JP2003009541A - Inverter - Google Patents

Inverter

Info

Publication number
JP2003009541A
JP2003009541A JP2001189651A JP2001189651A JP2003009541A JP 2003009541 A JP2003009541 A JP 2003009541A JP 2001189651 A JP2001189651 A JP 2001189651A JP 2001189651 A JP2001189651 A JP 2001189651A JP 2003009541 A JP2003009541 A JP 2003009541A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
value
engine
power semiconductor
semiconductor element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001189651A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuhiko Ikeda
達彦 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2001189651A priority Critical patent/JP2003009541A/en
Publication of JP2003009541A publication Critical patent/JP2003009541A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately judge the life of a power semiconductor device. SOLUTION: An inverter 1 is mounted on a hybrid car wherein power from a direct-current power supply 4 is supplied to a motor 2 by the inverter 1 and further the engine 3 is driven. In the inverter 1, a power transistor Tr is driven so as to supply a current of a specified value to the motor 2 only for a specified period before the car is driven. When the current of the specified value is supplied to the motor 2 only for the specified period, the value of thermal resistance of the power transistor Tr is computed through an inverter control portion 16. Based on the computed value of thermal resistance, the life of the power transistor Tr is judged.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電力用半導体素子
を駆動させてモータ等の負荷に電力を供給するインバー
タ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device that drives a power semiconductor element to supply power to a load such as a motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、車両に搭載されたモータを駆
動する装置として、直流電力を交流電力に変換して供給
するインバータが使用されている。このインバータは、
電力用半導体素子であるパワートランジスタをオンオフ
制御することにより直流電源からの直流電力を交流電力
に変換して、例えば三相交流方式のモータに交流電力を
供給していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, an inverter for converting a DC power into an AC power and supplying the AC power has been used as a device for driving a motor mounted on a vehicle. This inverter is
On / off control of a power transistor, which is a power semiconductor element, is used to convert DC power from a DC power supply into AC power and supply AC power to, for example, a three-phase AC motor.

【0003】このようなインバータで使用されるパワー
トランジスタは、オンされることで発熱するが、近傍に
配設されたヒートシンクにより発熱が放熱されて、熱破
壊されないように設計されている。
The power transistor used in such an inverter generates heat when it is turned on, but is designed so that the heat is not radiated by a heat sink provided in the vicinity and is not destroyed by heat.

【0004】しかし、このインバータでは、パワートラ
ンジスタのオンによる発熱が熱ストレスとなってパワー
トランジスタに加わるが、この熱ストレスによってパワ
ートランジスタと基板とを接続しているはんだ部分にク
ラックが発生する。このようにクラックが発生すると熱
抵抗が大きくなって放熱量が低下し、所望の放熱効果を
得ることができなくなり、更にクラックの発生が進行す
ると、結果的にパワートランジスタの耐熱限界を越えて
しまう。
However, in this inverter, the heat generated by turning on the power transistor causes thermal stress to be applied to the power transistor, and this thermal stress causes cracks in the solder portion connecting the power transistor and the substrate. When cracks occur in this way, the thermal resistance increases and the amount of heat dissipation decreases, making it impossible to obtain the desired heat dissipation effect. If cracks proceed further, the heat resistance limit of the power transistor will eventually be exceeded. .

【0005】このようなインバータにおいて、特開平8
−126337号公報では、モータに供給する電流を検
出する電流センサにより検出した電流値と、パワートラ
ンジスタの近傍に設けられたヒートシンクの温度とから
パワートランジスタの温度値を推定し、この温度値の変
化からパワートランジスタの熱ストレスを演算して積算
することにより、パワートランジスタの寿命を判定して
いた。
In such an inverter, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 8 (1998)
In Japanese Patent Laid-Open No. 126337, the temperature value of the power transistor is estimated from the current value detected by the current sensor that detects the current supplied to the motor and the temperature of the heat sink provided in the vicinity of the power transistor, and this temperature value change The life of the power transistor was determined by calculating and integrating the thermal stress of the power transistor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
インバータによる寿命の判定では、推定したパワートラ
ンジスタの温度から熱ストレスを演算し、この熱ストレ
スを積算することで各パワートランジスタにどのように
熱ストレスが蓄積したかを検出し、パワートランジスタ
の寿命を判定していたので、電力を利用した電気自動車
のような負荷の変化が大きい場合には、熱ストレスの積
算による誤差により正確な寿命判定を行えなかった。
However, in the determination of the life by the above-mentioned inverter, the thermal stress is calculated from the estimated temperature of the power transistor, and the thermal stress is added to each power transistor by integrating the thermal stress. Since the life of the power transistor is determined by detecting whether the power has accumulated, it is possible to accurately determine the life by the error due to the integration of thermal stress when there is a large change in the load, such as in electric vehicles that use electric power. There wasn't.

【0007】そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて
提案されたものであり、正確に電力用半導体素子の寿命
を判定することができるインバータ装置を提供すること
を目的とする。
Therefore, the present invention has been proposed in view of the above situation, and an object thereof is to provide an inverter device capable of accurately determining the life of a power semiconductor element.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明で
は、上述の課題を解決するために、直流電源からの直流
電圧を、電力用半導体素子をオンオフ駆動することで交
流電圧に変換し、この交流電圧を負荷へと供給して、負
荷を駆動するインバータ装置において、前記電力用半導
体素子が接合された基板の温度を検出する温度検出手段
と、前記電力用半導体素子をオンオフ駆動する電力用半
導体素子駆動手段と、前記負荷に所定期間、所定値の電
流が供給されるように、前記電力用半導体駆動手段によ
って前記電力用半導体素子をオンオフ制御した場合の前
記電力用半導体素子の熱抵抗を演算する熱抵抗演算手段
と、この熱抵抗演算手段によって演算された前記電力用
半導体素子の熱抵抗に基づいて、前記電力用半導体素子
の寿命を判定する寿命判定手段とを備える。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 converts a DC voltage from a DC power supply into an AC voltage by driving a power semiconductor element on and off, In an inverter device for driving the load by supplying this AC voltage to the load, temperature detecting means for detecting the temperature of the substrate to which the power semiconductor element is bonded, and power for driving the power semiconductor element on / off. A semiconductor element drive means and a thermal resistance of the power semiconductor element when the power semiconductor element is on / off controlled by the power semiconductor drive means so that a current having a predetermined value is supplied to the load for a predetermined period. Based on the thermal resistance calculating means for calculating and the thermal resistance of the power semiconductor element calculated by the thermal resistance calculating means, the life of the power semiconductor element is determined. And a determination unit.

【0009】請求項2に係る発明では、請求項1記載の
インバータ装置において、前記電力用半導体素子駆動手
段は、前記熱抵抗演算手段によって演算された前記電力
用半導体素子の熱抵抗が所定値以上の場合には、前記負
荷に供給する電流を制限する。
According to a second aspect of the present invention, in the inverter device according to the first aspect, the power semiconductor element driving means has a thermal resistance of the power semiconductor element calculated by the thermal resistance calculating means of a predetermined value or more. In the case of, the current supplied to the load is limited.

【0010】請求項3に係る発明では、請求項2記載の
インバータ装置において、更に車両を駆動するエンジン
を備え、前記負荷に供給される電流が制限される場合に
は、制限された電流に相当するトルクを前記エンジンに
よって発生する。
According to a third aspect of the invention, the inverter device according to the second aspect further includes an engine for driving the vehicle, and when the current supplied to the load is limited, it corresponds to the limited current. Torque is generated by the engine.

【0011】[0011]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、温度検出
手段によって電力用半導体素子が接合された基板の温度
を検出し、熱抵抗演算手段によって、負荷に所定期間、
所定値の電流が供給されるように、電力用半導体素子を
オンオフ制御した場合の電力用半導体素子の熱抵抗を演
算し、寿命判定手段によって、電力用半導体素子の熱抵
抗に基づいて、電力用半導体素子の寿命を判定するよう
にしたので、電力用半導体素子の寿命を直接的に半導体
素子の熱抵抗から判定することができ、正確に電力用半
導体素子の寿命を判定することができるという効果を有
する。
According to the invention of claim 1, the temperature detecting means detects the temperature of the substrate to which the power semiconductor element is joined, and the thermal resistance calculating means applies the load to the load for a predetermined period.
The thermal resistance of the power semiconductor element is calculated when the power semiconductor element is controlled to be turned on and off so that a current of a predetermined value is supplied, and the life determining unit calculates the thermal resistance of the power semiconductor element based on the thermal resistance of the power semiconductor element. Since the life of the semiconductor element is determined, the life of the power semiconductor element can be directly determined from the thermal resistance of the semiconductor element, and the life of the power semiconductor element can be accurately determined. Have.

【0012】請求項2に係る発明によれば、電力用半導
体素子の熱抵抗が所定値以上の場合には、負荷に供給す
る電流を制限するようにしたので、電力用半導体素子の
寿命を悪化させるようなことがない。
According to the second aspect of the present invention, when the thermal resistance of the power semiconductor element is not less than a predetermined value, the current supplied to the load is limited, so that the life of the power semiconductor element is deteriorated. There is no such thing.

【0013】請求項3に係る発明によれば、負荷に供給
される電流が制限される場合には、制限された電流に相
当するトルクをエンジンによって発生するようにしたの
で、電力用半導体素子の寿命に拘わらずに、安定して車
両を駆動することができる。
According to the third aspect of the invention, when the current supplied to the load is limited, the engine generates a torque corresponding to the limited current. The vehicle can be stably driven regardless of the life.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】本発明は、例えば図1に示すように構成さ
れたインバータ装置1に適用される。このインバータ装
置1は、駆動源としてモータ2及びエンジン3を使用す
るハイブリッド型車両に搭載され、直流電源4からの直
流電力を交流電力に変換してモータ2を駆動するように
構成されている。このインバータ装置1には、エンジン
3を駆動制御するためのエンジン制御部5、ハイブリッ
ドシステム制御部6が接続されている。
The present invention is applied to an inverter device 1 constructed as shown in FIG. 1, for example. This inverter device 1 is mounted on a hybrid vehicle that uses a motor 2 and an engine 3 as a drive source, and is configured to convert DC power from a DC power supply 4 into AC power to drive the motor 2. An engine control unit 5 and a hybrid system control unit 6 for driving and controlling the engine 3 are connected to the inverter device 1.

【0016】インバータ装置1は、例えばアクセル操作
量がハイブリッドシステム制御部6に入力されると、ア
クセル操作量及び車両の走行状態に基づくハイブリッド
システム制御部6からのモータトルク要求値が入力さ
れ、このモータトルク要求値に従った電流をモータ2に
供給して駆動力を発生させる。また、ハイブリッドシス
テム制御部6からのトルク要求は、エンジン制御部5に
も出力され、トルク要求に従ってエンジン制御部5によ
りエンジン3を動作させて駆動力を発生させる。なお、
ハイブリッドシステム制御部6,エンジン制御部5の詳
細な処理内容については後述する。
In the inverter device 1, for example, when the accelerator operation amount is input to the hybrid system control unit 6, the required motor torque value from the hybrid system control unit 6 based on the accelerator operation amount and the running state of the vehicle is input. A current according to the required motor torque value is supplied to the motor 2 to generate a driving force. The torque request from the hybrid system control unit 6 is also output to the engine control unit 5, and the engine control unit 5 operates the engine 3 according to the torque request to generate a driving force. In addition,
Detailed processing contents of the hybrid system control unit 6 and the engine control unit 5 will be described later.

【0017】[インバータ装置1の構成]このインバー
タ装置1は、直流電源4と並列接続された平滑用コンデ
ンサ11、モータ2及び平滑用コンデンサ11と並列接
続されたパワートランジスタTr1〜Tr6、パワート
ランジスタTr1〜Tr6の近傍に配設された温度検出
用ダイオードD1〜D6、電流帰還用ダイオードD11
〜D16、パワートランジスタTr1〜Tr6と接続さ
れたトランジスタ駆動部12、パワートランジスタTr
1〜Tr6とモータ2とを接続する電流供給ラインL1
〜L3上に設けられた電流検出部13,14,15、ト
ランジスタ駆動部12と接続されたインバータ制御部1
6を備えて構成されている。
[Construction of Inverter Device 1] This inverter device 1 includes a smoothing capacitor 11 connected in parallel with a DC power source 4, power transistors Tr1 to Tr6 connected in parallel with a motor 2 and a smoothing capacitor 11, and a power transistor Tr1. To temperature detection diodes D1 to D6 and current feedback diode D11 arranged in the vicinity of Tr6
To D16, the transistor driver 12 connected to the power transistors Tr1 to Tr6, and the power transistor Tr
Current supply line L1 connecting 1 to Tr6 and the motor 2
~ Inverter control unit 1 connected to current detection units 13, 14, 15 and transistor drive unit 12 provided on L3
6 is provided.

【0018】トランジスタ駆動部12は、パワートラン
ジスタTr1〜パワートランジスタTr6(以下、総称
するときには単に「パワートランジスタTr」と呼
ぶ。)と接続されると共に、インバータ制御部16と接
続される。このトランジスタ駆動部12は、インバータ
制御部16から制御信号が供給され、パワートランジス
タをオンオフ駆動させる駆動信号を生成して出力するこ
とで、パワートランジスタTrのオンオフ状態を制御す
る。
The transistor drive unit 12 is connected to the power transistors Tr1 to Tr6 (hereinafter, simply referred to as "power transistors Tr" when collectively referred to), and is also connected to the inverter control unit 16. The transistor drive unit 12 is supplied with a control signal from the inverter control unit 16 and generates and outputs a drive signal for driving the power transistor on / off to control the on / off state of the power transistor Tr.

【0019】詳しくは、トランジスタ駆動部12は、パ
ワートランジスタTr1及びパワートランジスタTr2
の駆動状態を制御することで電流供給ラインL1を介し
たモータ2への電流供給を制御し、パワートランジスタ
Tr3及びパワートランジスタTr4の駆動状態を制御
することで電流供給ラインL2を介したモータ2への電
流供給を制御し、パワートランジスタTr5及びパワー
トランジスタTr6の駆動状態を制御することで電流供
給ラインL3を介したモータ2への電流供給を制御す
る。
More specifically, the transistor drive section 12 includes a power transistor Tr1 and a power transistor Tr2.
To control the current supply to the motor 2 via the current supply line L1 by controlling the driving state of the power transistor Tr3 and the power transistor Tr4 to control the driving state of the power transistor Tr4 to the motor 2 via the current supply line L2. The current supply to the motor 2 via the current supply line L3 is controlled by controlling the current supply to the power transistor Tr5 and the drive state of the power transistor Tr6.

