JP2009243347A - 車両用電動コンプレッサ - Google Patents

Abstract

【課題】車両用電動コンプレッサ１において、インバータ回路２０の破損に伴って漏電等の二次的故障が生じることを回避する。
【解決手段】車両用電動コンプレッサ１において、当該車両に衝突が生じると、インバータケーシング４０が変形して膨らむ。これに伴い、マイクロスイッチ５０がオフ状態になり、オフ信号を出力する。このとき、スイッチ回路１２２は、マイクロスイッチ５０により所定値以上の衝撃荷重が検出されたとして、スイッチ素子１２１をオフにする。これに伴い、高電圧バッテリ２６０のプラス電極端子とスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６との間を開放される。よって、インバータ回路２０を停止する。インバータ回路２０の破損に伴って漏電等の二次的故障が生じることを回避できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、圧縮機構とこの圧縮機構を駆動する電動モータとをハウジング内に収納してなる車両用電動コンプレッサに関するものである。

従来、車両用電動コンプレッサとして、例えば、特許文献１に示すように、エンジンルーム内の走行用エンジンに取り付けられているものがある。

一般的に、高電圧電源から出力される高電圧に基づいて交流電流を車両用電動コンプレッサの電動モータに出力して電動モータを駆動するインバータ装置が用いられている。
特開平１１−１５９３３８号公報

上述の車両用電動コンプレッサにインバータ装置を一体化した場合には、車両の衝突等で大きな衝撃荷重が車両用電動コンプレッサに加わると、インバータ装置を構成する電気回路がダメージを受けて破損する可能性がある。

ここで、インバータ装置には、高電圧電源から高電圧が与えられているので、
インバータ装置の破損に伴って高電圧電源から漏電が生じる可能性がある。

本発明は上記点に鑑みて、インバータ装置に与えられる衝撃荷重を検出できる車両用電動コンプレッサを提供することを第１の目的とし、インバータ装置に与えられる衝撃荷重が加えられたときでも、漏電が発生することを回避することを可能にした車両用電動コンプレッサを提供することを第２の目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ハウジング（１０）と、
前記ハウジング内に収納され、流体を圧縮する圧縮機構（３０）と、
前記ハウジング内に収納され、前記圧縮機構（３０）を駆動する電動モータ（１５）と、
前記ハウジングに装着され、前記電動モータ（１５）に駆動電圧を出力して前記電動モータ（１５）を駆動するインバータ回路（２０）と、前記インバータ回路（２０）を覆うように形成され、前記ハウジングに固定されるインバータケーシング（４０）とを有するインバータ装置（４５）と、を備える車両用電動コンプレッサであって、
前記インバータ装置（４５）に加わる衝撃荷重を検出するセンサ（５０、５１、５２）を備えることを特徴とする。

これにより、インバータ装置に与えられる衝撃荷重を検出できる車両用電動コンプレッサを提供することができる。

請求項２に記載の発明では、前記インバータ回路（２０）は、複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６）を有し、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、電源装置（２６０）の出力電圧に基づく駆動電圧を前記電動モータ（１５）に出力するものであり、
前記電源装置と前記複数のスイッチング素子との間を開放、或いは接続するスイッチ素子（１２１）を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、前記スイッチ素子により前記複数のスイッチング素子と前記電源装置との間を開放して前記インバータ回路（２０）を停止させるスイッチ回路（１２２）を備えることを特徴とする。

これにより、インバータ装置に与えられる衝撃荷重が加えられてインバータ装置にダメージが加えられても、漏電が発生することを回避することを可能にできる。

請求項４に記載の発明では、前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、電子制御装置（１００）が前記スイッチ素子により前記複数のスイッチング素子と前記電源装置との間を開放して前記インバータ回路（２０）を停止させるようになっていることを特徴とする。

これにより、インバータ装置に与えられる衝撃荷重が加えられてインバータ装置にダメージが加えられても、漏電が発生することを回避することを可能にできる。

請求項５に係る発明では、前記インバータ回路（２０）は、複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６）を有し、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、電源装置（２６０）の出力電圧に基づく駆動電圧を前記電動モータ（１５）に出力するものであり、
前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作を停止させて前記インバータ回路（２０）を停止させる停止手段（８０）を備えることを特徴とする。

