(57)【要約】【課題】スイッチング素子の短絡故障、或いはステータコイル１５の地絡故障が生じたときに、直流電源８０からステータコイル１５の中性点１５ｘ側に電流が流れることを停止する。【解決手段】電動コンプレッサ１の駆動装置２０において、スイッチング素子の短絡故障、或いはステータコイル１５の地絡故障が生じた場合に，インバータ回路のスイッチング動作により，電流ヒューズ８３を速やかに溶断させる。これに伴って、ステータコイル１５の中性点１５ｘとバッテリ８１との間が遮断され、電流が流れることを停止することができる。これにより、前記故障において通電状態を継続することをなくし、他の機器への悪影響を抑制することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スター結線されて中性点（１５ｘ）を有するステータコイル（１５）と、前記ステータコイル（１５）から発生する回転磁界により回転するロータ（１３）とを備える同期電動機の駆動装置であって、
直列接続された一対のスイッチング素子を多数組有し、正極側母線（３２）と負極側母線（３１）との間に前記一対のスイッチング素子が多数組、並列接続されているインバータ回路（３０）と、
コンデンサ（４０）と、
前記インバータ回路（３０）を構成する複数個の前記スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）をスイッチング動作させることにより、前記コンデンサ（４０）の出力電圧と直流電源手段（８１）の出力電圧に基づいて、前記ステータコイル（１５）に交流電流を出力して前記ステータコイル（１５）から前記回転磁界を発生させるインバータ回路制御手段（７３）と、を備え、
前記直流電源手段（８１）は、前記正極側母線（３２）と前記負極側母線（３１）とのうちいずれか一方の母線と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に接続されており、
前記直流電源手段（８１）の出力電圧は第１のヒューズ（８３）を通して前記ステータコイル（１５）に与えられるようになっており、
前記複数個のスイッチング素子のうち前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたか否かを判定する故障判定手段（Ｓ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１４、Ｓ１１５、Ｓ１１６、Ｓ１１７、Ｓ１１５ａ、Ｓ１１７ａ）と、
前記故障判定手段が前記一方の故障が判定したときに、前記複数個のスイッチング素子のうち前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させて前記第１のヒューズ（８３）を溶断させるための溶断電流を前記直流電源手段（８１）から前記第１のヒューズ（８３）に流す溶断電流制御手段（Ｓ２１０）と、
を備えることを特徴とする同期電動機の駆動装置。
【請求項２】
前記直流電源手段（８１）は、前記負極側母線（３１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されており、
前記コンデンサ（４０）は、前記正極側母線（３２）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項３】
前記直流電源手段（８１）は、前記負極側母線（３１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されており、
前記コンデンサ（４０）は、前記正極側母線（３２）と前記負極側母線（３１）との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項４】
前記第１のヒューズ（８３）は、前記直流電源手段（８１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項５】
前記直流電源手段（８１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に、前記第１のヒューズ（８３）と直列に接続されている第２のヒューズ（８５）を備え、
前記第１のヒューズ（８３）に第１の閾値以上の電流が流れると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記第２のヒューズ（８５）に第２の閾値以上の電流が流れると前記第２のヒューズ（８５）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第２のヒューズ（８３、８５）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第２の閾値が設定されていることを特徴とする請求項４に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項６】
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第２のヒューズ（８５）だけが溶断するように前記第２の閾値が前記第１閾値より小さい値に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項７】
前記直流電源手段（８１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に、前記第１のヒューズ（８３）と直列に接続されている第２のヒューズ（８５）を備え、
前記第１のヒューズ（８３）に電流が流れて第１の溶断温度以上になると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記第２のヒューズ（８５）に電流が流れて第２の溶断温度以上になると前記第２のヒューズ（８５）が溶断するように設定されており、
前記ヒューズ制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第２のヒューズ（８５）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第２の溶断温度が設定されていることを特徴とする請求項４に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項８】
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第２のヒューズ（８５）だけが溶断するように前記第２の溶断温度が前記第１の溶断温度より低い温度に設定されていることを特徴とする請求項７に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項９】
前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子の短絡故障は、負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障であり、  前記直流電源手段（８１）から前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）に流れる電流を検出する電流検出手段（５０）を備え、
前記故障判定手段は、前記電流検出手段（５０）の検出値が所定値以上であるか否かを判定することにより、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じているか否かを判定することを特徴とする請求項２ないし８のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項１０】
前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子の短絡故障は、負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障であり、
前記コンデンサ（４０）から前記正極側母線（３２）に流れる電流を検出する電流検出手段（５０）を備え、
前記故障判定手段は、前記電流検出手段（５０）の検出値が上限値以上のとき、および前記電流検出手段（５０）の検出値が下限値未満のときのうちいずれか一方であるときに、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じていると判定することを特徴とする請求項２ないし８のうちいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項１１】
前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子の短絡故障は、負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障であり、
前記負極側母線（３１）から前記直流電源手段（８１）に流れる電流を検出する電流検出手段（５０）を備え、
前記故障判定手段は、前記電流検出手段（５０）の検出値が所定値以上であるか否かを判定することにより、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じているか否かを判定することを特徴とする請求項２ないし８のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項１２】
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）は、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記故障判定手段が判定したときに、前記複数個のスイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）のうち、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の全てを通電動作させて前記直流電源手段（８１）から前記溶断電流を前記第１のヒューズ（８３）に流すことを特徴とする請求項２ないし１１のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項１３】
前記複数のスイッチング素子のうち、前記負極側母線（３１）に接続されている負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に短絡故障が生じているか否かについて判定する負極側短絡故障判定手段を備え、
前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記故障判定手段が判定したときに、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）は、前記短絡故障が生じていないと前記負極側短絡故障判定手段が判定した前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）を通電動作させて前記直流電源手段（８１）から前記溶断電流を前記第１のヒューズ（８３）に流すことを特徴とする請求項２ないし１１のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項１４】
前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記故障判定手段が判定したときに、前記複数個の前記スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）のうち前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の全てを停止動作させるスイッチング制御手段（Ｓ２００）を備えることを特徴とする請求項２ないし１３のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項１５】
前記正極側母線（３２）に接続されている正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に短絡故障が生じているか否かを判定する正極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）と、
前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に短絡故障が生じていると前記正極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）が判定したときに、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の全てを停止動作した後に、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の全てを通電動作させるスイッチング制御手段（Ｓ２１０）と、
を備えることを特徴とする請求項２ないし１１のうちいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項１６】
前記複数のスイッチング素子のうち、前記正極側母線（３２）に接続されている正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に短絡故障が生じているか否かを判定する正極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）と、
前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に短絡故障が生じていると前記正極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）が判定したときに、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の全てを停止動作した後に、前記短絡故障が生じていないと前記正極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）が判定した正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）を通電動作させるスイッチング制御手段（Ｓ２４０）と、
を備えることを特徴とする請求項２ないし１１のうちいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項１７】
前記直流電源手段（８１）は、前記正極側母線（３２）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されており、
前記コンデンサ（４０）は、前記正極側母線（３２）と前記負極側母線（３１）との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項１８】
前記直流電源手段（８１）は、前記正極側母線（３２）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されており、
前記コンデンサ（４０）は、前記負極側母線（３１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項１９】
前記第１のヒューズ（８３）は、前記直流電源手段（８１）と前記正極側母線（３２）との間に配置されていることを特徴とする請求項１７または１８に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項２０】
前記直流電源手段（８１）と前記正極側母線（３２）との間に、前記第１のヒューズ（８３）と直列に接続されている第２のヒューズ（８５）を備え、
前記第２のヒューズ（８５）に第２の閾値以上の電流が流れると前記第２のヒューズ（８５）が溶断するように設定されており、
前記第１のヒューズ（８３）に第１の閾値以上の電流が流れると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第２のヒューズ（８３、８５）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第２の閾値が設定されていることを特徴とする請求項１９に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項２１】
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第２のヒューズ（８５）だけが溶断するように前記第２の閾値が前記第１閾値より小さい値に設定されていることを特徴とする請求項２０に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項２２】
前記直流電源手段（８１）と前記正極側母線（３２）との間に、前記第１のヒューズ（８３）と直列に接続されている第２のヒューズ（８５）を備え、
前記第１のヒューズ（８３）に電流が流れて第１の溶断温度以上になると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記第２のヒューズ（８５）に電流が流れて第２の溶断温度以上になると前記第２のヒューズ（８５）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第２のヒューズ（８５）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第２の溶断温度が設定されていることを特徴とする請求項１９に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項２３】
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第２のヒューズ（８５）だけが溶断するように前記第２の溶断温度が前記第１の溶断温度より低い温度に設定されていることを特徴とする請求項２２に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項２４】
前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子の短絡故障は、正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障であり、
前記直流電源手段（８１）から前記正極側母線（３２）に流れる電流を検出する電流検出手段（５０）を備え、
前記故障判定手段は、前記電流検出手段（５０）の検出値が所定値以上であるか否かを判定することにより、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたか否かを判定することを特徴とする請求項１７ないし２３のうちいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項２５】
前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子の短絡故障は、正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障であり、
前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）から前記直流電源手段（８１）に流れる電流を検出する電流検出手段（５０）を備え、
前記故障判定手段は、前記電流検出手段（５０）の検出値が所定値未満であるか否かを判定することにより、前記ステータコイル（１５）の地絡故障が生じたか否かを判定し，前記電流検出手段（５０）の検出値が所定値以上であるか否かを判定することにより，前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障が生じたか否かを判定することを特徴とする請求項１７ないし２３のうちいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項２６】
