部をさらに備え、
In the above electric compressor, assuming that a low temperature correction coefficient evaluation value for evaluating the low temperature correction coefficient is “Ry 2 ” and a high temperature correction coefficient evaluation value for evaluating the high temperature correction coefficient is “Rx 2 ”,
The control unit further includes an evaluation value calculation unit that calculates the low temperature correction coefficient evaluation value by the following (Equation 7), and calculates the high temperature correction coefficient evaluation value by the following (Equation 8),
これによれば、補正係数記憶部が補正係数更新処理を実行することにより、低温用補正係数及び高温用補正係数の値を信頼性の高い値とすることができ、補正係数記憶部に記憶された低温用補正係数及び高温用補正係数を用いて、スイッチング素子の温度をさらに精度良く検出することができる。 According to this, the correction coefficient storage unit executes the correction coefficient update processing, so that the values of the low temperature correction coefficient and the high temperature correction coefficient can be set to highly reliable values, and are stored in the correction coefficient storage unit. Using the low-temperature correction coefficient and the high-temperature correction coefficient, the temperature of the switching element can be detected with higher accuracy.
この発明によれば、スイッチング素子の温度が精度良く検出可能となる。 According to this invention, the temperature of the switching element can be accurately detected.
以下、電動圧縮機を具体化した一実施形態を図1~図6にしたがって説明する。本実施形態の電動圧縮機は、例えば、車両空調装置に用いられる。
図1に示すように、電動圧縮機10のハウジング11は、有底筒状の吐出ハウジング12と、吐出ハウジング12に連結される有底筒状のモータハウジング13と、を有している。吐出ハウジング12及びモータハウジング13は金属材料製(例えばアルミニウム製)である。モータハウジング13は、板状の底壁13aと、底壁13aの外周部から筒状に延びる周壁13bと、を有している。
An embodiment embodying an electric compressor will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. The electric compressor of this embodiment is used, for example, in a vehicle air conditioner.
As shown in FIG. 1 , the
モータハウジング13内には、回転軸14が収容されている。回転軸14は、モータハウジング13に回転可能に支持されている。モータハウジング13内には、回転軸14が回転することにより駆動して流体としての冷媒を圧縮する圧縮部15と、回転軸14を回転させて圧縮部15を駆動するモータ16と、が収容されている。圧縮部15及びモータ16は、回転軸14の回転軸線が延びる方向である軸線方向に並んで配置されている。モータ16は、圧縮部15よりもモータハウジング13の底壁13a側に配置されている。
A rotating
圧縮部15は、例えば、モータハウジング13内に固定された図示しない固定スクロールと、固定スクロールに対向配置される図示しない可動スクロールと、を有するスクロール式である。
The
モータ16は、筒状のステータ17と、ステータ17の内側に配置されるロータ18と、を有している。ロータ18は、回転軸14と一体的に回転する。ステータ17は、ロータ18を取り囲んでいる。ロータ18は、回転軸14に止着されたロータコア18aと、ロータコア18aに設けられた複数の永久磁石18bと、を有している。ステータ17は、筒状のステータコア17aと、ステータコア17aに巻回されたコイル19と、を有している。そして、コイル19に電力が供給されることによりロータ18が回転し、回転軸14がロータ18と一体的に回転する。
The
周壁13bには、吸入ポート13hが形成されている。吸入ポート13hは、モータハウジング13内に冷媒を吸入する。吸入ポート13hには、外部冷媒回路20の一端が接続されている。吐出ハウジング12には、吐出ポート12hが形成されている。吐出ポート12hには、外部冷媒回路20の他端が接続されている。
A
外部冷媒回路20から吸入ポート13hを介してモータハウジング13内に吸入された冷媒は、圧縮部15の駆動により圧縮部15で圧縮されて、吐出ポート12hを介して外部冷媒回路20へ流出する。そして、外部冷媒回路20へ流出した冷媒は、外部冷媒回路20の熱交換器や膨張弁を経て、吸入ポート13hを介してモータハウジング13内に還流する。電動圧縮機10及び外部冷媒回路20は、車両空調装置21を構成している。
Refrigerant sucked into the
モータハウジング13の底壁13aには、有底筒状のカバー22が取り付けられている。そして、モータハウジング13の底壁13aとカバー22とによって、モータ16を駆動するインバータ23を収容する収容空間22aが形成されている。圧縮部15、モータ16、及びインバータ23は、この順序で、回転軸14の軸線方向に並んで配置されている。
A bottomed
図2に示すように、モータ16のコイル19は、u相コイル19u、v相コイル19v、及びw相コイル19wを有する三相構造になっている。本実施形態において、u相コイル19u、v相コイル19v、及びw相コイル19wは、Y結線されている。
As shown in FIG. 2, the
インバータ23は、インバータ回路24と、制御コンピュータ25と、を有している。インバータ回路24は、複数のスイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2を有している。複数のスイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2は、モータ16を駆動するためにスイッチング動作を行う。複数のスイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2は、IGBT(パワースイッチング素子)である。複数のスイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2には、ダイオードDu1,Du2,Dv1,Dv2,Dw1,Dw2がそれぞれ接続されている。ダイオードDu1,Du2,Dv1,Dv2,Dw1,Dw2は、スイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2に対して並列に接続されている。
The
