JP2011217463A - インバータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度管理のための構造を簡素化して製造コストを抑えることができるインバータ装置を提供する。
【解決手段】インバータ装置１０において、電解コンデンサ１４とＩＧＢＴモジュール１６（スイッチング素子）が同一の高電圧パターン１１ｂ上に実装されている。高電圧パターン１１ｂ上にはその高電圧パターン１１ｂの温度を検出する１つのサーミスタ１７が配置されるとともに、サーミスタ１７の検出信号に基づいて電解コンデンサ１４及びスイッチング素子の温度を推定するモータ制御部２０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、インバータ装置に関する。

電動圧縮機には電動モータが装備され、その電動モータの駆動はインバータ装置によって制御される。インバータ装置は、電源（バッテリー）側からの直流電流をスイッチング素子のスイッチング動作により交流電流に変換する。この交流電流が電動モータに供給されて電動モータが駆動される。インバータ装置のプリント基板（導電部）上には、スイッチ動作を行なうスイッチング素子（ＩＧＢＴ、ＦＥＴ等）やＬＣフィルタの電解コンデンサ等が実装されている。

このようなインバータ装置において、スイッチング素子においては過熱を防止し、電解コンデンサにおいては過熱や過冷却を防止するために、スイッチング素子や電解コンデンサ等の温度管理が必要である。この温度管理の方策を備えたインバータ装置として、例えば、特許文献１のモータ制御モジュールが挙げられる。このモータ制御モジュールにおいて、プリント基板上には、電解コンデンサの温度を計測する第１の温度検出素子と、ＦＥＴ（スイッチング素子）の温度を計測する第２の温度検出素子とが設けられている。また、電解コンデンサの一端子と第１の温度検出素子とは接続されるとともに、ＦＥＴの一端子と第２の温度検出素子とは接続されている。このため、電解コンデンサの一端子と第１の温度検出素子とは、ほぼ同じ温度になり、ＦＥＴの一端子と第２の温度検出素子とは、ほぼ同じ温度になる。

そして、温度計測回路により、第１及び第２の温度検出素子の抵抗値を検出することで、電解コンデンサ及びＦＥＴの温度を計測することができる。計測された温度から電解コンデンサ及びＦＥＴの温度が所定温度を超えた場合には、モータの制御ユニットによりモータの最大出力を下げる等の制御が行われ、電解コンデンサ及びＦＥＴが保護されるようになっている。

特開２００４−９６８４８号公報

ところが、特許文献１においては、温度計測が必要な実装部品（ＦＥＴとスイッチング素子）それぞれに温度検出素子が設けられており、実装部品の数だけ温度検出素子が設けられることになり、実装部品の温度管理のための構造が複雑化するとともに製造コストが嵩んでしまうという問題がある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、温度管理のための構造を簡素化して製造コストを抑えることができるインバータ装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１発熱素子と、前記第１発熱素子と種類の異なる第２発熱素子とが、基板における同一の導電部上に実装され、前記導電部上には該導電部の温度を検出する１つの温度検出手段が設けられるとともに、前記温度検出手段の検出信号に基づいて、前記第１発熱素子及び前記第２発熱素子の温度を推定する温度推定手段が設けられている。

これによれば、種類の異なる第１発熱素子と第２発熱素子とは、共通の導電部上に実装されているため、その導電部の温度を温度検出手段で検出し、温度推定手段により、導電部の温度に対する第１及び第２発熱素子それぞれに固有の温度差を加味することで第１及び第２発熱素子の温度を推定することができる。したがって、１つの温度検出手段と温度推定手段により、種類の異なる第１及び第２発熱素子の温度を検出することができる。このため、背景技術のように、温度計測が必要な実装部品それぞれに温度検出素子が設けられる場合と比較すると、温度検出手段の数を減らし、実装部品の温度管理のための構造を簡素化して製造コストを抑えることができる。

