JP7234965B2 - 車載用インバータの制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車載用インバータの制御装置に関するものである。
コネクタを介して高電圧電源が接続されている電動コンプレッサにおいてコネクタの挿抜を判定する技術して、例えば特許文献１においては、電流検出手段と負荷抵抗を用いて、電流検出手段によって検出された電流がパワー素子から電源の方向へ流れた場合、電源接続手段から電源の接続が解除されたと検知するようにしている。
ところが、高電圧コネクタの挿抜を判定するためには電流検出手段と負荷抵抗が必要となる。
本発明の目的は、簡単な構成にて電源に接続するコネクタの挿抜を判定することができる車載用インバータの制御装置を提供することにある。
本発明の目的は、簡単な構成にて電源に接続するコネクタの挿抜を判定することができる車載用インバータの制御装置を提供することにある。
上記課題を解決するための車載用インバータの制御装置は、電動コンプレッサのモータを制御する車載用インバータが電源に対しコネクタを介して接続された車載用インバータの制御装置であって、前記制御装置は、ハイサイド半導体素子及びローサイド半導体素子を有するアーム回路の駆動に用いられる半導体素子の駆動装置を有し、前記駆動装置は、前記ハイサイド半導体素子を駆動するハイサイド駆動回路と、前記ローサイド半導体素子を駆動するローサイド駆動回路と、前記ハイサイド半導体素子のゲート駆動用のブートストラップコンデンサと、を有し、前記車載用インバータは平滑コンデンサを有し、前記平滑コンデンサは、前記制御装置が有する内部電源により前記ブートストラップコンデンサ及び前記ハイサイド半導体素子を介してリーク電流が供給され、前記制御装置は、前記平滑コンデンサの両端電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部によって検出された前記平滑コンデンサの両端電圧の変化によって前記コネクタの挿抜を判定する挿抜判定部と、を備えたことを要旨とする。
これによれば、平滑コンデンサには、内部電源によりブートストラップコンデンサ及びハイサイド半導体素子を介してリーク電流が供給され、電圧検出部によって検出された平滑コンデンサの両端電圧の変化によってコネクタの挿抜が判定される。よって、電流検出手段と負荷抵抗を用いることなく簡単な構成にて電源に接続するコネクタの挿抜を判定することができる。
また、車載用インバータの制御装置において、前記挿抜判定部は、前記内部電源から前記平滑コンデンサに前記リーク電流の供給が開始されてから一定時間が経過したときにおける、前記電圧検出部によって検出された前記平滑コンデンサの両端電圧が閾値以上か否かにより前記コネクタの挿抜を判定するとよい。
この場合、容易にコネクタの挿抜を判定することができる。
本発明によれば、簡単な構成にて電源に接続するコネクタの挿抜を判定することができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車載用の電動コンプレッサ１０はモータ２０を備え、モータ２０の駆動により圧縮機（図示略）が駆動される。電動コンプレッサ１０は電気自動車、ハイブリッド車等に搭載される。
図１に示すように、車載用の電動コンプレッサ１０はモータ２０を備え、モータ２０の駆動により圧縮機（図示略）が駆動される。電動コンプレッサ１０は電気自動車、ハイブリッド車等に搭載される。
電動コンプレッサ１０は、モータ２０を制御する車載用インバータ２１を備えている。車載用インバータ２１は、正極母線Ｌｐと負極母線Ｌｎを有する。
車載用インバータ２１の正極母線Ｌｐ及び負極母線Ｌｎがコネクタ２１０を介して高電圧電源２００の正極及び負極と接続される。高電圧電源２００は、例えば４００Ｖ電源であり、高電圧電源２００により車両の走行モータ等が駆動される。コネクタ２１０は、雄雌一対の接続部２１１，２１２を有する。接続部２１１，２１２が差し込まれて結合されると、高電圧電源２００から車載用インバータ２１に電力供給可能となる。この状態から接続部２１１，２１２が抜かれて非結合状態になると、高電圧電源２００から車載用インバータ２１に電力供給できなくなる。