前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記故障判定手段が判定したときに、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）は、前記複数個のスイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）のうち、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の全てを通電動作させて前記直流電源手段（８１）から前記溶断電流を前記第１のヒューズ（８３）に流すことを特徴とする請求項１７ないし２５のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項２７】
前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に短絡故障が生じているか否かを判定する正極側短絡故障判定手段を備え、
前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記正極側短絡故障判定手段が判定したときに、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）は、前記短絡故障が生じていないと前記正極側短絡故障判定手段が判定した前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）を通電動作させて前記直流電源手段（８１）から前記溶断電流を前記第１のヒューズ（８３）に流すことを特徴とする請求項１７ないし２５のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項２８】
前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記故障判定手段が判定したときに、前記複数個の前記スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）のうち前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の全てを停止動作させるスイッチング制御手段を備えることを特徴とする請求項１７ないし２５のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項２９】
前記複数のスイッチング素子のうち、前記負極側母線（３１）に接続されている負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に短絡故障が生じているか否かについて判定する負極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）と、
前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に短絡故障が生じていると前記負極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）が判定したときに、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の全てをオフした後に、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の全てを通電動作させるスイッチング制御手段（Ｓ２１０）と、
を備えることを特徴とする請求項１７ないし２５のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項３０】
前記複数のスイッチング素子のうち、前記負極側母線（３１）に接続されている負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に短絡故障が生じているか否かを判定する負極側短絡故障判定手段と、
前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に短絡故障が生じていると前記負極側短絡故障判定手段が判定したときに、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の全てをオフした後に、前記短絡故障が生じていないと前記負極側短絡故障判定手段が判定した前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）だけを通電動作させるスイッチング制御手段（Ｓ２１０）と、
を備えることを特徴とする請求項１７ないし２５のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項３１】
前記インバータ回路制御手段（７３）は、前記複数個のスイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に制御信号を出力して前記複数個のスイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）をスイッチング動作させるものであり、
前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）と前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）との間を通過して前記負極側母線（３１）に流れる電流を前記スイッチング素子毎に検出する第１の電流検出手段（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）を備え、
前記インバータ回路制御手段（７３）が前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）を通電停止させる前記制御信号を前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に出力しているときに、前記第１の電流検出手段（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の検出値が所定値未満である場合には、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に前記短絡故障が生じていないと前記負極側短絡故障判定手段が判定することを特徴とする請求項１３または３０に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項３２】
前記正極側母線（３２）と前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）を通過して前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）に流れる電流を前記スイッチング素子毎に検出する第２の電流検出手段（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）を備え、
前記インバータ回路制御手段（７３）が前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）を通電停止させる前記制御信号を前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に出力しているときに、前記第２の電流検出手段（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）の検出値が所定値未満である場合には、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に前記短絡故障が生じていないと前記正極側短絡故障判定手段が判定することを特徴とする請求項１６または２７に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項３３】
前記正極側母線（３２）と前記負極側母線（３１）とのうち前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間で、前記一方の母線側スイッチング素子に直列に接続されている第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）を備え、
前記第３のヒューズに第３の閾値以上の電流が流れると前記第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）が溶断するように設定されており、
前記第１のヒューズ（８３）に第１の閾値以上の電流が流れると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第３のヒューズ（８３、８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第３の閾値が設定されていることを特徴とする請求項４または１９に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項３４】
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）だけが溶断するように前記第３の閾値が前記第１閾値より小さい値に設定されていることを特徴とする請求項３３に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項３５】
前記正極側母線（３２）と前記負極側母線（３１）とのうち前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間で、前記一方の母線側スイッチング素子に直列に接続されている第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）を備え、
前記第３のヒューズに電流が流れて第３の溶断温度以上になると前記第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）が溶断するように設定されており、
前記第１のヒューズ（８３）に電流が流れて第１の溶断温度以上になると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第３のヒューズ（８３、８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第３の溶断温度が設定されていることを特徴とする請求項４または１９に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項３６】
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）だけが溶断するように前記第３の溶断温度が前記第１の溶断温度より低い温度に設定されていることを特徴とする請求項３５に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項３７】
前記負極側母線（３１）に接続された第４のヒューズ（８７ｂ）を備え、
前記第４のヒューズ（８７ｂ）に第４の閾値以上の電流が流れると前記第４のヒューズが溶断するように設定されており、
前記第１のヒューズ（８３）に第１の閾値以上の電流が流れると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第４のヒューズ（８３、８７ｂ）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第４の閾値が設定されていることを特徴とする請求項４または１９に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項３８】
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第４のヒューズ（８７ｂ）だけが溶断するように前記第４の閾値が前記第１の溶断温度より小さい閾値に設定されていることを特徴とする請求項３７に記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項３９】
前記コンデンサ（４０）のプラス電極とマイナス電極との間の電圧を検出する第１の電圧検出手段（９０）を備え、
前記故障判定手段（Ｓ１１３）は、前記第１の電圧検出手段の検出値が所定値未満であるか否かを判定することにより、前記一方の母線側スイッチング素子の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたか否かを判定することを特徴とする請求項１ないし３８のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項４０】
前記コンデンサ（４０）のプラス電極とマイナス電極との間の電圧を検出する第１の電圧検出手段（９０）と、
前記直流電源手段（８１）のプラス電極とマイナス電極との間の電圧を検出する第２の電圧検出手段（９１）とを備え、
前記故障判定手段は、前記第１の電圧検出手段（９０）の検出値と前記第２の電圧検出手段（９１）の検出値との間の差の絶対値が所定値未満であるか否かを判定することにより、前記一方の母線側スイッチング素子の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたか否かを判定することを特徴とする請求項１ないし３８のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【請求項４１】
前記ステータコイル（１５）の温度を検出する温度検出手段（５１）を備え、
前記故障判定手段（Ｓ１１４）は、前記温度検出手段（５１）の検出値が所定温度以上であるか否かを判定することにより、前記一方の母線側スイッチング素子の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたか否かを判定することを特徴とする請求項１ないし３８のいずれか１つに記載の同期電動機の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコイルがスター結線されている同期電動機の駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置では、例えば、特許文献１に示すように、ステータコイルに三相交流電流を出力するインバータ回路と、このインバータ回路を制御する制御回路とを備るものがある。
【０００３】
インバータ回路は、三相交流電動機のステータコイルの中性点と正極側母線との間に並列に配列されている３個のスイッチング素子と、中性点と負極側母線との間に並列に配列されている３個のスイッチング素子とを備える。正極側母線と負極側母線との間にはバッテリが配置されている。
【０００４】
制御回路がインバータ回路の６個のスイッチング素子をスイッチ動作することにより、バッテリの出力電圧に基づいてインバータ回路から三相交流電動機に三相交流電流を出力させる。このことにより、ステータコイルに回転磁界が発生して、この回転磁界に同期してロータが回転することになる。
【０００５】
インバータ回路には、負極側母線に流れる電流を検出する電流センサが設けられている。例えば、ステータコイルとグランドとの間で短絡する地絡故障等が生じて電流センサの検出電流値が所定値を超えると、制御回路が６個のスイッチング素子の全てをオフする。
【０００６】
このことにより、インバータ回路からステータコイルに対する電流の出力を停止することができる。したがって、ステータコイルからグランドに電流が流れることを停止することができる。
【特許文献１】特開２００１−２３１２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の同期電動機の駆動装置では、バッテリを正極側母線と負極側母線との間に接続するのではなく、バッテリをステータコイルの中性点と負極側母線との間に接続した場合には、ステータコイルの地絡故障が生じたときに、６個のスイッチング素子の全てをオフしても、バッテリからステータコイルを通してグランドに電流が流れることを停止することができない。
【０００８】
また、インバータ回路においてステータコイルの中性点と負極側母線との間のスイッチング素子が短絡故障してバッテリから当該スイッチング素子を通して負極側母線に電流が流れたときに、６個のスイッチング素子の全てをオフしても、バッテリからスイッチング素子を通して負極側母線に電流が流れることを停止することができない。
【０００９】
さらに、バッテリをステータコイルの中性点と正極側母線との間に接続した場合には、バッテリをステータコイルの中性点と負極側母線との間に接続した場合と同様の問題が生じる。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、ステータコイルの中性点にバッテリが接続されている同期電動機の駆動装置において、スイッチング素子の短絡故障、或いはステータコイルの地絡故障が生じたときに、バッテリから電流が流れることを停止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、前記故障判定手段が前記一方の故障が判定したときに、前記複数個のスイッチング素子のうち前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させて前記第１のヒューズ（８３）を溶断させるための溶断電流を前記直流電源手段（８１）から前記第１のヒューズ（８３）に流す溶断電流制御手段（Ｓ２１０）と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
これにより、スイッチング素子の短絡故障、或いはステータコイルの地絡故障が生じて、ヒューズが溶断しない程度の電流がヒューズに流れたときでも、ヒューズを強制的に溶断させることにより、バッテリとステータコイルとの間を遮断することができる。このため、バッテリから電流が流れることを停止することができる。
【００１３】
また、従来、バッテリとステータコイルとの間に電磁リレーを配置して、この電磁リレーによりバッテリとステータコイルとの間を遮断するようにしたものがある。この場合、振動が生じた際に電磁リレーが誤作動を生じて、バッテリとステータコイルとの間の遮断が行われなくなる可能性がある。
【００１４】
これに対し、本発明では、バッテリとステータコイルとの間を遮断するためにヒューズを用いているので、振動が生じた際に誤作動を生じない。
【００１５】
請求項２に係る発明では、前記直流電源手段（８１）は、前記負極側母線（３１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されており、
前記コンデンサ（４０）は、前記正極側母線（３２）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に係る発明では、前記直流電源手段（８１）は、前記負極側母線（３１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されており、
前記コンデンサ（４０）は、前記正極側母線（３２）と前記負極側母線（３１）との間に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る発明では、前記第１のヒューズ（８３）は、前記直流電源手段（８１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に係る発明では、前記直流電源手段（８１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に、前記第１のヒューズ（８３）と直列に接続されている第２のヒューズ（８５）を備え、
前記第１のヒューズ（８３）に第１の閾値以上の電流が流れると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記第２のヒューズ（８５）に第２の閾値以上の電流が流れると前記第２のヒューズ（８５）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第２のヒューズ（８３、８５）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第２の閾値が設定されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に係る発明では、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第２のヒューズ（８５）だけが溶断するように前記第２の閾値が前記第１閾値より小さい値に設定されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に係る発明では、前記直流電源手段（８１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に、前記第１のヒューズ（８３）と直列に接続されている第２のヒューズ（８５）を備え、
