CN115485962A - 电力转换器的控制电路 - Google Patents

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Abstract

一种控制电路(50)，构成车载系统，上述车载系统包括：多相的旋转电机(11)，上述多相的旋转电机具有能够与驱动轮(14)进行动力传递的转子(12)；以及电力转换器(20)，上述电力转换器具有与旋转电机的各相绕组(13)电连接的上、下臂的开关(SWH、SWL)。控制电路包括：异常判定部(81)，上述异常判定部对车载系统中是否发生了异常进行判定；以及短路控制部(81)，上述短路控制部以判定为在车载系统起动的状态下发生了异常为条件，执行使上、下臂中的任一个臂的开关即接通侧开关(SWL)接通，使另一个臂的开关即断开侧开关(SWH)断开的短路控制。

Description

电力转换器的控制电路
相关申请的援引
本申请以2020年4月28日提交申请的日本专利申请2020-079442号的申请为基础，在此援引其记载内容。
技术领域
本公开涉及一种具有与旋转电机的各相的绕组连接的上下臂的开关的电力转换器的控制电路。
背景技术
作为这种控制电路，例如如专利文献1所记载的那样，已知构成车载系统的控制电路，上述车载系统包括多相的旋转电机和具有与旋转电机的各相绕组电连接的上下臂的开关的电力转换器。控制电路对车载系统中是否发生了异常进行判定，在判定为发生了异常的情况下，执行使上下臂中的任一方的臂的开关接通、使另一方的臂的开关断开的短路控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2017-118815号公报
发明内容
然而，存在车辆被牵引而使能够与驱动轮进行动力传递的旋转电机的转子发生旋转的情况。在这种情况下，如果执行短路控制，则由于转子的旋转而在绕组中产生的反电动势，循环电流会流过包括绕组和被接通的开关在内的闭合电路，电力转换器有可能会成为过热状态。
为了解决该问题，例如，可以想到使电力转换器包括冷却装置，并通过该冷却装置来对电力转换器进行冷却。但是，在牵引车辆时，冷却装置通常是停止的。因此，即使在电力转换器中包括冷却装置，也有可能无法防止电力转换器在牵引车辆时成为过热状态。
因此，本公开的主要目的在于提供一种能够防止电力转换器在牵引车辆时成为过热状态的电力转换器的控制电路。
本公开是一种构成车载系统的电力转换器的控制电路，上述车载系统包括：多相的旋转电机，上述多相的旋转电机具有能够与驱动轮进行动力传递的转子；以及电力转换器，上述电力转换器具有与上述旋转电机的各相绕组电连接的上、下臂的开关，其中，上述电力转换器的控制电路包括：异常判定部，上述异常判定部对上述车载系统中是否发生了异常进行判定；以及短路控制部，上述短路控制部以在上述车载系统起动的状态下判定为发生了上述异常为条件，执行将上、下臂中的任一个臂的上述开关即接通侧开关接通、将另一个臂的上述开关即断开侧开关断开的短路控制。
在本公开中，短路控制以在车载系统起动的状态下判定为在车载系统中发生了异常为条件来执行。因此，短路控制不会在系统起动之前执行。由于车辆的牵引通常在起动车载系统之前进行，因此，根据本公开，能够防止在车辆的牵引时执行短路控制。其结果是，能够防止电力转换器在牵引车辆时成为过热状态。
附图说明
参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。
图1是第一实施方式的控制系统的整体结构图。
图2是表示控制电路及其周边结构的图。
图3是表示上、下臂驱动部及其周边结构的图。
图4是表示对ASC控制的许可/禁止状态进行判定的处理步骤的流程图。
图5是表示对ASC控制的执行进行判定的处理步骤的流程图。
图6是表示ASC控制的一例的时序图。
图7是表示停车时的控制的一例的时序图。
图8是表示ASC控制的一例的时序图。
图9是表示第二实施方式的上、下臂驱动部及其周边结构的图。
图10是表示第三实施方式的上、下臂驱动部及其周边结构的图。
图11是表示异常用电源的起动方式等的时序图。
图12是表示第六实施方式的上、下臂驱动部及其周边结构的图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
以下，参照附图，对将本公开的控制电路具体化的第一实施方式进行说明。本实施方式的控制电路适用于作为电力转换器的三相逆变器。在本实施方式中，包括控制电路及逆变器的控制系统装设于电动汽车或混合动力车等车辆。
如图1所示，车辆10包括控制系统，控制系统包括旋转电机11和逆变器20。旋转电机11是车载主机，其转子12能够与驱动轮14进行动力传递。在本实施方式中，作为旋转电机11，使用同步机，更具体而言，使用永磁体同步机。
逆变器20包括相当于三相的上臂开关SWH和下臂开关SWL的串联连接体。在各相中，旋转电机11的绕组13的第一端连接在上臂开关SWH、下臂开关SWL的连接点处。各相绕组13的第二端在中性点处连接。各相绕组13以电角度彼此错开120°的方式配置。另外，在本实施方式中，作为各开关SWH、SWL，使用电压控制型的半导体开关元件，更具体而言，使用IGBT。在上臂开关SWH、下臂开关SWL上反向并联连接有作为续流二极管的上臂二极管DH、下臂二极管DL。
