JP3265994B2 - Drive device for electric compressor - Google Patents
Drive device for electric compressorInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電動コンプレッサの
駆動装置、特に、電圧変動の大きな電源においても電動
コンプレッサの安定した駆動を可能とする、電気自動車
またはハイブリッド電気自動車に好適な電動コンプレッ
サの駆動装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving device for an electric compressor, and more particularly, to a driving device for an electric compressor suitable for an electric vehicle or a hybrid electric vehicle, which enables stable driving of the electric compressor even with a power supply having a large voltage fluctuation. It is about.
【0002】[0002]
【従来の技術】図8に、直流電源を用いた従来の電動コ
ンプレッサ駆動装置のブロック図の一例を示す。この電
動コンプレッサの駆動装置は、バッテリ11と、直流交
流変換回路13と、電圧ゾーン検出部15と、パルス幅
制御部17と、過電流保護回路20とから構成される。
直流交流変換回路13は、電源電圧であるバッテリ11
からの直流電圧を矩形パルス列からなる三相疑似交流電
圧に変換し、電動コンプレッサ21に印加する。電圧ゾ
ーン検出部15は、電圧の検出時において、複数の電圧
検出範囲を設定し、入力される直流電圧が所定の電圧範
囲の中のどの電圧範囲(以下、「電圧ゾーン」と称
す。)にあるかを検出する。過電流保護回路21は、直
流交流変換回路13に流れる電流の最大値を制限する。
電動コンプレッサ21に印加される交流電圧の平均値お
よび実効値は、電動コンプレッサ21に印加される三相
疑似交流電圧を構成するパルス列の各パルスのパルス幅
を変更することにより制御される。パルス幅制御部17
は、電圧ゾーン検出部15からの検出結果に基づき、電
源電圧の変動に応じて、疑似交流電圧のパルス幅を制御
するための制御信号を直流交流変換回路13に出力す
る。2. Description of the Related Art FIG. 8 shows an example of a block diagram of a conventional electric compressor driving device using a DC power supply. The drive device for the electric compressor includes a battery 11, a DC / AC conversion circuit 13, a voltage zone detection unit 15, a pulse width control unit 17, and an overcurrent protection circuit 20.
The DC / AC conversion circuit 13 includes a battery 11 that is a power supply voltage.
Is converted into a three-phase pseudo AC voltage composed of a rectangular pulse train and applied to the electric compressor 21. The voltage zone detection unit 15 sets a plurality of voltage detection ranges at the time of voltage detection, and the input DC voltage falls within any of a predetermined voltage range (hereinafter, referred to as a “voltage zone”). Detect if there is. The overcurrent protection circuit 21 limits the maximum value of the current flowing through the DC / AC conversion circuit 13.
The average value and the effective value of the AC voltage applied to the electric compressor 21 are controlled by changing the pulse width of each pulse of a pulse train constituting the three-phase pseudo AC voltage applied to the electric compressor 21. Pulse width control unit 17
Outputs a control signal for controlling the pulse width of the pseudo AC voltage to the DC / AC conversion circuit 13 in accordance with the fluctuation of the power supply voltage based on the detection result from the voltage zone detection unit 15.
【0003】このような電動コンプレッサ駆動装置をエ
アコンに用いた電気自動車またはハイブリッド電気自動
車において、電源電圧は、家庭用商用電源に比べ変動が
非常に大きく、例えば、車が加速した時は走行用モータ
に大きな負荷電流が流れることから、電源電圧が低下
し、減速した時は走行用モータからの回生電流により電
源電圧が上昇する。また、電動コンプレッサは走行用モ
ータと電源を共用するため、電動コンプレッサのモータ
に対する印加電圧も車の走行状態により大きく変動す
る。その結果、電動コンプレッサのモータがDCブラシ
レス方式のセンサレスモータの場合、定常運転時には電
源電圧の変動に伴い、電源電圧低下時には回転数が下が
り、電源電圧上昇時には回転数が上がるという問題があ
った。また、起動時には過励磁(電圧上昇時)や過負荷
(電圧下降時)の状態となり過電流保護が作動してしま
うという問題があった。同様に、電動コンプレッサのモ
ータがインダクションモータの場合にも、過励磁(電圧
上昇時)や過負荷(電圧下降時)の状態となり過電流保
護回路が動作してしまうという問題があった。In an electric vehicle or a hybrid electric vehicle using such an electric compressor driving device as an air conditioner, the power supply voltage fluctuates much more than that of a commercial power supply for home use. Since a large load current flows, the power supply voltage decreases, and when the vehicle decelerates, the power supply voltage increases due to a regenerative current from the traveling motor. Further, since the electric compressor shares the power supply with the traveling motor, the voltage applied to the motor of the electric compressor also fluctuates greatly depending on the traveling state of the vehicle. As a result, when the motor of the electric compressor is a DC brushless sensorless motor, there is a problem that the rotation speed decreases when the power supply voltage decreases and the rotation speed increases when the power supply voltage increases, due to fluctuations in the power supply voltage during steady operation. In addition, at the time of startup, there is a problem that an over-excitation (when a voltage rises) or an overload (when a voltage falls) occurs and the overcurrent protection is activated. Similarly, when the motor of the electric compressor is an induction motor, there is a problem that the overcurrent protection circuit is activated due to overexcitation (when the voltage rises) or overload (when the voltage falls).