また、前記第１発熱素子及び前記第２発熱素子は、前記基板での前記導電部の延びる方向に沿って並設されるとともに、前記温度検出手段は、前記第１発熱素子と前記第２発熱素子との間に配置されていてもよい。

これによれば、１つの温度検出手段が第１発熱素子と第２発熱素子との間に挟まれることから、温度検出手段に対する第１発熱素子までの距離と、第２発熱素子までの距離との差を小さくすることができ、距離の差に基づいた温度差を小さくして推定される温度の精度を高めることができる。

また、前記温度検出手段は、前記導電部のうち、前記インバータ装置の駆動時に常時電流が流れる部分に配置されていてもよい。
これによれば、導電部において、インバータ装置の駆動時に常時電流が流れる部分は、常時電流が流れることにより、インバータ装置の駆動時には必ず温度が上昇する。このため、インバータ装置の駆動時には、その駆動前よりも温度上昇した第１及び第２発熱素子の温度を必ず検出することができる。よって、例えば、インバータ装置の駆動時であっても電流が流れない箇所に温度検出手段を設ける場合と比べると、第１発熱素子と第２発熱素子の推定される温度の精度を高めることができる。

前記第１発熱素子は電解コンデンサであり、前記第２発熱素子はスイッチング素子であり、前記インバータ装置は、該インバータ装置の駆動時に常時電流が流れる電流検出用シャント抵抗を有し、前記温度検出手段は前記電解コンデンサ、前記スイッチング素子、及び前記電流検出用シャント抵抗の中で前記電流検出用シャント抵抗に最も近くなる位置に配置されていてもよい。

これによれば、電流検出用シャント抵抗は、その電流検出用シャント抵抗を流れた電流値に基づいてインバータ制御する対象を制御するために設けられていることから、インバータ装置が駆動されると電流検出用シャント抵抗には必ず電流が流れ、発熱が生じる。よって、例えば、インバータ装置の駆動時であっても電流が流れない箇所に温度検出手段を設ける場合と比べると、推定される温度の精度を上げることができる。

本発明によれば、温度管理のための構造を簡素化して製造コストを抑えることができる。

実施形態におけるインバータ装置を模式的に示す平面図。 実施形態におけるインバータ装置の回路構成図。 モータ制御部による交流モータの制御を示すフローチャート。

以下、本発明のインバータ装置を、電動圧縮機における交流モータを駆動するためのインバータ装置に具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。なお、図１は、本実施形態におけるインバータ装置の基板及び実装部品を模式的に示す平面図であり、図２はインバータ装置の回路構成図であり、図３は、交流モータの制御を示すフローチャートである。

図１に示すように、インバータ装置１０において、矩形板状をなす基板１１は、絶縁基板１１ａの表面に導電部としての高電圧パターン１１ｂ（図１でハッチングを施した部位）が設けられて形成されている。基板１１の長さ方向一端側（図１では下端側）において、高電圧パターン１１ｂ上には、ＬＣフィルタを構成するコイル１３が実装されている。また、基板１１の長さ方向他端側（図１では上端側）において、高電圧パターン１１ｂ上には、ＬＣフィルタを構成する第１発熱素子としての電解コンデンサ１４が複数（本実施形態では４個）実装されている。また、高電圧パターン１１ｂ上において、電解コンデンサ１４の近傍には、電流検出用シャント抵抗１５が実装されている。また、基板１１の長さ方向の中央部付近には、ＩＧＢＴモジュール１６が実装されている。ＩＧＢＴモジュール１６は、スイッチング回路３０（図２参照）をケース（図示せず）内に備える。図２に示すように、スイッチング回路３０は、第２発熱素子としての６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に加え６つのダイオードＤ１〜Ｄ６等を備えている。なお、本実施形態では、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６としてＩＧＢＴを用いている。

