インバータ制御装置，インバータ制御方法および車両
【課題】従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制できるようにする。
【解決手段】インバータ制御装置１１は、複数のスイッチング部のうちで短絡故障が発生したスイッチング部を検出する故障検出手段１１０と、短絡故障が発生していないスイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段１１１と、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、複数のスイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置３１の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段１１３とを有する。この構成によれば、スイッチング部は冷却装置３１によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング部の温度θsw上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。
【解決手段】インバータ制御装置１１は、複数のスイッチング部のうちで短絡故障が発生したスイッチング部を検出する故障検出手段１１０と、短絡故障が発生していないスイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段１１１と、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、複数のスイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置３１の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段１１３とを有する。この構成によれば、スイッチング部は冷却装置３１によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング部の温度θsw上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置、インバータ制御方法、インバータ制御装置を備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、インバータを構成するスイッチング素子が短絡故障すると、発電機の回転速度が所定回転速度以上であり、内燃機関が稼動中であることを条件として、三相短絡制御を行う技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照。特に段落０１０７−０１１０，図１２，図１９を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１２５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、三相短絡制御は全相を短絡させるため、内燃機関が稼動中である場合には発電機が連れ回る。この連れ回りによって、インバータの作動を遮断（停止）しても、インバータと発電機との間を循環して電流（以下では単に「循環電流」と呼ぶ。）が流れる。この循環電流が大きくなるにつれて、電気部品（例えば短絡故障していないスイッチング素子や、発電機等）自体や配線（ハーネスを含む）などが温度上昇して不具合（例えば装置や部品等の故障，絶縁不良，断線等）が発生する可能性がある。
【０００５】
また、三相の通電経路上にあるスイッチング素子の動特性は等しいのが理想的であるが、現実にはスイッチング素子の個体差が存在する。この個体差は循環電流が流れるのに伴う温度上昇に応じて顕著に表れ、結果として三相間の循環電流が不平衡になる。循環電流の不平衡はトルク変動を生じさせ、車両が走行する際のガタつき等の要因となる。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制できるインバータ制御装置，インバータ制御方法および車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、前記導通制御手段による制御とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、スイッチング部冷却継続手段は、導通制御手段によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されても、冷却装置の駆動を継続させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、スイッチング部は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング部の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング部の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング部の共連れ故障を防止することができる。
【０００９】
なお「スイッチング部」はインバータの構成要素であり、スイッチング素子のみの場合と、スイッチング素子のほかにダイオードを含む場合とがある。後者の場合において「スイッチング部に短絡故障が発生する」とは、スイッチング素子およびダイオードのうちで一方または双方に短絡故障が発生することを意味する。「回転機」は、相数を問わず、例えば発電機，電動機，電動発電機等が該当する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記スイッチング部冷却継続手段は、前記スイッチング部の温度が第１閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された際に、スイッチング部の温度が第１閾値温度以上であれば冷却装置の駆動を継続させる。このようにスイッチング部の温度が第１閾値温度以上にはならないように冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。なお「第１閾値温度」はスイッチング部に含まれるスイッチング素子の種類や耐熱温度等に応じて適切に設定され、例えば１２０℃等が該当する。「スイッチング部の温度」は、複数のスイッチング部のうちで一部または全部を対象とする温度である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする。この構成によれば、回転機強制停止手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると回転機の駆動を強制的に停止させる。回転機の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。なお「第２閾値温度」はスイッチング部に含まれるスイッチング素子の種類や耐熱温度等に応じて適切に設定され、例えば１５０℃等が該当する。この第２閾値温度は、上述した第１閾値温度との大小関係は任意に設定可能である。すなわち、第２閾値温度＞第１閾値温度でもよく、第２閾値温度＝第１閾値温度でもよく、第２閾値温度＜第１閾値温度でもよい。回転機の強制停止法は、結果的に回転機を停止させる方法であれば任意である。例えば、電力供給を遮断する方法や、電磁ブレーキをかける方法などが該当する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記スイッチング部冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置の駆動を継続させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的にスイッチング部を冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。なお「通電電流」はスイッチング部や回転機を流れる電流であり、上述した循環電流の一部または全部に相当する。通電電流の「許容範囲」は、スイッチング部や回転機の定格電流等に応じて適切に設定され、例えば０〜２００[Ａrms]等が該当する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、前記導通制御手段による制御とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、回転機冷却継続手段は、導通制御手段によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されても、冷却装置の駆動を継続させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、回転機は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、回転機の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部の一部に短絡故障が発生した後、従来よりも回転機の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、前記回転機冷却継続手段は、前記回転機の温度が第３閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする。この構成によれば、回転機冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された際に、回転機の温度が第３閾値温度以上であれば冷却装置の駆動を継続させる。このように回転機の温度が第３閾値温度以上にはならないように冷却するので、従来よりも回転機の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。なお「第３閾値温度」は回転機の種類や耐熱温度等に応じて適切に設定され、例えば１００℃等が該当する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記回転機の温度が第４閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする。この構成によれば、回転機強制停止手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、回転機の温度が第４閾値温度以上になると回転機の駆動を強制的に停止させる。回転機の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。なお「第４閾値温度」は回転機の種類や耐熱温度等に応じて適切に設定され、例えば１５０℃等が該当する。この第４閾値温度は、上述した第３閾値温度との大小関係は任意に設定可能である。すなわち、第４閾値温度＞第３閾値温度でもよく、第４閾値温度＝第３閾値温度でもよく、第４閾値温度＜第３閾値温度でもよい。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、前記回転機冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする。この構成によれば、回転機冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置の駆動を継続させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的に回転機を冷却するので、従来よりも回転機の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段と、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続手段とを並行して行うことを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部の冷却と回転機の冷却とが並行して行われるので、相乗効果によって従来よりも電気部品の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。スイッチング部の冷却を行う冷却装置と、回転機の冷却を行う冷却装置とは、同一の冷却装置であってもよく、別個の冷却装置であってもよい。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、前記導通制御手段による制御とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、スイッチング部冷却能力変更手段は、導通制御手段によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されると、冷却装置の冷却能力を変化させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、スイッチング部は冷却装置の冷却能力が変化（通常は増強）して温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング部の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング部の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング部の共連れ故障を防止することができる。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、前記スイッチング部冷却継続手段は、前記スイッチング部の温度が第１閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された際に、スイッチング部の温度が第１閾値温度以上であれば冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このようにスイッチング部の温度が第１閾値温度以上にはならないように冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、前記スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする。この構成によれば、回転機強制停止手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると回転機の駆動を強制的に停止させる。回転機の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００２３】
請求項１３に記載の発明は、前記スイッチング部冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外になると、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的にスイッチング部を冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００２４】
請求項１４に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、前記導通制御手段による制御とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、回転機冷却能力変更手段は、導通制御手段によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されると、冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、回転機は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、回転機の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部の一部に短絡故障が発生した後、従来よりも回転機の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００２６】
請求項１５に記載の発明は、前記回転機冷却能力変更手段は、前記回転機の温度が第３閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする。この構成によれば、回転機冷却能力変更手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された際に、回転機の温度が第３閾値温度以上であれば冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように回転機の温度が第３閾値温度以上にはならないように冷却するので、従来よりも回転機の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。
【００２７】
請求項１６に記載の発明は、前記回転機の温度が第４閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする。この構成によれば、回転機強制停止手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、回転機の温度が第４閾値温度以上になると回転機の駆動を強制的に停止させる。回転機の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００２８】
請求項１７に記載の発明は、前記回転機冷却能力変更手段は、通電電流が許容範囲外になると、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする。この構成によれば、回転機冷却能力変更手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的に回転機を冷却するので、従来よりも回転機の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。
【００２９】
請求項１８に記載の発明は、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更手段と、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更手段とを並行して行うことを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部と回転機との冷却を行う冷却装置の冷却能力が変化（通常は増強）されるので、相乗効果によって従来よりも電気部品の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。スイッチング部の冷却を行う冷却装置と、回転機の冷却を行う冷却装置とは、同一の冷却装置であってもよく、別個の冷却装置であってもよい。
【００３０】
請求項１９に記載の発明は、前記冷却装置は、ウォータポンプであることを特徴とする。この構成によれば、冷却対象物（すなわちスイッチング部や回転機等）の冷却をウォータポンプで実現するので、確実な冷却を行える。
【００３１】
請求項２０に記載の発明は、前記冷却装置は、冷却ファンであることを特徴とする。この構成によれば、冷却対象物（すなわちスイッチング部や回転機等）の冷却を冷却ファンで実現するので、確実な冷却を行える。
【００３２】
請求項２１に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、前記導通制御工程とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続工程とを有することを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、スイッチング部冷却継続工程は、導通制御工程によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されても、冷却装置の駆動を継続させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、スイッチング部は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング部の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング部の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング部の共連れ故障を防止することができる。
【００３４】
請求項２２に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、前記導通制御工程とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続工程とを有することを特徴とする。
【００３５】
この構成によれば、回転機冷却継続工程は、導通制御工程によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されても、冷却装置の駆動を継続させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、回転機は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、回転機の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部の一部に短絡故障が発生した後、従来よりも回転機の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００３６】
請求項２３に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、前記導通制御工程とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更工程とを有することを特徴とする。
【００３７】
この構成によれば、スイッチング部冷却能力変更工程は、導通制御工程によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されると、冷却装置の冷却能力を変化させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、スイッチング部は冷却装置の冷却能力が変化（通常は増強）して温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング部の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング部の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング部の共連れ故障を防止することができる。
【００３８】
請求項２４に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、前記導通制御工程とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更工程とを有することを特徴とする。
【００３９】
この構成によれば、回転機冷却能力変更工程は、導通制御工程によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されると、冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、回転機は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、回転機の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部の一部に短絡故障が発生した後、従来よりも回転機の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００４０】
請求項２５に記載の発明は、車両において、請求項１から２０のいずれか一項に記載のインバータ制御装置と、前記インバータと、前記回転機とを有することを特徴とする。この構成によれば、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制できる車両を提供することができる。特にトルク変動が抑制されることで、ガタつきを抑えたスムーズな走行を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】車両の第１構成例を示す模式図である。
【図２】インバータ（電力変換装置）の第１構成例を示す模式図である。
【図３】スイッチング部を中心とする接続例を示す回路図である。
【図４】インバータ制御装置の第１構成例を示す模式図である。
【図５】スイッチング部冷却処理の手続き例を示すフローチャートである。
【図６】インバータ制御装置の第２構成例を示す模式図である。
【図７】回転機冷却処理の手続き例を示すフローチャートである。
【図８】車両の第２構成例を示す模式図である。
【図９】車両の第３構成例を示す模式図である。
【図１０】インバータの第２構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的な接続を意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示してはいない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。連続符号は記号「〜」を用いて表記する。例えば「スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６」は、「スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６」を意味する。「スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部」は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちで一以上のスイッチング素子を意味する。
【００４３】
〔実施の形態１〕
実施の形態１は、回転機およびトルク発生源の双方を動力源として利用（走行）するハイブリッドカー（スプリット方式）に適用し、スイッチング部を冷却する例である。この実施の形態１は、図１〜図５を参照しながら説明する。図１には車両の第１構成例を模式図で示す。図２にはインバータの構成例を模式図で示す。図３にはスイッチング部を中心とする接続例を回路図で示す。図４にはインバータ制御装置の第１構成例を模式図で示す。図５にはスイッチング部冷却処理の手続き例をフローチャートで示す。
【００４４】
図１に示す車両１０は、熱機関１５および電動機１７の双方を動力源として用い、一方または双方で発生した動力を車輪１９に伝達して走行するように構成されている。熱機関１５はトルク発生源に相当し、例えば内燃機関（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等）を適用する。熱機関１５は発生させた動力（回転力）を出力軸１５ａに伝達する。
【００４５】
「回転機」に相当する電動機１７は、多相（例えばＵ相，Ｖ相，Ｗ相の三相）のモータである。この電動機１７は、ＰＣＵ（パワー・コントロール・ユニット）１４を経て供給される電力を受けて動力を発生させる機能と、動力分割機構１６で分割される動力を中継する機能とを有し、一方または双方の動力は回転軸１８等を経て車輪１９に伝達する。電動機１７には温度センサ１７ａを備える。温度センサ１７ａは、電動機１７の温度θmgを計測し、当該温度θmgに対応する検出電圧Ｖtmを信号に含めて出力する。検出電圧Ｖtmと温度θmgとの相関関係は、マップやデータテーブル等で記録媒体に記録しておく。この相関関係を参照すれば、検出電圧Ｖtmに対する温度θmgが得られる。記録媒体はインバータ制御装置１１の内外に備えられ、例えばＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュメモリ等のような不揮発性メモリが該当する。
【００４６】
バッテリ１２は蓄電と放電が可能な蓄放電手段であり、例えば二次電池や燃料電池等が該当する。発電機１３は、動力分割機構１６によって分割された動力によって電力を発生させる。通常の発電機を用いてもよく、電動機能と発電機能とを兼ねる電動発電機（図２では「ＭＧ」と示す。）を用いてもよい。発生した電力は、ＰＣＵ１４を通じてバッテリ１２に蓄電したり、電動機１７を回転駆動させたりする。バッテリ１２および発電機１３のうちで一方または双方は「電力源」に相当する。
【００４７】
ＰＣＵ１４は、車両１０における電力制御を行う。具体的には、発電機１３で発生した電力をバッテリ１２に蓄電する蓄電制御や、電動機１７を含む需要機器に必要な電力を供給する供給制御などを行う。このＰＣＵ１４には、例えばインバータ３０，コンバータ２０（図２を参照），バッテリＥＣＵなどを含む。インバータ３０は、後述するインバータ制御装置１１によって制御され、上記電力源から供給される電力を変換して回転機（本例では電動機１７）に出力する。バッテリＥＣＵは、バッテリ１２との間における電力の蓄積や放出等の制御を行う。
【００４８】
動力分割機構１６は、熱機関１５で発生する動力を分割（分配）する機能を担う。具体的には、車両１０の状況（すなわち走行や停止等の状態）に応じて、発電機１３および電動機１７のうちで一方または双方に動力を伝達する。動力分割機構１６は、動力を分割可能な構成であれば任意に構成可能である。例えば、キャリア，サンギヤ，プラネタリギヤなどで構成される。
【００４９】
図２に示すインバータ３０は、少なくとも給電機能を含み、さらに送電機能を含めてもよい。給電機能は、バッテリ１２から平滑用のコンデンサＣ１を介して供給される直流電圧（電圧値Ｖ１；例えば３００[Ｖ]等）を、インバータ３０で必要とする直流電圧（電圧値Ｖdc）に変換し、電動機１７に供給する機能である。送電機能は、電動機１７が発電した三相交流電力を整流し、コンバータ２０を介してバッテリ１２に還流して蓄電する機能である。二点鎖線で示すコンバータ２０は必要に応じて備えられる。なお、コンバータ２０の構成や作動等は周知であるので図示および説明を省略する。
【００５０】
上記インバータ３０は、駆動回路Ｍ１〜Ｍ６、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、ダイオードＤ１〜Ｄ６、抵抗器Ｒ１〜Ｒ６、図３に示す感温ダイオードＤt1〜Ｄt6、図４に示す冷却装置３１などを有する。駆動回路Ｍ１〜Ｍ３、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３、ダイオードＤ１〜Ｄ３、抵抗器Ｒ１〜Ｒ３などは上アーム側に配置される。駆動回路Ｍ４〜Ｍ６、スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６、ダイオードＤ４〜Ｄ６、抵抗器Ｒ４〜Ｒ６などは下アーム側に配置される。
【００５１】
駆動回路Ｍ１〜Ｍ６は、電源制御装置５０から電圧の供給を受けるか、バッテリ１２から制御（例えば降圧電源）された電源などから供給を受けて作動する。この駆動回路Ｍ１〜Ｍ６は、インバータ制御装置１１から個別に伝達される制御信号Ｓｃに従って、対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の制御端子（例えばゲート端子等）に駆動信号を出力する。制御信号ＳｃにはＰＷＭ（パルス幅変調）信号等を含む。
【００５２】
なお、駆動回路Ｍ１〜Ｍ３が制御端子Ｐi1〜Ｐi3を介して受ける電圧と、駆動回路Ｍ４〜Ｍ６が制御端子Ｐi4〜Ｐi6を介して受ける電圧とでは基準電位が異なる。これは、半導体スイッチング素子の所定端子（例えばエミッタ端子）を基準としてゲート電圧を形成するためである。制御端子Ｐi1〜Ｐi3から、後述するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３のセンス端子Ｐs1〜Ｐs３の間も基準電位が異なるので、絶縁を確保するために絶縁素子（あるいは高耐圧素子）を介するのが望ましい。
【００５３】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、例えばセンス電流を出力するセンス端子Ｐs1〜Ｐs6を備えたＩＧＢＴを用いる。センス端子Ｐs4〜Ｐs6と共通電位Ｇ２との間には、それぞれ抵抗器Ｒ４〜Ｒ６を接続する。抵抗器Ｒ１〜Ｒ３はそれぞれ対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のエミッタ端子と接続される。共通電位Ｇ２はインバータ３０内で共通する電位（同電位グランド）であって、当該インバータ３０がグランドＧ１と接続された場合にはアース（すなわち０[Ｖ]）と同電位になる。共通電位Ｇ２は一般的にアースと同電位でないので、グランドＧ１とは異なる図記号を用いる。
【００５４】
ここで、図２では図示を簡単にするために一部の素子を省略したので、図３を参照しながらスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含むスイッチング部の具体的な接続例を説明する。添字「ｎ」には１〜６のいずれかの数値が適用され、図２に示すスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のいずれか一のスイッチング素子に対応する。このことは以下の記載でも同様とする。言い換えれば、スイッチング素子Ｑｎはスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちで一のスイッチング素子を意味する。同様に、ダイオードＤｎはダイオードＤ１〜Ｄ６のうちで一のダイオードを意味する。他の回路素子についても同様である。
【００５５】
スイッチング部は、少なくともスイッチング素子Ｑｎを含み、さらにダイオードＤｎ等を含む構成である。よって「スイッチング部に短絡故障が発生する」状態には、スイッチング素子Ｑｎに短絡故障が発生する状態や、ダイオードＤｎに短絡故障が発生する状態、その他に配線や回路素子に短絡故障が発生する状態などがある。
【００５６】
センス電圧を検出するための抵抗器Ｒｎは、一方端をスイッチング素子Ｑｎのセンス端子Ｐsnと接続し、他方端を同素子のエミッタ端子と接続する。スイッチング素子Ｑｎのゲート端子にはゲート電圧Ｖgnが印加される。ゲート電圧Ｖgnの印加に伴って、スイッチング素子Ｑｎのコレクタ・エミッタ間に電流Ｉｎが流れ、さらにセンス端子Ｐsnからセンス電流Ｉsnが流れる。センス電流Ｉsnは電流Ｉｎの一部であり、当該電流Ｉｎと比べて無視できるほどに小さい。電流Ｉｎは、図２に示す相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうちでスイッチング素子Ｑｎに対応する相電流である。センス電流Ｉsnが流れる抵抗器Ｒｎの両端には検出電圧Ｖsxが生じる。検出電圧Ｖsxは、相ごとに後述する検出電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖswに対応し、センス電流Ｉsnと相関関係がある。検出電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖswとの対応関係は、抵抗器Ｒ１，Ｒ４の両端に検出電圧Ｖsuが生じ、抵抗器Ｒ２，Ｒ５の両端に検出電圧Ｖsvが生じ、抵抗器Ｒ３，Ｒ６の両端に検出電圧Ｖswが生じる。検出電圧Ｖsx（検出電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖsw）と電流Ｉｎとの相関関係は、マップやデータテーブル等で記録媒体に記録しておく。この相関関係を参照すれば、検出電圧Ｖsxに対する電流Ｉｎが得られる。
【００５７】
図２で図示を省略した回路素子は、スイッチング素子Ｑｎの温度を検出する感温ダイオードＤtn（温度センサ）である。この感温ダイオードＤtnは、アノード側を電源制御装置５０に接続し、カソード側を共通電位Ｇ２に接続する。感温ダイオードＤtnには電源制御装置５０から定電流が供給され、感温ダイオードＤtnの両端にかかる検出電圧Ｖtsがスイッチング素子Ｑｎの温度θswに相関する。例えば、検出電圧Ｖtsが２[Ｖ]ならば、温度θswが２０[℃]などである。検出電圧Ｖtsと温度θswとの相関関係は、マップやデータテーブル等で記録媒体に記録しておく。この相関関係を参照すれば、検出電圧Ｖtsに対する温度θswが得られる。
【００５８】
図２に戻って、ダイオードＤ１〜Ｄ６は、それぞれ対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のコレクタ端子とエミッタ端子との間に並列接続される。これらのダイオードＤ１〜Ｄ６は、いずれもフリーホイールダイオードとして機能する。
【００５９】
インバータ３０内の回路素子は、一点鎖線で囲って示すように三相（本例ではＵ相，Ｖ相，Ｗ相）に分けられ、インバータ制御装置１１によって相ごとに作動が制御される。Ｕ相は、駆動回路Ｍ１，Ｍ４、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４、ダイオードＤ１，Ｄ４、抵抗器Ｒ１，Ｒ４などで構成される。Ｖ相は、駆動回路Ｍ２，Ｍ５、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５、ダイオードＤ２，Ｄ５、抵抗器Ｒ２，Ｒ５などで構成される。Ｗ相は、駆動回路Ｍ３，Ｍ６、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ６、ダイオードＤ３，Ｄ６、抵抗器Ｒ３，Ｒ６などで構成される。Ｕ相のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４は、直列接続されてハーフブリッジを構成する。Ｖ相のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ５と、Ｗ相のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ６とについても同様に、直列接続されてハーフブリッジを構成する。ハーフブリッジの各接続点と電動機１７の三相端子とは、線路Ｋｕ，Ｋｖ，Ｋｗによって相ごとに接続される。線路ＫｕにはＵ相電流Ｉｕが流れ、線路ＫｖにはＶ相電流Ｉｖが流れ、線路ＫｗにはＷ相電流Ｉｗが流れる。これらの相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６や電動機１７等を流れるので、「通電電流」に相当する。
【００６０】
インバータ制御装置１１は、入力される信号情報に基づいて、コンバータ２０やインバータ３０等を制御するための制御信号Ｓｃ等を出力する。入力される信号情報には、例えばＥＣＵ６０から伝達される指令情報（例えばトルク指令Ｔ＊や回転数指令Ｎ＊等）や、電動機１７側に備えられた温度センサ１７ａ等の検出信号などが該当する。本願の各発明を実現するためのインバータ制御装置１１の構成例については後述する（図４を参照）。
【００６１】
電源制御装置５０は、直流電源５１から供給される直流電圧（電圧値Ｖ２；例えば１２[Ｖ]等）を、インバータ制御装置１１や駆動回路Ｍ１〜Ｍ６等で必要とする電圧や電流に変換して出力する機能を担う。この電源制御装置５０の構成や作動等は周知であるので図示および説明を省略する。直流電源５１にはバッテリ１２（あるいはＰＣＵ１４）を適用してもよく、バッテリ１２以外のバッテリを適用してもよい。電源制御装置５０と直流電源５１とは、ともにグランドＧ１に接続する。
【００６２】
図４に示すインバータ制御装置１１は、故障検出手段１１０，導通制御手段１１１，回転機強制停止手段１１２，スイッチング部冷却継続手段１１３，回転機冷却継続手段１１４，スイッチング部冷却能力変更手段１１５，回転機冷却能力変更手段１１６などを有する。故障検出手段１１０および導通制御手段１１１は必須の手段であるが、他の手段は目的等の必要に応じて備えればよい。
【００６３】
故障検出手段１１０は、短絡故障が発生したスイッチング部を検出し、検出時以降に故障検出信号Ｓｂを出力する機能を担う。具体的には、スイッチング素子Ｑｎ自体の短絡故障やダイオードＤｎの短絡故障を含め、短絡状態のスイッチング素子Ｑｎを検出する。この故障検出手段１１０の構成や作動等は周知であるので図示および説明を省略する。
【００６４】
導通制御手段１１１は、故障検出手段１１０から伝達される故障検出信号Ｓｂに基づいて、短絡故障が発生していないスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部を導通状態に制御する機能を担う。例えば、図２に示すスイッチング素子Ｑ３に短絡故障が発生した場合には、上アームにおいて短絡故障が発生していないスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を導通状態（短絡）に制御する。
【００６５】
回転機強制停止手段１１２は、スイッチング素子Ｑｎ（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部）の温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると、電動機１７に強制停止信号Ｓｓを伝達して回転駆動を強制的に停止させる機能を担う。第２閾値温度Ｔ２には任意の温度を設定できるが、通常はスイッチング素子Ｑｎの許容上限温度（例えば１５０℃等）を設定する。
【００６６】
スイッチング部冷却継続手段１１３は、導通制御手段１１１による短絡制御とともに行われ、冷却継続信号Ｓｄを冷却装置３１に伝達して駆動を継続させる機能を担う。特に導通制御手段１１１による短絡制御が開始された以後、スイッチング素子Ｑｎ（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部）の温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上である場合に、冷却継続信号Ｓｄを伝達するのが望ましい。第１閾値温度Ｔ１には任意の温度を設定でき、例えば１２０℃等が該当する。冷却装置３１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の全部を一括して冷却する機能を担う。この冷却装置３１にはスイッチング素子を冷却可能な任意の装置を適用でき、例えば水冷式のウォータポンプや空冷式の冷却ファンなどのうちで一以上を用いる。なお、二点鎖線で示す回転機冷却継続手段１１４は、必要に応じて備えられ、具体的な機能については後述する（図６を参照）。
【００６７】
スイッチング部冷却能力変更手段１１５は、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、冷却能力変更信号Ｓａを冷却装置３１に伝達して冷却能力を変化させる機能を担う。例えば、ウォータポンプによる冷却では単位時間当たりの流量を増減することで行い、冷却ファンによる冷却ではファン回転数を増減することで行う。また、ウォータポンプと冷却ファンとを併用する構成例では、ウォータポンプと冷却ファンとの切り換えで行う。冷却能力の変更は、通常は冷却能力を高めるように変更するが、特定の場合（例えば寒冷地の冬季における始動時など）には冷却能力を低めるように変更してもよい。なお、二点鎖線で示す回転機冷却能力変更手段１１６は、必要に応じて備えられ、具体的な機能については後述する（図６を参照）。
【００６８】
上述した各機能を果たす限りにおいて、インバータ制御装置１１は任意に構成してよい。例えば、ＣＰＵ（マイコンを含む）によってソフトウェア制御を行う構成としてもよく、ＩＣ（ＬＳＩやゲートアレイ等を含む）やトランジスタ等の回路素子を用いてハードウェア制御を行う構成としてもよい。
【００６９】
図４のように構成されたインバータ制御装置１１で実行される冷却処理の手続き例について、図５を参照しながら説明する。図５には、スイッチング部を冷却するスイッチング部冷却処理の手続き例をフローチャートで示す。このスイッチング部冷却処理は、インバータ制御装置１１の稼働時において繰り返し実行される。図５に示すステップＳ１０，Ｓ１１は故障検出手段１１０および故障検出工程に相当し、ステップＳ１２は導通制御手段１１１および導通制御工程に相当する。ステップＳ１７はスイッチング部冷却継続手段１１３およびスイッチング部冷却継続工程に相当する。ステップＳ１８はスイッチング部冷却能力変更手段１１５およびスイッチング部冷却能力変更工程に相当する。ステップＳ２０は回転機強制停止手段１１２および回転機強制停止工程に相当する。
【００７０】
図５に示すスイッチング部冷却処理では、まず短絡検出処理を行う〔ステップＳ１０〕。この短絡検出処理はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に短絡故障が発生しているか否かを検出する処理であり、具体的な検出方法は周知であるので説明を省略する。
【００７１】
もし短絡検出処理の実行によって、全てのスイッチング部が正常に作動しており、短絡故障が発生していない場合は（ステップＳ１１でＮＯ）、そのままスイッチング部冷却処理をリターンする。
【００７２】
一方、一以上のスイッチング部で短絡故障が発生している場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、故障検出信号Ｓｂが伝達され、短絡故障が発生していないスイッチング部のスイッチング素子を導通状態（すなわち短絡と同等の通電状態）に制御する〔ステップＳ１２〕。例えば、図２に示すスイッチング素子Ｑ３およびダイオードＤ３の一方または双方に短絡故障が発生した場合には、上アームにおいて短絡故障が発生していないスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を導通状態に制御する。同様に、スイッチング素子Ｑ４およびダイオードＤ４の一方または双方に短絡故障が発生した場合には、下アームにおいて短絡故障が発生していないスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を導通状態に制御する。このように上アームまたは下アームに属するスイッチング素子の全部が短絡するように制御する。
【００７３】
検出電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖswに基づいて通電電流（すなわち相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を取得し〔ステップＳ１３〕、取得した通電電流が許容範囲外であるか否かを判別する〔ステップＳ１４〕。もし、通電電流が許容範囲内の場合には（ＮＯ）、そのままスイッチング部冷却処理をリターンする。許容範囲は任意に設定できるが、例えばスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６や電動機１７のうちで最も小さい定格電流などが該当する。
【００７４】
また、検出電圧Ｖtsに基づいてスイッチング素子Ｑｎ（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部）の温度θswを取得し〔ステップＳ１５〕、取得した温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上であるか否かを判別する〔ステップＳ１６〕。もし、温度θswが第１閾値温度Ｔ１未満の場合には（θsw＜Ｔ１；ＮＯ）、そのままスイッチング部冷却処理をリターンする。
【００７５】
一方、通電電流が許容範囲外の場合や（ステップＳ１４でＹＥＳ）、温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上の場合には（θsw≧Ｔ１；ステップＳ１６でＹＥＳ）、冷却装置３１に冷却継続信号Ｓｄを伝達するか〔ステップＳ１７〕、あるいは冷却装置３１に冷却能力変更信号Ｓａを伝達する〔ステップＳ１８〕。ステップＳ１７およびステップＳ１８は、いずれも冷却装置３１によるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の冷却を行うものである。ステップＳ１７は同じ冷却能力で冷却を継続し、ステップＳ１８は冷却能力を変更する点が相違する。
【００７６】
その後、ステップＳ１５で取得した温度θswが第２閾値温度Ｔ２未満である間は、上述したステップＳ１５〜Ｓ１９を繰り返し実行する（θsw＜Ｔ２；ステップＳ１９でＮＯ）。ただし、当該温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると（θsw≧Ｔ２；ステップＳ１９でＹＥＳ）、回転駆動を強制的に停止するために強制停止信号Ｓｓを電動機１７に出力したうえで〔ステップＳ２０〕、スイッチング部冷却処理をリターンする。強制停止信号Ｓｓが伝達された電動機１７は、電力供給の遮断や電磁ブレーキをかける等の方法で回転を強制停止する。
【００７７】
上述した実施の形態１によれば、以下に示す各効果を得ることができる。まず請求項１，２１に対応し、インバータ制御装置１１は、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちで短絡故障が発生したスイッチング部を検出する故障検出手段１１０（故障検出工程）と、短絡故障が発生していないスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段１１１（導通制御工程）と、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちで一部または全部を冷却する冷却装置３１の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段１１３（スイッチング部冷却継続工程）とを有する構成とした（図４，図５のステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１７を参照）。この構成によれば、インバータ３０と電動機１７との間に循環電流（すなわち相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ；通電電流）が流れるものの、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は冷却装置３１によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング素子Ｑｎの温度θsw上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の共連れ故障を防止することができる。
【００７８】
請求項２に対応し、スイッチング部冷却継続手段１１３は、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上である場合に、冷却装置３１の駆動を継続させる構成とした（図４，図５のステップＳ１６，Ｓ１７を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生する際に、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上であれば冷却装置３１の駆動を継続させる。このようにスイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上にはならないように冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００７９】
請求項３に対応し、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると、電動機１７の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段１１２を有する構成とした（図４，図５のステップＳ１９，Ｓ２０を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると電動機１７の駆動を強制的に停止させる。電動機１７の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００８０】
請求項４に対応し、スイッチング部冷却継続手段１１３は、通電電流が許容範囲外である場合に、冷却装置３１の駆動を継続させる構成とした（図４，図５のステップＳ１４，Ｓ１７を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置３１の駆動を継続させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的にスイッチング部を冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００８１】
請求項１０，２３に対応し、インバータ制御装置１１は、上述した故障検出手段１１０（故障検出工程）および導通制御手段１１１（導通制御工程）と、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちで一部または全部を冷却する冷却装置３１の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更手段１１５（スイッチング部冷却能力変更工程）とを有する構成とした（図４，図５のステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１８を参照）。この構成によれば、導通制御手段１１１によってスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部が導通状態に制御されると、冷却装置３１の冷却能力を変化させる。インバータ３０と電動機１７との間に循環電流が流れるものの、スイッチング部は冷却装置３１の冷却能力が変化（通常は増強）して温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング素子Ｑｎの温度θsw上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の共連れ故障を防止することができる。
【００８２】
請求項１１に対応し、スイッチング部冷却継続手段１１３は、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上である場合に、冷却装置３１の冷却能力を変化させる構成とした（図４，図５のステップＳ１６，Ｓ１８を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生する際に、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上であれば冷却装置３１の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このようにスイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上にはならないように冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００８３】
請求項１２に対応し、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると、電動機１７の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段１１２を有する構成とした（図４，図５のステップＳ１９，Ｓ２０を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると電動機１７の駆動を強制的に停止させる。電動機１７の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００８４】
請求項１３に対応し、スイッチング部冷却継続手段１１３は、通電電流が許容範囲外になると、冷却装置３１の冷却能力を変化させる構成とした（図４，図５のステップＳ１４，Ｓ１８を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置３１の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的にスイッチング部を冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００８５】
請求項１９に対応し、冷却装置３１にはウォータポンプを用いた（図４を参照）。請求項２０に対応し、冷却装置３１には冷却ファンを用いた（図５を参照）。これらの構成によれば、冷却対象物（すなわちスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６や電動機１７等）を確実に冷却することができる。
【００８６】
請求項２５に対応し、車両１０は、上述したインバータ制御装置１１と、インバータ３０と、電動機１７とを有する構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制できる車両１０を提供することができる。特にトルク変動が抑制されることで、ガタつきを抑えたスムーズな走行を実現することができる。
【００８７】
〔実施の形態２〕
実施の形態２は、実施の形態１と同様にハイブリッドカー（スプリット方式）に適用し、回転機を冷却する例である。この実施の形態２は、図６，図７を参照しながら説明する。図６にはインバータ制御装置の第２構成例を模式図で示す。図７には回転機冷却処理の手続き例をフローチャートで示す。なお、車両１０やインバータ３０等の構成は実施の形態１と同様であり、図示および説明を簡単にするために実施の形態２では実施の形態１と異なる点について説明する。よって実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８８】
図６に示すインバータ制御装置１１は、図４に示すインバータ制御装置１１に代わる構成例である。スイッチング部冷却継続手段１１３に代えて、回転機冷却継続手段１１４を備える。スイッチング部冷却能力変更手段１１５に代えて、回転機冷却能力変更手段１１６を備える。回転機冷却継続手段１１４は、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、冷却継続信号Ｓｄを冷却装置１７ｂに伝達して駆動を継続させる機能を担う。回転機冷却能力変更手段１１６は、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、冷却能力変更信号Ｓａを冷却装置１７ｂに伝達して冷却能力を変化させる機能を担う。冷却装置１７ｂは、電動機１７を冷却する機能を担う。この冷却装置３１にはスイッチング素子を冷却可能な任意の装置を適用でき、例えば水冷式のウォータポンプや空冷式の冷却ファンなどのうちで一以上を用いる。
【００８９】
図６のように構成されたインバータ制御装置１１で実行される冷却処理の手続き例について、図７を参照しながら説明する。図７には電動機１７を冷却する回転機冷却処理の手続き例を示す。この回転機冷却処理は、図５に示すスイッチング部冷却処理と同様に、インバータ制御装置１１の稼働時において繰り返し実行される。なお図７において、ステップＳ３２は回転機冷却継続手段１１４（回転機冷却継続工程）に相当し、ステップＳ３３は回転機冷却能力変更手段１１６（回転機冷却能力変更工程）に相当する。
【００９０】
図７に示す回転機冷却処理は、図５に示すスイッチング部冷却処理に代わる。以下では図５のスイッチング部冷却処理と相違するステップＳ３０〜Ｓ３４について説明する。ステップＳ１４で通電電流が許容範囲内の場合には（ＮＯ）、検出電圧Ｖtmに基づいて電動機１７の温度θmgを取得し〔ステップＳ１５〕、取得した温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上であるか否かを判別する〔ステップＳ１６〕。もし、温度θmgが第３閾値温度Ｔ３未満の場合には（θmg＜Ｔ３；ＮＯ）、そのまま回転機冷却処理をリターンする。第３閾値温度Ｔ３には任意の温度を設定でき、例えば１００℃等が該当する。
【００９１】
一方、通電電流が許容範囲外の場合や（ステップＳ１４でＹＥＳ）、温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上の場合には（θmg≧Ｔ３；ステップＳ３１でＹＥＳ）、冷却装置１７ｂに冷却継続信号Ｓｄを伝達するか〔ステップＳ３２〕、あるいは冷却装置１７ｂに冷却能力変更信号Ｓａを伝達する〔ステップＳ３３〕。ステップＳ３２およびステップＳ３３は、いずれも冷却装置１７ｂによる電動機１７の冷却を行うものである。ステップＳ３２は同じ冷却能力で冷却を継続し、ステップＳ３３は冷却能力を変更する点が相違する。
【００９２】
その後、ステップＳ３０で取得した温度θmgが第４閾値温度Ｔ４未満である間は、上述したステップＳ１３〜Ｓ３４を繰り返し実行する（θmg＜Ｔ４；ステップＳ３４でＮＯ）。ただし、当該温度θmgが第４閾値温度Ｔ４以上になると（θmg≧Ｔ４；ステップＳ３４でＹＥＳ）、回転駆動を強制的に停止するために強制停止信号Ｓｓを電動機１７に出力したうえで〔ステップＳ２０〕、回転機冷却処理をリターンする。第４閾値温度Ｔ４には任意の温度を設定できるが、通常は電動機１７の許容上限温度（例えば１５０℃等）を設定する。
【００９３】
上述した実施の形態２によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、請求項２５に対応する作用効果は実施の形態１と同様である。
【００９４】
請求項５，２２に対応し、インバータ制御装置１１は、上述した故障検出手段１１０（故障検出工程）および導通制御手段１１１（導通制御工程）と、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、電動機１７を冷却する冷却装置１７ｂの駆動を継続させる回転機冷却継続手段１１４（回転機冷却継続工程）とを有する構成とした（図６，図７のステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ３２を参照）。この構成によれば、インバータ３０と電動機１７との間に循環電流が流れるものの、電動機１７は冷却装置１７ｂによって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、電動機１７の温度θmg上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部の一部に短絡故障が発生した後、従来よりも電動機１７の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００９５】
請求項６に対応し、回転機冷却継続手段１１４は、電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上である場合に、冷却装置１７ｂの駆動を継続させる構成とした（図６，図７のステップＳ３１，Ｓ３２を参照）。この構成によれば、故障検出手段１１０によってスイッチング部に短絡故障が発生する際に、電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上であれば冷却装置１７ｂの駆動を継続させる。このように電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上にはならないように冷却するので、従来よりも電動機１７の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００９６】
請求項７に対応し、電動機１７の温度θmgが第４閾値温度Ｔ４以上になると、電動機１７の回転駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段１１２を有する構成とした（図６，図７のステップＳ３４，Ｓ２０を参照）。この構成によれば、故障検出手段１１０によってスイッチング部に短絡故障が発生した以後、電動機１７の温度θmgが第４閾値温度Ｔ４以上になると電動機１７の回転駆動を強制的に停止させる。電動機１７の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００９７】
請求項８に対応し、回転機冷却継続手段１１４は、通電電流が許容範囲外である場合に、冷却装置１７ｂの駆動を継続させる構成とした（図６，図７のステップＳ１４，Ｓ３２を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置１７ｂの駆動を継続させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的に電動機１７を冷却するので、従来よりも電動機１７の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００９８】
請求項１４，２４に対応し、インバータ制御装置１１は、上述した故障検出手段１１０（故障検出工程）および導通制御手段１１１（導通制御工程）と、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、電動機１７を冷却する冷却装置１７ｂの冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更手段１１６とを有する構成とした（図６，図７のステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ３３を参照）。この構成によれば、インバータ３０と電動機１７との間に循環電流が流れるものの、電動機１７は冷却装置１７ｂによって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、電動機１７の温度θmg上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、従来よりも電動機１７の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００９９】
請求項１５に対応し、回転機冷却能力変更手段１１６は、電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上である場合に、冷却装置１７ｂの冷却能力を変化させる構成とした（図６，図７のステップＳ３１，Ｓ３３を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生する際に、電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上であれば冷却装置１７ｂの冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上にはならないように冷却するので、従来よりも電動機１７の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。
【０１００】
請求項１６に対応し、電動機１７の温度θmgが第４閾値温度Ｔ４以上になると、電動機１７の回転駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段１１２を有する構成とした（図６，図７のステップＳ３４，Ｓ２０を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、電動機１７の温度θmgが第４閾値温度Ｔ４以上になると電動機１７の回転駆動を強制的に停止させる。電動機１７の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【０１０１】
請求項１７に対応し、回転機冷却能力変更手段１１６は、通電電流が許容範囲外になると、冷却装置１７ｂの冷却能力を変化させる構成とした（図６，図７のステップＳ１４，Ｓ３３を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置１７ｂの冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的に電動機１７を冷却するので、従来よりも電動機１７の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。
【０１０２】
請求項１９に対応し、冷却装置１７ｂにはウォータポンプを用いた（図６を参照）。請求項２０に対応し、冷却装置１７ｂには冷却ファンを用いた（図６を参照）。これらの構成によれば、冷却対象物（すなわち電動機１７等）を確実に冷却することができる。
【０１０３】
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態１，２に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
【０１０４】
実施の形態１では、スイッチング部（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）を冷却するスイッチング部冷却継続手段１１３およびスイッチング部冷却能力変更手段１１５を備える構成とした（図４を参照）。同じく実施の形態２では、電動機１７を冷却する回転機冷却継続手段１１４および回転機冷却能力変更手段１１６を備える構成とした（図６を参照）。これらの形態に代えて、スイッチング部および電動機１７の双方を並行して冷却する構成としてもよい。すなわち、スイッチング部冷却継続手段１１３、回転機冷却継続手段１１４、スイッチング部冷却能力変更手段１１５、回転機冷却能力変更手段１１６をインバータ制御装置１１に備える構成である（図４，図６を参照）。この場合、図５に示すスイッチング部冷却処理と図７に示す回転機冷却処理とを並行して実行すればよい。この構成によれば、請求項９，１８に対応し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の冷却と電動機１７の冷却とが並行して行われるので、相乗効果によって従来よりも電気部品の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。
【０１０５】
実施の形態１，２では、回転機として三相の電動機１７を適用した（図１，図２，図４，図６を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、三相以外の相数（単相，二相，四相以上）からなる電動機１７や、発電機，電動発電機等を適用してもよい。機器の相違に過ぎず、回転機であることには違いないので、実施の形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。
【０１０６】
実施の形態１，２では、冷却装置３１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の全部を一括して冷却する構成とした（図４，図６を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各スイッチング素子ごとに対応して設ける構成としてもよい。各スイッチング素子の特性（例えば温度変化等）に応じたきめ細かな冷却の制御を行うことが可能になる。
【０１０７】
実施の形態１，２では、スイッチング部（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）の冷却を行う冷却装置３１と、電動機１７の冷却を行う冷却装置１７ｂとを別個に備える構成とした（図４，図６を参照）。この形態に代えて、一の冷却装置を備えて、スイッチング部および電動機１７の双方を一括して冷却する構成としてもよい。冷却装置の数が少なくなる分だけコストを低減することができる。
【０１０８】
実施の形態１，２では、冷却装置３１，１７ｂとして、ウォータポンプまたは冷却ファンを適用した（図４，図６を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、他の冷却装置を適用してもよい。他の冷却装置には、例えばヒートシンク，ペルティエ（Peltier；熱電冷却）素子，放熱フィンなどが該当する。二種以上の冷却装置を任意に組み合わせて適用してもよい。他の冷却装置であっても、スイッチング部や電動機１７用の冷却を行えるので、実施の形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。
【０１０９】
実施の形態１，２では、スイッチング部（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）の温度θswを取得するにあたり、温度センサとして感温ダイオードＤtnを備える構成とした（図３を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、他の温度センサによってスイッチング素子Ｑｎの温度θswを取得する構成としてもよい。他の温度センサとしては、例えば熱電対，抵抗温度計 (Resistance thermometer)，測温抵抗体，サーミスタ，放射温度計などが該当する。温度計の種類が相違するに過ぎず、スイッチング素子Ｑｎの温度を取得できるので、実施の形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。
【０１１０】
実施の形態１，２では、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ（通電電流，循環電流）を取得するにあたり、センス端子Ｐs1〜Ｐs6を備えたＩＧＢＴをスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６として備える構成とした（図２を参照）。この形態に代えて、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出可能な他の電流センサを用いてもよい。他の電流センサ４０を備えた構成例を図１０に示す。図１０に示すスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６はセンス端子Ｐs1〜Ｐs6を備えないＩＧＢＴを用いているが、実施の形態１，２と同様にセンス端子Ｐs1〜Ｐs6を備えたＩＧＢＴを用いてもよい。他の電流センサ４０は、例えばホール素子等を含む電磁誘導型センサや、光ファイバ電流センサ等を含むファラデー効果型センサなどが該当する。いずれの電流センサにせよ、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの電流を検出するので、実施の形態１，２と同様の作用効果が得られる。
【０１１１】
実施の形態１，２では、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６としてＩＧＢＴを適用した（図２を参照）。この形態に代えて、他のスイッチング素子を適用してもよい。他のスイッチング素子としては、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ，ＪＦＥＴ，ＭＥＳＦＥＴ等のＦＥＴ、ＧＴＯ、パワートランジスタなどが該当する。単に構成上の相違に過ぎず機能作用は同等であるので、実施の形態１，２と同等の作用効果を得ることができる。
【０１１２】
実施の形態１，２では、車両１０として、熱機関１５の動力と電動機１７の動力とを利用して走行するスプリット方式のハイブリッドカーを適用した（図１を参照）。この形態に代えて、他の車両にも適用することができる。他の車両には、他の方式（例えば図８に示すシリーズ方式、図９に示すパラレル方式など）のハイブリッドカーや、電動機の動力のみを利用する車両（いわゆる電気自動車）などが該当する。車両以外でも、回転機（電動機１７や発電機１３等）を備える他の輸送機器に適用してもよい。他の輸送機器には、例えば航空機，船舶，鉄道車両などが該当する。他の車両や他の輸送機器であっても、形態が相違するに過ぎないので、実施の形態１，２と同様の作用効果が得られる。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ 車両
１１ インバータ制御装置
１１０ 故障検出手段
１１１ 導通制御手段
１１２ 回転機強制停止手段
１１３ スイッチング部冷却継続手段
１１４ 回転機冷却継続手段
１１５ スイッチング部冷却能力変更手段
１１６ 回転機冷却能力変更手段
１２ バッテリ（蓄放電手段）
１３ 発電機（回転機）
１４ ＰＣＵ
１５ 熱機関
１６ 動力分割機構
１７ 電動機（回転機）
１７ａ 温度センサ
１７ｂ，３１ 冷却装置
３０ インバータ
４０ 電流センサ
６０ ＥＣＵ（外部装置）
Ｔ１ 第１閾値温度
Ｔ２ 第２閾値温度
Ｔ３ 第３閾値温度
Ｔ４ 第４閾値温度
Ｑｎ（Ｑ１〜Ｑ６） スイッチング素子（スイッチング部）
Ｄｎ（Ｄ１〜Ｄ６） ダイオード（スイッチング部）
Ｄtn 感温ダイオード（温度センサ）
Ｉｎ（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ） 相電流（通電電流，循環電流）
Ｒ１〜Ｒ６ 抵抗器（電流センサ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置、インバータ制御方法、インバータ制御装置を備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、インバータを構成するスイッチング素子が短絡故障すると、発電機の回転速度が所定回転速度以上であり、内燃機関が稼動中であることを条件として、三相短絡制御を行う技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照。特に段落０１０７−０１１０，図１２，図１９を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１２５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、三相短絡制御は全相を短絡させるため、内燃機関が稼動中である場合には発電機が連れ回る。この連れ回りによって、インバータの作動を遮断（停止）しても、インバータと発電機との間を循環して電流（以下では単に「循環電流」と呼ぶ。）が流れる。この循環電流が大きくなるにつれて、電気部品（例えば短絡故障していないスイッチング素子や、発電機等）自体や配線（ハーネスを含む）などが温度上昇して不具合（例えば装置や部品等の故障，絶縁不良，断線等）が発生する可能性がある。
【０００５】
また、三相の通電経路上にあるスイッチング素子の動特性は等しいのが理想的であるが、現実にはスイッチング素子の個体差が存在する。この個体差は循環電流が流れるのに伴う温度上昇に応じて顕著に表れ、結果として三相間の循環電流が不平衡になる。循環電流の不平衡はトルク変動を生じさせ、車両が走行する際のガタつき等の要因となる。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制できるインバータ制御装置，インバータ制御方法および車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、前記導通制御手段による制御とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、スイッチング部冷却継続手段は、導通制御手段によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されても、冷却装置の駆動を継続させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、スイッチング部は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング部の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング部の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング部の共連れ故障を防止することができる。
【０００９】
なお「スイッチング部」はインバータの構成要素であり、スイッチング素子のみの場合と、スイッチング素子のほかにダイオードを含む場合とがある。後者の場合において「スイッチング部に短絡故障が発生する」とは、スイッチング素子およびダイオードのうちで一方または双方に短絡故障が発生することを意味する。「回転機」は、相数を問わず、例えば発電機，電動機，電動発電機等が該当する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記スイッチング部冷却継続手段は、前記スイッチング部の温度が第１閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された際に、スイッチング部の温度が第１閾値温度以上であれば冷却装置の駆動を継続させる。このようにスイッチング部の温度が第１閾値温度以上にはならないように冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。なお「第１閾値温度」はスイッチング部に含まれるスイッチング素子の種類や耐熱温度等に応じて適切に設定され、例えば１２０℃等が該当する。「スイッチング部の温度」は、複数のスイッチング部のうちで一部または全部を対象とする温度である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする。この構成によれば、回転機強制停止手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると回転機の駆動を強制的に停止させる。回転機の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。なお「第２閾値温度」はスイッチング部に含まれるスイッチング素子の種類や耐熱温度等に応じて適切に設定され、例えば１５０℃等が該当する。この第２閾値温度は、上述した第１閾値温度との大小関係は任意に設定可能である。すなわち、第２閾値温度＞第１閾値温度でもよく、第２閾値温度＝第１閾値温度でもよく、第２閾値温度＜第１閾値温度でもよい。回転機の強制停止法は、結果的に回転機を停止させる方法であれば任意である。例えば、電力供給を遮断する方法や、電磁ブレーキをかける方法などが該当する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記スイッチング部冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置の駆動を継続させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的にスイッチング部を冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。なお「通電電流」はスイッチング部や回転機を流れる電流であり、上述した循環電流の一部または全部に相当する。通電電流の「許容範囲」は、スイッチング部や回転機の定格電流等に応じて適切に設定され、例えば０〜２００[Ａrms]等が該当する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、前記導通制御手段による制御とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、回転機冷却継続手段は、導通制御手段によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されても、冷却装置の駆動を継続させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、回転機は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、回転機の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部の一部に短絡故障が発生した後、従来よりも回転機の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、前記回転機冷却継続手段は、前記回転機の温度が第３閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする。この構成によれば、回転機冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された際に、回転機の温度が第３閾値温度以上であれば冷却装置の駆動を継続させる。このように回転機の温度が第３閾値温度以上にはならないように冷却するので、従来よりも回転機の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。なお「第３閾値温度」は回転機の種類や耐熱温度等に応じて適切に設定され、例えば１００℃等が該当する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記回転機の温度が第４閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする。この構成によれば、回転機強制停止手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、回転機の温度が第４閾値温度以上になると回転機の駆動を強制的に停止させる。回転機の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。なお「第４閾値温度」は回転機の種類や耐熱温度等に応じて適切に設定され、例えば１５０℃等が該当する。この第４閾値温度は、上述した第３閾値温度との大小関係は任意に設定可能である。すなわち、第４閾値温度＞第３閾値温度でもよく、第４閾値温度＝第３閾値温度でもよく、第４閾値温度＜第３閾値温度でもよい。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、前記回転機冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする。この構成によれば、回転機冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置の駆動を継続させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的に回転機を冷却するので、従来よりも回転機の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段と、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続手段とを並行して行うことを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部の冷却と回転機の冷却とが並行して行われるので、相乗効果によって従来よりも電気部品の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。スイッチング部の冷却を行う冷却装置と、回転機の冷却を行う冷却装置とは、同一の冷却装置であってもよく、別個の冷却装置であってもよい。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、前記導通制御手段による制御とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、スイッチング部冷却能力変更手段は、導通制御手段によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されると、冷却装置の冷却能力を変化させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、スイッチング部は冷却装置の冷却能力が変化（通常は増強）して温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング部の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング部の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング部の共連れ故障を防止することができる。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、前記スイッチング部冷却継続手段は、前記スイッチング部の温度が第１閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された際に、スイッチング部の温度が第１閾値温度以上であれば冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このようにスイッチング部の温度が第１閾値温度以上にはならないように冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、前記スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする。この構成によれば、回転機強制停止手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると回転機の駆動を強制的に停止させる。回転機の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００２３】
請求項１３に記載の発明は、前記スイッチング部冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外になると、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部冷却継続手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的にスイッチング部を冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００２４】
請求項１４に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、前記導通制御手段による制御とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、回転機冷却能力変更手段は、導通制御手段によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されると、冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、回転機は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、回転機の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部の一部に短絡故障が発生した後、従来よりも回転機の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００２６】
請求項１５に記載の発明は、前記回転機冷却能力変更手段は、前記回転機の温度が第３閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする。この構成によれば、回転機冷却能力変更手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された際に、回転機の温度が第３閾値温度以上であれば冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように回転機の温度が第３閾値温度以上にはならないように冷却するので、従来よりも回転機の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。
【００２７】
請求項１６に記載の発明は、前記回転機の温度が第４閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする。この構成によれば、回転機強制停止手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、回転機の温度が第４閾値温度以上になると回転機の駆動を強制的に停止させる。回転機の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００２８】
請求項１７に記載の発明は、前記回転機冷却能力変更手段は、通電電流が許容範囲外になると、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする。この構成によれば、回転機冷却能力変更手段は、故障検出手段によってスイッチング部に短絡故障の発生が検出された以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的に回転機を冷却するので、従来よりも回転機の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。
【００２９】
請求項１８に記載の発明は、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更手段と、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更手段とを並行して行うことを特徴とする。この構成によれば、スイッチング部と回転機との冷却を行う冷却装置の冷却能力が変化（通常は増強）されるので、相乗効果によって従来よりも電気部品の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。スイッチング部の冷却を行う冷却装置と、回転機の冷却を行う冷却装置とは、同一の冷却装置であってもよく、別個の冷却装置であってもよい。
【００３０】
請求項１９に記載の発明は、前記冷却装置は、ウォータポンプであることを特徴とする。この構成によれば、冷却対象物（すなわちスイッチング部や回転機等）の冷却をウォータポンプで実現するので、確実な冷却を行える。
【００３１】
請求項２０に記載の発明は、前記冷却装置は、冷却ファンであることを特徴とする。この構成によれば、冷却対象物（すなわちスイッチング部や回転機等）の冷却を冷却ファンで実現するので、確実な冷却を行える。
【００３２】
請求項２１に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、前記導通制御工程とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続工程とを有することを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、スイッチング部冷却継続工程は、導通制御工程によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されても、冷却装置の駆動を継続させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、スイッチング部は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング部の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング部の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング部の共連れ故障を防止することができる。
【００３４】
請求項２２に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、前記導通制御工程とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続工程とを有することを特徴とする。
【００３５】
この構成によれば、回転機冷却継続工程は、導通制御工程によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されても、冷却装置の駆動を継続させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、回転機は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、回転機の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部の一部に短絡故障が発生した後、従来よりも回転機の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００３６】
請求項２３に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、前記導通制御工程とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更工程とを有することを特徴とする。
【００３７】
この構成によれば、スイッチング部冷却能力変更工程は、導通制御工程によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されると、冷却装置の冷却能力を変化させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、スイッチング部は冷却装置の冷却能力が変化（通常は増強）して温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング部の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング部の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング部の共連れ故障を防止することができる。
【００３８】
請求項２４に記載の発明は、電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、前記導通制御工程とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更工程とを有することを特徴とする。
【００３９】
この構成によれば、回転機冷却能力変更工程は、導通制御工程によってスイッチング部の一部または全部が導通状態に制御されると、冷却装置の冷却能力を変化（通常は増強）させる。インバータと回転機との間に循環電流が流れるものの、回転機は冷却装置によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、回転機の温度上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部の一部に短絡故障が発生した後、従来よりも回転機の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００４０】
請求項２５に記載の発明は、車両において、請求項１から２０のいずれか一項に記載のインバータ制御装置と、前記インバータと、前記回転機とを有することを特徴とする。この構成によれば、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制できる車両を提供することができる。特にトルク変動が抑制されることで、ガタつきを抑えたスムーズな走行を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】車両の第１構成例を示す模式図である。
【図２】インバータ（電力変換装置）の第１構成例を示す模式図である。
【図３】スイッチング部を中心とする接続例を示す回路図である。
【図４】インバータ制御装置の第１構成例を示す模式図である。
【図５】スイッチング部冷却処理の手続き例を示すフローチャートである。
【図６】インバータ制御装置の第２構成例を示す模式図である。
【図７】回転機冷却処理の手続き例を示すフローチャートである。
【図８】車両の第２構成例を示す模式図である。
【図９】車両の第３構成例を示す模式図である。
【図１０】インバータの第２構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的な接続を意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示してはいない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。連続符号は記号「〜」を用いて表記する。例えば「スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６」は、「スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６」を意味する。「スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部」は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちで一以上のスイッチング素子を意味する。
【００４３】
〔実施の形態１〕
実施の形態１は、回転機およびトルク発生源の双方を動力源として利用（走行）するハイブリッドカー（スプリット方式）に適用し、スイッチング部を冷却する例である。この実施の形態１は、図１〜図５を参照しながら説明する。図１には車両の第１構成例を模式図で示す。図２にはインバータの構成例を模式図で示す。図３にはスイッチング部を中心とする接続例を回路図で示す。図４にはインバータ制御装置の第１構成例を模式図で示す。図５にはスイッチング部冷却処理の手続き例をフローチャートで示す。
【００４４】
図１に示す車両１０は、熱機関１５および電動機１７の双方を動力源として用い、一方または双方で発生した動力を車輪１９に伝達して走行するように構成されている。熱機関１５はトルク発生源に相当し、例えば内燃機関（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等）を適用する。熱機関１５は発生させた動力（回転力）を出力軸１５ａに伝達する。
【００４５】
「回転機」に相当する電動機１７は、多相（例えばＵ相，Ｖ相，Ｗ相の三相）のモータである。この電動機１７は、ＰＣＵ（パワー・コントロール・ユニット）１４を経て供給される電力を受けて動力を発生させる機能と、動力分割機構１６で分割される動力を中継する機能とを有し、一方または双方の動力は回転軸１８等を経て車輪１９に伝達する。電動機１７には温度センサ１７ａを備える。温度センサ１７ａは、電動機１７の温度θmgを計測し、当該温度θmgに対応する検出電圧Ｖtmを信号に含めて出力する。検出電圧Ｖtmと温度θmgとの相関関係は、マップやデータテーブル等で記録媒体に記録しておく。この相関関係を参照すれば、検出電圧Ｖtmに対する温度θmgが得られる。記録媒体はインバータ制御装置１１の内外に備えられ、例えばＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュメモリ等のような不揮発性メモリが該当する。
【００４６】
バッテリ１２は蓄電と放電が可能な蓄放電手段であり、例えば二次電池や燃料電池等が該当する。発電機１３は、動力分割機構１６によって分割された動力によって電力を発生させる。通常の発電機を用いてもよく、電動機能と発電機能とを兼ねる電動発電機（図２では「ＭＧ」と示す。）を用いてもよい。発生した電力は、ＰＣＵ１４を通じてバッテリ１２に蓄電したり、電動機１７を回転駆動させたりする。バッテリ１２および発電機１３のうちで一方または双方は「電力源」に相当する。
【００４７】
ＰＣＵ１４は、車両１０における電力制御を行う。具体的には、発電機１３で発生した電力をバッテリ１２に蓄電する蓄電制御や、電動機１７を含む需要機器に必要な電力を供給する供給制御などを行う。このＰＣＵ１４には、例えばインバータ３０，コンバータ２０（図２を参照），バッテリＥＣＵなどを含む。インバータ３０は、後述するインバータ制御装置１１によって制御され、上記電力源から供給される電力を変換して回転機（本例では電動機１７）に出力する。バッテリＥＣＵは、バッテリ１２との間における電力の蓄積や放出等の制御を行う。
【００４８】
動力分割機構１６は、熱機関１５で発生する動力を分割（分配）する機能を担う。具体的には、車両１０の状況（すなわち走行や停止等の状態）に応じて、発電機１３および電動機１７のうちで一方または双方に動力を伝達する。動力分割機構１６は、動力を分割可能な構成であれば任意に構成可能である。例えば、キャリア，サンギヤ，プラネタリギヤなどで構成される。
【００４９】
図２に示すインバータ３０は、少なくとも給電機能を含み、さらに送電機能を含めてもよい。給電機能は、バッテリ１２から平滑用のコンデンサＣ１を介して供給される直流電圧（電圧値Ｖ１；例えば３００[Ｖ]等）を、インバータ３０で必要とする直流電圧（電圧値Ｖdc）に変換し、電動機１７に供給する機能である。送電機能は、電動機１７が発電した三相交流電力を整流し、コンバータ２０を介してバッテリ１２に還流して蓄電する機能である。二点鎖線で示すコンバータ２０は必要に応じて備えられる。なお、コンバータ２０の構成や作動等は周知であるので図示および説明を省略する。
【００５０】
上記インバータ３０は、駆動回路Ｍ１〜Ｍ６、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、ダイオードＤ１〜Ｄ６、抵抗器Ｒ１〜Ｒ６、図３に示す感温ダイオードＤt1〜Ｄt6、図４に示す冷却装置３１などを有する。駆動回路Ｍ１〜Ｍ３、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３、ダイオードＤ１〜Ｄ３、抵抗器Ｒ１〜Ｒ３などは上アーム側に配置される。駆動回路Ｍ４〜Ｍ６、スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６、ダイオードＤ４〜Ｄ６、抵抗器Ｒ４〜Ｒ６などは下アーム側に配置される。
【００５１】
駆動回路Ｍ１〜Ｍ６は、電源制御装置５０から電圧の供給を受けるか、バッテリ１２から制御（例えば降圧電源）された電源などから供給を受けて作動する。この駆動回路Ｍ１〜Ｍ６は、インバータ制御装置１１から個別に伝達される制御信号Ｓｃに従って、対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の制御端子（例えばゲート端子等）に駆動信号を出力する。制御信号ＳｃにはＰＷＭ（パルス幅変調）信号等を含む。
【００５２】
なお、駆動回路Ｍ１〜Ｍ３が制御端子Ｐi1〜Ｐi3を介して受ける電圧と、駆動回路Ｍ４〜Ｍ６が制御端子Ｐi4〜Ｐi6を介して受ける電圧とでは基準電位が異なる。これは、半導体スイッチング素子の所定端子（例えばエミッタ端子）を基準としてゲート電圧を形成するためである。制御端子Ｐi1〜Ｐi3から、後述するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３のセンス端子Ｐs1〜Ｐs３の間も基準電位が異なるので、絶縁を確保するために絶縁素子（あるいは高耐圧素子）を介するのが望ましい。
【００５３】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、例えばセンス電流を出力するセンス端子Ｐs1〜Ｐs6を備えたＩＧＢＴを用いる。センス端子Ｐs4〜Ｐs6と共通電位Ｇ２との間には、それぞれ抵抗器Ｒ４〜Ｒ６を接続する。抵抗器Ｒ１〜Ｒ３はそれぞれ対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のエミッタ端子と接続される。共通電位Ｇ２はインバータ３０内で共通する電位（同電位グランド）であって、当該インバータ３０がグランドＧ１と接続された場合にはアース（すなわち０[Ｖ]）と同電位になる。共通電位Ｇ２は一般的にアースと同電位でないので、グランドＧ１とは異なる図記号を用いる。
【００５４】
ここで、図２では図示を簡単にするために一部の素子を省略したので、図３を参照しながらスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含むスイッチング部の具体的な接続例を説明する。添字「ｎ」には１〜６のいずれかの数値が適用され、図２に示すスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のいずれか一のスイッチング素子に対応する。このことは以下の記載でも同様とする。言い換えれば、スイッチング素子Ｑｎはスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちで一のスイッチング素子を意味する。同様に、ダイオードＤｎはダイオードＤ１〜Ｄ６のうちで一のダイオードを意味する。他の回路素子についても同様である。
【００５５】
スイッチング部は、少なくともスイッチング素子Ｑｎを含み、さらにダイオードＤｎ等を含む構成である。よって「スイッチング部に短絡故障が発生する」状態には、スイッチング素子Ｑｎに短絡故障が発生する状態や、ダイオードＤｎに短絡故障が発生する状態、その他に配線や回路素子に短絡故障が発生する状態などがある。
【００５６】
センス電圧を検出するための抵抗器Ｒｎは、一方端をスイッチング素子Ｑｎのセンス端子Ｐsnと接続し、他方端を同素子のエミッタ端子と接続する。スイッチング素子Ｑｎのゲート端子にはゲート電圧Ｖgnが印加される。ゲート電圧Ｖgnの印加に伴って、スイッチング素子Ｑｎのコレクタ・エミッタ間に電流Ｉｎが流れ、さらにセンス端子Ｐsnからセンス電流Ｉsnが流れる。センス電流Ｉsnは電流Ｉｎの一部であり、当該電流Ｉｎと比べて無視できるほどに小さい。電流Ｉｎは、図２に示す相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうちでスイッチング素子Ｑｎに対応する相電流である。センス電流Ｉsnが流れる抵抗器Ｒｎの両端には検出電圧Ｖsxが生じる。検出電圧Ｖsxは、相ごとに後述する検出電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖswに対応し、センス電流Ｉsnと相関関係がある。検出電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖswとの対応関係は、抵抗器Ｒ１，Ｒ４の両端に検出電圧Ｖsuが生じ、抵抗器Ｒ２，Ｒ５の両端に検出電圧Ｖsvが生じ、抵抗器Ｒ３，Ｒ６の両端に検出電圧Ｖswが生じる。検出電圧Ｖsx（検出電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖsw）と電流Ｉｎとの相関関係は、マップやデータテーブル等で記録媒体に記録しておく。この相関関係を参照すれば、検出電圧Ｖsxに対する電流Ｉｎが得られる。
【００５７】
図２で図示を省略した回路素子は、スイッチング素子Ｑｎの温度を検出する感温ダイオードＤtn（温度センサ）である。この感温ダイオードＤtnは、アノード側を電源制御装置５０に接続し、カソード側を共通電位Ｇ２に接続する。感温ダイオードＤtnには電源制御装置５０から定電流が供給され、感温ダイオードＤtnの両端にかかる検出電圧Ｖtsがスイッチング素子Ｑｎの温度θswに相関する。例えば、検出電圧Ｖtsが２[Ｖ]ならば、温度θswが２０[℃]などである。検出電圧Ｖtsと温度θswとの相関関係は、マップやデータテーブル等で記録媒体に記録しておく。この相関関係を参照すれば、検出電圧Ｖtsに対する温度θswが得られる。
【００５８】
図２に戻って、ダイオードＤ１〜Ｄ６は、それぞれ対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のコレクタ端子とエミッタ端子との間に並列接続される。これらのダイオードＤ１〜Ｄ６は、いずれもフリーホイールダイオードとして機能する。
【００５９】
インバータ３０内の回路素子は、一点鎖線で囲って示すように三相（本例ではＵ相，Ｖ相，Ｗ相）に分けられ、インバータ制御装置１１によって相ごとに作動が制御される。Ｕ相は、駆動回路Ｍ１，Ｍ４、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４、ダイオードＤ１，Ｄ４、抵抗器Ｒ１，Ｒ４などで構成される。Ｖ相は、駆動回路Ｍ２，Ｍ５、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５、ダイオードＤ２，Ｄ５、抵抗器Ｒ２，Ｒ５などで構成される。Ｗ相は、駆動回路Ｍ３，Ｍ６、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ６、ダイオードＤ３，Ｄ６、抵抗器Ｒ３，Ｒ６などで構成される。Ｕ相のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４は、直列接続されてハーフブリッジを構成する。Ｖ相のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ５と、Ｗ相のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ６とについても同様に、直列接続されてハーフブリッジを構成する。ハーフブリッジの各接続点と電動機１７の三相端子とは、線路Ｋｕ，Ｋｖ，Ｋｗによって相ごとに接続される。線路ＫｕにはＵ相電流Ｉｕが流れ、線路ＫｖにはＶ相電流Ｉｖが流れ、線路ＫｗにはＷ相電流Ｉｗが流れる。これらの相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６や電動機１７等を流れるので、「通電電流」に相当する。
【００６０】
インバータ制御装置１１は、入力される信号情報に基づいて、コンバータ２０やインバータ３０等を制御するための制御信号Ｓｃ等を出力する。入力される信号情報には、例えばＥＣＵ６０から伝達される指令情報（例えばトルク指令Ｔ＊や回転数指令Ｎ＊等）や、電動機１７側に備えられた温度センサ１７ａ等の検出信号などが該当する。本願の各発明を実現するためのインバータ制御装置１１の構成例については後述する（図４を参照）。
【００６１】
電源制御装置５０は、直流電源５１から供給される直流電圧（電圧値Ｖ２；例えば１２[Ｖ]等）を、インバータ制御装置１１や駆動回路Ｍ１〜Ｍ６等で必要とする電圧や電流に変換して出力する機能を担う。この電源制御装置５０の構成や作動等は周知であるので図示および説明を省略する。直流電源５１にはバッテリ１２（あるいはＰＣＵ１４）を適用してもよく、バッテリ１２以外のバッテリを適用してもよい。電源制御装置５０と直流電源５１とは、ともにグランドＧ１に接続する。
【００６２】
図４に示すインバータ制御装置１１は、故障検出手段１１０，導通制御手段１１１，回転機強制停止手段１１２，スイッチング部冷却継続手段１１３，回転機冷却継続手段１１４，スイッチング部冷却能力変更手段１１５，回転機冷却能力変更手段１１６などを有する。故障検出手段１１０および導通制御手段１１１は必須の手段であるが、他の手段は目的等の必要に応じて備えればよい。
【００６３】
故障検出手段１１０は、短絡故障が発生したスイッチング部を検出し、検出時以降に故障検出信号Ｓｂを出力する機能を担う。具体的には、スイッチング素子Ｑｎ自体の短絡故障やダイオードＤｎの短絡故障を含め、短絡状態のスイッチング素子Ｑｎを検出する。この故障検出手段１１０の構成や作動等は周知であるので図示および説明を省略する。
【００６４】
導通制御手段１１１は、故障検出手段１１０から伝達される故障検出信号Ｓｂに基づいて、短絡故障が発生していないスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部を導通状態に制御する機能を担う。例えば、図２に示すスイッチング素子Ｑ３に短絡故障が発生した場合には、上アームにおいて短絡故障が発生していないスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を導通状態（短絡）に制御する。
【００６５】
回転機強制停止手段１１２は、スイッチング素子Ｑｎ（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部）の温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると、電動機１７に強制停止信号Ｓｓを伝達して回転駆動を強制的に停止させる機能を担う。第２閾値温度Ｔ２には任意の温度を設定できるが、通常はスイッチング素子Ｑｎの許容上限温度（例えば１５０℃等）を設定する。
【００６６】
スイッチング部冷却継続手段１１３は、導通制御手段１１１による短絡制御とともに行われ、冷却継続信号Ｓｄを冷却装置３１に伝達して駆動を継続させる機能を担う。特に導通制御手段１１１による短絡制御が開始された以後、スイッチング素子Ｑｎ（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部）の温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上である場合に、冷却継続信号Ｓｄを伝達するのが望ましい。第１閾値温度Ｔ１には任意の温度を設定でき、例えば１２０℃等が該当する。冷却装置３１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の全部を一括して冷却する機能を担う。この冷却装置３１にはスイッチング素子を冷却可能な任意の装置を適用でき、例えば水冷式のウォータポンプや空冷式の冷却ファンなどのうちで一以上を用いる。なお、二点鎖線で示す回転機冷却継続手段１１４は、必要に応じて備えられ、具体的な機能については後述する（図６を参照）。
【００６７】
スイッチング部冷却能力変更手段１１５は、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、冷却能力変更信号Ｓａを冷却装置３１に伝達して冷却能力を変化させる機能を担う。例えば、ウォータポンプによる冷却では単位時間当たりの流量を増減することで行い、冷却ファンによる冷却ではファン回転数を増減することで行う。また、ウォータポンプと冷却ファンとを併用する構成例では、ウォータポンプと冷却ファンとの切り換えで行う。冷却能力の変更は、通常は冷却能力を高めるように変更するが、特定の場合（例えば寒冷地の冬季における始動時など）には冷却能力を低めるように変更してもよい。なお、二点鎖線で示す回転機冷却能力変更手段１１６は、必要に応じて備えられ、具体的な機能については後述する（図６を参照）。
【００６８】
上述した各機能を果たす限りにおいて、インバータ制御装置１１は任意に構成してよい。例えば、ＣＰＵ（マイコンを含む）によってソフトウェア制御を行う構成としてもよく、ＩＣ（ＬＳＩやゲートアレイ等を含む）やトランジスタ等の回路素子を用いてハードウェア制御を行う構成としてもよい。
【００６９】
図４のように構成されたインバータ制御装置１１で実行される冷却処理の手続き例について、図５を参照しながら説明する。図５には、スイッチング部を冷却するスイッチング部冷却処理の手続き例をフローチャートで示す。このスイッチング部冷却処理は、インバータ制御装置１１の稼働時において繰り返し実行される。図５に示すステップＳ１０，Ｓ１１は故障検出手段１１０および故障検出工程に相当し、ステップＳ１２は導通制御手段１１１および導通制御工程に相当する。ステップＳ１７はスイッチング部冷却継続手段１１３およびスイッチング部冷却継続工程に相当する。ステップＳ１８はスイッチング部冷却能力変更手段１１５およびスイッチング部冷却能力変更工程に相当する。ステップＳ２０は回転機強制停止手段１１２および回転機強制停止工程に相当する。
【００７０】
図５に示すスイッチング部冷却処理では、まず短絡検出処理を行う〔ステップＳ１０〕。この短絡検出処理はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に短絡故障が発生しているか否かを検出する処理であり、具体的な検出方法は周知であるので説明を省略する。
【００７１】
もし短絡検出処理の実行によって、全てのスイッチング部が正常に作動しており、短絡故障が発生していない場合は（ステップＳ１１でＮＯ）、そのままスイッチング部冷却処理をリターンする。
【００７２】
一方、一以上のスイッチング部で短絡故障が発生している場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、故障検出信号Ｓｂが伝達され、短絡故障が発生していないスイッチング部のスイッチング素子を導通状態（すなわち短絡と同等の通電状態）に制御する〔ステップＳ１２〕。例えば、図２に示すスイッチング素子Ｑ３およびダイオードＤ３の一方または双方に短絡故障が発生した場合には、上アームにおいて短絡故障が発生していないスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を導通状態に制御する。同様に、スイッチング素子Ｑ４およびダイオードＤ４の一方または双方に短絡故障が発生した場合には、下アームにおいて短絡故障が発生していないスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を導通状態に制御する。このように上アームまたは下アームに属するスイッチング素子の全部が短絡するように制御する。
【００７３】
検出電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖswに基づいて通電電流（すなわち相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を取得し〔ステップＳ１３〕、取得した通電電流が許容範囲外であるか否かを判別する〔ステップＳ１４〕。もし、通電電流が許容範囲内の場合には（ＮＯ）、そのままスイッチング部冷却処理をリターンする。許容範囲は任意に設定できるが、例えばスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６や電動機１７のうちで最も小さい定格電流などが該当する。
【００７４】
また、検出電圧Ｖtsに基づいてスイッチング素子Ｑｎ（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部）の温度θswを取得し〔ステップＳ１５〕、取得した温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上であるか否かを判別する〔ステップＳ１６〕。もし、温度θswが第１閾値温度Ｔ１未満の場合には（θsw＜Ｔ１；ＮＯ）、そのままスイッチング部冷却処理をリターンする。
【００７５】
一方、通電電流が許容範囲外の場合や（ステップＳ１４でＹＥＳ）、温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上の場合には（θsw≧Ｔ１；ステップＳ１６でＹＥＳ）、冷却装置３１に冷却継続信号Ｓｄを伝達するか〔ステップＳ１７〕、あるいは冷却装置３１に冷却能力変更信号Ｓａを伝達する〔ステップＳ１８〕。ステップＳ１７およびステップＳ１８は、いずれも冷却装置３１によるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の冷却を行うものである。ステップＳ１７は同じ冷却能力で冷却を継続し、ステップＳ１８は冷却能力を変更する点が相違する。
【００７６】
その後、ステップＳ１５で取得した温度θswが第２閾値温度Ｔ２未満である間は、上述したステップＳ１５〜Ｓ１９を繰り返し実行する（θsw＜Ｔ２；ステップＳ１９でＮＯ）。ただし、当該温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると（θsw≧Ｔ２；ステップＳ１９でＹＥＳ）、回転駆動を強制的に停止するために強制停止信号Ｓｓを電動機１７に出力したうえで〔ステップＳ２０〕、スイッチング部冷却処理をリターンする。強制停止信号Ｓｓが伝達された電動機１７は、電力供給の遮断や電磁ブレーキをかける等の方法で回転を強制停止する。
【００７７】
上述した実施の形態１によれば、以下に示す各効果を得ることができる。まず請求項１，２１に対応し、インバータ制御装置１１は、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちで短絡故障が発生したスイッチング部を検出する故障検出手段１１０（故障検出工程）と、短絡故障が発生していないスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段１１１（導通制御工程）と、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちで一部または全部を冷却する冷却装置３１の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段１１３（スイッチング部冷却継続工程）とを有する構成とした（図４，図５のステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１７を参照）。この構成によれば、インバータ３０と電動機１７との間に循環電流（すなわち相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ；通電電流）が流れるものの、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は冷却装置３１によって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング素子Ｑｎの温度θsw上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の共連れ故障を防止することができる。
【００７８】
請求項２に対応し、スイッチング部冷却継続手段１１３は、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上である場合に、冷却装置３１の駆動を継続させる構成とした（図４，図５のステップＳ１６，Ｓ１７を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生する際に、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上であれば冷却装置３１の駆動を継続させる。このようにスイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上にはならないように冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００７９】
請求項３に対応し、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると、電動機１７の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段１１２を有する構成とした（図４，図５のステップＳ１９，Ｓ２０を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると電動機１７の駆動を強制的に停止させる。電動機１７の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００８０】
請求項４に対応し、スイッチング部冷却継続手段１１３は、通電電流が許容範囲外である場合に、冷却装置３１の駆動を継続させる構成とした（図４，図５のステップＳ１４，Ｓ１７を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置３１の駆動を継続させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的にスイッチング部を冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００８１】
請求項１０，２３に対応し、インバータ制御装置１１は、上述した故障検出手段１１０（故障検出工程）および導通制御手段１１１（導通制御工程）と、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちで一部または全部を冷却する冷却装置３１の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更手段１１５（スイッチング部冷却能力変更工程）とを有する構成とした（図４，図５のステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１８を参照）。この構成によれば、導通制御手段１１１によってスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部または全部が導通状態に制御されると、冷却装置３１の冷却能力を変化させる。インバータ３０と電動機１７との間に循環電流が流れるものの、スイッチング部は冷却装置３１の冷却能力が変化（通常は増強）して温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、スイッチング素子Ｑｎの温度θsw上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部に短絡故障が発生した後において、従来よりもスイッチング部の稼働継続時間を長く確保することができ、短絡故障が発生していない正常なスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の共連れ故障を防止することができる。
【００８２】
請求項１１に対応し、スイッチング部冷却継続手段１１３は、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上である場合に、冷却装置３１の冷却能力を変化させる構成とした（図４，図５のステップＳ１６，Ｓ１８を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生する際に、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上であれば冷却装置３１の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このようにスイッチング素子Ｑｎの温度θswが第１閾値温度Ｔ１以上にはならないように冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００８３】
請求項１２に対応し、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると、電動機１７の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段１１２を有する構成とした（図４，図５のステップＳ１９，Ｓ２０を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、スイッチング素子Ｑｎの温度θswが第２閾値温度Ｔ２以上になると電動機１７の駆動を強制的に停止させる。電動機１７の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００８４】
請求項１３に対応し、スイッチング部冷却継続手段１１３は、通電電流が許容範囲外になると、冷却装置３１の冷却能力を変化させる構成とした（図４，図５のステップＳ１４，Ｓ１８を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置３１の冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的にスイッチング部を冷却するので、従来よりもスイッチング部の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００８５】
請求項１９に対応し、冷却装置３１にはウォータポンプを用いた（図４を参照）。請求項２０に対応し、冷却装置３１には冷却ファンを用いた（図５を参照）。これらの構成によれば、冷却対象物（すなわちスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６や電動機１７等）を確実に冷却することができる。
【００８６】
請求項２５に対応し、車両１０は、上述したインバータ制御装置１１と、インバータ３０と、電動機１７とを有する構成とした（図１，図２を参照）。この構成によれば、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制できる車両１０を提供することができる。特にトルク変動が抑制されることで、ガタつきを抑えたスムーズな走行を実現することができる。
【００８７】
〔実施の形態２〕
実施の形態２は、実施の形態１と同様にハイブリッドカー（スプリット方式）に適用し、回転機を冷却する例である。この実施の形態２は、図６，図７を参照しながら説明する。図６にはインバータ制御装置の第２構成例を模式図で示す。図７には回転機冷却処理の手続き例をフローチャートで示す。なお、車両１０やインバータ３０等の構成は実施の形態１と同様であり、図示および説明を簡単にするために実施の形態２では実施の形態１と異なる点について説明する。よって実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８８】
図６に示すインバータ制御装置１１は、図４に示すインバータ制御装置１１に代わる構成例である。スイッチング部冷却継続手段１１３に代えて、回転機冷却継続手段１１４を備える。スイッチング部冷却能力変更手段１１５に代えて、回転機冷却能力変更手段１１６を備える。回転機冷却継続手段１１４は、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、冷却継続信号Ｓｄを冷却装置１７ｂに伝達して駆動を継続させる機能を担う。回転機冷却能力変更手段１１６は、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、冷却能力変更信号Ｓａを冷却装置１７ｂに伝達して冷却能力を変化させる機能を担う。冷却装置１７ｂは、電動機１７を冷却する機能を担う。この冷却装置３１にはスイッチング素子を冷却可能な任意の装置を適用でき、例えば水冷式のウォータポンプや空冷式の冷却ファンなどのうちで一以上を用いる。
【００８９】
図６のように構成されたインバータ制御装置１１で実行される冷却処理の手続き例について、図７を参照しながら説明する。図７には電動機１７を冷却する回転機冷却処理の手続き例を示す。この回転機冷却処理は、図５に示すスイッチング部冷却処理と同様に、インバータ制御装置１１の稼働時において繰り返し実行される。なお図７において、ステップＳ３２は回転機冷却継続手段１１４（回転機冷却継続工程）に相当し、ステップＳ３３は回転機冷却能力変更手段１１６（回転機冷却能力変更工程）に相当する。
【００９０】
図７に示す回転機冷却処理は、図５に示すスイッチング部冷却処理に代わる。以下では図５のスイッチング部冷却処理と相違するステップＳ３０〜Ｓ３４について説明する。ステップＳ１４で通電電流が許容範囲内の場合には（ＮＯ）、検出電圧Ｖtmに基づいて電動機１７の温度θmgを取得し〔ステップＳ１５〕、取得した温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上であるか否かを判別する〔ステップＳ１６〕。もし、温度θmgが第３閾値温度Ｔ３未満の場合には（θmg＜Ｔ３；ＮＯ）、そのまま回転機冷却処理をリターンする。第３閾値温度Ｔ３には任意の温度を設定でき、例えば１００℃等が該当する。
【００９１】
一方、通電電流が許容範囲外の場合や（ステップＳ１４でＹＥＳ）、温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上の場合には（θmg≧Ｔ３；ステップＳ３１でＹＥＳ）、冷却装置１７ｂに冷却継続信号Ｓｄを伝達するか〔ステップＳ３２〕、あるいは冷却装置１７ｂに冷却能力変更信号Ｓａを伝達する〔ステップＳ３３〕。ステップＳ３２およびステップＳ３３は、いずれも冷却装置１７ｂによる電動機１７の冷却を行うものである。ステップＳ３２は同じ冷却能力で冷却を継続し、ステップＳ３３は冷却能力を変更する点が相違する。
【００９２】
その後、ステップＳ３０で取得した温度θmgが第４閾値温度Ｔ４未満である間は、上述したステップＳ１３〜Ｓ３４を繰り返し実行する（θmg＜Ｔ４；ステップＳ３４でＮＯ）。ただし、当該温度θmgが第４閾値温度Ｔ４以上になると（θmg≧Ｔ４；ステップＳ３４でＹＥＳ）、回転駆動を強制的に停止するために強制停止信号Ｓｓを電動機１７に出力したうえで〔ステップＳ２０〕、回転機冷却処理をリターンする。第４閾値温度Ｔ４には任意の温度を設定できるが、通常は電動機１７の許容上限温度（例えば１５０℃等）を設定する。
【００９３】
上述した実施の形態２によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、請求項２５に対応する作用効果は実施の形態１と同様である。
【００９４】
請求項５，２２に対応し、インバータ制御装置１１は、上述した故障検出手段１１０（故障検出工程）および導通制御手段１１１（導通制御工程）と、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、電動機１７を冷却する冷却装置１７ｂの駆動を継続させる回転機冷却継続手段１１４（回転機冷却継続工程）とを有する構成とした（図６，図７のステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ３２を参照）。この構成によれば、インバータ３０と電動機１７との間に循環電流が流れるものの、電動機１７は冷却装置１７ｂによって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、電動機１７の温度θmg上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部の一部に短絡故障が発生した後、従来よりも電動機１７の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００９５】
請求項６に対応し、回転機冷却継続手段１１４は、電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上である場合に、冷却装置１７ｂの駆動を継続させる構成とした（図６，図７のステップＳ３１，Ｓ３２を参照）。この構成によれば、故障検出手段１１０によってスイッチング部に短絡故障が発生する際に、電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上であれば冷却装置１７ｂの駆動を継続させる。このように電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上にはならないように冷却するので、従来よりも電動機１７の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００９６】
請求項７に対応し、電動機１７の温度θmgが第４閾値温度Ｔ４以上になると、電動機１７の回転駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段１１２を有する構成とした（図６，図７のステップＳ３４，Ｓ２０を参照）。この構成によれば、故障検出手段１１０によってスイッチング部に短絡故障が発生した以後、電動機１７の温度θmgが第４閾値温度Ｔ４以上になると電動機１７の回転駆動を強制的に停止させる。電動機１７の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００９７】
請求項８に対応し、回転機冷却継続手段１１４は、通電電流が許容範囲外である場合に、冷却装置１７ｂの駆動を継続させる構成とした（図６，図７のステップＳ１４，Ｓ３２を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置１７ｂの駆動を継続させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的に電動機１７を冷却するので、従来よりも電動機１７の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【００９８】
請求項１４，２４に対応し、インバータ制御装置１１は、上述した故障検出手段１１０（故障検出工程）および導通制御手段１１１（導通制御工程）と、導通制御手段１１１による制御とともに行われ、電動機１７を冷却する冷却装置１７ｂの冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更手段１１６とを有する構成とした（図６，図７のステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ３３を参照）。この構成によれば、インバータ３０と電動機１７との間に循環電流が流れるものの、電動機１７は冷却装置１７ｂによって冷却されて温度上昇が抑えられるので、従来よりも不具合発生を抑制することができる。また、電動機１７の温度θmg上昇が抑えられるので、従来よりもトルク変動を抑制できる。したがって、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、従来よりも電動機１７の稼働継続時間を長く確保することができ、温度上昇（特に過熱）に伴う減磁などの共連れ故障を防止することができる。
【００９９】
請求項１５に対応し、回転機冷却能力変更手段１１６は、電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上である場合に、冷却装置１７ｂの冷却能力を変化させる構成とした（図６，図７のステップＳ３１，Ｓ３３を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生する際に、電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上であれば冷却装置１７ｂの冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように電動機１７の温度θmgが第３閾値温度Ｔ３以上にはならないように冷却するので、従来よりも電動機１７の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。
【０１００】
請求項１６に対応し、電動機１７の温度θmgが第４閾値温度Ｔ４以上になると、電動機１７の回転駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段１１２を有する構成とした（図６，図７のステップＳ３４，Ｓ２０を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、電動機１７の温度θmgが第４閾値温度Ｔ４以上になると電動機１７の回転駆動を強制的に停止させる。電動機１７の強制停止に伴って循環電流が流れなくなるので、従来よりも電気部品の不具合発生を抑制し、従来よりもトルク変動を抑制することができる。
【０１０１】
請求項１７に対応し、回転機冷却能力変更手段１１６は、通電電流が許容範囲外になると、冷却装置１７ｂの冷却能力を変化させる構成とした（図６，図７のステップＳ１４，Ｓ３３を参照）。この構成によれば、スイッチング部に短絡故障が発生した以後、通電電流が許容範囲外である場合に冷却装置１７ｂの冷却能力を変化（通常は増強）させる。このように通電電流が許容範囲外であれば積極的に電動機１７を冷却するので、従来よりも電動機１７の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。
【０１０２】
請求項１９に対応し、冷却装置１７ｂにはウォータポンプを用いた（図６を参照）。請求項２０に対応し、冷却装置１７ｂには冷却ファンを用いた（図６を参照）。これらの構成によれば、冷却対象物（すなわち電動機１７等）を確実に冷却することができる。
【０１０３】
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態１，２に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
【０１０４】
実施の形態１では、スイッチング部（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）を冷却するスイッチング部冷却継続手段１１３およびスイッチング部冷却能力変更手段１１５を備える構成とした（図４を参照）。同じく実施の形態２では、電動機１７を冷却する回転機冷却継続手段１１４および回転機冷却能力変更手段１１６を備える構成とした（図６を参照）。これらの形態に代えて、スイッチング部および電動機１７の双方を並行して冷却する構成としてもよい。すなわち、スイッチング部冷却継続手段１１３、回転機冷却継続手段１１４、スイッチング部冷却能力変更手段１１５、回転機冷却能力変更手段１１６をインバータ制御装置１１に備える構成である（図４，図６を参照）。この場合、図５に示すスイッチング部冷却処理と図７に示す回転機冷却処理とを並行して実行すればよい。この構成によれば、請求項９，１８に対応し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の冷却と電動機１７の冷却とが並行して行われるので、相乗効果によって従来よりも電気部品の不具合発生をさらに抑制し、従来よりもトルク変動をさらに抑制することができる。
【０１０５】
実施の形態１，２では、回転機として三相の電動機１７を適用した（図１，図２，図４，図６を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、三相以外の相数（単相，二相，四相以上）からなる電動機１７や、発電機，電動発電機等を適用してもよい。機器の相違に過ぎず、回転機であることには違いないので、実施の形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。
【０１０６】
実施の形態１，２では、冷却装置３１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の全部を一括して冷却する構成とした（図４，図６を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各スイッチング素子ごとに対応して設ける構成としてもよい。各スイッチング素子の特性（例えば温度変化等）に応じたきめ細かな冷却の制御を行うことが可能になる。
【０１０７】
実施の形態１，２では、スイッチング部（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）の冷却を行う冷却装置３１と、電動機１７の冷却を行う冷却装置１７ｂとを別個に備える構成とした（図４，図６を参照）。この形態に代えて、一の冷却装置を備えて、スイッチング部および電動機１７の双方を一括して冷却する構成としてもよい。冷却装置の数が少なくなる分だけコストを低減することができる。
【０１０８】
実施の形態１，２では、冷却装置３１，１７ｂとして、ウォータポンプまたは冷却ファンを適用した（図４，図６を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、他の冷却装置を適用してもよい。他の冷却装置には、例えばヒートシンク，ペルティエ（Peltier；熱電冷却）素子，放熱フィンなどが該当する。二種以上の冷却装置を任意に組み合わせて適用してもよい。他の冷却装置であっても、スイッチング部や電動機１７用の冷却を行えるので、実施の形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。
【０１０９】
実施の形態１，２では、スイッチング部（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）の温度θswを取得するにあたり、温度センサとして感温ダイオードＤtnを備える構成とした（図３を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、他の温度センサによってスイッチング素子Ｑｎの温度θswを取得する構成としてもよい。他の温度センサとしては、例えば熱電対，抵抗温度計 (Resistance thermometer)，測温抵抗体，サーミスタ，放射温度計などが該当する。温度計の種類が相違するに過ぎず、スイッチング素子Ｑｎの温度を取得できるので、実施の形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。
【０１１０】
実施の形態１，２では、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ（通電電流，循環電流）を取得するにあたり、センス端子Ｐs1〜Ｐs6を備えたＩＧＢＴをスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６として備える構成とした（図２を参照）。この形態に代えて、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出可能な他の電流センサを用いてもよい。他の電流センサ４０を備えた構成例を図１０に示す。図１０に示すスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６はセンス端子Ｐs1〜Ｐs6を備えないＩＧＢＴを用いているが、実施の形態１，２と同様にセンス端子Ｐs1〜Ｐs6を備えたＩＧＢＴを用いてもよい。他の電流センサ４０は、例えばホール素子等を含む電磁誘導型センサや、光ファイバ電流センサ等を含むファラデー効果型センサなどが該当する。いずれの電流センサにせよ、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの電流を検出するので、実施の形態１，２と同様の作用効果が得られる。
【０１１１】
実施の形態１，２では、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６としてＩＧＢＴを適用した（図２を参照）。この形態に代えて、他のスイッチング素子を適用してもよい。他のスイッチング素子としては、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ，ＪＦＥＴ，ＭＥＳＦＥＴ等のＦＥＴ、ＧＴＯ、パワートランジスタなどが該当する。単に構成上の相違に過ぎず機能作用は同等であるので、実施の形態１，２と同等の作用効果を得ることができる。
【０１１２】
実施の形態１，２では、車両１０として、熱機関１５の動力と電動機１７の動力とを利用して走行するスプリット方式のハイブリッドカーを適用した（図１を参照）。この形態に代えて、他の車両にも適用することができる。他の車両には、他の方式（例えば図８に示すシリーズ方式、図９に示すパラレル方式など）のハイブリッドカーや、電動機の動力のみを利用する車両（いわゆる電気自動車）などが該当する。車両以外でも、回転機（電動機１７や発電機１３等）を備える他の輸送機器に適用してもよい。他の輸送機器には、例えば航空機，船舶，鉄道車両などが該当する。他の車両や他の輸送機器であっても、形態が相違するに過ぎないので、実施の形態１，２と同様の作用効果が得られる。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ 車両
１１ インバータ制御装置
１１０ 故障検出手段
１１１ 導通制御手段
１１２ 回転機強制停止手段
１１３ スイッチング部冷却継続手段
１１４ 回転機冷却継続手段
１１５ スイッチング部冷却能力変更手段
１１６ 回転機冷却能力変更手段
１２ バッテリ（蓄放電手段）
１３ 発電機（回転機）
１４ ＰＣＵ
１５ 熱機関
１６ 動力分割機構
１７ 電動機（回転機）
１７ａ 温度センサ
１７ｂ，３１ 冷却装置
３０ インバータ
４０ 電流センサ
６０ ＥＣＵ（外部装置）
Ｔ１ 第１閾値温度
Ｔ２ 第２閾値温度
Ｔ３ 第３閾値温度
Ｔ４ 第４閾値温度
Ｑｎ（Ｑ１〜Ｑ６） スイッチング素子（スイッチング部）
Ｄｎ（Ｄ１〜Ｄ６） ダイオード（スイッチング部）
Ｄtn 感温ダイオード（温度センサ）
Ｉｎ（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ） 相電流（通電電流，循環電流）
Ｒ１〜Ｒ６ 抵抗器（電流センサ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、
前記導通制御手段による制御とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段と、
を有することを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項２】
前記スイッチング部冷却継続手段は、前記スイッチング部の温度が第１閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項３】
前記スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載のインバータ制御装置。
【請求項４】
前記スイッチング部冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項５】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、
前記導通制御手段による制御とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続手段と、
を有することを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項６】
前記回転機冷却継続手段は、前記回転機の温度が第３閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする請求項５に記載のインバータ制御装置。
【請求項７】
前記回転機の温度が第４閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする請求項５または６に記載のインバータ制御装置。
【請求項８】
前記回転機冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項９】
複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段と、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続手段と、を並行して行うことを特徴とする請求項１または４に記載のインバータ制御装置。
【請求項１０】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、
前記導通制御手段による制御とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更手段と、
を有することを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項１１】
前記スイッチング部冷却継続手段は、前記スイッチング部の温度が第１閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする請求項１０に記載のインバータ制御装置。
【請求項１２】
前記スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする請求項１０または１１に記載のインバータ制御装置。
【請求項１３】
前記スイッチング部冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外になると、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項１４】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、
前記導通制御手段による制御とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更手段と、
を有することを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項１５】
前記回転機冷却能力変更手段は、前記回転機の温度が第３閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする請求項１４に記載のインバータ制御装置。
【請求項１６】
前記回転機の温度が第４閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする請求項１４または１５に記載のインバータ制御装置。
【請求項１７】
前記回転機冷却能力変更手段は、通電電流が許容範囲外になると、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする請求項１４から１６のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項１８】
複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更手段と、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更手段と、を並行して行うことを特徴とする請求項１０または１４に記載のインバータ制御装置。
【請求項１９】
前記冷却装置は、ウォータポンプであることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項２０】
前記冷却装置は、冷却ファンであることを特徴とする請求項１から１９のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項２１】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、
前記導通制御工程とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続工程と、
を有することを特徴とするインバータ制御方法。
【請求項２２】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、
前記導通制御工程とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続工程と、
を有することを特徴とするインバータ制御方法。
【請求項２３】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、
前記導通制御工程とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更工程と、
を有することを特徴とするインバータ制御方法。
【請求項２４】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、
前記導通制御工程とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更工程と、
を有することを特徴とするインバータ制御方法。
【請求項２５】
請求項１から２０のいずれか一項に記載のインバータ制御装置と、前記インバータと、前記回転機と、を有することを特徴とする車両。
【請求項１】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、
前記導通制御手段による制御とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段と、
を有することを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項２】
前記スイッチング部冷却継続手段は、前記スイッチング部の温度が第１閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項３】
前記スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載のインバータ制御装置。
【請求項４】
前記スイッチング部冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項５】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、
前記導通制御手段による制御とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続手段と、
を有することを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項６】
前記回転機冷却継続手段は、前記回転機の温度が第３閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする請求項５に記載のインバータ制御装置。
【請求項７】
前記回転機の温度が第４閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする請求項５または６に記載のインバータ制御装置。
【請求項８】
前記回転機冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外である場合に、前記冷却装置の駆動を継続させることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項９】
複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続手段と、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続手段と、を並行して行うことを特徴とする請求項１または４に記載のインバータ制御装置。
【請求項１０】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、
前記導通制御手段による制御とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更手段と、
を有することを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項１１】
前記スイッチング部冷却継続手段は、前記スイッチング部の温度が第１閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする請求項１０に記載のインバータ制御装置。
【請求項１２】
前記スイッチング部の温度が第２閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする請求項１０または１１に記載のインバータ制御装置。
【請求項１３】
前記スイッチング部冷却継続手段は、通電電流が許容範囲外になると、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項１４】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御装置において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出手段と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御手段と、
前記導通制御手段による制御とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更手段と、
を有することを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項１５】
前記回転機冷却能力変更手段は、前記回転機の温度が第３閾値温度以上である場合に、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする請求項１４に記載のインバータ制御装置。
【請求項１６】
前記回転機の温度が第４閾値温度以上になると、前記回転機の駆動を強制的に停止させる回転機強制停止手段を有することを特徴とする請求項１４または１５に記載のインバータ制御装置。
【請求項１７】
前記回転機冷却能力変更手段は、通電電流が許容範囲外になると、前記冷却装置の冷却能力を変化させることを特徴とする請求項１４から１６のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項１８】
複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更手段と、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更手段と、を並行して行うことを特徴とする請求項１０または１４に記載のインバータ制御装置。
【請求項１９】
前記冷却装置は、ウォータポンプであることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項２０】
前記冷却装置は、冷却ファンであることを特徴とする請求項１から１９のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
【請求項２１】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、
前記導通制御工程とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の駆動を継続させるスイッチング部冷却継続工程と、
を有することを特徴とするインバータ制御方法。
【請求項２２】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、
前記導通制御工程とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の駆動を継続させる回転機冷却継続工程と、
を有することを特徴とするインバータ制御方法。
【請求項２３】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、
前記導通制御工程とともに行われ、複数の前記スイッチング部のうちで一部または全部を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させるスイッチング部冷却能力変更工程と、
を有することを特徴とするインバータ制御方法。
【請求項２４】
電力源から供給される電力を変換して回転機に出力するインバータについて、当該インバータを構成する複数のスイッチング部を個別に駆動制御するインバータ制御方法において、
複数の前記スイッチング部のうちで、短絡故障が発生した前記スイッチング部を検出する故障検出工程と、
短絡故障が発生していない前記スイッチング部の一部または全部を導通状態に制御する導通制御工程と、
前記導通制御工程とともに行われ、前記回転機を冷却する冷却装置の冷却能力を変化させる回転機冷却能力変更工程と、
を有することを特徴とするインバータ制御方法。
【請求項２５】
請求項１から２０のいずれか一項に記載のインバータ制御装置と、前記インバータと、前記回転機と、を有することを特徴とする車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１３９０５６（Ｐ２０１２−１３９０５６Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９０５７９（Ｐ２０１０−２９０５７９）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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