【0004】このような問題を解決するため、従来の駆
動装置においては、電圧ゾーン検出部15において、入
力電圧の電圧ゾーンを検出し、その電圧ゾーンに応じて
パルス幅制御部17により、疑似交流電圧の矩形パルス
のパルス幅を変更することにより電動コンプレッサ21
に印加する電圧の平均電圧が一定になるように制御して
いる。In order to solve such a problem, in a conventional driving device, a voltage zone detecting section 15 detects a voltage zone of an input voltage, and a pulse width control section 17 performs a pseudo AC switching according to the voltage zone. By changing the pulse width of the rectangular pulse of the voltage, the electric compressor 21
Is controlled so that the average voltage of the voltages applied to the first and second terminals is constant.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図10(a)に、従来
の駆動装置において、バッテリ11から出力される電源
電圧が電圧の高いゾーンから低いゾーンへ変動し、それ
に伴いパルス幅を急激に変化させた時の電動コンプレッ
サ21の電流の変化を示す。また、その時の電動コンプ
レッサ21のトルクの時間変化を図10(b)に示す。
従来の電動コンプレッサ21の駆動装置においては、電
源電圧の電圧ゾーンが切り変わった際に、急激にパルス
幅を変化させると、電動コンプレッサ21の電流の過渡
的な増減により図10(a)に示されるようなピークが
発生し、それにより過電流保護回路20が動作し、電動
コンプレッサ21が停止したり、また図10(b)に示
されるような急激なモータトルクの増減により、電動コ
ンプレッサ21の機械的な部分の耐久性が低下したりす
るという問題があった。FIG. 10 (a) shows that in the conventional driving device, the power supply voltage output from the battery 11 fluctuates from a high voltage zone to a low voltage zone, and the pulse width rapidly changes accordingly. The change of the electric current of the electric compressor 21 at the time of being performed is shown. FIG. 10B shows the time change of the torque of the electric compressor 21 at that time.
In the drive device of the conventional electric compressor 21, when the voltage zone of the power supply voltage is changed, if the pulse width is changed rapidly, the current of the electric compressor 21 transiently increases and decreases as shown in FIG. As a result, the overcurrent protection circuit 20 operates, the electric compressor 21 stops, or the motor torque suddenly increases or decreases as shown in FIG. There is a problem that the durability of the mechanical part is reduced.
【0006】本発明は、上記問題を解決すべくなされた
ものであり、その目的とするところは、電源電圧の大き
な変動に対して安定して電動コンプレッサを動作させる
電動コンプレッサの駆動装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide an electric compressor driving device which operates an electric compressor stably with respect to a large fluctuation of a power supply voltage. It is in.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る電動コンプ
レッサの駆動装置は、電動コンプレッサと、直流電圧を
発生する電圧電源と、前記直流電圧を矩形パルスからな
る疑似交流電圧に変換し前記電動コンプレッサに印加す
る直流交流変換手段と、前記直流電圧の値が所定の電圧
範囲のうちいずれの電圧範囲に属するかを検出し検出信
号を出力する電圧検出手段と、前記疑似交流電圧の平均
値または実効値を変化させるために前記パルスのパルス
幅を制御するパルス幅制御手段とを有する電動コンプレ
ッサの駆動装置において、前記パルス幅制御手段が、前
記パルスのパルス幅を、前記検出信号に基づき検出され
た前記電圧範囲に応じた所定値になるように所定の補正
時間毎に段階的に補正するパルス幅補正遅延手段を備え
る。A drive device for an electric compressor according to the present invention comprises an electric compressor, a voltage power supply for generating a DC voltage, and the DC compressor for converting the DC voltage into a pseudo AC voltage comprising rectangular pulses. DC-to-AC converter means, a voltage detection means for detecting which of the predetermined voltage ranges the DC voltage belongs to and outputting a detection signal, and an average value or an effective value of the pseudo AC voltage. A pulse width control unit that controls a pulse width of the pulse to change a value, wherein the pulse width control unit detects the pulse width of the pulse based on the detection signal. A pulse width correction delay unit that performs a step-by-step correction at predetermined correction times so as to have a predetermined value corresponding to the voltage range.
