JP5527150B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転機を直流電源の正極側に接続する高電位側スイッチング素子及び該回転機を前記直流電源の負極側に接続する低電位側スイッチング素子の直列接続体と、前記スイッチング素子の操作信号を生成する処理を行う制御手段と、前記生成された操作信号を入力として前記スイッチング素子をオン状態又はオフ状態とするための駆動信号を出力する駆動回路とを備えて構成される電力変換装置に関する。

この種の装置としては、正弦波ＰＷＭ制御や過変調制御によってインバータのスイッチング素子を操作することで回転機を制御するものが知られている。詳しくは、正弦波ＰＷＭ制御は、回転機への指令電圧と三角波との大小比較に基づきスイッチング素子の操作信号を生成し、生成された操作信号を入力として駆動回路から駆動信号を出力することでスイッチング素子を操作するものである。また、過変調制御は、回転機への指令電圧のピーク値が直流電源の電圧の１／２を上回る場合に、回転機への指令電圧に対する回転機への実際の印加電圧の不足分を補償するようにスイッチング素子の操作信号を生成することで、スイッチング素子を操作するものである。

ここで上記駆動回路からスイッチング素子までの信号伝達経路等に異常が生じると、スイッチング素子をオフ状態とすることができなくなる異常（以下、短絡異常）が生じることがある。短絡異常が生じると、高電位側のスイッチング素子及び低電位側のスイッチング素子の双方がオン状態とされる事態が発生し、これらスイッチング素子に短絡電流が流れることによってスイッチング素子等の信頼性が低下するおそれがある。

こうした問題を解決すべく、下記特許文献１に見られるように、スイッチング素子の導通制御端子への電圧印加状態及びスイッチング素子の操作信号等に基づき、上記信号伝達経路の異常の有無を診断する技術が開示されている。

特開２００８−０１１６０８号公報

ところで、上記信号伝達経路の異常の有無についての診断手法としては、上記特許文献１に記載された手法とは別に、スイッチング素子をオン状態とするための操作信号（オン操作信号）からオフ状態とするための操作信号（オフ操作信号）に切り替えられた場合における駆動回路に入力される上記操作信号の変化や駆動回路から出力される駆動信号の変化に基づくものも考えられる。ここで、このような診断手法を採用する場合、過変調制御が行われる状況下において信号伝達経路の異常の有無についての診断頻度が低下するおそれがある。つまり、過変調制御が行われる場合には通常、正弦波ＰＷＭ制御が行われる場合と比較して、オン操作信号やオフ操作信号が継続して出力される時間が長くなる傾向にある。このため、オン操作信号からオフ操作信号に切り替えられる頻度が低下することで診断頻度が低下するおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、過変調制御が行われる場合において、上記信号伝達経路等の異常診断頻度の低下を回避するためのスイッチング素子の操作信号を適切に生成することのできる電力変換装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明は、回転機を直流電源の正極側に接続する高電位側スイッチング素子及び該回転機を前記直流電源の負極側に接続する低電位側スイッチング素子の直列接続体と、前記スイッチング素子の操作信号を生成する処理を行う制御手段と、前記生成された操作信号を入力として前記スイッチング素子をオン状態又はオフ状態とするための駆動信号を出力する駆動回路とを備えて構成される電力変換装置において、前記制御手段は、前記回転機への指令電圧のピーク値が前記直流電源の電圧の１／２を上回る場合に、前記指令電圧に対する前記回転機への実際の印加電圧の不足分を補償するための前記操作信号を生成する過変調処理を行うものであり、前記制御手段によって前記過変調処理が行われることで該制御手段から前記駆動回路にオン操作信号が出力される期間に、該出力されるオン操作信号を一時的にオフ操作信号に強制的に変更する強制変更手段を備えることを特徴とする。

上記発明では、過変調処理が行われることで制御手段から駆動回路にスイッチング素子をオン状態とするための操作信号（オン操作信号）が出力される期間に、上記出力されるオン操作信号を、スイッチング素子をオフ状態とするための操作信号（オフ操作信号）に強制的に変更する。このため、オン操作信号からオフ操作信号に切り替えられる頻度が低下する過変調処理が行われる場合であっても、上記信号伝達経路の異常の有無の診断用にオン操作信号からオフ操作信号に切り替えることができる。これにより、上記信号伝達経路の異常の有無についての診断頻度の低下を回避するための操作信号を適切に生成することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記オン操作信号から前記オフ操作信号に切り替えられた場合における前記駆動回路に入力される前記操作信号の変化又は該駆動回路から出力される駆動信号の変化に基づき、前記制御手段から前記スイッチング素子までの信号伝達経路の異常の有無を診断する診断手段を備えることを特徴とする。

上記発明では、オン操作信号からオフ操作信号への切り替えによって上記信号伝達経路の異常の有無を適切に診断することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記制御手段は、前記過変調処理として、前記指令電圧と三角波との大小比較に基づき前記操作信号を生成する処理を行うものであり、前記強制変更手段は、前記出力されるオン操作信号を、前記三角波の周期毎のタイミングで前記オフ操作信号に強制的に変更することを特徴とする。

上記発明では、過変調処理で用いられる三角波を利用することで、オン操作信号をオフ操作信号に強制的に変更するタイミングを簡易に設定することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記制御手段は、前記過変調処理として、前記回転機の電気角と関連付けられたタイミングで前記スイッチング素子をオン状態又はオフ状態とするための前記操作信号を生成する処理を行うものであり、前記強制変更手段は、前記出力されるオン操作信号を、前記電気角と関連付けられたタイミングで前記オフ操作信号に強制的に変更することを特徴とする。

上記発明では、過変調処理によって上記態様にてスイッチング素子の操作信号を生成している。このため上記発明では、オン操作信号をオフ操作信号に強制的に変更するタイミングを電気角と関連付けられたタイミングとして設定することで、オフ操作信号への強制的な変更を適切に行うことができる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記制御手段及び前記強制変更手段は、前記駆動回路に対して前記操作信号を出力する制御装置に備えられ、前記オン操作信号から前記オフ操作信号に切り替えられた場合における前記駆動回路に入力される前記操作信号の変化又は該駆動回路から出力される駆動信号の変化に基づき、前記制御手段から前記スイッチング素子までの信号伝達経路の異常の有無を診断する診断手段を更に備え、該診断手段は、前記制御装置及び前記駆動回路のそれぞれに備えられる複数の手段であることを特徴とする。

