JP6428547B2

JP6428547B2 - 温度検出装置

Info

Publication number: JP6428547B2
Application number: JP2015188753A
Authority: JP
Inventors: 徳紘工藤; 貴雅友信
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2035-09-25
Also published as: JP2017062211A

Description

本発明は、スイッチ素子の温度を検出する温度検出装置に関するものである。

特許文献１に示されるように、冷却ユニットに接合されたパワーモジュールが知られている。このパワーモジュールはＩＧＢＴを有する。特許文献１では、ＩＧＢＴの通電前後の温度差に基づいてパワーモジュールと冷却ユニットとの密着状態の良否判断を行っている。

特開２００５−１３０５６８号公報

上記したように特許文献１では、ＩＧＢＴの温度を検出している。そのためには温度センサが必要となる。また温度センサの検出信号（検出電圧）に基づいて温度を検出するための処理を行う回路も必要となる。しかしながらこの回路に異常が生じると、温度を検出することが適わなくなる。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、温度センサの検出電圧に基づいて、温度を検出するための処理を行う回路の異常を検出可能な温度検出装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するための開示された発明の１つは、スイッチ素子（４０１）の温度を電圧で検出する温度センサ（１０）と、
温度センサの検出電圧に応じた検出パルス幅を有する検出信号を生成する検出信号生成部（２１，２２）と、
基準となる基準パルス幅を有する基準信号を生成する基準信号生成部（２３）と、
検出パルス幅と基準パルス幅とに基づいて、スイッチ素子の温度を算出する算出部（３０）と、を有し、
算出部は、スイッチ素子が非駆動状態の場合において、検出パルス幅と基準パルス幅とに基づいてスイッチ素子の温度を複数算出し、複数算出したスイッチ素子の温度のうちの最高温度と最低温度の差分値と、記憶している第１閾値とを比較することで基準信号生成部に故障が生じているか否かを判定する故障判定処理を行う。

スイッチ素子（４０１）が非駆動状態の場合、スイッチ素子（４０１）の温度は一定である。若しくは、スイッチ素子（４０１）が駆動状態から非駆動状態に切り換わった場合、スイッチ素子（４０１）の温度は放熱のために低下している。したがってこの際の検出パルス幅は、一定、若しくは、放熱のためにわずかながら変化している。また基準信号生成部（２３）が正常で、基準信号も正常な場合、基準パルス幅は一定である。したがって算出部（３０）にて検出されるスイッチ素子（４０１）の温度は一定、若しくは、放熱のためにわずかに異なる。そのため故障判定処理にて検出されるスイッチ素子（４０１）の最高温度と最低温度の差分値は、ゼロ、若しくは、わずかとなる。

しかしながら基準信号生成部（２３）が異常で、基準信号も異常な場合、基準パルス幅は不定となる。そのため算出部（３０）にて検出されるスイッチ素子（４０１）の温度も不定となる。この結果、スイッチ素子（４０１）の最高温度と最低温度の差分値が大きくなる。以上に示したように、基準信号生成部（２３）に異常が生じると、差分値が大きくなる。そのため検出電圧に基づく差分値が第１閾値よりも高いか否かに応じて、基準信号生成部（２３）に異常が生じているか否かを判定することができる。

なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。

ハイブリッド車両の低電圧システムと高電圧システム、および、内燃機関の概略構成を示すブロック図である。インバータ駆動時におけるドライブＩＣの出力を説明するためのタイミングチャートである。デューティ比と検出温度の関係を示すグラフ図である。インバータ非駆動時におけるドライブＩＣの出力を説明するためのタイミングチャートである。取得周期を説明するためのタイミングチャートである。正常時、ヘッダパルス生成部の異常時、および、接続不良時における検出温度の時間変化を説明するためのタイミングチャートである。ヘッダパルス生成部の異常時における検出温度の時間変化を説明するためのタイミングチャートである。異常判定処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の温度検出装置を、ハイブリッド車両に搭載されたモータジェネレータを制御する電子制御装置に適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図８に基づいて本実施形態に係る電子制御装置を説明する。なお図２では順方向電圧の変化を明りょうとするために、時間的に順方向電圧が大きく変動するように示している。そして図６および図７それぞれは、ヘッダパルス生成部の異常時を示している。