【0008】好ましくは、前記電動コンプレッサの駆動
装置において、前記パルス幅補正遅延手段は、前記疑似
交流電圧の平均値または実効値を上昇させる方向に補正
するときは前記補正時間を長くし、前記疑似交流電圧の
平均値または実効値を下降させる方向に補正するときは
前記補正時間を短くする。Preferably, in the electric compressor driving device, the pulse width correction delay means increases the correction time when correcting in a direction to increase the average value or the effective value of the pseudo AC voltage, and increases the pseudo time. The correction time is shortened when correcting in a direction in which the average value or the effective value of the AC voltage is decreased.
【0009】本発明の電動コンプレッサの駆動装置にお
いて、電圧検出手段により直流電圧電源の電圧が所定の
電圧範囲毎に検出される。パルス幅補正遅延手段によ
り、この検出された電圧範囲に応じた所定値になるよう
に、パルス幅が補正される。この際、パルス幅は所定時
間経過後に所定値になるようにするため、段階的に補正
される。これにより、電動コンプレッサに印加される電
圧は徐々に補正される。In the driving device for an electric compressor according to the present invention, the voltage of the DC voltage power supply is detected by the voltage detecting means for each predetermined voltage range. The pulse width is corrected by the pulse width correction delay means so that the pulse width becomes a predetermined value corresponding to the detected voltage range. At this time, the pulse width is corrected stepwise so that the pulse width becomes a predetermined value after a predetermined time has elapsed. Thereby, the voltage applied to the electric compressor is gradually corrected.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を用いて本発明
に係る電動コンプレッサ駆動装置の実施形態を説明す
る。本実施形態の電動コンプレッサの駆動装置は、電源
電圧の変動に伴い電動コンプレッサに対する印加電圧が
変動した時に、この印加電圧を緩やかに補正する機能を
有する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an electric compressor driving device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drive device of the electric compressor according to the present embodiment has a function of gradually correcting the applied voltage when the voltage applied to the electric compressor fluctuates due to the fluctuation of the power supply voltage.
【0011】図1に本実施形態における電動コンプレッ
サの駆動装置のブロック図を示す。本実施形態の駆動装
置は、バッテリ11と、直流交流変換回路13と、電圧
ゾーン検出部16と、パルス幅制御部18とからなる。
パルス幅制御部18は、パルス幅補正遅延部19を備え
る。FIG. 1 shows a block diagram of a driving device for an electric compressor according to this embodiment. The drive device according to the present embodiment includes a battery 11, a DC / AC converter 13, a voltage zone detector 16, and a pulse width controller 18.
The pulse width control section 18 includes a pulse width correction delay section 19.
【0012】電圧ゾーン検出部16は、バッテリ11の
電圧を所定の電圧ゾーン(電圧範囲)毎に検出し、バッ
テリ11の電圧がどのゾーンにあるかを特定する検出結
果をパルス幅制御部18に出力する。パルス幅制御部1
8は、電圧ゾーン検出部からの検出結果に基づいて、電
動コンプレッサ21に印加する電圧のパルス幅を制御す
るための信号を直流交流変換回路13に出力する。直流
交流変換回路13は、バッテリ11からの直流電圧を、
パルス幅制御部18からの制御信号に基づいてパルス幅
が制御された矩形パルス列からなる三相疑似交流電圧に
変換して電動コンプレッサ21に印加する。The voltage zone detecting section 16 detects the voltage of the battery 11 for each predetermined voltage zone (voltage range), and sends a detection result for specifying which zone the voltage of the battery 11 is in to the pulse width control section 18. Output. Pulse width control unit 1
8 outputs a signal for controlling the pulse width of the voltage applied to the electric compressor 21 to the DC / AC conversion circuit 13 based on the detection result from the voltage zone detection unit. The DC / AC converter 13 converts the DC voltage from the battery 11
Based on a control signal from the pulse width control unit 18, the voltage is converted into a three-phase pseudo AC voltage composed of a rectangular pulse train whose pulse width is controlled and applied to the electric compressor 21.
【0013】図2に、本実施形態の電圧ゾーン検出部1
6の回路図を示す。電圧ゾーン検出部16は、ウインド
コンパレータ25と、ウインドコンパレータ25の出力
をバッテリ11の電圧すなわち電源電圧から絶縁するた
めの絶縁回路27とからなる。絶縁回路27は、ホトカ
プラ40、41により構成される。ウインドコンパレー
タ25は、コンパレータ30,31と、抵抗33〜37
とから図2のような接続関係で構成される。それぞれの
コンパレータ30、31の+入力端子には、基準電圧と
して、抵抗33〜35により分圧された電圧が入力され
ており、−入力端子には、バッテリ11からの電圧が入
力されている。抵抗33〜35の値はそれぞれウインド
コンパレータ25で検出される電圧範囲により決定され
る。コンパレータ30、31の出力は、それぞれホトカ
プラ40、41に入力される。本実施形態では、後述す
るように3つの電圧ゾーンに分けて電圧の検出を行う。
図3に、それぞれの電圧ゾーンに対する、電圧ゾーン検
出部16の出力を示す。図3に示されるように、出力1
および出力2により、電源電圧がどの電圧ゾーンにある
かが判断できる。FIG. 2 shows a voltage zone detector 1 according to the present embodiment.