上記発明では、駆動回路にも異常診断機能を持たせることで、異常診断の信頼性を向上させることなどができる。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記駆動回路は、該駆動回路の備える前記診断手段によって前記信号伝達経路に異常が生じている旨診断された場合、前記スイッチング素子を強制的にオフ状態とさせるシャットダウン機能及び前記異常が生じている旨を外部に通知する通知機能のうち少なくとも１つを有することを特徴とする。

上記発明では、駆動回路にシャットダウン機能や通知機能を持たせることで、上記信号伝達経路に異常が生じた状態で電力変換装置が継続して使用される事態を極力回避することができる。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記強制変更手段は、前記オフ操作信号に強制的に変更する時間を、前記スイッチング素子が実際にオフ状態とならないようなものとすることを特徴とする。

上記発明では、オン操作信号からオフ操作信号への強制的な変更によってスイッチング素子が実際にオフ状態とされることを回避することができる。これにより、スイッチング素子の操作状態が実際に切り替えられることに伴う電力損失（スイッチング損失）の増大等を回避することができる。

請求項８記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記強制変更手段は、前記オフ操作信号に前記強制的に変更する時間を、前記駆動回路が反応しない時間とすることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記制御手段は、前記過変調処理として、前記回転機の電気角と関連付けられて、かつ基準となる値に対する論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」からなるＰＷＭ信号の論理値に応じて、前記スイッチング素子をオン状態又はオフ状態とするための前記操作信号を生成する処理を行うものであり、前記制御手段は、さらに、前記電気角の１周期のうち、前半における前記ＰＷＭ信号の論理値の推移と、後半における前記ＰＷＭ信号の論理値の推移とが、前記電気角の１周期の中央値かつ前記基準となる値から定まる点に対して点対称となるように前記操作信号を生成する処理を行うものであり、前記強制変更手段は、前記出力されるオン操作信号を、前記電気角と関連付けられたタイミングで前記オフ操作信号に強制的に変更するものであり、前記強制変更手段は、さらに、前記オフ操作信号に前記強制的に変更する時間を、前記電気角の１周期のうち前半及び後半のそれぞれにおいて前記回転機に印加される平均電圧が等しくならないことを回避できる時間とすることを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の発明において、前記制御手段は、前記過変調処理として、前記回転機の電気角の一周期に前記高電位側スイッチング素子及び前記低電位側スイッチング素子を各１回オン状態とするような前記操作信号を生成する矩形波処理を行うことを特徴とする。

上記発明では、回転機への指令電圧に対する実際の印加電圧が大きく不足する状況下においてこれを補償すべく矩形波処理によって上記態様にて操作信号を生成している。ここで矩形波処理が行われると、オン操作信号からオフ操作信号に切り替えられる頻度の低下が顕著となる。このため、操作信号の切り替え頻度の低下が顕著となる上記発明は、強制変更手段を備えるメリットが大きい。

請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発明において、前記オン操作信号から前記オフ操作信号に切り替えられた場合における前記駆動回路に入力される前記操作信号の変化又は該駆動回路から出力される駆動信号の変化に基づき、前記制御手段から前記スイッチング素子までの信号伝達経路の異常の有無を診断する診断手段を更に備え、該診断手段は、前記オン操作信号から前記オフ操作信号に切り替えられるタイミングにおいて前記異常の有無を診断することを特徴とする。

上記発明では、上記タイミングにおいて信号伝達経路の異常の有無を診断するため、信号伝達経路に異常が生じているか否かを極力速やかに診断することができる。

一実施形態にかかるシステム構成図。 一実施形態にかかるスイッチング素子の操作信号の生成処理を示すブロック図。 一実施形態にかかる三角波比較によるスイッチング素子の操作信号の生成手法の概要を示す図。 一実施形態にかかる信号伝達経路の異常診断のための構成を示す図。 一実施形態にかかる信号伝達経路の異常診断処理の一例を示すタイムチャート。 一実施形態にかかる信号伝達経路の異常診断処理の一例を示すタイムチャート。

以下、本発明にかかる電力変換装置（パワーコントロールユニット）を、車載主機として回転機及び内燃機関が搭載されたハイブリッド車両に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施形態にかかるパワーコントロールユニットを備える回転機の制御システムの全体構成を示す。

上記制御システムを構成するパワーコントロールユニットは、昇圧コンバータＣＶと、モータジェネレータ１０を制御対象とする電子制御装置（以下、ＭＧＥＣＵ１１）とを備えて構成されている。

上記モータジェネレータ１０は、３相回転機である。本実施形態では、モータジェネレータ１０として、永久磁石同期モータ（例えば埋め込み磁石同期モータ）を想定している。

モータジェネレータ１０は、インバータＩＶ及び昇圧コンバータＣＶを介して高電圧バッテリ１２に接続されている。ここで昇圧コンバータＣＶは、高電圧バッテリ１２の電圧(例えば「２８８Ｖ」)を所定の電圧(例えば「６６６Ｖ」)を上限として昇圧するものである。一方、インバータＩＶは、パワー素子としての高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐ（ｊ＝ｕ，ｖ，ｗ）及び低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎの直列接続体が３つ並列接続されて構成されている。そして、これら高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐ及び低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎの接続点が、モータジェネレータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ相にそれぞれ接続されている。

これら高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐ及び低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎは、いずれも電圧制御形のスイッチング素子である絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）にて構成されている。なお、上記高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐ及び低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎのそれぞれの入出力端子間（コレクタ及びエミッタ間）には、高電位側のフリーホイールダイオードＦＤｐ及び低電位側のフリーホイールダイオードＦＤｎのカソード及びアノードが接続されている。

上記制御システムには、モータジェネレータ１０の回転角度（電気角θ）を検出する回転角度センサ１４（例えばレゾルバ）、モータジェネレータ１０の各相を流れる電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを検出する電流センサ１６，１８，２０及びインバータＩＶの入力電圧(電源電圧ＶＤＣ)を検出する電圧センサ２２が備えられている。

上記各種センサの検出値は、インターフェース２４を介して低圧システムを構成する上記ＭＧＥＣＵ１１に取り込まれる。ＭＧＥＣＵ１１は、制御対象としてのモータジェネレータ１０の制御量を制御すべく、上記インバータＩＶを操作する。詳しくは、ＭＧＥＣＵ１１は、上記各種センサの検出値等に基づき、インバータＩＶのＵ相、Ｖ相、及びＷ相のそれぞれについての高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐを操作する操作信号ｇｊｐと、低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎを操作する操作信号ｇｊｎとを生成する。

ＭＧＥＣＵ１１によって生成された操作信号ｇｊｐ，ｇｊｎは、駆動回路ＤＵに取り込まれる。駆動回路ＤＵは、上記インバータＩＶの各相のスイッチング素子Ｓｊｐ，Ｓｊｎのそれぞれに対応して設けられており、これらスイッチング素子Ｓｊｐ，Ｓｊｎの導通制御端子（ゲート）に接続される。詳しくは、駆動回路ＤＵは、操作信号ｇｊｐ，ｇｊｎのそれぞれを入力として、スイッチング素子Ｓｊｐ，Ｓｊｎのそれぞれを駆動する駆動信号ｄｊｐ，ｄｊｎを生成する。すなわち、スイッチング素子Ｓｊｐ，Ｓｊｎは、駆動回路ＤＵを介してＭＧＥＣＵ１１によって操作される。

ちなみに、本実施形態では、インターフェース２４としてフォトカプラを想定している。これにより、インバータＩＶを備える高圧システムと、ＭＧＥＣＵ１１を備える低圧システムとをフォトカプラによって絶縁しつつ、低圧システム側と高圧システム側とで情報のやり取りが可能となる。また、高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐについての操作信号ｇｊｐと、低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎについての操作信号ｇｊｎとは、交互にオン操作指令となる相補信号である。

上記ＭＧＥＣＵ１１は、車両制御を行うべく外部に設けられるハイブリッド電子制御装置（以下、ＨＶＥＣＵ２８）と情報のやり取りを行っている。詳しくは、ＭＧＥＣＵ１１には、ＨＶＥＣＵ２８からモータジェネレータ１０の制御量についての指令値（要求トルク）等が入力される。一方、ＨＶＥＣＵ２８には、ＭＧＥＣＵ１１からフェール信号ＦＬ等が入力される。

次に、ＭＧＥＣＵ１１の行う処理のうち、モータジェネレータ１０を制御するための各種処理について説明する。本実施形態では、モータジェネレータ１０を、正弦波ＰＷＭ制御、過変調制御及び矩形波制御によって制御する。以下、図２及び図３を用いて、これら制御について詳述する。

図２に、スイッチング素子Ｓｊｋ（ｊ＝ｕ，ｖ，ｗ、ｋ＝ｐ，ｎ）の操作信号ｇｊｋの生成に関する処理のブロック図を示す。

まず、正弦波ＰＷＭ制御について説明する。

２相変換部Ｂ１は、回転角度センサ１４による電気角θの検出値に基づき、モータジェネレータ１０の各相を流れる電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを、回転２相座標系の実電流であるｄ軸上の実電流ｉｄとｑ軸上の実電流ｉｑとに変換する。なお、２相変換部Ｂ１の出力のｄ，ｑ軸成分は、図示しないローパスフィルタにて高周波成分がカットされる。

指令電流設定部Ｂ２は、要求トルクＴｒに基づき、回転２相座標系の電流の指令値であるｄ軸上の指令電流ｉｄｒと、ｑ軸上の指令電流ｉｑｒとを設定する。

正弦波ＰＷＭ指令電圧設定部Ｂ３は、モータジェネレータ１０の生成トルクを要求トルクＴｒとすべく、モータジェネレータ１０の３相の指令電圧ｖｊｒ（ｊ＝ｕ，ｖ，ｗ）を設定する。詳しくは、ｄ，ｑ軸上の実電流ｉｄ，ｉｑを指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒにフィードバック制御するための操作量としてのｄ，ｑ軸上の指令電圧を設定する。具体的には、実電流ｉｄ，ｉｑと指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒとの偏差に基づく比例積分制御によってｄ，ｑ軸上の指令電圧を設定する。そして、設定されたｄ，ｑ軸上の指令電圧を、３相の指令電圧ｖｊｒに変換する。

三角波比較信号生成部Ｂ４は、第１セレクタＳＬ１を介して入力された３相の指令電圧ｖｊｒと、図示しない三角波生成回路によって生成される所定周期のキャリア（三角波）との大小比較に基づき、操作信号ｇｊｋを生成する。ここで図３（Ａ）を用いて、正弦波ＰＷＭ制御による操作信号ｇｊｋの生成態様の一例を示す。詳しくは、図３（ａ―１）に、三角波比較信号生成部Ｂ４に入力される正弦波（指令電圧ｖｊｒ）及び三角波の推移を示し、図３（ａ―２）に、ＰＷＭ信号の推移を示す。なお、ＰＷＭ信号が論理「Ｈ」となる期間において、高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐをオン状態とするための論理「Ｈ」の電圧（オン操作信号）が操作信号ｇｊｐとして生成されて且つ、低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎをオフ状態とするための論理「Ｌ」の電圧（オフ操作信号）が操作信号ｇｊｎとして生成される。一方、ＰＷＭ信号が論理「Ｌ」になる期間においては、オフ操作信号が上記操作信号ｇｊｐとして生成されて且つ、オン操作信号が上記操作信号ｇｊｎとして生成される。

図示されるように、指令電圧Ｖｊｒが三角波の値よりも小さくなる期間においてＰＷＭ信号が立ち下がって論理「Ｌ」となり、指令電圧Ｖｊｒが三角波の値以上になる期間においてＰＷＭ信号が立ち上がって論理「Ｈ」となる。そしてＰＷＭ信号の論理値に応じて操作信号ｇｊｐ，ｇｊｎが生成される。

次に、先の図２に戻り、過変調制御及び矩形波制御について説明する。

過変調制御及び矩形波制御は、指令電圧ｖｊｒのピーク値（例えば指令電圧Ｖｊｒの基本波成分の振幅）が電源電圧ＶＤＣの１／２を上回る場合に、指令電圧Ｖｊｒに対するモータジェネレータ１０への実際の印加電圧の不足分を補償するための操作信号ｇｊｋを生成するためのものである。

詳しくは、トルク推定部Ｂ５は、実電流ｉｄ，ｉｑを入力として推定トルクＴｅを算出する。ここで推定トルクＴｅは例えば、実電流ｉｄ，ｉｑと推定トルクＴｅとの関係を定めたマップや数式を用いて算出すればよい。

角速度算出部Ｂ６は、回転角度センサ１４の検出値に基づき電気角速度ωを算出する。

電圧振幅設定部Ｂ７は、要求トルクＴｒ及び算出された電気角速度ωに基づき、インバータＩＶの出力電圧ベクトルの振幅Ｖｎを設定する。ここで上記振幅Ｖｎは、上記ベクトルの各成分の２乗の和の平方根によって定義される。なお、インバータＩＶの出力電圧ベクトルの振幅Ｖｎは、例えば、要求トルクＴｒ及び電気角速度ωと関係付けられた上記振幅Ｖｎが規定されるマップを用いて設定すればよい。

位相設定部Ｂ８は、推定トルクＴｅを要求トルクＴｒにフィードバック制御するための操作量としての位相δを設定する。詳しくは、この位相δは、要求トルクＴｒと推定トルクＴｅとの偏差に基づく比例積分制御によって設定すればよい。

位相加算部Ｂ９は、上記位相δと電気角θとの加算値を算出する。これは、後述する過変調指令電圧設定部Ｂ１０及び正負対称信号生成部Ｂ１１において、指令電圧等を３相のものとして取り扱うためである。

過変調指令電圧設定部Ｂ１０は、上記位相δ及び電気角θの加算値と、インバータＩＶの出力電圧ベクトルの振幅Ｖｎとに基づき、モータジェネレータ１０の３相の指令電圧ｖｊｒを設定する。こうして設定される指令電圧ｖｊｒのピーク値は、正弦波ＰＷＭ指令電圧設定部Ｂ３によって設定される指令電圧ｖｊｒのピーク値よりも大きくなる。

上記過変調指令電圧設定部Ｂ１０によって設定された指令電圧Ｖｊｒは、第１セレクタＳＬ１を介して上記三角波比較信号生成部Ｂ４に入力される。そして三角波比較信号生成部Ｂ４では、入力された３相の指令電圧ｖｊｒと三角波との大小比較に基づき、操作信号ｇｊｋを生成する。ここで図３（Ｂ）を用いて、過変調制御による操作信号ｇｊｋの生成態様の一例を示す。詳しくは、図３（ｂ―１）及び図３（ｂ−２）は、先の図３（ａ―１）及び図３（ａ―２）に対応している。

図示されるように、指令電圧Ｖｊｒのピーク値が電源電圧ＶＤＣの１／２を上回る状況下、モータジェネレータ１０への実際の印加電圧の不足分を補償するように指令電圧Ｖｊｒ等が設定される。こうして設定された指令電圧Ｖｊｒによれば、指令電圧ｖｊｒが正となる場合、指令電圧Ｖｊｒが三角波の値を上回る期間が拡大され、指令電圧ｖｊｒが負となる場合には、指令電圧Ｖｊｒが三角波を下回る期間が拡大されることで、ＰＷＭ信号の論理値が継続して「Ｈ」又は「Ｌ」とされる期間が長くなる。これにより、操作信号ｇｊｋとしてオン操作信号が継続して出力される期間が長くなり、モータジェネレータ１０への実際の印加電圧の不足分を補償することが可能となる。

なお、過変調制御によっても上記印加電圧が不足する場合には、矩形波制御が行われる。詳しくは、矩形波制御は、電気角θの１周期に高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐ及び低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎを各１回オン状態とするような操作信号ｇｊｋを生成するものである。このような操作信号ｇｊｋは、先の図２の電圧振幅設定部Ｂ７によってインバータＩＶの出力電圧の振幅Ｖｎを過変調制御が行われる場合よりも増大させること等により、指令電圧Ｖｊｒを増大させることで生成することができる。

先の図２に戻り、正負対称信号生成部Ｂ１１は、指令電圧Vｊｒと三角波との大小比較によらず過変調制御及び矩形波制御を行うべく、電気角θと関連付けられたタイミングでスイッチング素子Ｓｊｋをオン状態又はオフ状態とするための操作信号ｇｊｋを生成する。本実施形態では、電気角θの１周期のうち、前半におけるＰＷＭ信号の論理値の推移と、後半におけるＰＷＭ信号の論理値の推移とが、電気角θの１周期（３６０°）の中央値（１８０°）及びＰＷＭ信号の基準となる値（「０」）に対して点対称となるように操作信号ｇｊｋを生成する。この生成手法は、過変調制御や矩形波制御を行う場合に、電気角θの１周期のうち前半及び後半のそれぞれにおいてモータジェネレータ１０に印加される平均電圧が等しくならないことに起因して、モータジェネレータ１０の生成トルクが適切なものにならない等の不都合を回避するためのものである。つまり、指令電圧Vｊｒと三角波との大小比較によって操作信号ｇｊｋを生成する場合、モータジェネレータ１０の電気角θの１周期と、三角波の規定数の周期とが同期しないこと等に起因して、電気角θの１周期のうち前半及び後半のそれぞれにおいてモータジェネレータ１０に印加される平均電圧を等しくすることが困難となり、上記不都合が発生するおそれがある。そしてこの不都合の影響は、正弦波ＰＷＭ制御が行われる場合と比較して、過変調制御や矩形波制御が行われる場合に大きくなり得る。このため、過変調制御又は矩形波制御を行う場合、電気角θと関連付けられたタイミングで上記態様にて操作信号ｇｊｋを生成することで、電気角θの１周期のうち前半及び後半のそれぞれにおいてモータジェネレータ１０に印加される平均電圧を極力等しくすることで、上記不都合の回避を図る。

なお、上記操作信号ｇｊｋは、電気角θ及び位相δの加算値と、インバータＩＶの出力電圧ベクトルの振幅Ｖｎとに基づき設定すればよい。具体的には、操作信号ｇｊｋと、電気角θ及び上記振幅Ｖｎ等とが関連付けられたマップを用いて設定すればよい。これは、予め数値計算等によって操作信号ｇｊｋの設定パターンを上記振幅Ｖｎ等と関連付けることが可能であることに鑑みたものである。