これにより、インバータ装置に与えられる衝撃荷重が加えられてインバータ装置にダメージが加えられても、漏電が発生することを回避することを可能にできる。

請求項６に係る発明では、前記インバータ回路（２０）は、複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６）を有し、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、電源装置（２６０）の出力電圧に基づく駆動電圧を前記電動モータ（１５）に出力するものであり、
前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、電子制御装置（１００）が前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作を停止させて前記インバータ回路（２０）を停止させることを特徴とする。

これにより、インバータ装置に与えられる衝撃荷重が加えられてインバータ装置にダメージが加えられても、漏電が発生することを回避することを可能にできる。

請求項７に係る発明では、前記インバータ回路（２０）は、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（２００）と負極側母線（２１０）との間に前記一対のスイッチング素子が多数組、並列接続されており、
前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、前記正極側母線と前記負極側母線との間を接続させるように前記インバータ回路（２０）を構成する複数のスイッチング素子を制御する前記停止手段（８０）を備え、
前記停止手段（８０）が前記正極側母線と前記負極側母線との間を接続させるように前記複数のスイッチング素子を制御することにより、前記電源装置（２６０）と前記インバータ回路（２０）との間の電流ヒューズ（Ｈｕ）に大電流を流して、前記電流ヒューズ（Ｈｕ）により前記電源装置と前記インバータ回路（２０）との間を遮断させるようになっていることを特徴とする。

これにより、インバータ装置に与えられる衝撃荷重が加えられてインバータ装置にダメージが加えられても、漏電が発生することを回避することを可能にできる。

請求項８に係る発明では、前記インバータ回路（２０）は、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（２００）と負極側母線（２１０）との間に前記一対のスイッチング素子が多数組、並列接続されており、
前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、電子制御装置（１００）が前記正極側母線と前記負極側母線との間を接続させるように前記インバータ回路（２０）を構成する複数のスイッチング素子を制御することにより、前記電源装置（２６０）と前記インバータ回路（２０）との間の電流ヒューズ（Ｈｕ）に大電流を流して、前記電流ヒューズ（Ｈｕ）により前記電源装置と前記インバータ回路（２０）との間を遮断させるようになっていることを特徴とする。

請求項９に係る発明では、前記センサ（５０）は、前記インバータケーシングの変形量を前記衝撃荷重として検出することを特徴とする。

請求項１０に係る発明では、前記センサ（５２）は、前記インバータケーシングの歪み量を前記変形量として検出する歪みゲージであることを特徴とする。

請求項１１に係る発明では、前記センサ（５０）は、前記インバータケーシングの変化に基づいてオン、オフすることにより、前記インバータケーシングの変形量を検出するスイッチであることを特徴とする。

請求項１２に係る発明では、前記センサ（５１）は、前記インバータケーシングに向けてレーザ光を出力するとともに、前記インバータケーシングにより反射されたレーザ光と前記出力されたレーザ光とに基づいて前記インバータケーシングの移動量を前記変形量として検出するレーザ変位計であることを特徴とする。

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。

（第１実施形態）
図１、図２、図３に本発明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外形を示しており、図２は電動コンプレッサの内部構成を示しており、図３は図２中Ａ−Ａ断面図を示している。

図１に示す電動コンプレッサ１は、自動車のエンジンルーム内の走行用エンジン２の車両前側に配置されている。電動コンプレッサ１は、走行用エンジン２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。

電動コンプレッサ１は、図２に示すように、ハウジング１０を備えている。ハウジング１０は、伝熱性の高い鉄等の金属からなるもので、略円筒状に形成されている。ハウジング１０には、冷媒吸入口１０ａおよび冷媒吐出口１０ｂが設けられている。

冷媒吸入口１０ａは、ハウジング１０において軸線方向一方側に配置されている。冷媒吸入口１０ａには、蒸発器の冷媒出口からの冷媒が流入する。冷媒吐出口１０ｂはハウジング１０において軸線方向他方側に配置されている。冷媒吐出口１０ｂは、凝縮器の冷媒入口に向けて冷媒を吐出する。

ハウジング１０の上側には脚部１１ａが設けられている。ハウジング１０の下側には脚部１１ｂ、１１ｃが設けられている。脚部１１ａ、１１ｂ、１１ｃには、それぞれ、ボルトを貫通させる貫通孔５が設けられている。各ボルトは、脚部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ貫通孔５に貫通した状態で、ハウジング１０を走行用エンジン２の前側側壁に固定する。