各スイッチング素子Qu1,Qv1,Qw1は、各相の上アームを構成している。各スイッチング素子Qu2,Qv2,Qw2は、各相の下アームを構成している。各スイッチング素子Qu1,Qu2、各スイッチング素子Qv1,Qv2、及び各スイッチング素子Qw1,Qw2はそれぞれ直列に接続されている。各スイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2のゲートは、制御コンピュータ25に電気的に接続されている。各スイッチング素子Qu1,Qv1,Qw1のコレクタは、車両のバッテリである直流電源31の正極に電気的に接続されている。各スイッチング素子Qu2,Qv2,Qw2のエミッタは、各電流センサ41u,41v,41wを介して直流電源31の負極に電気的に接続されている。各スイッチング素子Qu1,Qv1,Qw1のエミッタ及び各スイッチング素子Qu2,Qv2,Qw2のコレクタは、それぞれ直列に接続された中間点からu相コイル19u、v相コイル19v、及びw相コイル19wにそれぞれ電気的に接続されている。したがって、インバータ回路24の出力側にモータ16の各相のコイル19が接続されている。
Each switching element Qu1, Qv1, Qw1 constitutes an upper arm of each phase. Each switching element Qu2, Qv2, Qw2 constitutes a lower arm of each phase. The switching elements Qu1 and Qu2, the switching elements Qv1 and Qv2, and the switching elements Qw1 and Qw2 are connected in series. A gate of each switching element Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1, Qw2 is electrically connected to the
インバータ23は、直流電源31に対して並列接続されているコンデンサ32を備えている。コンデンサ32は、インバータ回路24の入力側に設けられている。コンデンサ32は、例えば、電解コンデンサである。
The
インバータ23は、直流電源31からの入力電圧を検出する電圧センサ33を備えている。電圧センサ33は、制御コンピュータ25と電気的に接続されており、検出した検出結果を制御コンピュータ25に送信する。
The
制御コンピュータ25は、中央処理制御装置(CPU)を備えている。また、制御コンピュータ25は、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ(ROM)、CPUの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)等により構成されるメモリ25aを備えている。さらに、制御コンピュータ25は、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えている。
制御コンピュータ25は、モータ16の駆動電圧をパルス幅変調により制御する。具体的には、制御コンピュータ25は、搬送波信号と呼ばれる高周波の三角波信号と、電圧を指示するための電圧指令信号とによって3相のPWM信号を生成する。PWM信号は、パルス幅制御された矩形波の信号であり、インバータ回路24から出力される出力電圧を制御するための信号である。3相のPWM信号は、それぞれ所定の位相、及び所定のデューティー比を有している。そして、制御コンピュータ25は、生成した3相のPWM信号を各スイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2へ出力して、各スイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2のスイッチング動作の制御(オンオフ制御)を行う。したがって、制御コンピュータ25は、インバータ回路24へ3相のPWM信号を出力してインバータ回路24の制御を行う制御部である。
The
各スイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2のスイッチング動作により、直流電源31からの直流電流が交流電流に変換される。したがって、各スイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2は、スイッチング動作を行うことにより、直流電源31からの直流電流を交流電流に変換する。そして、変換された交流電流がモータ16に供給されることにより、モータ16が駆動する。
The switching operations of the switching elements Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1, and Qw2 convert the DC current from the
なお、以下の説明においては、説明の便宜上、「各スイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2」を、単に、「各スイッチング素子Qu1~Qw2」と記載することもある。 In the following description, for convenience of explanation, "switching elements Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1, Qw2" may be simply referred to as "switching elements Qu1 to Qw2".
制御コンピュータ25は、車両空調装置21の全体を制御する空調ECU26と電気的に接続されている。空調ECU26は、車内温度や設定温度等を把握可能に構成されており、これらのパラメータに基づいて、モータ16の目標回転数に関する情報を制御コンピュータ25に送信する。また、空調ECU26は、モータ16の運転指令やモータ16の停止指令などの各種指令を制御コンピュータ25に送信する。
The
インバータ23は、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度を検出する低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52を備えている。低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52は、制御コンピュータ25に電気的に接続されている。本実施形態において、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52は、各スイッチング素子Qu1~Qw2が実装された基板にそれぞれ実装されている。具体的には、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52は、基板における各スイッチング素子Qu1~Qw2が実装されている部位に隣接する位置にそれぞれ実装されている。そして、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52は、基板の温度を検出する。電動圧縮機10の運転中においては、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52によって検出された温度に関するアナログ信号は、制御コンピュータ25に常に送信されている。
The
制御コンピュータ25のメモリ25aには、低温用温度センサ51から送信された温度に関するアナログ信号をデジタル変換して、低温用温度センサ51により検出された温度検出値を算出する低温用温度検出値算出プログラムが予め記憶されている。低温用温度検出値算出プログラムによって算出された温度検出値は、低温用温度センサ51による検出値である。また、制御コンピュータ25のメモリ25aには、高温用温度センサ52から送信された温度に関するアナログ信号をデジタル変換して、高温用温度センサ52により検出された温度検出値を算出する高温用温度検出値算出プログラムが予め記憶されている。高温用温度検出値算出プログラムによって算出された温度検出値は、高温用温度センサ52による検出値である。
In the
制御コンピュータ25のメモリ25aには、低温用温度センサ51による検出値を用い、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が動作保証温度範囲内であるか否かを判断するプログラムが予め記憶されている。また、制御コンピュータ25のメモリ25aには、高温用温度センサ52による検出値を用い、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が動作保証温度範囲内であるか否かを判断するプログラムが予め記憶されている。そして、制御コンピュータ25は、低温用温度センサ51による検出値、又は高温用温度センサ52による検出値が動作保証温度範囲内ではないと判断した場合には、各スイッチング素子Qu1~Qw2のスイッチング動作を停止させる。
