JP6981316B2

JP6981316B2 - 車載用電動圧縮機

Info

Publication number: JP6981316B2
Application number: JP2018046522A
Authority: JP
Inventors: 隆川島; 一記名嶋
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2021-12-15
Anticipated expiration: 2038-03-14
Also published as: CN110273826B; JP2019161885A; KR20190108486A; CN110273826A; DE102019106249A1; US10989195B2; US20190285069A1; KR102177592B1

Description

本発明は、車載用電動圧縮機に関する。

車載用電動圧縮機は、流体を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動させる電動モータと、を備えている。さらに、車載用電動圧縮機は、例えば特許文献１に開示されているように、電動モータを駆動させるインバータ装置を備えている。インバータ装置は、電動モータを駆動させるためにスイッチング動作を行うスイッチング素子と、スイッチング素子に対して並列に接続されたダイオードと、を有している。そして、インバータ装置は、スイッチング素子がスイッチング動作を行うことにより、車両のバッテリからの直流電圧を交流電圧に変換する。このようにして得られた交流電圧が駆動電圧として電動モータに印加されることにより、電動モータの駆動が制御される。

特開２０１７−１８０２１１号公報

ところで、車載用電動圧縮機は、車両のバッテリから電力が供給されているため、バッテリからの入力電圧の影響を受ける。車両のバッテリの電圧は車両の状況により変動するため、バッテリから車載用電動圧縮機に入力される入力電圧が低下する場合がある。バッテリからの入力電圧が低下した場合に、高回転で運転している電動モータを停止させると、電動モータの逆起電力の電圧（逆起電圧）がバッテリからの入力電圧を超え、電動モータから車両のバッテリへインバータ装置を介して回生電流が流れてしまう。具体的には、電動モータの停止中は、スイッチング素子のスイッチング動作が行われていないことから、電動モータからの回生電流は、ダイオードを介してバッテリへ流れる。そして、電動モータの逆起電圧が大きい場合は、ダイオードに過剰に回生電流が流れ、ダイオードの温度がダイオードのジャンクション温度を超えると、ダイオードが破壊されてしまう。

そこで、例えば、バッテリからの入力電圧に応じて電動モータの最高回転数を制限することが考えられる。しかし、この場合、車両のバッテリから車載用電動圧縮機に供給される電力に余裕がある状況においても、バッテリからの入力電圧に応じて電動モータの最高回転数を制限してしまうため、車載用電動圧縮機の運転領域が狭くなってしまうといった問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、運転領域を拡大しつつも、バッテリからの入力電圧が低下した場合に、高回転で運転している電動モータの停止によるダイオードの破壊を回避することができる車載用電動圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決する車載用電動圧縮機は、流体を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を駆動させる電動モータと、前記電動モータを駆動させるインバータ装置と、を備え、前記インバータ装置は、前記電動モータを駆動させるためにスイッチング動作を行うことにより、バッテリからの直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング素子と、前記スイッチング素子に対して並列に接続されたダイオードと、を有する車載用電動圧縮機であって、前記電動モータが停止して前記電動モータの逆起電圧が前記バッテリからの入力電圧を超え、前記電動モータから前記ダイオードを介して前記バッテリへ流れる回生電流、前記ダイオードのオン電圧、及び前記ダイオードの熱抵抗に基づいて、前記ダイオードの上昇温度を推定する上昇温度推定部と、前記電動モータが停止して前記ダイオードに前記回生電流が流れたとしても、前記ダイオードの温度が前記ダイオードのジャンクション温度を超えないように、前記上昇温度推定部から推定された前記ダイオードの上昇温度に基づいて、前記電動モータの回転数制限値を設定し、前記電動モータの回転数が前記回転数制限値を超えないように前記電動モータの回転数を制限する回転数制御部と、を備えた。

これによれば、回転数制御部は、ダイオードの破壊を回避するために、上昇温度推定部から推定されたダイオードの上昇温度に基づいて、電動モータの回転数制限値を設定し、電動モータの回転数が回転数制限値を超えないように電動モータの回転数を制限する。よって、ダイオードの破壊を回避するために、例えば、バッテリからの入力電圧に応じて電動モータの最高回転数を制限する場合、バッテリから車載用電動圧縮機に供給される電力に余裕がある状況においても、バッテリからの入力電圧に応じて電動モータの最高回転数を制限してしまうといった問題を回避することができる。したがって、車載用電動圧縮機の運転領域を拡大しつつも、バッテリからの入力電圧が低下した場合に、高回転で運転している電動モータの停止によるダイオードの破壊を回避することができる。