6 is a circuit diagram. The voltage zone detector 16 includes a window comparator 25 and an insulating circuit 27 for insulating the output of the window comparator 25 from the voltage of the battery 11, that is, the power supply voltage. The insulation circuit 27 includes photocouplers 40 and 41. The window comparator 25 includes comparators 30 and 31 and resistors 33 to 37.
And the connection relationship as shown in FIG. Voltages divided by the resistors 33 to 35 are input to the + input terminals of the comparators 30 and 31 as reference voltages, and the voltage from the battery 11 is input to the − input terminals. The values of the resistors 33 to 35 are determined by the voltage ranges detected by the window comparator 25, respectively. Outputs of the comparators 30 and 31 are input to photocouplers 40 and 41, respectively. In the present embodiment, voltage detection is performed in three voltage zones as described later.
FIG. 3 shows the output of the voltage zone detector 16 for each voltage zone. As shown in FIG.
The output 2 determines which voltage zone the power supply voltage is in.
【0014】本実施形態では、3つの電圧ゾーンに分割
して電圧の検出を行っている。それぞれのゾーンの範囲
は、それぞれのゾーンの中心値から±10%の範囲内に
なるように設定される。本実施形態では、ゾーンBの中
心電圧値を300Vとするため、ゾーンBの電圧範囲は
270V〜330Vとなる。したがって、ゾーンAの中
心電圧値から+10%の値が270Vとなるように、中
心電圧値を求めると245Vとなり、これがゾーンAの
中心電圧値となる。同様にしてゾーンCの中心電圧値は
367Vとなる。尚、本実施形態においては、説明の便
宜上、3つの電圧ゾーンに対して入力電圧の検出を行う
ようにしているが、より多くの電圧ゾーンを設定し、よ
り細かく電圧の検出を行ってもよい。In this embodiment, the voltage is detected by dividing the voltage into three voltage zones. The range of each zone is set to be within ± 10% from the center value of each zone. In the present embodiment, since the center voltage value of the zone B is 300 V, the voltage range of the zone B is 270 V to 330 V. Therefore, when the center voltage value is determined so that the value of + 10% from the center voltage value of zone A becomes 270 V, it becomes 245 V, which is the center voltage value of zone A. Similarly, the center voltage value of zone C is 367V. In the present embodiment, the input voltage is detected for three voltage zones for convenience of description, but more voltage zones may be set and the voltage may be detected more finely. .
【0015】電源電圧が、ある電圧ゾーンから別の電圧
ゾーンへ変動したとすると、変動直後の電動コンプレッ
サ21に印加されるパルスの波高値は、各ゾーンの中心
電圧に比例して、電圧の高いゾーンへ移動した時は高く
なり、電圧の低いゾーンへ移動した時は低くなる。この
ため、電動コンプレッサ21に印加する電圧の平均値を
等しくするために、図4に示すように、電動コンプレッ
サ21に対して直流交流変換回路13から出力される疑
似交流電圧のパルス列の個々のパルス幅をゾーンの中心
電圧値に反比例させて変化させる必要がある。すなわ
ち、ゾーンBのパルス幅を100とすると、ゾーンAの
パルス幅は122(=367/300×100)とな
り、ゾーンCのパルス幅は82(=245/300×1
00)となる。本実施形態では、この値をそれぞれのゾ
ーンの「目標パルス幅」とする。図3に、このようにし
て決定されたそれぞれのゾーンに対する目標パルス幅を
示す。If the power supply voltage fluctuates from one voltage zone to another voltage zone, the peak value of the pulse applied to the electric compressor 21 immediately after the fluctuation will be higher in proportion to the center voltage of each zone. Higher when moving to a zone, lower when moving to a lower voltage zone. Therefore, in order to equalize the average value of the voltage applied to the electric compressor 21, as shown in FIG. 4, individual pulses of the pulse train of the pseudo AC voltage output from the DC / AC conversion circuit 13 to the electric compressor 21. It is necessary to change the width in inverse proportion to the center voltage value of the zone. That is, assuming that the pulse width of zone B is 100, the pulse width of zone A is 122 (= 367/300 × 100), and the pulse width of zone C is 82 (= 245/300 × 1).
00). In this embodiment, this value is used as the “target pulse width” of each zone. FIG. 3 shows the target pulse width for each zone determined in this manner.
