(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを有する電動機（５６０）と、
前記電動機（５６０）を駆動するインバータ装置（５５０）と、
通常運転時では前記電動機（５６０）の前記コイルに蓄えられるエネルギーよりも蓄えられるエネルギーが小さいものであり、前記インバータ装置（５５０）の入力端に接続され、前記電動機（５６０）の動作に応じて電荷を蓄積するコンデンサ（５２０）と、
前記コンデンサ（５２０）の電圧を検出する電圧検出手段（５３０）と、
前記電圧検出手段（５３０）により検出される電圧に基づいて異常を判定する異常判定手段（５７０、５７６、５７７）と、
前記電動機（５６０）の動作中に前記異常判定手段（５７０、５７６）によって異常と判定された場合、前記インバータ装置（５５０）を制御することにより前記電動機（５６０）の前記コイルに電流を還流させる還流モードを実行する制御手段（５７０）と、
を備えていることを特徴とする車両用電動圧縮機。
【請求項２】
前記異常判定手段（５７０、５７６、５７７）は、前記コンデンサ（５２０）の電圧が所定電圧未満になったこと、もしくは所定レート値以上の下降レートで変化したことに基づいて異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用電動圧縮機。
【請求項３】
前記制御手段（５７０）は、前記異常判定手段（５７０、５７６、５７７）によって異常を判定した場合に前記還流モードに移行する還流モード切替手段（５７７）を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用電動圧縮機。
【請求項４】
前記インバータ装置（５５０）は、正極側母線（１０１）に接続された第１スイッチング素子（５５４）と、前記第１スイッチング素子（５５４）と負極側母線（１０２）との間に接続されていると共に前記第１スイッチング素子（５５４）との接続部が前記電動機（５６０）に接続された第２スイッチング素子（５５５）と、を有し、前記制御手段（５７０）から前記還流モードの指令が無い場合、前記第１スイッチング素子（５５４）をノーマリオフにし、前記第２スイッチング素子（５５５）をノーマリオンにすることにより前記還流モードに移行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用電動圧縮機。
【請求項５】
前記電動機（５６０）に流れる電流を検出する電流検出手段（５５０、５５７〜５５９）を備え、
前記制御手段（５７０）は、前記還流モードの実行後に前記電流検出手段（５５０、５５７〜５５９）の検出結果が所定電流値以下になった場合、前記インバータ装置（５５０）の動作により前記コンデンサ（５２０）の電圧を所定電圧範囲に維持することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用電動圧縮機。
【請求項６】
前記電動機（５６０）は、３相の交流電圧に基づいて動作するように構成されており、
前記制御手段（５７０）は、前記インバータ装置（５５０）を制御して前記電動機（５６０）を１相ずつ動作させることにより、前記コンデンサ（５２０）の電圧を前記所定電圧範囲に維持することを特徴とする請求項５に記載の車両用電動圧縮機。
【請求項７】
前記電動機（５６０）は、３相の交流電圧に基づいて動作するように構成されており、
前記電流検出手段（５５０、５５７〜５５９）は、前記電動機（５６０）の３相それぞれについて電流を検出し、
前記制御手段（５７０）は、前記電流検出手段（５５０、５５７〜５５９）で検出された電流のうち最も電流の小さい相を使って前記コンデンサ（５２０）の電圧を所定電圧範囲に維持することを特徴とする請求項５または６に記載の車両用電動圧縮機。
【請求項８】