上記車載用電動圧縮機において、前記ダイオードの温度を推定する温度推定部を備え、前記回転数制御部は、前記温度推定部により推定された前記ダイオードの温度が、前記ジャンクション温度よりも低い温度である所定温度よりも低い場合に、前記回転数制限値を増大させ、前記温度推定部により推定された前記ダイオードの温度が、前記所定温度よりも高い場合に、前記回転数制限値を減少させるとよい。

これによれば、温度推定部によって推定されるダイオードの温度に基づいて、回転数制限値を変更することができる。例えば、ダイオードの温度が、ジャンクション温度よりも低い温度である所定温度よりも低い場合、ダイオードの温度がダイオードのジャンクション温度に対して余裕があるため、回転数制御部は、電動モータの回転数制限値を増大させることにより、車載用電動圧縮機の運転領域をさらに拡大させることができる。一方、ダイオードの温度が、ジャンクション温度よりも低い温度である所定温度よりも高い場合、ダイオードの温度がダイオードのジャンクション温度に対してあまり余裕が無いため、回転数制御部が、電動モータの回転数制限値を減少させることにより、ダイオードの破壊が回避し易くなる。

この発明によれば、運転領域を拡大しつつも、バッテリからの入力電圧が低下した場合に、高回転で運転している電動モータの停止によるダイオードの破壊を回避することができる。

実施形態における車載用電動圧縮機を示す断面図。車載用電動圧縮機の電気的構成を示す回路図。回生電流によるダイオードの温度の変化を示すグラフ。電動モータの電流の変化を示すグラフ。別の実施形態における車載用電動圧縮機の電気的構成を示す回路図。

以下、車載用電動圧縮機を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。本実施形態の車載用電動圧縮機は、例えば、車両空調装置に用いられる。
図１に示すように、車載用電動圧縮機１０のハウジング１１内には、流体である冷媒を圧縮する圧縮部１２と、圧縮部１２を駆動させる電動モータ１３とが収容されている。圧縮部１２は、例えば、ハウジング１１内に固定された図示しない固定スクロールと、固定スクロールに対向配置される図示しない可動スクロールとから構成されるスクロール式である。なお、圧縮部１２は、スクロール式に限らず、例えば、ピストン式やベーン式等であってもよい。

ハウジング１１には、吸入口１１ａ及び吐出口１１ｂが形成されている。また、ハウジング１１内には、回転軸１４が収容されている。回転軸１４は、ハウジング１１に回転可能に支持されている。電動モータ１３は、回転軸１４に固定されて回転軸１４と一体的に回転するロータ１３ａと、ハウジング１１の内周面に固定されるとともにロータ１３ａを取り囲むステータ１３ｂとから構成されている。ステータ１３ｂのティースには、コイル１５が捲回されている。そして、コイル１５に電力が供給されることによりロータ１３ａ及び回転軸１４が回転する。

吸入口１１ａには外部冷媒回路１７の一端が接続されている。吐出口１１ｂには外部冷媒回路１７の他端が接続されている。そして、外部冷媒回路１７から吸入口１１ａを介してハウジング１１内に冷媒が吸入され、ハウジング１１内に吸入された冷媒は、圧縮部１２によって圧縮される。そして、圧縮部１２によって圧縮された冷媒は、吐出口１１ｂを介して外部冷媒回路１７に吐出され、外部冷媒回路１７の熱交換器や膨張弁を経て、吸入口１１ａを介してハウジング１１内に還流される。車載用電動圧縮機１０及び外部冷媒回路１７は、車両空調装置１８を構成している。

ハウジング１１の底壁１１ｃには、インバータカバー１９が取り付けられている。インバータカバー１９とハウジング１１の底壁１１ｃとによって区画される空間には、電動モータ１３を駆動させるインバータ装置２０が収容されている。圧縮部１２、電動モータ１３、及びインバータ装置２０は、この順で、回転軸１４の回転軸線方向に並設されている。

図２に示すように、電動モータ１３のコイル１５は、ｕ相コイル１５ｕ、ｖ相コイル１５ｖ、及びｗ相コイル１５ｗを有する三相構造になっている。本実施形態において、ｕ相コイル１５ｕ、ｖ相コイル１５ｖ、及びｗ相コイル１５ｗは、Ｙ結線されている。

