車両用電動コンプレッサの駆動装置
【課題】簡単な構成で的確に地絡を検出することができる車両用電動コンプレッサの駆動装置を提供する。
【解決手段】車両に搭載されたバッテリー２より疑似交流出力を生成するインバータ１３を備え、インバータの出力により空調用の電動コンプレッサ１４のモータ１６を駆動する。バッテリーから上記インバータに至る高電圧ライン１１、１２を流れる電流値の差を検出するための電流値差検出装置２６と、この電流値差検出装置の出力が入力される制御装置１７を備え、この制御装置は、上記高電圧ラインを流れる電流値に差が発生した場合、上記電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断する。
【解決手段】車両に搭載されたバッテリー２より疑似交流出力を生成するインバータ１３を備え、インバータの出力により空調用の電動コンプレッサ１４のモータ１６を駆動する。バッテリーから上記インバータに至る高電圧ライン１１、１２を流れる電流値の差を検出するための電流値差検出装置２６と、この電流値差検出装置の出力が入力される制御装置１７を備え、この制御装置は、上記高電圧ラインを流れる電流値に差が発生した場合、上記電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成して電動コンプレッサの駆動用モータを駆動するための車両用電動コンプレッサの駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車（ＰＥＶ、ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）用の空調装置としてバッテリー電源で駆動される電動コンプレッサを搭載した空調装置（カーエアコン）が開発されている。この空調装置は、バッテリー（直流電源）と、このバッテリーから高電圧ラインを介して給電されるインバータと、このインバータにて生成される三相疑似交流電圧で駆動される電動コンプレッサから構成されている。
【０００３】
このような車両用電動コンプレッサの駆動装置において、バッテリーの高電圧ラインから電動コンプレッサに渡る範囲、及び、これら以外の一箇所（走行用の主軸モータ側の回路）で地絡が発生した場合、バッテリーが車体から絶縁されている関係上、地絡を検出することができなかった。そのため、このまま地絡に気づかずに放置して、更に他の箇所で地絡が発生すると、漏れ電流が流れて感電や電流による火災や機器の損傷に至る恐れがあった。
【０００４】
そこで、係る自動車における地絡を検出する手段として、所定のパルス波形を生成する発振回路と、該発振回路からのパルス波形を検出する検出回路からなる地絡検出回路を設けて、発振回路のパルス波形の振幅の変化により地絡の発生を検出するものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、コンデンサと抵抗によって決まるＯＰアンプの出力の周波数が、地絡の発生によって変化することで地絡を検出するものも開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２９３３４９０号公報
【特許文献３】特開平５−２４４７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この種空調装置用の電動コンプレッサでは、地絡が発生していない正常時にも、電動コンプレッサの密閉容器内の冷媒及び密閉容器などを介して、車体にはモータの巻線から漏れ電流が流れている。この漏れ電流のために前記特許文献１に記載の構成を適用した場合はパルス波形の振幅が変化してしまい、特許文献２の構成を適用した場合にもＯＰアンプの出力周波数が変化してしまうため、誤って地絡と判断されてしまう問題があった。
【０００７】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、簡単な構成で的確に地絡を検出することができる車両用電動コンプレッサの駆動装置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】
【０００８】
請求項１の発明の車両用電動コンプレッサの駆動装置は、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、バッテリーからこのインバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、この電流値差検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、この高電圧ラインを流れる電流値に差が発生した場合、この電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明の車両用電動コンプレッサの駆動装置は、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、バッテリーからインバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、このコンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、この電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、地絡が発生したものと判断することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明の車両用電動コンプレッサの駆動装置は、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、バッテリーからこのインバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、バッテリーからこのインバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、このコンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、電流値差検出手段及び電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、この電流値差検出で差が検出され、且つ、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、この電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断し、この電流値差検出で差が検出されず、且つ、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、この電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所で地絡が発生したものと判断することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明の車両用電動コンプレッサの駆動装置は、上記各発明において制御手段は、地絡が発生したものと判断した場合、バッテリーからの給電を断つための動作を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
車両用電動コンプレッサの場合、地絡が発生していない正常時にも、電動コンプレッサ内の冷媒を介して、車体にはモータから漏れ電流が流れている。その状態で、高電圧ラインから電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生すると、モータから冷媒及び車体を介して地絡箇所に電流が流れるため、高電圧ラインを流れる電流値に差が発生する。
【００１３】
そこで、請求項１の発明では、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する車両用電動コンプレッサの駆動装置において、バッテリーからこのインバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、この電流値差検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、この電流値差検出手段に差が発生した場合、この電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断するようにしたので、簡単な回路構成で、電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で発生した地絡を的確に検出することが可能となる。
