電動機(jī)控制器的制造方法
【專利摘要】電動機(jī)控制器包括：電流檢測部分，其檢測在電池和產(chǎn)生施加到電動機(jī)線圈的電壓的逆變電路之間的電流；過載確定值輸出部分，其輸出用于確定所述電動機(jī)是否過載的過載確定值；過載確定部分，其比較由電流檢測部分檢測到的電流值和所述過載確定值，并且在由電流檢測部分檢測到的電流值等于或大于所述過載確定值的情況下，確定所述電動機(jī)過載；以及強(qiáng)制500rpm指令部分，其在所述過載確定部分已經(jīng)確定所述電動機(jī)過載的情況下，將所述電動機(jī)轉(zhuǎn)速控制到特定速度500rpm。
【專利說明】電動機(jī)控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電動機(jī)控制器。

【背景技術(shù)】
[0002] 在例如用于輸送空氣到汽車空調(diào)中的鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)的電動機(jī)中，過載保護(hù)控制被 用來在風(fēng)扇轉(zhuǎn)動受到如從車輛外部進(jìn)入的落葉的異物阻礙而增加鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)上的負(fù)載 的情況下，停止鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)的轉(zhuǎn)動。這種過載保護(hù)防止因鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)控制器中和在鼓 風(fēng)機(jī)電動機(jī)的定子線圈中的電路超載產(chǎn)生的過熱。
[0003] 圖23是一個示意圖，示出了基于逆變電路40和電池80的負(fù)電極之間的電流值確 定電動機(jī)負(fù)載的電動機(jī)控制器的一個實(shí)施例。在圖23中，電流檢測部分94設(shè)置在各逆變器 FET44D、44A和44F源和電池80之間。電流檢測部分94包括分流電阻94A和放大器94B， 電流檢測部分94檢測分流電阻94A的電流值并放大檢測到的電流值。從放大器94B輸出 的信號被分別輸入到過載確定部分98和過電流確定部分102.
[0004] 過電流確定部分102比較從放大器94B輸出的信號和從過電流確定值輸出部分 100輸出的過電流確定值，并且過載確定部分98比較從放大器94B輸出的信號和從過載確 定值輸出部分96輸出的過載確定值。從過電流確定部分102和過載確定部分98輸出的信 號被輸入到0R電路130。
[0005] 0R電路130輸出信號以在從放大器94B輸出的信號已經(jīng)被過電流確定部分102確 定為等于或高于電流確定值，或者被過載確定部分98確定為等于或高于過載確定值的情 況下，強(qiáng)制地停止電壓校正部分68的輸出。當(dāng)電路已經(jīng)被確定處于過載狀態(tài)或過電流狀態(tài) 時，可以相應(yīng)地停止電動機(jī)52的轉(zhuǎn)動，能夠防止電路燒毀。
[0006] 汽車空調(diào)進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)置有過濾器以防止異物侵入，然而由于這種過濾器可以產(chǎn)生 進(jìn)氣阻力，有時汽車空調(diào)移除過濾器。從進(jìn)氣系統(tǒng)中移除過濾器增加空調(diào)的氣流；然而，由 于轉(zhuǎn)速控制將鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)保持在相同的轉(zhuǎn)速，鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)容易達(dá)到高扭矩（高負(fù)載）。
[0007] 在鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)中，例如在電動機(jī)控制器中的電路被風(fēng)扇輸送的空氣的一部分冷 卻。然而，當(dāng)在進(jìn)氣系統(tǒng)過濾器被移除狀態(tài)下風(fēng)扇的氣流有大變化時，不可能從風(fēng)扇引導(dǎo)氣 流的一部分來冷卻電路，這使得電路容易過熱。
[0008] 當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)上的負(fù)載增加時，為了防止電動機(jī)控制器過熱，過載保護(hù)控制被 執(zhí)行以停止鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)的轉(zhuǎn)動。然而，存在一個問題，當(dāng)進(jìn)氣系統(tǒng)過濾器已經(jīng)被移除后， 使得鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)容易達(dá)到過大的轉(zhuǎn)動速度，這樣的過載保護(hù)控制被頻繁地執(zhí)行，并且因 此，不能滿足汽車空調(diào)的平穩(wěn)運(yùn)行。