インバータ装置２０は、複数のスイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２を有している。複数のスイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２は、電動モータ１３を駆動させるためにスイッチング動作を行う。複数のスイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２は、ＩＧＢＴ（パワースイッチング素子）である。複数のスイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２には、ダイオードＤｕ１，Ｄｕ２，Ｄｖ１，Ｄｖ２，Ｄｗ１，Ｄｗ２がそれぞれ接続されている。ダイオードＤｕ１，Ｄｕ２，Ｄｖ１，Ｄｖ２，Ｄｗ１，Ｄｗ２は、スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２に対して並列に接続されている。なお、以下の説明において、「ダイオードＤｕ１，Ｄｕ２，Ｄｖ１，Ｄｖ２，Ｄｗ１，Ｄｗ２」を、「ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２」と記載することもある。

各スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２、各スイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２、及び各スイッチング素子Ｑｗ１，Ｑｗ２はそれぞれ直列に接続されている。各スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２のゲートは、制御装置４０に電気的に接続されている。各スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｖ１，Ｑｗ１のコレクタは、車両のバッテリ３０の正極に電気的に接続されている。各スイッチング素子Ｑｕ２，Ｑｖ２，Ｑｗ２のエミッタは、バッテリ３０の負極に電気的に接続されている。各スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｖ１，Ｑｗ１のエミッタ及び各スイッチング素子Ｑｕ２，Ｑｖ２，Ｑｗ２のコレクタは、それぞれ直列に接続された中間点からｕ相コイル１５ｕ、ｖ相コイル１５ｖ、及びｗ相コイル１５ｗにそれぞれ電気的に接続されている。

また、インバータ装置２０は、バッテリ３０に対して並列に接続されたコンデンサ３１を有している。コンデンサ３１は、例えば、フィルムコンデンサや電解コンデンサで構成されている。

制御装置４０は、電動モータ１３の駆動電圧をパルス幅変調により制御する。具体的には、制御装置４０は、搬送波信号と呼ばれる高周波の三角波信号と、電圧を指示するための電圧指令信号とによってＰＷＭ信号を生成する。そして、制御装置４０は、生成したＰＷＭ信号を用いて各スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２のオンオフ制御を行う。これにより、バッテリ３０からの直流電圧が交流電圧に変換される。したがって、各スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２は、スイッチング動作を行うことにより、バッテリ３０からの直流電圧を交流電圧に変換する。そして、変換された交流電圧が駆動電圧として電動モータ１３に印加されることにより、電動モータ１３の駆動が制御される。

また、制御装置４０は、ＰＷＭ信号を制御することにより、各スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２のオンオフのデューティ比を可変制御する。これにより、電動モータ１３の回転数が制御される。制御装置４０は、空調ＥＣＵ４１と電気的に接続されており、空調ＥＣＵ４１から電動モータ１３の目標回転数に関する情報を受信すると、その目標回転数で電動モータ１３を回転させる。

車載用電動圧縮機１０は、バッテリ３０からの入力電圧を検出する入力電圧検出器３２を備えている。入力電圧検出器３２は、制御装置４０と電気的に接続されており、検出した検出結果を制御装置４０に送信する。

また、車載用電動圧縮機１０は、電動モータ１３の回転数を検出する回転数検出器３３を備えている。回転数検出器３３は、制御装置４０と電気的に接続されており、検出した検出結果を制御装置４０に送信する。

制御装置４０には、電動モータ１３が停止して電動モータ１３の逆起電力の電圧（逆起電圧）がバッテリ３０からの入力電圧を超えることにより、電動モータ１３から各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２を介してバッテリ３０へ流れる回生電流と、電動モータ１３の回転数との関係を示すマップが予め記憶されている。そして、制御装置４０は、回転数検出器３３により検出された電動モータ１３の回転数に基づいて、電動モータ１３から各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２を介してバッテリ３０へ流れる回生電流を算出可能である。

また、制御装置４０には、電動モータ１３から各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２を介してバッテリ３０へ流れる回生電流、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のオン電圧、及び各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の熱抵抗を用いて各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の上昇温度を算出する算出プログラムが予め記憶されている。

ここで、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のオン電圧、及び各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の熱抵抗は、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の特性により予め決められている固定値である。各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のオン電圧とは、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のアノードとカソードとの間の電圧である。各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のオン電圧、及び各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の熱抵抗は、制御装置４０に予め記憶されている。