第２セレクタＳＬ２は、三角波比較信号生成部Ｂ４又は正負対称信号生成部Ｂ１１から出力される操作信号ｇｊｋをインターフェース２４に出力する。

ちなみに本実施形態では、変調率に応じて正弦波ＰＷＭ制御、過変調制御及び矩形波制御のうちいずれかが選択されて実行される。詳しくは例えば、変調率が１以下となる場合、正弦波ＰＷＭ制御が選択され、変調率が１よりも大きくなる場合、過変調制御が選択され、更に、変調率が１よりも大きい規定値となる場合には、矩形波制御が選択される。ここでこれら制御のうちいずれを選択するかは、具体的には、変調率に応じて第１セレクタＳＬ１及び第２セレクタＳＬ２を適宜操作することで実現すればよい。また、変調率は、指令電圧ｖｊｒのピーク値を電圧センサ２２によって検出される電源電圧ＶＤＣで除算した値として算出すればよい。

次に、本実施形態にかかるインターフェース２４からスイッチング素子Ｓｊｋまでの信号伝達経路の異常の有無を診断する手法について説明する。これは、各相のスイッチング素子Ｓｊｋをオフ状態とすることができなくなる異常（短絡異常）が生じているか否かを診断するためのものである。つまり、上記短絡異常が生じると、同相の高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐ及び低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎの双方がオン状態とされる事態が発生し、これらスイッチング素子に短絡電流が流れることによってスイッチング素子等の信頼性が低下するおそれがある。

図４に、上記信号伝達経路の異常診断処理を行うための構成について説明する。なお、図４では、異常診断処理を行うための各駆動回路ＤＵの構成が同様なものであるため、これら駆動回路ＤＵのうち１つについて示している。また、第２セレクタＳＬ２からインターフェース２４に出力される操作信号をｇｊｋＡとして表し、インターフェース２４から駆動回路ＤＵに出力される操作信号をｇｊｋＢとして表すこととする。

駆動回路ＤＵは、入力された操作信号ｇｊｋＢに基づき、スイッチング素子Sｊｋに駆動信号ｄｊｋを出力する。詳しくは、駆動回路ＤＵにオン操作信号が入力された場合、駆動回路ＤＵから駆動信号ｄｊｋとして論理「H」の電圧（オン駆動信号）が出力され、駆動回路ＤＵにオフ操作信号が入力された場合、駆動回路ＤＵから駆動信号ｄｊｋとして論理「L」の電圧（オフ駆動信号）が出力される。

ＭＧＥＣＵ１１には、スイッチング信号監視部Ｂ１２が設けられている。スイッチング信号監視部Ｂ１２は、第２セレクタＳＬ２から出力される操作信号ｇｊｋＡ、駆動回路ＤＵに入力される操作信号ｇｊｋＢ及び駆動回路ＤＵから出力される駆動信号ｄｊｋを入力として、インターフェース２４からスイッチング素子Ｓｊｋまでの信号伝達経路の異常の有無を診断する。本実施形態では、操作信号ｇｊｋＡがオン操作信号からオフ操作信号に切り替えられる（立ち下がる）場合における上記操作信号ｇｊｋＢの変化や駆動信号ｄｊｋの変化に基づき、上記信号伝達経路の異常の有無を診断する。詳しくは、上記操作信号ｇｊｋＡの立ち下がりに伴い、駆動信号ｄｊｋがオン駆動信号からオフ駆動信号に立ち下がると判断された場合、第２セレクタＳＬ２からスイッチング素子Ｓｊｋまでの信号伝達経路に異常が生じていない旨診断し、駆動信号ｄｊｋが立ち下がらないと判断された場合には、上記信号伝達経路に異常が生じている旨診断する。

なお、上記操作信号ｇｊｋＡの立ち下がりに伴い、上記操作信号ｇｊｋＢが立ち下がると判断された場合、第２セレクタＳＬ２から駆動回路ＤＵまでの信号伝達経路に異常が生じていない旨診断し、上記操作信号ｇｊｋＢが立ち下がらないと判断された場合、第２セレクタＳＬ２から駆動回路ＤＵまでの信号伝達経路に異常が生じている旨診断する。

ところで、過変調制御が行われる場合、正弦波ＰＷＭ制御が行われる場合と比較して、先の図３に示すようにオン操作信号及びオフ操作信号が継続して出力される期間が長くなり、スイッチング頻度が低下する傾向にある。この場合、第２セレクタＳＬ２から出力される操作信号ｇｊｋＡの立ち下がり頻度が低下することで、操作信号ｇｊｋＡの立ち下がりを入力とした異常診断処理の実行頻度が低下するおそれがある。特に矩形波制御が行われる場合には、スイッチング頻度の低下が顕著となることで、異常診断処理の実行頻度の低下が顕著となるおそれがある。

こうした問題を解決すべく、本実施形態では、強制変更部Ｂ１３を設け、過変調制御又は矩形波制御が行われる状況下、第２セレクタＳＬ２から出力される操作信号ｇｊｋＡとしてオン操作信号が出力される期間に、上記出力されるオン操作信号をオフ操作信号に強制的に変更する強制変更処理を行う。これにより、スイッチング回数が低下する過変調制御や矩形波制御が行われる場合であっても、スイッチング頻度の低下に起因する信号伝達経路の異常の有無についての診断頻度の低下の回避を図る。

ここで強制変更処理について詳述すると、オフ操作信号に強制的に変更する時間（パルス幅ΔＴ）は、スイッチング素子Ｓｊｋが実際にオフ状態とならないような時間（例えば１μｓｅｃ）に設定される。これにより、オン操作信号からオフ操作信号への強制的な変更によってスイッチング素子Ｓｊｋが実際にオフ状態とされることを回避することができ、スイッチング素子Ｓｊｋの操作状態が実際に切り替えられることに起因して、電力損失（スイッチング損失）が増大したり、モータジェネレータ１０の制御性が低下したりすることを回避することが可能となる。

更に本実施形態では、駆動回路ＤＵに信号伝達経路の異常の有無についての自己診断機能を持たせる。これは、ＭＧＥＣＵ１１による異常診断機能とは別に、信号伝達経路の異常診断機能を備えることで、異常診断の信頼性を向上させるためである。以下、駆動回路ＤＵの自己診断機能について説明する。