高压电源30的正极端子经由高电位侧电路22H与各上臂开关SWH的作为高电位侧端子的集电极连接。高压电源30的负极端子经由低电位侧电路22L与各下臂开关SWL的作为低电位侧端子的发射极连接。在本实施方式中，高压电源30是二次电池，其输出电压(额定电压)例如为百V以上。
在高电位侧电路22H中设置有第一切断开关23a，在低电位侧电路22L中设置有第二切断开关23b。各开关23a、23b例如是继电器或半导体开关元件。在此，各开关23a、23b可以由控制系统所包括的控制电路50驱动，也可以相对于控制电路50由上位的控制装置驱动。
控制系统包括平滑电容器24。平滑电容器24将高电位侧电路22H中的比第一切断开关23a更靠近逆变器20侧的部位与低电位侧电路22L中的比第二切断开关23b更靠近逆变器20侧的部位电连接。
控制系统包括车载电气设备25。电气设备25例如包括电动压缩机和DCDC转换器中的至少一个。电动压缩机构成车室内空调装置，为了使车载冷冻循环的制冷剂循环，从高压电源30供电而被驱动。DCDC转换器对高压电源30的输出电压进行降压并向车载低压负载供给。低压负载包括图2所示的低压电源31。在本实施方式中，低压电源31是其输出电压(额定电压)比高压电源30的输出电压(额定电压)低的电压(例如12V)的二次电池，例如是铅蓄电池。
控制系统包括用于对逆变器20进行冷却的冷却装置40。冷却装置40例如从低压电源31供给电力来驱动。冷却装置40包括供对上臂开关SWH、下臂开关SWL等逆变器20的构成部件进行冷却的冷却流体(冷却水)流动的冷却水通路以及使冷却水在冷却水通路中循环的泵。此外，作为冷却装置40，不限于液冷式的冷却装置，例如也可以是包括风扇的空冷式冷却装置。
如图2所示，控制系统包括起动开关33。起动开关33例如是点火开关或按压式的起动开关，由车辆10的用户操作。在起动开关33接通时，由用户指示控制系统的起动。另一方面，在起动开关33断开时，由用户指示控制系统的停止。
接着，对控制电路50的结构进行说明。控制电路50包括输入电路60和电源电路61。低压电源31的正极端子经由保险丝32与输入电路60连接。作为接地部位的接地件与低压电源31的负极端子连接。电源电路61从输入电路60供电并生成第二电压V2。在本实施方式中，电源电路61通过对输入电路60所输出的第一电压V1进行降压来生成第二电压V2(例如5V)。
控制电路50包括微型计算机62。微型计算机62包括CPU和除此之外的周边电路。周边电路包括用于与外部交换信号的输入/输出部。向微型计算机62输入通知起动开关33接通或断开的信号。另外，微型计算机62为了将旋转电机11的控制量控制为该指令值，生成针对逆变器20的各开关SWH、SWL的切换指令。控制量例如是转矩。另外，微型计算机62生成在各相中将上臂开关SWH和下臂开关SWL交替地接通的切换指令。除了微型计算机62之外，输入电路60和电源电路61设置在控制电路50的低压区域中。
控制电路50具有绝缘电源70、上臂驱动器71、下臂驱动器72和判定信号传递部73。在本实施方式中，上臂驱动器71与各上臂开关SWH对应地单独设置，下臂驱动器72与各下臂开关SWL对应地单独设置。因此，总共设置有六个驱动器71、72。
绝缘电源70和上、下臂驱动器71、72在控制电路50中跨过低压区域与高压区域的边界而设置在低压区域和高压区域中。具体而言，绝缘电源70包括分别针对三相的上臂驱动器71单独设置的上臂绝缘电源和针对三相的下臂驱动器72共用的下臂绝缘电源。此外，下臂绝缘电源也可以分别针对三相的下臂驱动器72单独设置。
绝缘电源70基于从输入电路60供给的第一电压V1，生成向上臂驱动器71供给的上臂驱动电压VdH和向下臂驱动器72供给的下臂驱动电压VdL，并输出到高压区域。
接着，使用图3对上、下臂驱动器72进行说明。
上臂驱动器71包括上臂驱动部71a和上臂绝缘传递部71b。上臂驱动部71a设置在高压区域中。上臂绝缘传递部71b跨过低压区域和高压区域的边界而设置在低压区域和高压区域中。上臂绝缘传递部71b在使低压区域与高压区域之间电绝缘的同时，将从微型计算机62输出的切换指令传递至上臂驱动部71a。上臂绝缘传递部71b例如是光电耦合器或磁力耦合器。
上臂驱动器71中的上臂驱动部71a和上臂绝缘传递部71b的高压区域侧的结构等构成为能够通过供给绝缘电源70的上臂驱动电压VdH而动作。上臂驱动器71中的上臂绝缘传递部71b的低压区域侧的结构等构成为能够通过供给电源电路61的第二电压V2而动作。
在经由上臂绝缘传递部71b输入的切换指令是接通指令的情况下，上臂驱动部71a向上臂开关SWH的栅极供给充电电流。由此，上臂开关SWH的栅极电压成为阈值电压Vth以上，上臂开关SWH被接通。另一方面，在所输入的切换指令是断开指令的情况下，上臂驱动部71a使放电电流从上臂开关SWH的栅极流向发射极侧。由此，上臂开关SWH的栅极电压低于阈值电压Vth，上臂开关SWH被断开。