図１に示すように、基板１１の長さ方向における他端側（上端側）において、高電圧パターン１１ｂの長さ方向へ延びる帯状部位には、高電圧パターン１１ｂの延びる方向に沿って電解コンデンサ１４とＩＧＢＴモジュール１６が並設するように実装されている。また、高電圧パターン１１ｂ上において、高電圧パターン１１ｂの延びる方向において、電解コンデンサ１４とＩＧＢＴモジュール１６との間となる位置には、温度検出手段としてのサーミスタ１７が実装されている。サーミスタ１７は、検温部（図示せず）が高電圧パターン１１ｂに熱的に結合されるとともに、高電圧パターン１１ｂの温度を検出可能になっている。また、高電圧パターン１１ｂ上において、サーミスタ１７は、電解コンデンサ１４、ＩＧＢＴモジュール１６（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）、及び電流検出用シャント抵抗１５の中で、電流検出用シャント抵抗１５に最も近い位置に配置されている。

さらに、基板１１の長さ方向中央部において、高電圧パターン１１ｂ上にはモータ制御部２０（ＣＰＵ）が実装されている。そして、本実施形態では、コイル１３、電解コンデンサ１４、電流検出用シャント抵抗１５、ＩＧＢＴモジュール１６（スイッチング回路３０）、及びモータ制御部２０の実装部品は、同一の高電圧パターン１１ｂ上に実装されている。

図２に示すように、インバータ装置１０には、高圧バッテリ１８と交流モータ１９が接続されている。インバータ装置１０は、直流電源である高圧バッテリ１８から直流電流を入力し、その直流電流を交流電流に変換して交流モータ１９を駆動制御する。交流モータ１９は、三相同期モータである。

高圧バッテリ１８の正極端子１８ａに接続された正側配線２１には、上述したＬＣフィルタのコイル１３が直列接続されている。また、高圧バッテリ１８の正極端子１８ａには正側配線２１を介して電解コンデンサ１４の一方の端子が接続されるとともにスイッチング回路３０の正側が接続されている。高圧バッテリ１８の負極端子１８ｂには、負側配線２２を介して電解コンデンサ１４の他方の端子が接続されるとともにスイッチング回路３０の負側が接続されている。そして、高圧バッテリ１８からコイル１３及び電解コンデンサ１４を介してスイッチング回路３０に直流電流が供給される。

スイッチング回路３０は、６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と６つのダイオードＤ１〜Ｄ６を備えている。正側配線２１と負側配線２２との間において、Ｕ相用のスイッチング素子Ｑ１とＱ２、Ｖ相用のスイッチング素子Ｑ３とＱ４、Ｗ相用のスイッチング素子Ｑ５とＱ６が、それぞれ直列に接続されている。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には各ダイオードＤ１〜Ｄ６が逆並列接続されている。

スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の間の接合点は交流モータ１９のＵ相端子（図示せず）に、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の間の接合点は交流モータ１９のＶ相端子（図示せず）に、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の間の接合点は交流モータ１９のＷ相端子（図示せず）に、それぞれ接続されている。そして、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を制御することにより、交流モータ１９の各相のコイルに交流電流が供給されるようになっている。

また、負側配線２２において、インバータ装置１０の駆動時に、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうち何れに電流が流れても、そのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を流れた電流が必ず流れることとなる位置に電流検出用シャント抵抗１５が配設されている。すなわち、負側配線２２において、スイッチング回路３０（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）と電解コンデンサ１４とを結ぶ配線２２ａに電流検出用シャント抵抗１５が設けられている。そして、インバータ装置１０の駆動時には、電流検出用シャント抵抗１５には、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のスイッチング状況に関わらず、高電圧パターン１１ｂを流れた電流が常時流れるようになっている。このため、インバータ装置１０の駆動時に流れた電流は、電流検出用シャント抵抗１５により検出することができる。この電流検出用シャント抵抗１５の近傍にはサーミスタ１７が配置されている。すなわち、サーミスタ１７は、電解コンデンサ１４、ＩＧＢＴモジュール１６（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）、及び電流検出用シャント抵抗１５の中で、電流検出用シャント抵抗１５に最も近い位置に配置されている。サーミスタ１７は、その検温部が電流検出用シャント抵抗１５の近傍に位置する高電圧パターン１１ｂに対し熱的に結合され、高電圧パターン１１ｂの温度を検出し、その検出信号を出力するようになっている。

