CN111108681A - 逆变器控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种逆变器控制装置。即使逆变器的开关元件的一个产生了截止故障，也适当地进行故障安全控制。控制与直流电源(11)连接并且与交流的旋转电机(80)连接而在直流与多相交流之间转换电力的逆变器(10)的逆变器控制装置(20)，在逆变器(10)的开关元件(3)中的一个发生了总是成为截止状态的截止故障的状态(SPH＿OFF)下，对开关元件(3)进行开关控制，执行使旋转电机(80)的转矩减少的转矩减少控制(ZTQ)，或者执行输出与旋转电机(80)的旋转方向相反的方向的转矩的减速控制。

Description

逆变器控制装置
技术领域
本发明涉及控制逆变器的逆变器控制装置。
背景技术
在逆变器、旋转电机产生了异常的情况下，执行各种故障安全控制。在日本特开2008-220045号公报中公开了例如在检测出逆变器短路的情况下，判定逆变器的直流的正极侧以及直流的负极侧的任何一侧的开关元件是否是短路状态(所谓的导通故障)，在产生了短路故障的一侧，在逆变器与旋转电机之间进行使电流回流的主动短路控制。例如，在三相交流与直流之间转换电力的逆变器中，在正极侧产生了短路的情况下，进行将三相全部的上段侧开关元件设为导通状态并将三相全部的下段侧开关元件设为截止状态的上段侧主动短路控制。在负极侧产生了短路的情况下，进行将三相全部的下段侧开关元件设为导通状态并将三相全部的上段侧开关元件设为截止状态的上段侧主动短路控制。
然而，在上述公报中没有公开产生了开关元件总是被固定于截止状态的截止故障时的故障安全控制。例如，在主动短路控制被执行时应被控制为导通状态的开关元件的一个产生了截止故障的情况下，在各相中流动的电流平衡被破坏，存在过大的电流向没有产生故障的健全的开关元件流动而使其发热的可能性。
专利文献1：日本特开2008-220045号公报
因此，期望提供一种即使逆变器的开关元件中的一个发生了截止故障，也适当地进行故障安全控制的技术。
发明内容
鉴于上述情况的逆变器控制装置，作为一个实施方式，提供一种逆变器控制装置，其是控制与直流电源连接并且与交流的旋转电机连接而在直流与多相交流之间转换电力的逆变器的逆变器控制装置，
在构成上述逆变器的开关元件中的一个总是成为截止状态的截止故障产生了的状态下，
对上述开关元件进行开关控制，执行使上述旋转电机的转矩减少的转矩减少控制，或者执行输出与上述旋转电机的旋转方向相反的方向的转矩的减速控制。
根据该构成，能够通过转矩减少控制或者减速控制控制向逆变器流动的电流，所以之后转移至停机控制变得容易。即、根据本构成，即使逆变器的开关元件中的一个发生了截止故障，也能够适当地进行故障安全控制。
逆变器控制装置的进一步的特征和优点将通过参照附图进行说明的实施方式的以下的记载而变得明确。
附图说明
图1是车用驱动装置以及车用驱动控制装置的示意性框图。
图2是旋转电机的控制系统的示意性电路框图。
图3是驱动电路的示意性电路框图。
图4是旋转电机的速度-转矩图。
图5是表示电流向量坐标系中的旋转电机的动作点的图。
图6是表示截止故障状态下的通常控制时的电流以及转矩的一个例子的波形图。
图7是表示截止故障状态下的零转矩控制时的电流以及转矩的一个例子的波形图。
图8是表示截止故障状态下的故障安全控制的一个例子的流程图。
图9是表示故障安全控制的一个例子的流程图。
具体实施方式
以下，结合附图来说明逆变器控制装置的实施方式。以下，旋转电机例示在车辆中成为车轮的驱动力源的形态。图1的示意性框图示出了车用驱动控制装置1以及作为其控制对象的车用驱动装置7。如图1所示，车用驱动装置7在连结与成为车辆的驱动力源的内燃机(EG)70驱动连结的输入部件IN和与车轮W驱动连结的输出部件OUT的动力传递路径，从输入部件IN的一侧开始具备驱动力源卡合装置(CL1)75、旋转电机(MG)80、变速装置(TM)90。
另外，这里“驱动连结”是指两个旋转构件以能够传递驱动力的方式被连结的状态。具体而言，“驱动连结”包含：该两个旋转构件以一体地旋转的方式被连结的状态，或该两个旋转构件以能够经由一个或者两个以上的传动部件来传递驱动力的方式被连结的状态。作为这样的传动部件包含同速或者变速地传递旋转的各种部件，例如包含轴、齿轮机构、传动带、链等。另外，作为这样的传动部件，也可以包含有选择地传递旋转以及驱动力的卡合装置，例如摩擦卡合装置、啮合式卡合装置等。
车用驱动控制装置1控制上述车用驱动装置7的各部分。在本实施方式中，车用驱动控制装置1具备：经由后述的逆变器(INV)10的成为旋转电机80的控制的核心的逆变器控制装置(INV-CTRL)20、成为内燃机70的控制的核心的内燃机控制装置(EG-CTRL)30、成为变速装置90的控制的核心的变速装置控制装置(TM-CTRL)40以及统一上述控制装置(20、30、40)的行驶控制装置(DRV-CTRL)50。另外，车辆还具备车用驱动控制装置1的上位的控制装置，即控制车辆整体的车辆控制装置(VHL-CTRL)100。
如图1所示，车用驱动装置7是作为车辆的驱动力源具备内燃机70与旋转电机80的所谓的并联方式的混合动力驱动装置。内燃机70是通过燃料的燃烧而被驱动的热机，例如能够使用汽油发动机、柴油发动机等。内燃机70与旋转电机80经由第一卡合装置75而被驱动连结，能够通过第一卡合装置75的状态，切换为在内燃机70与旋转电机80之间传递驱动力的状态和不传递驱动力的状态。
内燃机70在第一卡合装置75已卡合的情况下，能够利用旋转电机80的旋转而启动。即、内燃机70能够从动于旋转电机80而启动。另一方面，内燃机70能够独立于旋转电机80而启动。在第一卡合装置75是分离状态的情况下，内燃机70通过启动器71而被启动。在本实施方式中，作为启动器71例示出了适合于从怠速停止开始的再启动等、所谓的热启动的BAS(Belted Alternator Starter：带电交流发电机启动器)。
变速装置90是具有变速比不同的多个变速挡的有档的自动变速装置。例如，变速装置90为了形成多个变速挡，具备行星齿轮机构等齿轮机构以及多个卡合装置(离合器、制动器等)。变速装置90的输入轴与旋转电机80的输出轴(例如转子轴)驱动连结。这里，将对变速装置90的输入轴以及旋转电机80的输出轴进行驱动连结的部件称为中间部件M。向变速装置90的输入轴传递内燃机70以及旋转电机80的旋转速度以及转矩。