下臂驱动器72包括下臂驱动部72a和下臂绝缘传递部72b。在本实施方式中，各驱动器71、72的结构基本上相同。因此，以下，适当省略下臂驱动器72的详细说明。
下臂驱动器72中的下臂驱动部72a和下臂绝缘传递部72b的高压区域侧的结构等构成为能够通过供给绝缘电源70的下臂驱动电压VdL而动作。下臂驱动器72中的下臂绝缘传递部72b的低压区域侧的结构等构成为能够通过供给电源电路61的第二电压V2而动作。
在经由下臂绝缘传递部72b输入的切换指令是接通指令的情况下，下臂驱动部72a向下臂开关SWL的栅极供给充电电流。由此，下臂开关SWL的栅极电压成为阈值电压Vth以上，下臂开关SWL被接通。另一方面，在所输入的切换指令是断开指令的情况下，下臂驱动部72a使放电电流从下臂开关SWL的栅极流向发射极侧。由此，下臂开关SWL的栅极电压低于阈值电压Vth，下臂开关SWL被断开。
如图2和图3所示，控制电路50包括判定信号传递部73和判定部81。判定信号传递部73跨过低压区域和高压区域的边界而设置在低压区域和高压区域中。判定信号传递部73在使低压区域与高压区域之间电绝缘的同时，将从微型计算机62输出的起动信号Sg1和异常信号Sg2传递至判定部81。在本实施方式中，微型计算机62相当于“起动信号输出部”。另外，判定信号传递部73相当于“起动信号传递部”和“异常信号传递部”，例如是光电耦合器或磁力耦合器。此外，判定信号传递部73可以为了分别传递起动信号Sg1和异常信号Sg2而单独地设置，也可以作为起动信号Sg1和异常信号Sg2各自的共同的传递部而设置。
在由用户通过接通起动开关33来指示控制系统的起动时，之后微型计算机62被接通。在这种情况下，在本实施方式中，从微型计算机62输出的起动信号Sg1的逻辑从L反转为H。另一方面，在由用户通过断开起动开关33来指示控制系统的停止时，之后微型计算机62被断开。在这种情况下，从微型计算机62输出的起动信号Sg1的逻辑从H反转为L。
异常信号Sg2是表示控制电路50等控制系统的构成部件有无异常的信号。微型计算机62在判定为没有发生控制系统的异常的情况下，将异常信号Sg2的逻辑设为L。另一方面，微型计算机62在判定为发生了控制系统的异常的情况下，将异常信号Sg2的逻辑从L反转为H。
此外，控制系统的异常包括不能从低压电源31向控制电路50供电的异常和控制电路50内的异常。在此，控制电路50内的异常包括微型计算机62的异常、电源电路61的异常、无法将切换指令从微型计算机62正常地向上、下臂驱动器71、72传递的异常以及无法从绝缘电源70输出电压的异常。不能从绝缘电源70输出电压的异常包括绝缘电源70的异常和不能从低压电源31向绝缘电源70供电的异常。在此，不能从低压电源31向绝缘电源70供电的异常例如是由于输入电路60等从低压电源31到绝缘电源70的电气路径断线而发生的。另外，以下臂驱动器72为例进行说明，不能正常地传递切换指令的异常包括从微型计算机62到下臂绝缘传递部72b的信号路径断线的异常。此外，上述异常例如由于车辆10的碰撞而发生。
控制电路50在其高压区域中包括异常用电源80。异常用电源80通过供给平滑电容器24的输出电压VH而生成异常用驱动电压Veps。作为异常用电源80，使用切换电源或串联电源等各种电源。此外，在本实施方式中，异常用电源80相当于“驱动用电源”。
控制电路50在其高压区域中包括通常用电源路径82、通常用二极管83、异常用电源路径84和异常用开关85。通常用电源路径82将绝缘电源70的输出侧与下臂驱动部72a连接，将下臂驱动电压VdL供给到下臂驱动部72a。通常用二极管83在阳极与绝缘电源70的输出侧连接的状态下，设置于通常用电源路径82的中间位置。
通常用电源路径82中的比通常用二极管83更靠近下臂驱动部72a侧的部位与异常用电源80通过异常用电源路径84连接。异常用开关85设置在异常用电源路径84中。异常用电源路径84向下臂驱动部72a供给异常用驱动电压Veps。
绝缘电源70的下臂驱动电压VdL经由通常用电源路径82供给到判定部81。另外，起动信号Sg1和异常信号Sg2经由判定信号传递部73输入到判定部81。判定部81在执行使相当于三相的上臂开关SWH断开且使相当于三相的下臂开关SWL接通的三相短路控制(以下，称为ASC控制)的情况下，将异常用开关85切换为接通。由此，向下臂驱动部72a供给电力。另外，判定部81将ASC执行指令SgASC输出到下臂驱动部72a。下臂开关SWL由下臂驱动部72a接通。
使用图4，对判定是否是也可以执行ASC控制的状况的处理进行说明。该处理由判定部81例如以规定的控制周期反复执行。
在步骤S10中，对起动信号Sg1的逻辑为H的第一条件以及下臂驱动电压VdL为判定电压Vs以上的第二条件中的至少一方是否成立进行判定。在此，判定电压Vs只要设定为大于0的值即可。
在步骤S10中判定为第一条件和第二条件都不成立的情况下，前进至步骤S11，判定为处于ASC控制的禁止状态。
在步骤S10中判定为第一条件和第二条件中的至少一方成立的情况下，前进至步骤S12，判定为处于ASC控制的许可状态。