【0020】温度検出用ダイオードD1〜D6(以下、
総称するときには単に「温度検出用ダイオードD」と呼
ぶ。)は、パワートランジスタTrの近傍に設けられる
ことで、パワートランジスタTrに電流が供給されるこ
とで発熱する温度と略同一温度となる。この温度検出用
ダイオードDは、その温度に応じて抵抗値が変化し、ト
ランジスタ駆動部12から供給されて、トランジスタ駆
動部12に供給する電流値を変化させる。すなわち、温
度検出用ダイオードDは、パワートランジスタTrの構
造上、パワートランジスタTrとパターンとを接合する
はんだ層の温度であるトランジスタ接合温度に応じた電
流をトランジスタ駆動部12に供給する。
Temperature detecting diodes D1 to D6 (hereinafter,
When collectively referred to, they are simply referred to as “temperature detection diode D”. ) Is provided in the vicinity of the power transistor Tr, so that the temperature becomes substantially the same as the temperature at which heat is generated when the current is supplied to the power transistor Tr. The resistance value of the temperature detecting diode D changes according to the temperature thereof, and the current value supplied from the transistor driving unit 12 and supplied to the transistor driving unit 12 is changed. That is, due to the structure of the power transistor Tr, the temperature detection diode D supplies the transistor drive unit 12 with a current according to the transistor junction temperature that is the temperature of the solder layer that joins the power transistor Tr and the pattern.

【0021】これにより、トランジスタ駆動部12は、
温度検出用ダイオードDからの電流値に基づいて、各パ
ワートランジスタTrのはんだ接合部分の温度を示す温
度検出情報をインバータ制御部16に供給する。
As a result, the transistor driver 12 is
Based on the current value from the temperature detection diode D, temperature detection information indicating the temperature of the solder joint portion of each power transistor Tr is supplied to the inverter control unit 16.

【0022】インバータ制御部16は、電流検出部1
3,14,15から電流供給ラインL1〜L3を流れる
電流値を示す電流検出情報が入力され、モータ2の磁極
位置を検出する位置検出部21から位置検出信号が入力
されると共に、トランジスタ駆動部12から温度検出情
報が入力される。インバータ制御部16は、入力された
各検出情報に従って、各パワートランジスタTrの駆動
タイミングを制御する制御信号をトランジスタ駆動部1
2に供給することにより、モータ2の駆動力を制御す
る。なお、このインバータ制御部16の詳細な処理内容
については後述する。
The inverter control unit 16 includes the current detection unit 1
Current detection information indicating a current value flowing through the current supply lines L1 to L3 is input from 3, 14, and 15, a position detection signal is input from a position detection unit 21 that detects a magnetic pole position of the motor 2, and a transistor drive unit is input. The temperature detection information is input from 12. The inverter control unit 16 outputs a control signal for controlling the drive timing of each power transistor Tr according to each input detection information.
2, the driving force of the motor 2 is controlled. The detailed processing contents of the inverter control unit 16 will be described later.

【0023】このインバータ装置1では、図2にその上
面図を示し、図3にその側面図を示すように、ベースプ
レート31上に、はんだ層32、パターン33、絶縁板
34、パターン35、はんだ層36、パワートランジス
タTrが形成されると共に、パワートランジスタTrの
上端部に温度検出用ダイオードDが埋め込まれて設けら
れている。また、このインバータ装置1では、パターン
35上であってパワートランジスタTrの近傍に電流帰
還用ダイオードDが設けられている。
In this inverter device 1, as shown in a top view of FIG. 2 and a side view of FIG. 3, a solder layer 32, a pattern 33, an insulating plate 34, a pattern 35, and a solder layer are formed on the base plate 31. 36, a power transistor Tr is formed, and a temperature detecting diode D is embedded in the upper end portion of the power transistor Tr. Further, in the inverter device 1, the current feedback diode D is provided on the pattern 35 and in the vicinity of the power transistor Tr.

【0024】[インバータ制御部16の詳細な処理手
順]図4に、インバータ制御部16によりインバータ制
御をしてモータ2を駆動させるときの処理手順を示す。
[Detailed Processing Procedure of Inverter Control Section 16] FIG. 4 shows a processing procedure when the inverter control section 16 controls the inverter to drive the motor 2.

【0025】運転者が車両を起動して走行動作を開始す
ることによりステップS1以降の処理をインバータ制御
部16により開始する。ステップS1において、モータ
2の磁極位置を検出する位置検出部21から磁極位置を
示す位置検出信号が入力され、モータ2にトルクを発生
させずにモータd軸(磁極方向)に電流を流すように駆
動するパワートランジスタTrを決定して、ステップS
2に処理を進める。
When the driver starts the vehicle and starts the traveling operation, the inverter control section 16 starts the processing from step S1. In step S1, a position detection signal indicating the magnetic pole position is input from the position detection unit 21 that detects the magnetic pole position of the motor 2, so that a current is caused to flow in the motor d axis (magnetic pole direction) without generating torque in the motor 2. The power transistor Tr to be driven is determined, and step S
The process proceeds to 2.

【0026】ステップS2において、ステップS1で決
定したパワートランジスタTrを図5に示すように駆動
させる。すなわち、ステップS1で決定したパワートラ
ンジスタTrを時刻T1〜時刻T2に亘る所定期間だけ
パルス状に駆動して、所定電流値Iの電流をモータ2に
供給するように駆動する。
In step S2, the power transistor Tr determined in step S1 is driven as shown in FIG. That is, the power transistor Tr determined in step S1 is driven in a pulsed manner for a predetermined period from time T1 to time T2 to drive the motor 2 to supply a current having a predetermined current value I.

【0027】次のステップS3において、ステップS2
でパワートランジスタTrを介してモータ2に供給した
所定電流値Iから、パワートランジスタTrのトランジ
スタ損失Pを算出してステップS4に処理を進める。
In the next step S3, step S2
Then, the transistor loss P of the power transistor Tr is calculated from the predetermined current value I supplied to the motor 2 via the power transistor Tr, and the process proceeds to step S4.

【0028】このとき、トランジスタ損失Pを下記式
(1) P=Psw+Pf 式(1) Psw:スイッチング損失 Pf:定常損失 で算出する。ここで、本例では1つのパルス駆動による
トランジスタ損失Pを求めるためにスイッチング損失P
swは無視できるほど小さいので、トランジスタ損失P
が定常損失Pfと等価になり、下記式(2) P≒Pf=Vce(sat)×I [W] 式(2) でトランジスタ損失Pを算出する。式(2)中のVce
(sat)はパワートランジスタTrのコレクタ−エミ
ッタ間の飽和電圧(オン時の電圧)で一定電流(所定電
圧値I)である場合にトランジスタ特性により一定値に
決められる値である。
At this time, the transistor loss P is calculated by the following equation (1) P = Psw + Pf equation (1) Psw: switching loss Pf: steady loss. Here, in this example, in order to obtain the transistor loss P due to one pulse drive, the switching loss P
Since sw is so small that it can be ignored, transistor loss P
Is equivalent to the steady loss Pf, and the transistor loss P is calculated by the following formula (2) P≈Pf = Vce (sat) × I [W] formula (2). Vce in formula (2)
(Sat) is a saturation voltage (voltage when turned on) between the collector and the emitter of the power transistor Tr, and is a value determined to be a constant value by the transistor characteristics when the current is a constant current (predetermined voltage value I).

【0029】ステップS4において、ステップS3で時
刻T1〜時刻T2に亘ってパワートランジスタTrをパ
ルス駆動したときの温度検出用ダイオードDからの電流
値に基づいた温度検出情報をトランジスタ駆動部12か
ら入力し、図5に示すようにトランジスタ接合温度Tj
の変化量である温度変化幅ΔTjを算出してステップS
5に処理を進める。
In step S4, temperature detection information based on the current value from the temperature detection diode D when the power transistor Tr is pulse-driven from time T1 to time T2 in step S3 is input from the transistor drive section 12. , The transistor junction temperature Tj as shown in FIG.
The temperature change width ΔTj, which is the change amount of
The process proceeds to 5.