前記第１のヒューズ（８３）に電流が流れて第１の溶断温度以上になると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記第２のヒューズ（８５）に電流が流れて第２の溶断温度以上になると前記第２のヒューズ（８５）が溶断するように設定されており、
前記ヒューズ制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第２のヒューズ（８５）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第２の溶断温度が設定されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項８に係る発明では、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第２のヒューズ（８５）だけが溶断するように前記第２の溶断温度が前記第１の溶断温度より低い温度に設定されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項９に係る発明では、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子の短絡故障は、負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障であり、  前記直流電源手段（８１）から前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）に流れる電流を検出する電流検出手段（５０）を備え、
前記故障判定手段は、前記電流検出手段（５０）の検出値が所定値以上であるか否かを判定することにより、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じているか否かを判定することを特徴とする。
【００２３】
請求項１０に係る発明では、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子の短絡故障は、負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障であり、
前記コンデンサ（４０）から前記正極側母線（３２）に流れる電流を検出する電流検出手段（５０）を備え、
前記故障判定手段は、前記電流検出手段（５０）の検出値が上限値以上のとき、および前記電流検出手段（５０）の検出値が下限値未満のときのうちいずれか一方であるときに、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じていると判定することを特徴とする。
【００２４】
請求項１１に係る発明では、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子の短絡故障は、負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障であり、
前記負極側母線（３１）から前記直流電源手段（８１）に流れる電流を検出する電流検出手段（５０）を備え、
前記故障判定手段は、前記電流検出手段（５０）の検出値が所定値以上であるか否かを判定することにより、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じているか否かを判定することを特徴とする。
【００２５】
請求項１２に係る発明では、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）は、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記故障判定手段が判定したときに、前記複数個のスイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）のうち、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の全てを通電動作させて前記直流電源手段（８１）から前記溶断電流を前記第１のヒューズ（８３）に流すことを特徴とする。
【００２６】
請求項１３に係る発明では、前記複数のスイッチング素子のうち、前記負極側母線（３１）に接続されている負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に短絡故障が生じているか否かについて判定する負極側短絡故障判定手段を備え、
前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記故障判定手段が判定したときに、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）は、前記短絡故障が生じていないと前記負極側短絡故障判定手段が判定した前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）を通電動作させて前記直流電源手段（８１）から前記溶断電流を前記第１のヒューズ（８３）に流すことを特徴とする。
【００２７】
請求項１４に係る発明では、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記故障判定手段が判定したときに、前記複数個の前記スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）のうち前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の全てを停止動作させるスイッチング制御手段（Ｓ２００）を備えることを特徴とする。
【００２８】
請求項１５に係る発明では、前記正極側母線（３２）に接続されている正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に短絡故障が生じているか否かを判定する正極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）と、
前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に短絡故障が生じていると前記正極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）が判定したときに、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の全てを停止動作した後に、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の全てを通電動作させるスイッチング制御手段（Ｓ２１０）と、を備えることを特徴とする。
【００２９】
請求項１６に係る発明では、前記複数のスイッチング素子のうち、前記正極側母線（３２）に接続されている正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に短絡故障が生じているか否かを判定する正極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）と、
前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に短絡故障が生じていると前記正極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）が判定したときに、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の全てを停止動作した後に、前記短絡故障が生じていないと前記正極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）が判定した正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）を通電動作させるスイッチング制御手段（Ｓ２４０）と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
請求項１７に係る発明では、前記直流電源手段（８１）は、前記正極側母線（３２）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されており、
前記コンデンサ（４０）は、前記正極側母線（３２）と前記負極側母線（３１）との間に配置されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項１８に係る発明では、前記直流電源手段（８１）は、前記正極側母線（３２）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されており、
前記コンデンサ（４０）は、前記負極側母線（３１）と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間に配置されていることを特徴とする。
【００３２】
請求項１９に係る発明では、前記第１のヒューズ（８３）は、前記直流電源手段（８１）と前記正極側母線（３２）との間に配置されていることを特徴とする。
【００３３】
請求項２０に係る発明では、前記直流電源手段（８１）と前記正極側母線（３２）との間に、前記第１のヒューズ（８３）と直列に接続されている第２のヒューズ（８５）を備え、
前記第２のヒューズ（８５）に第２の閾値以上の電流が流れると前記第２のヒューズ（８５）が溶断するように設定されており、
前記第１のヒューズ（８３）に第１の閾値以上の電流が流れると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第２のヒューズ（８３、８５）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第２の閾値が設定されていることを特徴とする。
【００３４】
請求項２１に係る発明では、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第２のヒューズ（８５）だけが溶断するように前記第２の閾値が前記第１閾値より小さい値に設定されていることを特徴とする。
【００３５】
請求項２２に係る発明では、前記直流電源手段（８１）と前記正極側母線（３２）との間に、前記第１のヒューズ（８３）と直列に接続されている第２のヒューズ（８５）を備え、
前記第１のヒューズ（８３）に電流が流れて第１の溶断温度以上になると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記第２のヒューズ（８５）に電流が流れて第２の溶断温度以上になると前記第２のヒューズ（８５）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第２のヒューズ（８５）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第２の溶断温度が設定されていることを特徴とする。
【００３６】
請求項２３に係る発明では、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第２のヒューズ（８５）だけが溶断するように前記第２の溶断温度が前記第１の溶断温度より低い温度に設定されていることを特徴とする。
【００３７】
請求項２４に係る発明では、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子の短絡故障は、正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障であり、
前記直流電源手段（８１）から前記正極側母線（３２）に流れる電流を検出する電流検出手段（５０）を備え、
前記故障判定手段は、前記電流検出手段（５０）の検出値が所定値以上であるか否かを判定することにより、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたか否かを判定することを特徴とする。
【００３８】
請求項２５に係る発明では、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子の短絡故障は、正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障であり、
前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）から前記直流電源手段（８１）に流れる電流を検出する電流検出手段（５０）を備え、
前記故障判定手段は、前記電流検出手段（５０）の検出値が所定値未満であるか否かを判定することにより、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じか否かを判定することを特徴とする。
【００３９】
請求項２６に係る発明では、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記故障判定手段が判定したときに、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）は、前記複数個のスイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）のうち、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の全てを通電動作させて前記直流電源手段（８１）から前記溶断電流を前記第１のヒューズ（８３）に流すことを特徴とする。
【００４０】
請求項２７に係る発明では、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に短絡故障が生じているか否かを判定する正極側短絡故障判定手段を備え、
前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記正極側短絡故障判定手段が判定したときに、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）は、前記短絡故障が生じていないと前記正極側短絡故障判定手段が判定した前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）を通電動作させて前記直流電源手段（８１）から前記溶断電流を前記第１のヒューズ（８３）に流すことを特徴とする。
請求項２８に係る発明では、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の短絡故障と、前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたと前記故障判定手段が判定したときに、前記複数個の前記スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）のうち前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の全てを停止動作させるスイッチング制御手段を備えることを特徴とする。
請求項２９に係る発明では、前記複数のスイッチング素子のうち、前記負極側母線（３１）に接続されている負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に短絡故障が生じているか否かについて判定する負極側短絡故障判定手段と、
前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に短絡故障が生じていると前記負極側短絡故障判定手段が判定したときに、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の全てをオフした後に、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の全てを通電動作させるスイッチング制御手段（Ｓ２１０）と、を備えることを特徴とする。
【００４１】
請求項３０に係る発明では、前記複数のスイッチング素子のうち、前記負極側母線（３１）に接続されている負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に短絡故障が生じているか否かを判定する負極側短絡故障判定手段と、
前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に短絡故障が生じていると前記負極側短絡故障判定手段が判定したときに、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）の全てをオフした後に、前記短絡故障が生じていないと前記負極側短絡故障判定手段が判定した前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）だけを通電動作させるスイッチング制御手段（Ｓ２１０）と、を備えることを特徴とする。
【００４２】
請求項３１に係る発明では、前記インバータ回路制御手段（７３）は、前記複数個のスイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に制御信号を出力して前記複数個のスイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）をスイッチング動作させるものであり、
前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）と前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）との間を通過して前記負極側母線（３１）に流れる電流を前記スイッチング素子毎に検出する第１の電流検出手段（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）を備え、
前記インバータ回路制御手段（７３）が前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）を通電停止させる前記制御信号を前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に出力しているときに、前記第１の電流検出手段（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の検出値が所定値未満である場合には、前記負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に前記短絡故障が生じていないと前記負極側短絡故障判定手段が判定することを特徴とする。
【００４３】
請求項３２に係る発明では、前記正極側母線（３２）と前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）を通過して前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）に流れる電流を前記スイッチング素子毎に検出する第２の電流検出手段（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）を備え、
前記インバータ回路制御手段（７３）が前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）を通電停止させる前記制御信号を前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に出力しているときに、前記第２の電流検出手段（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）の検出値が所定値未満である場合には、前記正極側母線側スイッチング素子（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）に前記短絡故障が生じていないと前記正極側短絡故障判定手段（Ｓ１１７ａ）が判定することを特徴とする。