[0009] 專利文獻(xiàn)1(日本專利號3801015)公開了一種電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的過載保護(hù)裝置， 其在被設(shè)置在電動機(jī)驅(qū)動電源路徑上的分流電阻的溫度已經(jīng)達(dá)到特定的溫度的情況下，通 過降低電動機(jī)轉(zhuǎn)速指令信號的電平防止電路的過熱。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 技術(shù)問題
[0011] 在電動機(jī)上的負(fù)載和提供給電動機(jī)的電流之間有相關(guān)關(guān)系，當(dāng)電動機(jī)上的負(fù)載增 加時，提供給電動機(jī)的電流也增加。然而，在專利公開1中描述的本發(fā)明中，由于電動機(jī)上 的負(fù)載是由檢測因電流在分流電阻中出現(xiàn)的熱量的熱敏電阻決定的，存在一個問題是，與 當(dāng)電動機(jī)上的負(fù)載由提供給電動機(jī)的電流的大小決定時相比，迅速做出決定更加困難。此 夕卜，在專利公開1中描述的本發(fā)明中，熱敏電阻容易受到因在電動機(jī)線圈中電流大小產(chǎn)生 的溫度變化影響，因為這個問題，難以準(zhǔn)確地確定電路的過熱狀態(tài)。
[0012] 考慮到上述情況，本發(fā)明的一個目的是提供一種電動機(jī)控制器，其能夠快速并準(zhǔn) 確地解決電動機(jī)和電路的過載狀態(tài)，而不停止電動機(jī)的轉(zhuǎn)動。
[0013] 解決技術(shù)問題的方案
[0014] 為了解決上述問題，第一方面的電動機(jī)控制器包括：電流檢測裝置，其檢測在電源 和產(chǎn)生應(yīng)用于發(fā)動機(jī)線圈的電壓的逆變電路之間流動的電流；過載確定值輸出裝置，其輸 出用于確定電動機(jī)是否過載的過載確定值；過載確定裝置，其在由電流檢測裝置檢測到的 電流值等于或大于過載確定值的情況下，確定電動機(jī)過載；以及轉(zhuǎn)速控制裝置，其在過載確 定裝置已經(jīng)確定電動機(jī)過載的情況下，進(jìn)行控制以將電動機(jī)轉(zhuǎn)速降低到特定速度。
[0015] 在所述電動機(jī)控制器中，電流檢測裝置檢測電源和逆變電路之間的電流。過載確 定裝置通過比較由電流檢測裝置檢測到的電流和過載確定值，確定電動機(jī)是否過載，從而 與通過檢測因電路中電流流動產(chǎn)生的熱量的熱敏電阻確定電動機(jī)過載的情況相比，能夠快 速并準(zhǔn)確地做出確定。
[0016] 在如上所述快速并準(zhǔn)確地確定過載狀態(tài)后，電動機(jī)控制器將電動機(jī)的轉(zhuǎn)動控制到 特定轉(zhuǎn)速。這種控制能夠快速并準(zhǔn)確地解決電動機(jī)和電路的過載狀態(tài)，而不停止電動機(jī)的 轉(zhuǎn)動。
[0017] 第二方面的電動機(jī)控制器是第一方面的電動機(jī)控制器，還包括：熱敏電阻，其具有 電壓通過電阻施加到其上的一個終端，具有接地的另一個終端，并且具有隨溫度變化的電 阻值；以及連接裝置，其將熱敏電阻的一個終端和過載確定值輸出裝置的輸出終端連接到 一起，以便隨溫度升高分配過載確定值電壓。
[0018] 在此電動機(jī)控制器中，熱敏電阻的電阻值隨電路溫度改變，以便從過載確定值輸 出裝置輸出的過載確定值的電壓通過連接裝置被分配到熱敏電阻側(cè)。由于作為從過載確定 值輸出裝置輸出的電流值的過載確定值也隨所述分壓降低，當(dāng)存在電路過熱的問題時，能 夠基于較低的過載確定值，快速確定電動機(jī)過載。
[0019] 本發(fā)明的第三方面是第二方面的電動機(jī)控制器，還包括并聯(lián)連接到熱敏電阻的電 阻。
[0020] 在此發(fā)動機(jī)控制器中，并聯(lián)連接到熱敏電阻的電阻緩和隨溫度變化而變化的電阻 值的熱敏電阻特性，從而抑制在低溫區(qū)域中熱敏電阻的電阻值增加。因此與第二方面的電 動機(jī)控制器相比，從過載確定值輸出裝置輸出的過載確定值的電壓在較低溫度下更容易通 過連接裝置分配到熱敏電阻側(cè)，從而能夠快速確定電動機(jī)的過載狀態(tài)，避免由電路過熱引 起的溫度升高。
[0021] 本發(fā)明的第四方面是第二方面或第三方面的電動機(jī)控制器，其中：熱敏電阻具有 電阻值隨溫度升高而減少的特性；并且連接裝置是一個電阻，其一個終端連接到熱敏電阻 的一個終端，并且另一個終端連接到過載確定值輸出裝置。
[0022] 在此電動機(jī)控制器中，熱敏電阻的電阻值隨電路溫度升高而減少，這樣從過載確 定值輸出裝置輸出的過載確定值的電壓通過連接裝置被分配到熱敏電阻側(cè)。采用電阻作 為連接裝置，能夠適當(dāng)?shù)匾种朴煞謮阂鸬碾妷和蝗唤档?。由于作為從過載確定值輸出裝 置輸出的電流值的過載確定值也因為所述適當(dāng)?shù)匾种品謮憾档?，?dāng)存在電路過熱的問題 時，能夠基于較低的過載確定值快速確定電動機(jī)過載。
