JP3265994B2 - 電動コンプレッサの駆動装置 - Google Patents
電動コンプレッサの駆動装置Info
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Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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)。
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)。
【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。
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。
【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)
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)
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ブロック図。
【図2】 電圧ゾーン検出部の回路図。
【図3】 電圧ゾーンと目標補正値を示す表。
【図4】 パルス幅とパルスの波高値を示す図。
【図5】 パルス幅補正遅延部のフローチャート。
【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。
補正の様子を示す図。
【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。
補正の様子を示す図。
【図8】 従来の電動コンプレッサの駆動装置のブロッ
ク図。
ク図。
【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。
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。
【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。
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。
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。
…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。
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
Claims (1)
- 【請求項1】 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20969996A JP3265994B2 (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 電動コンプレッサの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20969996A JP3265994B2 (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 電動コンプレッサの駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1056779A JPH1056779A (ja) | 1998-02-24 |
JP3265994B2 true JP3265994B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=16577176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20969996A Expired - Fee Related JP3265994B2 (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 電動コンプレッサの駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3265994B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005198387A (ja) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ駆動装置及び空気調和装置 |
KR20070109541A (ko) * | 2006-05-11 | 2007-11-15 | 한국델파이주식회사 | 차량용 자동온도 조절장치의 배터리 전압에 따른 블로워모터의 속도 제어방법 |
CN104934943B (zh) * | 2015-06-17 | 2018-04-13 | 广东美的制冷设备有限公司 | 过压保护装置、过压保护方法及无电解电容电机驱动*** |
CN109975601B (zh) * | 2019-04-29 | 2024-07-09 | 广东铁峰信息技术有限公司 | 用于过分相控制装置的信号调理电路 |
-
1996
- 1996-08-08 JP JP20969996A patent/JP3265994B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1056779A (ja) | 1998-02-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |