特許 7391605 制御装置、電動圧縮機、リップル電圧異常の原因判別方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-27

(45)【発行日】2023-12-05

(54)【発明の名称】制御装置、電動圧縮機、リップル電圧異常の原因判別方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/024 20160101AFI20231128BHJP

【ＦＩ】

H02P29/024

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019193695

(22)【出願日】2019-10-24

(65)【公開番号】P2021069207

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2022-09-14

(73)【特許権者】

【識別番号】516299338

【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】服部 誠

(72)【発明者】

【氏名】川島 豊久

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 恭平

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２１２８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０９４９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２４０４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０００２０１３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２９／０２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動圧縮機の制御装置であって、
リップル電圧を検出する検出部と、
前記リップル電圧の値に基づいて、前記リップル電圧が異常かどうかを判定する判定部と、
前記判定部が前記リップル電圧を異常と判定すると、前記電動圧縮機が原因で発生するリップル電圧を抑制するように前記電動圧縮機を制御する制御部と、
当該制御後に前記検出部が検出する前記リップル電圧の推移に基づいて、前記異常の原因が前記電動圧縮機か、それ以外の外部機器かを判別する原因判別部と、
を備える制御装置。

【請求項2】

前記判定部が前記リップル電圧を異常と判定すると、前記制御部は前記電動圧縮機が備えるモータの回転数を低下させ、
前記原因判別部は、前記回転数を低下させる前後での前記リップル電圧の値の低下度が所定の第１閾値以上の場合に前記原因が前記電動圧縮機と判別し、前記低下度が前記第１閾値未満の場合に前記原因が前記外部機器であると判別する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記判定部が前記リップル電圧を異常と判定すると、前記制御部は前記電動圧縮機が備えるモータの回転数を低下させ、
前記原因判別部は、前記回転数を低下させた後の前記リップル電圧の値が所定の第２閾値以上の場合に前記原因が前記外部機器と判別し、前記リップル電圧の値が前記第２閾値未満の場合に前記原因が前記電動圧縮機であると判別する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項4】

前記原因判別部によって前記原因が前記外部機器と判別された場合、
前記制御部が、前記モータの回転数を低下前の前記回転数に回復させる、
請求項２から請求項３の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項5】

前記原因判別部によって前記原因が前記電動圧縮機と判別された場合、
前記制御部が、前記モータの回転数を低下後の前記回転数に維持する、
請求項２から請求項４の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項6】

前記原因判別部によって前記原因が前記電動圧縮機と判別された場合、
前記制御部が、前記リップル電圧の値を所定の閾値以下に制御しつつ、前記モータの回転数を低下前の前記回転数に向けて上昇させる、
請求項２から請求項４の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項7】

前記原因を記憶装置に記録する記録部、をさらに備え、
前記記録部は、前記原因判別部によって前記原因が前記外部機器と判別された場合、前記外部機器を原因とする前記リップル電圧の異常が検出されたことを記録する、
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項8】

車両機器と電気回路を通じて接続された、車両空調機が備える電動圧縮機の制御装置であって、
リップル電圧を検出する検出部と、
前記リップル電圧の値に基づいて、前記リップル電圧が異常かどうかを判定する判定部と、
前記電動圧縮機の制御結果に基づいて、前記異常の原因が前記電動圧縮機か、前記車両機器かを判別する原因判別部と、
を備える制御装置。

【請求項9】

請求項１から請求項８の何れか１項に記載の制御装置を備える、電動圧縮機。

【請求項10】

制御装置が、
リップル電圧を検出し、
前記リップル電圧の値に基づいて、前記リップル電圧が異常かどうかを判定し、
前記判定において前記リップル電圧が異常と判定されると、制御対象機器が原因で発生するリップル電圧が抑制されるように前記制御対象機器を制御し、
当該制御後に検出される前記リップル電圧の推移に基づいて、前記異常の原因が前記制御対象機器かそれ以外の機器かを判別する、
リップル電圧異常の原因判別方法。

【請求項11】

コンピュータを、
リップル電圧を検出する手段、
前記リップル電圧の値に基づいて、前記リップル電圧が異常かどうかを判定する手段、
前記判定する手段によって前記リップル電圧が異常と判定されると、所定の機器が原因で発生するリップル電圧が抑制されるように前記機器を制御する手段、
当該制御後に前記検出する手段によって検出される前記リップル電圧の推移に基づいて、前記異常の原因が前記機器かそれ以外の機器かを判別する手段、
として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御装置、電動圧縮機、リップル電圧異常の原因判別方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載されたカーエアコンの構成要素の１つに電動圧縮機がある。電動圧縮機を駆動する駆動回路では、所定の周期で振動するリップル電圧が発生する。リップル電圧が大きくなると共振が生じ、過大な電流が流れる。電動圧縮機は、高圧のバッテリを電源として駆動する。このバッテリには、カーエアコンの他に車両側の負荷が接続されることがある。

【0003】

特許文献１には、車両用交流発電機のリップル電圧を検出し、リップル電圧の最大値と最小値の差が所定値を超えると、交流発電機が故障していると判断する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－１３５３９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

リップル電圧による共振による過大な電流から機器を保護するためには、電動圧縮機のモータを停止する制御が考えられる。しかし、バッテリに車両側の負荷が接続されている場合、車両側の負荷によって、リップル電圧が発生する可能性がある。リップル電圧による共振に対処するためには、問題となるリップル電圧の発生源を切り分ける必要がある。

【0006】

本開示は、上記課題を解決することができる制御装置、電動圧縮機、リップル電圧異常の原因判別方法及びプログラムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の制御装置は、電動圧縮機の制御装置であって、リップル電圧を検出する検出部と、前記リップル電圧の値に基づいて、前記リップル電圧が異常かどうかを判定する判定部と、前記判定部が前記リップル電圧を異常と判定すると、前記電動圧縮機が原因で発生するリップル電圧を抑制するように前記電動圧縮機を制御する制御部と、当該制御後に前記検出部が検出する前記リップル電圧の推移に基づいて、前記異常の原因が前記電動圧縮機か、それ以外の外部機器かを判別する原因判別部と、を備える。
また、他の態様によれば本開示の制御装置は、車両機器と電気回路を通じて接続された、車両空調機が備える電動圧縮機の制御装置であって、リップル電圧を検出する検出部と、前記リップル電圧の値に基づいて、前記リップル電圧が異常かどうかを判定する判定部と、前記電動圧縮機の制御結果に基づいて、前記異常の原因が前記電動圧縮機か、前記車両機器かを判別する原因判別部と、を備える。

【0008】

また、本開示の電動圧縮機は、上記の制御装置を備える。

【0009】

また、本開示のリップル電圧異常の原因判別方法では、制御装置が、リップル電圧を検出し、前記リップル電圧の値に基づいて、前記リップル電圧が異常かどうかを判定し、前記判定において前記リップル電圧が異常と判定されると、制御対象機器が原因で発生するリップル電圧が抑制されるように前記制御対象機器を制御し、当該制御後に検出される前記リップル電圧の推移に基づいて、前記異常の原因が前記制御対象機器かそれ以外の機器かを判別する。

【0010】

また、本開示のプログラムは、コンピュータを、リップル電圧を検出する手段、前記リップル電圧の値に基づいて、前記リップル電圧が異常かどうかを判定する手段、前記判定する手段によって前記リップル電圧が異常と判定されると、所定の機器が原因で発生するリップル電圧が抑制されるように前記機器を制御する手段、当該制御後に前記検出する手段によって検出される前記リップル電圧の推移に基づいて、前記異常の原因が前記機器かそれ以外の機器かを判別する手段、として機能させる。

【発明の効果】

【0011】

上述の制御装置、電動圧縮機、リップル電圧異常の原因判別方法及びプログラムによれば、リップル電圧の異常時に、その異常の原因となるリップル電圧の発生源を判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態における電動圧縮機の一例を示す図である。

【図2】一実施形態における原因判別処理を説明する第１の図である。

【図3】一実施形態における原因判別処理を説明する第２の図である。

【図4】一実施形態における原因判別処理の一例を示す第１のフローチャートである。

【図5】一実施形態における原因判別処理の一例を示す第２のフローチャートである。

【図6】一実施形態における制御装置等のハードウェア構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜実施形態＞
以下、一実施形態に係る電動圧縮機について、図１～図６を参照しながら説明する。
（構成）
図１に、車両空調機３０が備える電動圧縮機２０の概略構成の一例を示す。図示するバッテリ１と、車両空調機３０と、車両機器４０と、これらを駆動する電気回路は、車両に搭載される。インダクタ５ａ、５ｂは、バッテリ１と車両空調機３０および車両機器４０を含む電気回路のインダクタ成分を示す。
バッテリ１は、車両（車両空調機３０の外部）に搭載された電源ユニットである。バッテリ１は、車両空調機３０と車両機器４０に高圧の直流電力を供給する。車両機器４０は、コンデンサ２およびインバータ３、インバータ３に接続された負荷４を備える。車両機器４０では、バッテリ１から供給される高電圧の直流電力をインバータ３が三相交流電力に変換し、それを負荷４に供給する。インバータ３のキャリア周波数をｆ１とすると、電気回路には、車両機器４０を発生源とする周波数ｆ１のリップル電圧（後述）が発生する場合がある。

【0014】

車両空調機３０は、電動圧縮機２０を備えている。電動圧縮機２０は、インバータ７が一体に組み込まれたインバータ一体型電動圧縮機である。電動圧縮機２０は、コンデンサ６およびインバータ７を含む電源回路８と、モータ９と、制御装置１０と、電圧計１１と、圧縮部１２と、記憶装置１３と、を備える。電動圧縮機２０は、バッテリ１から供給される高電圧の直流電力をインバータ７が三相交流電力に変換し、それをモータ９に印加することによって駆動される。インバータ７とモータ９は電力線で接続される。インバータ７は、バッテリ１から供給された直流電力を三相交流に変換し、モータ９へ供給する。インバータ７は、制御装置１０によって制御される。制御装置１０は、マイコンを備え、図示しないＥＣＵ（Electric Control Unit）等から取得した制御信号に基づいて、インバータ７を介してモータ９を所望の動作に制御する。例えば、制御装置１０は、モータ９の回転数を制御する。モータ９がインバータ７からの指示によって回転駆動することにより、圧縮部１２が冷媒を圧縮し、車両空調機３０が備える冷媒回路（図示せず）へ冷媒を供給する。インバータ７および電圧計１１と制御装置１０とは信号線で接続されている。電圧計１１は、インバータ７に入力される直流電圧を検出し、検出した電圧値を制御装置１０へ出力する。電圧計１１が計測する電圧値には、リップル成分が含まれる。電圧計１１が計測する電圧値から、バッテリ１由来の直流電圧値を差し引いた値をリップル電圧と呼ぶ。インバータ７のキャリア周波数をｆ０とすると、電気回路には、電動圧縮機２０を発生源とする周波数ｆ０のリップル電圧が発生する場合がある。周波数ｆ０又はｆ１のリップル電圧が大きくなると、コンデンサ２、６およびインダクタ５ａ、５ｂで形成される共振回路で共振が生じ、図１の電気回路中に過大な電流が流れる。そこで、制御装置１０は、電圧計１１が計測した電圧値の変動を監視し、リップル電圧の値Ｗが所定の閾値α以上となると、リップル電圧の異常と判定し、モータ９を停止又は減速させ、リップル電圧を抑制する制御を行う。これにより、電動圧縮機２０を発生源とするリップル電圧が抑制される。しかし、車両機器４０を発生源とするリップル電圧は、モータ９を減速させても抑制することはできない。

【0015】

制御装置１０は、電動圧縮機２０を制御することはできるが、車両機器４０を制御することはできない。つまり、制御装置１０は、電動圧縮機２０を発生源とするリップル電圧を抑制することはできるが、車両機器４０を発生源とするリップル電圧を抑制することはできない。また、制御装置１０では、周波数ｆ１の値についても不明である可能性がある。

【0016】

制御装置１０は、この性質を利用して、リップル電圧の異常を検出すると、そのリップル電圧の発生源が電動圧縮機２０か車両機器４０かを切り分ける原因判別処理を行う。制御装置１０は、記憶装置１３と接続されている。制御装置１０は、リップル電圧の異常を検出すると、その発生源を判別し、発生源が車両機器４０の場合、リップル電圧の異常の発生を記憶装置１３に記録する。

【0017】

制御装置１０は、検出部１０１と、判定部１０２と、制御部１０３と、原因判別部１０４と、記録部１０５と、を備える。
検出部１０１は、電圧計１１が計測した電圧値を取得する。検出部１０１は、取得した電圧値からバッテリ１に基づく所定の直流電圧値を減算してリップル電圧を演算し、所定の時間におけるリップル電圧の変動を分析する。例えば、検出部１０１は、所定の微小時間における取得した電圧値の最大値と最小値の差を検出する。この値をリップル電圧の値Ｗと呼ぶ。検出部１０１は、微小時間ごとにリップル電圧の値Ｗを検出する。検出部１０１が検出対象とするリップル電圧には、電動圧縮機２０（インバータ７）を発生源とするもののほか、車両機器４０（インバータ３）を発生源とするものが含まれ得る。

【0018】

判定部１０２は、検出部１０１が演算したリップル電圧の値Ｗと所定の閾値αとを比較する。リップル電圧の値Ｗが閾値α以上の場合、判定部１０２は、異常なリップル電圧の原因判別処理を行うことを決定する。

【0019】

制御部１０３は、インバータ７にモータ９の回転数を指示する。判定部１０２が、原因判別処理を行うことを決定すると、制御部１０３は、モータ９を停止させる。あるいは、制御部１０３は、モータ９の回転数を所定の目標回転数Ｘ（ｒｐｍ）へ低下させる。モータ９を停止または回転数を低下させると、電動圧縮機２０を発生源とするリップル電圧の値Ｗを小さくすることができる。

【0020】

原因判別部１０４は、制御部１０３による電動圧縮機２０（モータ９）の制御結果に基づいて、異常なリップル電圧の発生源が電動圧縮機２０かそれ以外の外部機器（車両機器４０）かを判別する。
記録部１０５は、原因判別部１０４によって異常なリップル電圧の発生源が車両機器４０であると判別された場合、車両機器４０を原因とするリップル電圧の異常が検出されたことを記憶装置１３に記録する。記憶装置１３は、例えば、不揮発性の記憶媒体を備えるマイコンである。

【0021】

（原因判別処理）
次に図２、図３を用いて原因判別処理について説明する。
図２は、一実施形態における原因判別処理を説明する第１の図である。
図２上図の縦軸は検出部１０１が検出するリップル電圧の値Ｗを示し、横軸は時間を示す。図２下図の縦軸はモータ９の回転数を示し、横軸は時間を示す。図２上図および図２下図の横軸の同じ位置は、同じ時刻を示す。これらのことは、図３においても同様である。

【0022】

図２上図を参照すると、時刻ｔ０におけるリップル電圧の値Ｗは０である。図２下図を参照すると、時刻ｔ０のモータ９の回転数はＹ（ｒｐｍ）である。Ｙ（ｒｐｍ）は、ユーザが設定した冷暖房の設定温度に基づき車両のＥＣＵが決定した要求回転数である。

【0023】

時刻ｔ１では、リップル電圧の値Ｗは閾値α以上となっている。判定部１０２は、値Ｗが閾値α以上となったことに基づいて、原因判別処理の開始を制御部１０３に指示する。すると、制御部１０３は、回転数０（ゼロ）をインバータ７に指示する。図２上図のグラフＣ１に示すように、リップル電圧の発生源が電動圧縮機２０の場合、モータ９停止後の時刻ｔ１＋１には、リップル電圧の値Ｗは小さくなる。一方、リップル電圧の発生源が車両機器４０の場合、モータ９の運転状態に関係なく、図２上図のグラフＣ２に示すように、モータ９の停止後もリップル電圧の値Ｗは、例えば、閾値αを超えたままとなる。

【0024】

原因判別部１０４は、例えば、制御部１０３がモータ９を停止させてから所定の時間が経過した時刻ｔ２に検出されたリップル電圧の値Ｗに基づいて、リップル電圧異常の原因が電動圧縮機２０か車両機器４０かを判別する。
例えば、原因判別部１０４は、モータ９の回転数を低下させる前後の値Ｗの低下度が所定の第１閾値以上の場合、異常なリプル電圧の原因が電動圧縮機２０と判別し、そうでない場合、異常なリプル電圧の原因が車両機器４０であると判別する。あるいは、原因判別部１０４は、モータ９の回転数を低下させた後の値Ｗが所定の第２閾値（例えば、閾値α）以上の場合、異常なリプル電圧の原因が車両機器４０であると判別し、そうでない場合、電動圧縮機２０であると判別してもよい。

【0025】

制御部１０３は、モータ９を停止させる代わりにモータ９の回転数を低下させてもよい。図３は、一実施形態における原因判別処理を説明する第２の図である。
図２の場合と同様に時刻ｔ０のリップル電圧の値Ｗは０、モータ９の回転数はＹ（ｒｐｍ）である。時刻ｔ１のリップル電圧の値Ｗは閾値αを超えている。判定部１０２は、値Ｗが閾値α以上となったことに基づいて、時刻ｔ１に、原因判別処理の開始を決定する。制御部１０３は、Ｙより小さな値であるＸ（ｒｐｍ）を目標回転数に設定して、回転数Ｘをインバータ７に指示する。時刻ｔ１に回転数Ｘを指示すると、モータ９の回転数は徐々に低下し、時刻ｔ１－１にＸ（ｒｐｍ）まで低下する。リップル電圧の発生源が電動圧縮機２０の場合、グラフＣ１に示すように、モータ９の回転数の低下とともにリップル電圧の値Ｗは小さくなる。一方、リップル電圧の発生源が車両機器４０の場合、グラフＣ２に示すように、モータ９の回転数の低下に関係なく、リップル電圧の値Ｗは、例えば、閾値αを超えたままとなる。

【0026】

原因判別部１０４は、例えば、モータ９の回転数が所定の回転数Ｘ（ｒｐｍ）となってから所定の時間が経過した時刻ｔ２に検出されたリップル電圧の値Ｗに基づいて、異常なリップル電圧の原因が電動圧縮機２０か車両機器４０かを判別する。
例えば、モータ９の回転数を低下させる前後の値Ｗの低下度が所定の第１閾値以上の場合、原因判別部１０４は、リプル電圧異常の原因が電動圧縮機２０であると判別し、そうでない場合、車両機器４０であると判別する。あるいは、モータ９の回転数を低下させた後のリップル電圧の値Ｗが所定の第２閾値（例えば、閾値α）以上の場合、原因判別部１０４は、異常なリプル電圧の原因が車両機器４０であると判別し、そうでない場合、電動圧縮機２０であると判別してもよい。
原因判別処理において、モータ９を停止することなく目標回転数Ｘまで低下させることにより、微弱であっても空調を継続することができる。
なお、第１閾値、第２閾値の値は、モータ９を停止させる場合とモータ９の回転数を低下させる場合で異なっていてもよい。

【0027】

次に本実施形態のリップル電圧異常の原因判別処理の流れについて説明する。
図４は、一実施形態における原因判別処理の一例を示す第１のフローチャートである。
電動圧縮機２０では、モータ９が車両空調機３０の空調負荷に応じた要求回転数Ｙで駆動している。
まず、検出部１０１が、リップル電圧を検出する（ステップＳ１０）。検出部１０１は、電圧計１１が所定の時間に計測した電圧値から、リップル電圧の値Ｗを検出する。検出部１０１は、判定部１０２に値Ｗを出力する。判定部１０２は、値Ｗが閾値α以上か否かを判定する（ステップＳ１１）。閾値α未満の場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ステップＳ１０からの処理を繰り返す。

【0028】

閾値α以上の場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、判定部１０２は、原因判別処理の開始を制御部１０３へ指示する。また、判定部１０２は、閾値α以上となったときの値Ｗを原因判別部１０４へ出力する。制御部１０３は、モータ９を停止させる（ステップＳ１２）。制御部１０３は、モータ９の回転数を目標回転数Ｘまで低下させてもよい。

【0029】

次に、モータ９が停止又は回転数が低下してから所定の時間が経過すると、検出部１０１が、リップル電圧を検出する（ステップＳ１３）。検出部１０１は、そのリップル電圧の値Ｗを原因判別部１０４へ出力する。原因判別部１０４は、モータ９の回転数制御の前後における値Ｗの低下度を演算する。例えば、原因判別部１０４は、モータ９の回転数制御の前後における値Ｗの差を演算し、これを低下度とする。あるいは、原因判別部１０４は、演算した差が、モータ９の回転数制御前における値Ｗの何パーセントに相当するかを演算し、この値を低下度とする。原因判別部１０４は、演算した低下度と第１閾値を比較する（ステップＳ１４）。

【0030】

低下度が第１閾値以上の場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、原因判別部１０４は、異常なリップル電圧の原因が電動圧縮機２０であると判別する（ステップＳ１５）。

【0031】

低下度が第１閾値未満の場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、原因判別部１０４は、異常なリップル電圧の原因が車両機器４０であると判別する（ステップＳ１６）。原因が車両機器４０の場合、記録部１０５は、車両機器４０を原因とするリップル電圧の異常が検出されたことを記憶装置１３に記録する（ステップＳ１７）。例えば、記録部１０５は、原因判別部１０４がリップル電圧異常の原因が車両機器４０であると判別した時刻（時刻ｔ２）を、異常の検出と対応付けて記録する。また、検出部１０１は、時刻ｔ２以降も、リップル電圧の検出を繰り返し行い、原因判別部１０４は、そのたびに、モータ９の回転数制御前におけるリップル電圧の値Ｗと、検出部１０１が検出した最新のリップル電圧の値Ｗとの差に基づく低下度を演算する。そして、記録部１０５は、例えば、演算した低下度が第１閾値以上となるまで、車両機器４０を原因とするリップル電圧の異常が検出されたことを、リップル電圧の検出時刻とともに記憶装置１３へ記録し続ける。
なお、制御部１０３は、ステップＳ１２で停止又は回転数を経過させたモータ９の運転状態を、その後も維持し続ける。

【0032】

本実施形態によれば、リップル電圧の発生源が複数あり、共振を生じさせ得るリップル電圧の異常を検出した場合に、そのリップル電圧の発生源を判別することができる。その為、発生源に応じたリップル電圧の異常への対処を行うことができる。例えば、制御対象とする機器（電動圧縮機２０）が発生源の場合、機器の運転を停止することで、共振を回避することができる。また、例えば、制御対象外の外部機器（車両機器４０）が発生源の場合、記憶装置１３へ異常の発生を示すログを記録することができる。これにより、電動圧縮機２０のメーカが、記憶装置１３へ記録したログを、車両機器４０のメーカへ提供することにより、異常なリップル電圧の発生を抑止するよう促すことができる。

【0033】

なお、図４のフローチャートでは、リップル電圧の値Ｗの低下度を第１閾値と比較して、リップル電圧の発生源を判別する例について説明したが、モータ９の回転数を低下させた後の値Ｗに基づいて、発生源を判別してもよい。また、図４のフローチャートでは、リップル電圧の異常が検出された後、モータ９を停止又は回転数を低下させたまま維持することとしたが、安全が確認できる場合、モータ９の回転数を要求回転数Ｙへ復帰させてもよい。次に図５を用いて、これらの処理を行う場合について説明する。なお、図４と同様の処理については、簡単に説明する。

【0034】

図５は、一実施形態における原因判別処理の一例を示す第２のフローチャートである。
まず、検出部１０１が、リップル電圧を検出する（ステップＳ１０）。次に判定部１０２は、リップル電圧の値Ｗが閾値α以上か否かを判定する（ステップＳ１１）。閾値α未満の場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ステップＳ１０からの処理を繰り返す。閾値α以上の場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、判定部１０２は、原因判別処理の開始を制御部１０３へ指示する。制御部１０３は、モータ９を停止させる（ステップＳ１２）。次にモータ９が停止してから所定の時間が経過すると、検出部１０１が、リップル電圧を検出する（ステップＳ１３）。原因判別部１０４は、検出部１０１が検出したモータ９停止後のリップル電圧の値Ｗを第２閾値と比較する（ステップＳ１４１）。

【0035】

リップル電圧の値Ｗが第２閾値未満の場合（ステップＳ１４１；Ｎｏ）、原因判別部１０４は、異常なリップル電圧の原因が電動圧縮機２０であると判別する（ステップＳ１５）。原因判別部１０４は、判別結果を制御部１０３に出力する。リップル電圧の異常は、過渡的な現象が要因となって発生した可能性がある。この場合、過渡的な現象が収まれば、リップル電圧の異常も発生しない。そこで、制御部１０３は、所定の時間Ｔ１経過後、モータ９の回転数を要求回転数Ｙに上昇させる（ステップＳ１９）。モータ９の回転数を上昇させても、リップル電圧の異常が発生しない場合、制御部１０３は、モータ９の回転数を維持する。リップル電圧の異常が発生した場合、制御部１０３は、再びモータ９を停止させて時間Ｔ１が経過すると、モータ９の回転数を要求回転数Ｙに上昇させるという制御を、リップル電圧の異常が発生しなくなるか、モータ再起動の回数が所定の上限回数に達するまで繰り返し行う。何度、再起動しても、リップル電圧の異常が発生する場合には、制御部１０３は、モータ９を停止させたままとする。これにより、リップル電圧による共振を防ぎつつ、車両空調機３０による空調を行い、ユーザの快適性の低下を抑制することができる。なお、ステップＳ１２にて、モータ９の回転数をＸ（ｒｐｍ）まで低下させる場合でも、同様の制御を行うことができる。また、制御部１０３は、一度にモータ９の回転数をＹ（ｒｐｍ）まで上昇させるのではなく、要求回転数Ｙに向けて、段階的に回転数を上昇させてもよい。この場合、制御部１０３は、モータ９の回転数をＹまで上昇させることができなくても、リップル電圧の異常が発生しない最大の回転数まで上昇させて、そのまま運転を継続するようにしてもよい。