【００１４】
また、高電圧ラインと車体間にコンデンサ又は抵抗を接続しておくと、地絡が発生していない正常時にも、このコンデンサ又は抵抗には電動コンプレッサのモータから冷媒及び車体を介して流れる漏れ電流が流れる。その状態で、何れかの箇所で地絡が発生すると、当該地絡箇所からの電流が加わってコンデンサ又は抵抗に流れるため、このコンデンサ又は抵抗に流れる電流値が変化する。
【００１５】
そこで、請求項２の発明では、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する車両用電動コンプレッサの駆動装置において、バッテリーからインバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、このコンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、この電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、地絡が発生したものと判断するようにしたので、簡単な回路構成で、何れかの箇所で地絡が発生していることを的確に検出することが可能となる。
【００１６】
尚、電動コンプレッサを駆動するインバータの入力の電流値の差を検出する地点から電動コンプレッサまでの箇所で地絡が発生しても、モータから冷媒及び車体を介して地絡箇所に電流が流れ、それは再び高電圧ラインに戻るため、このインバータの入力の電流に差は発生しない。
【００１７】
そこで、請求項３の発明では、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する車両用電動コンプレッサの駆動装置において、バッテリーからこのインバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、バッテリーからインバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、このコンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、上記電流値差検出手段及び電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、上記電流値差検出手段で検出される電流値に差が発生し、且つ、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、前記電流値差検出位置から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断し、上記電流値差検出手段で検出される電流値に差が発生しておらず、且つ、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、上記電流値差検出位置から電動コンプレッサまでの箇所で地絡が発生したものと判断するようにしたので、簡単な回路構成で、高電圧ラインから電動コンプレッサまでの箇所における地絡か、それ以外の箇所での地絡かを的確に判定することが可能となる。
【００１８】
そして、請求項４の発明の如く制御手段が、地絡が発生したものと判断した場合、バッテリーからの給電を断つための動作を実行するようにすれば、地絡による感電や火災、機器の損傷を未然に回避することが可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を適用した実施例の車両用電動コンプレッサの駆動装置１を含む電気自動車の電気回路図を示している。実施例の車両用電動コンプレッサの駆動装置１は車両用の空調装置（カーエアコン）を構成する車両用の電動コンプレッサ１４を駆動するものであり、自動車に搭載されたバッテリー２と、走行用の主軸モータ３と、この主軸モータ３を駆動するための主軸モータ用のインバータ４、これらバッテリー２と主軸モータ用のインバータ４間のプラス側の高電圧ライン６及びマイナス側の高電圧ライン７のうちのプラス側の高電圧ライン６に接続された開閉装置８から成る走行用の駆動装置５とを備えた車両に用いられる。尚、バッテリー２は感電防止のために車体から絶縁されている。
【００２０】
車両用電動コンプレッサの駆動装置１は、開閉装置８の後段の高電圧ライン６及び７にそれぞれ接続されたプラス側の高電圧ライン１１及びマイナス側の高電圧ライン１２を介してバッテリー２に接続された電動コンプレッサ用のインバータ１３と、制御手段１７などから構成されており、インバータ１３により車両に搭載された電動コンプレッサ１４のモータ１６を駆動する。即ち、主軸モータ用のインバータ４と電動コンプレッサ用のインバータ１３は何れも開閉装置８を介したかたちでバッテリー２に対して並列に接続されている。
【００２１】
走行用の駆動装置５を構成する主軸モータ用のインバータ４は複数（６個）のスイッチング素子２１などにて構成され、開閉装置８が閉じている状態で、バッテリー２からの直流電圧を三相疑似正弦波（三相疑似交流出力）に変換して主軸モータ３に印加する。これにより、主軸モータ３を駆動して自動車を走行させるものである。
【００２２】
また、電動コンプレッサ用のインバータ１３も複数（６個）のスイッチング素子２２などにて構成され、開閉装置８が閉じている状態で、バッテリー２からの直流電圧を三相疑似正弦波（三相疑似交流出力）に変換し、電動コンプレッサ１４のモータ１６に印加して駆動し、車室内の空調を行うものである。制御装置１７は車両側の制御装置からのデータ（車室内温度や日射量など）を入力し、電動コンプレッサ１４の運転を制御する。
【００２３】
また、駆動装置１の高電圧ライン１１及び１２には、バッテリー２（主軸モータ用の高電圧ライン６、７との分岐点より後段）とインバータ１３との間の接続点Ｐ１、Ｐ２（これら接続点Ｐ１、Ｐ２が後述する電流値差検出装置２６による電流値差検出点となる。）にカレントトランス２３、２４が取り付けられている。これらカレントトランス２３、２４は、高電圧ライン６、７を流れる電流値を検出する。尚、これらカレントトランス２３、２４はそれに限らず、電流値を検出する手段であれば他の方式（例えばシャント抵抗方式）でも構わない。
【００２４】
これらカレントトランス２３、２４が検出する電流値は、電流値差検出装置２６に入力され、これらカレントトランス２３、２４及び電流値差検出装置２６により本発明における電流値差検出手段が構成される。この電流値差検出装置２６は、各カレントトランス２３及び２４が検出する各高電圧ライン１１、１２を流れる電流値（絶対値）の差を検出し、制御装置１７に出力する。
【００２５】
また、これらカレントトランス２３、２４の接続点Ｐ１、Ｐ２よりバッテリー２側におけるマイナス側の高電圧ライン１２と車体間には、コンデンサ２７及びカレントトランス（電流値検出手段）２８の直列回路が接続されている。尚、コンデンサ２７は高抵抗値の抵抗に置き換えてもよい。このカレントトランス２８はコンデンサ２７に流れる電流を検出して制御装置１７に出力する。
【００２６】
以上の構成で次に制御装置１７の地絡検知に関する制御について説明する。先ず、図２乃至図１５を参照して、地絡検知の方法について説明する。
【００２７】
（１）地絡検知方法１
図２は図１の回路に地絡を擬似的に作り出すテスト回路３１を接続した電気回路図を示している（図１の開閉装置８はコンデンサ２７、制御装置１７は示していない）。テスト回路３１は一端が車体に接続された抵抗３２とスイッチ３３が直列に接続された地絡ライン３４を備えてスイッチ３３の開閉により、地絡（車体へ電流が流れること）を擬似的に作り出すものである。図２では地絡ライン３４の他端が主軸モータ３の巻線に接続されている。
【００２８】
尚、電動コンプレッサ１４では、地絡が発生していない正常時においても密閉容器内の冷媒（各図にＲＦで示す。コンデンサ又は抵抗として把握される）及び密閉容器を介してモータ１６の巻線から車体に漏れ電流が流れている。この電流はスイッチング素子２２でスイッチングされた周波数の電流であるが、地絡が発生していない正常時には高電圧ライン１１及び１２を流れる電流値の絶対値に差は生じない。図３は電流値差検出装置２６の出力を示しており、図３の左側に示すように、正常状態では電流値差検出装置２６の出力は零となる。
【００２９】