前記制御手段（５７０）は、前記電動機（５６０）から前記コンデンサ（５２０）への回生電力と前記コンデンサ（５２０）の消費電力とが等しくなるように前記インバータ装置（５５０）のスイッチング期間を決定することを特徴とする請求項７に記載の車両用電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突後、車両の安全性を確保するように構成された車両用電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の衝突時に電動機を脱調させることで車両の安全性を確保するように構成された制御装置が、例えば特許文献１で提案されている。具体的には、制御装置は、車両の衝突が検出された場合、電動機の駆動が不可能な動作周波数にインバータの指令値を設定する。これにより、制御装置は、電動機のトルク発生を抑制しつつ、インバータの入力側に接続されたコンデンサに蓄積された高電圧電荷をインバータのスイッチング損失により放電していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８３６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、コンデンサの静電容量が電動機のエネルギーに対して小さい場合、衝突初期に電動機に蓄えられていたエネルギーがコンデンサに回生して充電動作してしまう。これにより、コンデンサに耐電圧を超過する電圧が印加されてしまう。そして、コンデンサの放電が完了する前にコンデンサが壊れてしまうという問題がある。コンデンサが壊れると、放電が実行不可能になってしまう。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、電動機に蓄積可能なエネルギーよりもコンデンサに蓄積可能なエネルギーが小さい構成において、車両衝突初期にコンデンサが耐電圧を超過することなく高電圧電荷を放電することができる車両用電動圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、コイルを有する電動機（５６０）と、電動機（５６０）を駆動するインバータ装置（５５０）と、を備えている。
【０００７】
そして、通常運転時では電動機（５６０）のコイルに蓄えられるエネルギーよりも蓄えられるエネルギーが小さいものであり、インバータ装置（５５０）の入力端に接続され、電動機（５６０）の動作に応じて電荷を蓄積するコンデンサ（５２０）を備えている。
【０００８】
また、コンデンサ（５２０）の電圧を検出する電圧検出手段（５３０）と、電圧検出手段（５３０）により検出される電圧に基づいて異常を判定する異常判定手段（５７０、５７６）と、を備えている。
【０００９】
さらに、電動機（５６０）の動作中に異常判定手段（５７０、５７６）によって異常と判定された場合、インバータ装置（５５０）を制御することにより電動機（５６０）のコイルに電流を還流させる還流モードを実行する制御手段（５７０）を備えていることを特徴とする。
【００１０】
これによると、車両の異常初期に電動機（５６０）のエネルギーがコンデンサ（５２０）に回生しないので、電動機（５６０）からコンデンサ（５２０）への回生電力によるコンデンサ（５２０）の電圧の上昇を抑制することができる。したがって、コンデンサ（５２０）が電動機（５６０）で使うエネルギーをまかなえるだけの静電容量がない構成において、車両衝突初期にコンデンサ（５２０）が耐電圧を超過することなくコンデンサ（５２０）の高電圧電荷を放電することができる。
【００１１】
なお、この欄及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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシステム全体の回路図である。
【図２】図１に示された電動圧縮機が車両に搭載される位置を示した図である。
【図３】車両に高電圧配線が取り回された模式図である。
【図４】図１に示されたシステムにおいて配線が切断されるケースを示した図である。
【図５】制御回路部の制御内容を示したフローチャートである。
【図６】図５に示された制御が行われない場合の平滑コンデンサの電圧の変化を示した図である。
【図７】図６において０ｍｓから１ｍｓまでを拡大した図である。
【図８】図５に示された制御が行われた場合の平滑コンデンサの電圧の変化を示した図である。