電動コンプレッサ１は、電動モータ１５、インバータ回路２０、圧縮機構３０、およびインバータケーシング４０から構成されている。電動モータ１５は、三相交流同期モータであって、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１４ａから構成されている。

回転軸１２は、ハウジング１０内に配置されている。回転軸１２はその軸線方向がハウジング１０の軸線方向に一致している。回転軸１２は、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。軸受け１２ａ、１２ｂは、ハウジング１０により支持されている。

ロータ１３は、例えば永久磁石が埋め込まれたものである。ロータ１３は、筒状に形成されているものであって、回転軸１２に対して固定されている。ロータ１３は、ステータコア１４から発生される回転磁界に基づいて、回転軸１２とともに回転する。

ステータコア１４は、ハウジング１０内においてロータ１３（回転軸１２）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は、その軸線方向が回転軸１２の軸線方向に一致する筒状に形成されている。

ステータコア１４は、磁性体からなるもので、ハウジング１０の内周面から支持されている。ステータコア１４は、ハウジング１０の内壁との間に冷媒流路１４０（図３参照）を形成する。

冷媒流路１４０は、後述する取付面１１ｅ側に設けられ、インバータ回路２０を冷却する。ステータコイル１４ａは、ステータコア１４に対して回巻されている。ステータコイル１４ａは、スター結線されたもので、後述するように回転磁界を発生する。

圧縮機構３０は、電動モータ１５に対して軸線方向他方側に配置されている。圧縮機構３０は、固定スクロールと可動スクロールとから構成されるスクロール型コンプレッサであって、電動モータ１５の回転軸１２からの回転駆動力によって可動スクロールを旋回させて冷媒を吸入、圧縮、吐出する。

インバータ回路２０は、図３に示すように、ハウジング１０の取付面１１ｅに装着されている。取付面１１ｅは、ハウジング１０の外周部（すなわち、回転軸１２の径方向外周側）に形成されている。本実施形態では、取付面１１ｅはハウジング１０の外周部の上側に位置する。

インバータ回路２０は冷却プレート２１を備えている。冷却プレート２１は、取付面１１ｅ上に配置されている。冷却プレート２１は、取付面１１ｅ上に対してネジ２５ａにより固定されている。インバータ回路２０は回路基板２２を備えている。回路基板２２には、コンデンサ２４ａ、電磁コイル２４ｂおよびスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６（図３中２つのスイッチング素子を示す）が実装されている。

インバータ回路２０には、図４に示すように、マイクロスイッチ５０が設けられている。マイクロスイッチ５０は、冷却プレート２１に搭載されている。

マイクロスイッチ５０は、固定接点５０ｃ、５０ｄの間を開閉する可動接点５０ａと、可動接点５０ａを押圧するレバー５０ａ（図４参照）とを備えている。 ここで、レバー５０ａが押圧されるとレバー５０ａが可動接点５０ａを押して固定接点５０ｃ、５０ｄの間を接続する一方、レバー５０ａに対する押圧が解除されると、内蔵バネによる弾性力により可動接点５０ａを付勢して固定接点５０ｃ、５０ｄの間を開放させる。

すなわち、マイクロスイッチ５０は、レバー５０ａが押圧されるとオンし、レバー５０ａに対する押圧が解除されると、オフする。マイクロスイッチ５０は、冷却プレート２１に対してネジ（図示省略）により固定されている。

インバータケーシング４０は、インバータ回路２０とともにインバータ装置４５を構成し、インバータ回路２０を覆うように図３中断面コ字状に形成されている。インバータケーシング４０は、ネジ２５ｂにより冷却プレート２１を介してハウジング１０の取付面１１ｅに固定されている。インバータケーシング４０とハウジング１０との間には環状のシール部材４１が配置されている。

次に、本実施形態のインバータ回路２０の電気回路構成について図５を参照して説明する。図５はインバータ回路２０の電気回路構成を示す図である。

スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４は負極側母線２１０と正極側母線２００との間に直列接続され、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５は負極側母線２１０と正極側母線２００との間で直列接続され、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６は負極側母線２１０と正極側母線２００との間で直列接続されている。

スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４の共通接続点Ｔ１は、Ｗ相コイル１４Ｗに接続され、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ５の共通接続点Ｔ２は、Ｖ相コイル１４Ｖに接続され、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ６の共通接続点Ｔ３は、Ｕ相コイル１４Ｕに接続されている。