[0023] 本發(fā)明的第五方面是第二方面或第三方面的電動機(jī)控制器，其中：熱敏電阻具有 電阻值隨溫度升高而減少的特性；并且連接裝置是一個溫度可變電阻，其具有電阻值隨溫 度升高而減少的特性，其被連接到熱敏電阻的一個終端和過載確定值輸出裝置的輸出終 端，并且其隨溫度升高而降低從過載確定值輸出裝置的輸出終端輸出的過載確定值電壓。
[0024] 在此電動機(jī)控制器中，溫度可變電阻和熱敏電阻的電阻值隨電路溫度升高而降 低，這樣過載確定值的電壓通過溫度可變電阻分壓。由于作為從過載確定值輸出裝置輸出 的電流值的過載確定值也降低，當(dāng)存在電路過熱的問題時，可以基于較低的過載確定值快 速確定電動機(jī)過載。
[0025] 當(dāng)如上所述存在電路過熱問題時，在基于較低過載確定值快速確定電動機(jī)過載 后，當(dāng)過載確定裝置已經(jīng)確定電動機(jī)過載時，電動機(jī)控制器控制電動機(jī)以特定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。這 種控制能夠快速并準(zhǔn)確地解決電動機(jī)和電路的過載狀態(tài)，而不停止電動機(jī)的轉(zhuǎn)動。
[0026] 第六方面的電動機(jī)控制器是第五方面的電動機(jī)控制器，還包括并聯(lián)連接到溫度可 變電阻的電阻。
[0027]在此電動機(jī)控制器中，并聯(lián)連接到溫度可變電阻的電阻緩和電阻值隨溫度變化降 低的溫度可變電阻特性，從而抑制在低溫區(qū)域中溫度可變電阻的電阻值增加。從而緩和在 室溫區(qū)域中從過載確定值輸出裝置輸出的過載確定值的電壓的變化，能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行在室 溫區(qū)域中電動機(jī)控制器的產(chǎn)品測試。
[0028] 本發(fā)明的第七方面是第五方面或第六方面的電動機(jī)控制器，其中溫度可變電阻是 熱敏電阻。
[0029] 在此電動機(jī)控制器中，采用具有電阻值隨電路溫度升高而降低的熱敏電阻作為溫 度可變電阻，隨著溫度升高通過溫度可變電阻分配從過載確定值輸出裝置輸出的過載確定 值的電壓。由于作為從過載確定值輸出裝置輸出的電流值的過載確定值也降低，當(dāng)存在電 路過熱的問題時，能夠基于較低的過載確定值快速地確定電動機(jī)過載。
[0030] 本發(fā)明的第八方面是第一方面至第七方面中任一項的電動機(jī)控制器，還包括：過 電流確定值輸出裝置，其輸出超過過載確定值的過電流確定值；以及過電流確定裝置，其在 由電流檢測裝置檢測到的電流值等于或大于過電流確定值的情況下，確定電動機(jī)處于過電 流狀態(tài)；并且其中轉(zhuǎn)速控制裝置在過電流確定裝置已經(jīng)確定電動機(jī)處于過電流狀態(tài)的情況 下在一段特定時間停止電動機(jī)的轉(zhuǎn)動。
[0031] 在此電動機(jī)控制器中，當(dāng)由電流檢測裝置檢測到的電流等于或大于過電流確定值 時，所述過電流確定值大于過載確定值，電動機(jī)被確定為處于比過載狀態(tài)更危險的過電流 狀態(tài)。當(dāng)已經(jīng)做出這種確定后，在特定時間段停止電動機(jī)的轉(zhuǎn)動，從而能夠防止電動機(jī)和電 路燒毀。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032] 圖1是一個示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器中 使用的電動機(jī)單元的結(jié)構(gòu)。
[0033] 圖2是一個示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器。
[0034] 圖3是一個圖表，示出了一個被應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方式的電動 機(jī)控制器中的片式熱敏電阻溫度特性的實(shí)施例。
[0035] 圖4是一個流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器中 的過載保護(hù)控制。
[0036] 圖5是一個示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器。
[0037] 圖6(1)是一個示意圖，示出了在第一示例性實(shí)施方式中的片式熱敏電阻和過載 確定值輸出部分，并且（2)是一個示意圖，示出了在第二示例性實(shí)施方式中的片式熱敏電 阻和過載確定值輸出部分之間的連接。
[0038] 圖7是一個示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式的片式熱敏電阻和 過載確定值輸出部分之間的橋式電路中的電流值、電壓值和電阻值之間的關(guān)系。