【図９】図８において０ｍｓから１ｍｓまでを拡大した図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るシステム全体の回路図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るシステム全体の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る車両用電動圧縮機は、例えば、高電圧バッテリを備える電動自転車に適用される。
【００１５】
図１に示されるように、本実施形態に係るシステムは、高電圧バッテリ１００、システムメインリレー２００、平滑コンデンサ３００、電気装置４００、電動圧縮機５００、及び上位ＥＣＵ６００（Electrical Control Unit）を含んでいる。なお、図１では、矢印の経路は信号線を示しており、信号線以外は電力線を示している。
【００１６】
高電圧バッテリ１００は、電動圧縮機５００等の高電圧機器を駆動するための直流電源である。高電圧バッテリ１００が発生させる電圧は車両毎に異なっている。本実施形態では、例えば３００Ｖ程度である。
【００１７】
システムメインリレー２００は、電動圧縮機５００に高電圧を印加するときに電動圧縮機５００に突入電流が流れないようにするための機能を有している。このため、システムメインリレー２００は、高電圧バッテリ１００の正極に接続されたスイッチ２０１と、高電圧バッテリ１００の負極に接続されたスイッチ２０２と、を有している。
【００１８】
また、システムメインリレー２００はスイッチ２０３及び抵抗２０４を有している。これらスイッチ２０３及び抵抗２０４の直列接続がスイッチ２０１に並列に接続されている。例えば上位ＥＣＵ６００によってシステムの異常状態が検知された場合に各スイッチ２０１〜２０３は上位ＥＣＵ６００によって遮断される。
【００１９】
平滑コンデンサ３００は、高電圧バッテリ１００から印加される電圧のうち高電圧範囲で電気を充電し、高電圧バッテリ１００から印加される電圧のうち低電圧範囲で電気を放電するコンデンサである。これにより、平滑コンデンサ３００は、電気装置４００や電動圧縮機５００に印加する電圧を平滑にする役割を果たす。このように、平滑コンデンサ３００は、電気装置４００及び電動圧縮機５００の両方に対して平滑効果を発揮する。平滑コンデンサ３００は正極側母線１０１と負極側母線１０２とを結ぶように接続されている。
【００２０】
電気装置４００は、平滑コンデンサ３００の近辺を分岐点とする他の装置である。電気装置４００は、例えば、車両走行用インバータ、降圧用のＤＣ／ＤＣコンバータ、高電圧ヒータ等である。
【００２１】
電動圧縮機５００は、駆動装置５０１及び圧縮部５０２によって構成されている。駆動装置５０１は、車両に搭載された圧縮部５０２を駆動するための駆動手段である。駆動装置５０１は、コイル５１０、平滑コンデンサ５２０、電圧検出部５３０、放電用抵抗５４０、インバータ装置５５０、電動機５６０、及び制御回路部５７０を備えている。
【００２２】
コイル５１０は、平滑コンデンサ３００と平滑コンデンサ５２０とが繋がった配線の長さによって生じたコイル成分である。なお、ノーマルコイルやコモンコイル等が利用される場合もある。
【００２３】
平滑コンデンサ５２０は、電動機５６０のコイルに蓄えられるエネルギーよりも蓄えられるエネルギーが小さいものである。平滑コンデンサ５２０は、インバータ装置５５０の入力端に接続される。そして、平滑コンデンサ５２０は、電動圧縮機５００の動作に応じて電荷を蓄積する。このような平滑コンデンサ５２０は、コイル５１０と共に、高電圧バッテリ１００から駆動装置５０１に入力されるサージ電圧を吸収することによりインバータ装置５５０を保護する役割を果たす。
【００２４】
電圧検出部５３０は、平滑コンデンサ５２０の電圧を検出するものであり、当該平滑コンデンサ５２０に並列接続されている。電圧検出部５３０は、検出結果を制御回路部５７０に出力する。放電用抵抗５４０は、電流を流させることで電力を熱に変換して消費させる部品である。放電用抵抗５４０は平滑コンデンサ５２０に並列に接続されている。
【００２５】
インバータ装置５５０は、高電圧バッテリ１００の直流電圧を交流電圧に変換するように構成され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の交流の電圧及び電流を発生させて高電圧の電動機５６０を駆動する回路部である。インバータ装置５５０は、Ｕ相アーム５５１、Ｖ相アーム５５２、Ｗ相アーム５５３、及びシャント抵抗５５７〜５５９を備えている。これら各アーム５５１〜５５３は、正極側母線１０１と負極側母線１０２との間に並列に接続されている。