なお、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラ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。

ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６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。負極側母線２１０と正極側母線２００との間には、高電圧バッテリ２６０が配置されている。

コンデンサ２４ａは、負極側母線２１０と正極側母線２００との間に配置されている。電磁コイル２４ｂは正極側母線２００に対して直列に配置されている。
電磁コイル２４ｂは、コンデンサ２４ａとともに、高電圧バッテリ２６０の出力電圧を安定化させる。高電圧バッテリ２６０のプラス電極端子と正極側母線２００との間には、電源スイッチＳＨと電流ヒューズＨｕとが直列に配置されている。

電源スイッチＳＨは、乗員の操作に応じて開閉するスイッチである。電流ヒューズＨｕは、両端子間に配置されるヒューズエレメントを有している。ヒューズエレメントは、一定値以上の電流が流れると溶断して両端子間（すなわち、正極側母線２００と高電圧バッテリ２６０との間）を開放する。なお、電源スイッチＳＨおよび電流ヒューズＨｕは車両側に配置されている。

駆動回路７０は、制御回路８０から指令に基づいて、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６をスイッチング動作させる。これにより、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流をステータコア１４に出力する。制御回路８０は、電子制御装置（図中ＥＣＵと記す）１００からの指令値に基づいて駆動回路７０を制御して、三相交流電流の電流値および角速度をそれぞれ目標値に近づける。

インバータ回路２０は、遮断回路１２０を備えている。遮断回路１２０は、スイッチ素子１２１およびスイッチ回路１２２を備える。スイッチ素子１２１は、正極側母線２００に対して直列に配置されている。スイッチ素子１２１は、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ等の半導体スイッチング素子やリレースイッチ等が用いられている。

スイッチ回路１２２は、マイクロスイッチ５０の出力信号に基づいてスイッチ素子１２１を駆動する。マイクロスイッチ５０は、低圧電源２５０のプラス電極とスイッチ回路１２２との間に接続されている。

次に、本実施形態の電動コンプレッサ１の作動について図６、図７を参照して説明する。図６は車両衝突時のインバータケーシング４０の状態を示す図である。図７は車両衝突時の動作順を示すフローチャートである。

まず、電源スイッチＳＨがオンされる。ここで、マイクロスイッチ５０は、そのレバー５０ａがインバータケーシング４０の裏面から押圧されてオンしている。このとき、スイッチ回路１２２はマイクロスイッチ５０から出力されるオン信号に基づいてスイッチ素子１２１をオンする。このため、スイッチ素子１２１は、高電圧バッテリ２６０のプラス電極端子とスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６との間を接続する。

駆動回路７０は、制御回路８０から指令に基づいて、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６をスイッチング動作させる。これにより、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から三相交流電流をステータコア１４に出力する。これに伴って、ステータコア１４から回転磁界が発生するため、ロータ１３に対して回転力が発生する。すると、ロータ１３が回転軸１２とともに回転する。したがって、圧縮機構３０は、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する。

このとき、蒸発器側からの冷媒は、ハウジング１０の冷媒吸入口１０ａ内に流入する。すると、この冷媒は、冷媒流路１４０を通過して圧縮機構３０側に流れる。冷媒は、圧縮機構３０で圧縮され、冷媒吐出口１０ｂから凝縮器側に吐出される。

一方、インバータ回路２０は、その作動に伴って熱を発生する。この熱がハウジング１０の肉部１ｎを通して冷媒流路６０内の冷媒に伝わる。したがって、冷媒流路６０内の冷媒によりインバータ回路２０を冷却することになる。

ここで、当該車両に衝突が生じると、インバータケーシング４０が図６中点線で示すように変形して膨らむ（ステップＳ１００）。これに伴い、マイクロスイッチ５０のレバー５０ａからインバータケーシング４０の裏面が離れる。このため、マイクロスイッチ５０がオン状態からオフ状態に遷移してオフ信号を出力する（ステップＳ１１０）。すなわち、マイクロスイッチ５０は、インバータ装置４５に加わる所定値以上の衝突加重（すなわち、衝撃荷重）をセンサとして検出したことになる。

スイッチ回路１２２は、マイクロスイッチ５０から出力されるオフ信号に基づいてスイッチ素子１２１をオフにする（ステップＳ１２０）。これに伴い、高電圧バッテリ２６０のプラス電極端子とスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６との間を開放される。