駆動回路ＤＵは、ウォッチドッグ監視部（以下、Ｗ／Ｄ監視部Ｂ１４）及びシャットダウン部（以下、ＳＤ部Ｂ１５）を備えて構成されている。詳しくは、Ｗ／Ｄ監視部Ｂ１４は、ウォッチドッグ信号が規定時間内に駆動回路ＤＵに入力されないと判断された場合、インターフェース２４からスイッチング素子Ｓｊｋまでの信号伝達経路に異常が生じている旨診断し、インターフェース２４を介してフェール信号ＦＬをＭＧＥＣＵ１１に出力する機能を有する。一方、規定時間内にウォッチドッグ信号が入力されたと判断された場合、上記信号伝達経路に異常が生じていない旨診断し、ウォッチドッグタイマの値を初期化する（「０」にする）。本実施形態では、ウォッチドッグ信号として、駆動回路ＤＵに入力される操作信号ｇｊｋＢ又は駆動信号ｄｊｋを用いる。詳しくは、操作信号ｇｊｋ又は駆動信号ｄｊｋの立ち下がりエッジをウォッチドッグ信号として用いる。なお、ウォッチドッグ信号が規定時間内に入力されたか否かは、時間経過とともにカウントアップされるウォッチドッグカウンタが規定値に到達したか否かで判断すればよい。

ＳＤ部Ｂ１５は、Ｗ／Ｄ監視部Ｂ１４から出力されるフェール信号ＦＬを入力として、全てのスイッチング素子Ｓｊｋを強制的にオフ状態とさせるシャットダウン機能を有する。詳しくは、フェール信号ＦＬが出力されることで、フェール信号ＦＬが出力された駆動回路ＤＵ以外の駆動回路ＤＵ（他の駆動回路ＤＵ）に対応するＳＤ部Ｂ１５によって、他の駆動回路ＤＵに対応するスイッチング素子Ｓｊｋがオフ状態とされる。

なお、ＭＧＥＣＵ１１にフェール信号ＦＬが入力されると、ＭＧＥＣＵ１１からＨＶＥＣＵ２８に異常が生じた旨が通知される。これにより、ＨＶＥＣＵ２８は、例えば、モータジェネレータ１０の制御に関する演算の中止指令をＭＧＥＣＵ１１に出力したり、図示しない内燃機関を利用した退避走行を行わせたり、ＭＩＬを点灯させたりする等の処理を行わせる。

次に、図５及び図６に、本実施形態にかかる信号伝達経路の異常診断処理の一例を示す。

まず、図５に、三角波比較による矩形波制御が行われる場合におけるＭＧＥＣＵ１１の行う上記異常診断処理の一例を示す。詳しくは、図５（ａ）に、モータジェネレータ１０の所定の相への印加電圧Ｖの推移を示し、図５（ｂ）に、キャリア（三角波）の推移を示し、図５（ｃ）に、所定の相の上側アームに対応する操作信号ｇｊｐＡの推移を示し、図５（ｄ）に、上記上側アームに対応する操作信号ｇｊｐＢ（又は駆動信号ｄｊｐ）の推移を示す。また、図５（ｅ）に、上記所定の相の下側アームに対応する操作信号ｇｊｎＡの推移を示し、図５（ｆ）に、上記下側アームに対応する操作信号ｇｊｎＢ（又は駆動信号ｄｊｎ）の推移を示す。

図示されるように、上側アームについて、矩形波制御に従った操作信号ｇｊｐＡとしてオン操作信号が出力される時刻ｔ１〜ｔ２までの期間において、三角波の周期ＴＡ毎のタイミング（図中、三角波の値が最大となるタイミングを例示）でオン操作信号をオフ操作信号に強制的に変更している。また、下側アームについても、矩形波制御に従った操作信号ｇｊｎＡとしてオン操作信号が出力される時刻ｔ２〜ｔ３までの期間において、三角波の周期ＴＡ毎のタイミングでオフ操作信号に強制的に変更している。ここで時刻ｔ１〜ｔ２において、操作信号ｇｊｐＡの立ち下がりに応じて操作信号ｇｊｐＢ（又は駆動信号ｄｊｐ）が立ち下がるため、操作信号ｇｊｐＡの立ち下がりタイミング毎に行われる異常診断処理によって信号伝達経路に異常が生じている旨診断されない。なお、時刻ｔ２〜ｔ３においても、操作信号ｇｊｎＡの立ち下がりに応じて操作信号ｇｊｎＢ（又は駆動信号ｄｊｎ）が立ち下がるため、操作信号ｇｊｎＡの立ち下がりタイミング毎に行われる異常診断処理によって信号伝達経路に異常が生じている旨診断されない。

しかしながら、その後時刻ｔ４において、操作信号ｇｊｐＡがオン操作信号からオフ操作信号に強制的に変更されたにもかかわらず、操作信号ｇｊｐＢ（駆動信号ｄｊｐ）が立ち下がらないと判断されるため、信号伝達経路に異常が生じている旨診断される。

次に、図６に、三角波比較による矩形波制御が行われる場合における駆動回路ＤＵの行う上記異常診断処理の一例を示す。詳しくは、図６（ａ）に、操作信号ｇｊｋＡの推移を示し、図６（ｂ）に、操作信号ｇｊｋＢ（又は駆動信号ｄｊｋ）の推移を示し、図６（ｃ）に、ウォッチドッグカウンタの推移を示し、図６（ｄ）に、Ｗ／Ｄ監視部Ｂ１４から出力されるフェール信号ＦＬの推移を示す。なお、図中、ウォッチドッグ信号として、上述した操作信号ｇｊｋ（駆動信号ｄｊｋ）の立ち下がりエッジに加えて、矩形波制御に従った操作信号ｇｊｋ等の立ち上がりエッジが用いられている。

図示されるように、矩形波制御に従ってオン操作信号が出力される期間である時刻ｔ１〜ｔ２において、操作信号ｇｊｋＡが強制的にオフ操作信号に変更される毎に、操作信号ｇｊｋＢの立ち下がりによってウォッチドッグカウンタが初期化され、その後時刻ｔ３において矩形波制御に従った立ち上がりエッジによってもウォッチドッグカウンタが初期化される。

しかしながら、時刻ｔ３以降において、操作信号ｇｊｋＡが強制的にオフ操作信号に変更されるものの、操作信号ｇｊｋＢ（駆動信号ｄｊｋ）が立ち下がらないため、ウォッチドッグカウンタが初期化されない。このため、その後時刻ｔ４においてウォッチドッグカウンタが規定値Ｎαに到達することで、信号伝達経路に異常が生じている旨診断され、フェール信号ＦＬが出力される。なお、上記規定値Ｎαは、電気角θの１周期に相当する時間に応じて可変設定すればよい。具体的には、上記１周期に相当する時間が長いほど、上記規定値Ｎαを大きい値として設定すればよい。