[0039] 圖8是一個圖表，示出了在本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式中對應(yīng)于不同橋式電阻 RB電阻值的過載閾值電壓VP中的變化的實(shí)施例。
[0040] 圖9是一個圖表，示出了在本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式中對應(yīng)于不同橋式電阻 RB電阻值的片式熱敏電阻電壓VT中的變化的實(shí)施例。
[0041] 圖10是一個示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器。
[0042] 圖11是一個示意圖，示出了在本發(fā)明的第三示例性實(shí)施方式中的片式熱敏電阻 和過載確定值輸出部分之間的連接。
[0043] 圖12是一個示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施方式的片式熱敏電阻 和過載確定值輸出部分之間的橋式電路中的電流值、電壓值和電阻值之間的關(guān)系。
[0044] 圖13是一個圖表，示出了在本發(fā)明的第三示例性實(shí)施方式中帶有片式熱敏電阻 溫度的過載閾值電壓VP中的變化的實(shí)施例。
[0045] 圖14是一個圖表，示出了在本發(fā)明的第三示例性實(shí)施方式中帶有片式熱敏電阻 溫度的片式熱敏電阻電壓VP中的變化的實(shí)施例。
[0046] 圖15是一個示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器。
[0047] 圖16(1)是一個示意圖，示出了在第二示例性實(shí)施方式中片式熱敏電阻和過載確 定值輸出部分之間的連接，并且（2)是一個示意圖，示出了在第四示例性實(shí)施方式中片式 熱敏電阻和過載確定值輸出部分之間的連接。
[0048] 圖17是一個圖表，示出了在本發(fā)明的第四示例性實(shí)施方式中對應(yīng)于不同并聯(lián)電 阻RP電阻值的過載閾值電壓VP中的變化的實(shí)施例。
[0049] 圖18是圖16中的平衡溫度附近的放大圖。
[0050] 圖19是一個圖表，示出了在本發(fā)明的第四示例性實(shí)施方式中對應(yīng)于不同并聯(lián)電 阻RP電阻值的片式熱敏電阻電壓VT中的變化的實(shí)施例。
[0051] 圖20是一個示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器。
[0052] 圖21(1)是一個示意圖，示出了在第三示例性實(shí)施方式中的片式熱敏電阻和過載 確定值輸出部分之間的連接，并且（2)是一個示意圖，示出了在第五示例性實(shí)施方式中的 片式熱敏電阻和過載確定值輸出部分之間的連接。
[0053] 圖22是一個圖表，示出了在本發(fā)明的第五示例性實(shí)施方式中帶有片式熱敏電阻 溫度的過載閾值電壓VP中的變化的實(shí)施例。
[0054] 圖23是一個圖表，示出了在本發(fā)明的第五示例性實(shí)施方式中帶有片式熱敏電阻 溫度的片式熱敏電阻電壓VT中的變化的實(shí)施例。
[0055] 圖24是一個示意圖，示出了基于逆變電路和電池的負(fù)電極之間的電流值確定電 動機(jī)過載的電動機(jī)控制器的一個實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0056] 第一不例性實(shí)施方式
[0057] 圖1是一個示意圖，示出了采用根據(jù)本示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器的電動機(jī) 單元10的結(jié)構(gòu)。根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的電動機(jī)單元10例如是所謂的鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)單 元，用于輸送空氣到汽車空調(diào)中。
[0058] 根據(jù)本示例性實(shí)施方式的電動機(jī)單元10是一個帶有外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的三相電動機(jī)， 轉(zhuǎn)子12被設(shè)置在定子14的外側(cè)。定子14是通過導(dǎo)體纏繞芯材而配置的一個電磁鐵，并且 被配置有三相，即U相、V相和W相。
[0059] 后面描述的電動機(jī)控制器20控制切換由電磁鐵產(chǎn)生的磁場的極性，例如分別產(chǎn) 生所謂的旋轉(zhuǎn)磁場的定子14的U相、V相和W相。
[0060] 轉(zhuǎn)子磁鐵（圖中未示出）設(shè)置在轉(zhuǎn)子12內(nèi)部。轉(zhuǎn)子磁鐵根據(jù)由定子14產(chǎn)生的旋 轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子12。