使用图5，对判定是否执行ASC控制的处理进行说明。该处理由判定部81例如以规定的控制周期反复执行。
在步骤S20中，对是否处于ASC控制的许可状态进行判定。在步骤S20中作出否定判定的情况下，判定为处于ASC控制的禁止状态，并前进至步骤S21。在步骤S21中，不执行ASC控制。
另一方面，在步骤S20中作出肯定判定的情况下，前进至步骤S22，对异常信号Sg2的逻辑为H的第三条件以及下臂驱动电压VdL低于规定电压Vp的第四条件中的至少一方是否成立进行判定。在此，规定电压Vp设定为能够判定为经过了直到上臂开关SWH断开为止的充分的期间的值，例如设定为与上述阈值电压Vth相同的值或小于阈值电压Vth的值即可。
在步骤S22中判定为第三条件和第四条件都不成立的情况下，前进至步骤S21。另一方面，在步骤S20中判定为第三条件和第四条件中的至少一方成立的情况下，前进至步骤S23，并执行ASC控制。详细而言，将异常用开关85切换为接通，并且将ASC执行指令SgASC输出到下臂驱动部72a。此外，在进行步骤S23的处理的情况下，也可以将从微型计算机62向相当于三相的上臂驱动器71输出的切换指令设为断开指令。
此外，在本实施方式中，判定部81相当于“短路控制部”、“起动判定部”和“异常判定部”。
使用图6，对本实施方式的控制进行说明。图6的(a)表示起动开关33的操作状态，图6的(b)表示微型计算机62的动作状态，图6的(c)表示上臂驱动电压VdH的推移，图6的(d)表示下臂驱动电压VdL的推移，图6的(e)表示异常用驱动电压Veps的推移。图6的(f)表示起动信号Sg1的推移，图6的(g)表示ASC控制的许可/禁止状态，图6的(h)表示异常信号Sg2的推移，图6的(i)表示下臂开关SWL的驱动状态。
在时刻t1之前，起动开关33断开，车辆10停止。在时刻t1处，在起动开关33断开的状态下，开始车辆10的牵引。通过车辆10的牵引，构成旋转电机11的转子12旋转，并在绕组13中产生反电动势。如果在起动开关33断开的状态下第一切断开关23a、第二切断开关23b断开，则通过反电动势对平滑电容器24进行充电。由于向异常用电源80供给平滑电容器24的输出电压VH，因此，异常用驱动电压Veps上升。
在牵引车辆10时，由于起动开关33断开，因此，下臂驱动电压VdL为比判定电压Vs低的0V。另外，输入到判定部81的起动信号Sg1的逻辑为L。因此，处于ASC控制的禁止状态，在车辆10牵引时不执行ASC控制。
在时刻t2处，车辆10的牵引结束，车辆10成为停止状态。在之后的时刻t3处，起动开关33接通。由此，从低压电源31向电源电路61开始供电，从电源电路61向微型计算机62开始供电。在之后的时刻t4处，微型计算机62接通。另外，也从低压电源31向绝缘电源70开始供电，上臂驱动电压VdH、下臂驱动电压VdL开始上升。然后，在时刻t5处，下臂驱动电压VdL达到判定电压Vs。在判定电压Vs设定为例如上述阈值电压Vth以上的值的情况下，在执行ASC控制时，下臂驱动部72a能够使用下臂驱动电压VdL来接通下臂开关SWL。由于在时刻t5处上述第一条件和第二条件中的至少一方成立，因此，判定部81判定为控制系统起动，从ASC控制的禁止状态切换为许可状态。此外，在图6所示的示例中，起动信号Sg1的逻辑成为H的第一定时和下臂驱动电压VdL达到判定电压Vs的第二定时成为相同的定时，但是不限于此。
在时刻t6处，如果发生无法从低压电源31向控制电路50供电的异常，则绝缘电源70停止，上臂驱动电压VdH、下臂驱动电压VdL开始降低。之后，在时刻t7处，下臂驱动电压VdL低于规定电压Vp。此外，在图6所示的示例中，在时刻t7处，从判定信号传递部73输出的异常信号Sg2的逻辑反转为H。
判定部81在所检测出的下臂驱动电压VdL开始下降之后，待机至上臂驱动电压VdH低于上述阈值电压Vth，并判定为控制系统发生了异常。由此，判定部81将异常用开关85切换为接通，并且将ASC执行指令SgASC输出到下臂驱动部72a。其结果是，通过接通下臂开关SWL来执行ASC控制。此外，在本实施方式中，下臂开关SWL相当于“接通侧开关”。
在下臂驱动电压VdL低于规定电压Vp时，不能通过上臂驱动部71a接通相当于三相的上臂开关SWH，相当于三相的上臂开关SWH断开。因此，能够防止上、下臂短路的发生。此外，在本实施方式中，上臂开关SWH相当于“断开侧开关”。
此外，在起动开关33断开的情况下，也成为ASC控制的禁止状态。图7的(a)表示起动开关33的操作状态，图7的(b)表示微型计算机62的动作状态，图7的(c)表示上臂驱动电压VdH、下臂驱动电压VdL的推移，图7的(d)表示ASC控制的许可/禁止状态。
在时刻t1处，在起动开关33断开时，从ASC控制的许可状态切换为禁止状态。之后，在时刻t2处，微型计算机62断开，上臂驱动电压VdH、下臂驱动电压VdL开始降低。此外，之后，在时刻t3处，上臂驱动电压VdH和下臂驱动电压VdL变为0V。在断开起动开关33的情况下，起动信号Sg1的逻辑为L，因此，成为ASC控制的禁止状态。因此，能够防止在牵引车辆10时执行ASC控制。