車載用インバータ２１の正極母線Ｌｐ及び負極母線Ｌｎがコネクタ２１０を介して高電圧電源２００の正極及び負極と接続される。高電圧電源２００は、例えば４００Ｖ電源であり、高電圧電源２００により車両の走行モータ等が駆動される。コネクタ２１０は、雄雌一対の接続部２１１，２１２を有する。接続部２１１，２１２が差し込まれて結合されると、高電圧電源２００から車載用インバータ２１に電力供給可能となる。この状態から接続部２１１，２１２が抜かれて非結合状態になると、高電圧電源２００から車載用インバータ２１に電力供給できなくなる。
車載用インバータの制御装置２２は、ｕ相アーム回路３０、ｖ相アーム回路４０、ｗ相アーム回路５０を有する。正極母線Ｌｐと負極母線Ｌｎとの間においてｕ相アーム回路３０、ｖ相アーム回路４０、ｗ相アーム回路５０が並列に接続されている。
ｕ相アーム回路３０は、ハイサイド半導体素子３１及びローサイド半導体素子３２を有する。ｖ相アーム回路４０は、ハイサイド半導体素子４１及びローサイド半導体素子４２を有する。ｗ相アーム回路５０は、ハイサイド半導体素子５１及びローサイド半導体素子５２を有する。
ハイサイド半導体素子３１は、ＩＧＢＴ３３と、ＩＧＢＴ３３に対し逆並列接続されたダイオード３４とからなる。ローサイド半導体素子３２は、ＩＧＢＴ３５と、ＩＧＢＴ３５に対し逆並列接続されたダイオード３６とからなる。ハイサイド半導体素子３１とローサイド半導体素子３２とが直列に接続され、この直列接続回路におけるハイサイド半導体素子３１とローサイド半導体素子３２との間がモータ２０のｕ相端子に接続されている。
ハイサイド半導体素子４１は、ＩＧＢＴ４３と、ＩＧＢＴ４３に対し逆並列接続されたダイオード４４とからなる。ローサイド半導体素子４２は、ＩＧＢＴ４５と、ＩＧＢＴ４５に対し逆並列接続されたダイオード４６とからなる。ハイサイド半導体素子４１とローサイド半導体素子４２とが直列に接続され、この直列接続回路におけるハイサイド半導体素子４１とローサイド半導体素子４２との間がモータ２０のｖ相端子に接続されている。
ハイサイド半導体素子５１は、ＩＧＢＴ５３と、ＩＧＢＴ５３に対し逆並列接続されたダイオード５４とからなる。ローサイド半導体素子５２は、ＩＧＢＴ５５と、ＩＧＢＴ５５に対し逆並列接続されたダイオード５６とからなる。ハイサイド半導体素子５１とローサイド半導体素子５２とが直列に接続され、この直列接続回路におけるハイサイド半導体素子５１とローサイド半導体素子５２との間がモータ２０のｗ相端子に接続されている。
ｕ相アーム回路３０は、半導体素子の駆動装置６０により駆動される。ｖ相アーム回路４０は、半導体素子の駆動装置７０により駆動される。ｗ相アーム回路５０は、半導体素子の駆動装置８０により駆動される。
ｕ相用の駆動装置６０は、ハイサイド半導体素子３１を駆動するハイサイド駆動回路６１と、ローサイド半導体素子３２を駆動するローサイド駆動回路６２と、ハイサイド半導体素子３１のゲート駆動用のブートストラップコンデンサ６３と、を有する。ｖ相用の駆動装置７０は、ハイサイド半導体素子４１を駆動するハイサイド駆動回路７１と、ローサイド半導体素子４２を駆動するローサイド駆動回路７２と、ハイサイド半導体素子４１のゲート駆動用のブートストラップコンデンサ７３と、を有する。ｗ相用の駆動装置８０は、ハイサイド半導体素子５１を駆動するハイサイド駆動回路８１と、ローサイド半導体素子５２を駆動するローサイド駆動回路８２と、ハイサイド半導体素子５１のゲート駆動用のブートストラップコンデンサ８３と、を有する。
制御装置２２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６６を有する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６６は内部電源６５と接続され、車両の低電圧電源である内部電源６５から１２Ｖを入力して駆動回路の電源電圧としての１５Ｖに昇圧して出力する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ６６の１５Ｖの出力端子は抵抗６７とダイオード６８を介してブートストラップコンデンサ６３の一端と接続されている。ブートストラップコンデンサ６３の他端は抵抗６９を介してＩＧＢＴ３３のエミッタと接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６６の１５Ｖの出力端子は、ハイサイド駆動回路６１と接続され、ハイサイド駆動回路６１はＩＧＢＴ３３のゲートと接続されている。ハイサイド駆動回路６１はＤＣ／ＤＣコンバータ６６から１５Ｖ電源の供給を受けるとともにＩＧＢＴ３３をオンオフ制御する。同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６６の１５Ｖの出力端子は、ローサイド駆動回路６２と接続され、ローサイド駆動回路６２はＩＧＢＴ３５のゲートと接続されている。ローサイド駆動回路６２はＤＣ／ＤＣコンバータ６６から１５Ｖ電源の供給を受けるとともにＩＧＢＴ３５をオンオフ制御する。ブートストラップコンデンサ６３の一端及び他端はハイサイド駆動回路６１と接続されている。