図１に示すようにハイブリッド車両は、電子制御装置１００、内燃機関２００、モータジェネレータ３００、インバータ４００、冷却器５００、および、絶縁回路６００を有する。ハイブリッド車両は、図示しないがハイブリッドＥＣＵやエンジンＥＣＵなども有する。上記の電子制御装置１００、インバータ４００、冷却器５００、および、絶縁回路６００によって電力変換装置が構成されている。この電力変換装置の低電圧側と高電圧側とが、絶縁回路６００を介して電気的に接続されている。絶縁回路６００はフォトカプラなどである。

内燃機関２００とモータジェネレータ３００（以下、ＭＧ３００と示す）とは出力軸２１０を介して機械的に連結されている。そしてＭＧ３００の３相ステータコイルはインバータ４００と電気的に接続されている。冷却器５００はインバータ４００に取り付けられている。

冷却器５００には例えばウォータポンプから冷却水が供給される。冷却器５００の内部で冷却水を循環させることで、インバータ４００を冷却する。また冷却器５００は、内燃機関２００とＭＧ３００それぞれの冷却経路に接続されている。したがってインバータ４００、ＭＧ３００、および、内燃機関２００それぞれは同一の冷却水で冷却される。

温度センサ１０はインバータ４００に設けられている。そして温度センサ１０の出力端子ははんだなどの導電部材１１を介してドライブＩＣ２０の入力端子と電気的に接続されている。したがって温度センサ１０の出力は導電部材１１を介してドライブＩＣ２０に入力される。ドライブＩＣ２０の出力端子は絶縁回路６００に接続されている。したがってドライブＩＣ２０の出力は、絶縁回路６００を介して制御部３０に入力される。また制御部３０の出力端子も絶縁回路６００に接続されている。制御部３０の出力は、絶縁回路６００を介してインバータ４００に入力される。なお図示しないが、ドライブＩＣ２０がドライバ回路を有する場合、制御部３０の出力は、絶縁回路６００を介してこのドライバ回路に入力される。このドライバ回路からインバータ４００へと、制御部３０の出力に基づく制御信号が入力される。

次に、電子制御装置１００の構成要素である温度センサ１０、ドライブＩＣ２０、および、制御部３０それぞれを個別に説明する。

温度センサ１０は、インバータ４００の温度を電圧で検出する。インバータ４００はスイッチ素子４０１を複数有する。詳しくは図示しないがインバータ４００の一構成例としては、電源からグランドに向かって２つのスイッチ素子４０１が直列接続されたスイッチ群を３つ有する。これらスイッチ群を構成する２つのスイッチ素子４０１の中点が、ＭＧ３００の対応する３相ステータコイルと電気的に接続されている。温度センサ１０は、これら３つのスイッチ群の少なくとも１つに設けられている。

温度センサ１０は複数のダイオードが直列接続されて成る。ダイオードの順方向電圧Ｖｆは、温度が上昇すると、低下する性質を有する。この順方向電圧が、ドライブＩＣ２０に入力される。順方向電圧が検出電圧に相当する。

ドライブＩＣ２０は、１つの半導体チップに電子素子が集積されてなるＩＣチップである。ドライブＩＣ２０は、コンパレータ２１、キャリア信号生成部２２、ヘッダパルス生成部２３、スイッチ２４、および、シーケンサ２５を有する。これらが１つの共通のＩＣチップに集積されている。

図１に示すようにコンパレータ２１の非反転入力端子が、導電部材１１を介して温度センサ１０と電気的に接続される。そしてコンパレータ２１の反転入力端子が、キャリア信号生成部２２と電気的に接続されている。コンパレータ２１の出力端子はスイッチ２４と電気的に接続されている。またヘッダパルス生成部２３の出力端子もスイッチ２４に電気的に接続されている。キャリア信号生成部２２の出力端子は、コンパレータ２１の反転入力端子だけではなく、シーケンサ２５にも電気的に接続されている。そしてシーケンサ２５の２つの出力端子は、ヘッダパルス生成部２３とスイッチ２４それぞれと電気的に接続されている。

コンパレータ２１は、非反転入力端子と反転入力端子それぞれに入力される信号の差に応じて、Ｈｉ信号、若しくは、Ｌｏ信号を出力する。コンパレータ２１の非反転入力端子には順方向電圧が入力される。インバータ４００が駆動している場合、インバータ４００を構成するスイッチ素子４０１は発熱あるいは放熱する。そのため図２に一点鎖線で示すように温度センサ１０から出力される順方向電圧が経時的に変化する。キャリア信号生成部２２は周期一定のキャリア信号を出力する。このキャリア信号は図２に示すように三角波である。コンパレータ２１の反転入力端子にこのキャリア信号が入力される。コンパレータ２１とキャリア信号生成部２２とが、検出信号生成部に相当する。

順方向電圧がキャリア信号よりも大きい場合、コンパレータ２１からＨｉ信号が出力される。これとは反対に順方向電圧がキャリア信号よりも小さい場合、コンパレータ２１からＬｏ信号が出力される。したがって図２に示すようにコンパレータ２１からは、パルス周期がキャリア信号の周波数（キャリア周波数）と同一で、パルス幅が順方向電圧の電圧レベルに応じて決定されたデジタルの検出信号が出力される。検出信号のパルス幅が、検出パルス幅に相当する。

上記したように順方向電圧は温度が上昇すると低下する性質を有する。したがって検出信号のパルス幅が狭ければ狭いほどに温度が高いことを示す。これとは逆に検出信号のパルス幅が広ければ広いほどに温度が低いことを示す。

ヘッダパルス生成部２３は、パルス幅が一定のヘッダパルスを生成する。このヘッダパルスのパルス幅は、キャリア周波数の１周期と同一である。したがって上記の検出信号のパルス幅をヘッダパルスのパルス幅とで除算し、それに１００を乗算した値は、検出信号のデューティ比となる。ヘッダパルス生成部２３はシーケンサ２５から後述の同期信号が入力されると、ヘッダパルスを出力する。ヘッダパルス生成部２３が基準信号生成部に相当する。ヘッダパルスが基準信号に相当する。そしてヘッダパルスのパルス幅が基準パルス幅に相当する。

スイッチ２４は、コンパレータ２１とヘッダパルス生成部２３それぞれの出力端子とドライブＩＣ２０の出力端子との電気的な接続を切り換える機能を果たす。このスイッチ２４の切り換えは、後述するようにシーケンサ２５によって行われる。スイッチ２４を介してヘッダパルス生成部２３の出力端子がドライブＩＣ２０の出力端子に接続された場合、ヘッダパルスが絶縁回路６００に出力される。これとは異なり、スイッチ２４を介してコンパレータ２１の出力端子がドライブＩＣ２０の出力端子に接続された場合、検出信号が絶縁回路６００に出力される。

シーケンサ２５は、スイッチ２４の切り換えるための切り換え信号と、ヘッダパルス生成部２３との同期をとるための同期信号を出力する。シーケンサ２５にはキャリア信号が入力される。シーケンサ２５はキャリア信号に連続して含まれる三角形の１パルスを順次カウントする。シーケンサ２５はそのカウント数に基づいて、ヘッダパルス生成部２３への同期信号と、スイッチ２４への切り換え信号それぞれの出力タイミングを決定している。