これため、共通接続点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３からステータコア１４に三相交流電流が出力されなくなる。すなわち、スイッチ回路１２２は、マイクロスイッチ５０により所定値以上の衝撃荷重が検出されたとして、インバータ回路２０を停止することになる（ステップＳ１３０）。

以上説明した本実施形態によれば、当該車両に衝突が生じると、インバータケーシング４０が変形して膨らむ。これに伴い、マイクロスイッチ５０がオフ状態になり、オフ信号を出力する。このとき、スイッチ回路１２２は、マイクロスイッチ５０により所定値以上の衝撃荷重が検出されたとして、スイッチ素子１２１をオフにする。これに伴い、高電圧バッテリ２６０のプラス電極端子とスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷ６との間を開放される。よって、インバータ回路２０を停止する。したがって、インバータ回路２０の破損に伴って漏電等の二次的故障が生じることを回避できる。

上述の第１実施形態では、スイッチ回路１２２は、マイクロスイッチ５０により所定値以上の衝撃荷重が検出されたとして、スイッチ素子１２１をオフにした例を示したが、これに限らず、マイクロスイッチ５０により所定値以上の衝撃荷重が検出されたときに、電子制御装置１００がスイッチ素子１２１をオフにしてもよい。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、遮断回路１２０により高電圧バッテリ２６０とスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３との間を開放してインバータ回路２０を停止した例を示したが、これに代えて、駆動回路７０によりスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６のスイッチング動作を停止させる本実施形態を示す。

図８に本実施形態のインバータ回路の構成を示す。図８において、図５と同一符号は同一のものを示し、その説明を省略する。

本実施形態のマイクロスイッチ５０は、低圧電源２５０とスイッチ回路１２２との間ではなく、低圧電源２５０と制御回路８０との間に接続されている。

本実施形態の作動について図９を参照して説明する。

図９は車両衝突時の動作順を示すフローチャートである。

まず、当該車両に衝突が生じると、インバータケーシング４０が図６中点線で示すように変形して膨らむ（ステップＳ１００）。これに伴い、マイクロスイッチ５０がオン状態からオフ状態に遷移してオフ信号を出力する（ステップＳ１１０）。

制御回路８０はマイクロスイッチ５０から出力されるオフ信号を受けると、電子制御装置１００に異常信号を発信する（ステップＳ１１１）。これに伴い、電子制御装置１００は、マイクロスイッチ５０により所定値以上の衝撃荷重が検出されたとして、制御回路８０を介して駆動回路７０に対してインバータ停止信号を出力する（ステップＳ１３１）。すると、駆動回路７０は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６のスイッチング動作を停止する（ステップＳ１３１）。

以上により、衝突加重によりマイクロスイッチ５０がオフ状態になると、電子制御装置１００が制御回路８０を介して駆動回路７０を制御して、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６のスイッチング動作を停止することにより、インバータ回路２０を停止する。したがって、インバータ回路２０の破損に伴って漏電等の二次的故障が生じることを回避できる。

上述の第２実施形態では、衝突加重によりマイクロスイッチ５０がオフ状態になると、電子制御装置１００が制御回路８０を介して駆動回路７０を制御して、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６のスイッチング動作を停止した例を示したが、これに限らず、電子制御装置１００に関係なく、制御回路８０が駆動回路７０を制御して、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６のスイッチング動作を停止してもよい。

（第３実施形態）
次に、電流ヒューズＨｕを故意的に溶断させてインバータ回路２０を停止させる本第３実施形態を示す。

本実施形態のインバータ回路の構成は、上述の第２実施形態のインバータ回路と同一であるため、その説明を省略する。

本実施形態の作動について図１０を参照して説明する。

図１０は車両衝突時の動作順を示すフローチャートである。

まず、当該車両に衝突が生じると、衝撃荷重によりインバータケーシング４０が変形して膨らむ（ステップＳ１００）。これに伴い、マイクロスイッチ５０がオン状態からオフ状態に遷移してオフ信号を出力する（ステップＳ１１０）。

制御回路８０はマイクロスイッチ５０から出力されるオフ信号を受けると、
マイクロスイッチ５０により所定値以上の衝撃荷重が検出されたとして、駆動回路７０に対してインバータ短絡信号を出力する（ステップＳ１３１）。すると、駆動回路７０は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６のうち上側アームのスイッチ素子、例えばスイッチング素子ＳＷ１と、下側アームのスイッチ素子、例えばスイッチング素子ＳＷ４とをそれぞれオンさせる（ステップＳ１１２）。