变速装置90以各变速挡的变速比对向变速装置90传递的旋转速度进行变速，并且转换被传递到变速装置90的转矩而向变速装置90的输出轴传递。变速装置90的输出轴例如经由差动齿轮(输出用差动齿轮装置)等被向两个车轴分配，扭转被向与各车轴驱动连结的车轮W传递。这里，变速比是在变速装置90中形成了各变速挡的情况下的、输入轴的旋转速度相对于输出轴的旋转速度之比(＝输入轴的旋转速度/输出轴的旋转速度)。另外，对从输入轴向变速装置90传递的转矩乘以变速比而得到的转矩相当于被向输出轴传递的转矩。
另外，这里作为变速装置90虽例示了具备有档的变速器构的形态，但变速装置90也可以是具备无级变速器构的部件。例如，变速装置90也可以是具备带、链条通过两个带轮(滑轮)，并使带轮的直径变化从而能够进行连续的变速的CVT(Continuously VariableTransmission：无级变速器)的装置。
另外，变速装置90具有能够切断输出部件OUT与旋转电机80(或中间部件M)之间的动力传递的功能。在本实施方式中为了便于理解，例示出了在变速装置90的内部设置有切换在变速装置90的输入轴与输出轴之间传递驱动力的状态与切断驱动力的状态的第二卡合装置95的形态。第二卡合装置95例如在变速装置90是自动变速装置的情况下，往往使用行星齿轮机构而构成。在行星齿轮机构中，能够使用离合器以及制动器的一方或者双方来构成第二卡合装置95。图1中虽将第二卡合装置95作为离合器而进行了例示，但第二卡合装置95并不局限于离合器，也可以使用制动器而构成。
然而，在图1中，附图标记73是检测内燃机70或者输入部件IN的旋转速度的旋转传感器，附图标记93是检测车轮W或者输出部件OUT的旋转速度的旋转传感器。另外，虽详细内容将在后述，但附图标记13是检测旋转电机80的转子的旋转(速度/方向/角速度等)的解析器等旋转传感器，附图标记12是检测在旋转电机80中流动的电流的交流电流传感器。另外，在图1中，省略了各种油泵(电动式以及机械式)等。
如上所述，旋转电机80通过经由逆变器10的逆变器控制装置20而被驱动控制。图2的框图示意性地示出了旋转电机驱动装置2。另外，附图标记14是检测逆变器10的直流侧的电压(后述的直流链路电压Vdc)的电压传感器，附图标记15是检测向后述的高压电池11(直流电源)流动的电流(电池电流)的电池电流传感器。
逆变器10经由后述的接触器9与高压电池11连接，并且与交流的旋转电机80连接而在直流与多相的交流(这里是三相交流)之间进行电力转换。作为车辆的驱动力源的旋转电机80是通过多相的交流(这里是三相交流)而动作的旋转电机，能够既作为电动机也作为发电机发挥功能。即、旋转电机80经由逆变器10将来自高压电池11的电力转换为动力(动力运行)。或旋转电机80将内燃机70、从车轮W传递的旋转驱动力转换为电力，经由逆变器10对高压电池11进行充电(再生)。
作为用于驱动旋转电机80的电力源的高压电池11例如由镍氢电池、锂电池等二次电池(电池)、双电层电容器等构成。为了向旋转电机80供给电力，高压电池11是大电压大容量的直流电源。高压电池11的额定的电源电压例如是200～400[V]。
在逆变器10的直流侧设置有使正极与负极之间的电压(直流链路电压Vdc)平滑化的平滑电容器(直流链路电容器4)。直流链路电容器4使根据旋转电机80的消耗电力的变动而变动的直流链路电压Vdc稳定。
如图2所示，接触器9被配置于高压电池11与逆变器10之间，具体而言，被配置于直流链路电容器4与高压电池11之间。接触器9能够切离旋转电机驱动装置2与高压电池11的电连接。在接触器9是连接状态(闭合状态)下高压电池11与逆变器10(以及旋转电机80)被电连接，在接触器9是开放状态(打开状态)下高压电池11与逆变器10(以及旋转电机80)的电连接被切断。
另外，在本实施方式中，如图1所示，也可以在高压电池11与逆变器10之间设置有调整车室内的温度及湿度的空调器61、为了驱动电动油泵(未图示)等而转换直流电压的DC/DC转换器(DC/DC)62等辅助装置60。优选辅助装置60被配置于接触器9与直流链路电容器4之间。
在本实施方式中，接触器9是基于来自作为车辆最上位的控制装置之一的车辆电气控制单元(车辆ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元))的车辆控制装置100的指令进行开闭的机械继电器，例如被称为系统主继电器(SMR：System Main Relay)、主接触器(MC：Main Contactor)。接触器9在车辆的点火开关、主开关处于导通状态(有效状态)时关闭接点而成为导通状态(连接状态)，在点火开关、主开关处于截止状态(非有效状态)时打开接点而成为非导通状态(开放状态)。
如上所述，逆变器10将具有直流链路电压Vdc的直流电转换为多相(将n设为自然数的n相，这里是三相)的交流电而向旋转电机80供给，并且将旋转电机80发出的交流电转换为直流电而向直流电源供给。逆变器10具有多个开关元件3而构成。开关元件3优选应用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、功率MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、SiC-MOSFET(Silicon Carbide-Metal Oxide Semiconductor FET：碳化硅-金属氧化物半导体FET)、SiC-SIT(SiC-Static Induction Transistor：碳化硅静电感应晶体管)、GaN-MOSFET(Gallium Nitride-MOSFET：氮化镓-MOSFET)等能够以高频动作的功率半导体元件。图2例示出了作为开关元件3使用IGBT的形态。
如图2所示，逆变器10由具有与多相(这里是三相)分别对应的数量的臂3A的桥式电路构成。即如图1所示，在逆变器10的直流正极侧与直流负极侧之间串联连接两个开关元件3(上段侧开关元件31、下段侧开关元件32)而构成一个臂3A。在三相交流的情况下，该串联电路(一个臂3A)与三个线路(三相)并列连接。即与旋转电机80的U相、V相、W相对应的定子线圈8分别与一组串联电路(臂3A)对应。另外，在各开关元件3并联地设置有将从负极朝向正极的方向(从下段侧朝向上段侧的方向)作为正方向的续流二极管5。
在本实施方式中，如图3所示，至少具备一个IGBT(开关元件3)及与该IGBT并联连接的续流二极管5而构成功率模块30。这样的功率模块30往往具备检测在开关元件3中流动的电流的功能、检测开关元件3的温度的功能。这样的功能可以将检测出的值作为信号输出，也可以在超过了预先规定的阈值的情况下输出报告信号。在本实施方式中，如图3所例示那样，从功率模块30输出温度检测信号SC、温度检测信号TJ。