The
図3では、低温上限値特性線L1及び低温下限値特性線L2をそれぞれ実線で示している。低温上限値特性線L1は、低温用温度センサ51による検出値と各スイッチング素子Qu1~Qw2の実際の温度との誤差の上限値の変化を示している。つまり、低温上限値特性線L1は、各スイッチング素子Qu1~Qw2の各温度に対して、低温用温度センサ51の検出値の正の最大誤差を示している。低温下限値特性線L2は、低温用温度センサ51による検出値と各スイッチング素子Qu1~Qw2の実際の温度との誤差の下限値の変化を示している。つまり、低温下限値特性線L2は、各スイッチング素子Qu1~Qw2の各温度に対して、低温用温度センサ51の検出値の負の最大誤差を示している。
In FIG. 3, the low temperature upper limit value characteristic line L1 and the low temperature lower limit value characteristic line L2 are indicated by solid lines. A low temperature upper limit value characteristic line L1 indicates a change in the upper limit value of the error between the value detected by the low
低温上限値特性線L1及び低温下限値特性線L2で示すように、低温用温度センサ51による検出値は、基準となる温度の値である第1基準値Ts1に対して検出値が高くなるほど、上限値と下限値との差が徐々に大きくなっていく。また、低温用温度センサ51による検出値は、第1基準値Ts1に対して検出値が低くなるほど、上限値と下限値との差が徐々に大きくなっていく。なお、低温上限値特性線L1及び低温下限値特性線L2は、予め求められた上でメモリ25aに記憶されている。
As indicated by the low temperature upper limit value characteristic line L1 and the low temperature lower limit value characteristic line L2, the higher the detected value by the low
ここで、低温用温度センサ51による検出値において、第1基準値Ts1に対して検出値が低くなっていくときの上限値と下限値との差の広がり度合は、第1基準値Ts1に対して検出値が高くなっていくときの上限値と下限値との差の広がり度合よりも明らかに小さい。したがって、低温用温度センサ51は、少なくとも第1基準値Ts1よりも低い温度範囲では、第1基準値Ts1よりも高い温度範囲に比べて、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度の検出精度が高くなっている。よって、低温用温度センサ51は、低温時での各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度の検出精度が高くなるように構成されたセンサと言える。
Here, in the detected value by the low-
図3では、高温上限値特性線L11及び高温下限値特性線L12をそれぞれ二点鎖線で示している。高温上限値特性線L11は、高温用温度センサ52による検出値と各スイッチング素子Qu1~Qw2の実際の温度との誤差の上限値の変化を示している。つまり、高温上限値特性線L11は、各スイッチング素子Qu1~Qw2の各温度に対して、高温用温度センサ52の検出値の正の最大誤差を示している。高温下限値特性線L12は、高温用温度センサ52による検出値と各スイッチング素子Qu1~Qw2の実際の温度との誤差の下限値の変化を示している。つまり、高温下限値特性線L12は、各スイッチング素子Qu1~Qw2の各温度に対して、高温用温度センサ52の検出値の負の最大誤差を示している。
In FIG. 3, the high temperature upper limit characteristic line L11 and the high temperature lower limit characteristic line L12 are each indicated by a two-dot chain line. A high temperature upper limit value characteristic line L11 indicates a change in the upper limit value of the error between the value detected by the high
高温上限値特性線L11及び高温下限値特性線L12で示すように、高温用温度センサ52による検出値は、基準となる温度の値である第2基準値Ts2に対して検出値が高くなるほど、上限値と下限値との差が徐々に大きくなっていく。なお、第2基準値Ts2は、第1基準値Ts1よりも高い温度の値である。また、高温用温度センサ52による検出値は、第2基準値Ts2に対して検出値が低くなるほど、上限値と下限値との差が徐々に大きくなっていく。なお、高温上限値特性線L11及び高温下限値特性線L12は、予め求められた上でメモリ25aに記憶されている。したがって、メモリ25aは、低温上限値特性線L1、低温下限値特性線L2、高温上限値特性線L11、及び高温下限値特性線L12をそれぞれ記憶する特性線記憶部として機能している。
As indicated by the high temperature upper limit characteristic line L11 and the high temperature lower limit characteristic line L12, the higher the detected value by the high
ここで、高温用温度センサ52による検出値において、第2基準値Ts2に対して検出値が高くなっていくときの上限値と下限値との差の広がり度合は、第2基準値Ts2に対して検出値が低くなっていくときの上限値と下限値との差の広がり度合よりも明らかに小さい。したがって、高温用温度センサ52は、少なくとも第2基準値Ts2よりも高い温度範囲では、第2基準値Ts2よりも低い温度範囲に比べて、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度の検出精度が高くなっている。よって、高温用温度センサ52は、高温時での各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度の検出精度が高くなるように構成されたセンサと言える。
Here, in the detected value by the high-
図4に示すように、制御コンピュータ25は、例えば、高温用温度センサ52による検出値が下降していき、予め定められた所定温度の値である第1所定値Tx1以下になった場合には、低温用温度センサ51による検出値を用い、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が動作保証温度範囲内であるか否かを判断する。一方で、制御コンピュータ25は、低温用温度センサ51による検出値が上昇していき、予め定められた所定温度の値である第2所定値Tx2よりも高くなった場合には、高温用温度センサ52による検出値を用い、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が動作保証温度範囲内であるか否かを判断する。なお、本実施形態において、第2所定値Tx2は、第1所定値Tx1よりも高い温度の値である。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態では、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が動作保証温度範囲内であるか否かを判断するために用いられる検出値として、低温用温度センサ51による検出値を用いるか、もしくは高温用温度センサ52による検出値を用いるかを選択する条件となる所定値として、第1所定値Tx1及び第2所定値Tx2を含んでいる。したがって、所定値にヒステリシスを持たせている。第1所定値Tx1は、例えば、10℃であり、第2所定値Tx2は、例えば、20℃である。
In this embodiment, as the detection value used to determine whether the temperature of each of the switching elements Qu1 to Qw2 is within the guaranteed operating temperature range, the detection value by the