その状態で、テスト回路３１のスイッチ３３（開閉装置８を閉じてから例えば５秒経した過後。以下、同じ）を閉じて主軸モータ３の巻線が地絡した状態を作り出すと、電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線−冷媒−密閉容器−車体−抵抗３２−地絡ライン３４−主軸モータ３の巻線の経路で電流が流れるため、駆動装置１側の各高電圧ライン１１と１２に流れる電流値に差が発生し、電流値差検出装置２６の出力は図３の右側に示すようにスイッチング素子２２のスイッチング周波数でプラスマイナスに大きく振れることになる。
【００３０】
次に、図４は地絡ライン３４の他端を走行用の駆動装置５の高電圧ライン６に接続した場合を示している。同様にスイッチ３３を閉じて駆動装置５の高電圧ライン６が地絡した状態を作り出すと、電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線−冷媒−密閉容器−車体−抵抗３２−地絡ライン３４−高電圧ライン６の経路で電流が流れるため、同様に駆動装置１側の各高電圧ライン１１と１２に流れる電流値に差が発生し、電流値差検出装置２６の出力は図５の右側に示すようにスイッチング素子２２のスイッチング周波数でプラスマイナスに大きく振れることになる。
【００３１】
次に、図６は地絡ライン３４の他端を電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線に接続した場合を示している。尚、この図ではバッテリー２の他の負荷としてインバータ４及び主軸モータ３では無く、例えばヒータ３６を採り上げている。同様にスイッチ３３を閉じて電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線が地絡した状態を作り出すと、電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線−冷媒−密閉容器−車体−抵抗３２−地絡ライン３４−モータ１６の巻線の経路で電流が流れ、高電圧ライン１２に戻るため、駆動装置１側の各高電圧ライン１１と１２に流れる電流値には差は発生しない。従って、電流値差検出装置２６の出力は図７に示すように零となる。
【００３２】
次に、図８は地絡ライン３４の他端を車両用電動コンプレッサの駆動装置１のマイナス側の高電圧ライン１２（但し、接続点Ｐ２の後段）に接続した場合を示している。同様にスイッチ３３を閉じて駆動装置１側の高電圧ライン１２が地絡した状態を作り出すと、電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線−冷媒−密閉容器−車体−抵抗３２−地絡ライン３４−高電圧ライン１２の巻線の経路で電流が流れて戻るため、駆動装置１側の各高電圧ライン１１と１２に流れる電流値には差は発生しない。従って、電流値差検出装置２６の出力は図９に示すように零となる。
【００３３】
即ち、駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４まで（即ち、電流値差検出点から電動コンプレッサ１４まで。以下、同じ。）の箇所以外の箇所で地絡が発生した場合、電流値差検出装置２６が各高電圧ライン１１、１２を流れる電流値の差を検出して出力を発生する。また、駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所で地絡が発生した場合には、各高電圧ライン１１、１２を流れる電流値に差が生じないため、電流値差検出装置２６の出力は正常時と同じ零のままとなることが分かる。
【００３４】
（２）地絡検知方法２
次に、図１０は地絡ライン３４の他端を車両用電動コンプレッサの駆動装置１の高電圧ライン１２に接続した場合を示している。尚、図１の開閉装置８、電流値差検出装置２６、制御装置１７などは示していない。その代わりに、コンデンサ２７、カレントトランス２８を示す。前述したように正常状態においても電動コンプレッサ１４からは冷媒及び密閉容器を介して車体に漏れ電流が流れているので、この漏れ電流は車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路でコンデンサ２７に流れる。このコンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃはカレントトランス２８により検出される。
【００３５】
図１１の左側は、スイッチング素子２２のスイッチング周波数でプラスマイナスに大きく振れる電流Ｉｃを示している。この状態でスイッチ３３を閉じて駆動装置１の高電圧ライン１２が地絡した状態を作り出すと、高電圧ライン１２−地絡ライン３４−抵抗３２−車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路で流れる電流が、前述したコンデンサ２７を流れる漏れ電流の値を減少させる方向で作用するため、電流値Ｉｃの振幅は図１１の右側に示すように縮小する方向で変化することになる。
【００３６】
次に、図１２は地絡ライン３４の他端を走行用の駆動装置５の高電圧ライン６に接続した場合を示している。前述同様に正常状態においても電動コンプレッサ１４からは冷媒及び密閉容器を介して車体に漏れ電流が流れているので、この漏れ電流は車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路でコンデンサ２７に流れる。このコンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃはカレントトランス２８により検出される。
【００３７】
図１３の左側は、スイッチング素子２２のスイッチング周波数でプラスマイナスに大きく振れる電流Ｉｃを示している。この状態でスイッチ３３を閉じて駆動装置５の高電圧ライン６が地絡した状態を作り出すと、高電圧ライン１１−地絡ライン３４−抵抗３２−車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路で流れる電流が、前述したコンデンサ２７を流れる漏れ電流の値を減少させる方向で作用するため、電流値Ｉｃは振幅は図１３の右側に示すように縮小する方向で変化することになる。
【００３８】
次に、図１４は地絡ライン３４の他端を電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線に接続した場合を示している。前述同様に正常状態においても電動コンプレッサ１４からは冷媒及び密閉容器を介して車体に漏れ電流が流れているので、この漏れ電流は車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路でコンデンサ２７に流れる。このコンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃはカレントトランス２８により検出される。
【００３９】
図１３の左側は、スイッチング素子２２のスイッチング周波数でプラスマイナスに大きく振れる電流Ｉｃを示している（図１１、図１３とはレンジが異なる）。この状態でスイッチ３３を閉じて電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線が地絡した状態を作り出すと、モータ１６−地絡ライン３４−抵抗３２−車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路で流れる電流が、前述したコンデンサ２７を流れる漏れ電流にプラスされるかたちとなるため、電流値Ｉｃは振幅は図１５の右側に示すように増大する方向で変化することになる。
【００４０】
即ち、何れの箇所で地絡が発生した場合にも、コンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃは変化することになる。
【００４１】
（３）地絡判定制御
次に、上記地絡検知方法１及び２を利用した制御装置１７の地絡判定制御について、図１６のフローチャートを参照しながら説明する。先ず、制御装置１７は図１６のステップＳ１で電流値差検出装置２６の出力に基づき、前述したように駆動装置１の各高電圧ライン１１、１２を流れる電流値に差が生じているか否か判断する。差が生じていない場合には、ステップＳ５に進み、今度はカレントトランス２８の出力に基づき、コンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃが変化したか否か判断する。そして、変化が無い場合にはステップＳ７に進み、制御装置１７は回路に地絡は発生しておらず、正常状態であるものと判断する。
【００４２】