如图1以及图2所示，逆变器10被逆变器控制装置20控制。将微机等逻辑电路作为核心部件而构建逆变器控制装置20。例如逆变器控制装置20基于从车辆控制装置100等其它控制装置等提供的旋转电机80的目标转矩，进行使用了向量控制法的电流反馈控制，经由逆变器10控制旋转电机80。
在旋转电机80的各相的定子线圈8中流动的实际电流(Iu、Iv、Iw：参照图6等)被交流电流传感器12检测，逆变器控制装置20取得该检测结果。另外，旋转电机80的转子在各时刻的磁极位置被解析器等旋转传感器13检测，逆变器控制装置20取得该检测结果。逆变器控制装置20使用交流电流传感器12以及旋转传感器13的检测结果来执行电流反馈控制。逆变器控制装置20为了电流反馈控制而构成为具有各种功能部，各功能部通过微机等硬件与软件(程序)的配合而被实现。
车辆控制装置100、逆变器控制装置20等的电源电压例如是5[V]、或3.3[V]。在车辆中除了高压电池11之外还搭载有与高压电池11绝缘，比高压电池11低的电压的电源亦即低压电池(未图示)。低压电池的电源电压例如是12～24[V]。低压电池例如经由调整电压的调节器电路等而向逆变器控制装置20、车辆控制装置100供给电力。车辆控制装置100、逆变器控制装置20等的电源电压例如是5[V]、或3.3[V]。
如图1所示，构成逆变器10的各开关元件3的控制端子(IGBT、FET的情况下是栅极端子)经由驱动电路21与逆变器控制装置20连接，分别个别地被开关控制。用于驱动旋转电机80的高压系电路、与将微机等作为核心的逆变器控制装置20等低压系电路的动作电压(电路的电源电压)存在较大的不同。因此，设置有分别提高针对各开关元件3的驱动信号(开关控制信号)的驱动能力(例如电压振幅、输出电流等，使后段的电路动作的能力)而进行中继的驱动电路21(DRV-CCT)。
图3示出了驱动电路21的一个例子。驱动电路21例如利用使用了光耦合器、磁耦合器、变压器等绝缘元件的电路、利用内置了这样的元件的驱动IC等而构成。图3例示出了具备与逆变器控制装置20的一侧的所谓的低电压电路侧连接的低电压侧驱动电路23、以及与功率模块30的一侧的所谓的高电压电路侧连接的高电压侧驱动电路24的驱动器IC22。低电压侧驱动电路23与高电压侧驱动电路24被绝缘。例如低电压侧驱动电路23通过电压是3.3～5[V]左右的控制电路电源V5而动作，高电压侧驱动电路24通过电压是15～20[V]左右的驱动电源V15而动作。
逆变器控制装置20也通过控制电路电源V5而动作。逆变器控制装置20生成并输出的开关控制信号SW经由用于输出电流的增强、阻抗转换等的缓冲器而被向低电压侧驱动电路23输入，经由高电压侧驱动电路24而作为栅极信号GS被向各功率模块30(开关元件3)提供。驱动电路21还对功率模块30输出的温度检测信号SC、温度检测信号TJ进行中继，与开关控制信号SW相反地向逆变器控制装置20提供。驱动电路21自身例如也具有监视驱动电源V15的电压等的异常检测功能。在本实施方式中，例示出了在温度检测信号SC、温度检测信号TJ示出了异常的情况下、在驱动电路21检测出异常的情况下，向逆变器控制装置20输出警告信号ALM的形态。
另外，优选逆变器控制装置20是以下那样的构成，即例如在检测直流链路电压Vdc的电压传感器14检测出过电压的情况下、在检测针对高压电池进行输入输出的电流的电池电流传感器15检测出过电流的情况下等也输入异常信号。图3例示出了在电压传感器14检测出过电压的情况下输出的过电压检测信号OV被向逆变器控制装置20提供的形态。在本实施方式中过电压检测信号OV是负逻辑的信号，通常时的逻辑电平是高电平姿态。过电压检测信号OV还与将开关控制信号SW中继到低电压侧驱动电路23的三态缓冲器的控制端子连接。在本实施方式中，在产生了过电压的情况下，过电压检测信号OV的逻辑电平成为低电平状态，切断开关控制信号SW从而能够将逆变器10的全部开关元件3设为截止状态。
另外，省略了用于确定在切断时向低电压侧驱动电路23输入的信号的逻辑电平的上拉电阻或者下拉电阻等的图示。
另外，驱动电路21具有使能端子EN(负逻辑)，在向使能端子EN输入的信号非有效时(高电平时)，切断开关控制信号SW，输出低电平的栅极信号GS。在本实施方式中，虽例示出了将使能端子EN固定于低电平的形态，但为了迅速地使栅极信号GS无效，也可以连接表示故障、异常的信号。另外，驱动电路21也可以在输出警告信号ALM时、或在以温度检测信号SC、温度检测信号TJ表示了异常的状态下被输入的情况下等，无论开关控制信号SW的状态如何，都将栅极信号GS设为低电平并输出。
逆变器控制装置20作为构成逆变器10的开关元件3的开关模式的形态(电压波形控制的形态)，例如具有脉冲宽度调制(PWM：Pulse Width Modulation)控制和矩形波控制(一个脉冲控制)这两个控制形态。另外，逆变器控制装置20作为定子的励磁控制的形态，具有相对于马达电流输出最大转矩的最大转矩控制、相对于马达电流以最大效率驱动马达的最大效率控制等的通常励磁控制；以及流动不对转矩作出贡献的励磁电流(d轴电流Id)而减弱励磁磁通的弱励磁控制；相反地增强励磁磁通的强励磁控制等的励磁调整控制。脉冲宽度调制、矩形波控制(一个脉冲控制)、通常励磁控制、弱励磁控制、强励磁控制等是公知的，所以省略详细的说明。
如上所述，在本实施方式中，执行使用了与旋转电机80的旋转同步地旋转的两轴的正交向量空间(正交向量坐标系)中的电流向量控制法的电流反馈控制来控制旋转电机80。在电流向量控制法中，例如在沿着永久磁铁的励磁磁通的方向的d轴(励磁电流轴、励磁轴)和相对于该d轴在电气上超前π/2的q轴(驱动电流轴、驱动轴)这两个轴的正交向量坐标系(d-q轴向量坐标系)中进行电流反馈控制。逆变器控制装置20基于作为控制对象的旋转电机80的目标转矩来决定转矩指令T＊，决定d轴电流指令Id＊以及q轴电流指令Iq＊。
逆变器控制装置20求出上述电流指令(Id＊、Iq＊)与在旋转电机80的U相、V相、W相的各相线圈中流动的实际电流(Iu、Iv、Iw)的偏差并进行比例积分控制运算(PI控制运算)、比例积分微分控制运算(PID控制运算)，最终决定三相的电压指令。基于该电压指令生成开关控制信号。旋转电机80的实际的三相坐标系与两轴的正交向量坐标系之间的相互的坐标转换基于由旋转传感器13检测出的磁极位置θ而进行。另外，旋转电机80的旋转速度ω(角速度、rpm(Revolutions per Minute：每分钟转数))通过旋转传感器13的检测结果而被导出。