このように、制御コンピュータ25は、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度の値が少なくとも第1所定値Tx1以下の場合には、低温用温度センサ51による検出値を用い、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度の値が動作保証温度範囲内であるか否かを判断する。また、制御コンピュータ25は、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度の値が少なくとも第2所定値Tx2よりも高い場合には、高温用温度センサ52による検出値を用い、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度の値が動作保証温度範囲内であるか否かを判断する。
In this way, when the temperature values of the switching elements Qu1-Qw2 are at least equal to or lower than the first predetermined value Tx1, the
図3に示すように、制御コンピュータ25のメモリ25aには、低温用温度センサ51による検出値を用いて、高温用温度センサ52による検出値と各スイッチング素子Qu1~Qw2の実際の温度の値との誤差の上限値及び下限値を、低温上限値特性線L1及び低温下限値特性線L2それぞれに示される上限値及び下限値に近付けるための低温用補正係数を計算する低温用補正係数計算プログラムが予め記憶されている。つまり、低温用補正係数計算プログラムは、高温用温度センサ52の検出値の正負の最大誤差が、低温上限値特性線L1及び低温下限値特性線L2にそれぞれ近付くように、低温用補正係数を計算する。そして、制御コンピュータ25は、メモリ25aに記憶されている低温用補正係数計算プログラムを用いて、低温用補正係数を算出する。したがって、制御コンピュータ25は、低温用補正係数を計算する低温用補正係数計算部として機能する。
As shown in FIG. 3, in the
制御コンピュータ25のメモリ25aには、高温用温度センサ52による検出値を用いて、低温用温度センサ51による検出値と各スイッチング素子Qu1~Qw2の実際の温度の値との誤差の上限値及び下限値を、高温上限値特性線L11及び高温下限値特性線L12それぞれに示される上限値及び下限値に近付けるための高温用補正係数を計算する高温用補正係数計算プログラムが予め記憶されている。つまり、高温用補正係数計算プログラムは、低温用温度センサ51の検出値の正負の最大誤差が、高温上限値特性線L11及び高温下限値特性線L12にそれぞれ近付くように、高温用補正係数を計算する。そして、制御コンピュータ25は、メモリ25aに記憶されている高温用補正係数計算プログラムを用いて、高温用補正係数を算出する。したがって、制御コンピュータ25は、高温用補正係数を計算する高温用補正係数計算部としても機能する。
In the
そして、制御コンピュータ25のメモリ25aは、制御コンピュータ25により計算された低温用補正係数及び高温用補正係数を記憶する。したがって、メモリ25aは、低温用補正係数及び高温用補正係数を記憶する補正係数記憶部としても機能する。
The
制御コンピュータ25のメモリ25aには、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52の故障判定を行う故障判定プログラムが予め記憶されている。そして、制御コンピュータ25は、メモリ25aに記憶されている故障判定プログラムを用いて、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52の故障判定を行う。したがって、制御コンピュータ25は、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52の故障判定を行う故障判定部としても機能する。
The
制御コンピュータ25は、低温用温度センサ51からの検出信号を受信しなかったり、低温用温度センサ51により検出された温度検出値が異常値であったりすると、低温用温度センサ51が故障したと判定する。また、制御コンピュータ25は、高温用温度センサ52からの検出信号を受信しなかったり、高温用温度センサ52により検出された温度検出値が異常値であったりすると、高温用温度センサ52が故障したと判定する。
If the
ここで、低温上限値特性線L1と高温上限値特性線L11とが交差する温度と、低温下限値特性線L2と高温下限値特性線L12とが交差する温度との間に位置する温度の値を境界値T1とする。境界値T1は、低温領域と高温領域との境界となる温度の値である。低温用温度センサ51は、高温用温度センサ52よりも、低温領域において検出精度が高い。高温用温度センサ52は、低温用温度センサ51よりも、高温領域において検出精度が高い。境界値T1は、第1所定値Tx1以上であって、且つ第2所定値Tx2以下の温度の値である。
Here, the value of the temperature located between the temperature at which the low temperature upper limit value characteristic line L1 and the high temperature upper limit value characteristic line L11 intersect and the temperature at which the low temperature lower limit value characteristic line L2 and the high temperature lower limit value characteristic line L12 intersect. is the boundary value T1. The boundary value T1 is a temperature value that serves as a boundary between the low temperature region and the high temperature region. The low-
制御コンピュータ25のメモリ25aには、低温用温度センサ51が故障したと判定された場合に、境界値T1以下の高温用温度センサ52の検出値をメモリ25aに記憶された低温用補正係数を用いて補正する低温補正処理を実行するための低温補正プログラムが予め記憶されている。そして、制御コンピュータ25は、低温用温度センサ51が故障したと判定された場合に、メモリ25aに記憶されている低温補正プログラムを用いて、境界値T1以下の高温用温度センサ52の検出値をメモリ25aに記憶された低温用補正係数を用いて補正する低温補正処理を実行する。
In the
制御コンピュータ25のメモリ25aには、高温用温度センサ52が故障したと判定された場合に、境界値T1よりも高い低温用温度センサ51の検出値をメモリ25aに記憶された高温用補正係数を用いて補正する高温補正処理を実行するための高温補正プログラムが予め記憶されている。そして、制御コンピュータ25は、高温用温度センサ52が故障したと判定された場合に、メモリ25aに記憶されている高温補正プログラムを用いて、境界値T1よりも高い低温用温度センサ51の検出値をメモリ25aに記憶された高温用補正係数を用いて補正する高温補正処理を実行する。したがって、制御コンピュータ25は、低温補正処理及び高温補正処理を実行する温度検出値補正部としても機能する。
In the
図5(a)には、低温用温度センサ51によって検出された温度に関するアナログ信号をデジタル変換した結果(AD変換結果)と制御コンピュータ25によって算出された低温用温度センサ51による検出値とが対応付けられた正常時の低温用温度センサ用テーブルの一例を示している。ここで言う「正常時」とは、高温用温度センサ52が故障したと制御コンピュータ25によって判定されていないときを言う。図5(a)に示すように、低温用温度センサ用テーブルでは、制御コンピュータ25によって算出される低温用温度センサ51による検出値、つまり、低温用温度センサ51の検出値を「y」としている。メモリ25aには、正常時の低温用温度センサ用テーブルが予め記憶されている。