【００２６】
各アーム５５１〜５５３は、直列に接続された２つのスイッチング素子５５４、５５５で構成されている。第１スイッチング素子５５４は、正極側母線１０１に接続されている。第２スイッチング素子５５５は、第１スイッチング素子５５４と負極側母線１０２との間に接続されていると共に、第１スイッチング素子５５４との接続部が電動機５６０に接続されている。
【００２７】
各スイッチング素子５５４、５５５のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード素子５５６がそれぞれ接続されている。また、各スイッチング素子５５４、５５５の中間点は、電動機５６０の各相コイルの各相端に接続されている。なお、各スイッチング素子５５４、５５５は例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）であり、各ダイオード素子５５６はＦＷＤ（Free Wheeling Diode）である。
【００２８】
シャント抵抗５５７〜５５９は、電動機５６０の各コイルに流れる電流を検出するための素子である。シャント抵抗５５７はＵ相アーム５５１に設けられている。シャント抵抗５５８はＶ相アーム５５２に設けられている。そして、シャント抵抗５５９はＷ相アーム５５３に設けられている。インバータ装置５５０は、シャント抵抗５５７〜５５９に流れる電流をそれぞれ検出し、検出結果を制御回路部５７０に出力する。
【００２９】
電動機５６０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３つの図示しないコイルを有し、各コイルの一端が中点に共通接続されて構成された高電圧用のモータである。すなわち、電動機５６０は、３相の交流電圧に基づいて動作するように構成されている。電動機５６０のＵ相コイルの他端がインバータ装置５５０のＵ相アーム５５１の各スイッチング素子５５４、５５５の中間点に接続されている。Ｖ相コイル及びＷ相コイルについても同様である。これにより、電動機５６０はインバータ装置５５０から供給される３相電力に基づいて動作する。
【００３０】
制御回路部５７０は、上位ＥＣＵ６００からの指令や要求に応じてインバータ装置５５０の各スイッチング素子５５４、５５５を動作させる回路部である。マイクロコンピュータ５７１（以下、マイコン５７１という）、駆動ドライバ５７２、通信回路部５７３、絶縁トランス電源部５７４、及び絶縁通信部５７５を備えている。
【００３１】
マイコン５７１は、上位ＥＣＵ６００との通信、インバータ装置５５０への駆動信号の出力、及び各種検出信号をＡ／Ｄ変換して入力する等の機能を有している。例えば、マイコン５７１は、電圧検出部５３０によってインバータ装置５５０への入力電圧をモニタし、電動機５６０が所定のトルクを出力するようにインバータ装置５５０を駆動する。
【００３２】
駆動ドライバ５７２は、マイコン５７１からの駆動信号に基づいてインバータ装置５５０の各スイッチング素子５５４、５５５を動作させるためのスイッチング信号を生成するものである。
【００３３】
通信回路部５７３は、マイコン５７１が上位ＥＣＵ６００との間で通信を行うための回路である。通信回路部５７３は、シリアル通信、ＬＩＮ通信、ＣＡＮ通信等の通信方式での通信が可能になっている。
【００３４】
絶縁トランス電源部５７４は、駆動ドライバ５７２やマイコン５７１を動作させるための電源を生成するものである。具体的に、絶縁トランス電源部５７４は、正極側母線１０１及び負極側母線１０２から高電圧を入力して制御回路部５７０の電源を生成する。または、絶縁トランス電源部５７４は、低電圧の電源６１０から低電圧を入力して制御回路部５７０の電源を生成する。絶縁トランス電源部５７４として、例えばトランス型の電圧変換器が用いられる。
【００３５】
絶縁通信部５７５は、通信回路部５７３とマイコン５７１とを電気的に絶縁して通信するための絶縁通信手段である。絶縁通信部５７５として、例えばフォトカプラや半導体アイソレータが用いられる。
【００３６】