一方、ステップＳ１で電流値差検出装置２６の出力に基づき、各高電圧ライン１１、１２を流れる電流値に差が発生している場合、制御装置１はステップＳ２に進み、カレントトランス２８の出力に基づき、コンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃが変化したか否か判断する。ここで、高電圧ライン１１、１２に電流値の差が生じているということは、前述したように駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所以外の箇所で地絡が発生していることである。そして、ステップＳ２でコンデンサ２７の電流Ｉｃに変化があった場合は、何れかの箇所で地絡が発生していることであるから、制御装置１７はステップＳ３に進み、駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断する。
【００４３】
また、ステップＳ５でカレントトランス２８の出力に基づき、コンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃに変化があった場合、制御装置１７はステップＳ６に進む。ここで、ステップＳ１で駆動装置１の高電圧ライン１１、１２に電流値の差が発生していないということは、正常であるか、駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所で地絡が発生していることである。そして、ステップＳ５でコンデンサ２７の電流値Ｉｃに変化があった場合には、何れかの箇所で地絡が発生しているということであるから、制御装置１はステップＳ６に進み、駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所で地絡が発生したものと判断する。
【００４４】
そして、ステップＳ６及びステップＳ３で駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所、又は、それ以外の箇所で地絡が発生したものと判断した場合、制御装置１７はステップＳ４に進み、例えば、車両側の制御装置（或いは、図示しないバッテリー２の制御装置）に地絡の発生を通知する。車両側の制御装置（或いはバッテリー２の制御装置）はこれを受けて開閉装置８を解裂（開放）し、バッテリー２から各高電圧ライン６、７、１１、１２を介した各インバータ４、１３への給電を断つ（停止）。それによって、感電や機器（各モータ、インバータのスイッチング素子）の損傷、火災などの発生を防止する。
【００４５】
尚、ステップＳ２でコンデンサ２７の電流値Ｉｃに変化が無い場合、制御装置１７はステップＳ８に進み、地絡検知のための各素子（電流値差検出装置２６やカレントトランス２３、２４、２８など）に不良が発生しているものと判断する。高電圧ライン１１、１２の電流値に差が発生した場合（駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所以外で地絡が発生）、コンデンサ２７の電流値Ｉｃが変化しないことはあり得ないので、これは上記各素子又は制御装置１７自体に異常が発生したことになるからである。
【００４６】
尚、以上説明した実施例で示した各素子はそれに限定されるものでは無く、同様の機能を有するものと置き換えられることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明を適用した一実施例の車両用電動コンプレッサの駆動装置を搭載した電気自動車の電気回路図である。
【図２】図１の電気回路において、地絡を検知する方法１を説明するための電気回路図である。
【図３】図２における電流値差検出装置の出力を示す図である。
【図４】同じく図１の電気回路において、地絡を検知する方法１を説明するためのもう一つの電気回路図である。
【図５】図４における電流値差検出装置の出力を示す図である。
【図６】同じく図１の電気回路において、地絡を検知する方法１を説明するためのもう一つの電気回路図である。
【図７】図６における電流値差検出装置の出力を示す図である。
【図８】同じく図１の電気回路において、地絡を検知する方法１を説明するためのもう一つの電気回路図である。
【図９】図８における電流値差検出装置の出力を示す図である。
【図１０】図１の電気回路において、地絡を検知する方法２を説明するための電気回路図である。
【図１１】図１０におけるコンデンサを流れる電流値を示す図である。
【図１２】同じく図１の電気回路において、地絡を検知する方法２を説明するためのもう一つの電気回路図である。
【図１３】図１２におけるコンデンサを流れる電流値を示す図である。
【図１４】同じく図１の電気回路において、地絡を検知する方法２を説明するためのもう一つの電気回路図である。
【図１５】図１４におけるコンデンサを流れる電流値を示す図である。
【図１６】図１の電気回路の制御装置の地絡判定制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１ 車両用電動コンプレッサの駆動装置
２ バッテリー
３、１６ モータ
８ 開閉装置
６、７、１１、１２ 高電圧ライン
４、１３ インバータ
１４ 電動コンプレッサ
１７ 制御装置（制御手段）
２１、２２ スイッチング素子
２３、２４、２８ カレントトランス（電流値検出手段）
２６ 電流値差検出装置（電流値差検出手段）
２７ コンデンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成して電動コンプレッサの駆動用モータを駆動するための車両用電動コンプレッサの駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車（ＰＥＶ、ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）用の空調装置としてバッテリー電源で駆動される電動コンプレッサを搭載した空調装置（カーエアコン）が開発されている。この空調装置は、バッテリー（直流電源）と、このバッテリーから高電圧ラインを介して給電されるインバータと、このインバータにて生成される三相疑似交流電圧で駆動される電動コンプレッサから構成されている。
【０００３】
このような車両用電動コンプレッサの駆動装置において、バッテリーの高電圧ラインから電動コンプレッサに渡る範囲、及び、これら以外の一箇所（走行用の主軸モータ側の回路）で地絡が発生した場合、バッテリーが車体から絶縁されている関係上、地絡を検出することができなかった。そのため、このまま地絡に気づかずに放置して、更に他の箇所で地絡が発生すると、漏れ電流が流れて感電や電流による火災や機器の損傷に至る恐れがあった。
【０００４】
そこで、係る自動車における地絡を検出する手段として、所定のパルス波形を生成する発振回路と、該発振回路からのパルス波形を検出する検出回路からなる地絡検出回路を設けて、発振回路のパルス波形の振幅の変化により地絡の発生を検出するものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、コンデンサと抵抗によって決まるＯＰアンプの出力の周波数が、地絡の発生によって変化することで地絡を検出するものも開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２９３３４９０号公報
【特許文献３】特開平５−２４４７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この種空調装置用の電動コンプレッサでは、地絡が発生していない正常時にも、電動コンプレッサの密閉容器内の冷媒及び密閉容器などを介して、車体にはモータの巻線から漏れ電流が流れている。この漏れ電流のために前記特許文献１に記載の構成を適用した場合はパルス波形の振幅が変化してしまい、特許文献２の構成を適用した場合にもＯＰアンプの出力周波数が変化してしまうため、誤って地絡と判断されてしまう問題があった。
【０００７】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、簡単な構成で的確に地絡を検出することができる車両用電動コンプレッサの駆動装置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】
【０００８】