FIG. 5A shows the result of digital conversion (AD conversion result) of the analog signal related to the temperature detected by the low
なお、説明の都合上、図示は省略するが、高温用温度センサ52によって検出された温度に関するアナログ信号をデジタル変換した結果(AD変換結果)と制御コンピュータ25によって算出された高温用温度センサ52による検出値とが対応付けられた正常時の高温用温度センサ用テーブルもメモリ25aに予め記憶されている。ここで言う「正常時」とは、低温用温度センサ51が故障したと制御コンピュータ25によって判定されていないときを言う。高温用温度センサテーブルでは、制御コンピュータ25によって算出される高温用温度センサ52による検出値、つまり、高温用温度センサ52の検出値を「x」としている。
Although illustration is omitted for convenience of explanation, the result of digital conversion (AD conversion result) of the analog signal related to the temperature detected by the high
図5(b)には、制御コンピュータ25が、低温用温度センサ51が故障したと判定した場合において、高温用温度センサ52によって検出された温度に関するアナログ信号をデジタル変換した結果(AD変換結果)と制御コンピュータ25によって算出された低温用温度センサ51による検出値とが対応付けられた低温用温度センサ故障時用テーブルの一例を示している。図5(b)に示すように、低温用温度センサ故障時用テーブルでは、制御コンピュータ25により計算される低温用補正係数を「a」、「b」としている。メモリ25aには、低温用温度センサ故障時用テーブルが予め記憶されている。低温用補正係数は、境界値T1以下の温度範囲において、予め定められた区間の温度範囲毎に分けて設定されている。制御コンピュータ25は、低温領域における低温用温度センサ51による検出値と高温用温度センサ52による検出値との比較に基づいて、低温用補正係数を準備している。
FIG. 5B shows the result (AD conversion result) of digital conversion of the analog signal related to the temperature detected by the
なお、制御コンピュータ25が、高温用温度センサ52が故障したと判定した場合において、低温用温度センサ51によって検出された温度に関するアナログ信号をデジタル変換した結果(AD変換結果)と制御コンピュータ25によって算出された高温用温度センサ52による検出値とが対応付けられた高温用温度センサ故障時用テーブルもメモリ25aに予め記憶されている。高温用温度センサ故障時用テーブルでは、制御コンピュータ25により計算される高温用補正係数を「c」、「d」としている。メモリ25aには、高温用温度センサ故障時用テーブルが予め記憶されている。高温用補正係数は、境界値T1よりも高い温度範囲において、予め定められた区間の温度範囲毎に分けて設定されている。制御コンピュータ25は、高温領域における低温用温度センサ51による検出値と高温用温度センサ52による検出値との比較に基づいて、高温用補正係数を準備している。
In addition, when the
制御コンピュータ25のメモリ25aには、以下の(式1)が予め記憶されている。
The
また、制御コンピュータ25のメモリ25aには、以下の(式2)、及び(式3)が予め記憶されている。
In addition, the
また、制御コンピュータ25のメモリ25aには、以下の(式4)が予め記憶されている。
Further, the
また、制御コンピュータ25のメモリ25aには、以下の(式5)、及び(式6)が予め記憶されている。
In addition, the
ここで、例えば、境界値T1以下の温度範囲において、低温用温度センサ51による検出値と高温用温度センサ52による検出値との差が、低温上限値特性線L1に示される上限値と高温下限値特性線L12に示される下限値との差よりも大きい値であったとする。また、例えば、境界値T1以下の温度範囲において、低温用温度センサ51による検出値と高温用温度センサ52による検出値との差が、高温上限値特性線L11に示される上限値と低温下限値特性線L2に示される下限値との差よりも大きい値であったとする。さらに、例えば、境界値T1よりも高い温度範囲において、低温用温度センサ51による検出値と高温用温度センサ52による検出値との差が、低温上限値特性線L1に示される上限値と高温下限値特性線L12に示される下限値との差よりも大きい値であったとする。また、例えば、境界値T1よりも高い温度範囲において、低温用温度センサ51による検出値と高温用温度センサ52による検出値との差が、高温上限値特性線L11に示される上限値と低温下限値特性線L2に示される下限値との差よりも大きい値であったとする。これらの場合、低温用温度センサ51又は高温用温度センサ52による検出値が異常値であるため、制御コンピュータ25は、メモリ25aに記憶されている低温用補正係数計算プログラムを用いた低温用補正係数の算出、又はメモリ25aに記憶されている高温用補正係数計算プログラムを用いた高温用補正係数の算出を停止する。つまり、これらの場合以外では、制御コンピュータ25は、メモリ25aに記憶されている低温用補正係数計算プログラムを用いた低温用補正係数の算出、又はメモリ25aに記憶されている高温用補正係数計算プログラムを用いた高温用補正係数の算出を常に行っている。
Here, for example, in the temperature range equal to or lower than the boundary value T1, the difference between the detected value by the low
低温用補正係数を評価する低温用補正係数評価値を「Ry2」とし、高温用補正係数を評価する高温用補正係数評価値を「Rx2」とする。制御コンピュータ25のメモリ25aには、低温用補正係数評価値を、以下の(式7)によって算出する低温用補正係数評価値算出プログラムが予め記憶されている。さらに、制御コンピュータ25のメモリ25aには、高温用補正係数評価値を、以下の(式8)によって算出する高温用補正係数評価値算出プログラムが予め記憶されている。
The low temperature correction coefficient evaluation value for evaluating the low temperature correction coefficient is “Ry 2 ”, and the high temperature correction coefficient evaluation value for evaluating the high temperature correction coefficient is “Rx 2 ”. The
そして、メモリ25aは、制御コンピュータ25によって算出された低温用補正係数評価値又は高温用補正係数評価値が「1」に近いほど、低温用補正係数又は高温用補正係数を更新する補正係数更新処理を実行する。制御コンピュータ25は、予め定められた区間の温度範囲毎で(式7)又は(式8)によって低温用補正係数評価値又は高温用補正係数評価値を常に算出する。そして、メモリ25aは、制御コンピュータ25により算出された低温用補正係数評価値又は高温用補正係数評価値が、これまでに記憶されていた低温用補正係数評価値又は高温用補正係数評価値よりも「1」に近ければ、補正係数更新処理を実行し、低温用補正係数又は高温用補正係数を、そのときに算出された低温用補正係数又は高温用補正係数に更新する。
Then, the
次に、本実施形態の作用について説明する。
図6(a)には、制御コンピュータ25により低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52が故障していないと判定されている場合、つまり、電動圧縮機10の通常運転時において、電動圧縮機10が運転可能な温度範囲を示している。また、図6(b)には、制御コンピュータ25により低温用温度センサ51が故障したと判定された場合での電動圧縮機10が運転可能な温度範囲を示している。さらに、図6(c)には、制御コンピュータ25により高温用温度センサ52が故障したと判定された場合での電動圧縮機10が運転可能な温度範囲を示している。
Next, the operation of this embodiment will be described.