よって、制御装置４０は、電動モータ１３が停止して電動モータ１３の逆起電圧がバッテリ３０からの入力電圧を超え、電動モータ１３から各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２を介してバッテリ３０へ流れる回生電流、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のオン電圧、及び各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の熱抵抗に基づいて、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の上昇温度を推定する上昇温度推定部として機能する。

また、制御装置４０は、算出される各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の上昇温度と、電動モータ１３の回転数制限値との関係を示すマップが予め記憶されている。さらに、制御装置４０には、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のジャンクション温度が予め記憶されている。そして、制御装置４０は、電動モータ１３の回転数が、設定された回転数制限値を超えないように電動モータ１３の回転数を制限する。よって、制御装置４０は、算出された各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の上昇温度に基づいて、電動モータ１３の回転数制限値を設定し、電動モータ１３の回転数が回転数制限値を超えないように電動モータ１３の回転数を制限する回転数制御部としても機能する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
制御装置４０は、電動モータ１３から各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２を介してバッテリ３０へ流れる回生電流、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のオン電圧、及び各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の熱抵抗に基づいて、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の上昇温度を算出する。

そして、制御装置４０は、電動モータ１３が停止して各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２に回生電流が流れたとしても、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度が各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のジャンクション温度を超えないように、算出した各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の上昇温度に基づいて、電動モータ１３の回転数制限値を設定する。さらに、制御装置４０は、電動モータ１３の回転数が、設定された回転数制限値を超えないように電動モータ１３の回転数を制限する。

車載用電動圧縮機１０は、車両のバッテリ３０から電力が供給されているため、バッテリ３０からの入力電圧の影響を受ける。バッテリ３０の電圧は車両の状況により変動するため、バッテリ３０から車載用電動圧縮機１０に入力される入力電圧が低下する場合がある。バッテリ３０からの入力電圧が低下した場合に、高回転で運転している電動モータ１３を停止させると、電動モータ１３の逆起電力の電圧（逆起電圧）がバッテリ３０からの入力電圧を超え、電動モータ１３からバッテリ３０へインバータ装置２０を介して回生電流が流れる。具体的には、電動モータ１３の停止中は、各スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２のスイッチング動作が行われていないことから、電動モータ１３からの回生電流は、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２を介してバッテリ３０へ流れる。

図３では、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２に回生電流が流れることによる各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度の変化を示している。図３に示すように、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２に回生電流が流れると、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度は急激に上昇する。

このとき、制御装置４０は、電動モータ１３が停止して各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２に回生電流が流れたとしても、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度が各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のジャンクション温度を超えないように、算出した各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の上昇温度に基づいて、電動モータ１３の回転数制限値を設定し、電動モータ１３の回転数が、設定された回転数制限値を超えないように電動モータ１３の回転数を制限する。このため、図３に示すように、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２に回生電流が流れて、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度が急激に上昇しても、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２は、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のジャンクション温度を超えることはない。

図４に示すように、電動モータ１３の停止後、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２に流れる回生電流は徐々に小さくなっていく。これにより、図３に示すように、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度も徐々に下がっていく。よって、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の破壊が回避される。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）制御装置４０は、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の破壊を回避するために、算出した各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の上昇温度に基づいて、電動モータ１３の回転数制限値を設定する。そして、制御装置４０は、電動モータ１３の回転数が回転数制限値を超えないように電動モータ１３の回転数を制限する。よって、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の破壊を回避するために、例えば、バッテリ３０からの入力電圧に応じて電動モータ１３の最高回転数を制限する場合、バッテリ３０から車載用電動圧縮機１０に供給される電力に余裕がある状況においても、バッテリ３０からの入力電圧に応じて電動モータ１３の最高回転数を制限してしまうといった問題を回避することができる。したがって、車載用電動圧縮機１０の運転領域を拡大しつつも、バッテリ３０からの入力電圧が低下した場合に、高回転で運転している電動モータ１３の停止による各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の破壊を回避することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図５に示すように、車載用電動圧縮機１０は、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度を検出する温度検出器３４を備えていてもよい。温度検出器３４は、制御装置４０と電気的に接続されており、検出した検出結果を制御装置４０に送信する。よって、温度検出器３４は、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度を推定する温度推定部として機能する。