使用图8进一步对图4和图5的处理进行说明。图8的(a)～(i)与先前的图6的(a)～(i)对应。另外，图8的时刻t1、t2、…、t7与图6的时刻t1、t2、…、t7对应。如图8的(g)的时刻t1～t2所示，在牵引车辆10时，由于某种原因引起的控制电路50的误动作，即使实际上处于ASC控制的禁止状态，有时也会切换为许可状态。即使在这种情况下，判定部81通过以规定的控制周期进行图4所示的处理，也能够将错误设定的ASC控制的许可状态切换为禁止状态。
如图8的(g)的时刻t5～t6所示，在车辆10的通常行驶时，由于某种原因引起的控制电路50的误动作，即使实际上处于ASC控制的许可状态，有时也会切换为禁止状态。即使在这种情况下，判定部81通过以规定的控制周期进行图4所示的处理，也能够将错误设定的ASC控制的禁止状态切换为许可状态。
根据以上详述的本实施方式，能够得到以下效果。
判定部81判定为控制系统起动，并从ASC控制的禁止状态切换为许可状态。然后，判定部81在处于许可状态的情况下，在判定为控制系统中发生了异常时执行ASC控制。车辆10的牵引通常在控制系统起动之前进行。在控制系统起动前，起动开关33断开，并且下臂驱动电压VdL低于判定电压Vs。因此，在控制系统起动之前，处于ASC控制的禁止状态。由此，能够防止在牵引车辆10时执行ASC控制。其结果是，能够防止逆变器20在牵引车辆10时成为过热状态。
在绝缘电源70停止后，在从绝缘电源70向上臂开关SWH供给的电压没有充分地降低的状态下，如果通过ASC控制使下臂开关SWL接通，则有可能会发生上、下臂短路。
针对这点，根据本实施方式，判定部81在下臂驱动电压VdL低于规定电压Vp的情况下判定为发生了异常。因此，在上臂开关SWH的栅极电压充分降低的状态下进行ASC控制。由此，在上臂开关SWH接通的情况下，下臂开关SWL不会接通。其结果是，能够防止随着ASC控制的执行而发生上、下臂短路。
判定部81定期地执行是否处于ASC控制的许可状态和禁止状态中的任一方的判定。由此，在即使实际上处于禁止状态但由于某种原因而在控制系统起动前成为许可状态的情况下，也能够在下一个判定时判定为禁止状态。另一方面，在即使实际上处于许可状态但由于某种原因而在控制系统起动后成为禁止状态的情况下，也能够在下一个判定时判定为许可状态。其结果是，能够防止在控制系统起动前执行ASC控制的误动作、或者能够防止即使在控制系统起动后发生异常也不执行ASC控制的不动作。
＜第一实施方式的变形例＞
·也可以将图4的步骤S10的处理设为对起动信号Sg1的逻辑为H的第一条件以及下臂驱动电压VdL为判定电压Vs以上的第二条件这两者是否成立进行判定的处理。由此，能够提高控制系统是否起动的判定精度。
·在图4的步骤S10中，也可以使用起动信号Sg1和下臂驱动电压VdL中的任一个。例如，在使用下臂驱动电压VdL的情况下，步骤S10的处理成为对上述第二条件是否成立进行判定的处理。在这种情况下，控制电路50也可以不包括用于传递起动信号Sg1的判定信号传递部73。
·也可以将图5的步骤S22的处理设为对异常信号Sg2的逻辑为H的第三条件以及下臂驱动电压VdL低于规定电压Vp的第四条件这两者是否成立进行判定的处理。
·在图5的步骤S22中，也可以使用异常信号Sg2和下臂驱动电压VdL中的任一个。例如，在使用下臂驱动电压VdL的情况下，步骤S22的处理成为对上述第四条件是否成立进行判定的处理。在这种情况下，控制电路50也可以不包括用于传递异常信号Sg2的判定信号传递部73。
·作为ASC控制，也可以执行接通相当于三相的上臂开关SWH、断开相当于三相的下臂开关SWL的控制。在这种情况下，异常用电源80只要针对相当于三相的上臂驱动部71a分别单独地设置即可。
·判定部81也可以基于上臂驱动电压VdH来判定控制系统的异常，以代替基于下臂驱动电压VdL来判定控制系统的异常。在这种情况下，判定部81经由绝缘传递部来获取上臂驱动电压VdH的信息即可。
·规定电压Vp也可以设定为比阈值电压Vth大且小于第一电压V1的值。
＜第二实施方式＞
以下，对于第二实施方式，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。在本实施方式中，如图9所示，为了向下臂开关SWL的栅极直接供给电压，控制电路50的高压区域的结构被局部变更。另外，在图9中，为了方便，对先前的图3所示的结构标注相同的符号。
在控制电路50的高压区域中，在将下臂驱动部72a与下臂开关SWL的栅极连接的栅极充电路径中设置有第一限制二极管92。第一限制二极管92以阳极与下臂驱动部72a侧连接的状态设置。此外，在图9中，省略了下臂开关SWL的栅极放电路径的图示。
控制电路50包括异常时充电用开关93、异常时充电用路径94和第二限制二极管95。异常时充电用开关93将异常用电源80与异常时充电用路径94连接。在异常时充电用路径94中连接有下臂开关SWL的栅极。第二限制二极管95以阳极与异常时充电用开关93侧连接的状态设置在异常时充电用路径94中。