インバータ装置１０の駆動時、モータ制御部２０は、交流モータ１９を制御する機能を有し、モータ制御部２０には外部から交流モータ１９の指令速度が入力され、モータ制御部２０は指令速度に応じてスイッチング回路３０を駆動する。そして、交流モータ１９の指令速度に基づいてスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を制御して直流電流が交流電流に変換され、スイッチング回路３０で変換された交流電流が交流モータ１９の各相のコイルに供給される。このスイッチング回路３０による交流モータ１９の通電にて交流モータ１９が駆動される。なお、交流モータ１９には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに交流電流が供給される３相変調パターン、又はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルうちいずれか２つのコイルに交流電流が供給される２相変調パターンによって交流電流が供給されるようになっている。そして、３相変調パターンで交流モータ１９が駆動されると、全てのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６によって直流電流が交流電流に変換され、２相変調パターンで交流モータ１９が駆動されると、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のうちの２つのコイルに対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６によって直流電流が交流電流に変換される。

また、モータ制御部２０は、インバータ装置１０の駆動時、電解コンデンサ１４を暖機するために、電解コンデンサ１４に直流電流を供給する制御を行う。電解コンデンサ１４に直流電流が供給される場合、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルのうちのいずれか１つのコイルのみに直流電流が供給されるようにモータ制御部２０によりスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が制御されるようになっている。この電解コンデンサ１４の暖機の際にも、スイッチング回路３０（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）と電解コンデンサ１４とを結ぶ配線２２ａ、及び電流検出用シャント抵抗１５には電流が流れるようになっている。

モータ制御部２０は、サーミスタ１７の検出信号を入力する。また、モータ制御部２０は、サーミスタ１７からの検出信号に基づいてスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度を推定する機能を有している（温度推定手段）。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度は、サーミスタ１７によって検出された高電圧パターン１１ｂ上での温度に対し、予め設定されたスイッチング素子用補正値を減算することで得られる。例えば、サーミスタ１７により高電圧パターン１１ｂの温度が１２０℃と検出された場合、この１２０℃からスイッチング素子用補正値２０℃を減算することによりスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度が１００℃と推定される。

また、モータ制御部２０は、サーミスタ１７からの検出信号に基づいて電解コンデンサ１４の温度を推定する機能を有している。電解コンデンサ１４の温度は、サーミスタ１７の検出信号に基づき推定されたスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度に対し、予め設定された電解コンデンサ用補正値を加算することで得られる。例えば、モータ制御部２０によりスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度が１００℃と推定された場合、この１００℃に対し電解コンデンサ用補正値１０℃を加算することにより電解コンデンサ１４の温度が１１０℃と推定される。

また、モータ制御部２０には、電解コンデンサ１４の高温側耐熱温度より若干低く設定された電解コンデンサ高温警報温度ＴＤ１が予め記憶されている。さらに、モータ制御部２０には、電解コンデンサ１４の高温側耐熱温度を超えた温度となる電解コンデンサ高温異常温度ＴＤ２が予め記憶されている。加えて、モータ制御部２０には、電解コンデンサ１４がサージ電圧を発生させる温度より若干高く設定された電解コンデンサ低温警報温度ＴＤ３が予め記憶されている。