【００４４】
請求項３３に係る発明では、前記正極側母線（３２）と前記負極側母線（３１）とのうち前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間で、前記一方の母線側スイッチング素子に直列に接続されている第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）を備え、
前記第３のヒューズに第３の閾値以上の電流が流れると前記第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）が溶断するように設定されており、
前記第１のヒューズ（８３）に第１の閾値以上の電流が流れると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第３のヒューズ（８３、８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第３の閾値が設定されていることを特徴とする。
【００４５】
請求項３４に係る発明では、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）だけが溶断するように前記第３の閾値が前記第１閾値より小さい値に設定されていることを特徴とする。
【００４６】
請求項３５に係る発明では、前記正極側母線（３２）と前記負極側母線（３１）とのうち前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線と前記ステータコイル（１５）の中性点（１５ｘ）との間で、前記一方の母線側スイッチング素子に直列に接続されている第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）を備え、
前記第３のヒューズに電流が流れて第３の溶断温度以上になると前記第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）が溶断するように設定されており、
前記第１のヒューズ（８３）に電流が流れて第１の溶断温度以上になると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第３のヒューズ（８３、８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第３の溶断温度が設定されていることを特徴とする。
【００４７】
請求項３６に係る発明では、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第３のヒューズ（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）だけが溶断するように前記第３の溶断温度が前記第１の溶断温度より低い温度に設定されていることを特徴とする。
【００４８】
請求項３７に係る発明では、前記負極側母線（３１）に接続された第４のヒューズ（８７ｂ）を備え、前記第４のヒューズ（８７ｂ）に第４の閾値以上の電流が流れると前記第４のヒューズが溶断するように設定されており、
前記第１のヒューズ（８３）に第１の閾値以上の電流が流れると前記第１のヒューズ（８３）が溶断するように設定されており、
前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記第１、第４のヒューズ（８３、８７ｂ）のうち一方のヒューズだけが溶断するように前記第１、第４の閾値が設定されていることを特徴とする。
【００４９】
請求項３８に係る発明では、前記溶断電流制御手段（Ｓ２１０）によって、前記直流電源手段（８１）が接続された一方の母線側スイッチング素子を通電動作させたときに、前記一方のヒューズとしての前記第４のヒューズ（８７ｂ）だけが溶断するように前記第４の閾値が前記第１の溶断温度より小さい閾値に設定されていることを特徴とする。
【００５０】
請求項３９に係る発明では、前記コンデンサ（４０）のプラス電極とマイナス電極との間の電圧を検出する第１の電圧検出手段（９０）を備え、
前記故障判定手段（Ｓ１１３）は、前記第１の電圧検出手段の検出値が所定値未満であるか否かを判定することにより、前記一方の母線側スイッチング素子の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたか否かを判定することを特徴とする。
【００５１】
請求項４０に係る発明では、前記コンデンサ（４０）のプラス電極とマイナス電極との間の電圧を検出する第１の電圧検出手段（９０）と、
前記直流電源手段（８１）のプラス電極とマイナス電極との間の電圧を検出する第２の電圧検出手段（９１）とを備え、
前記故障判定手段は、前記第１の電圧検出手段（９０）の検出値と前記第２の電圧検出手段（９１）の検出値との間の差の絶対値が所定値未満であるか否かを判定することにより、前記一方の母線側スイッチング素子の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたか否かを判定することを特徴とする。
【００５２】
請求項４１に係る発明では、前記ステータコイル（１５）の温度を検出する温度検出手段（５１）を備え、
前記故障判定手段（Ｓ１１４）は、前記温度検出手段（５１）の検出値が所定温度以上であるか否かを判定することにより、前記一方の母線側スイッチング素子の短絡故障と前記ステータコイル（１５）の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたか否かを判定することを特徴とする。
【００５３】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
（第１実施形態）
図１、図２、図３に本発明に係る三相同期電動機の駆動装置が適用された車両空調装置用の電動コンプレッサの第１実施形態を示す。図１は電動コンプレッサの搭載図、図２は電動コンプレッサの内部構成を示す図である。
【００５５】
電動コンプレッサ１は、図１に示すように、自動車の走行用エンジン２の車両前側に配置されており、電動コンプレッサ１は、走行用エンジン２の車両前壁に支持されている。電動コンプレッサ１は、凝縮器、減圧器、および蒸発器とともに、車両空調装置用の冷凍サイクル装置を構成している。
【００５６】
電動コンプレッサ１は、モータ１０、駆動装置２０、および圧縮機構３０から構成されている。
【００５７】
モータ１０は、ハウジング１１、回転軸１２、ロータ１３、ステータコア１４、およびステータコイル１５から構成されている三相同期電動機である。ハウジング１１は、アルミニウム等の導電性金属からなるもので、略円筒状に形成されている。
【００５８】
ハウジング１１には、吸入口１１ａおよび吐出口１１ｂが設けられている。ハウジング１１は、ボルト（図示省略）により走行用エンジン２の車両前壁に締結されている。ハウジング１１の外壁の上側には、装着面１１ｄが設けられている。
装着面１１ｄには駆動装置２０が配置されている。
【００５９】
回転軸１２は、ハウジング１１内に配置され、軸受け１２ａ、１２ｂにより回転自在に支持されている。回転軸１２は、ロータ１３から受ける回転駆動力を圧縮機構３０に伝える。
【００６０】
ロータ１３は、永久磁石が埋め込まれて筒状に形成されているものであって、回転軸１２に固定されている。ステータコア１４は、フェライト等の磁性体からなるもので、ロータ１３に対して径方向外周側に配置されている。
ステータコア１４とハウジング１１との間で装着面１１ｄ側には、冷媒流路１８ａが形成されている。ステータコア１４とロータ１３との間には冷媒流路１８ｂが形成されている。
【００６１】
ステータコイル１５は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、およびＷ相コイルがスター結線されたもので、ステータコア１４に回巻されている。ステータコイル１５は、ターミナル１７を介して駆動装置２０に接続されている。ターミナル１７はハウジング１１の開口部１１ｃ内に嵌め込まれている。
【００６２】
圧縮機構３０は、スクロール型コンプレッサであって、モータ１０の回転軸１２からの回転駆動力によって旋回して冷媒を吸入、圧縮、吐出する。冷媒には、潤滑オイルが溶けている。本実施形態では、冷媒としてＲ１３４が用いられている。潤滑オイルとして、例えば、ＰＯＥ（Ｐｏｌｙｏｌ  ｅｓｔｅｒ）系オイルが用いられる。
【００６３】
駆動装置２０は、ハウジング１１の外表面に配置されている。駆動装置２０は、モータ１０を駆動する電気回路を構成している。以下、駆動装置２０の具体的な電気回路構成について図３を参照して説明する。図３は駆動装置２０の電気回路構成を示す図である。
【００６４】
駆動装置２０は、インバータ回路３０、コンデンサ４０、電流センサ５０、５５、６０、および制御回路７０を備える。
【００６５】
インバータ回路３０は、スイッチング素子Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２およびダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６から構成されている。
【００６６】
スイッチング素子Ｕ１、Ｕ２は、負極側母線３１と正極側母線３２との間に直列接続され、スイッチング素子Ｖ１、Ｖ２は、負極側母線３１と正極側母線３２との間で直列接続され、スイッチング素子Ｗ１、Ｗ２は、負極側母線３１と正極側母線３２と
の間で直列接続されている。
【００６７】
スイッチング素子Ｕ１、Ｕ２の共通接続点Ｔ１は、ステータコイル１５のＵ相コイル１５ａに接続され、スイッチング素子Ｖ１、Ｖ２の共通接続点Ｔ２は、ステータコイル１５のＶ相コイル１５ｂに接続され、スイッチング素子Ｗ１、Ｗ２の共通接続点Ｔ３は、ステータコイル１５のＷ相コイル１５ｃに接続されている。
【００６８】
なお、スイッチング素子Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタや電界効果型トランジスタ等の半導体スイッチング素子が用いられている。
【００６９】
ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６は、スイッチング素子Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２のうち対応するスイッチング素子に逆並列になるように配置されている。
【００７０】
コンデンサ４０は、直流電源８０とともに電力をインバータ回路３０に与える。コンデンサ４０のプラス電極は、インバータ回路３０の正極側母線３２に接続され、コンデンサ４０のマイナス電極は、ステータコイル１５の中性点１５ｘに接続されている。
【００７１】
直流電源８０は、当該自動車の車体側に配置され、バッテリ８１、コンデンサ８２、および電流ヒューズ８３から構成されている。バッテリ８１およびコンデンサ８２は、ステータコイル１５の中性点１５ｘとグランドとの間に並列に配置されている。コンデンサ８２は、バッテリ８１からステータコイル１５の中性点１５ｘに与えられる電圧を安定化させる。
【００７２】
電流ヒューズ８３は、バッテリ８１のプラス電極側に接続されている端子と、コンデンサ８２プラス電極側に接続されている端子との間に接続されているヒューズエレメントを備える。ヒューズエレメントは、予め設定された所定値（以下、溶断電流値という）以上の電流が流れると溶断する。すなわち、電流ヒューズ８３に溶断電流値以上の電流が流れると電流ヒューズ８３が溶断するように設定されていることになる。
【００７３】
電流センサ５０は、直流電源８０からステータコイル１５の中性点１５ｘに流れる電流を検出するセンサである。電流センサ６０は、Ｕ相電流、Ｖ相電流、およびＷ相電流をそれぞれ検出するセンサである。Ｕ相電流は、スイッチング素子Ｕ１、Ｕ２の共通接続点Ｔ１からＵ相コイル１５ａに流れる電流である。Ｖ相電流は、スイッチング素子Ｖ１、Ｖ２の共通接続点Ｔ２からＶ相コイル１５ｂに流れる電流である。Ｗ相電流は、スイッチング素子Ｗ１、Ｗ２の共通接続点Ｔ３からＷ相コイル１５ｃに流れる電流である。
【００７４】
制御回路７０は、マイクロコンピュータ、メモリ等から構成されるもので、電子制御装置（図示省略）から与えられる目標回転数に基づいてインバータ回路３０を制御するとともに、後述するステータコア１４の短絡故障などの故障が生じたときに直流電源８０から電流が流れることを停止する処理を実施する。
【００７５】
具体的には、制御回路７０は、制御入出力部７１、判定部７２、運転制御部７３、および電源遮断制御部７４を備える
制御入出力部７１は、制御部７３、７４の出力信号をインバータ回路３０に出力するインターフェイス回路である。制御入出力部７１は、電流センサ５０の出力信号を判定部７２に出力するとともに、電流センサ６０の出力信号を運転制御部７３に出力する。
【００７６】
最初に、判定部７２について図４を参照して説明する。図４は判定処理を示すフローチャートである。
【００７７】
判定部７２は図４のフローチャートにしたがって判定処理を実行する。
【００７８】
まず、ステップＳ１００において、電流センサ５０により検出された電流値を取得する。この取得された電流値（以下、取得電流値という）が電流閾値以上であるか否かについてステップＳ１１０で判定する。電流閾値は、上述の溶断電流値より低い値に設定されている。そして、取得電流値が電流閾値未満であるときに、後述するステータコイル１５の地絡故障および負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障が生じていないとして、ステップＳ１１０でＮＯと判定する。これに伴って、ステップＳ１２０に進んで、スイッチ制御手段としての運転制御部７３により通常運転制御を実行させる。以下、運転制御部７３の通常運転制御について説明する。
【００７９】
まず、モータ１０ｂの実際の回転数を電子制御装置（図示省略）からの目標回転数に近づけるために、周知の三角波比較ＰＷＭ方式を用いてスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２をスイッチング動作させるための制御信号を出力する。
【００８０】
これに伴い、スイッチング素子Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２がスイッチング動作すると、コンデンサ４０の出力電圧と直流電源８０の出力電圧とに基づいて、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流がステータコイル１５に出力される。
【００８１】
このとき、負極側母線３１側のスイッチング素子、例えばスイッチング素子Ｕ２がオンすると、中性点１５ｘ側からＵ相コイル１５ａおよびスイッチング素子Ｕ２を通して負極側母線３１に電流が流れる。これに伴い、Ｕ相コイル１５ａにエネルギが蓄積される。
【００８２】
その後、スイッチング素子Ｕ２がオフすると、Ｕ相コイル１５ａのエネルギに基づいた電流がダイオードＤ１を通して正極側母線３２側に流れる。すなわち、スイッチング素子Ｕ２がオフすると、Ｕ相コイル１５ａから電流がスイッチング素子Ｕ１をバイパスしてコンデンサ４０に流れてコンデンサ４０が充電される。
【００８３】
また、正極側母線３２側のスイッチング素子、例えばスイッチング素子Ｕ１がオンすると、コンデンサ３０からスイッチング素子ＳＷ１を通してステータコイル１のＷ相コイル１ｃに電流が流れる。すなわち、コンデンサ３０から放電されることになる。
【００８４】
以上により、コンデンサ３０に対する充電と放電とが繰り返しながら、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流がステータコイル１５に出力されることになる。
【００８５】
そして、ステータコイル１５には、三相交流電流に基づく回転磁界が発生する。よって、ステータコイル１５から発生した回転磁界にロータ１３が同期して回転する。このことにより、回転軸１２の回転数が目標回転数に近づくようになる。
【００８６】
すると、圧縮機構３０が回転軸１２により駆動されて旋回して、冷媒を吸入、圧縮、吐出する。これに伴い、蒸発器の出口側からの冷媒がハウジング１１の吸入口１１ａ内に吸入し、この吸入冷媒は冷媒流路１８ａ、１８ｂを通過する。その後、冷媒流路１８ａ、１８ｂを通過した冷媒は、矢印の如く、圧縮機構３０側に流れ、その後、冷媒は圧縮機構３０で圧縮され、吐出口１１ｂから凝縮器側に吐出される。
【００８７】
このような通常運転制御の実行が終了すると、図４のステップＳ１００に戻り、その後、バッテリ８１から電流ヒューズ８３を通してステータコイル１５の中性点１５ｘに流れる電流値が電流閾値未満の値を維持する限り、上述と同様に、ステップＳ１１０でＮＯ判定、ステップＳ１２０、Ｓ１００の各処理を繰り返す。
【００８８】
その後、ステータコイル１５に地絡故障が生じると、バッテリ８１から電流ヒューズ８３を通してステータコイル１５の中性点１５ｘに流れる電流の値が大きくなる。
【００８９】
地絡故障とは、ステータコイル１５とグランドとの間で短絡が生じてステータコイル１５からグランドに電流が流れる故障である。例えば、地絡故障は、ステータコイル１５の絶縁欠損部とハウジング１１との間で冷媒を介する短絡が生じる故障である。これは、誤った潤滑オイルの混入等により冷媒の絶縁抵抗が低くなったときに、ステータコイル１５の絶縁欠損部が冷媒に浸かった状態になると生じるものである。
【００９０】
ここで、冷媒の絶縁抵抗の低下は、冷媒としてＲ１３４が用いられている場合において、電動コンプレッサ用潤滑オイルではなく、エンジン駆動型コンプレッサ用潤滑オイルが誤って冷媒に混入された場合に生じる。エンジン駆動型コンプレッサ用潤滑オイルとは、例えば、ＰＡＧ系オイルである。電動コンプレッサ用潤滑オイルは、例えば、ＰＯＥ系オイルである。
【００９１】
ハウジング１１は、走行用エンジン２を介して当該自動車の車体に接続されて、グランドと同電位になっている。絶縁欠損部は、ステータコイル１５において、金属製芯材を被覆する絶縁被膜の一部に欠損が生じて導電部材が露出している部位である。金属製芯材は、直流電源８０、或いはコンデンサ４０からの電流が流れる線材である。
【００９２】
また、負極側母線３１側のスイッチング素子のうち、例えばスイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じると、直流電源８０からの電流がステータコイル１５の中性点１５ｘ、Ｕ相コイル１５ｃおよびスイッチング素子Ｕ２を経て負極側母線３１に流れる。これに伴い、バッテリ８１から電流ヒューズ８３を通してステータコイル１５の中性点１５ｘに流れる電流が大きくなる。スイッチング素子の短絡故障とは、スイッチング素子が静電気や熱などにより故障してスイッチング素子におけるエミッタ端子とコレクタ端子との間が短絡することである。
【００９３】
このように負極側母線３１側のスイッチング素子Ｕ２の短絡故障、およびステータコイル１５の地絡故障のうち少なくとも一方が生じたものの、バッテリ８１から電流ヒューズ８３に流れる電流が電流ヒューズ８３の溶断電流値よりも小さい電流値である場合には、バッテリ８１からの電流が電流ヒューズ８３を通してステータコイル１５の中性点１５ｘに流れることになる。
【００９４】
そして、バッテリ８１から電流ヒューズ８３を通してステータコイル１５の中性点１５ｘに流れる電流値が電流閾値以上になると、ステップＳ１１０でＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップＳ１３０に移行して、電源遮断制御部７４により電源遮断制御を実行させる。以下、電源遮断制御部７４の電源遮断制御について図５を参照して説明する。図５は電源遮断制御を示すフローチャートである。
【００９５】
まず、ステップＳ２００において、インバータ３０の正極母線３２側のスイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１をオフさせる。これにより、コンデンサ４０のプラス電極側からステータコイル１５側に電流が流れることを停止する。
【００９６】