このように、本実施形態では、強制変更処理を行ったり、駆動回路ＤＵに信号伝達経路の自己診断機能を持たせたりすることで、信号伝達経路の異常診断処理の実行頻度の低下を回避したり、信号伝達経路の異常診断の信頼性を向上させたりすることができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）過変調制御又は矩形波制御が行われる場合であって且つインターフェース２４から駆動回路ＤＵにオン操作信号が出力される期間にオン操作信号をオフ操作信号に強制的に変更する強制変更処理を行った。そして、オン操作信号からオフ操作信号に立ち下がる場合において駆動信号ｄｊｋの立ち下がりがあるか否かに基づき、第２セレクタＳＬ２からスイッチング素子Ｓｊｋまでの信号伝達経路の異常の有無を診断した。これにより、矩形波制御等に従ったスイッチング回数に見合った信号伝達経路の異常診断頻度と比較して、異常診断頻度を増大させることができ、ひいては信号伝達経路の異常の有無についての診断頻度が低下したり、異常が生じているか否かの把握時期が遅延したりすることを適切に回避することができる。更に、オン操作信号からオフ操作信号へと強制的に変更されたタイミングで信号伝達経路の異常の有無を診断できるため、例えば異常診断処理周期がスイッチング周期（三角波の周期）よりも長い周期に設定される場合と比較して、迅速に異常の有無を診断することもできる。

（２）三角波の周期毎のタイミングでオン操作信号からオフ操作信号に強制的に変更した。これにより、オフ操作信号に強制的に変更するタイミングを簡易に設定することができる。

（３）駆動回路ＤＵに信号伝達経路の自己診断機能を持たせた。これにより、信号伝達経路の異常診断を二重に行うことができ、ひいては異常診断の信頼性を向上させることができる。

（４）駆動回路ＤＵの自己診断機能によって信号伝達経路に異常が生じている旨診断された場合、スイッチング素子Ｓｊｋを強制的にオフ状態とさせるシャットダウン機能及び異常が生じている旨をＭＧＥＣＵ１１に通知する通知機能を駆動回路ＤＵに持たせた。これにより、上記信号伝達経路に異常が生じた状態でパワーコントロールユニットが継続して使用される事態を極力回避することができる。

（５）強制変更処理によって強制的に変更されたオフ操作信号のパルス幅ΔＴを、スイッチング素子Ｓｊｋが実際にオフ状態とならないような時間とした。これにより、診断のためにスイッチング素子Ｓｊｋが実際にオフ状態とされることを回避することができ、ひいてはスイッチング損失の増大及びモータジェネレータ１０の制御性の低下を回避することができる。

（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・過変調制御又は矩形波制御が行われる状況下、オン操作信号が出力される期間に、出力されるオン操作信号をオフ操作信号に強制的に変更する手法としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、三角波の周期によらず、オフ操作信号の出力期間における任意のタイミングで強制的に変更してもよい。また例えば、正負対称信号生成部Ｂ１１によって操作信号ｇｊｋが生成されて駆動回路ＤＵへと出力される場合、オン操作信号が出力される期間に、電気角θと関連付けたタイミングでオフ操作信号に強制的に変更してもよい。

・オフ操作信号に強制的に変更するパルス幅ΔＴ等の設定手法としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、第２セレクタＳＬ２から出力される操作信号ｇｊｋＡと、インターフェース２４から出力される操作信号ｇｊｋＢとを用いたＭＧＥＣＵ１１による異常診断を行う場合、上記パルス幅ΔＴを駆動回路ＤＵが反応しない程度の時間として設定してもよい。また例えば、上記パルス幅ΔＴを、スイッチング素子Ｓｊｋを実際にオフ状態とするような時間として設定してもよい。ただしこの場合、オフ操作信号への強制的な変更がモータジェネレータ１０の制御性に及ぼす影響を極力小さくすることのできるタイミングやパルス幅ΔＴでオフ操作信号に変更することが望ましい。具体的には例えば、正負対称信号生成部Ｂ１１によって操作信号ｇｊｋが生成されて駆動回路ＤＵへと出力される状況下、電気角θと関連付けたタイミングでオフ操作信号に強制的に変更する場合、電気角θの１周期のうち前半及び後半のそれぞれにおいてモータジェネレータ１０に印加される平均電圧が等しくならないことでモータジェネレータ１０の各相を流れる電流に歪が生じる事態を回避すべく、予め数値計算等によって上記タイミングやパルス幅ΔＴを設定すればよい。

・信号伝達経路の異常診断手法としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、第２セレクタＳＬ２から出力される操作信号ｇｊｋＡの電気角θの１周期当たりの立ち下がりエッジの数を算出し、算出された立ち下がりエッジの数と、インターフェース２４から駆動回路ＤＵに出力される操作信号ｇｊｋＢ又は駆動信号ｄｊｋの電気角θの１周期当たりの立ち下がりエッジの数の検出値とに基づき、信号伝達経路の異常の有無を診断してもよい。具体的には、スイッチング信号監視部Ｂ１２によって、算出された立ち下がりエッジの数と駆動信号ｄｊｋ等の立ち下がりエッジの数の検出値との差が０（又は所定以下）であると判断された場合、異常が生じていない旨診断し、否定判断された場合には異常が生じている旨診断すればよい。ここで異常診断処理の入力となる操作信号ｇｊｋＡの立ち下がりエッジの数は、例えば三角波比較による矩形波制御が行われる場合、電気角θの１周期に相当する時間と、三角波の周期とに基づき算出すればよい。なお、操作信号ｇｊｋＡについて、立ち下がりエッジの数に限らず、立ち上がりエッジの数や、立ち下がり及び立ち上がりの双方のエッジの数であってもよい。

・上記実施形態では、ＭＧＥＣＵ１１（スイッチング信号監視部Ｂ１２）及び駆動回路ＤＵ（Ｗ／Ｄ監視部Ｂ１４）の双方で信号伝達経路の異常診断処理を行ったがこれに限らない。例えば、ＭＧＥＣＵ１１及び駆動回路ＤＵのうちいずれかによって異常診断処理を行ってもよい。ここでＭＧＥＣＵ１１のみによって異常診断処理を行う場合、信号伝達経路に異常が生じた旨診断されたとき、ＭＧＥＣＵ１１側の処理によってシャットダウン等を行えばよい。また、駆動回路ＤＵのみによって異常診断処理を行う場合、ＭＧＥＣＵ１１の異常診断処理のための演算負荷を低減させることができる。