そして、モータ制御部２０は、サーミスタ１７の検出信号に基づいて推定された電解コンデンサ１４の温度ＴＤ０が、電解コンデンサ高温警報温度ＴＤ１より高い場合は、電解コンデンサ１４が耐熱温度を超えないようにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチング制御する。また、モータ制御部２０は、サーミスタ１７の検出信号に基づいて推定された電解コンデンサ１４の温度ＴＤ０が、電解コンデンサ高温異常温度ＴＤ２より高い場合は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を停止させて交流モータ１９を停止させる制御を行う。さらに、モータ制御部２０は、サーミスタ１７の検出信号に基づいて推定された電解コンデンサ１４の温度ＴＤ０が、電解コンデンサ低温警報温度ＴＤ３より低い場合には、電解コンデンサ１４の暖機を実行させる制御を行う。

さらに、モータ制御部２０には、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の耐熱温度より若干低く設定されたスイッチング素子高温警報温度ＴＳ１が予め記憶されている。また、モータ制御部２０には、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の耐熱温度を超えた温度となるスイッチング素子高温異常温度ＴＳ２が予め記憶されている。そして、モータ制御部２０は、サーミスタ１７の検出信号に基づいて推定されたスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度ＴＳ０が、スイッチング素子高温警報温度ＴＳ１及びスイッチング素子高温異常温度ＴＳ２より低いか否かを判定するようになっている。

そして、モータ制御部２０は、サーミスタ１７の検出信号に基づいて推定されたスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度ＴＳ０が、スイッチング素子高温警報温度ＴＳ１より高い場合は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の耐熱温度を超えないようにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチング制御する。また、モータ制御部２０は、サーミスタ１７の検出信号に基づいて推定されたスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度ＴＳ０が、スイッチング素子高温異常温度ＴＳ２より高い場合は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を停止させて交流モータ１９を停止させる制御を行う。

次に前記のように構成されたインバータ装置１０の制御を図３のフローチャートに従って説明する。
さて、インバータ装置１０の駆動時において、モータ制御部２０は交流モータ１９のオン指令（ＯＮ指令）を入力すると（ステップＳ１）、モータ制御部２０は、サーミスタ１７からの検出信号に基づいて推定される電解コンデンサ１４の温度ＴＤ０が、電解コンデンサ低温警報温度ＴＤ３より高いか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定結果が否定判定の場合には、モータ制御部２０は、電解コンデンサ１４の暖機運転を実行させる（ステップＳ３）。すると、電解コンデンサ１４に直流電流が供給され、電解コンデンサ１４の温度ＴＤ０が上昇するとともに、交流モータ１９のいずれか１相のコイルにも直流電流が供給され、さらに、電流検出用シャント抵抗１５にも直流電流が流れる。すると、電流検出用シャント抵抗１５近傍の高電圧パターン１１ｂでは、温度が上昇する。このため、サーミスタ１７によって推定される電解コンデンサ１４の温度ＴＤ０、及びスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の中で最も高いスイッチング素子の温度ＴＳ０も上昇する。

そして、モータ制御部２０は、ステップＳ２で暖機運転を実行させた後は、周期的にステップＳ２に移行し、電解コンデンサ１４の温度ＴＤ０が電解コンデンサ低温警報温度ＴＤ３より高いか否かを判定する。ステップＳ２での判定結果が肯定判定の場合には、モータ制御部２０は、交流モータ１９の運転を実行させる（ステップＳ４）。電解コンデンサ１４に直流電流が供給されるとともに、スイッチング回路３０のスイッチングにより交流モータ１９の各コイルに交流電流が供給される。すると、電流検出用シャント抵抗１５近傍の高電圧パターン１１ｂでは、温度が上昇する。

その後、モータ制御部２０は、サーミスタ１７からの検出信号に基づいて推定された電解コンデンサ１４の温度ＴＤ０が電解コンデンサ高温警報温度ＴＤ１より高いか否かを判定するとともに、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度ＴＳ０が、スイッチング素子高温警報温度ＴＳ１より高いか否かを判定する（ステップＳ５）。