請求項１の発明の車両用電動コンプレッサの駆動装置は、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、バッテリーからこのインバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、この電流値差検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、この高電圧ラインを流れる電流値に差が発生した場合、この電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明の車両用電動コンプレッサの駆動装置は、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、バッテリーからインバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、このコンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、この電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、地絡が発生したものと判断することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明の車両用電動コンプレッサの駆動装置は、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、バッテリーからこのインバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、バッテリーからこのインバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、このコンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、電流値差検出手段及び電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、この電流値差検出で差が検出され、且つ、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、この電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断し、この電流値差検出で差が検出されず、且つ、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、この電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所で地絡が発生したものと判断することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明の車両用電動コンプレッサの駆動装置は、上記各発明において制御手段は、地絡が発生したものと判断した場合、バッテリーからの給電を断つための動作を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
車両用電動コンプレッサの場合、地絡が発生していない正常時にも、電動コンプレッサ内の冷媒を介して、車体にはモータから漏れ電流が流れている。その状態で、高電圧ラインから電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生すると、モータから冷媒及び車体を介して地絡箇所に電流が流れるため、高電圧ラインを流れる電流値に差が発生する。
【００１３】
そこで、請求項１の発明では、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する車両用電動コンプレッサの駆動装置において、バッテリーからこのインバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、この電流値差検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、この電流値差検出手段に差が発生した場合、この電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断するようにしたので、簡単な回路構成で、電流値差検出点から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で発生した地絡を的確に検出することが可能となる。
【００１４】
また、高電圧ラインと車体間にコンデンサ又は抵抗を接続しておくと、地絡が発生していない正常時にも、このコンデンサ又は抵抗には電動コンプレッサのモータから冷媒及び車体を介して流れる漏れ電流が流れる。その状態で、何れかの箇所で地絡が発生すると、当該地絡箇所からの電流が加わってコンデンサ又は抵抗に流れるため、このコンデンサ又は抵抗に流れる電流値が変化する。
【００１５】
そこで、請求項２の発明では、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する車両用電動コンプレッサの駆動装置において、バッテリーからインバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、このコンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、この電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、地絡が発生したものと判断するようにしたので、簡単な回路構成で、何れかの箇所で地絡が発生していることを的確に検出することが可能となる。
【００１６】
尚、電動コンプレッサを駆動するインバータの入力の電流値の差を検出する地点から電動コンプレッサまでの箇所で地絡が発生しても、モータから冷媒及び車体を介して地絡箇所に電流が流れ、それは再び高電圧ラインに戻るため、このインバータの入力の電流に差は発生しない。
【００１７】
そこで、請求項３の発明では、車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、このインバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する車両用電動コンプレッサの駆動装置において、バッテリーからこのインバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、バッテリーからインバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、このコンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、上記電流値差検出手段及び電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、この制御手段は、上記電流値差検出手段で検出される電流値に差が発生し、且つ、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、前記電流値差検出位置から電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断し、上記電流値差検出手段で検出される電流値に差が発生しておらず、且つ、コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、上記電流値差検出位置から電動コンプレッサまでの箇所で地絡が発生したものと判断するようにしたので、簡単な回路構成で、高電圧ラインから電動コンプレッサまでの箇所における地絡か、それ以外の箇所での地絡かを的確に判定することが可能となる。
【００１８】
そして、請求項４の発明の如く制御手段が、地絡が発生したものと判断した場合、バッテリーからの給電を断つための動作を実行するようにすれば、地絡による感電や火災、機器の損傷を未然に回避することが可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を適用した実施例の車両用電動コンプレッサの駆動装置１を含む電気自動車の電気回路図を示している。実施例の車両用電動コンプレッサの駆動装置１は車両用の空調装置（カーエアコン）を構成する車両用の電動コンプレッサ１４を駆動するものであり、自動車に搭載されたバッテリー２と、走行用の主軸モータ３と、この主軸モータ３を駆動するための主軸モータ用のインバータ４、これらバッテリー２と主軸モータ用のインバータ４間のプラス側の高電圧ライン６及びマイナス側の高電圧ライン７のうちのプラス側の高電圧ライン６に接続された開閉装置８から成る走行用の駆動装置５とを備えた車両に用いられる。尚、バッテリー２は感電防止のために車体から絶縁されている。