・スイッチング素子Ｓｊｋの操作信号ｇｊｋの生成手法としては上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、正負対称信号生成部Ｂ１１を除いてもよい。また例えば、三角波比較信号生成部Ｂ４では正弦波ＰＷＭ制御用の操作信号のみを生成し、過変調制御及び矩形波制御用の操作信号を正負対称信号生成部Ｂ１１によって生成してもよい。

・上記実施形態では、第２セレクタＳＬ２に操作信号ｇｊｋが入力された後、オン操作信号をオフ操作信号に強制的に変更したがこれに限らない。例えば、先の図２の三角波比較信号生成部Ｂ４や正負対称信号生成部Ｂ１１においてオフ操作信号に強制的に変更してもよい。

・本願発明にかかる制御装置が適用される車両としては、ハイブリッド車両に限らず、例えば電気自動車であってもよい。

１０…モータジェネレータ、１１…ＭＧＥＣＵ、１２…高電圧バッテリ、１４…回転角度センサ、ＤＵ…駆動回路、ＩＶ…インバータ、ＣＶ…昇圧コンバータ。

Claims (11)

1. 回転機を直流電源の正極側に接続する高電位側スイッチング素子及び該回転機を前記直流電源の負極側に接続する低電位側スイッチング素子の直列接続体と、前記スイッチング素子の操作信号を生成する処理を行う制御手段と、前記生成された操作信号を入力として前記スイッチング素子をオン状態又はオフ状態とするための駆動信号を出力する駆動回路とを備えて構成される電力変換装置において、
   前記制御手段は、前記回転機への指令電圧のピーク値が前記直流電源の電圧の１／２を上回る場合に、前記指令電圧に対する前記回転機への実際の印加電圧の不足分を補償するための前記操作信号を生成する過変調処理を行うものであり、
   前記制御手段によって前記過変調処理が行われることで該制御手段から前記駆動回路にオン操作信号が出力される期間に、該出力されるオン操作信号を一時的にオフ操作信号に強制的に変更する強制変更手段を備えることを特徴とする電力変換装置。
2. 前記オン操作信号から前記オフ操作信号に切り替えられた場合における前記駆動回路に入力される前記操作信号の変化又は該駆動回路から出力される駆動信号の変化に基づき、前記制御手段から前記スイッチング素子までの信号伝達経路の異常の有無を診断する診断手段を備えることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
3. 前記制御手段は、前記過変調処理として、前記指令電圧と三角波との大小比較に基づき前記操作信号を生成する処理を行うものであり、
   前記強制変更手段は、前記出力されるオン操作信号を、前記三角波の周期毎のタイミングで前記オフ操作信号に強制的に変更することを特徴とする請求項１又は２記載の電力変換装置。
4. 前記制御手段は、前記過変調処理として、前記回転機の電気角と関連付けられたタイミングで前記スイッチング素子をオン状態又はオフ状態とするための前記操作信号を生成する処理を行うものであり、
   前記強制変更手段は、前記出力されるオン操作信号を、前記電気角と関連付けられたタイミングで前記オフ操作信号に強制的に変更することを特徴とする請求項１又は２記載の電力変換装置。
5. 前記制御手段及び前記強制変更手段は、前記駆動回路に対して前記操作信号を出力する制御装置に備えられ、
   前記オン操作信号から前記オフ操作信号に切り替えられた場合における前記駆動回路に入力される前記操作信号の変化又は該駆動回路から出力される駆動信号の変化に基づき、前記制御手段から前記スイッチング素子までの信号伝達経路の異常の有無を診断する診断手段を更に備え、
   該診断手段は、前記制御装置及び前記駆動回路のそれぞれに備えられる複数の手段であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
6. 前記駆動回路は、該駆動回路の備える前記診断手段によって前記信号伝達経路に異常が生じている旨診断された場合、前記スイッチング素子を強制的にオフ状態とさせるシャットダウン機能及び前記異常が生じている旨を外部に通知する通知機能のうち少なくとも１つを有することを特徴とする請求項５記載の電力変換装置。
7. 前記強制変更手段は、前記オフ操作信号に前記強制的に変更する時間を、前記スイッチング素子が実際にオフ状態とならないような時間とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
8. 前記強制変更手段は、前記オフ操作信号に前記強制的に変更する時間を、前記駆動回路が反応しない時間とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
9. 前記制御手段は、前記過変調処理として、前記回転機の電気角と関連付けられて、かつ基準となる値に対する論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」からなるＰＷＭ信号の論理値に応じて、前記スイッチング素子をオン状態又はオフ状態とするための前記操作信号を生成する処理を行うものであり、
   前記制御手段は、さらに、前記電気角の１周期のうち、前半における前記ＰＷＭ信号の論理値の推移と、後半における前記ＰＷＭ信号の論理値の推移とが、前記電気角の１周期の中央値かつ前記基準となる値から定まる点に対して点対称となるように前記操作信号を生成する処理を行うものであり、
   前記強制変更手段は、前記出力されるオン操作信号を、前記電気角と関連付けられたタイミングで前記オフ操作信号に強制的に変更するものであり、
   前記強制変更手段は、さらに、前記オフ操作信号に前記強制的に変更する時間を、前記電気角の１周期のうち前半及び後半のそれぞれにおいて前記回転機に印加される平均電圧が等しくならないことを回避できる時間とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
10. 前記制御手段は、前記過変調処理として、前記回転機の電気角の一周期に前記高電位側スイッチング素子及び前記低電位側スイッチング素子を各１回オン状態とするような前記操作信号を生成する矩形波処理を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の電力変換装置。
11. 前記オン操作信号から前記オフ操作信号に切り替えられた場合における前記駆動回路に入力される前記操作信号の変化又は該駆動回路から出力される駆動信号の変化に基づき、前記制御手段から前記スイッチング素子までの信号伝達経路の異常の有無を診断する診断手段を更に備え、
    該診断手段は、前記オン操作信号から前記オフ操作信号に切り替えられるタイミングにおいて前記異常の有無を診断することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電力変換装置。

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