【0030】ステップS5において、ステップS3で算
出したトランジスタ損失P及びステップS4で算出した
温度変化幅ΔTjを用いて、ステップS1で決定したパ
ワートランジスタTrの現在の熱抵抗値である過渡熱抵
抗θth(j-w)を算出してステップS6に処理を進める。
このとき、下記の式(3) θth(j-w)=ΔTj/P [K/W] 式(3) で過渡熱抵抗θth(j-w)を算出する。
In step S5, using the transistor loss P calculated in step S3 and the temperature change width ΔTj calculated in step S4, the transient thermal resistance θth (which is the current thermal resistance value of the power transistor Tr determined in step S1 is determined. jw) is calculated and the process proceeds to step S6.
At this time, the transient thermal resistance θth (jw) is calculated by the following equation (3) θth (jw) = ΔTj / P [K / W] equation (3).

【0031】ステップS6において、ステップS5で求
めた過渡熱抵抗θth(j-w)から、図6に示すような過渡
熱抵抗θth(j-w)とハンダクラック面積率との関係を記
述したテーブルを参照してハンダクラック面積率を求
め、所定のハンダクラック面積率に相当し、パワートラ
ンジスタTrの寿命を示す寿命判定値を越えているか否
かの判定をする。過渡熱抵抗θth(j-w)が寿命判定値を
越えていると判定したときにはステップS7に処理を進
め、まだ過渡熱抵抗θth(j-w)が寿命判定値を越えてい
ないと判定したときにはステップS13に処理を進め
る。
In step S6, referring to the table which describes the relationship between the transient thermal resistance θth (jw) and the solder crack area ratio as shown in FIG. 6, from the transient thermal resistance θth (jw) obtained in step S5. The solder crack area ratio is obtained, and it is determined whether or not the solder crack area ratio is equivalent to a predetermined solder crack area ratio and exceeds the life judgment value indicating the life of the power transistor Tr. When it is determined that the transient thermal resistance θth (jw) exceeds the life judgment value, the process proceeds to step S7. When it is determined that the transient thermal resistance θth (jw) does not exceed the life judgment value, the process proceeds to step S13. Proceed.

【0032】ステップS7において、ステップS5で求
めた過渡熱抵抗θth(j-w)から、図7に示すような過渡
熱抵抗θth(j-w)とモータトルク制限値Tlimとの関係を
記述したテーブルを参照して、インバータ装置1により
発生させることができるトルクの限界値を示すモータト
ルク制限値Tlimを求めてステップS8に処理を進め
る。
In step S7, referring to the table that describes the relationship between the transient thermal resistance θth (jw) and the motor torque limit value Tlim as shown in FIG. 7, from the transient thermal resistance θth (jw) obtained in step S5. Then, the motor torque limit value Tlim indicating the limit value of the torque that can be generated by the inverter device 1 is obtained, and the process proceeds to step S8.

【0033】ステップS8において、ステップS7で求
めたモータトルク制限値Tlimを図示しない内部メモリ
に記憶すると共に、ハイブリッドシステム制御部6に出
力してステップS9に処理を進める。
In step S8, the motor torque limit value Tlim obtained in step S7 is stored in an internal memory (not shown) and is output to the hybrid system control unit 6 and the process proceeds to step S9.

【0034】ステップS9において、上述のステップS
8までのパワートランジスタTrの寿命を判定する制御
処理を終了して、モータ2にトルクを発生させて車両を
走行させる走行制御処理に移行して、ステップS10に
処理を進める。
In step S9, the above-mentioned step S
The control process for determining the life of the power transistor Tr up to 8 is ended, the process proceeds to the travel control process for causing the motor 2 to generate torque to drive the vehicle, and the process proceeds to step S10.

【0035】ステップS10において、ステップS8で
ハイブリッドシステム制御部6にモータトルク制限値T
limを出力したことに対する応答であるモータトルク要
求値Tmが入力されるとステップS11に処理を進め
る。
At step S10, the motor torque limit value T is sent to the hybrid system control unit 6 at step S8.
When the motor torque request value Tm, which is a response to the output of lim, is input, the process proceeds to step S11.

【0036】ステップS11において、ステップS10
で入力されたモータトルク要求値TmとステップS8で
記憶したモータトルク制限値Tlimとを比較することに
より、モータトルク制限値Tlimがモータトルク要求値
Tmよりも小さいか否かの判定をする。モータトルク制
限値Tlimがモータトルク要求値Tmよりも小さいと判
定したときにはステップS12に処理を進め、モータト
ルク制限値Tlimがモータモータトルク要求値Tmより
も小さくないと判定したときにはステップS13に処理
を進める。
In step S11, step S10
By comparing the motor torque request value Tm input in step S8 with the motor torque limit value Tlim stored in step S8, it is determined whether the motor torque limit value Tlim is smaller than the motor torque request value Tm. When it is determined that the motor torque limit value Tlim is smaller than the motor torque request value Tm, the process proceeds to step S12, and when it is determined that the motor torque limit value Tlim is not smaller than the motor motor torque request value Tm, the process proceeds to step S13. Proceed.

【0037】ステップS12において、ステップS10
で入力されたモータトルク要求値Tmに応じてモータ2
が発生させることができるトルクの最大値をモータトル
ク指令値Tmとして生成するときに、モータトルク指
令値Tmをモータトルク制限値Tlimに変更してステ
ップS14に処理を進める。
In step S12, step S10
According to the motor torque request value Tm input in
When generating the maximum value of the torque that can be generated as the motor torque command value Tm * , the motor torque command value Tm * is changed to the motor torque limit value Tlim and the process proceeds to step S14.

【0038】ステップS13において、モータトルク指
令値TmをステップS10で入力されたモータトルク
要求値TmにしてステップS14に処理を進める。
In step S13, the motor torque command value Tm * is set to the motor torque request value Tm input in step S10, and the process proceeds to step S14.

【0039】ステップS14において、ステップS12
又はステップS13で生成したモータトルク指令値Tm
をハイブリッドシステム制御部6に出力してステップ
S15に処理を進める。
In step S14, step S12
Alternatively, the motor torque command value Tm generated in step S13
* Is output to the hybrid system control unit 6 and the process proceeds to step S15.

【0040】ステップS15において、ステップS12
又はステップS13で決定したモータトルク指令値Tm
でパワートランジスタTrを駆動してモータ2に電流
を供給するインバータ制御をする。
In step S15, step S12
Alternatively, the motor torque command value Tm determined in step S13
The inverter control is performed by driving the power transistor Tr with * to supply current to the motor 2.

【0041】このような処理を行うインバータ制御部1
6によれば、モータ2を駆動する前のステップS1でモ
ータ2にトルクを発生させない大きさの電流を供給する
ことで、パワートランジスタTrの過渡熱抵抗θth(j-
w)を算出して、はんだ接合部のクラック進行状態を推定
できるため、熱ストレスの積算によらずにパワートラン
ジスタTrの寿命を推定することができる。したがっ
て、このインバータ装置1によれば、直接現在のパワー
トランジスタTrの熱抵抗を演算することができるの
で、正確に現在のパワートランジスタTrの寿命を判定
することができる。
Inverter control unit 1 for performing such processing
According to 6, in step S1 before driving the motor 2, by supplying a current of a magnitude that does not generate torque to the motor 2, the transient thermal resistance θth (j-
Since w) can be calculated and the crack progress state of the solder joint can be estimated, the life of the power transistor Tr can be estimated without depending on the integration of thermal stress. Therefore, according to the inverter device 1, the current thermal resistance of the power transistor Tr can be directly calculated, so that the current life of the power transistor Tr can be accurately determined.