以下，简单地对励磁调整控制进行说明。最大转矩控制、最大效率控制等的通常励磁控制是使用了基于旋转电机80的目标转矩而设定的基本的电流指令值(d轴电流指令Id＊、q轴电流指令Iq＊)的控制形态。与此相对，弱励磁控制是为了减弱来自定子的励磁磁通，调整该基本的电流指令值内的d轴电流指令Id＊的控制形态。另外，强励磁控制是为了加强来自定子的励磁磁通，调整该基本的电流指令值内的d轴电流指令Id＊的控制形态。在弱励磁控制、强励磁控制等时，虽这样地调整d轴电流Id，但也能够同样地调整q轴电流Iq。例如在使逆变器10停止时等，能够使q轴电流Iq减少从而迅速地降低旋转电机80的转矩。另外，同样，在使逆变器10停止时，为了迅速地减少向直流链路电容器4充电的能量，也可以调整d轴电流Id以及q轴电流Iq而不使转矩增加(或使转矩减少)地使电枢电流(相当于d轴电流Id与q轴电流Iq的向量和的电流)增加从而有意地使损失增加。
然而，如上所述，若检测出逆变器10等的各种异常，则包含逆变器控制装置20的车用驱动控制装置1执行所谓的故障安全控制。车用驱动控制装置1作为故障安全控制，改变基于第一卡合装置75、第二卡合装置95的驱动力的传递状态，或改变逆变器10的开关元件3的控制方式。这里对逆变器控制装置20改变逆变器10的开关元件3的控制方式的故障安全控制进行说明。
作为将逆变器10设为控制对象的故障安全控制例如公知有停机控制(SDN)。停机控制是使针对构成逆变器10的全部开关元件3的开关控制信号SW变化为非激活状态而将逆变器10设为关闭状态的控制。此时，若旋转电机80的转子因惯性而以比较高的高速继续旋转，则产生大的反电动势。由转子的旋转生成的电力经由续流二极管5而被整流，在接触器9是闭合状态的情况下对高压电池11进行充电。对高压电池11进行充电的电流(电池电流)的绝对值较大地增加，若电池电流超过高压电池11的额定电流，则成为高压电池11的消耗等的原因。若以能够承受大的电池电流的方式提高高压电池11的额定值，则存在导致规模的增大、成本的增大的可能性。
另一方面，在接触器9处于开放状态的情况下，电流向高压电池11的流入被切断。向高压电池11的流入被切断的电流对直流链路电容器4进行充电，使直流链路电压Vdc上升。不优选直流链路电压Vdc超过逆变器10(开关元件3)、直流链路电容器4的额定电压(绝对最大额定)。若以容许高的电压的方式提高上述额定值，则可能导致规模的增大、成本的上升。另外，如图1所示，在直流链路电压Vdc也被施加于空调器61、DC/DC转换器62等辅助装置60的情况下，可以说对于辅助装置60也是同样的。
作为将逆变器10设为控制对象的故障安全控制除了停机控制以外，还公知有主动短路控制(ASC)。主动短路控制是将多相全部臂3A的上段侧开关元件31或多相全部臂的下段侧开关元件32的任一侧设为导通状态，将另一侧设为截止状态，在旋转电机80与逆变器10之间使电流回流的控制。另外，将多相全部臂3A的上段侧开关元件31被设为导通状态且多相全部臂3A的下段侧开关元件32被设为截止状态的情况称为上段侧主动短路控制(HASC)。另外，将多相全部臂3A的下段侧开关元件32被设为导通状态且多相全部臂3A的上段侧开关元件31被设为截止状态的情况称为下段侧主动短路控制(LASC)。
在主动短路控制中，并没有伴随直流链路电压Vdc的急剧上升、高压电池11的充电电流的急剧增加。其中，在旋转电机80的短路电流大的情况下，大的回流电流流向定子线圈8、逆变器10。若长时间持续地流动大的电流，则存在逆变器10、旋转电机80因由大电流引起的发热等而消耗的可能性。
因此，优选故障安全控制基于包含产生了异常时的逆变器10、旋转电机80的车用驱动装置7的状况、各个控制方式特征等而被适当地执行。图4是表示旋转电机的速度-转矩图。例如，逆变器控制装置20在旋转电机80的旋转速度ω是预先规定的规定旋转速度ω1以上的情况下，执行主动短路控制，在小于规定旋转速度ω1的情况下，执行将逆变器10的全部开关元件3全部设为截止状态的停机控制。
另外，图4的“A1”、“A2”、“A3”分别示出了应用检测后述的截止故障的方式的动作区域。转矩的绝对值以及旋转速度ω低的第一动作区域A1是没有进行截止故障检测的区域。转矩的绝对值以及旋转速度ω高的第二动作区域A2是利用过电流检测检测截止故障的区域(参照图6、图7等将在后述。)。第三动作区域A3是利用交流电流(Iu、Iv、Iw)(利用三相电流的相互关系)检测截止故障的区域。另外，在本实施方式中，虽例示出了第一动作区域A1的最高旋转速度与规定旋转速度ω1是相同的速度的形态，但第一动作区域A1的最高旋转速度与规定旋转速度ω1也可以是不同的旋转速度。
在旋转电机80的旋转状态、逆变器10的状态，例如旋转电机80的旋转速度ω较快且逆变器10的开关元件3存在异常的情况等中，作为故障安全控制，往往既无法选择上述停机控制也无法选择主动短路控制。在这样的情况下，使旋转电机80的转矩降低的转矩减少控制也是故障安全控制之一。转矩减少控制是在继续了基于目标转矩控制旋转电机80的转矩控制或者基于目标速度控制旋转电机80的旋转速度控制的状态下，使旋转电机80的转矩减少的控制。
这里对作为这样控制的一个例子的零转矩控制进行说明。图5示意性地示出了电流向量空间(电流向量坐标系)中的旋转电机80的动作点(P1等)。在图5中，附图标记“200”(201～203)分别是表示旋转电机80输出某转矩的电枢电流的向量轨迹等转矩线。与第一等转矩线201相比第二等转矩线202是低转矩，而且与第二等转矩线202相比第三等转矩线203是低转矩。
曲线“300”示出了电压速度椭圆(电压限制椭圆)。若旋转电机80的反电动势超过直流链路电压Vdc，则无法控制旋转电机80，所以能够设定的电流指令的范围被电枢电流(d轴电流Id与q轴电流Iq的向量和)的向量轨迹亦即电压速度椭圆300限制。换言之，电压速度椭圆是表示能够根据逆变器10的直流电压(直流链路电压Vdc)的值以及影响反电动势的大小的旋转电机80的旋转速度ω而设定的电流指令的范围的向量轨迹。即电压速度椭圆300的大小基于直流链路电压Vdc与旋转电机80的旋转速度ω而决定。具体而言，电压速度椭圆300的直径与直流链路电压Vdc成正比例，与旋转电机80的旋转速度ω成反比例。电流指令(Id＊、Iq＊)被设定为在这样的电流向量坐标系中存在于电压速度椭圆300内的等转矩线200的线上的动作点的值。