ＤＣ／ＤＣコンバータ６６の１５Ｖの出力端子は抵抗７７とダイオード７８を介してブートストラップコンデンサ７３の一端と接続されている。ブートストラップコンデンサ７３の他端は抵抗７９を介してＩＧＢＴ４３のエミッタと接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６６の１５Ｖの出力端子は、ハイサイド駆動回路７１と接続され、ハイサイド駆動回路７１はＩＧＢＴ４３のゲートと接続されている。ハイサイド駆動回路７１はＤＣ／ＤＣコンバータ６６から１５Ｖ電源の供給を受けるとともにＩＧＢＴ４３をオンオフ制御する。同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６６の１５Ｖの出力端子は、ローサイド駆動回路７２と接続され、ローサイド駆動回路７２はＩＧＢＴ４５のゲートと接続されている。ローサイド駆動回路７２はＤＣ／ＤＣコンバータ６６から１５Ｖ電源の供給を受けるとともにＩＧＢＴ４５をオンオフ制御する。ブートストラップコンデンサ７３の一端及び他端はハイサイド駆動回路７１と接続されている。
ＤＣ／ＤＣコンバータ６６の１５Ｖの出力端子は抵抗８７とダイオード８８を介してブートストラップコンデンサ８３の一端と接続されている。ブートストラップコンデンサ８３の他端は抵抗８９を介してＩＧＢＴ５３のエミッタと接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６６の１５Ｖの出力端子は、ハイサイド駆動回路８１と接続され、ハイサイド駆動回路８１はＩＧＢＴ５３のゲートと接続されている。ハイサイド駆動回路８１はＤＣ／ＤＣコンバータ６６から１５Ｖ電源の供給を受けるとともにＩＧＢＴ５３をオンオフ制御する。同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６６の１５Ｖの出力端子は、ローサイド駆動回路８２と接続され、ローサイド駆動回路８２はＩＧＢＴ５５のゲートと接続されている。ローサイド駆動回路８２はＤＣ／ＤＣコンバータ６６から１５Ｖ電源の供給を受けるとともにＩＧＢＴ５５をオンオフ制御する。ブートストラップコンデンサ８３の一端及び他端はハイサイド駆動回路８１と接続されている。
車載用インバータ２１は、平滑コンデンサ９０を有する。平滑コンデンサ９０は、正極母線Ｌｐと負極母線Ｌｎとの間における、アーム回路３０，４０，５０とコネクタ２１０との間に接続されている。
システムメインリレー２５０が高電圧電源２００の正極とコネクタ２１０との電源ラインに設けられている。高電圧電源２００の正極と負極との間におけるシステムメインリレー２５０とコネクタ２１０との間に車両側のコンデンサ２４０が接続されている。
車両ＥＣＵ２２０によりシステムメインリレー２５０が開閉される。車両ＥＣＵ２２０には車両のパワースイッチ２３０が接続され、パワースイッチ２３０がオン操作されると、車両ＥＣＵ２２０はシステムメインリレー２５０を閉じる。また、パワースイッチ２３０がオフ操作されると、車両ＥＣＵ２２０はシステムメインリレー２５０を開く。
車載用インバータの制御装置２２は、マイコン１１０を備えている。マイコン１１０によりＤＣ／ＤＣコンバータ６６の起動と停止が指示される。マイコン１１０には車両ＥＣＵ２２０からパワースイッチ２３０のオン操作に伴う信号が送られ、この信号の入力に伴いマイコン１１０からＤＣ／ＤＣコンバータ６６に起動指令が送られる。ＤＣ／ＤＣコンバータ６６は、マイコン１１０の起動指令により内部電源６５から１２Ｖを入力して１５Ｖに昇圧して出力する。また、マイコン１１０には車両ＥＣＵ２２０からパワースイッチ２３０のオフ操作に伴う信号が送られて、この信号の入力に伴いマイコン１１０からＤＣ／ＤＣコンバータ６６に停止指令が送られる。ＤＣ／ＤＣコンバータ６６は、マイコン１１０の停止指令により昇圧動作を停止する。