【0042】また、このインバータ制御部16によれ
ば、過渡熱抵抗θth(j-w)からモータ2に供給するモー
タトルク制限値Tlimを決定するので、モータ2の寿命
に応じてモータ2に供給する電流値を調整することがで
きる。
Further, according to the inverter control unit 16, the motor torque limit value Tlim supplied to the motor 2 is determined from the transient thermal resistance θth (jw), so that the current supplied to the motor 2 according to the life of the motor 2 is determined. You can adjust the value.

【0043】したがって、このインバータ制御部16に
よれば、パワートランジスタTrの寿命が短くても、パ
ワートランジスタTrが破損しない大きさの電流を供給
しながらモータ2を安定して駆動させることができ、モ
ータ2の駆動中にパワートランジスタTrが駆動不能と
なることを防止することができる。
Therefore, according to the inverter control unit 16, even if the life of the power transistor Tr is short, the motor 2 can be stably driven while supplying a current of a magnitude that does not damage the power transistor Tr. It is possible to prevent the power transistor Tr from being unable to be driven while the motor 2 is being driven.

【0044】[ハイブリッドシステム制御部6の詳細な
処理手順]図8に、上述したようにインバータ制御部1
6が処理を行うときに対するハイブリッドシステム制御
部6の処理手順を示す。
[Detailed Processing Procedure of Hybrid System Control Unit 6] FIG. 8 shows the inverter control unit 1 as described above.
6 shows a processing procedure of the hybrid system control unit 6 when the processing is performed by the control unit 6.

【0045】インバータ制御部16は、インバータ制御
部16がステップS8における処理を行うことに応じて
ステップS21の処理を開始し、インバータ制御部16
からのモータトルク制限値Tlimが入力されて、ステッ
プS22に処理を進める。
The inverter control unit 16 starts the process of step S21 in response to the inverter control unit 16 performing the process of step S8.
The motor torque limit value Tlim from is input, and the process proceeds to step S22.

【0046】ステップS22において、ステップS21
で入力されたモータトルク制限値Tlimを図示しない内
部のメモリに記憶してステップS23に処理を進める。
In step S22, step S21
The motor torque limit value Tlim input in step S23 is stored in an internal memory (not shown), and the process proceeds to step S23.

【0047】ステップS23において、パワートランジ
スタTrの寿命を判定する制御処理を終了して、モータ
2及びエンジン3を駆動して車両を走行させる走行制御
処理に移行して、ステップS24に処理を進める。
In step S23, the control process for determining the life of the power transistor Tr is ended, the process proceeds to the traveling control process for driving the motor 2 and the engine 3 to drive the vehicle, and the process proceeds to step S24.

【0048】ステップS24において、外部からの車両
の走行状態を示す情報を入力し、走行状態に応じてモー
タトルク要求値Tm及びエンジン3に要求するトルク量
を示すエンジントルク要求値Teを算出して、ステップ
S25に処理を進める。この車両の走行状態を示す情報
としては、車両の速度、エンジンの回転数、アクセル操
作量などがある。
In step S24, information indicating the running state of the vehicle is input from the outside, and the motor torque request value Tm and the engine torque request value Te indicating the torque amount requested to the engine 3 are calculated according to the running state. , And advances the processing to step S25. The information indicating the running state of the vehicle includes the speed of the vehicle, the number of revolutions of the engine, the accelerator operation amount, and the like.

【0049】ステップS25においてステップS24で
算出したモータトルク要求値Tmをインバータ制御部1
6に出力し、ステップS26においてステップS24で
算出したエンジントルク要求値Teをエンジン制御部5
に出力して、ステップS27に処理を進める。
In step S25, the motor torque request value Tm calculated in step S24 is set to the inverter control unit 1
6 and outputs the engine torque request value Te calculated in step S24 in step S26 to the engine control unit 5
, And the process proceeds to step S27.

【0050】ステップS27において、上述のステップ
S12又はステップS13で演算されたモータトルク指
令値Tmを入力してステップS28に処理を進める。
In step S27, the motor torque command value Tm * calculated in step S12 or step S13 is input and the process proceeds to step S28.

【0051】ステップS28において、ステップS22
で記憶したモータトルク制限値TlimとステップS27
で入力されたモータトルク指令値Tmとを比較し、モ
ータトルク制限値Tlimがモータトルク指令値Tm
りも大きいか否かの判定をする。モータトルク制限値T
limがモータトルク指令値Tmよりも大きいと判定し
たときにはステップS29に処理を進め、モータトルク
制限値Tlimがモータトルク指令値Tmよりも大きく
ないと判定したときにはステップS30に処理を進め
る。
In step S28, step S22
And the motor torque limit value Tlim stored in step S27.
The motor torque command value Tm * input in is compared to determine whether the motor torque limit value Tlim is larger than the motor torque command value Tm * . Motor torque limit value T
When it is determined that lim is greater than the motor torque command value Tm * , the process proceeds to step S29, and when it is determined that the motor torque limit value Tlim is not greater than the motor torque command value Tm * , the process proceeds to step S30.

【0052】ステップS29において、モータ2がステ
ップS24で算出したモータトルク要求値Tmを実現す
ることができることに応じて、ステップS24で算出し
たエンジントルク要求値Teをそのままエンジントルク
指令値TeにしてステップS34に処理を進める。そ
して、ステップS34ではステップS29で設定したエ
ンジントルク指令値Teをエンジン制御部5に送信
し、ステップS35でモータトルク指令値Tmに従っ
たトルクでモータ2を駆動させると共に、エンジントル
ク指令値Teに従ったトルクでエンジン3を駆動させ
て車両を走行させる制御をする。
In step S29, in response to the fact that the motor 2 can realize the motor torque request value Tm calculated in step S24, the engine torque request value Te calculated in step S24 is directly used as the engine torque command value Te *. The process proceeds to step S34. Then, in step S34, the engine torque command value Te * set in step S29 is transmitted to the engine control unit 5, and in step S35, the motor 2 is driven with the torque according to the motor torque command value Tm * , and the engine torque command value Te Control is performed to drive the vehicle by driving the engine 3 with a torque according to Te * .

【0053】一方、ステップS30において、モータ2
がステップS24で算出したモータトルク指令値Tm
を実現することができないことに応じて、エンジン3が
発生させることができるトルクの限界値であるエンジン
出力可能トルクTepを入力してステップS31に処理
を進める。
On the other hand, in step S30, the motor 2
Is the motor torque command value Tm * calculated in step S24 .
If it is impossible to realize the above, the engine output possible torque Tep, which is the limit value of the torque that can be generated by the engine 3, is input, and the process proceeds to step S31.

【0054】ステップS31において、ステップS30
で入力したエンジン出力可能トルクTepが、モータト
ルク要求値Tmからモータトルク制限値Tlimを差し引
いた値をエンジントルク要求値Teに加算した値よりも
大きいか否かの判定をし、大きいと判定したときにはス
テップS32に処理を進め、大きくないと判定したとき
にはステップS33に処理を進める。これにより、エン
ジン3によりエンジントルク指令値Teとモータトル
ク要求値Tmの不足分をエンジン3で発生させることが
できるか否かを判定する。
In step S31, step S30
It is determined whether or not the engine output possible torque Tep input in is larger than a value obtained by adding a value obtained by subtracting the motor torque limit value Tlim from the motor torque request value Tm to the engine torque request value Te, and it is determined to be large. If so, the process proceeds to step S32. If it is determined not to be large, the process proceeds to step S33. As a result, it is determined whether or not the engine 3 can generate a shortage of the engine torque command value Te * and the required motor torque value Tm.