そして、制御装置４０は、温度検出器３４により検出された各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度が、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のジャンクション温度よりも低い温度である所定温度よりも低い場合に、電動モータ１３の回転数制限値を増大させる。また、制御装置４０は、温度検出器３４により検出された各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度が、所定温度よりも高い場合に、電動モータ１３の回転数制限値を減少させる。

これによれば、温度検出器３４によって検出される各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度に基づいて、電動モータ１３の回転数制限値を変更することができる。例えば、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度が、所定温度よりも低い場合、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度が各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のジャンクション温度に対して余裕があるため、制御装置４０は、電動モータ１３の回転数制限値を増大させることにより、車載用電動圧縮機１０の運転領域をさらに拡大させることができる。一方、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度が、所定温度よりも高い場合、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度が各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２のジャンクション温度に対してあまり余裕が無いため、制御装置４０が、電動モータ１３の回転数制限値を減少させることにより、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の破壊が回避し易くなる。

○ 図５に示す実施形態において、温度検出器３４が、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の周辺の温度を検出し、制御装置４０が、温度検出器３４により検出された温度に基づいて、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度を推定するようにしてもよい。この場合、制御装置４０及び温度検出器３４は、各ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２の温度を推定する温度推定部として機能する。

○ 実施形態において、車載用電動圧縮機１０は、例えば、インバータ装置２０が、ハウジング１１に対して回転軸１４の径方向外側に配置されている構成であってもよい。要は、圧縮部１２、電動モータ１３、及びインバータ装置２０が、この順で、回転軸１４の回転軸線方向に並設されていなくてもよい。

○ 実施形態において、車載用電動圧縮機１０は、車両空調装置１８を構成していたが、これに限らず、例えば、車載用電動圧縮機１０は、燃料電池車に搭載されており、燃料電池に供給される流体としての空気を圧縮部１２により圧縮するものであってもよい。

○ 実施形態において、車載用電動圧縮機１０は、電動モータ１３の回転数を検出する回転数検出器３３を備え、回転数検出器３３により検出した検出結果を制御装置４０に送信していたが、回転数検出器３３を備えずに、電動モータ１３の回転数を推定してもよい。電動モータ１３の回転数を推定するものとしては、例えば、電動モータ１３の位置を推定する位置センサレス制御を行い、電動モータ１３の回転子の現在の位置と前の周期の位置との位置偏差の積算から回転数を推定し、推定した回転数を制御装置４０に送信してもよい。

Ｄｕ１，Ｄｕ２，Ｄｖ１，Ｄｖ２，Ｄｗ１，Ｄｗ２…ダイオード、Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２…スイッチング素子、１０…車載用電動圧縮機、１２…圧縮部、１３…電動モータ、２０…インバータ装置、３０…バッテリ、３４…温度推定部として機能する温度検出器、４０…上昇温度推定部及び回転数制御部として機能する制御装置。

Claims

流体を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部を駆動させる電動モータと、
前記電動モータを駆動させるインバータ装置と、を備え、
前記インバータ装置は、
前記電動モータを駆動させるためにスイッチング動作を行うことにより、バッテリからの直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に対して並列に接続されたダイオードと、を有する車載用電動圧縮機であって、
前記電動モータが停止して前記電動モータの逆起電圧が前記バッテリからの入力電圧を超え、前記電動モータから前記ダイオードを介して前記バッテリへ流れる回生電流、前記ダイオードのオン電圧、及び前記ダイオードの熱抵抗に基づいて、前記ダイオードの上昇温度を推定する上昇温度推定部と、
前記電動モータが停止して前記ダイオードに前記回生電流が流れたとしても、前記ダイオードの温度が前記ダイオードのジャンクション温度を超えないように、前記上昇温度推定部から推定された前記ダイオードの上昇温度に基づいて、前記電動モータの回転数制限値を設定し、前記電動モータの回転数が前記回転数制限値を超えないように前記電動モータの回転数を制限する回転数制御部と、を備えたことを特徴とする車載用電動圧縮機。
前記ダイオードの温度を推定する温度推定部を備え、
前記回転数制御部は、
前記温度推定部により推定された前記ダイオードの温度が、前記ジャンクション温度よりも低い温度である所定温度よりも低い場合に、前記回転数制限値を増大させ、
前記温度推定部により推定された前記ダイオードの温度が、前記所定温度よりも高い場合に、前記回転数制限値を減少させることを特徴とする請求項１に記載の車載用電動圧縮機。