制御装置２２は、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏを検出する電圧検出部としての電圧センサ１００を備える。マイコン１１０は電圧センサ１００と接続されており、マイコン１１０は電圧センサ１００からの信号により平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏを検知できる。電圧センサ１００による平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏにより入力電圧が検知されて、入力電圧はモータ２０をベクトル制御する際に用いられる。
次に、作用について説明する。
まず、モータ２０をベクトル制御するときの動作を図２、図３を用いて説明する。
図２に示すように、車載用インバータ２１にコネクタ２１０を介して高電圧電源２００が接続されている場合において、パワースイッチ２３０がオンされるとシステムメインリレー２５０がオン（閉路）する。そして、ｕ相アーム回路３０のハイサイド半導体素子３１とローサイド半導体素子３２が交互にオンされる際において、ローサイド半導体素子３２がオンすることにより図２に矢印のような経路で電流が流れハイサイド半導体素子の駆動装置６０においてブートストラップコンデンサ６３が充電される。その後、図３に示すように、ハイサイド半導体素子３１がオンする際にハイサイド半導体素子の駆動装置６０において充電されているブートストラップコンデンサ６３の電荷でハイサイド半導体素子３１（ＩＧＢＴ３３）を駆動することができる。
まず、モータ２０をベクトル制御するときの動作を図２、図３を用いて説明する。
図２に示すように、車載用インバータ２１にコネクタ２１０を介して高電圧電源２００が接続されている場合において、パワースイッチ２３０がオンされるとシステムメインリレー２５０がオン（閉路）する。そして、ｕ相アーム回路３０のハイサイド半導体素子３１とローサイド半導体素子３２が交互にオンされる際において、ローサイド半導体素子３２がオンすることにより図２に矢印のような経路で電流が流れハイサイド半導体素子の駆動装置６０においてブートストラップコンデンサ６３が充電される。その後、図３に示すように、ハイサイド半導体素子３１がオンする際にハイサイド半導体素子の駆動装置６０において充電されているブートストラップコンデンサ６３の電荷でハイサイド半導体素子３１（ＩＧＢＴ３３）を駆動することができる。
ハイサイド半導体素子４１についても同様であり、ｖ相アーム回路４０のハイサイド半導体素子４１とローサイド半導体素子４２が交互にオンされる際において、ローサイド半導体素子４２がオンすることによりハイサイド半導体素子の駆動装置７０においてブートストラップコンデンサ７３が充電される。その後、ハイサイド半導体素子４１がオンする際にハイサイド半導体素子の駆動装置７０において充電されているブートストラップコンデンサ７３の電荷でハイサイド半導体素子４１（ＩＧＢＴ４３）を駆動することができる。
ハイサイド半導体素子５１についても同様であり、ｗ相アーム回路５０のハイサイド半導体素子５１とローサイド半導体素子５２が交互にオンされる際において、ローサイド半導体素子５２がオンすることによりハイサイド半導体素子の駆動装置８０においてブートストラップコンデンサ８３が充電される。その後、ハイサイド半導体素子５１がオンする際にハイサイド半導体素子の駆動装置８０において充電されているブートストラップコンデンサ８３の電荷でハイサイド半導体素子５１（ＩＧＢＴ５３）を駆動することができる。
次に、パワースイッチ２３０がオン操作されたタイミングで行われるコネクタ２１０の挿抜、即ち、コネクタ２１０を構成する一対の接続部２１１，２１２が差し込まれた状態なのか抜かれた状態なのかの判定処理について説明する。
図４に示すように、車載用インバータ２１にコネクタ２１０を介して高電圧電源２００が接続されている場合において、システムメインリレー２５０がオフ（開路）されている。パワースイッチ２３０のオンに伴いマイコン１１０はＤＣ／ＤＣコンバータ６６を起動して１２Ｖを１５Ｖにして送出させる。
これにより、内部電源６５からＤＣ／ＤＣコンバータ６６を介して図４に矢印のような経路で電流が流れ、平滑コンデンサ９０には、ブートストラップコンデンサ６３，７３，８３及びハイサイド半導体素子３１，４１，５１を介してリーク電流が供給される。また、コネクタ２１０を介して車両側のコンデンサ２４０にもリーク電流が供給される。