【００２０】
車両用電動コンプレッサの駆動装置１は、開閉装置８の後段の高電圧ライン６及び７にそれぞれ接続されたプラス側の高電圧ライン１１及びマイナス側の高電圧ライン１２を介してバッテリー２に接続された電動コンプレッサ用のインバータ１３と、制御手段１７などから構成されており、インバータ１３により車両に搭載された電動コンプレッサ１４のモータ１６を駆動する。即ち、主軸モータ用のインバータ４と電動コンプレッサ用のインバータ１３は何れも開閉装置８を介したかたちでバッテリー２に対して並列に接続されている。
【００２１】
走行用の駆動装置５を構成する主軸モータ用のインバータ４は複数（６個）のスイッチング素子２１などにて構成され、開閉装置８が閉じている状態で、バッテリー２からの直流電圧を三相疑似正弦波（三相疑似交流出力）に変換して主軸モータ３に印加する。これにより、主軸モータ３を駆動して自動車を走行させるものである。
【００２２】
また、電動コンプレッサ用のインバータ１３も複数（６個）のスイッチング素子２２などにて構成され、開閉装置８が閉じている状態で、バッテリー２からの直流電圧を三相疑似正弦波（三相疑似交流出力）に変換し、電動コンプレッサ１４のモータ１６に印加して駆動し、車室内の空調を行うものである。制御装置１７は車両側の制御装置からのデータ（車室内温度や日射量など）を入力し、電動コンプレッサ１４の運転を制御する。
【００２３】
また、駆動装置１の高電圧ライン１１及び１２には、バッテリー２（主軸モータ用の高電圧ライン６、７との分岐点より後段）とインバータ１３との間の接続点Ｐ１、Ｐ２（これら接続点Ｐ１、Ｐ２が後述する電流値差検出装置２６による電流値差検出点となる。）にカレントトランス２３、２４が取り付けられている。これらカレントトランス２３、２４は、高電圧ライン６、７を流れる電流値を検出する。尚、これらカレントトランス２３、２４はそれに限らず、電流値を検出する手段であれば他の方式（例えばシャント抵抗方式）でも構わない。
【００２４】
これらカレントトランス２３、２４が検出する電流値は、電流値差検出装置２６に入力され、これらカレントトランス２３、２４及び電流値差検出装置２６により本発明における電流値差検出手段が構成される。この電流値差検出装置２６は、各カレントトランス２３及び２４が検出する各高電圧ライン１１、１２を流れる電流値（絶対値）の差を検出し、制御装置１７に出力する。
【００２５】
また、これらカレントトランス２３、２４の接続点Ｐ１、Ｐ２よりバッテリー２側におけるマイナス側の高電圧ライン１２と車体間には、コンデンサ２７及びカレントトランス（電流値検出手段）２８の直列回路が接続されている。尚、コンデンサ２７は高抵抗値の抵抗に置き換えてもよい。このカレントトランス２８はコンデンサ２７に流れる電流を検出して制御装置１７に出力する。
【００２６】
以上の構成で次に制御装置１７の地絡検知に関する制御について説明する。先ず、図２乃至図１５を参照して、地絡検知の方法について説明する。
【００２７】
（１）地絡検知方法１
図２は図１の回路に地絡を擬似的に作り出すテスト回路３１を接続した電気回路図を示している（図１の開閉装置８はコンデンサ２７、制御装置１７は示していない）。テスト回路３１は一端が車体に接続された抵抗３２とスイッチ３３が直列に接続された地絡ライン３４を備えてスイッチ３３の開閉により、地絡（車体へ電流が流れること）を擬似的に作り出すものである。図２では地絡ライン３４の他端が主軸モータ３の巻線に接続されている。
【００２８】
尚、電動コンプレッサ１４では、地絡が発生していない正常時においても密閉容器内の冷媒（各図にＲＦで示す。コンデンサ又は抵抗として把握される）及び密閉容器を介してモータ１６の巻線から車体に漏れ電流が流れている。この電流はスイッチング素子２２でスイッチングされた周波数の電流であるが、地絡が発生していない正常時には高電圧ライン１１及び１２を流れる電流値の絶対値に差は生じない。図３は電流値差検出装置２６の出力を示しており、図３の左側に示すように、正常状態では電流値差検出装置２６の出力は零となる。
【００２９】
その状態で、テスト回路３１のスイッチ３３（開閉装置８を閉じてから例えば５秒経した過後。以下、同じ）を閉じて主軸モータ３の巻線が地絡した状態を作り出すと、電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線−冷媒−密閉容器−車体−抵抗３２−地絡ライン３４−主軸モータ３の巻線の経路で電流が流れるため、駆動装置１側の各高電圧ライン１１と１２に流れる電流値に差が発生し、電流値差検出装置２６の出力は図３の右側に示すようにスイッチング素子２２のスイッチング周波数でプラスマイナスに大きく振れることになる。
【００３０】
次に、図４は地絡ライン３４の他端を走行用の駆動装置５の高電圧ライン６に接続した場合を示している。同様にスイッチ３３を閉じて駆動装置５の高電圧ライン６が地絡した状態を作り出すと、電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線−冷媒−密閉容器−車体−抵抗３２−地絡ライン３４−高電圧ライン６の経路で電流が流れるため、同様に駆動装置１側の各高電圧ライン１１と１２に流れる電流値に差が発生し、電流値差検出装置２６の出力は図５の右側に示すようにスイッチング素子２２のスイッチング周波数でプラスマイナスに大きく振れることになる。
【００３１】
次に、図６は地絡ライン３４の他端を電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線に接続した場合を示している。尚、この図ではバッテリー２の他の負荷としてインバータ４及び主軸モータ３では無く、例えばヒータ３６を採り上げている。同様にスイッチ３３を閉じて電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線が地絡した状態を作り出すと、電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線−冷媒−密閉容器−車体−抵抗３２−地絡ライン３４−モータ１６の巻線の経路で電流が流れ、高電圧ライン１２に戻るため、駆動装置１側の各高電圧ライン１１と１２に流れる電流値には差は発生しない。従って、電流値差検出装置２６の出力は図７に示すように零となる。
【００３２】
次に、図８は地絡ライン３４の他端を車両用電動コンプレッサの駆動装置１のマイナス側の高電圧ライン１２（但し、接続点Ｐ２の後段）に接続した場合を示している。同様にスイッチ３３を閉じて駆動装置１側の高電圧ライン１２が地絡した状態を作り出すと、電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線−冷媒−密閉容器−車体−抵抗３２−地絡ライン３４−高電圧ライン１２の巻線の経路で電流が流れて戻るため、駆動装置１側の各高電圧ライン１１と１２に流れる電流値には差は発生しない。従って、電流値差検出装置２６の出力は図９に示すように零となる。
【００３３】
即ち、駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４まで（即ち、電流値差検出点から電動コンプレッサ１４まで。以下、同じ。）の箇所以外の箇所で地絡が発生した場合、電流値差検出装置２６が各高電圧ライン１１、１２を流れる電流値の差を検出して出力を発生する。また、駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所で地絡が発生した場合には、各高電圧ライン１１、１２を流れる電流値に差が生じないため、電流値差検出装置２６の出力は正常時と同じ零のままとなることが分かる。
【００３４】
（２）地絡検知方法２
次に、図１０は地絡ライン３４の他端を車両用電動コンプレッサの駆動装置１の高電圧ライン１２に接続した場合を示している。尚、図１の開閉装置８、電流値差検出装置２６、制御装置１７などは示していない。その代わりに、コンデンサ２７、カレントトランス２８を示す。前述したように正常状態においても電動コンプレッサ１４からは冷媒及び密閉容器を介して車体に漏れ電流が流れているので、この漏れ電流は車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路でコンデンサ２７に流れる。このコンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃはカレントトランス２８により検出される。