ここで、マイコン５７１、駆動ドライバ５７２、絶縁トランス電源部５７４の一部、及び絶縁通信部５７５の一部は高電圧側に配置されている。これらは高電圧制御装置５７０ａを構成している。一方、通信回路部５７３、絶縁トランス電源部５７４の一部、及び絶縁通信部５７５の一部は低電圧側に配置されている。これらは低電圧制御装置５７０ｂを構成している。
【００３７】
上記の構成の制御回路部５７０は、電圧検出部５３０により検出される電圧に基づいて異常を判定する判定機能を備えている。また、制御回路部５７０は、電動圧縮機５００の動作中に異常判定機能によって異常と判定された場合、インバータ装置５５０を制御することにより電動圧縮機５００のコイルに電流を還流させる還流モードを実行する機能も備えている。
【００３８】
さらに、制御回路部５７０は、車両の衝突が発生した場合、平滑コンデンサ３００や平滑コンデンサ５２０に充電された充電電圧を放電して下げる機能を有している。また、制御回路部５７０は、駆動装置５０１に備えられた平滑コンデンサ５２０に充電された充電電圧を所定時間内に所定電圧まで下げる機能を有している。当該機能は、制御回路部５７０の電源電圧を確保するため、インバータ装置５５０の入力電圧が所定電圧未満であり、かつ、制御回路部５７０の動作が可能な動作下限電圧以上となるように、制御回路部５７０がインバータ装置５５０を制御する機能である。これにより、制御回路部５７０は車両の衝突後も電動圧縮機５００の制御が可能になっている。「所定電圧」は、例えば車両の安全を確保するための上限電圧に設定される。
【００３９】
上位ＥＣＵ６００は、車両に搭載されたエンジンＥＣＵやエアコンＥＣＵ等のＥＣＵである。上位ＥＣＵ６００は通信線を介して電動圧縮機５００の制御回路部５７０に接続されている。そして、上位ＥＣＵ６００は制御回路部５７０との間でエンジン制御やエアコン制御に必要な情報のやりとりを行う。上位ＥＣＵ６００は、１２Ｖ等の低電圧の電源６１０から電源供給を受けることによって動作可能になっている。
【００４０】
圧縮部５０２は、電動圧縮機５００を構成する電動機５６０によって駆動される圧縮機構である。圧縮部５０２は連結部５０３を介して電動機５６０に連結されている。圧縮機構は、例えば冷凍サイクル等に適用される。圧縮機構は、電動機５６０によって駆動されることにより例えば冷媒を圧縮する。以上が、本実施形態に係る電動圧縮機５００を含んだシステムの全体構成である。
【００４１】
図１に示されたシステムのうちの電動圧縮機５００は、図２に示されるように、車両１０のボンネットの内側に搭載される。このように、電動圧縮機５００は車両１０の前方側に搭載される場合があり、電動圧縮機５００に電力を供給しているハーネスが車両衝突時に切断されるケースも考えられる。その場合、安全を確保するため、平滑コンデンサ５２０に蓄積された高電圧電荷を放電する必要がある。
【００４２】
図３に示されるように、車両１０では高電圧配線２０が取り回されている。図３は車両の天井側から車両１０を見た平面図である。車両１０には上述の電動圧縮機５００の他に走行用のモータや発電用のモータが搭載されている。また、これらを駆動する駆動装置も搭載されている。高電圧配線２０は、１００Ｖ〜２００Ｖに充電される充電部分、３００Ｖ〜４００Ｖ程度の電池、電圧変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータ等に接続されている。例えば、車両１０の右前方に衝突が起こった場合、高電圧配線２０が切断してしまうことが考えられる。
【００４３】
具体的には、車両衝突時に、図４に示されるように高電圧配線２０すなわち正極側母線１０１及び負極側母線１０２が切断されることが想定される。図４では、切断箇所を「×」で示している。したがって、制御回路部５７０は、図５に示された制御内容に従って平滑コンデンサ５２０の放電制御を行う。図５に示されたフローチャートは制御回路部５７０に電源が供給されると開始し、その後は繰り返し演算が行われる。また、制御周期によりコールされて実行される。
【００４４】
まず、車両１０に衝突が発生していない場合について説明する。ステップ１０００では、放電が開始されたか否かが判定される。平滑コンデンサ５２０の電圧が所定電圧以上の場合は放電開始しないと判定され、ステップ１００１に進む。所定電圧は、例えば１００Ｖである。なお、電動圧縮機５００への電源投入時は放電開始と判定されないようになっている。