マイコン１１０は、電圧センサ１００によって検出された平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの変化によってコネクタ２１０の結合の有無であるコネクタ２１０の挿抜を判定する。
詳しくは、マイコン１１０は、内部電源６５からＤＣ／ＤＣコンバータ６６を介して平滑コンデンサ９０にリーク電流の供給が開始されてから、即ち、内部電源６５からＤＣ／ＤＣコンバータ６６を介した平滑コンデンサ９０への電流の供給が開始されてから、一定時間Ｔ１（後述する図７参照）が経過したときにおける、電圧センサ１００によって検出された平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値以上か否かによりコネクタ２１０の挿抜を判定する。
図５に示すように、コネクタ２１０がオープンしている場合において、パワースイッチ２３０のオン操作に伴いマイコン１１０はＤＣ／ＤＣコンバータ６６を起動して１２Ｖを１５Ｖにして送出すると、図５に矢印で示すように、平滑コンデンサ９０にのみ、ブートストラップコンデンサ６３，７３，８３及びハイサイド半導体素子３１，４１，５１を介してリーク電流が供給される。マイコン１１０は、電圧センサ１００によって検出された平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値以上か否かによりコネクタ２１０の挿抜を判定する。
マイコン１１０は、図６に示す処理を実行する。図６の処理は、パワースイッチ２３０のオン操作で起動される。
マイコン１１０はステップＳ１００で起動してステップＳ１０１で初期化処理し、ステップＳ１０２で車両ＥＣＵ２２０との通信によりシステムメインリレー２５０が開いていることを確認した上でステップＳ１０３で一定時間Ｔ１（図７参照）が経過すると、ステップＳ１０４で電圧センサ１００によって検出された平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値以上か否か判定し、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値以上であるとステップＳ１０５でコネクタ２１０がオープンと判定して車両ＥＣＵ２２０にその旨を通知する。車両ＥＣＵ２２０は、コネクタ２１０がオープンであると、警告を行う。例えば、警告灯を点灯させてその旨をユーザ（例えば運転者等の乗員）に知らせる。
マイコン１１０はステップＳ１００で起動してステップＳ１０１で初期化処理し、ステップＳ１０２で車両ＥＣＵ２２０との通信によりシステムメインリレー２５０が開いていることを確認した上でステップＳ１０３で一定時間Ｔ１（図７参照）が経過すると、ステップＳ１０４で電圧センサ１００によって検出された平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値以上か否か判定し、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値以上であるとステップＳ１０５でコネクタ２１０がオープンと判定して車両ＥＣＵ２２０にその旨を通知する。車両ＥＣＵ２２０は、コネクタ２１０がオープンであると、警告を行う。例えば、警告灯を点灯させてその旨をユーザ（例えば運転者等の乗員）に知らせる。
また、ステップＳ１０４において、電圧センサ１００によって検出された平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値未満であるとコネクタ２１０に抜けがなく正常であるとして通常のインバータ制御（ベクトル制御）が行われる。
図７において、横軸に時間をとり、縦軸に平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏをとっている。パワースイッチ２３０のオンから一定時間Ｔ１（例えば１秒）が経過したときの平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの検知によりコネクタ接続とコネクタオープンとを区別できる。
図８には、コネクタオープン時のブートストラップコンデンサ６３，７３，８３の静電容量Ｃ１（図５参照）と、平滑コンデンサ９０の静電容量Ｃ２（図５参照）と、の関係を示しており、並列接続されたブートストラップコンデンサ６３，７３，８３と、平滑コンデンサ９０とは、直列接続される。