なお、上側アームのスイッチ素子とは正極側母線２００に接続されたスイッチング素子であり、下側アームのスイッチ素子とは負極側母線２１０に接続されたスイッチング素子である。

これに伴い、正極側母線２００と負極側母線２１０との間がスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４を通して接続されることになる。このため、高電圧バッテリ２６０から電源スイッチＳＨおよび電流ヒューズＨｕ、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ４を通して負極母線２１側に大電流が流れる（ステップＳ１２２）。

すると、電流ヒューズＨｕが溶断して高電圧バッテリ２６０とスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３との間が開放される（ステップＳ１３２）。これにより、インバータ回路２０が停止するので、インバータ回路２０の破損に伴って漏電等の二次的故障が生じることを回避できる。

上述の第３実施形態では、制御回路８０はマイクロスイッチ５０から出力されるオフ信号を受けると、駆動回路７０を介して上側アームのスイッチ素子ＳＷ１と、下側アームのスイッチ素ＳＷ４とをそれぞれオンさせる例を示したが、これに限らず、電子制御装置１００がマイクロスイッチ５０から出力されるオフ信号を受けると、制御回路８０および駆動回路７０を介して上側アームのスイッチ素子ＳＷ１と、下側アームのスイッチ素ＳＷ４とをそれぞれオンさせるようにしてもよい。

（他の実施形態）
上述の第１〜第３実施形態では、車両用電動コンプレッサ１に加わる衝撃加重を検出するセンサとしてマイクロスイッチ５０を用いた例を示したが、これに代えて、周知のレーザ変位計５１を用いても良い。この場合のインバータ回路の構成を図１１に示す。

レーザ変位計５１は、インバータケーシング４０の裏面に向けてレーザ光を出光部と、インバータケーシング４０により反射された反射レーザ光を受光する受光部とを備え、反射レーザ光の波長と出力レーザ光の波長との差に基づいてインバータケーシング４０の移動量を前記変形量として検出する。

さらに、レーザ変位計に限らず、歪みゲージを用いても良い。この場合のインバータ回路の構成を図１２に示す。歪みゲージ５２は、インバータケーシング４０の裏面に貼り付けられてインバータケーシング４０の歪み量を変形量として検出する。

上述の第１〜第３実施形態では、本発明にかかるセンサがインバータケーシング４０の変形量を衝撃荷重として検出した例を示したが、これに限らず、本発明にかかるセンサが冷却プレート２１や回路基板２２の変形量を衝撃荷重として検出してもよい。

上述の第１〜第３実施形態では、車両用電動コンプレッサ１を走行用エンジン２に搭載した例を示したが、これに限らず、他の機器に搭載しても良い。

上述の第１〜第３実施形態では、車両用電動コンプレッサ１を車両空調装置用冷凍サイクル装置に適用した例を示したが、これに代えて、各種の機器に適用しても良い。

本発明の第１実施形態における車両用電動コンプレッサの搭載状態を示す図である。 第１実施形態における車両用電動コンプレッサの内部構成を示す断面図である。 図２中Ａ−Ａ断面図である。 図２中の一部の破断部分を含むＡ−Ａ断面図である。 図２中のインバータ回路の回路構成を示す図である。 図２中のインバータ回路の回路構成を示す図である。 第１実施形態の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態におけるインバータ回路の回路構成を示す図である。 第２施形態の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態における動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の変形例のインバータ回路の回路構成を示す図である。 本発明の第２の変形例のインバータ回路の回路構成を示す図である。

符号の説明

１ 車両用電動コンプレッサ
１０ ハウジング
１５ 電動モータ、
２０ インバータ回路
３０ 圧縮機構
４０ インバータケーシング
５０ マイクロスイッチ
５１ レーザ変位計
５２ 歪みゲージ
７０ 駆動回路
８０ 制御回路
１００ 電子制御装置
１２０ 開放回路
１２１ スイッチ素子
１２２ スイッチ回路
２６０ 高電圧バッテリ
ＳＷ１ スイッチング素子
Ｈｕ 電流ヒューズ

Claims (12)