【００４５】
ステップ１００１では、通常運転制御が行われる。この後、ステップ１０００に戻り、放電が開始されたか否かが判定される。車両１０に衝突が起こらない限り、ステップ１０００とステップ１００１とが繰り返される。ステップ１００１は車両１０の異常を検出する手段であると言える。
【００４６】
一方、車両１０に衝突が発生した場合、ステップ１０００では、平滑コンデンサ５２０の電圧が所定電圧未満であると共に放電が開始されたと判定される。この場合、ステップ１００２に進む。
【００４７】
ステップ１００２では、回生防止制御が行われる。回生防止制御は、インバータ装置５５０の上アームの３つの第１スイッチング素子５５４がＯＦＦされ、下アームの３つの第２スイッチング素子５５５がＯＮされる制御である。このようにインバータ装置５５０が制御されることにより、電動機５６０からインバータ装置５５０に向かった電流が再び電動機５６０のコイルに還流する還流モードとなる。
【００４８】
続いて、ステップ１００３では、電動機５６０に流れる電流の検出が行われる。この後、ステップ１００４では、検出された電流から電動機５６０のコイルに蓄えられているエネルギーが消費されているか否かが判定される。コイルに蓄えられているエネルギーの判定は、検出された電流を利用しても良いし、（１／２）×ＬＩ2の計算式を用いてコイルのエネルギーを求めても良い。Ｌはコイルのインダクタンス、Ｉは検出された電流である。
【００４９】
そして、ステップ１００４にて電動機５６０のコイルに蓄えられているエネルギーが所定値以上に消費されていないと判定された場合、ステップ１００５に進む。エネルギー消費判定の所定値は、電動機５６０の仕様により異なるが、電流であれば例えば２Ａｒｍｓ、エネルギーであれば例えば１ｍＪである。
【００５０】
ステップ１００５では、放電制御が行われる。放電制御は、平滑コンデンサ５２０から電力が供給されて動作している高電圧制御装置５７０ａの動作による放電や、平滑コンデンサ５２０に並列に接続された放電用抵抗５４０による放電や、高電圧制御装置５７０ａの動作条件変更により電流消費を増やすこと等の方法で実行する。
【００５１】
一方、ステップ１００５にて電動機５６０のコイルに蓄えられているエネルギーが所定値以上に消費されていると判定された場合、ステップ１００６に進む。ステップ１００６では、ステップ１００２で実行開始された回生防止制御の停止が行われる。
【００５２】
続いて、ステップ１００７では、ステップ１００３と同様に、電動機５６０のコイルに流れる電流が検出される。また、ステップ１００８では、平滑コンデンサ５２０の電圧が検出される。そして、ステップ１００９では、平滑コンデンサ５２０の電圧維持制御が行われる。すなわち、還流モードの実行後に電流検出結果が所定電流値以下になった場合、インバータ装置５５０の動作により平滑コンデンサ５２０の電圧を所定電圧範囲に維持する電圧維持制御が行われる。
【００５３】
電圧維持制御は、インバータ装置５５０のスイッチング素子５５４、５５５がＯＮ／ＯＦＦされることで行われる。具体的には、インバータ装置５５０が制御されて電動機５６０が１相ずつ動作させられることにより、平滑コンデンサ５２０の電圧が所定電圧範囲に維持される。例えば、Ｕ相に電流が流れ、次にＶ相に電流が流れ、続いてＷ相に電流が流れ、再びＵ相に電流が流れる。これにより、電動機５６０にほぼ電流が流れていない場合はインバータ装置５５０の動作のバランスが良くなるので、インバータ装置５５０において発熱の集中を抑制することができる。
【００５４】
この後、ステップ１０１０では、平滑コンデンサ５２０の電圧が所定値未満を継続しているか否かが判定される。平滑コンデンサ５２０の電圧が所定値未満を継続していない、すなわち平滑コンデンサ５２０の電圧が所定値以上であると判定された場合、ステップ１００７に戻り、電圧維持制御が継続される。一方、平滑コンデンサ５２０の電圧が所定値未満であると判定された場合、電圧維持制御は停止し、本フローは終了する。
【００５５】
なお、ステップ１０１０に係る所定値は例えば３０Ｖである。ステップ１０１０では、平滑コンデンサ５２０の電圧による所定値判定の他に、所定時間経過により電圧維持制御を終了することも可能である。