【0055】ステップS32において、エンジン出力可
能トルクTepが、モータトルク要求値Tmからモータ
トルク制限値Tlimを差し引いた値をエンジントルク要
求値Teに加算した値よりも大きく、モータ2で発生さ
せることができないトルク分をエンジン3で発生させる
ようにエンジントルク指令値Teを決定してステップ
S34に処理を進める。すなわち、エンジントルク指令
値Teを、モータトルク要求値Tmからモータトルク
制限値Tlimを差し引いた値をエンジントルク要求値T
eに加算した値にして、ステップS34においてエンジ
ン制御部5に出力して、ステップS35において車両を
走行させる制御をする。
In step S32, the engine outputtable torque Tep is larger than the value obtained by subtracting the motor torque limit value Tlim from the motor torque request value Tm and adding it to the engine torque request value Te, and the engine 2 can generate the torque. The engine torque command value Te * is determined so as to generate an unusable torque in the engine 3, and the process proceeds to step S34. That is, the engine torque command value Te * is a value obtained by subtracting the motor torque limit value Tlim from the motor torque request value Tm, and the engine torque request value T
The value added to e is output to the engine control unit 5 in step S34, and the vehicle is controlled to travel in step S35.

【0056】ステップS33において、モータ2で発生
させることができないトルク分をエンジン3で発生させ
ることができないので、エンジントルク指令値Te
エンジン出力可能トルクTepに設定して、ステップS
34においてエンジン制御部5に出力して、ステップS
35において車両を走行させる制御をする。
In step S33, the torque amount that cannot be generated by the motor 2 cannot be generated by the engine 3. Therefore, the engine torque command value Te * is set to the engine output possible torque Tep, and the step S33 is performed.
In step S34, the output is output to the engine control unit 5, and step S
At 35, the vehicle is controlled to run.

【0057】[エンジン制御部5の詳細な処理手順]図
9に、上述したようにハイブリッドシステム制御部6が
処理を行うときに対するエンジン制御部5の処理手順を
示す。
[Detailed Processing Procedure of Engine Control Unit 5] FIG. 9 shows a processing procedure of the engine control unit 5 when the hybrid system control unit 6 performs processing as described above.

【0058】エンジン制御部5は、ハイブリッドシステ
ム制御部6が上述のステップS26の処理を行うことに
応じてステップS41の処理を開始し、エンジントルク
要求値Teを入力してステップS42に処理を進める。
The engine control unit 5 starts the process of step S41 in response to the hybrid system control unit 6 performing the process of step S26 described above, inputs the engine torque request value Te, and advances the process to step S42. .

【0059】ステップS42において、ステップS41
で入力したエンジントルク要求値Te、ハイブリッドシ
ステム制御部6からの走行状態を示す情報、エンジン3
の状態に基づいて、エンジン出力可能トルクTepを算
出してステップS43に処理を進める。
In step S42, step S41
The engine torque request value Te input in step 3, information indicating the traveling state from the hybrid system control unit 6, the engine 3
Based on the state, the engine output possible torque Tep is calculated and the process proceeds to step S43.

【0060】ステップS43において、ステップS42
で算出したエンジン出力可能トルクTepをハイブリッ
ドシステム制御部6に出力してステップS44に処理を
進める。
In step S43, step S42
The engine outputtable torque Tep calculated in step S21 is output to the hybrid system control unit 6, and the process proceeds to step S44.

【0061】ステップS44において、上述のステップ
S29、ステップS32又はステップS33での処理で
設定されたエンジントルク指令値Teを入力してステ
ップS45に処理を進める。
In step S44, the engine torque command value Te * set in the above-described step S29, step S32 or step S33 is input, and the process proceeds to step S45.

【0062】ステップS45において、ステップS44
で入力したエンジントルク指令値Teに基づいてエン
ジン3のトルクを制御するエンジン制御をして処理を終
了する。
In step S45, step S44
The engine control for controlling the torque of the engine 3 is performed on the basis of the engine torque command value Te * input in step S4, and the process ends.

【0063】[全体の動作内容の説明]本発明をハイブ
リッド型車両に適した場合において、全体の処理内容に
ついて説明する。
[Description of Overall Operation Contents] When the present invention is applied to a hybrid vehicle, the overall processing contents will be described.

【0064】先ず、車両の運転者が車両を起動する動作
をすることで制御がスタートし、インバータ制御部16
によりパワートランジスタTrの寿命を判定する処理を
開始する。これにより、パワートランジスタTrの熱ス
トレスが蓄積されてインバータ装置1が寿命に至ってい
るか否かを判定し、寿命と判定したときにはモータ2に
供給してもパワートランジスタTrが破損しないような
モータトルク制限値Tlimを算出してハイブリッドシス
テム制御部6に出力して、寿命判定処理を終了する。
First, the control starts when the driver of the vehicle starts the vehicle, and the inverter control unit 16
Thus, the process of determining the life of the power transistor Tr is started. As a result, it is determined whether or not the thermal stress of the power transistor Tr is accumulated and the inverter device 1 has reached the end of its life. When it is determined that the end of the life is reached, the motor torque limit is set so that the power transistor Tr is not damaged even if it is supplied to the motor 2. The value Tlim is calculated and output to the hybrid system control unit 6, and the life determination process is ended.

【0065】次に、ハイブリッドシステム制御部6で
は、車両の走行状態に基づいてモータトルク要求値Tm
とエンジントルク要求値Teを算出して、インバータ制
御部16及びエンジン制御部5に送信する。
Next, the hybrid system control section 6 determines the motor torque request value Tm based on the running state of the vehicle.
And an engine torque request value Te are calculated and transmitted to the inverter control unit 16 and the engine control unit 5.

【0066】これに対し、インバータ制御部16では、
入力したモータトルク要求値Tmとモータトルク制限値
Tlimとを比較し、モータトルク制限値Tlimがモータト
ルク要求値Tmを上回った場合には、モータトルク指令
値Tmをモータトルク制限値Tlimにしてハイブリッ
ドシステム制御部6に出力する。
On the other hand, in the inverter controller 16,
The input motor torque request value Tm is compared with the motor torque limit value Tlim. If the motor torque limit value Tlim exceeds the motor torque request value Tm, the motor torque command value Tm * is set to the motor torque limit value Tlim. Output to the hybrid system control unit 6.

【0067】一方、エンジン制御部5では、入力したエ
ンジントルク要求値Te、車両の走行状態、及びエンジ
ン3の運転状態からエンジン出力可能トルクTepを算
出してハイブリッドシステム制御部6に出力する。
On the other hand, the engine control section 5 calculates the engine output possible torque Tep from the input engine torque request value Te, the running state of the vehicle and the operating state of the engine 3 and outputs it to the hybrid system control section 6.

【0068】これに対し、ハイブリッドシステム制御部
6では、モータトルク制限値Tlimとモータトルク指令
値Tmとを比較して、モータトルク制限値Tlimがモ
ータトルク指令値Tmを上回った場合には、モータ2
で発生させることができないトルク不足分をエンジント
ルク要求値Teに加算した値をエンジントルク指令値T
にしてエンジン制御部5に出力する。ここで、エン
ジントルク指令値Te を設定するに際しては、以前に
取得したエンジン出力可能トルクTepの値を考慮する
ものとする。
On the other hand, the hybrid system control unit
6, the motor torque limit value Tlim and the motor torque command
Value Tm*And the motor torque limit value Tlim is
Data torque command value Tm*Motor 2 is exceeded
Torque shortage that cannot be generated by the engine
The value obtained by adding the required torque value Te to the engine torque command value T
e*And output to the engine control unit 5. Where en
Jin torque command value Te *Before setting
Consider the value of acquired engine outputtable torque Tep
I shall.