【００３５】
図１１の左側は、スイッチング素子２２のスイッチング周波数でプラスマイナスに大きく振れる電流Ｉｃを示している。この状態でスイッチ３３を閉じて駆動装置１の高電圧ライン１２が地絡した状態を作り出すと、高電圧ライン１２−地絡ライン３４−抵抗３２−車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路で流れる電流が、前述したコンデンサ２７を流れる漏れ電流の値を減少させる方向で作用するため、電流値Ｉｃの振幅は図１１の右側に示すように縮小する方向で変化することになる。
【００３６】
次に、図１２は地絡ライン３４の他端を走行用の駆動装置５の高電圧ライン６に接続した場合を示している。前述同様に正常状態においても電動コンプレッサ１４からは冷媒及び密閉容器を介して車体に漏れ電流が流れているので、この漏れ電流は車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路でコンデンサ２７に流れる。このコンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃはカレントトランス２８により検出される。
【００３７】
図１３の左側は、スイッチング素子２２のスイッチング周波数でプラスマイナスに大きく振れる電流Ｉｃを示している。この状態でスイッチ３３を閉じて駆動装置５の高電圧ライン６が地絡した状態を作り出すと、高電圧ライン１１−地絡ライン３４−抵抗３２−車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路で流れる電流が、前述したコンデンサ２７を流れる漏れ電流の値を減少させる方向で作用するため、電流値Ｉｃは振幅は図１３の右側に示すように縮小する方向で変化することになる。
【００３８】
次に、図１４は地絡ライン３４の他端を電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線に接続した場合を示している。前述同様に正常状態においても電動コンプレッサ１４からは冷媒及び密閉容器を介して車体に漏れ電流が流れているので、この漏れ電流は車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路でコンデンサ２７に流れる。このコンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃはカレントトランス２８により検出される。
【００３９】
図１３の左側は、スイッチング素子２２のスイッチング周波数でプラスマイナスに大きく振れる電流Ｉｃを示している（図１１、図１３とはレンジが異なる）。この状態でスイッチ３３を閉じて電動コンプレッサ１４のモータ１６の巻線が地絡した状態を作り出すと、モータ１６−地絡ライン３４−抵抗３２−車体−コンデンサ２７−高電圧ライン１２の経路で流れる電流が、前述したコンデンサ２７を流れる漏れ電流にプラスされるかたちとなるため、電流値Ｉｃは振幅は図１５の右側に示すように増大する方向で変化することになる。
【００４０】
即ち、何れの箇所で地絡が発生した場合にも、コンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃは変化することになる。
【００４１】
（３）地絡判定制御
次に、上記地絡検知方法１及び２を利用した制御装置１７の地絡判定制御について、図１６のフローチャートを参照しながら説明する。先ず、制御装置１７は図１６のステップＳ１で電流値差検出装置２６の出力に基づき、前述したように駆動装置１の各高電圧ライン１１、１２を流れる電流値に差が生じているか否か判断する。差が生じていない場合には、ステップＳ５に進み、今度はカレントトランス２８の出力に基づき、コンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃが変化したか否か判断する。そして、変化が無い場合にはステップＳ７に進み、制御装置１７は回路に地絡は発生しておらず、正常状態であるものと判断する。
【００４２】
一方、ステップＳ１で電流値差検出装置２６の出力に基づき、各高電圧ライン１１、１２を流れる電流値に差が発生している場合、制御装置１はステップＳ２に進み、カレントトランス２８の出力に基づき、コンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃが変化したか否か判断する。ここで、高電圧ライン１１、１２に電流値の差が生じているということは、前述したように駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所以外の箇所で地絡が発生していることである。そして、ステップＳ２でコンデンサ２７の電流Ｉｃに変化があった場合は、何れかの箇所で地絡が発生していることであるから、制御装置１７はステップＳ３に進み、駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断する。
【００４３】
また、ステップＳ５でカレントトランス２８の出力に基づき、コンデンサ２７に流れる電流値Ｉｃに変化があった場合、制御装置１７はステップＳ６に進む。ここで、ステップＳ１で駆動装置１の高電圧ライン１１、１２に電流値の差が発生していないということは、正常であるか、駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所で地絡が発生していることである。そして、ステップＳ５でコンデンサ２７の電流値Ｉｃに変化があった場合には、何れかの箇所で地絡が発生しているということであるから、制御装置１はステップＳ６に進み、駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所で地絡が発生したものと判断する。
【００４４】
そして、ステップＳ６及びステップＳ３で駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所、又は、それ以外の箇所で地絡が発生したものと判断した場合、制御装置１７はステップＳ４に進み、例えば、車両側の制御装置（或いは、図示しないバッテリー２の制御装置）に地絡の発生を通知する。車両側の制御装置（或いはバッテリー２の制御装置）はこれを受けて開閉装置８を解裂（開放）し、バッテリー２から各高電圧ライン６、７、１１、１２を介した各インバータ４、１３への給電を断つ（停止）。それによって、感電や機器（各モータ、インバータのスイッチング素子）の損傷、火災などの発生を防止する。
【００４５】
尚、ステップＳ２でコンデンサ２７の電流値Ｉｃに変化が無い場合、制御装置１７はステップＳ８に進み、地絡検知のための各素子（電流値差検出装置２６やカレントトランス２３、２４、２８など）に不良が発生しているものと判断する。高電圧ライン１１、１２の電流値に差が発生した場合（駆動装置１の高電圧ライン１１、１２（但し、接続点Ｐ１、Ｐ２より後段）から電動コンプレッサ１４までの箇所以外で地絡が発生）、コンデンサ２７の電流値Ｉｃが変化しないことはあり得ないので、これは上記各素子又は制御装置１７自体に異常が発生したことになるからである。
【００４６】
尚、以上説明した実施例で示した各素子はそれに限定されるものでは無く、同様の機能を有するものと置き換えられることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明を適用した一実施例の車両用電動コンプレッサの駆動装置を搭載した電気自動車の電気回路図である。
【図２】図１の電気回路において、地絡を検知する方法１を説明するための電気回路図である。
【図３】図２における電流値差検出装置の出力を示す図である。
【図４】同じく図１の電気回路において、地絡を検知する方法１を説明するためのもう一つの電気回路図である。
【図５】図４における電流値差検出装置の出力を示す図である。
【図６】同じく図１の電気回路において、地絡を検知する方法１を説明するためのもう一つの電気回路図である。
【図７】図６における電流値差検出装置の出力を示す図である。
【図８】同じく図１の電気回路において、地絡を検知する方法１を説明するためのもう一つの電気回路図である。
【図９】図８における電流値差検出装置の出力を示す図である。
【図１０】図１の電気回路において、地絡を検知する方法２を説明するための電気回路図である。