【００５６】
発明者らは、上記の制御が実行されるか否かによる効果の違いをシミュレーションにより調べた。その結果を説明する。まず、上記の制御が実行されない場合、図６に示されるように、車両１０の衝突後に平滑コンデンサ５２０の電圧が急上昇し、放電により電圧が降下している。特に、図７に示されるように、車両１０の衝突後、僅か０．０５ｍｓの間に平滑コンデンサ５２０の電圧が急上昇していることがわかる。
【００５７】
図７のような現象が発生する電動機５６０のコイル、及び平滑コンデンサ５２０の静電容量の例としては、高電圧バッテリ１００の電圧を３００Ｖ、電動機５６０に流れる電流を１８Ａｒｍｓとした場合、電動機５６０のコイルが０．７ｍＨ（３相分が０．３４Ｊ）、平滑コンデンサ５２０が２μＦ（０．０９Ｊ）程度の値である。平滑コンデンサ５２０に蓄えられるエネルギーに対して、電動機５６０のコイルに蓄えられるエネルギーが大きいため、コイルから平滑コンデンサ５２０に電流が流れるとコンデンサ電圧が大きく上昇してしまう。
【００５８】
これに対し、上記の制御が実行されると、図８に示されるように平滑コンデンサ５２０の電圧が上昇することなく放電により電圧が降下していく。図９に示されるように、車両１０の衝突後に平滑コンデンサ５２０の電圧の上昇は全くないことがわかる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態では、車両衝突時に電動機５６０のエネルギーが平滑コンデンサ５２０に回生しない制御が行われるので、電動圧縮機５００から平滑コンデンサ５２０への回生電力による平滑コンデンサ５２０の電圧の上昇を抑制することができる。したがって、車両衝突時の配線断線により平滑コンデンサ５２０の電圧が急上昇して耐電圧を超過することなく、平滑コンデンサ５２０の放電を実行することができる。また、平滑コンデンサ５２０の電圧が上昇することなく放電を実行することができるので、平滑コンデンサ５２０の放電時間を短縮することもできる。
【００６０】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、平滑コンデンサ５２０が特許請求の範囲の「コンデンサ」に対応し、電圧検出部５３０が特許請求の範囲の「電圧検出手段」に対応する。また、制御回路部５７０の異常判定機能が特許請求の範囲の「異常判定手段」に対応し、制御回路部５７０が特許請求の範囲の「制御手段」に対応する。さらに、シャント抵抗５５７〜５５９及びインバータ装置５５０が特許請求の範囲の「電流検出手段」に対応する。
【００６１】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図１０に示されるように、制御回路部５７０は、電圧異常検出部５７６及び還流モード切替回路部５７７を有している。
【００６２】
電圧異常検出部５７６は、平滑コンデンサ５２０の電圧が所定レート値以上の下降レートで変化したことに基づいて異常を判定するように構成されている。すなわち、電圧異常検出部５７６は、上述のステップ１００１において異常判定手段として用いられる。
【００６３】
また、還流モード切替回路部５７７は、電圧異常検出部５７６が異常を判定した場合にインバータ装置５５０を還流モードに移行するように構成されている。すなわち、還流モード切替回路部５７７は、上述のステップ１００２において回生防止制御に用いられる。
【００６４】
回生電力による平滑コンデンサ５２０の電圧の上昇はインバータ装置５５０のスイッチング周波数に対してかなり早いので、衝突や通信異常等の異常信号よりも素早くステップ１００２（還流モード）に移行することができる。つまり、インバータ装置５５０のスイッチング周波数に依存せずに還流モードを実行することができる。
【００６５】
もちろん、異常判定の方法としては、平滑コンデンサ５２０の電圧が所定電圧未満になったことと、所定レート値以上の下降レートで変化したことと、を例えばＯＲ回路によって判定しても良い。
【００６６】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、電圧異常検出部５７６が特許請求の範囲の「異常判定手段」に対応し、還流モード切替回路部５７７特許請求の範囲の「還流モード切替手段」に対応する。