ステップＳ５の判定結果が否定判定の場合、モータ制御部２０はステップＳ４に移行し、交流モータ１９の運転を継続する。また、ステップＳ５の判定結果が肯定判定の場合、モータ制御部２０は、電解コンデンサ１４及びスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度が耐熱温度を超えないようにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチング制御し、保護制御運転を実行させる（ステップＳ６）。

その後、モータ制御部２０は、サーミスタ１７からの検出信号に基づいて推定された電解コンデンサ１４の温度ＴＤ０が電解コンデンサ高温異常温度ＴＤ２より高いか否かを判定するとともに、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度ＴＳ０が、スイッチング素子高温異常温度ＴＳ２より高いか否かを判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７の判定結果が否定判定の場合、モータ制御部２０はステップＳ５に移行する。また、ステップＳ７の判定結果が肯定判定の場合、モータ制御部２０は、交流モータ１９を停止させる制御を実行させる（ステップＳ８）。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）インバータ装置１０において、電解コンデンサ１４とスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が実装された高電圧パターン１１ｂ上に１つのサーミスタ１７を配置した。そして、高電圧パターン１１ｂの温度をサーミスタ１７で検出し、モータ制御部２０により、高電圧パターン１１ｂの温度に対する電解コンデンサ１４及びスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度差を加味することでそれらの温度を推定することができる。すなわち、高電圧パターン１１ｂ上に１つのサーミスタ１７を設けるだけで、電解コンデンサ１４とスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の異なる種類の発熱素子の温度を推定検出することができる。このため、背景技術のように、温度計測が必要な実装部品（ＦＥＴとスイッチング素子）それぞれに温度検出素子が設けられる場合と比較すると、本実施形態のインバータ装置１０はサーミスタ１７の数を減らし、実装部品の温度管理のための構造を簡素化して製造コストを抑えることができる。

（２）サーミスタ１７は、電解コンデンサ１４とスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が実装された高電圧パターン１１ｂ上に配置されている。ここで、基板１１において、絶縁基板１１ａと高電圧パターン１１ｂとでは、その熱伝導率が異なり、絶縁基板１１ａと高電圧パターン１１ｂとで温度が異なる。このため、例えば、サーミスタ１７を基板１１の絶縁基板１１ａ上に配設すると、電解コンデンサ１４及びスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６推定のために加減算される補正値が大きくなってしまう。本実施形態では、サーミスタ１７を絶縁基板１１ａではなく高電圧パターン１１ｂ上に配置することで、サーミスタ１７を絶縁基板１１ａ上に配置した場合に比べると各種補正値を小さくすることができ、推定される温度の精度を上げることができる。

（３）高電圧パターン１１ｂ上において、サーミスタ１７までの距離が長い場合と短い場合とを比べると、距離が長い場合の方がサーミスタ１７からの検出信号に基づいて推定される温度差が大きくなる。ここで、電解コンデンサ１４とＩＧＢＴモジュール１６（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）とが高電圧パターン１１ｂ上で並設された状態において、サーミスタ１７と電解コンデンサ１４とでＩＧＢＴモジュール１６を挟むように、サーミスタ１７を基板１１の下端側に配置したとする。この場合、サーミスタ１７に対する電解コンデンサ１４までの距離は、サーミスタ１７に対するＩＧＢＴモジュール１６までの距離より長くなってしまい、電解コンデンサ１４を推定するための補正値が大きくなってしまう。よって、サーミスタ１７に対する電解コンデンサ１４までの距離と、ＩＧＢＴモジュール１６までの距離との差が小さくなるように、電解コンデンサ１４とＩＧＢＴモジュール１６の間にサーミスタ１７を配置したため、距離の差に基づいた温度差を小さくして推定精度を高めることができる。