逆变器控制装置20在判定为需要执行故障安全控制(零转矩控制)的时刻，逆变器控制装置20例如作为通常动作以转矩模式(与目标转矩对应的例如脉冲宽度调制控制)控制旋转电机80。图5所示的第一动作点P1示出了此时刻的电流向量坐标系中的旋转电机80的动作点。换言之，旋转电机80在第三等转矩线203上的第一动作点P1，以作为通常动作的转矩模式进行再生动作。这里虽为了方便例示出了旋转电机80进行再生动作的形态，但例如也可以认为在由空心白圈表示的第二动作点P2进行了动力运行动作的旋转电机80转移到再生动作。
在执行零转矩控制时，逆变器控制装置20以旋转电机80的转矩成为零的方式设定转矩指令T＊而将q轴电流Iq(驱动电流)减少到零状态。此时，也可以在使q轴电流Iq减少并且维持基于该转矩指令T＊的转矩(＝零)的状态下以电枢电流增加的方式使d轴电流Id(励磁电流)增加。逆变器控制装置20在如第一电压速度椭圆301那样，在电压速度椭圆300的范围内包含原点的情况下，以动作点向原点(P0)移动的方式进行控制。另外，逆变器控制装置20在如第二电压速度椭圆302、第三电压速度椭圆303、第四电压速度椭圆304那样，在电压速度椭圆300的范围内不包含原点的情况下，以动作点向电压速度椭圆300与d轴的交点(P300)移动的方式进行控制。
例如在接触器9被打开的情况下，流动比再生电流多的电枢电流，从而能够从直流链路电容器4释放出电荷。此时，特别是关于对转矩没有贡献的d轴电流Id优选不减少电流量而继续流动更多的电流，使损失增大。例如，也可以从第一动作点P1使q轴电流Iq减少而使转矩接近于零并且使d轴电流Id增加。优选将q轴电流Iq的减少设为优先，基于动作点的坐标、q轴电流Iq的减少速度以及d轴电流Id的增加速度来设定动作点的轨迹。
在上述中，虽例示了零转矩控制(转矩减少控制)的形态，但也可以进行输出与旋转电机80的旋转方向相反的方向的转矩的减速控制。例如，也可以从第二动作点P2不改变d轴电流Id而在不超过电压速度椭圆300的范围内改变q轴电流Iq从而向第一动作点P1移动。
如上所述，在逆变器10的开关元件3的一个例如存在开关元件3总是被固定于截止状态的截止故障等异常的情况下，往往无法执行主动短路控制。即、在执行主动短路控制时被控制为导通状态的开关元件3的一个发生了截止故障的情况下，如参照图6、图7等后述那样，在各相中流动的电流的平衡被破坏，存在在没有发生故障的健全的开关元件3中流动过大的电流的可能性。如上所述，开关元件3构成为具备过电流检测功能、过热检测功能的功率模块30。在过大的电流流动的情况下，检测出是过电流状态、过热状态，往往通过上述那样的基于逆变器控制装置20、驱动电路21的各种故障安全功能，将开关元件3强制性地控制为截止状态。由此，无论执行主动短路控制与否，若等同于停机控制被执行的状态，则可能导致直流链路电压Vdc的急剧上升、电池电流的急增。
因此，逆变器控制装置20在构成逆变器10的开关元件3中的一个总是成为截止状态的截止故障的状态下，执行使旋转电机80的转矩减少的转矩减少控制(零转矩控制)，或者执行输出与旋转电机80的旋转方向相反的方向的转矩的减速控制。以下，还参照图6～图8以零转矩控制被执行的形态为例来进行说明。图6的波形图示出了截止故障状态下的通常控制时的电流以及转矩的一个例子。图7的波形图示出了截止故障状态下的零转矩控制时的电流以及转矩的一个例子。图8的流程图示出了截止故障状态下的故障安全控制的一个例子。
如图6以及图7所示，若一个开关元件3发生了截止故障，则三相交流电流(Iu、Iv、Iw)的对称性被破坏。解析U相电流Iu、V相电流Iv、W相电流Iw的相互关系，由此能够判定截止故障的有无、能够确定发生了截止故障的开关元件3。例如在图4的第三动作区域A3中，逆变器控制装置20能够通过解析这样的三相交流电流的相互关系来检测截止故障。另外，如图6(右侧)所示，单相的任一个交流电流的峰值可能超过预先规定的规定电流Ith。逆变器控制装置20在任一个以上的相电流的瞬时值是规定电流Ith以上的情况下，能够判定为开关元件3发生了截止故障。另外，规定电流Ith例如也能够设为开关元件3能够容许的容许电流。在图4的第二动作区域A2中，逆变器控制装置20能够通过这样的过电流检测来检测截止故障。
关于解析三相交流电流的相互关系的方法例如如技术论文“A.M.S.
Mendes and A.J.Marques,“Voltage Source Inverter Fault Diagnosis inVariable Speed AC Drives,by the Average Current Park's Vector Approach”、0-7803-5293-9/99,$10.00,1999,IEEE”等中介绍那样是公知的，所以省略详细的说明。另外，如图6所示，若发生了截止故障则d轴电流Id以及q轴电流Iq也大幅振动。另外，转矩T也相对于转矩指令T＊大幅振动。因此，能够基于dq轴电流、转矩T来进行有无截止故障的判定。
如图8所示，逆变器控制装置20在判定为在逆变器10、旋转电机80中产生了某种异常的情况下，首先，取得错误标志(ERR_FLG)(#1)。接下来，判定该错误标志是否是表示构成逆变器10的开关元件3的单相截止故障(SPH_OFF：Single Phase Off Fail)(#2)。在错误标志不是表示单相截止故障的情况下，结束处理，在表示单相截止故障的情况下，取得旋转电机80的旋转速度ω以及直流链路电压Vdc的值(#3)。
接着，逆变器控制装置20基于旋转速度ω运算反电动势Vbemf(#4)。具体而言，基于旋转电机80的电磁的规格(定子线圈8的匝数、转子的永久磁铁的磁通、磁极数等)以及作为变量的旋转速度ω来运算反电动势Vbemf。若在反电动势Vbemf比直流链路电压Vdc大的情况下执行停机控制，则存在流动再生电流而对直流链路电容器4进行充电，使直流链路电压Vdc上升，或向高压电池11流入大的电池电流的可能性。在接着步骤#4的步骤#5中，判定反电动势Vbemf是否是能够进行停机控制的电压。作为该判定阈值的停机可否判定阈值THsdn能够基于直流链路电压Vdc例如设定为通过参照图表而设定的值。例如规定图4所示的第一动作区域A1的值也相当于停机可否判定阈值THsdn。
若反电动势Vbemf小于停机可否判定阈值THsdn，则能够执行停机控制。例如若旋转电机80的动作点处于小于图4所示的规定旋转速度ω1的区域内，则如上所述能够进行停机控制的选择。因此，逆变器控制装置20将控制模式(CTRL_MOD)设定为停机(SDN)并结束处理(#6)。
另一方面，在反电动势Vbemf是停机可否判定阈值THsdn以上的情况下，将控制模式设定为转矩减少控制(PDN)(#7)。优选作为转矩减少控制，执行零转矩控制(ZTQ)。例如逆变器控制装置20在小于图4所示的规定旋转速度ω1的情况下，执行停机控制，在是规定旋转速度ω1以上的情况下，执行转矩减少控制(零转矩控制)。