次に、ステップＳ２１０において、インバータ３０の負極側母線３１側のスイッチング素子Ｕ１、Ｖ２、Ｗ２をオンさせる。ここで、スイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じている場合には、スイッチング素子Ｕ１以外のスイッチング素子Ｖ２、Ｗ２がオンすることになる。
【００９７】
このため、バッテリ８１からの電流が、電流ヒューズ８３、ステータコイル１５の中性点１５ｘ、Ｖ相コイル１５ｂおよびスイッチング素子Ｖ２を通して負極側母線３１側に流れる。加えて、ステータコイル１５の中性点１５ｘ、Ｗ相コイル１５ｃおよびスイッチング素子Ｗ２を通して負極側母線３１側に流れる。
【００９８】
以上により、バッテリ８１から電流ヒューズ８３に流れる電流値が溶断電流値以上の値になり、電流ヒューズ８３が溶断する。したがって、ステータコイル１５の中性点１５ｘとバッテリ８１との間が遮断される。
【００９９】
以上説明した本実施形態によれば、負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障、或いはステータコイル１５の地絡故障が生じて、電流ヒューズ８３の溶断電流値より小さな電流がバッテリ８１から電流ヒューズ８３に流れる場合であっても、負極側母線３１側のスイッチング素子Ｕ１、Ｖ２、Ｗ２をオンさせることにより、電流ヒューズ８３を強制的に溶断させることができる。これに伴って、ステータコイル１５の中性点１５ｘとバッテリ８１との間が遮断される。したがって、直流電源８０からステータコイル１５の中性点１５ｘ側に電流が流れることを停止することができる。
【０１００】
また、電動コンプレッサ１は、上述の如く、走行用エンジン２の車両前壁に支持されている。このため、ステータコイル１５の中性点１５ｘとバッテリ８１との間を遮断するために、電磁リレーを用いる場合には、走行用エンジン２の振動により電磁リレーの可動接点が振動して駆動装置２０に誤作動が生じる恐れがある。
【０１０１】
これに対し、本実施形態では、上述の如く、ステータコイル１５の中性点１５ｘとバッテリ８１との間を遮断するために電流ヒューズ８３を用いている。電流ヒューズ８３は、走行用エンジン２の振動により悪影響を受けることはない。このため、走行用エンジン２の振動により駆動装置２０に誤作動が生じることを未然に防ぐことができる。
【０１０２】
本実施形態では、負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障、或いはステータコイル１５の地絡故障が生じた場合において、インバータ３０の正極母線３２側のスイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１をオフさせるので、コンデンサ４０のプラス電極側からステータコイル１５側に電流が流れることを停止することができる。
【０１０３】
上述の実施形態では、コンデンサ４０を正極側母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続した例を示したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【０１０４】
（１）図６に示すように、コンデンサ４０を負極側母線３１と正極母線３２との間に接続してもよい。なお、図６において、図３と同一符号のものは同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１０５】
（２）図７に示すように、コンデンサ４０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続し、かつ直流電源８０を正極母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続してもよい。なお、図７において、図３と同一符号のものは同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１０６】
（３）図８に示すように、コンデンサ４０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続し、かつ直流電源８０を正極母線３２と負極側母線３１との間に接続してもよい。
【０１０７】
図８に示す回路構成では、コンデンサ４０のマイナス電極にはマイナス電位が発生し、かつコンデンサ４０のプラス電極にはプラス電位が発生した状態で、スイッチング素子Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２がスイッチング動作して、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流がステータコイル１５に出力される。なお、図８において、図３と同一符号のものは同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１０８】
上述の実施形態では、電流ヒューズ８３を直流電源８０のバッテリ８１のプラス電極とコンデンサ８２のプラス電極との間に配置して、電流ヒューズ８３が直流電源８０を構成するようにした例を示したが、これに代えて、次のように、電流ヒューズ８３を駆動装置２０側に配置してもよい。
【０１０９】
（１）図９に示すように、電流ヒューズ８３を直流電源８０のコンデンサ８２のプラス電極とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続してもよい。
【０１１０】
なお、図９において、図３と同一符号のものは同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１１１】
（２）図１０に示すように、直流電源８０を正極母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続して、かつコンデンサ４０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続した構成において、電流ヒューズ８３を直流電源８０のコンデンサ８２のプラス電極と正極側母線３２との間に接続してもよい。なお、図１０において、図３と同一符号のものは同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１１２】
図１０に示す回路構成では、ステータコイル１５の地絡故障と負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障とのうち一方が生じると、ステータコイル１５の中性点１５ｘからバッテリ８１のマイナス電極に流れる電流値が小さくなる。
【０１１３】
そこで、電流センサ５０は、ステータコイル１５の中性点１５ｘからバッテリ８１のマイナス電極に流れる電流を検出する。
【０１１４】
判定部７２は、電流センサ５０により検出された電流値が電流閾値未満であるか否かを判定し、電流センサ５０により検出された電流値が電流閾値以上であるときには、ステータコイル１５の地絡故障および負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障が生じていないと判定する。また、電流センサ５０により検出された電流値が電流閾値未満であるときには、判定部７２は、ステータコイル１５の地絡故障と負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障とのうち少なくとも一方の故障が生じていると判定する。
【０１１５】
ここで、ステータコイル１５とバッテリ８１のプラス電極側との間で短絡が生じる、いわゆる天絡がステータコイル１５に生じたときには、電流センサ５０により検出された電流値が電流閾値未満になる。これに伴い、判定部７２は、ステータコイル１５の地絡故障と負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障とのうち少なくとも一方の故障が生じた場合と同様の判定を行うことになる。このため、電源遮断制御部７４は、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１をオンして電流ヒューズ８３に溶断電流を流して電流ヒューズ８３を溶断させることになる。
【０１１６】
また、直流電源８０を正極母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続した場合には、電流センサ５０がバッテリ８１のプラス電極から正極側母線３２に流れる電流を検出するように構成してもよい。
【０１１７】
この場合、判定部７２は、上述の第１実施形態と同様に、電流センサ５０により検出された電流値が電流閾値以上であるか否かを判定することにより、ステータコイル１５の地絡故障と負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障とのうちいずれか一方が生じているか否かを判定する。
【０１１８】
また、図１１に示すように、直流電源８０を正極母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続し、かつコンデンサ４０を正極母線３２と負極側母線３１との間に接続した場合において、電流ヒューズ８３を直流電源８０のコンデンサ８２のプラス電極と正極側母線３２との間に接続してもよい。
【０１１９】
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、電流センサ５０として、直流電源８０からステータコイル１５の中性点１５ｘに流れる電流を検出するセンサを用いた例を示したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【０１２０】
本実施形態の駆動装置２０の電気回路構成を図１２に示す。図１２において、図３と同一符号のものは同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１２１】
本実施形態の電流センサ５０は、コンデンサ４０のプラス電極と正極側母線３２との間に流れる電流を検出する。
【０１２２】
本実施形態の制御回路７０の判定部７２は、図１３のフローチャートにしたがって、判定処理を実行する。図１３において、図４と同一符号は、同一のステップを示しその説明を省略する。
【０１２３】
まず、ステップＳ１００において、電流センサ５０により検出された電流値を取得する。この取得された取得電流値が上限電流値以上であるか否かについてステップＳ１１１で判定する。上限電流値は、溶断電流値より低い値に設定されている。
【０１２４】
ここで、負極側母線３１側スイッチング素子のうち例えばスイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じている場合において、正極側母線３２側スイッチング素子のうち例えばスイッチング素子Ｕ１がオンしているときには、コンデンサ８０のプラス電極からスイッチング素子Ｕ２、共通接続点Ｔ１、およびスイッチング素子Ｕ２を通して負極側母線３１に上限電流値以上の電流が流れる。
【０１２５】
そこで、ステップＳ１１１において、取得電流値が上限電流値以上であるとしてＹＥＳと判定する。すなわち、負極側母線３１側のスイッチング素子に短絡故障が生じていると判定することになる。その後、ステップＳ１３０に進む。
【０１２６】
また、取得電流値が上限電流値未満であるときにはステップＳ１１１においてＮＯと判定して、ステップＳ１１２に進んで、取得電流値が下限電流値以上であるか否かを判定する。下限電流値は上限電流値未満の値である。
【０１２７】
ここで、ステータコイル１５に地絡故障が生じている場合において、コンデンサ８０のプラス電極からの電流が、正極側母線３２側スイッチング素子Ｕ、Ｖ１、Ｗ１のいずれかのスイッチング素子を通して、ステータコイル１５側に流れ、この電流がこのステータコイル１５から冷媒を通してハウジング１１に電流が流れる。
【０１２８】
このため、ステータコイル１５の地絡故障が生ずると、コンデンサ８０に貯まっている電荷量が減り、コンデンサ８０のプラス電極から正極側母線３２側スイッチング素子側に流れる電流値が小さくなる。
【０１２９】
そこで、ステップＳ１１２において、取得電流値が下限電流値未満であるとしてＹＥＳと判定する。すなわち、ステータコイル１５に地絡故障が生じていると判定することになる。その後、ステップＳ１３０に進む。
【０１３０】
また、ステップＳ１１２において、取得電流値が下限電流値以上であるときには、負極側母線３１側スイッチング素子の短絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のいずれの故障も生じていないとしてＮＯと判定して、ステップＳ１２０に進む。
【０１３１】
なお、制御入出力部７１、運転制御部７３、および電源遮断制御部７４の作動は、上述の第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１３２】
以上説明した本実施形態によれば、電流センサ５０として、コンデンサ４０のプラス電極と正極側母線３２との間に流れる電流を検出するセンサを用いる場合において、上述の第１本実施形態と同様、負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障、およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じていることを判定することができる。
【０１３３】
上述の第２実施形態では、電流センサ５０として、コンデンサ４０のプラス電極と正極側母線３２との間に流れる電流を検出するセンサを用いる例について説明したが、これに代えて、電流センサ５０として、図１４に示すように、負極側母線３１からバッテリ８１のマイナス電極に流れる電流を検出するセンサを用いてもよい。この場合、判定部７２は、上述の第１実施形態と同様に判定処理を行う。
【０１３４】
（第３実施形態）
次に、コンデンサ４０のプラス電極とマイナス電極との間の電圧差を用いて、負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障、およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じていると判定する本第３実施形態を示す。
【０１３５】
本実施形態の駆動装置２０の電気回路構成を図１５に示す。図１５において、図３と同一符号のものは同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１３６】
本実施形態では、図３の電流センサ５０に代えて、電圧センサ９０、９１が用いられている。
【０１３７】
電圧センサ９０は、コンデンサ４０のプラス電極とマイナス電極との間の電圧差（以下、コンデンサ電圧という）Ｖ１を検出する。電圧センサ９１は、バッテリ８１のプラス電極とマイナス電極との間の電圧差（以下、電源電圧という）Ｖ２を検出する。
【０１３８】
本実施形態の制御回路７０の判定部７２は、図１６のフローチャートにしたがって、判定処理を実行する。図１６において、図４と同一符号は、同一のステップを示しその説明を省略する。
【０１３９】
まず、ステップＳ１０１において、電流センサ５０の検出値、すなわち電源電圧Ｖ１を取得し、次のステップＳ１０２において、電流センサ５１の検出値、すなわちコンデンサ電圧Ｖ２を取得する。
【０１４０】
次に、ステップＳ１１３に進んで、コンデンサ電圧Ｖ２と電源電圧Ｖ１との差ΔＶ（＝Ｖ２−Ｖ１）の絶対値｜ΔＶ｜を求め、絶対値｜ΔＶ｜が一定値未満であるか否かを判定する。
【０１４１】
ここで、負極側母線３１側のスイッチング素子に短絡故障が生じている場合には、上述の第２実施形態で説明したように、コンデンサ８０のプラス電極から正極母線３２側のスイッチング素子、および負極側母線３１側のスイッチング素子を通して負極側母線３１に電流が流れる。
【０１４２】
これに加えて、負極側母線３１側のスイッチング素子、例えばスイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じている場合には、スイッチング素子Ｕ２がオフしなくなるので、スイッチング素子Ｕ２のオフに伴うコンデンサ４０の充電が行われなくなる。このため、負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障が生じると、コンデンサ４０に貯えられた電荷が減り、コンデンサ電圧Ｖ１は小さくなる。
【０１４３】
ステータコイル１５の地絡故障が生じている場合には、上述の第２実施形態で説明したように、コンデンサ８０のプラス電極からの電流が、正極側母線３２側スイッチング素子を通してステータコイル１５側に流れ、この電流がこのステータコイル１５から冷媒を通してハウジング１１に電流が流れる。このため、ステータコイル１５の地絡故障が継続すると、コンデンサ８０に貯えられる電荷量が減り、コンデンサ電圧Ｖ１は小さくなる。
【０１４４】
このように、ステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じている場合には、コンデンサ電圧Ｖ１は小さくなる。これに伴い、絶対値｜ΔＶ｜が一定値未満になり、ステップＳ１１３でＹＥＳと判定する。その後、ステップＳ１２０に進む。
【０１４５】
また、絶対値｜ΔＶ｜が一定値以上であるときには、ステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれ故障も生じていないとして、ステップＳ１１３でＮＯと判定する。その後、ステップＳ１３０に進む。
【０１４６】
以上説明した本実施形態では、上述の第１実施形態と同様に、電源電圧Ｖ１およびコンデンサ電圧Ｖ２を用いて、ステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じているか否かを判定することができる。
【０１４７】
上述の第３実施形態では、電源電圧Ｖ１およびコンデンサ電圧Ｖ２を用いて、ステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じているか否かを判定した例を示したが、これに代えて、判定部７２によりコンデンサ電圧Ｖ２が所定値未満であるか否かを判定することにより、ステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じているか否かを判定してもよい。これは、ステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じていると、コンデンサ電圧Ｖ２が小さくなるからである。
【０１４８】
上述の第３実施形態では、直流電源８０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続し、かつコンデンサ４０を正極母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続した構成において、電源電圧Ｖ１およびコンデンサ電圧Ｖ２を用いて、ステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じているか否かを判定した例を示したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【０１４９】
図１７に示すように、直流電源８０を正極母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続し、かつコンデンサ４０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続した構成において、判定部７２が電源電圧Ｖ１およびコンデンサ電圧Ｖ２を用いて、ステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じているか否かを判定する。判定部７２の判定処理は、上述の第３実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１５０】
また、図１７に示す構成において、判定部７２によりコンデンサ電圧Ｖ２が所定値未満である否かを判定することにより、ステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じているか否かを判定してもよい。
【０１５１】
（第４実施形態）
次に、ステータコイル１５の温度に基づいてステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じているか否かを判定する第４実施形態を示す。