【0016】パルス幅補正遅延部19は、電源電圧の電
圧ゾーンに基づき、所定の時間間隔毎に、所定のパルス
幅になるように、電動コンプレッサ21に対する直流交
流変換回路13の出力パルスのパルス幅を段階的に制御
する。以下に、パルス幅補正遅延部19の動作を図5の
フローチャートを用いて説明する。パルス幅補正遅延部
19は、図5のフローチャートで示される動作を所定の
補正時間毎に繰り返し行う。The pulse width correction delay unit 19 determines the pulse width of the output pulse of the DC / AC converter 13 for the electric compressor 21 so as to have a predetermined pulse width at predetermined time intervals based on the voltage zone of the power supply voltage. Is controlled step by step. Hereinafter, the operation of the pulse width correction delay unit 19 will be described with reference to the flowchart of FIG. The pulse width correction delay unit 19 repeats the operation shown in the flowchart of FIG. 5 every predetermined correction time.
【0017】パルス幅補正遅延部19は、電圧ゾーン検
出部16からの検出結果より、電源電圧の値がどのゾー
ンにあるか判断する。まず、電源電圧の値がゾーンAに
あるか否か判断し(S1)、電源電圧の値がゾーンAに
あるときは、図3にしたがい目標パルス幅を122に設
定し(S4)、ステップS6に進む。電源電圧の値がゾ
ーンAにないときは、電源電圧の値がゾーンBにあるか
否か判断し(S2)、ゾーンBにあるときは、目標パル
ス幅を100に設定し(S5)、ステップS6に進む。
電源電圧の値がゾーンAでもゾーンBでもないとき、す
なわち、ゾーンCのときは目標パルス幅を82に設定す
る(S3)。The pulse width correction delay unit 19 determines which zone the value of the power supply voltage is in from the detection result from the voltage zone detection unit 16. First, it is determined whether or not the value of the power supply voltage is in the zone A (S1). If the value of the power supply voltage is in the zone A, the target pulse width is set to 122 according to FIG. 3 (S4), and step S6 is performed. Proceed to. If the value of the power supply voltage is not in the zone A, it is determined whether or not the value of the power supply voltage is in the zone B (S2). If the value is in the zone B, the target pulse width is set to 100 (S5). Proceed to S6.
When the value of the power supply voltage is neither zone A nor zone B, that is, when it is zone C, the target pulse width is set to 82 (S3).
【0018】ステップS6では、目標パルス幅と現在の
パルス幅とを比較する。ここで、現在のパルス幅は、電
動コンプレッサ21が起動前には100に設定されてお
り、起動中は、パルス幅制御部で随時設定される値が保
持される。目標パルス幅と現在のパルス幅とが等しいと
きは、処理を終了する。目標パルス幅と現在のパルス幅
とが等しくないときは、ステップS7に進み、目標パル
ス幅が現在のパルス幅より大きいか否か判断する。目標
パルス幅が現在のパルス幅よりも大きいときは、補正時
間を10msに設定し(S8)、現在のパルス幅を1だ
け増加させ(S9)、ステップS12に進む。目標パル
ス幅が現在のパルス幅よりも小さいときは、補正時間を
1msに設定し(S10)、現在のパルス幅を1だけ減
少させ(S11)、ステップS12に進む。このよう
に、本実施形態の電動コンプレッサの駆動装置において
は、直流交流変換回路13の出力電圧の補正方向にした
がって電圧の補正時間の間隔を変化させている。すなわ
ち、電源電圧の変動に伴い、電源電圧が低い方へ変動し
た時は緩やかに変化させ、電源電圧が高い方へ変動した
時は、低い方へ変動した時よりも速やかに変化させる。
これは、電圧が上昇する方向への電圧変動においては、
その変動速度が速いために、電圧が下降する方向への変
動に比べ迅速に電圧を補正する必要があるためである。In step S6, the target pulse width is compared with the current pulse width. Here, the current pulse width is set to 100 before the electric compressor 21 is started, and the value set as needed by the pulse width control unit is held during the start. When the target pulse width is equal to the current pulse width, the processing ends. If the target pulse width is not equal to the current pulse width, the process proceeds to step S7, and it is determined whether the target pulse width is larger than the current pulse width. If the target pulse width is larger than the current pulse width, the correction time is set to 10 ms (S8), the current pulse width is increased by 1 (S9), and the process proceeds to step S12. If the target pulse width is smaller than the current pulse width, the correction time is set to 1 ms (S10), the current pulse width is reduced by 1 (S11), and the process proceeds to step S12. As described above, in the electric compressor driving device of the present embodiment, the interval of the voltage correction time is changed according to the correction direction of the output voltage of the DC / AC conversion circuit 13. That is, when the power supply voltage fluctuates to a lower side, the power supply voltage changes gradually, and when the power supply voltage fluctuates to a higher side, the power supply voltage changes more quickly than when the power supply voltage fluctuates to a lower side.