これにより、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏは、ＤＣ／ＤＣコンバータ６６からの入力電圧をＶｉｎとすると、次のようになる。
Ｖｏ＝｛３・Ｃ１／（３・Ｃ１＋Ｃ２）｝・Ｖｉｎ
図９には、コネクタ接続時のブートストラップコンデンサ６３，７３，８３の静電容量Ｃ１（図４参照）と、平滑コンデンサ９０の静電容量Ｃ２（図４参照）と、車両側のコンデンサ２４０の静電容量Ｃ３（図４参照）と、の関係を示しており、並列接続されたブートストラップコンデンサ６３，７３，８３と、平滑コンデンサ９０とは直列接続されるとともに、平滑コンデンサ９０と車両側のコンデンサ２４０とは並列接続される。
Ｖｏ＝｛３・Ｃ１／（３・Ｃ１＋Ｃ２）｝・Ｖｉｎ
図９には、コネクタ接続時のブートストラップコンデンサ６３，７３，８３の静電容量Ｃ１（図４参照）と、平滑コンデンサ９０の静電容量Ｃ２（図４参照）と、車両側のコンデンサ２４０の静電容量Ｃ３（図４参照）と、の関係を示しており、並列接続されたブートストラップコンデンサ６３，７３，８３と、平滑コンデンサ９０とは直列接続されるとともに、平滑コンデンサ９０と車両側のコンデンサ２４０とは並列接続される。
これにより、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏは、ＤＣ／ＤＣコンバータ６６からの入力電圧をＶｉｎとすると、次のようになる。
Ｖｏ＝｛３・Ｃ１／（３・Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）｝・Ｖｉｎ
このように、高電圧コネクタの脱着を確認するための回路を追加することなく、また、電流センサを使用することなく高電圧コネクタ２１０の脱着を確認することができる。
Ｖｏ＝｛３・Ｃ１／（３・Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）｝・Ｖｉｎ
このように、高電圧コネクタの脱着を確認するための回路を追加することなく、また、電流センサを使用することなく高電圧コネクタ２１０の脱着を確認することができる。
つまり、図８、図９でのグランドと入力電圧Ｖｉｎとの間における平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏをモニタして、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが、接続される静電容量によって変化することを利用することにより、コネクタの挿抜を判定するための専用のセンサ等が不要になる。
詳しくは、図４、図５に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ６６の出力端子（１５Ｖ）→ブートストラップコンデンサ６３，７３，８３→ハイサイド半導体素子３１，４１，５１のダイオード３４，４４，５４の経由で、フィルタ用の平滑コンデンサ９０に充電する際に、コネクタオープン時は、内部電源６５のＤＣ／ＤＣコンバータ６６を介したリーク電流によって平滑コンデンサ９０に充電される。このときの挙動がコネクタ接続時とは異なることを利用して判定できる。
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）車載用インバータ２１の制御装置２２の構成として、電動コンプレッサ１０のモータ２０を制御する車載用インバータ２１が電源としての高電圧電源２００に対しコネクタ２１０を介して接続されている。制御装置２２は、ハイサイド半導体素子３１，４１，５１及びローサイド半導体素子３２，４２，５２を有するアーム回路３０，４０，５０の駆動に用いられる半導体素子の駆動装置６０，７０，８０を有する。駆動装置６０，７０，８０は、ハイサイド半導体素子３１，４１，５１を駆動するハイサイド駆動回路６１，７１，８１と、ローサイド半導体素子３２，４２，５２を駆動するローサイド駆動回路６２，７２，８２と、ハイサイド半導体素子３１，４１，５１のゲート駆動用のブートストラップコンデンサ６３，７３，８３と、を有する。車載用インバータ２１は平滑コンデンサ９０を有し、平滑コンデンサ９０は、制御装置２２が有する内部電源６５によりブートストラップコンデンサ６３，７３，８３及びハイサイド半導体素子３１，４１，５１を介してリーク電流が供給される。制御装置２２は、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏを検出する電圧センサ１００と、電圧センサ１００によって検出された平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの変化によってコネクタ２１０の挿抜を判定する挿抜判定部としてのマイコン１１０と、を備える。よって、電流検出手段と負荷抵抗を用いることなく簡単な構成にて高電圧電源２００に接続するコネクタ２１０の挿抜を判定することができる。