（４）高電圧パターン１１ｂ上において、電解コンデンサ１４、ＩＧＢＴモジュール（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）、及び電流検出用シャント抵抗１５の中で、電流検出用シャント抵抗１５にサーミスタ１７が最も近くなるようにサーミスタ１７を配置した。電流検出用シャント抵抗１５は、その電流検出用シャント抵抗１５を流れた電流値に基づいて交流モータ１９を制御するために設けられる。そして、電流検出用シャント抵抗１５は、電解コンデンサ１４とスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を結び、インバータ装置１０駆動時には電流が常時流れることとなる負側配線２２（配線２２ａ）に直列接続されている。このため、インバータ装置１０の駆動時、電流検出用シャント抵抗１５は必ず温度上昇する。よって、電流検出用シャント抵抗１５に近くなるようにサーミスタ１７を配置することで、各種補正値を小さくすることができ、推定される温度の精度を上げることができる。

（５）サーミスタ１７の検出信号に基づいて電解コンデンサ１４の温度を推定することができる。本実施形態では、インバータ装置１０の駆動時、モータ制御部２０は、交流モータ１９のオン指令を受けると、電解コンデンサ１４の温度が低い場合、直流通電を行い電解コンデンサ１４の暖機を行う。そして、電解コンデンサ１４の温度が上がれば、交流モータ１９の運転に移行する。ここで、例えば、直流通電時に、電流が流れない所にサーミスタ１７が配置されていると、本当なら電解コンデンサ１４に電流が流れ温度が上がっているのに、温度が上がっていないと推定されてしまい、直流通電時間が無意味に長くなってしまう。しかし、本実施形態では、インバータ装置１０の駆動時、直流通電時でも必ず電流が流れる負側配線２２（配線２２ａ）上の位置、すなわち、電流検出用シャント抵抗１５の近傍にサーミスタ１７を配置したため、直流通電時でも電解コンデンサ１４の温度を正確に推定することができる。

（６）モータ制御部２０には、電解コンデンサ高温警報温度ＴＤ１及び電解コンデンサ高温異常温度ＴＤ２が予め記憶されるとともに、スイッチング素子高温警報温度ＴＳ１及びスイッチング素子高温異常温度ＴＳ２が予め記憶されている。そして、サーミスタ１７の検出信号に基づいて推定された電解コンデンサ１４及びスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度が、各警報温度ＴＤ１，ＴＳ１より高い場合は、電解コンデンサ１４及びスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の耐熱温度を超えないようにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチング制御する。さらに、推定された電解コンデンサ１４及びスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度が、各高温異常温度ＴＤ２，ＴＳ２より高い場合は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を停止させて交流モータ１９を停止させる制御を行う。よって、電解コンデンサ１４及びスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度を段階的に判定して、突然、交流モータ１９を停止させる制御が行われることを防止することができる。

（７）モータ制御部２０には、電解コンデンサ低温警報温度ＴＤ３が予め記憶されている。そして、サーミスタ１７の検出信号に基づいて推定された電解コンデンサ１４の温度ＴＤ０が、電解コンデンサ低温警報温度ＴＤ３より低い場合は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチング制御する前に、電解コンデンサ１４の暖機を行う。このため、電解コンデンサ１４の低温を原因とするサージ電圧の発生を未然に防ぐことができる。

（８）サーミスタ１７は、高電圧パターン１１ｂのうち、インバータ装置１０の駆動時に常時電流が流れる部分（負側配線２２の配線２２ａ）に配置され、その配線２２ａの温度を検出する。負側配線２２の配線２２ａは、インバータ装置１０の駆動時には常時電流が流れ、必ず温度が上昇する。このため、インバータ装置１０の駆動時には、その駆動前よりも温度上昇した電解コンデンサ１４及びスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度を必ず検出することができる。よって、例えば、インバータ装置１０の駆動時であっても電流が流れない箇所にサーミスタ１７を配置する場合と比べると、電解コンデンサ１４とスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の推定される温度の精度を高めることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、サーミスタ１７を、高電圧パターン１１ｂにおける電流検出用シャント抵抗１５の近傍に配置した。しかし、サーミスタ１７は、電解コンデンサ１４とＩＧＢＴモジュール１６（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）の間であれば、電流検出用シャント抵抗１５の近傍でなく、ＩＧＢＴモジュール１６の近傍に配置されていてもよい。