【０１５２】
本実施形態の駆動装置２０の電気回路構成を図１８に示す。図１８において、図３と同一符号のものは同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１５３】
本実施形態では、ステータコイル１５の温度を検出する例えばサーミスタ等の温度センサ５１が用いられている。
【０１５４】
本実施形態の制御回路７０の判定部７２は、図１９のフローチャートにしたがって、判定処理を実行する。図１９において、図４と同一符号は、同一のステップを示しその説明を省略する。
【０１５５】
まず、ステップＳ１０３において、温度センサ５１により検出された温度を取得する。この取得された（以下、取得温度という）が所定温度以上であるか否かについてステップＳ１１４で判定する。
【０１５６】
ここで、負極側母線３１側スイッチング素子のうち例えばスイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じている場合には、直流電源８０からステータコイル１５の中性点１５ｘからＵ相コイル１５ａおよびスイッチング素子Ｕ２を通して負極側母線３１に電流が流れる。このようにステータコイル１５に電流が流れるので、ステータコイル１５の温度が上昇する。
【０１５７】
また、ステータコイル１５に地絡故障が生じている場合には、直流電源８０からステータコイル１５および冷媒を通してハウジング１１に電流が流れる。このようにステータコイル１５に電流が流れるので、ステータコイル１５の温度が上昇する。
【０１５８】
以上のように、ステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じていると、ステータコイル１５の温度が上昇する。
【０１５９】
そこで、ステップＳ１０３において、取得温度が所定温度以上になると、ステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じているとして、ＹＥＳと判定する、その後、ステップＳ１３０に進む。
【０１６０】
また、ステップＳ１０３において、取得温度が所定温度未満であるときには、ステータコイル１５の地絡故障とステータコイル１５の地絡故障とが生じていないとして、ＮＯと判定する。その後、ステップＳ１２０に進む。
【０１６１】
以上説明した本実施形態によれば、判定部７２は、ステータコイル１５の温度に基づいてステータコイル１５の地絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じているか否かを判定することができる。
【０１６２】
上述の第４実施形態では、直流電源８０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続し、かつコンデンサ４０を正極母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続した構成において、ステータコイル１５の温度を用いて故障の判定を行う例について説明したが、これに代えて、直流電源８０を正極母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続し、かつコンデンサ４０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続した構成において、ステータコイル１５の温度を用いて故障の判定を行うようにしてもよい。
【０１６３】
また、直流電源８０を正極母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続し、かつコンデンサ４０を負極側母線３１と正極母線３２との間に接続した構成において、ステータコイル１５の温度を用いて故障の判定を行うようにしてもよい。
【０１６４】
（第５実施形態）
上述の第１実施形態では、直流電源８０からステータコイル１５の中性点１５ｘに流れる電流値に基づいて、負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障、およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障が生じているか否かを判定した例を示したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【０１６５】
本実施形態の駆動装置２０の電気回路構成を図２０に示す。図２０において、図３と同一符号のものは同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１６６】
本実施形態では、図３の電流センサ５０に代えて、電流センサ５０ａ、５０ｂ、５０ｃが用いられている。
【０１６７】
電流センサ５０ａは、ステータコイル１５の中性点１５ｘからスイッチング素子Ｕ２を通過して負極側母線３１ｂに流れる電流値を検出するセンサである。電流センサ５０ｂは、ステータコイル１５の中性点１５ｘからスイッチング素子Ｖ２を通過して負極側母線３１ｂに流れる電流値を検出するセンサである。電流センサ５０ｃは、ステータコイル１５の中性点１５ｘからスイッチング素子Ｗ２を通過して負極側母線３１ｂに流れる電流値を検出するセンサである。
【０１６８】
本実施形態の制御回路７０の判定部７２は、図２１のフローチャートにしたがって、判定処理を実行する。図２１において、図４と同一符号は、同一のステップを示しその説明を省略する。図２１中のＸは、Ｕ、Ｖ、Ｗのいずれかを示し、ｘは、ｕ、ｖ、ｗのいずれかを示す。
【０１６９】
図２１の判定処理は、相毎に故障が生じているか否かを判定するものであり、最初に、Ｕ相（図中Ｘ＝Ｕ、ｘ＝ｕ）についての判定処理を説明する。
【０１７０】
まず、ステップＳ１０４において、電流センサ５０ａにより検出された電流値Ｉｕを取得する。この取得された取得電流値Ｉｕが上限電流値以上であるか否かについてステップＳ１１５で判定する。上限電流値は、溶断電流値より低い値に設定されている。
【０１７１】
次のステップＳ１１５において、取得電流値Ｉｕが上限電流値以上であるとしてＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ１１７に進んで、制御入出力部７１が正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ１がオフ信号を出力しているときに、ステップＳ１１５でＹＥＳと判定されたものであるか否かを判定する。オフ信号は、正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ１をオフするために制御入出力部７１から出力される制御信号である。
【０１７２】
ここで、スイッチング素子Ｕ１に短絡故障が生じてスイッチング素子Ｕ１のコレクタ端子とエミッタ端子との間が短絡した場合には、負極側母線３１側のスイッチング素子のうち例えばスイッチング素子Ｕ２がオンすると、コンデンサ４０からスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２を通して負極側母線３１に電流が流れる。
【０１７３】
このため、制御入出力部７１がスイッチング素子Ｕ１にオフ信号を出力しているときに、取得電流値Ｉｕが上限電流値以上になる。このため、ステップＳ１１７において、ＹＥＳと判定して、ステップＳ１１８ａに進んで、Ｕ相正極短絡フラグをセットする。Ｕ相正極短絡フラグは、図中Ｘ相正極短絡フラグに相当するもので、正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ１に短絡故障が生じていることを示すフラグである。
【０１７４】
また、スイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じている場合において、スイッチング素子Ｕ１がオンすると、コンデンサ４０からスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２を通して負極側母線３１に電流が流れる。
【０１７５】
このため、制御入出力部７１がスイッチング素子Ｕ１にオン信号を出力しているときに、取得電流値Ｉｕが上限電流値以上になる。このため、ステップＳ１１７において、スイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じているとして、ＮＯと判定して、ステップＳ１１８ｂに進んで、Ｕ相負極短絡フラグをセットする。オン信号は、正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ１をオンするために制御入出力部７１から出力される制御信号である。Ｕ相負極短絡フラグは、図２１中Ｘ相負極短絡フラグに相当するもので、スイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じていることを示すフラグである。
【０１７６】
また、上述のステップＳ１１５において、取得電流値Ｉｕが上限電流値未満であるときにはＮＯと判定して、ステップＳ１１６に進んで、取得電流値Ｉｕが下限電流値未満であるか否かを判定する。下限電流値は、上限電流値より小さい値である。
【０１７７】
ここで、ステータコイル１５に地絡故障が生じている場合には、コンデンサ８０のプラス電極からの電流が、正極側母線３２側スイッチング素子Ｕ、Ｖ１、Ｗ１のいずれかのスイッチング素子を通して、ステータコイル１５側に流れ、この電流がステータコイル１５から冷媒を通してハウジング１１に電流が流れる。加えて、直流電源８０からの電流がステータコイル１５および冷媒を通してハウジング１１に電流が流れる。このため、ステータコイル１５の中性点１５ｘから負極側母線３１側のスイッチング素子Ｕ２を通過して負極側母線３１に流れる電流値は小さくなる。
【０１７８】
したがって、ステータコイル１５に地絡故障が生じている場合には、取得電流値Ｉｕが下限電流値未満になりステップＳ１１６においてＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップＳ１１８ｃに進んで、Ｕ相地絡故障フラグをセットする。Ｕ相地絡故障フラグは、図２１中Ｘ相地絡故障フラグに相当するもので、ステータコイル１５に地絡故障が生じていることを示すフラグである。
【０１７９】
また、ステップＳ１１６において、取得電流値Ｉｕが下限電流値以上であるときには、ステータコイル１５の地絡故障とスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２の短絡故障とが生じていないとして、ＮＯと判定する。これに伴い、ステップＳ１１８ｄに進んで、Ｕ相正常フラグをセットする。Ｕ相正常フラグは、図２１中Ｘ相正常フラグに相当するもので、ステータコイル１５の地絡故障およびスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２の短絡故障が生じていないことを示すフラグである。
【０１８０】
このように、ステータコイル１５の地絡故障、スイッチング素子Ｕ１の短絡故障、およびスイッチング素子Ｕ２の短絡故障のうちいずれか１つの故障が生じたか否かを判定することになる。
【０１８１】
同様に、Ｖ相についての判定処理を実行して、Ｖ相正極短絡フラグ、Ｖ相負極短絡フラグ、Ｖ相地絡フラグ、およびＶ相正常フラグのうちいずれかをセットする。これに加えて、Ｗ相についての判定処理を実行して、Ｗ相正極短絡フラグ、Ｗ相負極短絡フラグ、Ｗ相地絡フラグ、およびＷ相正常フラグのうちいずれかをセットする。
【０１８２】
そして、Ｕ相正常フラグ、Ｖ相正常フラグ、およびＷ相正常フラグの全てがセットされている場合には、ステータコイル１５の地絡故障とスイッチング素子の短絡故障とが生じていないとして、上述の第１実施形態と同様に運転制御部７３により通常運転制御を実行させる。
【０１８３】
また、Ｕ相正極短絡フラグ、Ｕ相負極短絡フラグ、Ｕ相地絡フラグ、Ｖ相正極短絡フラグ、Ｖ相負極短絡フラグ、Ｖ相地絡フラグ、Ｗ相正極短絡フラグ、Ｗ相負極短絡フラグ、およびＷ相地絡フラグのいずれかがセットしている場合には、
電源遮断制御部７４により電源遮断制御を実行させる。以下、電源遮断制御部７４の電源遮断制御について図２２を参照して説明する。図２２は電源遮断制御を示すフローチャートである。
【０１８４】
まず、ステップＳ２２０において、Ｕ相正極短絡フラグ、Ｖ相正極短絡フラグ、およびＷ相正極短絡フラグのいずれかがセットされているか否かを判定する。
【０１８５】
ここで、Ｕ相正極短絡フラグ、Ｖ相正極短絡フラグ、およびＷ相正極短絡フラグのいずれかがセットされているときには、ＹＥＳと判定する。すなわち、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１のいずれかが短絡故障を生じていると判定することになる。
【０１８６】
これに伴い、ステップＳ２３０に進んで、スイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２をオフして、次のステップＳ２４０において、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１をオンさせる。
【０１８７】
このとき、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１のうちいずれかが短絡故障を生じているので、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１のうち短絡故障を生じているスイッチング素子以外の正常なスイッチング素子がオンすることになる。
【０１８８】
したがって、コンデンサ４０のプラス電極の電位と、バッテリ８１のプラス電極の電位とが同一になるまで、コンデンサ４０のプラス電極から上記正常なスイッチング素子を通してステータコイル１５側に電流が流れる。
【０１８９】
また、Ｕ相負極短絡フラグ、Ｕ相地絡フラグ、Ｖ相負極短絡フラグ、Ｖ相地絡フラグ、Ｗ相負極短絡フラグ、およびＷ相地絡フラグのうちいずれかセットされている場合には、ステップＳ２２０においてＮＯと判定する。
【０１９０】
すなわち、負極側母線３１側のスイッチング素子およびステータコイル１５の地絡故障のうちいずれか一方の故障を生じていると判定することになる。
【０１９１】
これに伴い、ステップＳ２００において、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１をオフさせて、次のステップＳ２１０において、スイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２をオンさせる。
【０１９２】
このとき、スイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２のうちいずれかが短絡故障を生じている場合には、スイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２のうち、短絡故障を生じているスイッチング素子以外の正常なスイッチング素子がオンすることになる。
【０１９３】
このため、バッテリ８１からの溶断電流が電流ヒューズ８３、ステータコイル１５、上記正常なスイッチング素子を通して負極側母線３１側に流れるので、電流ヒューズ８３が溶断する。したがって、ステータコイル１５の中性点１５ｘとバッテリ８１との間が遮断される。
【０１９４】
以上説明した本実施形態によれば、電流センサ５０ａ、５０ｂ、５０ｃを用いて、ステータコイル１５の地絡故障に判定に加えて、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２について短絡故障が生じているか否かをスイッチング素子毎に判定することができる。
【０１９５】
ステータコイル１５の地絡故障とスイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２の短絡故障とのいずれか一方の故障を生じている場合には、スイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２をオンさせる。このため、バッテリ８１からの溶断電流が電流ヒューズ８３に流れるので、電流ヒューズ８３が溶断する。したがって、上述の第１実施形態と同様に、ステータコイル１５の中性点１５ｘとバッテリ８１との間を遮断することができる。
【０１９６】
本実施形態では、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１のいずれかが短絡故障を生じているときには、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１をオンさせて、コンデンサ４０のプラス電極から正極側母線３２側のスイッチング素子を通してステータコイル１５側に電流を流す。したがって、コンデンサ４０に貯えられたエネルギがステータコイル１５で消費させることができる。このため、コンデンサ４０に貯えられたエネルギにより漏電が生じる恐れを少なくすることができる。
【０１９７】
上述の第５実施形態では、直流電源８０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続して、かつコンデンサ４０を正極側母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続した構成において、判定部７２がスイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２について短絡故障が生じているか否かをスイッチング素子毎に判定するようにした例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【０１９８】
（１）図２３に示すように、直流電源８０を正極側母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続して、かつコンデンサ４０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続した構成において、判定部７２がスイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２について短絡故障が生じているか否かをスイッチング素子毎に判定する。
【０１９９】
この場合、正極母線側３２のスイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１のそれぞれを通過する電流を検出する電流センサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃを用いる必要がある。
【０２００】
具体的には、電流センサ５１ａは、正極母線３２側からスイッチング素子Ｕ１を通過してステータコイル１５の中性点１５ｘに流れる電流値を検出するセンサである。電流センサ５１ｂは、正極母線３２側からスイッチング素子Ｖ１を通過してステータコイル１５の中性点１５ｘに流れる電流値を検出するセンサである。電流センサ５１ｃは、正極母線３２側からスイッチング素子Ｗ１を通過してステータコイル１５の中性点１５ｘに流れる電流値を検出するセンサである。
【０２０１】
（２）直流電源８０を正極側母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続して、かつコンデンサ４０を負極側母線３１と正極側母線３２との間に接続した構成において、上記の（１）と同様に電流センサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃを配置して、判定部７２が電流センサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃの検出値に基づいて、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２について短絡故障が生じているか否かをスイッチング素子毎に判定する。
【０２０２】
（第６実施形態）
次に、スイッチング素子を通過する電流をスイッチング素子毎に検出し、この検出電流に基づいてスイッチング素子に短絡故障が生じているか否かをスイッチング素子毎に判定する第６実施形態を示す。
【０２０３】