[0061]轉(zhuǎn)子12設(shè)置有與轉(zhuǎn)子12作為一個單元轉(zhuǎn)動的軸16。雖然圖1中未示出，在本示 例性實(shí)施方式中，軸16設(shè)置有例如所謂的西洛克風(fēng)扇的多葉片風(fēng)扇。多葉片風(fēng)扇與軸16 一起轉(zhuǎn)動，能夠輸送空氣到汽車空調(diào)中。
[0062] 定子14通過上殼體18被連接到電動機(jī)控制器20。電動機(jī)控制器20包括電動機(jī) 控制器20的電路板22和消散由電路板22上的元件產(chǎn)生的熱量的散熱器24。
[0063] 下殼體28被連接到設(shè)置為包括轉(zhuǎn)子12、定子14和電動機(jī)控制器20的電動機(jī)單元 10。
[0064] 圖2是一個示意圖，示出了根據(jù)本示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器。圖2中所示 的逆變電路40使用場效應(yīng)晶體管（FET)切換提供給電動機(jī)52的定子14線圈的電源。例 如，逆變器FET44A、44D、逆變器FET44B、44E和逆變器FET44C、44F分別切換提供給U相線圈 14U、V相線圈14V和W相線圈14W的電源。
[0065] 每個逆變器FET44A、44B和44C的漏極都通過扼流線圈被連接到車載電池80的正 電極。每個逆變器FET44D、44E和44F的源都被連接到電池80的負(fù)電極。
[0066] 除逆變電路40之外，本示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器20的電路板還被安裝有 包括比較器54、實(shí)際轉(zhuǎn)速計算部分56、指令轉(zhuǎn)速計算部分58、備用電路60、主電源分布部分 62、分布控制驅(qū)動波形確定部分64、PI控制部分66、電壓校正部分68和FET驅(qū)動器70的 元件。
[0067] 本示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器20的電路板被進(jìn)一步安裝有包括扼流線圈82 和濾波電容器84A和84B。空調(diào)電子控制單元（E⑶)78和電池80也被連接起來。扼流線圈 82和濾波電容器84A和84B與電池80 -起配置成一個大致直流電源?？照{(diào)E⑶78是汽車 空調(diào)的電子控制單元。當(dāng)用戶使用空調(diào)ECU78打開空調(diào)時，電動機(jī)52在電動機(jī)控制器20的 控制下驅(qū)動。當(dāng)用戶調(diào)整汽車空調(diào)的氣流速率時，通過空調(diào)ECU78輸入指引電動機(jī)52 (轉(zhuǎn) 子12)轉(zhuǎn)速的信號。
[0068] 在本示例性實(shí)施方式中，霍爾效應(yīng)傳感器12B檢測被設(shè)置為與軸16同軸的傳感器 磁鐵12A的磁場。比較器54是一個將霍爾效應(yīng)傳感器12B的模擬輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的設(shè) 備，并且實(shí)際轉(zhuǎn)速計算部分56基于從比較器54輸出的數(shù)字信號計算轉(zhuǎn)子12的實(shí)際轉(zhuǎn)速。 指令轉(zhuǎn)速計算部分58基于例如空調(diào)ECU78的指令計算目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在本示例性實(shí)施方式中， 目標(biāo)轉(zhuǎn)速約為l〇〇〇rpm至5000rpm。
[0069] 當(dāng)基于由指令轉(zhuǎn)速計算部分58計算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和由實(shí)際轉(zhuǎn)速計算部分56計算的 實(shí)際轉(zhuǎn)速，實(shí)際轉(zhuǎn)速將被改變?yōu)槟繕?biāo)轉(zhuǎn)速時，PI控制部分66使用所謂的PI控制計算施加 到定子線圈的電壓。PI控制部分66包括差比部分66P，差比部分66P基于目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際 轉(zhuǎn)速之間的差值以及目標(biāo)轉(zhuǎn)速的電壓和實(shí)際轉(zhuǎn)速的電壓之間的差值之間的比例關(guān)系計算 目標(biāo)轉(zhuǎn)速電壓。PI控制部分66還包括差積分部分661，其在殘差僅由比例關(guān)系產(chǎn)生的情況 下，使用差積分以抵銷殘差。電壓校正部分68基于PI控制部分66的計算結(jié)果校正被施加 到定子14線圈的電壓。