判定部81在判定为异常信号Sg2的逻辑为H的第三条件以及下臂驱动电压VdL低于规定电压Vp的第四条件中的至少一方成立的情况下，将异常时充电用开关93切换为接通。由此，开始从异常用电源80向各下臂开关SWL的栅极直接供给异常用驱动电压Veps。其结果是，执行ASC控制。
根据以上说明的本实施方式，能够得到与第一实施方式相同的效果。
＜第三实施方式＞
以下，对于第三实施方式，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。在本实施方式中，为了追加控制异常用电源80的起动的结构，如图10所示，控制电路50的高压区域的结构被局部变更。另外，在图10中，为了方便，对先前的图3所示的结构标注相同的符号。
异常用电源80包括控制部80a。在异常用电源80的输出侧连接有异常用电源路径84。控制部80a将从异常用电源80输出的异常用驱动电压Veps控制为目标电压。另外，在本实施方式中，控制部80a相当于“电源控制部”。
从微型计算机62输出的起动信号Sg1经由判定信号传递部73输入到控制部80a。
控制电路50包括起动判定用路径86。通常用电源路径82中的比通常用二极管83更靠近绝缘电源70侧的部位与控制部80a通过起动判定用路径86连接。绝缘电源70的下臂驱动电压VdL经由起动判定用路径86输入到控制部80a。
控制部80a通过与先前的图4的处理相同的处理来判定控制系统是否起动，在判定为控制系统起动的情况下起动异常用电源80。详细而言，控制部80a对所输入的起动信号Sg1的逻辑为H的第一条件以及所输入的下臂驱动电压VdL为判定电压Vs以上的第二条件中的至少一方是否成立进行判定。控制部80a在判定为第一条件和第二条件都不成立的情况下，判定为控制系统未起动，并且判定为处于ASC控制的禁止状态。另一方面，控制部80a在判定为第一条件和第二条件中的至少一方成立的情况下，判定为控制系统起动，并且判定为处于ASC控制的许可状态。
使用图11，对本实施方式的控制进行说明。图11的(a)表示起动开关33的操作状态，图11的(b)表示下臂驱动电压VdL的推移，图11的(c)表示起动信号Sg1的推移，图11的(d)表示异常用驱动电压Veps的推移，图11的(e)表示ASC控制的许可/禁止状态。
在停车时的时刻t1处，起动开关33接通。在时刻t2之前，控制部80a判定为第一条件和第二条件都不成立。因此，异常用电源80不动作。在该状态下，即使通过车辆10的牵引向异常用电源80供给平滑电容器24的输出电压VH，异常用驱动电压Veps也不会上升。因此，不能向下臂驱动部72a供给电力，能够可靠地防止ASC控制的执行。
另外，在通常行驶时的时刻t2处，下臂驱动电压VdL达到判定电压Vs，并且起动信号Sg1的逻辑为H。控制部80a通过第一条件、第二条件中的至少一方成立，判定为控制系统起动。由此，控制部80a从ASC控制的禁止状态切换为许可状态，并且起动异常用电源80。
在以上说明的本实施方式中，控制部80a以控制系统起动为条件来起动异常用电源80。因此，在控制系统起动前，异常用电源80不动作。在这种情况下，由于用于进行ASC控制的电力不被供给至下臂开关SWL的栅极，因此，不执行ASC控制。由此，能够可靠地防止在牵引车辆10时执行ASC控制，进而能够可靠地防止逆变器20在牵引车辆10时成为过热状态。
＜第三实施方式的变形例＞
·也可以设为控制部80a和判定部81中的控制部80a对ASC控制的许可/禁止状态进行判定的结构，以代替控制部80a和判定部81这两者对ASC控制的许可/禁止状态进行判定的结构。在这种情况下，控制部80a相当于“起动判定部”。
·控制部80a也可以使用起动信号Sg1和下臂驱动电压VdL中的任一个来判定控制系统的起动。例如，控制部80a也可以在判定为下臂驱动电压VdL达到判定电压Vs的情况下，判定为控制系统起动。根据该结构，与绝缘电源70不同，不需要追加将控制系统起动的情况传递至控制部80a的结构。其结果是，能够减少控制电路50的部件数量。
＜第四实施方式＞
以下，对于第四实施方式，以与第三实施方式的不同点为中心进行说明。
如图12所示，从判定信号传递部73输出的异常信号Sg2也可以形成为还输入到控制部80a的结构。控制部80a通过与先前的图5的处理相同的处理对在控制系统中是否发生了异常进行判定。详细而言，控制部80a对所输入的异常信号Sg2的逻辑为H的第三条件以及所输入的下臂驱动电压VdL低于规定电压Vp的第四条件中的至少一方是否成立进行判定。控制部80a在判定为第三条件和第四条件都不成立的情况下，判定为控制系统中没有发生异常，输出异常用开关85的断开指令。另一方面，控制部80a在判定为第三条件和第四条件中的至少一方成立的情况下，输出异常用开关85的接通指令，并且将ASC执行指令SgASC输出到下臂驱动部72a。
判定部81对所输入的异常信号Sg2的逻辑为H的第三条件以及所输入的下臂驱动电压VdL低于规定电压Vp的第四条件中的至少一方是否成立进行判定。判定部81在判定为第三条件和第四条件都不成立的情况下，判定为控制系统中没有发生异常，输出异常用开关85的断开指令。另一方面，判定部81在判定为第三条件和第四条件中的至少一方成立的情况下，输出异常用开关85的接通指令，并且将ASC执行指令SgASC输出到下臂驱动部72a。