本実施形態の駆動装置２０の電気回路構成を図２４に示す。図２４において、図３と同一符号のものは同一のものを示し、その説明を省略する。
【０２０４】
本実施形態の駆動装置２０には、図２０中の電流センサ５０ａ、５０ｂ、５０ｃと、図２３中の電流センサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃが設けられている。
【０２０５】
本実施形態の制御回路７０の判定部７２は、図２５のフローチャートにしたがって、判定処理を実行する。図２５において、図４と同一符号は、同一のステップを示しその説明を省略する。図２５中のＸは、Ｕ、Ｖ、Ｗのいずれかを示し、ｘは、ｕ、ｖ、ｗのいずれかを示し、ｘは、ｎは１、２のいずれかを示す。
【０２０６】
図２５の判定処理は、スイッチング素子毎に故障が生じているか否かを判定するものであり、最初に、スイッチング素子Ｕ１（図中Ｘ＝Ｕ、ｘ＝ｕ、ｎ＝１）についての判定処理を説明する。
【０２０７】
まず、ステップＳ１０４ａにおいて、スイッチング素子Ｕ１を通過する電流Ｉｕ１を電流センサ５１ａにより取得する。この取得された取得電流Ｉｕ１が上限電流値以上であるか否かについてステップＳ１１５ａで判定する。上限電流値は、溶断電流値より低い値に設定されている。
【０２０８】
次のステップＳ１１５ａにおいて、取得電流値Ｉｕ１が上限電流値以上であるとしてＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ１１７ａに進んで、制御入出力部７１が正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ１にオフ信号を出力しているときに、ステップＳ１１５でＹＥＳと判定されたものであるか否かを判定する。オフ信号は、正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ１をオフするために制御入出力部７１から出力される制御信号である。
【０２０９】
ここで、スイッチング素子Ｕ１に短絡故障が生じている場合には、正極母線３１側スイッチング素子のうち例えばスイッチング素子Ｕ２がオンすると、コンデンサ４０からスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２を通して負極側母線３１に電流が流れる。
【０２１０】
このため、制御入出力部７１がスイッチング素子Ｕ１にオフ信号を出力しているときに、取得電流値Ｉｕ１が上限電流値以上になる。このため、スイッチング素子Ｕ２が正常で、かつスイッチング素子Ｕ１に短絡故障が生じているとして、ステップＳ１１７ａにおいて、ＹＥＳと判定する。その後、ステップＳ１１９ａに進んで、Ｕ（１）相短絡フラグをセットする。Ｕ（１）相正極短絡フラグは、図中Ｘ（ｎ）相短絡フラグに相当するもので、正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ１に短絡故障が生じていることを示すフラグである。
【０２１１】
また、スイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じている場合には、正極母線３１側スイッチング素子のうち例えばスイッチング素子Ｕ１がオンすると、コンデンサ４０からスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２を通して負極側母線３１に電流が流れる。
【０２１２】
このため、制御入出力部７１がスイッチング素子Ｕ１にオン信号を出力しているときに、取得電流値Ｉｕ１が上限電流値以上になる。このため、ステップＳ１１７ａにおいて、スイッチング素子Ｕ１が正常で、かつスイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じているとして、ＮＯと判定する。その後、ステップＳ１１９ｂに進んで、Ｕ（２）短絡フラグをセットする。オン信号は、正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ１をオンするために制御入出力部７１から出力される制御信号である。Ｕ（２）短絡フラグは、図２５中Ｘ（ｎ＋１）短絡フラグに相当するもので、スイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じていることを示すフラグである。
【０２１３】
また、上述のステップＳ１１５ａにおいて、取得電流値Ｉｕ１が上限電流値未満であるときにはＮＯと判定して、ステップＳ１１６ａに進んで、取得電流値Ｉｕ１が下限電流値未満であるか否かを判定する。下限電流値は、上限電流値より小さい値である。
【０２１４】
ここで、ステータコイル１５に地絡故障が生じると、コンデンサ８０のプラス電極からの電流が、正極側母線３２側スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１のうちいずれかのスイッチング素子を通して、ステータコイル１５側に流れ、この電流がステータコイル１５から冷媒を通してハウジング１１に電流が流れる。このため、ステータコイル１５に地絡故障が生じて時間が経過すると、コンデンサ８０に貯えられる電荷量が減り、正極母線３２からスイッチング素子Ｕ１を通過してステータコイル１５の中性点１５ｘに流れる電流値が小さくなる。
【０２１５】
したがって、ステータコイル１５に地絡故障が生じている場合には、取得電流値Ｉｕ１が下限電流値未満になりステップＳ１１６ａにおいてＮＯと判定する。これに伴い、ステップＳ１１９ｃに進んで、Ｕ（１）地絡故障フラグをセットする。Ｕ（１）相地絡故障フラグは、図２５中Ｘ（ｎ）地絡故障フラグに相当するもので、ステータコイル１５に地絡故障が生じていることを示すフラグである。
【０２１６】
また、ステップＳ１１６ａにおいて、取得電流値Ｉｕ１が下限電流値以上であるときには、ステータコイル１５の地絡故障とスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２の短絡故障とが生じていないとして、ＮＯと判定する。これに伴い、ステップＳ１１９ｄに進んで、Ｕ（１）正常フラグをセットする。Ｕ（１）正常フラグは、図２５中Ｘ（ｎ）正常フラグに相当するものである。
【０２１７】
このように、電流センサ５１ａの検出値に基づいて、ステータコイル１５の地絡故障、スイッチング素子Ｕ１の短絡故障、およびスイッチング素子Ｕ２の短絡故障のうちいずれか１つの故障が生じたか否かを判定することになる。
【０２１８】
次に、スイッチング素子Ｕ２（図中Ｘ＝Ｕ、ｘ＝ｕ、ｎ＝２）についての判定処理を説明する。
【０２１９】
まず、ステップＳ１０４ａにおいて、スイッチング素子Ｕ２を通過する電流Ｉｕ２を電流センサ５０ａによりを取得する。この取得された取得電流Ｉｕ２が上限電流値以上であるか否かについてステップＳ１１５ａで判定する。
【０２２０】
次のステップＳ１１５ａにおいて、取得電流値Ｉｕ２が上限電流値以上であるとしてＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ１１７ａに進んで、制御入出力部７１が正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ２にオフ信号を出力しているときに、ステップＳ１１５ａでＹＥＳと判定されたものであるか否かを判定する。オフ信号は、正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ２をオフするために制御入出力部７１から出力される制御信号である。
【０２２１】
ここで、スイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じている場合には、正極母線３１側のスイッチング素子のうち例えばスイッチング素子Ｕ１がオンすると、コンデンサ４０からスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２を通して負極側母線３１に電流が流れる。
【０２２２】
このため、制御入出力部７１がスイッチング素子Ｕ２にオフ信号を出力しているときに、取得電流値Ｉｕ２が上限電流値以上になる。このため、スイッチング素子Ｕ１が正常で、かつスイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じているとして、ステップＳ１１７ａにおいて、ＹＥＳと判定する。その後、ステップＳ１１９ａに進んで、Ｕ（２）相短絡フラグをセットする。
【０２２３】
Ｕ（２）相正極短絡フラグは、図中Ｘ（ｎ）相短絡フラグに相当するもので、負極側母線３１側のスイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じていることを示すフラグである。
【０２２４】
また、スイッチング素子Ｕ１に短絡故障が生じている場合には、負極側母線３１側スイッチング素子のうち例えばスイッチング素子Ｕ１がオンすると、コンデンサ４０からスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２を通して負極側母線３１に電流が流れる。
【０２２５】
このため、制御入出力部７１がスイッチング素子Ｕ２にオン信号を出力しているときに、取得電流値Ｉｕ２が上限電流値以上になる。このため、ステップＳ１１７ａにおいて、スイッチング素子Ｕ２が正常で、かつスイッチング素子Ｕ１に短絡故障が生じているとして、ＮＯと判定する。その後、ステップＳ１１８ｂに進んで、Ｕ（１）短絡フラグをセットする。オン信号は、正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ１をオンするために制御入出力部７１から出力される制御信号である。Ｕ（１）短絡フラグは、図２５中Ｘ（ｎ−１）短絡フラグに相当するもので、スイッチング素子Ｕ１に短絡故障が生じていることを示すフラグである。
【０２２６】
また、上述のステップＳ１１５ａにおいて、取得電流値Ｉｕ２が上限電流値未満であるときにはＮＯと判定して、ステップＳ１１６ａに進んで、取得電流値Ｉｕ２が下限電流値未満であるか否かを判定する。下限電流値は、上限電流値より小さい値である。
【０２２７】
ここで、ステータコイル１５に地絡故障が生じると、上述の第５実施形態で説明したように、ステータコイル１５の中性点１５ｘからスイッチング素子Ｕ１を通過して負極側母線３１に流れる電流値が小さくなる。
【０２２８】
したがって、ステータコイル１５に地絡故障が生じている場合には、取得電流値Ｉｕ２が下限電流値未満になりステップＳ１１６ａにおいてＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップＳ１１９ｃに進んで、Ｕ（２）地絡故障フラグをセットする。Ｕ（２）相地絡故障フラグは、図２５中Ｘ（ｎ）地絡故障フラグに相当するもので、ステータコイル１５に地絡故障が生じていることを示すフラグである。
【０２２９】
また、ステップＳ１１６ａにおいて、取得電流値Ｉｕ２が下限電流値以上であるときには、ステータコイル１５の地絡故障とスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２の短絡故障とが生じていないとして、ＮＯと判定する。これに伴い、ステップＳ１１９ｄに進んで、Ｕ（２）正常フラグをセットする。Ｕ（２）正常フラグは、図２５中Ｘ（ｎ）正常フラグに相当するものである。
【０２３０】
このように、ステータコイル１５の地絡故障、スイッチング素子Ｕ１の短絡故障、およびスイッチング素子Ｕ２の短絡故障のうちいずれか１つの故障が生じたか否かを判定することになる。
【０２３１】
同様に、スイッチング素子Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２のそれぞれについて判定処理を実行する。
【０２３２】
そして、Ｕ（１）正常フラグ、Ｕ（２）正常フラグ、Ｖ（１）正常フラグ、Ｖ（２）正常フラグ、Ｗ（１）正常フラグ、およびＷ（２）正常フラグの全てがセットされている場合には、ステータコイル１５の地絡故障とスイッチング素子の短絡故障とが生じていないとして、上述の第１実施形態と同様に運転制御部７３により通常運転制御を実行させる。
【０２３３】
また、Ｕ（１）短絡フラグ、Ｕ（２）短絡フラグ、Ｕ（１）地絡フラグ、Ｕ（２）地絡フラグ、Ｖ（１）短絡フラグ、Ｖ（２）短絡フラグ、Ｖ（１）地絡フラグ、Ｖ（２）地絡フラグ、Ｗ（１）短絡フラグ、Ｗ（２）短絡フラグ、Ｗ（１）地絡フラグ、およびＷ（２）地絡フラグのいずれかがセットされている場合には、電源遮断制御部７４により電源遮断制御を実行させる。以下、電源遮断制御部７４の電源遮断制御について図２６を参照して説明する。図２６は電源遮断制御を示すフローチャートである。図２６において、図２１と同一符号は同一ステップであり、その説明を省略する。
【０２３４】
まず、ステップＳ２２１において、スイッチング素子Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２のうち少なくとも１つのスイッチング素子に短絡故障が生じているか否かを判定する。
【０２３５】
Ｕ（１）短絡フラグ、Ｕ（２）短絡フラグ、Ｖ（１）短絡フラグ、Ｖ（２）短絡フラグ、Ｗ（１）短絡フラグ、およびＷ（２）短絡フラグのうちいずれか１つがセットされている場合には、ステップＳ２２１において、スイッチング素子Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２のうち少なくとも１つのスイッチング素子に短絡故障が生じているとしてＹＥＳと判定する。これに伴い、前記短絡故障が生じているスイッチング素子は正極母線３２のスイッチング素子であるか否かをステップＳ２２２で判定する。
【０２３６】
このとき、セットされているフラグが、Ｕ（１）短絡フラグ、Ｖ（１）短絡フラグ、およびＷ（１）短絡フラグのうちいずれか１つフラグであるときには、ステップＳ２２２でＹＥＳと判定する。
【０２３７】
これに伴い、ステップＳ２３０に進んで、スイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２をオフして、次のステップＳ２４０において、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１をオンさせる。
【０２３８】
このとき、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１のうち正常なスイッチング素子を通して
コンデンサ４０のプラス電極からステータコイル１５側に電流が流れる。したがって、コンデンサ４０に貯えられたエネルギがステータコイル１５で消費させることができる。
【０２３９】
また、上述のステップＳ２２１において、Ｕ（１）地絡フラグ、Ｕ（２）地絡フラグ、Ｖ（１）地絡フラグ、Ｖ（２）地絡フラグ、Ｗ（１）地絡フラグ、およびＷ（２）地絡フラグのうちいずれか１つがセットされている場合には、スイッチング素子Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２において短絡故障が生じていないとして、ＮＯと判定して、ステップＳ２００に移行する。
【０２４０】
また、上述のステップＳ２２２において、Ｕ（２）短絡フラグ、Ｖ（２）短絡フラグ、およびＷ（２）短絡フラグのうちいずれか１つフラグがセットされているときには、ＮＯと判定する。すなわち、短絡故障を生じているスイッチング素子は、負極側母線３１のスイッチング素子であると判定することになる。これに伴い、ステップＳ２００に移行する。
【０２４１】
このようにステップＳ２００に進んで、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１をオフさせて、次のステップＳ２１０において、スイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２をオンさせる。このため、バッテリ８１からの溶断電流が電流ヒューズ８３に流れるので、電流ヒューズ８３が溶断する。したがって、ステータコイル１５の中性点１５ｘとバッテリ８１との間が遮断される。
【０２４２】
以上説明した本実施形態によれば、ステータコイル１５の地絡故障とスイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２の短絡故障とのいずれか一方の故障を生じている場合には、バッテリ８１からの溶断電流を電流ヒューズ８３に流して電流ヒューズ８３を溶断させる。したがって、上述の第１実施形態と同様に、ステータコイル１５の中性点１５ｘとバッテリ８１との間を遮断することができる。
【０２４３】
本実施形態では、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１のいずれかが短絡故障を生じているときには、上述の第１実施形態と同様に、コンデンサ４０のプラス電極から正極側母線３２側のスイッチング素子を通してステータコイル１５側に電流を流すので、コンデンサ４０に貯えられたエネルギがステータコイル１５で消費させることができる。
【０２４４】
上述の第６実施形態では、ステップＳ２４０において、正極側母線３２側スイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２を全てオンした例を示したが、これに限らず、正極側母線３２側スイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２のうち、短絡故障を生じていない正常なスイッチング素子だけをオンさせてもよい。
【０２４５】
ここで、正極側母線３２側スイッチング素子が正常であるか否かの判定を次のように判定する。
【０２４６】
まず、正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ１の判定について図２５を参照して説明する。
【０２４７】
制御回路７０がスイッチング素子Ｕ１を通電停止させるオフ信号をスイッチング素子Ｕ１に出力しているときに、電流センサ５１ａの検出値が所定値未満である場合には、制御回路７０が正極側短絡故障判定手段としてスイッチング素子Ｕ１に短絡故障が生じていないと判定する。同様に、スイッチング素子Ｖ１、Ｗ１についても、スイッチング素子Ｖ１、Ｗ１にオフ信号が出力されているときに、電流センサ５１ｂ、５１ｃの検出値に基づいてスイッチング素子毎に判定する。
【０２４８】
以上により、正極側母線側スイッチング素子が正常であるか否かについてスイッチング素子毎に判別することができる。
【０２４９】
上述の第６実施形態では、ステップＳ２１０において、負極側母線側スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１を全てオンした例を示したが、これに限らず、負極側母線側スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１のうち、短絡故障を生じていない正常なスイッチング素子だけをオンさせてもよい。
【０２５０】
ここで、負極側母線側スイッチング素子が正常であるか否かの判定を次のように判定する。
【０２５１】
例えば、負側母線３１側のスイッチング素子Ｕ２の判定について図２５を参照して説明する。
【０２５２】
制御回路７０がスイッチング素子Ｕ２を通電停止させるオフ信号をスイッチング素子Ｕ２に出力しているときに、電流センサ５０ａの検出値が所定値未満である場合には、制御回路７０が負極側短絡故障判定手段としてスイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じていないと判定する。同様に、負極側母線３２側スイッチング素子Ｖ２、Ｗ２についても、スイッチング素子Ｖ２、Ｗ２にオフ信号が出力されているときに、電流センサ５０ｂ、５０ｃの検出値に基づいてスイッチング素子毎に判定する。
【０２５３】
以上により、正極側母線側スイッチング素子が正常であるか否かについてスイッチング素子毎に判別することができる。
【０２５４】
上述の第６実施形態では、コンデンサ４０を正極側母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に配置した例を示したが、これに代えて、コンデンサ４０を正極側母線３２と負極側母線３１との間に配置してもよい。
【０２５５】