[0070] 備用電路60是一個控制從電池80到各部分的電源的電路。主電源分布部分62 在備用電路60的控制下打開電動機(jī)控制器的電源。在電動機(jī)52啟動時，即當(dāng)電動機(jī)52從 轉(zhuǎn)速Orpm轉(zhuǎn)動時，主電源分布部分62還通過0R電路86輸出指令到強(qiáng)制500rpm指令部分 88。強(qiáng)制500rpm指令部分88控制指令轉(zhuǎn)速計算部分58,使得電動機(jī)52的目標(biāo)轉(zhuǎn)速在啟動 時以500rpm持續(xù)特定時間。指令轉(zhuǎn)速計算部分58輸出對應(yīng)于500rpm的信號到PI控制部 分66。注意，特定時間為，例如從500ms至1000ms。
[0071] 在特定時間過去之后，由強(qiáng)制500rpm指令部分88使得指令轉(zhuǎn)速計算部分58的控 制結(jié)束，并且指令轉(zhuǎn)速計算部分58輸出對應(yīng)于基于空調(diào)ECU78的指令計算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的 信號到PI控制部分66。
[0072] 當(dāng)通過備用電路60和主電源分布部分62供電時，分布控制驅(qū)動波形確定部分64 基于從比較器54輸出的數(shù)字信號導(dǎo)出轉(zhuǎn)子12的位置，并且基于轉(zhuǎn)子12的位置和由指令轉(zhuǎn) 速計算部分58計算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，確定施加于定子14線圈的電壓的驅(qū)動波形。
[0073] 基于由分布控制驅(qū)動波形確定部分64確定的驅(qū)動波形和由電壓校正部分68校正 的電壓值，F(xiàn)ET驅(qū)動器70產(chǎn)生并輸出控制切換逆變電路40的PWM信號到逆變電路40。
[0074] 根據(jù)本示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器20的電路板也被安裝有檢測電路板的溫 度作為電阻值的片式熱敏電阻RT。片式熱敏電阻RT的一個終端通過電阻R3連接到控制電 壓Vcc，并且另一個終端接地。圖3示出了一個被應(yīng)用在本示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器 中的片式熱敏電阻的溫度特性的實(shí)施例。被應(yīng)用在本示例性實(shí)施方式中的片式熱敏電阻RT 是一個負(fù)溫度系數(shù)（NTC)熱敏電阻，其中電阻隨溫度升高而降低。如圖3所示，片式熱敏電 阻RT的電阻值隨溫度升高而降低。注意，電阻隨溫度升高而增加的正溫度系數(shù)（PTC)熱敏 電阻，可以結(jié)合逆變電路使用。
[0075] 過熱狀態(tài)確定部分106比較片式熱敏電阻RT的電阻值和從過熱確定值輸出部分 104輸出的過熱確定值。當(dāng)片式熱敏電阻RT的電阻值等于或小于過熱確定值時，過熱狀態(tài) 確定部分106控制指令轉(zhuǎn)速計算部分58強(qiáng)制地設(shè)置目標(biāo)轉(zhuǎn)速到Orpm。如上所述，本示例性 實(shí)施方式的片式熱敏電阻RT是一個電阻值隨溫度升高而降低的熱敏電阻，并且因此當(dāng)由 片式熱敏電阻RT表示的電阻值等于或小于過熱確定值時，電路被確定為過熱。過熱確定值 根據(jù)例如元件和片式熱敏電阻RT在電路板上的安裝位置變化，并且其一個實(shí)施例是片式 熱敏電阻RT在145°C下的電阻值。
[0076] 電流檢測部分94被設(shè)置在各逆變器FET44D、44E和44F源與電池80之間。電流 檢測部分94包括具有在0.2Q至幾Q區(qū)域內(nèi)的小電阻值的分流電阻94A，和檢測分流電 阻94A的電流值并放大檢測到的電流值的放大器94B。從放大器94B輸出的信號被輸入到 過載確定部分98和過電流確定部分102。過電流確定部分102比較從放大器94B輸出的 信號和從過電流確定值輸出部分100輸出的過電流確定值。當(dāng)從放大器94B輸出的信號等 于或大于過電流確定值時，過電流確定部分102強(qiáng)制地停止電壓校正部分68的輸出，從而 停止電動機(jī)52的轉(zhuǎn)動。過載確定部分98比較從放大器94B輸出的信號和從過載確定值輸 出部分96輸出的過載確定值。當(dāng)從放大器94B輸出的信號等于或大于過載確定值時，過載 確定部分98通過OR電路86執(zhí)行控制而向強(qiáng)制500rpm指令部分88發(fā)送指令，并且電動機(jī) 52的轉(zhuǎn)速被強(qiáng)制降低到作為特定轉(zhuǎn)速的500rpm。
[0077] 在本示例性實(shí)施方式中，過電流確定值是一個超過過載確定值的值，并且是一個 電流值，電動機(jī)52在該電流值時的轉(zhuǎn)動必須被緊急停止以保護(hù)電路。過電流確定值和過載 確定值的特定值取決于電動機(jī)52的技術(shù)參數(shù)，因此通過在設(shè)計階段的模擬和測試為每個 電動機(jī)技術(shù)參數(shù)單獨(dú)確定其特定值。注意，對于過電流確定值輸出部分1〇〇和過載確定值 輸出部分96,可以考慮各種結(jié)構(gòu)的電路，其中一個實(shí)施例是例如圖6(1)右側(cè)示出的電壓驅(qū) 動電路。