（１）車載用インバータ２１の制御装置２２の構成として、電動コンプレッサ１０のモータ２０を制御する車載用インバータ２１が電源としての高電圧電源２００に対しコネクタ２１０を介して接続されている。制御装置２２は、ハイサイド半導体素子３１，４１，５１及びローサイド半導体素子３２，４２，５２を有するアーム回路３０，４０，５０の駆動に用いられる半導体素子の駆動装置６０，７０，８０を有する。駆動装置６０，７０，８０は、ハイサイド半導体素子３１，４１，５１を駆動するハイサイド駆動回路６１，７１，８１と、ローサイド半導体素子３２，４２，５２を駆動するローサイド駆動回路６２，７２，８２と、ハイサイド半導体素子３１，４１，５１のゲート駆動用のブートストラップコンデンサ６３，７３，８３と、を有する。車載用インバータ２１は平滑コンデンサ９０を有し、平滑コンデンサ９０は、制御装置２２が有する内部電源６５によりブートストラップコンデンサ６３，７３，８３及びハイサイド半導体素子３１，４１，５１を介してリーク電流が供給される。制御装置２２は、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏを検出する電圧センサ１００と、電圧センサ１００によって検出された平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの変化によってコネクタ２１０の挿抜を判定する挿抜判定部としてのマイコン１１０と、を備える。よって、電流検出手段と負荷抵抗を用いることなく簡単な構成にて高電圧電源２００に接続するコネクタ２１０の挿抜を判定することができる。
（２）挿抜判定部としてのマイコン１１０は、内部電源６５からＤＣ／ＤＣコンバータ６６を介して平滑コンデンサ９０にリーク電流の供給が開始されてから一定時間Ｔ１が経過したときにおける、電圧センサ１００によって検出された平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値以上か否かによりコネクタ２１０の挿抜を判定する。よって、容易にコネクタ２１０の挿抜を判定することができる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 上記実施形態では図７に示すように内部電源６５から平滑コンデンサ９０にリーク電流の供給が開始されてから一定時間が経過したときにおける平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値以上か否かでコネクタ２１０の挿抜を判定した。これに代わり、内部電源６５からＤＣ／ＤＣコンバータ６６を介してリーク電流が平滑コンデンサ９０に供給されることによる図７に示すように平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの上昇の際の傾きθの大きさが閾値以上か否かでコネクタ２１０の挿抜を判定してもよい。つまり、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの上昇の際の傾きθが閾値よりも小さければ正常であり、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの上昇の際の傾きθが閾値よりも大きいと抜けが発生したと判定する。
○ 上記実施形態では図７に示すように内部電源６５から平滑コンデンサ９０にリーク電流の供給が開始されてから一定時間が経過したときにおける平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値以上か否かでコネクタ２１０の挿抜を判定した。これに代わり、内部電源６５からＤＣ／ＤＣコンバータ６６を介してリーク電流が平滑コンデンサ９０に供給されることによる図７に示すように平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの上昇の際の傾きθの大きさが閾値以上か否かでコネクタ２１０の挿抜を判定してもよい。つまり、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの上昇の際の傾きθが閾値よりも小さければ正常であり、平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの上昇の際の傾きθが閾値よりも大きいと抜けが発生したと判定する。