【0036】

一方、リップル電圧の値Ｗが第２閾値以上の場合（ステップＳ１４１；Ｙｅｓ）、原因判別部１０４は、異常なリップル電圧の原因が車両機器４０であると判別する（ステップＳ１６）。記録部１０５は、車両機器４０を原因とするリップル電圧の異常が検出されたことを記憶装置１３に記録する（ステップＳ１７）。一般に車両機器４０を発生源とするリップル電圧の周波数ｆ１は、電動圧縮機２０を発生源とするリップル電圧の周波数ｆ０と異なり、共振の発生を判定するための閾値も異なることが多い。例えば、ｆ１とｆ０が異なる場合や、車両機器４０の共振の発生を判定する閾値が閾値αよりも大きい場合、電動圧縮機２０を起動させたときに、電動圧縮機２０を原因とする、値Ｗが閾値α未満のリップル電圧が発生しても、このことを原因とする共振は電気回路に生じない。従って、例えば、車両機器４０のメーカからリップル電圧の性質に関する情報が事前に入手できていて、電動圧縮機２０を再起動しても安全であることが確実な場合（ｆ０とｆ１が異なる、又は、ｆ１に対する閾値が閾値αより十分に大きい）、制御部１０３は、モータ９の回転数を要求回転数Ｙまで上昇させる（ステップＳ１８）。これにより、車両空調機３０の空調能力を速やかに回復し、ユーザの快適性の低下を抑制することができる。モータ９の回転数を上昇させた後も、制御装置１０は、ステップＳ１０からの処理を行う。

【0037】

本実施形態によれば、リップル電圧の値Ｗが閾値以上となると、電気回路に共振が生じる可能性があると判断し、電動圧縮機２０のモータ９の回転数を低下させる。そして、回転数の低下によるリップル電圧の変化に基づいて、リップル電圧の異常の原因を判別する。リップル電圧の異常の原因が電動圧縮機２０の場合、モータ９を適切に制御することにより回路に生じる共振を防ぎ、電動圧縮機２０等の破損を防止することができる。
リップル電圧の異常の原因が車両機器４０の場合、異常の発生を記したログを記録することにより、車両機器４０を原因とする異常なリップル電圧の発生の証拠を残すことができる。また、車両機器４０のメーカへ記録したログを提供することにより、異常なリップル電圧の発生を抑止するよう求めることができる。
また、異常なリップル電圧の発生源を判別した後は、安全が担保できる範囲で、モータ９を駆動することにより車両空調機３０による空調を行って、ユーザの快適性の低下を向上することができる。

【0038】

図６は、一実施形態における制御装置等のハードウェア構成の一例を示す図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備える。
上述の制御装置１０、記憶装置１３は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。

【0039】

なお、制御装置１０、記憶装置１３の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各機能部による処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

【0040】

以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、本実施形態の検出部１０１、判定部１０２、原因判別部１０４、記録部１０５は、電動圧縮機２０の制御装置１０とは別のコンピュータに実装してもよい。

【0041】

＜付記＞
各実施形態に記載の制御装置１０、電動圧縮機２０、リップル電圧異常の原因判別方法及びプログラムは、例えば以下のように把握される。

【0042】

（１）第１の態様に係る制御装置１０は、電動圧縮機２０の制御装置１０であって、リップル電圧を検出する検出部１０１と、前記リップル電圧の値Ｗに基づいて、前記リップル電圧が異常かどうかを判定する判定部１０２と、前記電動圧縮機の制御結果に基づいて、前記異常の原因が前記電動圧縮機か、それ以外の外部機器かを判別する原因判別部１０４と、を備える。

【0043】

制御装置１０によれば、リップル電圧の異常が検出されたときに、そのリップル電圧の発生源を判別することができる。これにより、例えば、発生源に応じた制御を行って、リップル電圧の異常による共振の発生を回避することができる。

【0044】

（２）第２の態様に係る制御装置１０は、（１）の制御装置１０であって、前記電動圧縮機２０が備えるモータ９の回転数を制御する制御部１０３、をさらに備え、前記判定部１０２が前記リップル電圧を異常と判定すると、前記制御部１０３は前記モータ９の回転数を低下させ、前記原因判別部１０４は、前記回転数を低下させる前後での前記リップル電圧の値Ｗの低下度が所定の第１閾値以上の場合に前記原因が前記電動圧縮機２０と判別し、前記低下度が前記第１閾値未満の場合に前記原因が前記外部機器（車両機器４０）であると判別する。

【0045】

電動圧縮機２０のモータ９の回転数を低下（停止を含む）させることによるリップル電圧の値Ｗの低下度を監視することにより、低下度が大の場合（モータ９の回転数の低下がリップル電圧に大きく影響する場合）、異常なリップル電圧の原因が電動圧縮機２０であり、そうでない場合には、車両機器４０であると判別することができる。