[0078] 在過電流狀態(tài)已經(jīng)被確定并且電動機(jī)52的轉(zhuǎn)動已經(jīng)被停止后，對定子14線圈的 電壓的施加被中斷一段特定時間，從而防止電路燒毀。特定持續(xù)時間為例如100ms，對線圈 電壓的施加被中斷所述持續(xù)時間l〇〇ms。然后重新啟動電壓施加，并且如果過電流確定值被 超過，電壓施加再一次被中斷。如果這個重復(fù)的狀態(tài)持續(xù)特定次數(shù)，則確定電路燒壞的風(fēng)險 較高，并且放棄電壓再施加。
[0079] 當(dāng)過載狀態(tài)已經(jīng)被確定并且電動機(jī)52的轉(zhuǎn)速已經(jīng)被設(shè)定為500rpm，電動機(jī)52的 轉(zhuǎn)速被控制在500rpm，直到由電流檢測部分94檢測的電流值低于過載確定值。在由電流檢 測部分94檢測的電流值已經(jīng)低于過載確定值后，施加到定子14線圈的電壓被控制，以由指 令轉(zhuǎn)速計算部分58計算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動電動機(jī)52。
[0080] 圖4是一個流程圖，示出了根據(jù)本示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器中的過載保護(hù) 控制。當(dāng)過載確定部分98已經(jīng)確定由電流檢測部分94檢測的電流值等于或大于過載確 定值時，啟動過載保護(hù)控制，并且在步驟400中，電動機(jī)52的轉(zhuǎn)速被控制到500rpm。在步 驟402中，過載確定部分98確定電流檢測部分94是否已經(jīng)再次檢測到電流值等于或大于 過載確定值。當(dāng)確定是肯定的，過程返回到步驟400,并且電動機(jī)52的轉(zhuǎn)速繼續(xù)被控制在 500rpm。當(dāng)在步驟402中確定是否定的，然后在步驟404中，電動機(jī)52的轉(zhuǎn)速被控制，以便 達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并且過載保護(hù)控制結(jié)束。
[0081] 在本示例性實(shí)施方式中，根據(jù)由設(shè)置在逆變電路40和電池80之間的電流檢測部 分94檢測的電流值是否等于或大于特定閾值分別確定電路過電流狀態(tài)和電路過載狀態(tài)。 基于實(shí)際測量的電流值確定電路過電流狀態(tài)和過載狀態(tài)，從而能夠比在由電路熱量產(chǎn)生狀 態(tài)確定電路過電流狀態(tài)和電路過載狀態(tài)的情況更快地做出確定。
[0082] 此外，在本示例性實(shí)施方式中，在過載狀態(tài)下，其中電路電流值沒有在過電流狀態(tài) 下的大，電動機(jī)52繼續(xù)以比目標(biāo)轉(zhuǎn)速慢的500rpm轉(zhuǎn)動，直到過載狀態(tài)結(jié)束。即使在過載狀 態(tài)下，汽車空調(diào)的操作也可以相應(yīng)地繼續(xù)進(jìn)行。
[0083] 第二示例性實(shí)施方式
[0084] 圖5示意性地說明根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式的電動機(jī)控制器。在圖5中， 與在第一不例性實(shí)施方式中相同的配置被分配為相同的附圖標(biāo)記，并且省略了對于與第一 示例性實(shí)施方式中相同的配置的詳細(xì)說明。本示例性實(shí)施方式與第一示例性實(shí)施方式的不 同之處，構(gòu)成橋式電路橋式電阻RB被連接在連接電阻R3的一側(cè)上（輸出終端）的片式熱 敏電阻RT的終端和過載確定值輸出部分96的輸出終端之間。只要橋式電路可以被配置， 也可以使用不同于橋式電阻RB的連接裝置，例如導(dǎo)體或二極管。
[0085] 圖6(1)是一個示意圖，示出了在第一示例性實(shí)施方式中的片式熱敏電阻RT和過 載確定值輸出部分96。過載確定值輸出部分96設(shè)置有電阻R1和R2,并且配置輸出作為過 載閾值電壓VP的控制電壓Vcc的分壓器電路。片式熱敏電阻RT是一個電阻值隨溫度變化 的電阻，并且與電阻R3-起配置輸出作為片式熱敏電阻電壓VT的控制電壓Vcc的分壓器 電路。
[0086] 圖6 (2)是一個示意圖，示出了在本示例性實(shí)施方式中片式熱敏電阻RT和過載確 定值輸出部分96之間的連接。過載確定值輸出部分96和片式熱敏電阻RT分別配置類似 于在第一示例性實(shí)施方式中的分壓器電路，然而在本示例性實(shí)施方式中，兩個分壓器電路 通過橋式電阻RB連接到一起。
[0087] 除電阻值隨溫度變化的片式熱敏電阻RT之外，下面給出了圖6(1)和圖6(2)中示 出的每個電阻的電阻值的實(shí)施例。如后面描述的，橋式電阻RB以階梯方式在從10至90kQ的范圍內(nèi)變化，并且選擇最適合于解決過載狀態(tài)的電阻值。