FIG. 6A shows that when the
制御コンピュータ25は、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が少なくとも第1所定値Tx1以下の場合に、低温用温度センサ51による検出値を用い、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が動作保証温度範囲内であるか否かを判断する。また、制御コンピュータ25は、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が少なくとも第2所定値Tx2よりも高い場合には、高温用温度センサ52による検出値を用い、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が動作保証温度範囲内であるか否かを判断する。これによれば、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が、低温領域にある動作保証温度範囲の下限値Tminから高温領域にある動作保証温度範囲の上限値Tmaxまで幅広く、且つ精度良く検出され、図6(a)に示すように、電動圧縮機10の運転可能な温度範囲を、各スイッチング素子Qu1~Qw2の動作保証温度範囲の下限値Tminから上限値Tmaxまでの範囲に極力近付けることが可能となる。そして、制御コンピュータ25は、高温用温度センサ52による検出値が上限値Tmaxよりも高い場合、もしくは低温用温度センサ51による検出値が下限値Tminよりも低い場合に、各スイッチング素子Qu1~Qw2のスイッチング動作を停止する。
When the temperature of each of the switching elements Qu1 to Qw2 is at least the first predetermined value Tx1 or less, the
例えば、制御コンピュータ25が、低温用温度センサ51が故障したと判定した場合を考える。この場合、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が少なくとも第1所定値Tx1以下の場合であっても、高温用温度センサ52による検出値を用いると、第1所定値Tx1以下の温度範囲において各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度を精度良く検出することができない虞がある。その結果、各スイッチング素子Qu1~Qw2の実際の温度が動作保証温度範囲内であるにもかかわらず、制御コンピュータ25が、動作保証温度範囲内ではないと判断して、各スイッチング素子Qu1~Qw2のスイッチング動作を停止してしまう場合がある。これにより、図6(b)において二点鎖線で示すように、各スイッチング素子Qu1~Qw2の動作保証温度範囲の下限値Tminに対する公差A1が拡大し、電動圧縮機10の運転可能な温度範囲が狭くなる。
For example, consider a case where the
そこで、本実施形態において、制御コンピュータ25は、低温用温度センサ51が故障したと判定された場合には、メモリ25aに記憶された低温用補正係数を用いて、境界値T1以下の高温用温度センサ52の検出値を補正する低温補正処理を実行する。これにより、境界値T1以下の高温用温度センサ52の検出値と各スイッチング素子Qu1~Qw2の実際の温度との誤差の上限値及び下限値が、低温上限値特性線L1及び低温下限値特性線L2それぞれに示される上限値及び下限値に近付く。したがって、低温用温度センサ51が故障したとしても、高温用温度センサ52によって境界値T1以下の温度が精度良く検出される。そして、図6(b)において実線で示すように、低温補正処理実行後の各スイッチング素子Qu1~Qw2の動作保証温度範囲の下限値Tminに対する公差A11が、低温補正処理実行前の各スイッチング素子Qu1~Qw2の動作保証温度範囲の下限値Tminに対する公差A1よりも狭くなる。その結果、低温用温度センサ51が故障したとしても、電動圧縮機10の運転可能な温度範囲が広く確保される。制御コンピュータ25は、低温用温度センサ51の故障時において、高温用温度センサ52による検出値に低温用補正係数を用いて補正した値が下限値Tminよりも低い場合に、各スイッチング素子Qu1~Qw2のスイッチング動作を停止する。
Therefore, in this embodiment, when it is determined that the
例えば、制御コンピュータ25が、高温用温度センサ52が故障したと判定した場合を考える。この場合、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が少なくとも第2所定値Tx2よりも高い場合であっても、低温用温度センサ51による検出値を用いると、第2所定値Tx2よりも高い温度範囲において各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度を精度良く検出することができない虞がある。その結果、各スイッチング素子Qu1~Qw2の実際の温度が動作保証温度範囲内であるにもかかわらず、制御コンピュータ25が、動作保証温度範囲内ではないと判断して、各スイッチング素子Qu1~Qw2のスイッチング動作を停止してしまう場合がある。これにより、図6(c)において二点鎖線で示すように、各スイッチング素子Qu1~Qw2の動作保証温度範囲の上限値Tmaxに対する公差A2が拡大し、電動圧縮機10の運転可能な温度範囲が狭くなる。
For example, consider a case where the
そこで、本実施形態において、制御コンピュータ25は、高温用温度センサ52が故障したと判定された場合には、メモリ25aに記憶された高温用補正係数を用いて、境界値T1よりも高い低温用温度センサ51の検出値を補正する高温補正処理を実行する。これにより、境界値T1よりも高い低温用温度センサ51の検出値と各スイッチング素子Qu1~Qw2の実際の温度との誤差の上限値及び下限値が、高温上限値特性線L11及び高温下限値特性線L12それぞれに示される上限値及び下限値に近付く。したがって、高温用温度センサ52が故障したとしても、低温用温度センサ51によって境界値T1よりも高い温度が精度良く検出される。そして、図6(c)において実線で示すように、高温補正処理実行後の各スイッチング素子Qu1~Qw2の動作保証温度範囲の上限値Tmaxに対する公差A12が、高温補正処理実行前の各スイッチング素子Qu1~Qw2の動作保証温度範囲の上限値Tmaxに対する公差A2よりも狭くなる。その結果、高温用温度センサ52が故障したとしても、電動圧縮機10の運転可能な温度範囲が広く確保される。制御コンピュータ25は、高温用温度センサ52の故障時において、低温用温度センサ51による検出値に高温用補正係数を用いて補正した値が上限値Tmaxよりも高い場合に、各スイッチング素子Qu1~Qw2のスイッチング動作を停止する。
Therefore, in the present embodiment, when it is determined that the high-
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度を、低温領域にある動作保証温度範囲の下限値Tminから高温領域にある動作保証温度範囲の上限値Tmaxまで幅広く、且つ精度良く検出することができる。また、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52の一方が故障した場合に、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52の他方のみを用いて各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度を検出するにあたり、精度良く検出することができる。より具体的には、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52の一方が故障した場合に、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52の他方のみを用いて各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度を検出しても、精度良く検出することができない温度範囲が存在してしまうことが回避される。その結果、各スイッチング素子Qu1~Qw2の実際の温度が動作保証温度範囲内であるにもかかわらず、制御コンピュータ25が、動作保証温度範囲内ではないと判断して、各スイッチング素子Qu1~Qw2のスイッチング動作を停止してしまうことが無い。したがって、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52の一方が故障したとしても、電動圧縮機10の運転可能な温度範囲を広く確保することができる。
The following effects can be obtained in the above embodiment.