【００６７】
（第３実施形態）
本実施形態では、第２実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、図１１に示されるように、第２実施形態で示された構成に対して制御回路部５７０に電圧異常検出部５７６が設けられずに還流モード切替回路部５７７が設けられた構成になっている。
【００６８】
本実施形態に係る還流モード切替回路部５７７は、図示しないコンパレータを有している。したがって、還流モード切替回路部５７７は、コンパレータによって電圧検出部５３０の検出結果と閾値とを比較することにより、異常の有無を判定する。そして、還流モード切替回路部５７７は、判定結果が異常の場合はインバータ装置５５０を還流モードに移行する。
【００６９】
このように、制御回路部５７０に還流モード切替回路部５７７を設けることにより、平滑コンデンサ５２０の電圧検出から還流モードへの移行までの経路や時間を短縮することができる。電動機５６０から平滑コンデンサ５２０への回生は可能な限りなくすことが重要であるため、遅延なく還流モードに移行することができる。
【００７０】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、還流モード切替回路部５７７が特許請求の範囲の「異常判定手段」及び「還流モード切替手段」に対応する。
【００７１】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、車両１０の衝突により制御回路部５７０が動作不能になった場合、制御回路部５７０からインバータ装置５５０に通常のスイッチング信号が入力されなくなる。すなわち、車両１０の衝突時に制御回路部５７０から還流モードの指令が無い。
【００７２】
この場合、インバータ装置５５０は、第１スイッチング素子５５４をノーマリオフにし、第２スイッチング素子５５５をノーマリオンにすることにより還流モードに移行する。これにより、車両衝突により、制御回路部５７０が動作不能になっても、還流モードに移行することができる。
【００７３】
（第５実施形態）
本実施形態では、第１〜第４実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、制御回路部５７０は、電動機５６０から平滑コンデンサ５２０への回生電力（充電電力）と平滑コンデンサ５２０の消費電力とが等しくなるように、インバータ装置５５０のスイッチング期間を決定する。このため、制御回路部５７０は、電動機５６０から平滑コンデンサ５２０への回生電力と平滑コンデンサ５２０の消費電力とを常に計算しながらインバータ装置５５０を制御する。
【００７４】
このような制御により、平滑コンデンサ５２０が急激に放電されないので、所定電圧範囲に維持される平滑コンデンサ５２０の電圧のばらつきを抑制することができる。
【００７５】
（第６実施形態）
本実施形態では、第１〜第５実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、制御回路部５７０は、シャント抵抗５５７〜５５９で検出された電流のうち最も電流の小さい相を使って平滑コンデンサ５２０の電圧を所定電圧範囲に維持する。このように、電圧維持制御をすることもできる。
【００７６】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された電動圧縮機５００の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、図１、図１０、及び図１１に示された電動圧縮機５００の構成は一例であり、他の構成でも良い。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。
【符号の説明】
【００７７】
５２０  平滑コンデンサ（コンデンサ）
５３０  電圧検出部（電圧検出手段）
５５０  インバータ装置
５６０  電動機
５７０  制御回路部（異常判定手段、制御手段）
【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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