This means that in the case of voltage fluctuation in the direction of increasing voltage,
This is because the voltage needs to be corrected more quickly than the fluctuation in the voltage decreasing direction because the fluctuation speed is high.
【0019】ステップS12では、電動コンプレッサ2
1に対する直流交流変換回路13の出力電圧のパルス幅
を、現在のパルス幅と所定の基本パルス幅とから次式で
算出し、処理を終了する。 出力パルス幅=基本パルス幅×現在のパルス幅/100 ・・・(1)In step S12, the electric compressor 2
The pulse width of the output voltage of the DC / AC conversion circuit 13 with respect to 1 is calculated from the current pulse width and a predetermined basic pulse width by the following equation, and the process ends. Output pulse width = Basic pulse width × Current pulse width / 100 (1)
【0020】パルス幅制御部18は、疑似交流電圧のパ
ルス幅がパルス幅遅延補正部19で算出された出力パル
ス幅の電圧となるように、パルス幅を制御する。図5の
フローチャートで示される動作は、ステップS8または
ステップS10で設定された補正時間の間隔で繰り返さ
れる。このようにして、パルス幅補正遅延部19によ
り、段階的にパルス幅を変化させることにより、電源電
圧の変動時から所定時間だけ遅延させて電動コンプレッ
サ21に印加される交流電圧を補正する。The pulse width control section 18 controls the pulse width so that the pulse width of the pseudo AC voltage becomes the voltage of the output pulse width calculated by the pulse width delay correction section 19. The operation shown in the flowchart of FIG. 5 is repeated at intervals of the correction time set in step S8 or step S10. In this way, by changing the pulse width stepwise by the pulse width correction delay unit 19, the AC voltage applied to the electric compressor 21 is corrected with a delay of a predetermined time from the time of the fluctuation of the power supply voltage.
【0021】本実施形態の電動コンプレッサの駆動装置
においては、電圧ゾーン検出部16が電源電圧を電圧ゾ
ーン毎に検出し、パルス幅制御部18が電圧ゾーンに対
応した目標パルス幅になるようにパルス幅を制御する。
この時、パルス幅補正遅延部19により、所定時間毎に
所定量ずつパルス幅が補正される。これにより、電源電
圧の変動に伴い電動コンプレッサ21に対する印加電圧
が変動しても、徐々にこの印加電圧の値が補正されるた
め、電動コンプレッサ21において急激な電流の変化や
トルクの変化を防止できる。また、電圧の高い方に電源
電圧が変動したときは、低い方に変動した時に比べより
速く電圧の補正を行うため、変動速度が速い電圧上昇時
においても、迅速に対応できる。In the driving device for an electric compressor according to the present embodiment, the voltage zone detector 16 detects the power supply voltage for each voltage zone, and the pulse width controller 18 controls the pulse width so that the target pulse width corresponds to the voltage zone. Control the width.
At this time, the pulse width correction delay unit 19 corrects the pulse width by a predetermined amount at predetermined time intervals. Accordingly, even if the applied voltage to the electric compressor 21 fluctuates due to the fluctuation of the power supply voltage, the value of the applied voltage is gradually corrected, so that a sudden change in current or torque in the electric compressor 21 can be prevented. . Further, when the power supply voltage fluctuates to a higher voltage, the voltage is corrected more quickly than when the power supply voltage fluctuates to a lower voltage.
【0022】図6に、基本パルス幅が1のときの電源電
圧がゾーンBからゾーンCに変化した時、すなわち、電
源電圧が高い方に変動した時のパルス幅の補正の様子を
示す。図6(a)は、電圧ゾーンBからCへ変化した直
後のパルスを示す。図6(b)は、変化してから9ms
後のパルスを示す。図6(c)は、変化してから18m
s後のパルスを示す。図6に示されるように、本実施形
態のパルス幅制御部18では、電圧が高い方に変動した
時は、1ms毎にパルス幅を小さくし、目標値に近づけ
ることにより、電動コンプレッサ21に印加する電圧を
徐々に補正している。FIG. 6 shows how the pulse width is corrected when the power supply voltage changes from zone B to zone C when the basic pulse width is 1, that is, when the power supply voltage changes to the higher side. FIG. 6A shows a pulse immediately after the change from the voltage zone B to the voltage zone C. FIG. 6B shows 9 ms after the change.
A later pulse is shown. FIG. 6 (c) shows 18 m after the change.
The pulse after s is shown. As shown in FIG. 6, in the pulse width control unit 18 of the present embodiment, when the voltage fluctuates to the higher side, the pulse width is reduced every 1 ms and is applied to the electric compressor 21 by approaching the target value. Voltage is gradually corrected.