【0069】そして、車両を走行するためにトルクを発
生させるために、インバータ制御部16ではモータトル
ク指令値Tmに従ってモータ2を駆動すると共に、エ
ンジン制御部5ではエンジントルク指令値Teに従っ
てエンジン3を駆動する。
In order to generate a torque for traveling the vehicle, the inverter control unit 16 drives the motor 2 according to the motor torque command value Tm * , and the engine control unit 5 drives the engine 2 according to the engine torque command value Te *. Drive 3

【0070】これにより、インバータ装置1のパワート
ランジスタTrの寿命が短くなった場合であっても、パ
ワートランジスタTrの寿命に基づいたモータトルク制
限値Tlimを設定してモータ2を駆動させるので、モー
タ2にトルクを発生させているときにパワートランジス
タTrの熱抵抗の蓄積によりパワートランジスタTrが
使用不可能になることを防止することができる。
As a result, even when the life of the power transistor Tr of the inverter device 1 is shortened, the motor 2 is driven by setting the motor torque limit value Tlim based on the life of the power transistor Tr. It is possible to prevent the power transistor Tr from becoming unusable due to the accumulation of the thermal resistance of the power transistor Tr when the torque is generated in 2.

【0071】なお、上述の実施の形態は本発明の一例で
ある。このため、本発明は、上述の実施形態に限定され
ることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明
に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に
応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and other than this embodiment, as long as it does not deviate from the technical idea of the present invention, various types according to the design etc. Of course, it is possible to change.

【0072】すなわち、上述した一例では、モータ2及
びエンジン3にトルクを発生させることにより車両を駆
動するハイブリッド型の車両に本発明を適用した一例に
ついて説明したが、モータ2のみでトルクを発生させて
車両を駆動する場合であっても適用可能であることは勿
論である。
That is, in the above-mentioned example, the example in which the present invention is applied to the hybrid type vehicle in which the vehicle is driven by generating the torque in the motor 2 and the engine 3 has been described, but the torque is generated only in the motor 2. It is needless to say that the present invention can be applied even when driving a vehicle by driving.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用したインバータ装置を含むハイブ
リッド型車両の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a hybrid vehicle including an inverter device to which the present invention is applied.

【図2】パワートランジスタの近傍の構造を示す上面図
である。
FIG. 2 is a top view showing a structure near a power transistor.

【図3】パワートランジスタの近傍の構造を示す側面図
である。
FIG. 3 is a side view showing a structure near a power transistor.

【図4】本発明を適用したインバータ装置のインバータ
制御部による処理内容を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing processing contents by an inverter control unit of an inverter device to which the present invention is applied.

【図5】パワートランジスタに供給する電流値及びトラ
ンジスタ接合温度と時間との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a current value supplied to a power transistor, a transistor junction temperature, and time.

【図6】ハンダクラック面積率と過渡熱抵抗θth(j-w)
との関係におけるパワートランジスタの寿命判定値を説
明するための図である。
FIG. 6 Solder crack area ratio and transient thermal resistance θth (jw)
FIG. 6 is a diagram for explaining a life judgment value of a power transistor in the relationship with FIG.

【図7】過渡熱抵抗θth(j-w)とモータトルク制限値Tl
imとの関係を示す図である。
FIG. 7: Transient thermal resistance θth (jw) and motor torque limit value Tl
It is a figure which shows the relationship with im.

【図8】ハイブリッドシステム制御部の処理内容を示す
フローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing the processing contents of a hybrid system control unit.

【図9】エンジン制御部の処理内容を示すフローチャー
トである。
FIG. 9 is a flowchart showing the processing contents of an engine control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インバータ装置 2 モータ 3 エンジン 4 直流電源 5 エンジン制御部 6 ハイブリッドシステム制御部 11 平滑用コンデンサ 12 トランジスタ駆動部 13,14,15 電流検出部 21 位置検出部 31 ベースプレート 32,36 はんだ層 33 パターン 34 絶縁板 35 パターン 1 Inverter device 2 motor 3 engine 4 DC power supply 5 Engine control section 6 Hybrid system controller 11 Smoothing capacitor 12 Transistor driver 13, 14, 15 Current detector 21 Position detector 31 base plate 32,36 Solder layer 33 patterns 34 Insulation plate 35 patterns

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H007 AA17 BB06 CA01 CB02 CB05 CC07 DB02 DB03 DC02 DC08 FA03 FA13 FA18 HA03 5H115 PA08 PG04 PI16 PU11 PU21 PV09 PV23 SE10 TO05 TO12 TR02 TU11    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5H007 AA17 BB06 CA01 CB02 CB05                       CC07 DB02 DB03 DC02 DC08                       FA03 FA13 FA18 HA03                 5H115 PA08 PG04 PI16 PU11 PU21                       PV09 PV23 SE10 TO05 TO12                       TR02 TU11

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源からの直流電圧を、電力用半導
体素子をオンオフ駆動することで交流電圧に変換し、こ
の交流電圧を負荷へと供給して、負荷を駆動するインバ
ータ装置において、 前記電力用半導体素子が接合された基板の温度を検出す
る温度検出手段と、 前記電力用半導体素子をオンオフ駆動する電力用半導体
素子駆動手段と、 前記負荷に所定期間、所定値の電流が供給されるよう
に、前記電力用半導体駆動手段によって前記電力用半導
体素子をオンオフ制御した場合の前記電力用半導体素子
の熱抵抗を演算する熱抵抗演算手段と、 この熱抵抗演算手段によって演算された前記電力用半導
体素子の熱抵抗に基づいて、前記電力用半導体素子の寿
命を判定する寿命判定手段とを備えたことを特徴とする
インバータ装置。
1. An inverter device for converting a DC voltage from a DC power supply into an AC voltage by driving a power semiconductor element on and off and supplying this AC voltage to a load to drive the load, Temperature detecting means for detecting the temperature of the substrate to which the power semiconductor element is joined, power semiconductor element driving means for driving the power semiconductor element on and off, and a current of a predetermined value is supplied to the load for a predetermined period. And a thermal resistance calculating means for calculating a thermal resistance of the power semiconductor element when the power semiconductor element is on / off controlled by the power semiconductor driving means, and the power semiconductor calculated by the thermal resistance calculating means. An inverter device comprising: a life determining unit that determines the life of the power semiconductor element based on the thermal resistance of the element.
【請求項2】 請求項1記載のインバータ装置におい
て、 前記電力用半導体素子駆動手段は、前記熱抵抗演算手段
によって演算された前記電力用半導体素子の熱抵抗が所
定値以上の場合には、前記負荷に供給する電流を制限す
ることを特徴とするインバータ装置。
2. The inverter device according to claim 1, wherein the power semiconductor element driving means is configured to: when the thermal resistance of the power semiconductor element calculated by the thermal resistance calculating means is equal to or more than a predetermined value. An inverter device characterized by limiting a current supplied to a load.
【請求項3】 請求項2記載のインバータ装置におい
て、 更に車両を駆動するエンジンを備え、 前記負荷に供給される電流が制限される場合には、制限
された電流に相当するトルクを前記エンジンによって発
生することを特徴とするインバータ装置。
3. The inverter device according to claim 2, further comprising an engine that drives a vehicle, and when the current supplied to the load is limited, a torque corresponding to the limited current is generated by the engine. An inverter device characterized by being generated.
JP2001189651A 2001-06-22 2001-06-22 Inverter Pending JP2003009541A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001189651A JP2003009541A (en) 2001-06-22 2001-06-22 Inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001189651A JP2003009541A (en) 2001-06-22 2001-06-22 Inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003009541A true JP2003009541A (en) 2003-01-10