1. ハウジング（１０）と、
   前記ハウジング内に収納され、流体を圧縮する圧縮機構（３０）と、
   前記ハウジング内に収納され、前記圧縮機構（３０）を駆動する電動モータ（１５）と、
   前記ハウジングに装着され、前記電動モータ（１５）に駆動電圧を出力して前記電動モータ（１５）を駆動するインバータ回路（２０）と、前記インバータ回路（２０）を覆うように形成され、前記ハウジングに固定されるインバータケーシング（４０）とを有するインバータ装置（４５）と、を備える車両用電動コンプレッサであって、
   前記インバータ装置（４５）に加わる衝撃荷重を検出するセンサ（５０、５１、５２）を備えることを特徴とする車両用電動コンプレッサ。
2. 前記インバータ回路（２０）は、複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６）を有し、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、電源装置（２６０）の出力電圧に基づく駆動電圧を前記電動モータ（１５）に出力するものであり、
   前記電源装置と前記複数のスイッチング素子との間を開放、或いは接続するスイッチ素子（１２１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用電動コンプレッサ。
3. 前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、前記スイッチ素子により前記複数のスイッチング素子と前記電源装置との間を開放して前記インバータ回路（２０）を停止させるスイッチ回路（１２２）を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用電動コンプレッサ。
4. 前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、電子制御装置（１００）が前記スイッチ素子により前記複数のスイッチング素子と前記電源装置との間を開放して前記インバータ回路（２０）を停止させるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の車両用電動コンプレッサ。
5. 前記インバータ回路（２０）は、複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６）を有し、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、電源装置（２６０）の出力電圧に基づく駆動電圧を前記電動モータ（１５）に出力するものであり、
   前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作を停止させて前記インバータ回路（２０）を停止させる停止手段（８０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用電動コンプレッサ。
6. 前記インバータ回路（２０）は、複数のスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２…ＳＷ６）を有し、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、電源装置（２６０）の出力電圧に基づく駆動電圧を前記電動モータ（１５）に出力するものであり、
   前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、電子制御装置（１００）が前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作を停止させて前記インバータ回路（２０）を停止させることを特徴とする請求項１に記載の車両用電動コンプレッサ。
7. 前記インバータ回路（２０）は、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（２００）と負極側母線（２１０）との間に前記一対のスイッチング素子が多数組、並列接続されており、
   前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、前記正極側母線と前記負極側母線との間を接続させるように前記インバータ回路（２０）を構成する複数のスイッチング素子を制御する前記停止手段（８０）を備え、
   前記停止手段（８０）が前記正極側母線と前記負極側母線との間を接続させるように前記複数のスイッチング素子を制御することにより、前記電源装置（２６０）と前記インバータ回路（２０）との間の電流ヒューズ（Ｈｕ）に大電流を流して、前記電流ヒューズ（Ｈｕ）により前記電源装置と前記インバータ回路（２０）との間を遮断させるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用電動コンプレッサ。
8. 前記インバータ回路（２０）は、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（２００）と負極側母線（２１０）との間に前記一対のスイッチング素子が多数組、並列接続されており、
   前記センサ（５０、５１、５２）により所定値以上の荷重が検出されたときには、電子制御装置（１００）が前記正極側母線と前記負極側母線との間を接続させるように前記インバータ回路（２０）を構成する複数のスイッチング素子を制御することにより、前記電源装置（２６０）と前記インバータ回路（２０）との間の電流ヒューズ（Ｈｕ）に大電流を流して、前記電流ヒューズ（Ｈｕ）により前記電源装置と前記インバータ回路（２０）との間を遮断させるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用電動コンプレッサ。
9. 前記センサ（５０）は、前記インバータケーシングの変形量を前記衝撃荷重として検出することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用電動コンプレッサ。
10. 前記センサ（５２）は、前記インバータケーシングの歪み量を前記変形量として検出する歪みゲージであることを特徴とする請求項９に記載の車両用電動コンプレッサ。
11. 前記センサ（５０）は、前記インバータケーシングの変化に基づいてオン、オフすることにより、前記インバータケーシングの変形量を検出するスイッチであることを特徴とする請求項９に記載の車両用電動コンプレッサ。
12. 前記センサ（５１）は、前記インバータケーシングに向けてレーザ光を出力するとともに、前記インバータケーシングにより反射されたレーザ光と前記出力されたレーザ光とに基づいて前記インバータケーシングの移動量を前記変形量として検出するレーザ変位計であることを特徴とする請求項９に記載の車両用電動コンプレッサ。

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