【0023】図7は、基本パルス幅が1のときの電源電
圧がゾーンBからゾーンAに変化した時、すなわち、電
源電圧が低い方に変動した時のパルス幅の補正の様子を
示す。図7(a)は、電圧ゾーンBからAへ変化した直
後のパルスを示す。図7(b)は、変化してから110
ms後のパルスを示す。図7(c)は、変化してから2
20ms後のパルスを示す。図7に示されるように、本
実施形態のパルス幅制御部18では、電圧が低い方に変
動した時は、10ms毎にパルス幅を大きくし、目標値
に近づけることにより、電動コンプレッサ21に印加す
る電圧を、電圧が高い方に変動した時よりもさらに遅延
させて緩やかに補正している。FIG. 7 shows how the pulse width is corrected when the power supply voltage changes from zone B to zone A when the basic pulse width is 1, that is, when the power supply voltage changes to the lower side. FIG. 7A shows a pulse immediately after the change from the voltage zone B to the voltage zone A. FIG. 7B shows the state after the change.
The pulse after ms is shown. FIG. 7 (c) shows that after the change,
The pulse after 20 ms is shown. As shown in FIG. 7, in the pulse width control unit 18 of the present embodiment, when the voltage fluctuates to the lower side, the pulse width is increased every 10 ms to approach the target value, thereby applying the voltage to the electric compressor 21. The voltage to be changed is corrected more slowly by further delaying the voltage when the voltage fluctuates to a higher value.
【0024】図9(a)に本実施形態の駆動装置による
電圧変動に伴う電動コンプレッサ21に流れる電流の変
化を示す。また、図9(b)にその時の電圧変動に伴う
電動コンプレッサ21のトルクの時間変化を示す。図に
示されるように本実施形態の駆動装置においては、電圧
変動に伴い、徐々にパルス幅を補正することにより、電
動コンプレッサ21の電流およびトルクの急激な変化を
防ぐ。FIG. 9A shows a change in current flowing through the electric compressor 21 due to a voltage change by the drive device of the present embodiment. FIG. 9B shows a time change of the torque of the electric compressor 21 due to the voltage fluctuation at that time. As shown in the figure, in the drive device of the present embodiment, a sudden change in the current and torque of the electric compressor 21 is prevented by gradually correcting the pulse width in accordance with the voltage fluctuation.
【0025】尚、本実施形態においては、電動コンプレ
ッサへの印加電圧の平均値を安定化する方法について説
明したが、実効値を安定化する方法でも同様の効果が得
られる。また、本実施形態においては、モータがDCブ
ラシレスモータの場合について説明したがインダクショ
ンモータの場合についても適用でき同様の効果が得られ
る。In this embodiment, the method of stabilizing the average value of the voltage applied to the electric compressor has been described. However, the same effect can be obtained by the method of stabilizing the effective value. Further, in the present embodiment, the case where the motor is a DC brushless motor has been described. However, the present invention can be applied to a case where the motor is an induction motor, and similar effects can be obtained.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明の電動コンプレッサの駆動装置に
よれば、モータにDCブラシレスモータやインダクショ
ンモータを用いた電動コンプレッサにおいて、電源電圧
を所定の電圧範囲で検出し、所定の補正時間間隔毎に、
その検出範囲に応じた目標補正値に近づける方向に、所
定量ずつ現在の補正量を変化させることにより、電源電
圧の変動に対して徐々に電動コンプレッサに対する電圧
の平均値や実効値を回復させることができる。これによ
り、過渡電流による急激な電流の増減や、モータトルク
の急激な変動を防止できる。According to the electric compressor driving apparatus of the present invention, in an electric compressor using a DC brushless motor or an induction motor as a motor, a power supply voltage is detected in a predetermined voltage range, and at every predetermined correction time interval. ,
By changing the current correction amount by a predetermined amount in a direction approaching the target correction value corresponding to the detection range, gradually recovering the average value and the effective value of the voltage to the electric compressor with respect to the fluctuation of the power supply voltage. Can be. As a result, it is possible to prevent a sudden increase or decrease in the current due to the transient current and a sudden change in the motor torque.
【0027】好ましい構成の本発明の電動コンプレッサ
の駆動装置によれば、電源電圧の変動の方向により補正
時間間隔が異なる。このため、変動速度が速い上昇方向
への変動時において、過渡電流等の影響がない範囲で速
やかに電動コンプレッサに対する印加電圧を回復させる
ことができる。According to the electric compressor driving apparatus of the present invention having a preferable configuration, the correction time interval differs depending on the direction of the fluctuation of the power supply voltage. For this reason, when the fluctuation speed changes in the rising direction, the voltage applied to the electric compressor can be quickly recovered within a range where there is no influence of a transient current or the like.