(1) The temperature of each of the switching elements Qu1 to Qw2 can be detected widely and accurately from the lower limit Tmin of the guaranteed operating temperature range in the low temperature region to the upper limit Tmax of the guaranteed operating temperature range in the high temperature region. Further, when one of the low-
(2)制御コンピュータ25は、低温上限値特性線L1、低温下限値特性線L2、高温上限値特性線L11、及び高温下限値特性線L12を用いて、低温用補正係数及び高温用補正係数をそれぞれ算出する。これによれば、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52の一方が故障した場合に、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52の他方のみを用いて各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度を検出するにあたり、より精度良く検出できる。
(2) The
(3)制御コンピュータ25は、(式1)~(式6)から低温用補正係数及び高温用補正係数を算出する。これによれば、低温用補正係数及び高温用補正係数をより好適に算出でき、低温用温度センサ51の検出値、及び高温用温度センサ52の検出値を好適に補正することができる。
(3) The
(4)メモリ25aが補正係数更新処理を実行することにより、低温用補正係数及び高温用補正係数を信頼性の高い値とすることができ、メモリ25aに記憶された低温用補正係数及び高温用補正係数を用いて、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度をさらに精度良く検出することができる。
(4) The low temperature correction coefficient and the high temperature correction coefficient can be set to highly reliable values by the
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 It should be noted that the above embodiment can be implemented with the following modifications. The above embodiments and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.
○ 実施形態において、各スイッチング素子Qu1~Qw2の温度が動作保証温度範囲内であるか否かを判断するために用いられる検出値として、低温用温度センサ51による検出値を用いるか、もしくは高温用温度センサ52による検出値を用いるかを選択する条件となる所定値にヒステリシスを持たせなくてもよい。
○ In the embodiment, as a detection value used to determine whether the temperature of each of the switching elements Qu1 to Qw2 is within the operation guarantee temperature range, the detection value by the
○ 実施形態において、制御コンピュータ25が低温用補正係数及び高温用補正係数を算出し、低温用温度センサ51の検出値、及び高温用温度センサ52の検出値を補正する方法としては、(式1)~(式6)に限定されない。
○ In the embodiment, as a method for the
○ 実施形態において、制御コンピュータ25は、メモリ25aが、補正係数更新処理を実行することが不可能な構成であってもよい。
○ 実施形態において、低温用補正係数が、境界値T1以下の温度範囲において、予め定められた区間の温度範囲毎に分けて設定されていなくてもよい。
O In the embodiment, the
O In the embodiment, the low-temperature correction coefficient need not be set separately for each temperature range of predetermined sections in the temperature range equal to or lower than the boundary value T1.
○ 実施形態において、高温用補正係数が、境界値T1よりも高い温度範囲において、予め定められた区間の温度範囲毎に分けて設定されていなくてもよい。
○ 実施形態において、低温用温度センサ51及び高温用温度センサ52は、各スイッチング素子Qu1~Qw2をモジュール化したパワーモジュールに内蔵されていてもよい。
(circle) in embodiment, the correction coefficient for high temperatures does not need to be set separately for every temperature range of a predetermined area in the temperature range higher than the boundary value T1.
O In the embodiment, the low-
○ 実施形態において、電動圧縮機10は、例えば、インバータ23が、ハウジング11に対して回転軸14の径方向外側に配置されている構成であってもよい。要は、圧縮部15、モータ16、及びインバータ23が、この順で、回転軸14の回転軸線方向に並設されていなくてもよい。
O In the embodiment, the
○ 実施形態において、圧縮部15は、スクロール式に限らず、例えば、ピストン式やベーン式等であってもよい。
○ 実施形態において、電動圧縮機10は、車両空調装置21を構成していたが、これに限らず、例えば、電動圧縮機10は、燃料電池車に搭載されており、燃料電池に供給される流体としての空気を圧縮部15により圧縮するものであってもよい。
(circle) in embodiment, the
○ In the embodiment, the
Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2…スイッチング素子、10…電動圧縮機、15…圧縮部、16…モータ、23…インバータ、24…インバータ回路、25…制御コンピュータ、25a…メモリ、51…低温用温度センサ、52…高温用温度センサ。
Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1, Qw2...switching
Claims (4)
前記圧縮部を駆動するモータと、
前記モータを駆動するインバータと、備え、
前記インバータは、スイッチング動作を行うスイッチング素子を有するインバータ回路と、
前記インバータ回路の制御を行う制御部と、を有する電動圧縮機において、
前記インバータは、前記スイッチング素子の温度を検出する低温用温度センサ及び高温用温度センサを備え、
前記低温用温度センサは、前記高温用温度センサよりも、低温領域において検出精度が高く、
前記高温用温度センサは、前記低温用温度センサよりも、高温領域において検出精度が高く、
前記制御部は、前記高温用温度センサによる検出値が上限値よりも高い場合、もしくは前記低温用温度センサによる検出値が下限値よりも低い場合に、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止し、
前記制御部は、前記低温領域における前記低温用温度センサによる検出値と前記高温用温度センサによる検出値との比較に基づいて、低温用補正係数を準備し、
前記制御部は、前記高温領域における前記低温用温度センサによる検出値と前記高温用温度センサによる検出値との比較に基づいて、高温用補正係数を準備し、
前記制御部は、前記低温用温度センサの故障時において、前記高温用温度センサによる検出値に前記低温用補正係数を用いて補正した値が前記下限値よりも低い場合に、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止し、
前記制御部は、前記高温用温度センサの故障時において、前記低温用温度センサによる検出値に前記高温用補正係数を用いて補正した値が前記上限値よりも高い場合に、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止することを特徴とする電動圧縮機。 a compression section for compressing a fluid;
a motor that drives the compression unit;
an inverter that drives the motor,
The inverter includes an inverter circuit having a switching element that performs a switching operation;
In an electric compressor having a control unit that controls the inverter circuit,
The inverter includes a low-temperature temperature sensor and a high-temperature temperature sensor that detect the temperature of the switching element,
The low-temperature temperature sensor has higher detection accuracy in a low-temperature region than the high-temperature temperature sensor,
The high-temperature temperature sensor has higher detection accuracy in a high-temperature region than the low-temperature temperature sensor,
The control unit stops switching operation of the switching element when a value detected by the high-temperature temperature sensor is higher than an upper limit value or when a detection value by the low-temperature temperature sensor is lower than a lower limit value,
The control unit prepares a correction coefficient for low temperature based on a comparison between a value detected by the temperature sensor for low temperature and a value detected by the temperature sensor for high temperature in the low temperature region,
The control unit prepares a correction coefficient for high temperature based on a comparison between a value detected by the temperature sensor for low temperature and a value detected by the temperature sensor for high temperature in the high temperature region,
The controller controls switching of the switching element when the value detected by the high-temperature temperature sensor is corrected using the low-temperature correction coefficient and is lower than the lower limit value when the low-temperature temperature sensor fails. stop working,
When the high-temperature temperature sensor fails and the value detected by the low-temperature temperature sensor is corrected using the high-temperature correction coefficient, the control unit switches the switching element. An electric compressor characterized by stopping operation.