在本实施方式中，通过从控制部80a及判定部81这两者对异常用开关85输出接通指令，异常用开关85切换为接通。另外，通过从控制部80a和判定部81这两者向下臂驱动部72a输出ASC执行指令SgASC，相当于三相的下臂开关SWL接通。
根据本实施方式，在是否执行ASC控制的判定中，使用控制部80a和判定部81各自的判定结果。因此，能够提高控制系统中是否发生了异常的判定精度。
＜第四实施方式的变形例＞
·也可以形成为控制部80a和判定部81中的控制部80a对是否执行ASC控制进行判定的结构，以代替控制部80a和判定部81这两者对是否执行ASC控制进行判定的结构。在这种情况下，控制部80a相当于“异常判定部”和“短路控制部”。
·控制部80a也可以使用起动信号Sg1和下臂驱动电压VdL中的任一个来判定控制系统的起动。例如，控制部80a也可以在判定为下臂驱动电压VdL低于规定电压Vp的情况下，判定为控制系统中发生了异常。根据该结构，与绝缘电源70不同，不需要追加将控制系统中发生了异常的情况传递至控制部80a的结构。其结果是，能够减少控制电路50的部件数量。
·控制部80a也可以与在先前的图8中说明的结构同样地，以规定的控制周期执行是否能够执行ASC控制的判定。
＜其他实施方式＞
·也可以不在控制系统中设置冷却装置40。
·作为构成逆变器20的开关，不限于IGBT，例如也可以是内置有体二极管的N通道MOSFET。
·作为旋转电机11的控制量，不限于转矩，例如也可以是旋转电机11的转子12的旋转速度。
·本公开所记载的控制部及其方法也可以通过专用计算机来实现，该专用计算机通过构成处理器和存储器而提供，上述处理器被编程为执行由计算机程序具体化的一个至多个功能。或者，也可以是，本公开所记载的控制部及其方法通过专用计算机来实现，该专用计算机是通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而提供的。或者，本公开所记载的控制部及其方法由一个以上的专用计算机来实现，该专用计算机通过被编程为执行一个至多个功能的处理器及存储器与由一个以上硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成。此外，计算机程序也可以被存储于计算机可读的非暂时性有形存储介质，以作为由计算机执行的指令。
虽然基于实施例对本公开进行了记述，但是应当理解，本公开并不限定于上述实施例、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进而在它们中包含仅一个要素、其以上或其以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。

Claims (13)

1.一种电力转换器的控制电路，所述电力转换器的控制电路构成车载系统，所述车载系统包括：
多相的旋转电机(11)，所述多相的旋转电机具有能够与驱动轮(14)进行动力传递的转子(12)；以及
电力转换器(20)，所述电力转换器具有与所述旋转电机的各相绕组(13)电连接的上、下臂的开关(SWH、SWL)，其中，所述电力转换器的控制电路包括：
异常判定部(81)，所述异常判定部对在所述车载系统中是否发生了异常进行判定；以及
短路控制部(81)，所述短路控制部以判定为在所述车载系统起动的状态下发生了所述异常为条件，执行使上、下臂中的任一个臂的所述开关即接通侧开关(SWL)接通，使另一个臂的所述开关即断开侧开关(SWH)断开的短路控制。
2.如权利要求1所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
所述短路控制部设置在高压区域中，
所述车载系统包括设置在与所述高压区域电绝缘的低压区域中的低压电源(31)，
所述电力转换器的控制电路包括：
绝缘电源(70)，所述绝缘电源跨过所述低压区域与所述高压区域的边界而设置在所述低压区域和所述高压区域中，从所述低压电源供电并生成向所述接通侧开关和所述断开侧开关各自的栅极供给的电力；以及
起动判定部(81)，所述起动判定部设置在所述高压区域中，基于所述绝缘电源的输出电压，对所述车载系统是否起动进行判定，
所述短路控制部以判定为所述车载系统起动且判定为发生了所述异常为条件，执行所述短路控制。
3.如权利要求1所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
所述短路控制部设置在高压区域中，
所述电力转换器的控制电路包括：
起动信号输出部(62)，所述起动信号输出部设置在与所述高压区域电绝缘的低压区域中，输出表示所述车载系统的起动的起动信号(Sg1)；
起动信号传递部(73)，所述起动信号传递部跨过所述高压区域与所述低压区域的边界而设置在所述高压区域和所述低压区域中，并且在将所述高压区域与所述低压区域之间电绝缘的同时，将从所述起动信号输出部输出的所述起动信号向所述高压区域传递；以及