【図１１】図１０におけるコンデンサを流れる電流値を示す図である。
【図１２】同じく図１の電気回路において、地絡を検知する方法２を説明するためのもう一つの電気回路図である。
【図１３】図１２におけるコンデンサを流れる電流値を示す図である。
【図１４】同じく図１の電気回路において、地絡を検知する方法２を説明するためのもう一つの電気回路図である。
【図１５】図１４におけるコンデンサを流れる電流値を示す図である。
【図１６】図１の電気回路の制御装置の地絡判定制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１ 車両用電動コンプレッサの駆動装置
２ バッテリー
３、１６ モータ
８ 開閉装置
６、７、１１、１２ 高電圧ライン
４、１３ インバータ
１４ 電動コンプレッサ
１７ 制御装置（制御手段）
２１、２２ スイッチング素子
２３、２４、２８ カレントトランス（電流値検出手段）
２６ 電流値差検出装置（電流値差検出手段）
２７ コンデンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、該インバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、
前記バッテリーから前記インバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、
該電流値差検出手段の出力が入力される制御手段を備え、
該制御手段は、前記高電圧ラインを流れる電流値に差が発生した場合、前記電流値差検出点から前記電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断することを特徴とする車両用電動コンプレッサの駆動装置。
【請求項２】
車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、該インバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、
前記バッテリーからインバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、
該コンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、
該電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、
該制御手段は、前記コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、地絡が発生したものと判断することを特徴とする車両用電動コンプレッサの駆動装置。
【請求項３】
車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、該インバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、
前記バッテリーから前記インバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、
前記バッテリーから前記インバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、
該コンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、
前記電流値差検出手段及び電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、
該制御手段は、
前記高電圧ラインを流れる電流値に差が発生し、且つ、前記コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、前記電流値差検出点から前記電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断し、
前記高電圧ラインを流れる電流値に差が発生しておらず、且つ、前記コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、前記電流値差検出点から前記電動コンプレッサまでの箇所で地絡が発生したものと判断することを特徴とする車両用電動コンプレッサの駆動装置。
【請求項４】
前記制御手段は、地絡が発生したものと判断した場合、前記バッテリーからの給電を断つための動作を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両用電動コンプレッサの駆動装置。
【請求項１】
車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、該インバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、
前記バッテリーから前記インバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、
該電流値差検出手段の出力が入力される制御手段を備え、
該制御手段は、前記高電圧ラインを流れる電流値に差が発生した場合、前記電流値差検出点から前記電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断することを特徴とする車両用電動コンプレッサの駆動装置。
【請求項２】
車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、該インバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、
前記バッテリーからインバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、
該コンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、
該電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、
該制御手段は、前記コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、地絡が発生したものと判断することを特徴とする車両用電動コンプレッサの駆動装置。
【請求項３】
車両に搭載されたバッテリーより疑似交流出力を生成するインバータを備え、該インバータの出力により空調用の電動コンプレッサのモータを駆動する装置であって、
前記バッテリーから前記インバータに至る高電圧ラインを流れる電流値の差を検出するための電流値差検出手段と、
前記バッテリーから前記インバータに至る高電圧ラインと車体間に接続されたコンデンサ又は抵抗と、
該コンデンサ又は抵抗を流れる電流値を検出するための電流値検出手段と、
前記電流値差検出手段及び電流値検出手段の出力が入力される制御手段を備え、
該制御手段は、
前記高電圧ラインを流れる電流値に差が発生し、且つ、前記コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、前記電流値差検出点から前記電動コンプレッサまでの箇所以外の箇所で地絡が発生したものと判断し、
前記高電圧ラインを流れる電流値に差が発生しておらず、且つ、前記コンデンサ又は抵抗に流れる電流値に変化が発生した場合、前記電流値差検出点から前記電動コンプレッサまでの箇所で地絡が発生したものと判断することを特徴とする車両用電動コンプレッサの駆動装置。
【請求項４】
前記制御手段は、地絡が発生したものと判断した場合、前記バッテリーからの給電を断つための動作を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両用電動コンプレッサの駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００９−２２５５２８（Ｐ２００９−２２５５２８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６６００３（Ｐ２００８−６６００３）
【出願日】平成２０年３月１４日（２００８．３．１４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１４日（２００８．３．１４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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