前記スイッチング素子の各温度に対して、前記低温用温度センサの検出値の正の最大誤差を示す低温上限値特性線、前記低温用温度センサの検出値の負の最大誤差を示す低温下限値特性線、前記高温用温度センサの検出値の正の最大誤差を示す高温上限値特性線、及び前記高温用温度センサの検出値の負の最大誤差を示す高温下限値特性線をそれぞれ記憶する特性線記憶部と、
前記高温用温度センサの検出値の正負の最大誤差が、前記低温上限値特性線及び前記低温下限値特性線にそれぞれ近付くように、前記低温用補正係数を計算する低温用補正係数計算部と、
前記低温用温度センサの検出値の正負の最大誤差が、前記高温上限値特性線及び前記高温下限値特性線にそれぞれ近付くように、前記高温用補正係数を計算する高温用補正係数計算部と、
前記低温用補正係数及び前記高温用補正係数を記憶する補正係数記憶部と、
前記低温用温度センサ及び前記高温用温度センサの故障判定を行う故障判定部と、
前記低温上限値特性線と前記高温上限値特性線とが交差する温度と、前記低温下限値特性線と前記高温下限値特性線とが交差する温度との間に位置する温度の値を、前記低温領域と前記高温領域との境界となる境界値とすると、前記故障判定部により前記低温用温度センサが故障したと判定された場合に、前記境界値以下の前記高温用温度センサの検出値を前記補正係数記憶部に記憶された前記低温用補正係数を用いて補正し、前記故障判定部により前記高温用温度センサが故障したと判定された場合に、前記境界値よりも高い前記低温用温度センサの検出値を前記補正係数記憶部に記憶された前記高温用補正係数を用いて補正する温度検出値補正部と、を有していることを特徴とする請求項1に記載の電動圧縮機。 The control unit
A low temperature upper limit characteristic line indicating the maximum positive error of the detection value of the low temperature sensor, and a low temperature lower limit characteristic indicating the maximum negative error of the detection value of the low temperature sensor for each temperature of the switching element. a high temperature upper limit value characteristic line indicating the maximum positive error of the detection value of the high temperature temperature sensor; and a high temperature lower limit value characteristic line indicating the maximum negative error of the detection value of the high temperature temperature sensor. a storage unit;
a low temperature correction coefficient calculation unit that calculates the low temperature correction coefficient so that the maximum positive and negative error of the detection value of the high temperature sensor approaches the low temperature upper limit value characteristic line and the low temperature lower limit value characteristic line, respectively;
a high temperature correction coefficient calculation unit that calculates the high temperature correction coefficient so that the maximum positive and negative error of the detected value of the low temperature temperature sensor approaches the high temperature upper limit value characteristic line and the high temperature lower limit value characteristic line, respectively;
a correction coefficient storage unit that stores the correction coefficient for low temperature and the correction coefficient for high temperature;
a failure determination unit that performs failure determination of the low-temperature temperature sensor and the high-temperature temperature sensor;
The value of the temperature located between the temperature at which the low temperature upper limit value characteristic line and the high temperature upper limit value characteristic line intersect and the temperature at which the low temperature lower limit value characteristic line and the high temperature lower limit value characteristic line intersect Assuming that a boundary value serving as a boundary between the low temperature region and the high temperature region is determined by the failure determination unit that the low temperature temperature sensor has failed, the detection value of the high temperature temperature sensor that is equal to or less than the boundary value is set to Correction is performed using the low temperature correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit, and when the failure determination unit determines that the high temperature sensor has failed, the low temperature temperature higher than the boundary value 2. The electric compressor according to claim 1, further comprising a temperature detection value correction unit that corrects the detection value of the sensor using the high temperature correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit. .
前記低温用温度センサの検出値を「y」とし、
前記低温用補正係数を「a」、「b」とし、
前記高温用補正係数を「c」、「d」とすると、
前記温度検出値補正部は、前記高温用温度センサの検出値を以下の(式1)によって「x´」へ補正し、
Let the detection value of the low-temperature temperature sensor be "y",
Let the correction coefficients for low temperature be "a" and "b",
Assuming that the correction coefficients for high temperature are "c" and "d",
The temperature detection value correction unit corrects the detection value of the high temperature temperature sensor to "x'" by the following (Equation 1),
前記制御部は、前記低温用補正係数評価値を、以下の(式7)によって算出し、前記高温用補正係数評価値を以下の(式8)によって算出する評価値算出部をさらに備え、
The control unit further includes an evaluation value calculation unit that calculates the low temperature correction coefficient evaluation value by the following (Equation 7), and calculates the high temperature correction coefficient evaluation value by the following (Equation 8),
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