上述の第６実施形態では、直流電源８０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続して、かつコンデンサ４０を正極側母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続した構成で、スイッチング素子毎に判定処理を実行した例について説明したが、これに代えて、図２７に示すように、直流電源８０を正極側母線３２とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続して、かつコンデンサ４０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続した構成で、スイッチング素子毎に判定処理を実行してよい。
【０２５６】
例えば、正極側母線側スイッチング素子の短絡故障と、ステータコイル１５の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたとときに、正極側母線側スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１の全てを通電動作させてバッテリ８１からの溶断電流をヒューズ８３に流してもよい。
或いは、正極側母線側スイッチング素子の短絡故障と、ステータコイル１５の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたときに、短絡故障が生じていないと判定した前記正極側母線側スイッチング素子を通電動作させてバッテリ８１からの溶断電流をヒューズ８３に流してもよい。
【０２５７】
さらに、正極側母線側スイッチング素子の短絡故障と、ステータコイル１５の地絡故障とのうち少なくも一方の故障が生じたときに、負極側母線側スイッチング素子（Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２の全てを停止動作させてもよい。
【０２５８】
ここで、コンデンサ４０を負極側母線３１とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間ではなく、コンデンサ４０を正極側母線３２と負極側母線３１との間に接続してもよい。
【０２５９】
（第７実施形態）
次に、直流電源内の電流ヒューズに加えて、駆動装置内に電流ヒューズを追加した第７実施形態を示す。
【０２６０】
図２８に本実施形態の駆動装置２０の構成を示す。図２８において、図３と同一符号は同一のものを示し、その説明を省略する。
【０２６１】
図２８の駆動装置２０は、図３の構成に電流ヒューズ８５を追加したものである。
【０２６２】
電流ヒューズ８５は、コンデンサ８２のプラス電極とバテッリ８１のプラス電極との間で電流ヒューズ８３と直列に接続されている。電流ヒューズ８５の溶断電流値は、電流ヒューズ８１の溶断電流値より小さな値が設定されている。このため、スイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２がオンしてバッテリ８１から溶断電流が電流ヒューズ８５、８１に流れると、電流ヒューズ８５だけが溶断するようになる。
【０２６３】
本実施形態では、電流ヒューズ８５およびコンデンサ８２は、電流ヒューズ８５およびコンデンサ８２が直流電源８０から除かれて、駆動装置２０側に配置されている。
【０２６４】
以上説明した本実施形態によれば、バッテリ８１からの溶断電流により電流ヒューズ８５だけを溶断することができるので、直流電源８０の電流ヒューズ８１を用いなくても、ステータコイル１５の中性点１５ｘとバッテリ８１との間とを遮断することができる。
【０２６５】
上述の第７実施形態では、電流ヒューズ８５をコンデンサ８２のプラス電極とバテッリ８１のプラス電極との間に接続した例を示したが、これに代えて、図２９に示すように、電流ヒューズ８５をコンデンサ８２のプラス電極とステータコイル１５の中性点１５ｘとの間に接続してもよい。
（第８実施形態）
上述の第７実施形態では、電流ヒューズ８１、８５をコンデンサ８２のプラス電極とバテッリ８１のプラス電極との間に直列に接続した例を示したが、これに代えて、第８実施形態では次のように電流ヒューズを配置する。
【０２６６】
図３０に本実施形態の駆動装置２０の構成を示す。図３０において、図３と同一符号は同一のものを示し、その説明を省略する。
【０２６７】
図３０の駆動装置２０は、図３の構成に電流ヒューズ８７ａ、８７ｂを追加したものである。
【０２６８】
電流ヒューズ８７ａは、コンデンサ４０のプラス電極と正極側母線３２との間に接続されている。電流ヒューズ８７ｂは、第４のヒューズとして、バッテリ８１のマイナス電極と負極側母線３１との間に接続されている。
【０２６９】
このように構成された本実施形態では、ステータコイル１５に地絡故障が生じた場合には、バッテリ８１のプラス電極からの電流が電流ヒューズ８１およびステータコイル１５、および冷媒を通してハウジング１１に流れ、この電流が電流ヒューズ８７ｂを通してバッテリ８１のマイナス電極に流れる。
【０２７０】
ここで、電流ヒューズ８７ｂの溶断電流値は、電流ヒューズ８１の溶断電流値より小さな値が設定されている。このため、ステータコイル１５に地絡故障が生じた場合には、電流ヒューズ８７だけを溶断することができる。
【０２７１】
負極側母線３１側スイッチング素子のうち例えばスイッチング素子Ｕ２に短絡故障が生じた場合には、正極側母線３２側スイッチング素子のうち例えばスイッチング素子Ｕ１がオンすると、コンデンサ８０から電流がスイッチング素子Ｕ１、Ｕ２および負極側母線３１を通して電流ヒューズ８７ｂに流れる。
【０２７２】
ここで、電流ヒューズ８７ｂの溶断電流値は、電流ヒューズ８１の溶断電流値より小さな値が設定されている。このため、負極側母線３１側スイッチング素子に短絡故障が生じると、電流ヒューズ８７ｂだけを溶断することができる。
【０２７３】
また、ステータコイル１５に地絡故障が生じて、コンデンサ４０のプラス電極からの電流が、正極側母線３２側スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１のうちいずれかを通してステータコイル１５、および冷媒を通してハウジング１１に流れ、この電流が、矢印Ｙａの如く、電流ヒューズ８７ｂをバイパスしてバッテリ８１のマイナス電極に流れる場合がある。このとき、電流ヒューズ８７ａの溶断電流値以上の電流が流れると、電流ヒューズ８７ａを溶断することができる。
【０２７４】
以上説明した本実施形態では、負極側母線３１側のスイッチング素子の短絡故障およびステータコイル１５の地絡故障のうち一方が生じると、電流ヒューズ８７ｂだけを溶断して、バッテリ８１とステータコイル１５との間を遮断することができる。
【０２７５】
また、ステータコイル１５に地絡故障が生じた場合には、コンデンサ４０のプラス電極からの電流が、電流ヒューズ８７ｂをバイパスしてバッテリ８１のマイナス電極に流れた場合でも、電流ヒューズ８７ａを溶断することができる。したがって、コンデンサ４０とステータコイル１５との間を遮断することができる。コンデンサ４０からの漏電を抑えることができる。
（第９実施形態）
上述の第７実施形態では、直流電源８０をステータコイル１５の中性点１５ｘと負極側母線３１との間に接続し、かつ電流ヒューズを追加した例を示したが、これに代えて、直流電源８０をステータコイル１５の中性点１５ｘと正極側母線３２との間に接続し、かつ電流ヒューズを追加した本第９実施形態を示す。
【０２７６】
図３１に本実施形態の駆動装置２０の構成を示す。図３１において、図７と同一符号は同一のものを示し、その説明を省略する。
【０２７７】
図３１の駆動装置２０は、図７の構成に電流ヒューズ８５を追加したものである。
【０２７８】
電流ヒューズ８５は、バッテリ８１のプラス電極と正極母線３２との間で電流ヒューズ８１と直列に接続されている。電流ヒューズ８５の溶断電流値は、電流ヒューズ８１の溶断電流値より小さな値が設定されている。このため、スイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１がオンしてバッテリ８１から溶断電流が電流ヒューズ８５、８１に流れると、電流ヒューズ８５だけが溶断するようになる。本実施形態では、電流ヒューズ８５は、駆動装置２０を構成している。
【０２７９】
以上説明した本実施形態によれば、直流電源８０をステータコイル１５の中性点１５ｘと負極側母線３１との間に接続した構成において、バッテリ８１からの溶断電流により電流ヒューズ８５だけを溶断することができるので、直流電源８０の電流ヒューズ８１を用いなくても、ステータコイル１５の中性点１５ｘとバッテリ８１との間とを遮断することができる。
（第１０実施形態）
次に、負極側母線３１側のスイッチング素子毎に電流ヒューズを配置した本第１０実施形態を示す。
【０２８０】
図３２に本実施形態の駆動装置２０の構成を示す。図３２において、図３と同一符号は同一のものを示し、その説明を省略する。
【０２８１】
図３２の駆動装置２０は、図３の構成に電流ヒューズ８６ａ、８６ｂ、８７ｃを追加したものである。
【０２８２】
電流ヒューズ８６ａは、スイッチング素子Ｕ２と負極側母線３１との間に接続されている。電流ヒューズ８６ｂは、スイッチング素子Ｖ２と負極側母線３１との間に接続されている。電流ヒューズ８６ｃは、スイッチング素子Ｗ２と負極側母線３１との間に接続されている。
【０２８３】
ここで、電流ヒューズ８６ａの溶断電流値は、電流ヒューズ８１の溶断電流値より小さな値が設定されている。電流ヒューズ８６ｂの溶断電流値は、電流ヒューズ８１の溶断電流値より小さな値が設定されている。溶断電流値は、電流ヒューズのヒューズエレメントが溶断する最小の電流値である。電流ヒューズ８６ｃの溶断電流値は、電流ヒューズ８１の溶断電流値より小さな値が設定されている。
【０２８４】
このように構成された本実施形態では、電源遮断制御部７４がスイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２をオンした際に、バッテリ８１からの電流が、電流ヒューズ８３、ステータコイル１５のＵ相コイル１５ａ、スイッチング素子Ｕ２、および電流ヒューズ８６ａを通して負極側母線３１に流れる。これに伴い、電流ヒューズ８３が溶断しなく、電流ヒューズ８６ａが溶断することになる。
【０２８５】
さらに、バッテリ８１からの電流が、電流ヒューズ８３、ステータコイル１５のＶ相コイル１５ｂ、スイッチング素子Ｖ２、および電流ヒューズ８６ｂを通して負極側母線３１に流れる。これに伴い、電流ヒューズ８３が溶断しなく、電流ヒューズ８６ｂが溶断することになる。
【０２８６】
さらに、バッテリ８１からの電流が、電流ヒューズ８３、ステータコイル１５のＷ相コイル１５ｃ、スイッチング素子Ｗ２、および電流ヒューズ８６ｃを通して負極側母線３１に流れる。これに伴い、電流ヒューズ８３が溶断しなく、電流ヒューズ８６ｃが溶断することになる。
【０２８７】
したがって、負極側母線３１側のスイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２の短絡故障が生じたときに、直流電源８０の電流ヒューズ８３を用いることなく、バッテリ８１から負極側母線３１側のスイッチング素子を通して負極側母線３１に電流が流れることを停止することができる。
【０２８８】
上述の第１０実施形態では、直流電源８０をステータコイル１５の中性点１５ｘと負極側母線３１との間に接続し、かつ負極側母線３１側のスイッチング素子毎に電流ヒューズを配置した例を示したが、これに代えて、図３３に示すように、直流電源８０をステータコイル１５の中性点１５ｘと正極側母線３２との間に接続し、かつ正極母線３２側のスイッチング素子毎に電流ヒューズ８６ａ、８６ｂ、８６ｃを配置してもよい。
【０２８９】
電流ヒューズ８６ａは、スイッチング素子Ｕ１と正極母線３２との間に接続されている。電流ヒューズ８６ｂは、スイッチング素子Ｖ２と正極母線３２との間に接続されている。電流ヒューズ８６ｃは、スイッチング素子Ｗ２と正極母線３２との間に接続されている。
【０２９０】
電流ヒューズ８６ａ、８６ｂ、８６ｃの溶断電流値は、それぞれ、電流ヒューズ８１の溶断電流値より小さな値が設定されている。このため、電源遮断制御部７４が正極側母線３２側のスイッチング素子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１をオンすると、直流電源８０の電流ヒューズ８３が溶断しなく、電流ヒューズ８６ａ、８６ｂ、８６ｃを溶断することができる。したがって、直流電源８０の電流ヒューズ８３を用いることなく、バッテリ８１からの電流がスイッチング素子Ｕ１を通して負極側母線３１に流れることを停止できる。
【０２９１】
上述の第１〜１０の実施形態では、第１のヒューズとして電流ヒューズ８３を用いた例を示したが、これに代えて、第１のヒューズとして温度ヒューズ８３を用いてもよい。
【０２９２】
この場合、図２８、図２９、図３１の第２のヒューズとしての電流ヒューズ８５に代えて温度ヒューズ８５を用いる必要がある。
【０２９３】
ここで、温度ヒューズ８３に電流が流れて温度ヒューズ８３のヒューズエレメントの温度が第１の溶断温度以上になると、温度ヒューズ８３のヒューズエレメントが溶断するように設定されている。温度ヒューズ８３の溶断温度は、ヒューズエレメントが溶断する最低温度である。
【０２９４】
温度ヒューズ８５に電流が流れて温度ヒューズ８５のヒューズエレメントの温度が第２の溶断温度以上になると、温度ヒューズ８５ヒューズエレメントが溶断するように設定されている。
【０２９５】
ここで、第１、第２の閾値が互いに異なる値に設定されている。このため、負極側母線３１側のスイッチング素子Ｕ２に短絡が生じた場合には、バッテリ８１からの電流がヒューズ８３、８５に流れて、ヒューズ８３、８５のうち一方のヒューズだけが溶断する。例えば、第２の閾値が第１閾値より小さい値に設定されて、温度ヒューズ８５だけが溶断すれば、直流電源８０の温度ヒューズ８３を用いることなく、バッテリ８１からの負極側母線３１に電流が流れることを停止することができる。
【０２９６】
また、図３２の第３のヒューズとしての電流ヒューズ８６ａ、８６ｂ、８６ｃに代えて温度ヒューズ８６ａ、８６ｂ、８６ｃを用いる必要がある。
【０２９７】
ここで、温度ヒューズ８６ａ、８６ｂ、８６ｃのそれぞれの溶断電流値は、ヒューズ８３の溶断温度と異なる温度に設定されている。例えば、負極側母線側スイッチング素子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２をオンしたときに、ヒューズ８３が溶断しなく、ヒューズ８６ａ、８６ｂ、８６ｃが溶断するようにヒューズ８６ａ、８６ｂ、８６ｃの溶断温度は、ヒューズ８３の溶断温度より低い温度に設定されている。
【０２９８】
本発明を実施するに際して、上述の第１〜１０の実施形態をいずれか２つ以上の実施形態を組み合わせて実施してもよい。
【０２９９】
上述の第１〜１０の実施形態では、同期電動機の駆動装置を車両空調装置用の電動コンプレッサに適用した例を示したが、これに限らず、各種機器に同期電動機の駆動装置を適用しても良い。
【０３００】
上述の第１〜１０の実施形態では、同期電動機として三相交流同期電動機を用いた例を示したが、これに限らず、同期電動機として、４相以上の多相交流同期電動機を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０３０１】
【図１】本発明の第１実施形態における電動コンプレッサの搭載図である。
【図２】図１の電動コンプレッサの内部構成を示す図である。
【図３】図２の駆動装置の回路構成を示す図である。
【図４】図３の判定部の処理を示すフローチャートである。
【図５】図３の電源遮断制御部の処理を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態の変形例である駆動装置の回路構成を示す図である。
【図７】第１実施形態の変形例である駆動装置の回路構成を示す図である。
【図８】第１本実施形態の変形例である駆動装置の回路構成を示す図である。
【図９】第１実施形態の変形例である駆動装置の回路構成を示す図である。
【図１０】第１実施形態の変形例である駆動装置の回路構成を示す図である。
【図１１】第１実施形態の変形例である駆動装置の回路構成を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図１３】第２実施形態における判定部の処理を示すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の変形例である駆動装置の回路構成を示す図である。
【図１５】本発明の第３実施形態における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図１６】第３実施形態における判定部の処理を示すフローチャートである。
【図１７】第３実施形態の変形例における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図１８】本発明の第４実施形態における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図１９】第４実施形態における判定部の処理を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第５実施形態における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図２１】第５実施形態における判定部の処理を示すフローチャートである。
【図２２】第５実施形態における電源遮断制御部の処理を示すフローチャートである。
【図２３】第５実施形態の変形例における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図２４】本発明の第６実施形態における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図２５】第６実施形態における判定部の処理を示すフローチャートである。
【図２６】第６実施形態における電源遮断制御部の処理を示すフローチャートである。
【図２７】第６実施形態の変形例における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図２８】本発明の第７実施形態における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図２９】第７実施形態の変形例における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図３０】本発明の第８実施形態における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図３１】本発明の第９実施形態における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図３２】本発明の第１０実施形態における駆動装置の回路構成を示す図である。
【図３３】第１０実施形態の変形例における駆動装置の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
【０３０２】
１      電動コンプレッサ
１０    モータ
１１    ハウジング
１２    回転軸
１３    ロータ
１４    ステータコア
１５    ステータコイル
２０    駆動装置
３０    インバータ回路
４０    コンデンサ
５０    電流センサ
５０ａ  電流センサ
５０ｂ  電流センサ
５０ｃ  電流センサ
５１ａ  電流センサ
５１ｂ  電流センサ
５１ｃ  電流センサ
６０    電流センサ
７０    制御回路
８１    バッテリ
８２    コンデンサ
８３    電流ヒューズ
Ｕ１    スイッチング素子
Ｕ２    スイッチング素子
Ｖ１    スイッチング素子
Ｖ２    スイッチング素子
Ｗ１    スイッチング素子
Ｗ２    スイッチング素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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