图7的波形图虽示出了截止故障状态下的零转矩控制时的电流以及转矩的一个例子，但左侧与图6的右侧相同，示出了开始零转矩控制之前的通常转矩控制期间Tt的波形，中央示出了开始零转矩控制后的零转矩控制期间Tzt的波形。根据图7可知，电流以及转矩较大地减少。图7的右侧的波形是零转矩控制期间Tzt的波形的放大图。
逆变器控制装置20若在步骤#7中将控制模式设定为转矩减少控制，则接下来，以将第二卡合装置CL2设为分离状态的方式要求变速装置控制装置40(#8)。例如发送第二卡合装置CL2的释放要求(CL_OPEN_REQ)。若车轮W在旋转电机80与车轮W驱动连结的状态下旋转，则存在旋转电机80继续旋转，无法减少反电动势的产生的担忧。另外，在开关元件3是截止故障的状态下，如图6等所示，在交流电流(Iu、Iv、Iw)中产生脉动，存在也在旋转电机80的转矩中产生脉动的可能性。若旋转电机80与车轮W驱动连结，则该脉动向车轮W传递，有时会影响车辆的乘坐舒适性。因此，在执行零转矩控制、减速控制等故障安全控制时，优选切断旋转电机80与车轮W之间的动力传递。
其中，零转矩控制(转矩减少控制)是使旋转电机80的转矩减少的控制，所以如图7所示，转矩的绝对值变小。因此，即使转矩中产生了脉动，其振幅也变小。因此，例如不执行步骤#8，即使旋转电机80与车轮W驱动连结，向车轮W传递的旋转电机80的脉动也小，其影响轻微。因此，在控制模式在步骤#7中被设定为转矩减少控制(零转矩控制)的情况下，也可以不执行步骤#8。
另一方面，在减速控制中输出用于使旋转电机80减速的转矩，所以与转矩减少控制相比转矩增大，存在相应地脉动也变大的趋势。因此，若旋转电机80与车轮W驱动连结，则旋转电机80的转矩的脉动与转矩减少控制相比容易向车轮W传递。因此，在控制模式在步骤#7中被设定为减速控制的情况下，优选执行步骤#8。换言之，在能够执行步骤#8(能够释放第二卡合装置CL2)的状况下，优选选择减速控制。即、逆变器控制装置20在第二卡合装置95是分离状态的情况下，执行零转矩控制(转矩减少控制)或者减速控制，在第二卡合装置95是卡合状态的情况下，执行转矩减少控制。
另外，优选减速控制中的转矩是能够在向发生了截止故障的开关元件3以外的开关元件3流动的电流没有超过各个开关元件3所容许的容许电流(例如规定电流Ith)的范围内输出的转矩。输出大的转矩时，可能迅速地使旋转电机80的旋转速度ω降低，因此流动大的电流的情况并不优选。
如上所述，逆变器控制装置20通过基于交流电流的指令值与实际电流值的偏差的电流反馈控制对旋转电机80进行驱动控制。该实际电流值通过交流电流传感器12而被检测。为了进行高精度的反馈控制，在交流电流传感器12中设定有与分辨率对应的适当的动态范围(检测范围)。减速控制等故障安全控制中的交流电流的振幅大于通常的旋转电机80的反馈控制时的交流电流的振幅。若与故障安全控制时的振幅匹配地设定交流电流传感器12的检测范围，则电流反馈控制的精度降低。在减速控制中，为了迅速地使转矩降低，虽可能以流动大于通常时的交流电流的方式进行控制，但若超过交流电流传感器12的动态范围，则控制性降低。因此，优选逆变器控制装置20通过能够在交流电流的值没有超过交流电流传感器12的能够检测范围的范围内输出的转矩来执行减速控制。
在上述中，参照图8的流程图对截止故障状态下的故障安全控制的一个例子进行了说明。然而，如上所述，作为将逆变器10设为控制对象的故障安全控制还公知有停机控制(SDN)、主动短路控制(ASC)。即若是截止故障状态，则作为故障安全控制，逆变器控制装置20能够执行停机控制、主动短路控制。以下，参照图9的流程图对包含截止故障状态以外的故障的故障安全控制进行说明。
在参照图8的上述形态中，示出了逆变器控制装置20在判断为在逆变器10、旋转电机80中产生了任何异常的情况下，取得错误标志(ERR_FLG)的例子。然而，这里逆变器控制装置20总是确认错误标志。如图9所示，逆变器控制装置20最初取得错误标志(ERR_FLG)(#1)。这里，错误标志构成为具有多个比特，逆变器控制装置20能够根据哪个比特处于有效状态来判定该错误标志表示的异常。例如若全部的比特是非有效状态(例如“0”)，则由多个比特的错误标志表示的值也是“0”，示出了没有在逆变器10、旋转电机80中产生异常的情况。另一方面，若哪个比特是有效状态(例如“1”)，则由多个比特的错误标志表示的值也成为“0”以外的值，示出了在逆变器10、旋转电机80中产生某种异常。
逆变器控制装置20在步骤#1中取得了错误标志之后，判定错误标志是否是“0”以外(#2a)。在错误标志不是“0”以外的情况下，即、错误标志是“0”的情况下，判定为没有在逆变器10、旋转电机80中产生异常，再次将控制模式(CTRL_MOD)设定为通常控制(NML)(#10)。在错误标志是“0”以外的情况下，接下来，判定错误标志是否包含单相截止故障(SPH_OFF)(#2b)。如上所述，错误标志构成为具有多个比特，能够根据哪个比特成为有效状态，判定该错误标志表示的异常。
在错误标志没有表示单相截止故障的情况下，逆变器控制装置20基于旋转电机80的旋转速度ω，有选择地执行停机控制以及主动短路控制(#20)。在本实施方式中，逆变器控制装置20作为故障安全控制，至少根据旋转电机80的旋转速度，在高旋转速度区域执行主动短路控制，在与高旋转速度区域相比低旋转速度侧的低旋转速度区域执行停机控制。另外，参照图9的下述说明的步骤#20(#21～#24)是一个例子，当然还可以执行其它的步骤。
参照图4并如上所述，逆变器控制装置20在旋转电机80的旋转速度ω是预先规定的规定旋转速度ω1以上的情况下，执行主动短路控制，在小于规定旋转速度ω1的情况下，执行将逆变器10的全部开关元件3设为全部截止状态的停机控制。这里将该规定旋转速度ω1称为停机最大旋转速度ωsd。即停机最大旋转速度ωsd是容许停机控制的执行的最大旋转速度。旋转速度比该停机最大旋转速度ωsd(规定旋转速度ω1)高的区域(或停机最大旋转速度以上的区域)是高旋转速度区域。与高旋转速度区域相比低旋转速度侧的区域，即旋转速度比停机最大旋转速度低的区域(或停机最大旋转速度以下的区域)是低旋转速度区域。另外，“以上/以下”，“高于/低于(小于)”等边界条件能够适当地设定，并不限定故障安全控制的结构。在本说明书中表示其它边界的情况下也同样。