Family

ID=19028542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001189651A Pending JP2003009541A (en) 2001-06-22 2001-06-22 Inverter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003009541A (en)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004082114A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor controller
JP2005106767A (en) * 2003-10-02 2005-04-21 Yaskawa Electric Corp Life time diagnosis device of controlling device
JP2005269832A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Nissan Motor Co Ltd Temperature-detecting device and program for temperature detection
JP2005354812A (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Hitachi Ltd Inverter apparatus
JP2006067690A (en) * 2004-08-26 2006-03-09 Hitachi Building Systems Co Ltd Power converter control device
JP2007168789A (en) * 2007-02-14 2007-07-05 Toyota Motor Corp Controller of hybrid car
JP2007230728A (en) * 2006-03-01 2007-09-13 Mitsubishi Electric Corp Control device of elevator
JP2007245966A (en) * 2006-03-16 2007-09-27 Nissan Motor Co Ltd Vehicle driving control device
JP2009043780A (en) * 2007-08-06 2009-02-26 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Semiconductor device
US7508689B2 (en) 2004-05-25 2009-03-24 Nissan Motor Co., Ltd. Inverter and a drive system using the inverter
JP2009225541A (en) * 2008-03-14 2009-10-01 Toshiba Elevator Co Ltd Life diagnosis apparatus of power conversion apparatus
JP2010143363A (en) * 2008-12-18 2010-07-01 Nissan Motor Co Ltd Control device for hybrid car
JP2010165717A (en) * 2009-01-13 2010-07-29 Nissan Motor Co Ltd Safeguard of power semiconductor module
JP2011058952A (en) * 2009-09-10 2011-03-24 Toyota Central R&D Labs Inc Cracked area rate calculation method and device
WO2011111097A1 (en) 2010-03-10 2011-09-15 株式会社 日立製作所 Power converter
JP2014027792A (en) * 2012-07-27 2014-02-06 Toyota Motor Corp Motor control device
DE102013203661A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-04 Robert Bosch Gmbh Method for operating an electrified motor vehicle and means for implementing it
CN105794094A (en) * 2013-12-04 2016-07-20 三菱电机株式会社 Semiconductor device
JP2017195714A (en) * 2016-04-21 2017-10-26 三菱電機株式会社 Power conversion device and control method for power conversion device
JP2019037024A (en) * 2017-08-10 2019-03-07 株式会社日立プラントメカニクス Igbt lifetime prediction method for inverter in crane, and device therefor

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2004082114A1 (en) * 2003-03-12 2006-06-15 三菱電機株式会社 Electric motor control device
WO2004082114A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor controller
GB2405538A (en) * 2003-03-12 2005-03-02 Mitsubishi Electric Corp Motor controller
US7023172B2 (en) 2003-03-12 2006-04-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor controller
GB2405538B (en) * 2003-03-12 2005-11-30 Mitsubishi Electric Corp Electric motor control apparatus
JP2005106767A (en) * 2003-10-02 2005-04-21 Yaskawa Electric Corp Life time diagnosis device of controlling device
JP2005269832A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Nissan Motor Co Ltd Temperature-detecting device and program for temperature detection
US7607827B2 (en) 2004-03-19 2009-10-27 Nissan Motor Co., Ltd. Temperature detection device, temperature detection method, and computer-readable computer program product containing temperature detection program
US7508689B2 (en) 2004-05-25 2009-03-24 Nissan Motor Co., Ltd. Inverter and a drive system using the inverter
JP2005354812A (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Hitachi Ltd Inverter apparatus
JP2006067690A (en) * 2004-08-26 2006-03-09 Hitachi Building Systems Co Ltd Power converter control device
JP2007230728A (en) * 2006-03-01 2007-09-13 Mitsubishi Electric Corp Control device of elevator
JP2007245966A (en) * 2006-03-16 2007-09-27 Nissan Motor Co Ltd Vehicle driving control device
JP2007168789A (en) * 2007-02-14 2007-07-05 Toyota Motor Corp Controller of hybrid car
JP2009043780A (en) * 2007-08-06 2009-02-26 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Semiconductor device
JP2009225541A (en) * 2008-03-14 2009-10-01 Toshiba Elevator Co Ltd Life diagnosis apparatus of power conversion apparatus
JP2010143363A (en) * 2008-12-18 2010-07-01 Nissan Motor Co Ltd Control device for hybrid car
JP2010165717A (en) * 2009-01-13 2010-07-29 Nissan Motor Co Ltd Safeguard of power semiconductor module
JP2011058952A (en) * 2009-09-10 2011-03-24 Toyota Central R&D Labs Inc Cracked area rate calculation method and device
US8829838B2 (en) 2010-03-10 2014-09-09 Hitachi, Ltd. Power converter
CN102783014A (en) * 2010-03-10 2012-11-14 株式会社日立制作所 Power converter
WO2011111097A1 (en) 2010-03-10 2011-09-15 株式会社 日立製作所 Power converter
EP2546978A4 (en) * 2010-03-10 2016-03-16 Hitachi Ltd Power converter
JP2014027792A (en) * 2012-07-27 2014-02-06 Toyota Motor Corp Motor control device
DE102013203661A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-04 Robert Bosch Gmbh Method for operating an electrified motor vehicle and means for implementing it
US9789766B2 (en) 2013-03-04 2017-10-17 Robert Bosch Gmbh Method for operating an electrified motor vehicle and means for its implementation
CN105794094A (en) * 2013-12-04 2016-07-20 三菱电机株式会社 Semiconductor device
US9508700B2 (en) 2013-12-04 2016-11-29 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device module with solder layer
CN105794094B (en) * 2013-12-04 2018-09-28 三菱电机株式会社 Semiconductor device
DE112013007670B4 (en) 2013-12-04 2023-07-06 Arigna Technology Ltd. semiconductor device
JP2017195714A (en) * 2016-04-21 2017-10-26 三菱電機株式会社 Power conversion device and control method for power conversion device
JP2019037024A (en) * 2017-08-10 2019-03-07 株式会社日立プラントメカニクス Igbt lifetime prediction method for inverter in crane, and device therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003009541A (en) Inverter
US10608576B2 (en) Motor control apparatus
JP4333802B1 (en) Inverter drive
JP4678119B2 (en) Power converter
JP5221119B2 (en) Inverter device
WO2010029780A1 (en) Inverter device, inverter control system, motor control system and inverter device control method
JP3489285B2 (en) Motor control device for electric vehicles
JP5592943B2 (en) Switching circuit
JP5470960B2 (en) Power converter and discharge method of power converter
JP3812299B2 (en) Electric vehicle motor controller
JP5144406B2 (en) Power conversion device and elevator control device
JP2008220045A (en) Motor controller and vehicle
JP2001069787A (en) Controller for driving motor
JP2009254158A (en) Switching apparatus
WO2016006386A1 (en) Control device and control method for vehicle dynamo
WO2014080740A1 (en) Inverter device
US6362593B1 (en) Apparatus and method for compensating dead time of motor
JP4325284B2 (en) Voltage converter
JP2009296846A (en) Vehicle inverter device
JP2009136061A (en) Control device of switched reluctance motor
US11711014B2 (en) Electric-power conversion apparatus
JP2021019435A (en) Current measurement device and power conversion device
JP2009291051A (en) Inverter apparatus
JP2003235268A (en) Inverter
JP4300352B2 (en) Motor drive control device