起动判定部(81)，所述起动判定部设置在所述高压区域中，基于有无经由所述起动信号传递部输入的所述起动信号，对所述车载系统是否起动进行判定，
所述短路控制部以判定为所述车载系统起动且判定为发生了所述异常为条件，执行所述短路控制。
4.如权利要求1所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
所述短路控制部设置在高压区域中，
所述车载系统包括设置在与所述高压区域电绝缘的低压区域中的低压电源(31)，
所述电力转换器的控制电路包括：
绝缘电源(70)，所述绝缘电源跨过所述低压区域与所述高压区域的边界而设置在所述低压区域和所述高压区域中，从所述低压电源供电并生成向所述接通侧开关和所述断开侧开关各自的栅极供给的电力；以及
起动信号输出部(62)，所述起动信号输出部设置在低压区域中，输出表示所述车载系统的起动的起动信号(Sg1)；
起动信号传递部(73)，所述起动信号传递部跨过所述高压区域与所述低压区域的边界而设置在所述高压区域和所述低压区域中，并且在将所述高压区域与所述低压区域之间电绝缘的同时，将从所述起动信号输出部输出的所述起动信号向所述高压区域传递；以及
起动判定部(81)，所述起动判定部基于有无所述绝缘电源的输出电压和经由所述起动信号传递部的所述起动信号的输入，对所述车载系统是否起动进行判定，
所述短路控制部以判定为所述车载系统起动且判定为发生了所述异常为条件，执行所述短路控制。
5.如权利要求2或4所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
所述异常判定部设置在所述高压区域中，基于所述绝缘电源的输出电压，对是否发生了所述异常进行判定。
6.如权利要求5所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
在从所述绝缘电源向所述接通侧开关的栅极供给的电压(VdL)低于规定电压(Vp)的情况下，所述异常判定部判定为发生了所述异常。
7.如权利要求2至6中任一项所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
所述起动判定部定期地执行如下处理，即，在判定为所述车载系统起动的情况下判定为处于所述短路控制的许可状态，在并未判定为所述车载系统起动的情况下判定为处于所述短路控制的禁止状态，
所述短路控制部以判定为处于所述许可状态且判定为发生了所述异常为条件，执行所述短路控制。
8.如权利要求2至7中任一项所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
所述电力转换器的控制电路包括设置在所述高压区域中并向所述接通侧开关的栅极供给电力的驱动用电源(80)，
所述短路控制部使用由所述驱动用电源生成的电力进行所述短路控制，
所述驱动用电源具有以所述车载系统起动为条件来起动所述驱动用电源的电源控制部(80a)。
9.如权利要求8所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
所述车载系统包括设置在与所述高压区域电绝缘的低压区域中的低压电源(31)，
所述电力转换器的控制电路包括绝缘电源(70)，所述绝缘电源跨过所述低压区域与所述高压区域的边界而设置在所述低压区域和所述高压区域中，从所述低压电源供电并生成电力，
所述电源控制部基于所述绝缘电源的输出电压，对所述车载系统是否起动进行判定，在判定为所述车载系统起动的情况下，起动所述驱动用电源。
10.如权利要求9所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
所述电源控制部基于所述绝缘电源的输出电压，对是否发生了所述异常进行判定，
所述短路控制部以分别由所述异常判定部和所述电源控制部判定为发生了所述异常且判定为所述车载系统起动为条件，执行所述短路控制。
11.如权利要求10所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
在从所述绝缘电源向所述接通侧开关的栅极供给的电压(VdL)低于规定电压(Vp)的情况下，所述电源控制部判定为发生了所述异常。
12.如权利要求8至11中任一项所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
所述电源控制部定期地执行如下处理，即，在判定为所述车载系统起动的情况下判定为处于所述短路控制的许可状态，在并未判定为所述车载系统起动的情况下判定为处于所述短路控制的禁止状态，
所述短路控制部以分别由所述起动判定部和所述电源控制部判定为处于所述许可状态且判定为发生了所述异常为条件，执行所述短路控制。
13.如权利要求1至12中任一项所述的电力转换器的控制电路，其特征在于，
所述短路控制部在指示所述车载系统的停止的情况下，禁止执行所述短路控制。
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