逆变器控制装置20为了基于旋转电机80的旋转速度ω，有选择地执行停机控制以及主动短路控制，首先，取得旋转电机80的旋转速度ω的值(#21)。接下来，逆变器控制装置20判定旋转速度ω是否是停机最大旋转速度ωsd以上(#22)。在旋转速度ω是停机最大旋转速度ωsd以上的情况下，逆变器控制装置20将控制模式(CTRL_MOD)设定为主动短路控制(ASC)(#23)。另一方面，在旋转速度ω小于停机最大旋转速度ωsd的情况下，逆变器控制装置20将控制模式(CTRL_MOD)设定为停机控制(SDN)(#24)。
逆变器控制装置20在根据旋转电机80的旋转速度选择故障安全控制的控制方式，并首先选择了主动短路控制的情况下(#23)，将控制方式从主动短路控制迁移至停机控制。如图9所示，继续主动短路控制的执行，并且依次取得旋转电机80的旋转速度ω(#21)，判定旋转速度ω是否是停机最大旋转速度ωsd以上(#22)。伴随着主动短路控制的执行，若旋转电机80的旋转速度ω降低，则旋转速度ω小于停机最大旋转速度ωsd，逆变器控制装置20将控制方式从主动短路控制迁移至停机控制。
另外，与截止故障不同的故障(异常)例如存在以下那样的故障。
(a)逆变器10的直流侧的电压(直流链路电压Vdc)是预先规定的基准电压以上的过电压。
(b)在检测向旋转电机80的定子线圈8流动的交流电流的交流电流传感器12中产生了异常的电流传感器异常。
(c)在旋转电机80的起动时在检测旋转电机80的旋转的旋转传感器13中产生了异常的起动时旋转传感器异常。
(d)在高压电池11与逆变器10之间设置有使高压电池11的电压升压的未图示的直流升压电路(转换器)，在旋转电机80的起动时高压电池11的输出电压被升压而向逆变器10供给的升压电压产生了异常的起动时升压电压异常。
(e)在交流电流传感器12与逆变器控制装置20之间产生了断线的电流传感器断线异常。
(f)在旋转传感器(12)中产生了异常的旋转传感器异常。
(g)基于直流升压电路(转换器)的升压电压产生了异常的升压电压异常。
在异常是上述(a)或者(b)的情况下，参照图9如上所述，根据旋转电机80的旋转速度来选择故障安全控制的控制方式，有选择地执行主动短路控制或者停机控制。在异常是上述(c)或者(d)的情况下，由于旋转电机80的旋转速度ω低，所以作为故障安全控制，执行停机控制。在异常是上述(e)或者(f)或者(g)的情况下，还考虑直流链路电压Vdc的上升，作为故障安全控制执行主动短路控制。
在步骤#2b中，在错误标志示出了单相截止故障的情况下，逆变器控制装置20取得旋转电机80的旋转速度ω以及直流链路电压Vdc的值(#3)。以下，关于步骤#4至步骤#8与参照图8进行说明的形态相同，所以省略详细的说明。另外，旋转电机80的旋转速度ω因零转矩控制(转矩减少控制)、减速控制而减少，所以虽省略了图示，但在步骤#7以及步骤#8之后，也可以使控制模式移至停机控制，使逆变器20停止。
〔实施方式的概要〕
以下，简单地说明在上述中已说明的逆变器控制装置(20)的概要。
作为一个实施方式，控制与直流电源(11)连接并且与交流的旋转电机(80)连接而在直流与多相交流之间转换电力的逆变器(10)的逆变器控制装置(20)，
在上述逆变器(10)的开关元件(3)中的一个总是成为截止状态的截止故障的状态下，
对上述开关元件(3)进行开关控制，执行使上述旋转电机(80)的转矩减少的转矩减少控制，或者执行输出与上述旋转电机(80)的旋转方向相反的方向的转矩的减速控制。
根据该构成，通过转矩减少控制或者减速控制，能够控制向逆变器(10)流动的电流，所以后面向停机控制转移变得容易。即根据本构成，即使逆变器(10)的开关元件(3)的一个发生了截止故障，也能够适当地进行故障安全控制。
作为一个实施方式，优选在上述旋转电机(80)经由能够在传递驱动力的卡合状态与不传递驱动力的分离状态之间进行状态变化的卡合装置(95)，与被驱动连结在车轮(W)的输出部件(OUT)驱动连结的情况下，在上述卡合装置(95)是上述分离状态的情况下，执行上述转矩减少控制或者上述减速控制，在上述卡合装置(95)是上述卡合状态的情况下，执行上述转矩减少控制。
转矩减少控制是使旋转电机(80)的转矩减少的控制，所以转矩的绝对值变小。因此，即使转矩产生脉动，其振幅也小。因此，即使旋转电机(80)与车轮(W)驱动连结，向车轮(W)传递的旋转电机(80)的脉动也小，该影响轻微。另一方面，减速控制输出用于使旋转电机(80)减速的转矩，所以与转矩减少控制相比转矩变大，相应地脉动也变大。因此，若旋转电机(80)与车轮(W)驱动连结，则与转矩减少控制相比旋转电机(80)的转矩的脉动容易向车轮(W)传递。因此，优选逆变器控制装置(20)在卡合装置(95)是分离状态的情况下，执行转矩减少控制或者减速控制，在卡合装置(95)是卡合状态的情况下，执行转矩减少控制。
优选在上述旋转电机(80)经由能够在传递驱动力的卡合状态与不传递驱动力的分离状态之间进行状态变化的卡合装置(95)，与被驱动连结在车轮(W)的输出部件(OUT)驱动连结的情况下，在上述截止故障的状态下，上述卡合装置(95)被设为上述分离状态。
在旋转电机(80)与车轮(W)驱动连结的状态下，若车轮(W)旋转，则即使执行转矩减少控制而旋转电机(80)的运动能量也不会减少，存在无法减少反电动势的产生的担忧。另外，在开关元件(3)产生了截止故障的状态下，若执行转矩减少控制、减速控制，则交流电流(Iu、Iv、Iw)产生脉动，可能旋转电机(80)的转矩也产生脉动。若旋转电机(80)与车轮(W)驱动连结，则该脉动向车轮(W)传递，往往会影响车辆的乘坐舒适性。因此，优选当在构成逆变器(10)的开关元件(3)中的一个发生了截止故障的状态下执行转矩减少控制、减速控制时，切断旋转电机(80)与车轮(W)之间的动力传递。
另外，优选上述减速控制的转矩是在向发生了上述截止故障的上述开关元件(3)以外的上述开关元件(3)流动的电流不超过各个上述开关元件(3)所容许的容许电流(Ith)的范围内能够输出的转矩。
若输出大的转矩，则能够迅速地使旋转电机(80)的旋转速度(ω)降低，因此不优选流动大的电流。因此，优选在减速控制时，以超过容许电流(Ith)的电流不向开关元件(3)流动的方式进行控制。
另外，优选上述减速控制中的转矩是在交流电流的值不超过检测该交流电流的电流传感器的能够检测范围的范围内能够输出的转矩。