【0046】

（３）第３の態様に係る制御装置１０は、（１）の制御装置１０であって、前記電動圧縮機２０が備えるモータ９の回転数を制御する制御部１０３、をさらに備え、前記判定部１０２が前記リップル電圧を異常と判定すると、前記制御部１０３は前記モータ９の回転数を低下させ、前記原因判別部１０４は、前記回転数を低下させた後の前記リップル電圧の値Ｗが所定の第２閾値以上の場合に前記原因が前記外部機器（車両機器４０）であると判別し、前記リップル電圧の値Ｗが前記第２閾値未満の場合に前記原因が前記電動圧縮機２０であると判別する。

【0047】

電動圧縮機２０のモータ９の回転数を低下（停止を含む）させた後のリップル電圧の値Ｗを監視することにより、値Ｗが第２閾値以下となる場合（モータ９の回転数の低下が値Ｗの低下に大きく影響する場合）、異常なリップル電圧の原因が電動圧縮機２０であり、そうでない場合には、車両機器４０であると判別することができる。

【0048】

（４）第４の態様に係る制御装置１０は、（２）～（３）の制御装置１０であって、前記原因判別部１０４によって前記原因が前記外部機器（車両機器４０）と判別された場合、前記制御部１０３が、前記モータ９の回転数を低下前の前記回転数Ｙに回復させる。
異常なリップル電圧の原因が車両機器４０と判別され、電動圧縮機２０の運転と関係ない場合、モータ９の回転数を元の要求回転数Ｙに上昇させることができる。

【0049】

（５）第５の態様に係る制御装置１０は、（２）～（４）の制御装置１０であって、前記原因判別部１０４によって前記原因が前記電動圧縮機２０と判別された場合、前記制御部１０３が、前記モータ９の回転数を低下後の前記回転数に維持する。
異常なリップル電圧の原因が電動圧縮機２０の場合、モータ９の回転数を低下（停止を含む）させたまま維持することで、共振の発生を回避することができる。

【0050】

（６）第６の態様に係る制御装置１０は、（２）～（４）の制御装置１０であって、前記原因判別部１０４によって前記原因が前記電動圧縮機２０と判別された場合、前記制御部１０３が、前記リップル電圧の値Ｗを所定の閾値α以下に制御しつつ、前記モータ９の回転数を低下前の前記回転数Ｙに向けて上昇させる。
異常なリップル電圧の原因が電動圧縮機２０の場合、リップル電圧の値Ｗを閾値α以下に制御しつつ、前記モータ９の回転数を上昇させることで、電動圧縮機２０の能力を回復することができる。

【0051】

（７）第７の態様に係る制御装置１０は、（１）～（６）の制御装置１０であって、前記原因を記憶装置に記録する記録部１０５をさらに備え、前記記録部１０５は、前記原因判別部１０４によって前記原因が前記外部機器（車両機器４０）と判別された場合、前記外部機器（車両機器４０）を原因とする前記リップル電圧の異常が検出されたことを記録する。

【0052】

異常なリップル電圧の原因が車両機器４０の場合、制御装置１０は、車両機器４０を制御することができない為、異常なリップル電圧を抑制することができないが、記録部１０５を用いて、異常なリップル電圧が検出されたことを記録することで、車両機器４０を原因とする異常なリップル電圧が発生した証拠を残すことができる。

【0053】

（８）第８の態様に係る電動圧縮機２０は、（１）～（７）の制御装置を備える。

【0054】

（９）第９の態様に係るリップル電圧異常の原因判別方法は、制御装置１０が、リップル電圧を検出し、前記リップル電圧の値Ｗに基づいて、前記リップル電圧が異常かどうかを判定し、制御対象機器（電動圧縮機２０）の制御結果に基づいて、前記異常の原因が前記制御対象機器（電動圧縮機２０）かそれ以外の機器（車両機器４０）かを判別する。

【0055】

（１０）第１０の態様に係るプログラムは、コンピュータを、リップル電圧を検出する手段、前記リップル電圧の値Ｗに基づいて、前記リップル電圧が異常かどうかを判定する手段、所定の機器の制御結果に基づいて、前記異常の原因が前記機器かそれ以外の機器かを判別する手段、として機能させる。

【符号の説明】

【0056】

１・・・バッテリ
２・・・コンデンサ
３・・・インバータ
４・・・負荷
５ａ、５ｂ・・・インダクタ
６・・・コンデンサ
７・・・インバータ
８・・・電源回路
９・・・モータ
１０・・・制御装置
１０１・・・検出部
１０２・・・判定部
１０３・・・制御部
１０４・・・原因判別部
１０５・・・記録部
１１・・・電圧計
１２・・・圧縮部
１３・・・記憶装置
２０・・・電動圧縮機
３０・・・車両空調機
４０・・・車両機器
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ
９０２・・・主記憶装置
９０３・・・補助記憶装置
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】