○ 実施形態では、サーミスタ１７を、電解コンデンサ１４とＩＧＢＴモジュール１６（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）の間であり、電流検出用シャント抵抗１５の近傍に配置したが、サーミスタ１７は、高電圧パターン１１ｂ上であれば、その位置は任意に変更してもよい。例えば、電解コンデンサ１４と電流検出用シャント抵抗１５とでサーミスタ１７を挟むように、サーミスタ１７を電解コンデンサ１４の近傍に配置してもよく、電流検出用シャント抵抗１５とサーミスタ１７とでＩＧＢＴモジュール（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）を挟むように、サーミスタ１７をＩＧＢＴモジュール１６の近傍に配置してもよい。

○ 実施形態では、サーミスタ１７を、高電圧パターン１１ｂにおいてインバータ装置１０の駆動時に常時電流が流れる部分（負側配線２２の配線２２ａ）に配置したが、サーミスタ１７を、インバータ装置１０の駆動時に常時電流が流れない部分に配置してもよい。

○ 実施形態として、導電部として高電圧パターン１１ｂとしたが、導電部を低電圧パターンとしてもよい。
○ 実施形態では、サーミスタ１７により温度推定される第１発熱素子及び第２発熱素子として、電解コンデンサ１４及びスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６としたが、その他にフォトカプラやモータ制御部２０としてもよい。

○ 高電圧パターン１１ｂの形状は、図１に限定されず、任意に変更してもよい。
○ 交流モータ１９の制御としては、電解コンデンサ１４の温度が、電解コンデンサ高温異常温度ＴＤ２より高くなったときに、交流モータ１９の駆動を停止させる制御のみとしてもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記インバータ装置は電動圧縮機が備える交流モータを駆動するためのものである請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のインバータ装置。

Ｑ１〜Ｑ６…第２発熱素子としてのスイッチング素子、１０…インバータ装置、１１…基板、１１ｂ…導電部としての高電圧パターン、１４…第１発熱素子としての電解コンデンサ、１５…電流検出用シャント抵抗、１７…温度検出手段としてのサーミスタ、２０…温度推定手段としてのモータ制御部、２２ａ…常時電流が流れる部分としての負側配線の配線。

Claims (4)

1. 第１発熱素子と、前記第１発熱素子と種類の異なる第２発熱素子とが、基板における同一の導電部上に実装され、前記導電部上には該導電部の温度を検出する１つの温度検出手段が設けられるとともに、前記温度検出手段の検出信号に基づいて、前記第１発熱素子及び前記第２発熱素子の温度を推定する温度推定手段が設けられているインバータ装置。
2. 前記第１発熱素子及び前記第２発熱素子は、前記基板での前記導電部の延びる方向に沿って並設されるとともに、前記温度検出手段は、前記第１発熱素子と前記第２発熱素子との間に配置されている請求項１に記載のインバータ装置。
3. 前記温度検出手段は、前記導電部のうち、前記インバータ装置の駆動時に常時電流が流れる部分に配置されている請求項１又は請求項２に記載のインバータ装置。
4. 前記第１発熱素子は電解コンデンサであり、前記第２発熱素子はスイッチング素子であり、前記インバータ装置は、該インバータ装置の駆動時に常時電流が流れる電流検出用シャント抵抗を有し、前記温度検出手段は前記電解コンデンサ、前記スイッチング素子、及び前記電流検出用シャント抵抗の中で前記電流検出用シャント抵抗に最も近くなる位置に配置されている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のインバータ装置。

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