内部電源６５から平滑コンデンサ９０にリーク電流の供給が開始されてから一定時間が経過したときにおける平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値以上か否かでコネクタ２１０の挿抜を判定する場合と、内部電源６５からリーク電流が平滑コンデンサ９０に供給されることによる平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの上昇の際の傾きθの大きさが閾値以上か否かでコネクタ２１０の挿抜を判定する場合とを対比する。内部電源６５から平滑コンデンサ９０にリーク電流の供給が開始されてから一定時間が経過したときにおける平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏが閾値以上か否かでコネクタ２１０の挿抜を判定する場合においては、判定のための処理負荷を軽くでき、容易に判定することができる。内部電源６５からリーク電流が平滑コンデンサ９０に供給されることによる平滑コンデンサ９０の両端電圧Ｖｏの上昇の際の傾きθの大きさが閾値以上か否かでコネクタ２１０の挿抜を判定する場合においては、短時間にコネクタ２１０の挿抜を判定することができる。
○ ハイサイド半導体素子及びローサイド半導体素子は、ＩＧＢＴと、ＩＧＢＴに対し逆並列接続されたダイオードで構成したが、これに代わり、ハイサイド半導体素子及びローサイド半導体素子は、例えば、ＭＯＳトランジスタと寄生ダイオードで構成してもよい。この場合には、ＭＯＳトランジスタのソースにブートストラップコンデンサが接続されることになる。
１０…電動コンプレッサ、２０…モータ、２１…車載用インバータ、２２…制御装置、３０，４０，５０…アーム回路、３１，４１，５１…ハイサイド半導体素子、３２，４２，５２…ローサイド半導体素子、６０，７０，８０…半導体素子の駆動装置、６１，７１，８１…ハイサイド駆動回路、６２，７２，８２…ローサイド駆動回路、６３，７３，８３…ブートストラップコンデンサ、６５…内部電源、９０…平滑コンデンサ、１００…電圧センサ、１１０…マイコン、２００…高電圧電源、２１０…コネクタ、Ｔ１…一定時間、Ｖｏ…平滑コンデンサの両端電圧。
Claims (2)
- 電動コンプレッサのモータを制御する車載用インバータが電源に対しコネクタを介して接続された車載用インバータの制御装置であって、
前記制御装置は、ハイサイド半導体素子及びローサイド半導体素子を有するアーム回路の駆動に用いられる半導体素子の駆動装置を有し、
前記駆動装置は、前記ハイサイド半導体素子を駆動するハイサイド駆動回路と、前記ローサイド半導体素子を駆動するローサイド駆動回路と、前記ハイサイド半導体素子のゲート駆動用のブートストラップコンデンサと、を有し、
前記車載用インバータは平滑コンデンサを有し、
前記平滑コンデンサは、前記制御装置が有する内部電源により前記ブートストラップコンデンサ及び前記ハイサイド半導体素子を介してリーク電流が供給され、
前記制御装置は、前記平滑コンデンサの両端電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部によって検出された前記平滑コンデンサの両端電圧の変化によって前記コネクタの挿抜を判定する挿抜判定部と、を備えたことを特徴とする車載用インバータの制御装置。 - 前記挿抜判定部は、前記内部電源から前記平滑コンデンサに前記リーク電流の供給が開始されてから一定時間が経過したときにおける、前記電圧検出部によって検出された前記平滑コンデンサの両端電圧が閾値以上か否かにより前記コネクタの挿抜を判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の車載用インバータの制御装置。
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