【図1】 本実施形態の電動コンプレッサの駆動装置の
ブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a driving device for an electric compressor according to an embodiment.
【図2】 電圧ゾーン検出部の回路図。FIG. 2 is a circuit diagram of a voltage zone detection unit.
【図3】 電圧ゾーンと目標補正値を示す表。FIG. 3 is a table showing voltage zones and target correction values.
【図4】 パルス幅とパルスの波高値を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a pulse width and a peak value of a pulse.
【図5】 パルス幅補正遅延部のフローチャート。FIG. 5 is a flowchart of a pulse width correction delay unit.
【図6】 電源電圧が高い方へ変動した時のパルス幅の
補正の様子を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a state of correction of a pulse width when a power supply voltage changes to a higher side.
【図7】 電源電圧が低い方へ変動した時のパルス幅の
補正の様子を示す図。FIG. 7 is a view showing a state of correction of a pulse width when a power supply voltage fluctuates to a lower side.
【図8】 従来の電動コンプレッサの駆動装置のブロッ
ク図。FIG. 8 is a block diagram of a conventional electric compressor driving device.
【図9】 本実施形態において、入力電源電圧の変動に
伴う電動コンプレッサのモータに流れる電流とトルクの
時間変化を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a time change of a current and a torque flowing through a motor of an electric compressor according to a change of an input power supply voltage in the embodiment.
【図10】 従来技術において、入力電源電圧の変動に
伴う電動コンプレッサのモータに流れる電流とトルクの
時間変化を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a time change of a current and a torque flowing through a motor of an electric compressor according to a change of an input power supply voltage in the related art.
11…バッテリ、13…直流交流変換回路、15,16
…電圧ゾーン検出部、17,18…パルス幅制御部、1
9…パルス幅補正遅延部、20…過電流保護回路、21
…電動コンプレッサ、25…ウインドコンパレータ、2
7…絶縁回路、30,31…コンパレータ、33〜39
…抵抗、40,41…ホトカプラ。11: battery, 13: DC / AC converter circuit, 15, 16
... Voltage zone detector, 17, 18 ... Pulse width controller, 1
9: pulse width correction delay unit, 20: overcurrent protection circuit, 21
... electric compressor, 25 ... window comparator, 2
7 ... Insulation circuit, 30, 31 ... Comparator, 33-39
... Resistance, 40, 41 ... Photocoupler.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−255178(JP,A) 特開 平7−298628(JP,A) 特開 平7−172155(JP,A) 特開 平7−107749(JP,A) 特開 平6−284745(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 B60H 1/32 H02P 7/63 Continuation of the front page (56) References JP-A-7-255178 (JP, A) JP-A-7-298628 (JP, A) JP-A-7-172155 (JP, A) JP-A-7-107749 (JP) , A) JP-A-6-284745 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 B60H 1/32 H02P 7/63
Claims (1)
る電圧電源と、前記直流電圧を矩形パルスからなる疑似
交流電圧に変換し前記電動コンプレッサに印加する直流
交流変換手段と、前記直流電圧の値が所定の電圧範囲の
うちいずれの電圧範囲に属するかを検出し検出信号を出
力する電圧検出手段と、前記疑似交流電圧の平均値また
は実効値を変化させるために前記パルスのパルス幅を制
御するパルス幅制御手段とを有する電動コンプレッサの
駆動装置において、 前記パルス幅制御手段は、前記パルスのパルス幅を、前
記検出信号に基づき検出された前記電圧範囲に応じた所
定値になるように所定の補正時間毎に段階的に補正する
パルス幅補正遅延手段を備え、前記パルス幅補正遅延手
段は、前記パルス幅を広げる方向に補正するときは前記
補正遅延時間を長くし、前記パルス幅を狭める方向に補
正するときは前記補正遅延時間を短くすることを特徴と
する電動コンプレッサの駆動装置。1. An electric compressor, a voltage power supply for generating a DC voltage, DC / AC converting means for converting the DC voltage into a pseudo AC voltage composed of rectangular pulses, and applying the pseudo AC voltage to the electric compressor; Voltage detecting means for detecting which voltage range belongs to the predetermined voltage range and outputting a detection signal; and a pulse for controlling a pulse width of the pulse to change an average value or an effective value of the pseudo AC voltage An electric compressor drive device having a width control means, wherein the pulse width control means corrects the pulse width of the pulse to a predetermined value corresponding to the voltage range detected based on the detection signal. includes a pulse width correction delay means for stepwise correction every time, the pulse width correction delay hand
When correcting in the direction in which the pulse width is increased,
The correction delay time is lengthened, and the pulse width is compensated for in the direction of narrowing.
An electric compressor driving device, wherein the correction delay time is shortened when correcting .
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JP20969996A JP3265994B2 (en) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | Drive device for electric compressor |
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