[0088] R1 ：49. 9kQ
[0089] R2 ：30.lkQ
[0090] R3 ：3. 57kQ
[0091] 1?:10至901^
[0092] 圖7是一個示意圖，示出了根據(jù)本示例性實(shí)施方式的片式熱敏電阻RT和過載確定 值輸出部分96之間的橋式電路中的電流值、電壓值和電阻值之間的關(guān)系。電阻R1的電阻 值表示為凡、電阻R2的電阻值表示為R2、電阻R3的電阻值表示為R3、片式熱敏電阻RT的電 阻值表示為RT并且橋式電阻RB的電阻值表示為RB。當(dāng)流入電阻R1的電流II的電流值表 示為Ii、流入橋式熱敏電阻RB的電流IB的電流值表示為IB、流入電阻R3的電流13的電流 值表不為13時，過載閾值電壓VP的電壓值表不為VP并且片式熱敏電阻電壓VT的電壓值表 示為VT，可以推導(dǎo)出下面的公式（1)至（5)。
[0093]

【權(quán)利要求】
1. 一種電動機(jī)控制器包括： 電流檢測裝置，其檢測在電源和產(chǎn)生施加到發(fā)動機(jī)線圈的電壓的逆變電路之間流動的 電流； 過載確定值輸出裝置，其輸出用于確定所述電動機(jī)是否過載的過載確定值； 過載確定裝置，其在由所述電流檢測裝置檢測到的電流值等于或大于所述過載確定值 的情況下，確定所述電動機(jī)過載；W及 轉(zhuǎn)速控制裝置，其在所述過載確定裝置已經(jīng)確定所述電動機(jī)過載的情況下進(jìn)行控制， W使所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到特定速度。
2. 如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)控制器，還包括： 熱敏電阻，其具有電壓通過電阻施加到其上的一個終端，具有接地的另一個終端，并且 具有隨溫度變化的電阻值；W及 連接裝置，其將所述熱敏電阻的一個終端和所述過載確定值輸出裝置的輸出終端連接 到一起，W便隨溫度升高分配所述過載確定值電壓。
3. 如權(quán)利要求2所述的電動機(jī)控制器，還包括并聯(lián)連接到所述熱敏電阻的電阻。
4. 如權(quán)利要求2所述的電動機(jī)控制器，其中： 所述熱敏電阻具有電阻值隨溫度升高而減少的特性；并且 所述連接裝置是一個電阻，其一個終端連接到所述熱敏電阻的一個終端，并且另一個 終端連接到所述過載確定值輸出裝置。
5. 如權(quán)利要求3所述的電動機(jī)控制器，其中： 所述熱敏電阻具有電阻值隨溫度升高而減少的特性；并且 所述連接裝置是一個電阻，其一個終端連接到所述熱敏電阻的一個終端，并且另一個 終端被連接到所述過載確定值輸出裝置。
6. 如權(quán)利要求2所述的電動機(jī)控制器，其中： 所述熱敏電阻具有電阻值隨溫度升高而減少的特性；并且 所述連接裝置是一個溫度可變電阻，其具有電阻值隨溫度升高而減少的特性，其連接 到所述熱敏電阻的一個終端和所述過載確定值輸出裝置的輸出終端，并且其隨溫度升高而 降低從所述過載確定值輸出裝置的輸出終端輸出的過載確定值的電壓。
7. 如權(quán)利要求3所述的電動機(jī)控制器，其中： 所述熱敏電阻具有電阻值隨溫度升高而減少的特性；并且 所述連接裝置是一個溫度可變電阻，其具有電阻值隨溫度升高而減少的特性，其連接 到所述熱敏電阻的一個終端和所述過載確定值輸出裝置的輸出終端，并且其隨溫度升高而 降低從所述過載確定值輸出裝置的輸出終端輸出的過載確定值的電壓。
8. 如權(quán)利要求6所述的電動機(jī)控制器，還包括并聯(lián)連接到所述溫度可變電阻的電阻。
9. 如權(quán)利要求7所述的電動機(jī)控制器，還包括并聯(lián)連接到所述溫度可變電阻的電阻。
10. 如權(quán)利要求6所述的電動機(jī)控制器，其中所述溫度可變電阻是一個熱敏電阻。
11. 如權(quán)利要求7所述的電動機(jī)控制器，其中所述溫度可變電阻是一個熱敏電阻。
12. 如權(quán)利要求8所述的電動機(jī)控制器，其中所述溫度可變電阻是一個熱敏電阻。
13. 如權(quán)利要求9所述的電動機(jī)控制器，其中所述溫度可變電阻是一個熱敏電阻。
14. 如權(quán)利要求1至13中任一項所述的電動機(jī)控制器，還包括： 過電流確定值輸出裝置，其輸出超過所述過載確定值的過電流確定值；w及 過電流確定裝置，其在由所述電流檢測裝置檢測到的電流值等于或大于所述過電流確 定值的情況下，確定所述電動機(jī)處于過電流狀態(tài)；并且其中 所述轉(zhuǎn)速控制裝置在所述過電流確定裝置已經(jīng)確定所述電動機(jī)處于過電流狀態(tài)的情 況下，在一段特定時間內(nèi)停止所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】H02H7/085GK104348397SQ201410381477
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】北河高行 申請人:阿斯莫株式會社