在大多情况下，旋转电机(80)基于交流电流的指令值与实际电流值的偏差来进行电流反馈控制。该实际电流值通过交流的电流传感器(12)而被检测。为了进行高精度的反馈控制，在电流传感器(12)中设定有与分辨率对应的适当的动态范围(检测范围)。减速控制等故障安全控制中的交流电流的振幅比通常的旋转电机(80)的反馈控制时的交流电流的振幅大。若与故障安全控制时的振幅匹配地设定电流传感器(12)的检测范围，则电流反馈控制的精度降低。在减速控制中，为了迅速地使转矩降低，虽能够以流动比通常时大的交流电流的方式进行控制，但若超过电流传感器(12)的动态范围，则控制性降低。因此，优选逆变器控制装置(20)利用在交流电流的值不超过检测交流电流的电流传感器(12)的能够检测范围的范围内能够输出的转矩来执行减速控制。
另外，优选上述转矩减少控制是在使基于目标转矩控制上述旋转电机(80)的转矩控制或者基于目标速度控制上述旋转电机(80)的旋转速度控制继续的状态下，减少上述旋转电机(80)的转矩的控制。
作为故障安全控制即使执行转矩减少控制，也能够维持旋转电机(80)的控制性。
另外，优选逆变器控制装置(20)在上述转矩减少控制或者上述减速控制之后，执行将上述逆变器(10)的全部上述开关元件(3)控制为截止状态的停机控制。
若执行转矩减少控制、减速控制，则旋转电机(80)的旋转速度(ω)减少。因此，优选在执行转矩减少控制、减速控制之后，使控制模式移至停机控制而使逆变器(10)停止。
另外，优选逆变器控制装置(20)在上述逆变器(10)以及上述旋转电机(80)中的至少一方产生了与上述截止故障不同的故障的状态下，执行将构成上述逆变器(10)的上段侧开关元件(31)以及下段侧开关元件(32)中的一侧的全部上述开关元件(3)设为导通状态而将另一侧的全部上述开关元件(3)设为截止状态的主动短路控制，或者将上述逆变器(10)的全部上述开关元件(3)设为截止状态的停机控制，
(a)在产生了上述逆变器(10)的直流侧的电压(Vdc)是预先规定的基准电压以上的过电压的情况下，或者
(b)在检测向上述旋转电机(80)的定子线圈(8)流动的电流的电流传感器(12)产生了异常的电流传感器异常的情况下，有选择地执行上述主动短路控制或者上述停机控制，
(c)在上述旋转电机(80)的起动时在检测上述旋转电机(80)的旋转的旋转传感器(13)产生了异常的起动时旋转传感器异常的情况下，或者
(d)在上述旋转电机(80)的起动时在上述直流电源(11)的输出电压被升压并向上述逆变器(10)供给的升压电压产生了异常的起动时升压电压异常的情况下，
执行上述停机控制，
(e)当在上述电流传感器(12)与该逆变器控制装置(20)之间产生了断线的电流传感器断线异常的情况下，或者
(f)在上述旋转传感器(12)产生了异常的旋转传感器异常的情况下，或者
(g)在上述升压电压产生了异常的升压电压异常的情况下，
执行上述主动短路控制。
逆变器控制装置(20)在逆变器(10)发生了截止故障的情况下，能够根据故障(异常)的状态，作为故障安全控制适当地执行主动短路控制或者停机控制。
附图标记的说明
ω：旋转速度
3：开关元件
10：逆变器
11：高压电池(直流电源)
20：逆变器控制装置
80：旋转电机
95：第二卡合装置(卡合装置)
Ith：规定电流(容许电流)
Iu：U相电流(交流电流)
Iv：V相电流(交流电流)
Iw：W相电流(交流电流)
Vdc：直流链路电压。

Claims (8)

1.一种逆变器控制装置，控制与直流电源连接并且与交流的旋转电机连接而在直流与多相交流之间转换电力的逆变器，所述逆变器控制装置的特征在于，
在构成上述逆变器的开关元件中的一个总是成为截止状态的截止故障产生了的状态下，
对上述开关元件进行开关控制，执行使上述旋转电机的转矩减少的转矩减少控制，或者执行输出与上述旋转电机的旋转方向相反的方向的转矩的减速控制。
2.根据权利要求1所述的逆变器控制装置，其中，
上述旋转电机经由能够在传递驱动力的卡合状态与不传递驱动力的分离状态之间进行状态变化的卡合装置，与跟车轮驱动连结的输出部件驱动连结，
在上述卡合装置是上述分离状态的情况下，执行上述转矩减少控制或者上述减速控制，在上述卡合装置是上述卡合状态的情况下，执行上述转矩减少控制。
3.根据权利要求2所述的逆变器控制装置，其中，
在上述截止故障的状态下，上述卡合装置被设为上述分离状态。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的逆变器控制装置，其中，
上述减速控制中的转矩是在向发生了上述截止故障的上述开关元件以外的上述开关元件流动的电流不超过各个上述开关元件所容许的容许电流的范围内能够输出的转矩。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的逆变器控制装置，其中，
上述减速控制中的转矩是在交流电流的值不超过检测该交流电流的电流传感器能够检测范围的范围内能够输出的转矩。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的逆变器控制装置，其中，
上述转矩减少控制是在使基于目标转矩控制上述旋转电机的转矩控制或者基于目标速度控制上述旋转电机的旋转速度控制继续的状态下，减少上述旋转电机的转矩的控制。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的逆变器控制装置，其中，
在上述转矩减少控制或者上述减速控制之后，执行将构成上述逆变器的全部上述开关元件控制为截止状态的停机控制。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的逆变器控制装置，其中，
在上述逆变器以及上述旋转电机中的至少一方产生了与上述截止故障不同的故障的状态下，执行将构成上述逆变器的上段侧开关元件以及下段侧开关元件中的一侧的全部上述开关元件设为导通状态而将另一侧的全部上述开关元件设为截止状态的主动短路控制，或者执行将构成上述逆变器的全部上述开关元件设为截止状态的停机控制，
在产生了上述逆变器的直流侧的电压是预先规定的基准电压以上的过电压的情况下，或者在检测交流电流的电流传感器产生了异常的电流传感器异常的情况下，选择性地执行上述主动短路控制或者上述停机控制，
在上述旋转电机的起动时在检测上述旋转电机的旋转的旋转传感器产生了异常的起动时旋转传感器异常的情况下，或者在上述旋转电机的起动时在上述直流电源的输出电压被升压并向上述逆变器供给的升压电压产生了异常的起动时升压电压异常的情况下，执行上述停机控制，
当在上述电流传感器与该逆变器控制装置之间产生了断线的电流传感器断线异常的情况下，或者在上述旋转传感器产生了异常的旋转传感器异常的情况下，或者在上述升压电压产生了异常的升压电压异常的情况下，执行上述主动短路控制。
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