(57)【要約】【課題】低電圧直流電源の通電だけで、迅速容易に、回路診断、エラーの通信を行うことが出来る車両用インバータ装置の提供を目的とする。【解決手段】インバータ回路１０と駆動回路８と制御回路６とはアースが共通に接続されて、低電圧バッテリー１２を電源として低電圧バッテリー１２とは電気絶縁される絶縁直流電源４０を備え、前記制御回路６は絶縁直流電源４０から電力供給され、絶縁直流電源４０の直流電圧出力は、スイッチング素子を介して高電圧バッテリー１のプラス側ラインに接続される。これによって、低電圧直流電源の通電だけで、迅速容易に、回路診断、エラー送信ができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧直流電源のプラス側に接続される上アームスイッチング素子とマイナス側に接続される下アームスイッチング素子を備え、スイッチングにより交流電流を負荷へ出力するインバータ回路と、前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御回路と、前記高電圧直流電源に接続された平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサの電圧を検出する高電圧検出回路と、前記高電圧直流電源とは電気絶縁されている低電圧直流電源により作動する機器と制御回路とが電気絶縁して通信するための絶縁通信手段とを備え、前記インバータ回路と前記制御回路とはアースが共通に接続された車両用インバータ装置であって、前記低電圧直流電源を電源として前記低電圧直流電源とは電気絶縁される直流電圧を出力する絶縁直流電源を備え、前記制御回路と高電圧検出回路は前記絶縁直流電源から電力供給され、前記絶縁直流電源の直流電圧出力は、前記高電圧直流電源のプラス側ラインに逆阻止ダイオードとスイッチング素子、または逆耐圧スイッチング素子を介して接続される車両用インバータ装置。
【請求項２】
平滑コンデンサの電圧を高電圧検出回路の出力により所定の時間後に検出し、その出力の値によって回路の診断を行い外部へ送信することを特徴とする請求項１に記載の車両用インバータ装置。
【請求項３】
絶縁直流電源と高電圧直流電源のプラス側ライン間に接続されたスイッチング素子を、所定のパターンでＯＮ−ＯＦＦさせ平滑コンデンサを前記絶縁直流電源により充電することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用インバータ装置。
【請求項４】
平滑コンデンサの電圧を高電圧検出回路の出力により所定の時間後に検出し、その出力の値によって回路の診断を行い、その後、制御回路は駆動回路を介して上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子を所定のパターンで導通させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用インバータ装置。
【請求項５】
平滑コンデンサの電圧を高電圧検出回路の出力により所定の時間後に検出し、その出力の値によって回路の診断を行い、その後、制御回路は駆動回路を介して上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子を上３相、下３相をそれぞれ同時にオン、オフさせることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用インバータ装置。
【請求項６】
平滑コンデンサの電圧を高電圧検出回路の出力により所定の時間後に検出し、その出力の値によって回路の診断を行い、その後、前記制御回路は駆動回路を介して上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子を１素子毎に導通させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用インバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧直流電源と高電圧直流電源とは電気絶縁された低電圧直流電源とを備えた車両用インバータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車などにおいては、走行動力源としてモータが用いられ、それを駆動するインバータ装置が搭載されている。このインバータ装置は、凡そ２００Ｖ〜４００Ｖの高電圧直流電源即ち高電圧バッテリーから電力供給される。この高電圧バッテリーは、ＤＣコンバータ、パワステ用インバータ装置、電動圧縮機用インバータ装置などにも電力供給される。
【０００３】
一方、１２Ｖもしくは２４Ｖなどの低電圧直流電源即ち低電圧バッテリーも備えられている。これは、電装品である照明ライト、ワイパ、パワーウインド、カーナビ、カーオーディオ、走行用インバータ装置のコントローラ、ファンモータ、電動圧縮機用インバータ装置のコントローラである空調制御部などへの電力供給に使用される。低電圧バッテリーのマイナス側は、車体に接地されているが、高電圧バッテリーは、車体に接地されない。低電圧バッテリーの電源系統と高電圧バッテリーの電源系統とは、電気絶縁されている。また、車両のキースイッチ操作による、電源系統の通電タイミングは、低電圧バッテリーの電源系統が通電された後に、高電圧バッテリーの電源系統が通電される。
【０００４】
高電圧バッテリーのみを電源とする電動圧縮機用インバータ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この回路について以下説明する。
【０００５】
図６にインバータ装置とその周辺の電気回路を示す。インバータ装置１２０の制御回路１０６は、空調制御部５１からの回転数指令信号、センサレスＤＣブラシレスモータ１１（以下、モータと称す）を構成する磁石回転子５の位置情報等に基づき、インバータ回路１０を構成するスイッチング素子２（ＩＧＢＴ、ＦＥＴ，トランジスタ等が用いられる）を制御し、高電圧バッテリー１からの直流電圧をスイッチングすることにより、交流電流をモータ１１へ出力する。磁石回転子５により固定子巻線４に発生する誘起電圧により、その位置検出を行う。インバータ回路１０を構成するダイオード３は、固定子巻線４に流れる電流の還流ルートとなる。スイッチング素子２について、上アームスイッチング素子をＵ、Ｖ、Ｗ、下アームスイッチング素子をＸ、Ｙ、Ｚと定義する。
【０００６】
コンデンサ１９は、インバータ回路１０への電流を平滑する平滑コンデンサである。スイッチング電源１４０は、高電圧バッテリー１を電源として２０Ｖ程度の直流電圧に変換し、インバータ回路１０のスイッチング素子２を駆動する駆動回路８、５Ｖ電源１４などへ出力する。５Ｖ電源１４の出力である直流電圧５Ｖは、制御回路１０６へ供給される。駆動回路８は、チャージポンプ回路などにより実現される。
【０００７】
インバータ回路１０と駆動回路８と制御回路１０６とはアースが共通に接続されている。そのため、制御回路１０６は、駆動回路８を直接制御できる。また、インバータ回路１０に係わる電圧信号、電流信号などを連続したアナログ信号で、制御回路１０６に入力できる。高電圧バッテリー１の電源系統となる制御回路１０６と、低電圧バッテリー１２の電源系統となる空調制御部５１との通信は、電気絶縁が必要であるため、絶縁通信手段であるフォトカプラ１５及びフォトカプラ１６を介して行われる。高電圧バッテリー１の電源系統と低電圧バッテリー１２の電源系統との境を点線で示している。
【０００８】
電源の通電は、車両のキースイッチ操作により、まずスイッチ１３がＯＮとなり、低電圧バッテリー１２の電源系統が通電される。これにより、空調制御部５１が作動可能となる。また、カーナビ、カーオーディオなども作動可能となる。一方、この時点では、制御回路１０６は給電されていないので、空調制御部５１との通信はできない状態にある。また、回路診断も行えない。
【０００９】
更に次のキースイッチ操作により、スイッチ３０がＯＮとなり、高電圧バッテリー１の電源系統が通電される。これにより、充電制限抵抗３１からコンデンサ１９が充電される。そして、スイッチング電源１４０が機能し、駆動回路８、制御回路１０６へ電力供給される。充電完了以降に、スイッチ３２が閉じられ、インバータ回路１０が作動可能となる。
【００１０】
この時点で、制御回路１０６は給電されているので、回路診断を行う。また、空調制御部５１との通信が可能な状態にある。ここで、制御回路１０６は、空調制御部５１からの電動圧縮機を作動させる指令信号を受信すると、駆動回路８、インバータ回路１０を介して、電動圧縮機のモータ１１を作動させる。また、空調制御部５１へ、電圧値、電流値、回路診断結果などインバータ装置１２０のデータを送信する。これらの、信号を矢印で示す。空調制御部５１は、回路診断結果などを画像、音声などにより使用者に通知する。
【００１１】
回路診断の一例としては、異なる相の上アームスイッチング素子Ｕと下アームスイッチング素子Ｙを同時ＯＮさせて、Ｕ相、Ｖ相のモータに流れる電流の有無を確認することができる。これにより、インバータ回路１０とモータ１１とのＵ相、Ｖ相の接続有無を診断することができる。
【００１２】
なお、図示しないが、高電圧バッテリー１、スイッチ３０、充電制限抵抗３１、スイッチ３２からなる回路には、インバータ装置１２０と並列に、走行用インバータ装置、ＤＣコンバータ、パワステ用インバータ装置なども接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−１８９０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記のように、高電圧バッテリーのみを電源とするインバータ装置においては、高電圧バッテリーが通電されるまで、回路診断を行えない。また、通信できない通信エラーの状態にある。そのため、車両のキースイッチ操作が、低電圧バッテリーが通電される１回目の後、高電圧バッテリーが通電される２回目まで待つ必要があり、平滑コンデンサの充電待ちなどにより、迅速に行えない。また、高電圧バッテリーが通電された後に回路診断を行い、結果として故障であった場合、充電された平滑コンデンサの放電を待たなければならず、すぐには点検修理にとりかかることができない。
【００１５】
車両に搭載されていない装置単体において、回路診断を行う場合においては、まず、回路診断結果を通知する手段である空調制御部などコントローラ用の低電圧バッテリーが必要である。そして、これに加え、高電圧バッテリーも準備しなければならない。低電圧バッテリーは入手、準備が容易であるが、高電圧バッテリーの入手、準備は容易ではない。
【００１６】
高電圧バッテリーの電圧による回路診断においては、電圧が高く、短時間のスイッチングでも電流が大きく上昇するため、スイッチング素子をＯＮさせる場合、ＯＮ時間は瞬間とし、電流を監視して過電流とならないようにしなければならない。そのため、ハード、
ソフト両面において複雑になる。
【００１７】
また、当初から故障していた場合、車両側の充電制限抵抗に過大な電流が流れ充電制限抵抗の電力定格を大きくする必要があった。
【００１８】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、低電圧直流電源の通電だけで、迅速容易に、回路診断、エラー送信のできる車両用インバータ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の車両用インバータ装置は、高電圧直流電源のプラス側に接続される上アームスイッチング素子とマイナス側に接続される下アームスイッチング素子を備え、スイッチングにより交流電流を負荷へ出力するインバータ回路と、スイッチング素子を駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御回路と、高電圧直流電源に接続された平滑コンデンサと、高電圧直流電源の電圧を検出する高電圧検出回路と、低電圧直流電源により作動する機器と制御回路とが電気絶縁して通信するための絶縁通信手段とを備え、インバータ回路と制御回路とはアースが共通に接続されている車両用インバータ装置であって、低電圧直流電源を電源として低電圧直流電源とは電気絶縁される直流電圧を出力する絶縁直流電源を備え、制御回路は当該絶縁直流電源から電力供給され、当該絶縁直流電源の直流電圧出力は、高電圧直流電源のプラス側ラインに逆阻止ダイオードとスイッチング素子、または逆耐圧スイッチング素子を介して接続したものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の車両用インバータ装置は、低電圧直流電源の通電だけで、迅速容易に、回路診断、エラーの通信を行うことが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両用インバータ装置とその周辺の電気回路図
【図２】本発明の実施の形態１に係る直流電圧検出回路の出力電圧図
【図３】本発明の実施の形態２に係る直流電圧検出回路の出力電圧図
【図４】本発明の実施の形態３に係る直流電圧検出回路の出力電圧図
【図５】本発明の実施の形態４に係る直流電圧検出回路の出力電圧図
【図６】従来の車両用インバータ装置とその周辺の電気回路図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
第１の発明は、高電圧直流電源のプラス側に接続される上アームスイッチング素子とマイナス側に接続される下アームスイッチング素子を備え、スイッチングにより交流電流を負荷へ出力するインバータ回路と、前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御回路と、前記高電圧直流電源に接続された平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサの電圧を検出する高電圧検出回路と、前記高電圧直流電源とは電気絶縁されている低電圧直流電源により作動する機器と制御回路とが電気絶縁して通信するための絶縁通信手段とを備え、前記インバータ回路と前記制御回路とはアースが共通に接続された車両用インバータ装置であって、前記低電圧直流電源を電源として前記低電圧直流電源とは電気絶縁される直流電圧を出力する絶縁直流電源を備え、前記制御回路と高電圧検出回路は前記絶縁直流電源から電力供給され、前記絶縁直流電源の直流電圧出力は、前記高電圧直流電源のプラス側ラインに逆阻止ダイオードとスイッチング素子、または逆耐圧スイッチング素子を介して接続される構成としてある。
【００２３】
これにより、低電圧直流電源の通電だけで、迅速容易に、回路診断、エラー送信ができる車両用インバータ装置を提供することができる。
【００２４】
第２の発明は、第１の発明において、前記平滑コンデンサの電圧を前記高電圧検出回路の出力により所定の時間後に検出し、その出力の値によって回路の診断を行い外部へ送信する構成としてあり、低電圧直流電源の通電だけで、迅速容易に、回路診断、エラー送信ができる車両用インバータ装置を提供することができるものである。
【００２５】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記絶縁直流電源と前記高電圧直流電源のプラス側ライン間に接続された前記スイッチング素子を、所定のパターンでＯＮ−ＯＦＦさせ前記平滑コンデンサを前記絶縁直流電源により充電する構成としてあり、低電圧直流電源の通電だけで、迅速容易に、回路診断、エラー送信ができる車両用インバータ装置を提供することができる。
【００２６】
第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記平滑コンデンサの電圧を前記高電圧検出回路の出力により所定の時間後に検出し、その出力の値によって回路の診断を行い、その後、前記制御回路は前記駆動回路を介して前記上アームスイッチング素子と前記下アームスイッチング素子を所定のパターンで導通させる構成としてあり、低電圧直流電源の通電だけで、高電圧を印可した場合に流れうる短絡時の大電流が流れることなく安全、迅速容易に、回路診断、エラー送信ができる車両用インバータ装置を提供することができる。
【００２７】
第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記平滑コンデンサの電圧を前記高電圧検出回路の出力により所定の時間後に検出し、その出力の値によって回路の診断を行い、その後、前記制御回路は前記駆動回路を介して前記上アームスイッチング素子と前記下アームスイッチング素子を上３相、下３相をそれぞれ同時にオン、オフさせる構成としてあり、低電圧直流電源の通電だけで、高電圧を印可した場合に流れうる短絡時の大電流が流れることなく安全、迅速容易に、回路診断、エラー送信ができる車両用インバータ装置を提供することができる。
【００２８】
第６の発明は、第１〜第４の発明において、前記平滑コンデンサの電圧を前記高電圧検出回路の出力により所定の時間後に検出し、その出力の値によって回路の診断を行い、その後、前記制御回路は前記駆動回路を介して前記上アームスイッチング素子と前記下アームスイッチング素子を１素子毎に導通させる構成としてあり、低電圧直流電源の通電だけで、高電圧を印可した場合に流れうる短絡時の大電流が流れることなく安全、迅速容易に、回路診断、エラー送信ができる。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１におけるインバータ装置とその周辺の電気回路、図２は実施の形態１に係る直流電圧検出回路の出力電圧図である。なお、以下の説明において従来例と同じ部分は同一番号を付記する。
【００３１】
図１において、インバータ装置２０の制御回路６は、空調制御部５１からの回転数指令信号、ＤＣブラシレスモータ１１（以下、モータと称す）を構成する磁石回転子５の位置情報や、コンデンサ１９の両端電圧を抵抗の分圧によって検出する直流電圧検出回路９（高電圧検出回路）の出力電圧等に基づき、インバータ回路１０を構成するスイッチング素子２（ＩＧＢＴ、ＦＥＴ，トランジスタ等が用いられる）を制御し、高電圧バッテリー１からの直流電圧をスイッチングすることにより、交流電流をモータ１１へ出力する。磁石回転子５により固定子巻線４に発生する誘起電圧により、その位置検出を行う。インバータ回路１０を構成するダイオード３は、固定子巻線４に流れる電流の還流ルートとなる。
【００３２】
スイッチング素子２について、上アームスイッチング素子をＵ、Ｖ、Ｗ、下アームスイッチング素子をＸ、Ｙ、Ｚと定義する。
【００３３】
コンデンサ１９は、インバータ回路１０への電流を平滑する平滑コンデンサである。絶縁スイッチング電源４０は絶縁直流電源となるもので、低電圧バッテリー１２を電源として２０Ｖ程度の直流電圧に変換し、インバータ回路１０のスイッチング素子２を駆動する駆動回路８、５Ｖ電源１４などへ出力する。５Ｖ電源１４の出力である直流電圧５Ｖは、制御回路６へ供給される。駆動回路８は、チャージポンプ回路などにより実現される。
【００３４】
ここで、インバータ回路１０と駆動回路８のＸ，Ｙ，Ｚ駆動部と制御回路６とはアースが共通に接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ駆動部は、チャージポンプ回路によってＸ，Ｙ，Ｚの動作時に充電される。これにより、制御回路６は駆動回路８を直接制御できる。
【００３５】
また、インバータ回路１０に係わる電圧信号、電流信号などを連続したアナログ信号で、制御回路６に入力できる。高電圧バッテリー１の電源系統となる制御回路６と、低電圧バッテリー１２の電源系統となる空調制御部５１との通信は、電気絶縁が必要であるため、絶縁通信手段であるフォトカプラ１５及びフォトカプラ１６を介して行われる。
【００３６】
高電圧バッテリー１の電源系統と低電圧バッテリー１２の電源系統との境を点線で示している。電源の通電は、車両のキースイッチ操作により、まずスイッチ１３がＯＮとなり、低電圧バッテリー１２の電源系統が通電される。これにより、空調制御部５１が作動可能となる。また、たとえばカーナビ、カーオーディオなども作動可能となる。
【００３７】
この時点で、制御回路６は給電されているので、電源供給用スイッチング素子３４をオンすることで、電源供給用ダイオード３３を通じてコンデンサ１９を２０Ｖ程度まで充電する。
【００３８】
図２はコンデンサ１９のスイッチング素子３４の開閉動作による充電時の電圧、直流電圧検出回路９の出力電圧で示したものである。インバータ回路１０、コンデンサ１９など高電圧バッテリー１に並列に接続される高電圧回路に短絡があった場合、２０Ｖ電源が負荷短絡した状態となり、コンデンサ１９には電荷が蓄積せず両端電圧がほぼ０Ｖとなるため、直流電圧検出回路９の出力も比例して低下する。
【００３９】
あるいは、高電圧回路に不定な抵抗値を持つ擬似短絡があった場合、コンデンサ１９から擬似短絡部へ電流が流れ続ける状態となり、その結果、一定の充電時間後に設定した判定タイミングで直流電圧検出回路９の出力は正常電圧範囲外に設定した所定の閾値を下回ることとなる。閾値はコンデンサ１９の容量と、絶縁スイッチング電源４０の出力電圧と、想定する擬似短絡抵抗値からあらかじめ設定可能である。
【００４０】
前記両方のケースにおいて、直流電圧検出回路９の出力が正常電圧範囲外に設定した所定の閾値以下となるため回路の異常と判定することで回路の短絡、擬似短絡の診断することが出来、制御回路６から空調制御部５１へエラーを送信することができる。
【００４１】
結果としてエラーであった場合、キースイッチ操作１回目であり、短時間に迅速に発見できる。もし高電圧バッテリー１に並列に接続される回路に短絡、擬似短絡があった場合でも、高電圧バッテリー１もしくは充電制限抵抗３１に過大な電流を流してしまうことなくエラーの検出が可能となる。また、擬似短絡の場合瞬時に車両側の高電圧バッテリー１の出力に設けられたヒューズの溶断に時間がかかる電流が流れ続けることなくエラーの検出が可能となる。
【００４２】
また、２０Ｖ出力電圧に使用部品の定格電圧など上限を設ける場合、直流電圧検出回路９の出力の正常判定値に上限を設けておくことでこれも判定できる。
【００４３】
回路に異常が無ければ、更に次のキースイッチ操作により、スイッチ３０がＯＮとなり、高電圧バッテリー１の電源系統が通電される。これにより、充電制限抵抗３１からコンデンサ１９が充電され、コンデンサ１９が２０Ｖから高電圧バッテリー１の電圧まで充電される。
【００４４】
絶縁スイッチング電源４０の出力電圧より高電圧バッテリー１の電圧の方が高いので、電源供給用ダイオード３３はＯＦＦとなる。そして、充電完了以降にスイッチ３２が閉じられる。
【００４５】
ここで、制御回路６は、空調制御部５１からの電動圧縮機を作動させる指令信号を受信すると、駆動回路８、インバータ回路１０を介して、電動圧縮機のモータ１１を作動させる。
【００４６】
また、空調制御部５１へ、インバータ装置２０の電圧、電流、診断結果などのデータを送信する。
【００４７】
なお、スイッチング素子３４によりコンデンサ１９へ給電し、その電圧を検出し保護をかけることができれば、回路構成は上記に限るものではない。
【００４８】
上記構成により、低電圧直流電源の通電だけで、迅速容易に、回路診断、エラー送信のできる車両用インバータ装置を提供することができるものである。
【００４９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る車両用インバータ装置を図１、図３を用いて説明する。構成は実施の形態１と同等であり図１に示されるとおりである。
【００５０】
この実施の形態も車両のキースイッチ操作により、まずスイッチ１３がＯＮとなり、低電圧バッテリー１２の電源系統が通電される。これにより、空調制御部５１が作動可能となる。また、たとえばカーナビ、カーオーディオなども作動可能となる。この時点で、制御回路６は給電されているので、電源供給用スイッチング素子３４をオンすることで、電源供給用ダイオード３３を通じてコンデンサ１９を２０Ｖ程度まで充電する。
【００５１】
図３はコンデンサ１９のスイッチング素子３４を所定の時比率で開閉動作した場合の充電時の電圧波形を示す。
【００５２】
実施の形態１のように時比率１００％で充電したときに、コンデンサ１９など高電圧バッテリー１に並列に接続される高電圧回路に短絡、あるいは擬似短絡があった場合、２０Ｖ電源の負荷が過大な状態となり、絶縁スイッチング電源４０の出力可能電力を上回った場合、制御回路６の電源電圧が低下してしまう可能性があるが、スイッチング素子３４を所定の時比率にてスイッチングすることで、その影響を軽減することが出来るものである。
【００５３】
また、スイッチング素子３４と直列に充電電流の制限抵抗を追加すれば、充電にかかる時間が増加する一方、過負荷による電源電圧低下を減少させることが出来る。
【００５４】
また、コンデンサ１９の電圧が低い場合に流れる電流が大きくなるが、スイッチング素
子３４をオンする時比率をたとえば１％から徐々に上昇させることで１回のオン当りに流れる電流値を低減することができるため同様の効果を得ることが出来る。
【００５５】
判定閾値、時比率は上記の値に限るものではなく、その他動作については実施の形態１と同等である。上記構成により、低電圧直流電源の通電だけで、迅速容易に、回路診断、エラー送信のできる車両用インバータ装置を提供することができるものである。
【００５６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る車両用インバータ装置を図１、図４を用いて説明する。構成は実施の形態１と同等であり図１に示されるとおりである。
【００５７】
これも実施の形態２と同様に車両のキースイッチ操作により制御回路６は給電され、電源供給用スイッチング素子３４を所定の時比率でオンすることで、電源供給用ダイオード３３を通じてコンデンサ１９を２０Ｖ程度まで充電する。
【００５８】
回路に短絡や擬似短絡などに類する異常が無いと判定した場合、スイッチング素子３４はオン時比率１００％とし、その後駆動回路８の上アーム用駆動回路電源をチャージポンプ回路により充電させる。
【００５９】
なお、スイッチング素子３４のオン時比率については、出力電流と入力電流の影響による電圧リップルが問題のない電圧範囲となる時比率でのオン時間とすればよい。
【００６０】
その後、所定のパターンたとえば、所定の時間Ｕ，Ｖ，Ｗをオン、Ｘ，Ｙ，Ｚをオフとすることで、もしＸ，Ｙ，Ｚのうち１相が短絡していた場合、Ｕ，Ｖ，Ｗから短絡電流が流れ、直流電圧検出回路９の出力が低下する。または、所定の時間Ｘ，Ｙ，Ｚをオン、Ｕ，Ｖ，Ｗをオフとすることで、もしＵ，Ｖ，Ｗのうち１相が短絡していた場合短絡電流が流れ、同要に直流電圧検出回路９の出力が低下するため、所定の時間後に直流電圧検出回路９の出力で故障診断が可能となる。この所定の時間はコンデンサ１９と想定する擬似短絡抵抗値から算出して設定すればよい。
【００６１】
各相の故障診断においては、モータ１１の駆動制御をインバータ回路１０の電流を検出して行っている場合、この電流をモニタすることによっても短絡電流を検出することが出来る。
【００６２】
これを行うことによって、コンデンサ１９への通電だけでは診断できなかった、スイッチング素子の上下アーム一方の故障を診断することが出来るものである。
【００６３】
なお、その他動作については実施の形態１と同等である。
【００６４】
上記構成により、低電圧直流電源の通電だけで、高電圧を印可した場合に流れうる短絡時の大電流が流れることなく安全、迅速容易に、回路診断、エラー送信のできる車両用インバータ装置を提供することができるものである。
【００６５】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る車両用インバータ装置を図１、図５を用いて説明する。構成は実施の形態１と同等であり図１に示されるとおりである。
【００６６】
実施の形態２と同様に車両のキースイッチ操作により制御回路６は給電され、電源供給用スイッチング素子３４を所定の時比率でオンすることで、電源供給用ダイオード３３を通じてコンデンサ１９を２０Ｖ程度まで充電する。
【００６７】
回路に短絡や擬似短絡などに類する異常が無いと判定した場合、スイッチング素子３４はオン時比率１００％とし、その後駆動回路８の上アーム用駆動回路電源をチャージポンプ回路により充電させる。
【００６８】
なお、スイッチング素子３４のオン時比率については、出力電流と入力電流の影響による電圧リップルが問題のない電圧範囲となる時比率でのオン時間とすればよい。
【００６９】
その後、Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚそれぞれを順にオンさせることで、たとえばＵをオンした時に直流電圧検出回路９の出力が所定の時間後に低下していた場合Ｘが故障しているというように、どの相が短絡故障しているかも判断可能となるものである。
【００７０】
上記所定の時間はコンデンサ１９と想定する擬似短絡抵抗値から算出して設定すればよい。また、その他動作については実施の形態３と同等である。
【００７１】
上記構成により、低電圧直流電源の通電だけで、高電圧を印可した場合に流れうる短絡時の大電流が流れることなく安全、迅速容易に、回路診断、エラー送信のできる車両用インバータ装置を提供することができるものである。
【００７２】
なお、上記各実施の形態は最適例として示したものであって、本発明の効果を達成するものであれば種々の展開が可能である。例えば逆阻止ダイオード３３とスイッチング素子３４は、逆耐圧スイッチング素子等で構成してもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、低電圧直流電源の通電だけで、迅速容易に、回路診断、エラーの通信を行うことができ、電気自動車、ハイブリッド自動車をはじめとする各種自動車用のインバータ装置に適用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１  高電圧バッテリー（高電圧直流電源）
２  スイッチング素子
３  ダイオード
４  固定子巻線
５  磁石回転子
６  制御回路
８  駆動回路
９  直流電圧検出回路（高電圧検出回路）
１０  インバータ回路
１１  ＤＣブラシレスモータ
１２  低電圧バッテリー（低電圧直流電源）
１３  スイッチ
１４  ５Ｖ電源
１５、１６  通信用フォトカプラ（絶縁通信手段）
１９  コンデンサ（平滑コンデンサ）
２０  インバータ装置
３０  スイッチ
３１  充電制限抵抗
３２  スイッチ
３３  電源供給用ダイオード（逆阻止ダイオード）
３４  電源供給用スイッチング素子（スイッチング素子）
４０  絶縁スイッチング電源（絶縁直流電源）
５１  空調制御部
１０６  制御回路
１２０  インバータ装置
１４０  スイッチング電源
【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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