シーケンサ２５はカウント数が図２に示す出力周期相当の値に達するとキャンセルし、またゼロからカウントし始めることを繰り返す。シーケンサ２５はカウント数をカウントし始めるタイミングにおいて、ヘッダパルス生成部２３の出力端子とドライブＩＣ２０の出力端子とを接続する第１切り換え信号をスイッチ２４に出力する。またシーケンサ２５は上記の同期信号をヘッダパルス生成部２３に出力する。これにより、ヘッダパルス生成部２３からヘッダパルスが出力される。このヘッダパルスがスイッチ２４とドライブＩＣ２０の出力端子とを介して絶縁回路６００に出力される。またシーケンサ２５はカウント数が所定値に達すると、コンパレータ２１の出力端子とドライブＩＣ２０の出力端子とを接続する第２切り換え信号をスイッチ２４に出力する。これにより、上記の検出信号がスイッチ２４とドライブＩＣ２０の出力端子とを介して絶縁回路６００に出力される。なお図２では、出力周期毎に１つのヘッダパルスＡ、ｎ個のパルスＢ１〜Ｂｎを含む検出信号がドライブＩＣ２０から出力される例を示している。ｎは２以上の自然数である。

制御部３０は、ドライブＩＣ２０の出力に基づいてインバータ４００の温度を検出し、インバータ４００の駆動を制御する。制御部３０は上記のハイブリッドＥＣＵやエンジンＥＣＵなどの上位ＥＣＵと図示しないバス配線を介して通信可能となっている。制御部３０には上位ＥＣＵからＭＧ３００の目標とする回転数（目標回転数）や目標とする回転トルク（目標回転トルク）などが入力される。制御部３０はＭＧ３００の回転数が目標回転数に近づくように、インバータ４００を制御する。また制御部３０はＭＧ３００の回転トルクが目標トルクに近づくように、インバータ４００を制御する。制御部３０は、インバータ４００の温度が後述の制限温度よりも高くなると、目標回転数や目標回転トルクとインバータ４００の温度とに基づいてインバータ４００を制御する。

制御部３０はインバータ４００のスイッチ素子４０１をＰＷＭ制御している。インバータ４００の温度が正常動作範囲の場合、制御部３０はインバータ４００の温度に応じずに、目標回転数や目標回転トルクに基づいてＰＷＭ制御のパルス幅を決定する。しかしながらインバータ４００の温度が正常動作範囲の上限である制限温度よりも高い場合、制御部３０はＰＷＭ制御のパルス幅を、先ず目標回転数や目標回転トルクによって決定する。その後に制御部３０はＰＷＭ制御のパルス幅を、インバータ４００の温度に応じて縮める。制御部３０は、温度が高温になればなるほどにＰＷＭ制御のパルス幅を縮める。これによりインバータ４００の過剰な発熱を抑制する。なお、上記のインバータ４００の制御はあくまで一例であり、これに限定されない。

制御部３０には、ドライブＩＣ２０からヘッダパルスと検出信号とが入力される。制御部３０は、先ずヘッダパルスを取得し、その後に検出信号に含まれる１パルスのパルス幅を取得する。その後に制御部３０は取得した検出信号のパルス幅をヘッダパルスのパルス幅で除算して除算値を算出する。そして制御部３０は除算値に１００を乗算してデューティ比を算出する。制御部３０が算出部に相当する。

制御部３０は図３に示すデューティ比と検出温度との相関関係を記憶している。上記したように検出信号のパルス幅は温度が高ければ高いほどに狭くなる。そのため図３に示すようにデューティ比が０％の場合、温度センサ１０によって検出することの可能な最高温度（検出可能最高温度）となる。これとは逆にデューティ比が１００％の場合、温度センサ１０によって検出することの可能な最低温度（検出可能最低温度）となる。なお制御部３０は上記の正常動作範囲の上限値に相当する制限温度、および、制限温度に対応するデューティ比ＤＬを記憶している。制限温度が第２閾値に相当する。

次に、制御部３０による異常判定処理を説明する。制御部３０は、インバータ４００が非駆動状態である時に、異常判定処理を行う。本実施形態の制御部３０は、さらに他の条件が成立した時に、異常判定処理を行う。すなわち制御部３０は、内燃機関２００の回転数（エンジン回転数）が第１所定値よりも低く、ＭＧ３００の回転数が第２所定値よりも低く、車速が第３所定値よりも遅い場合に故障判定処理を行う。上記の第１所定値は、例えば内燃機関２００のアイドリング時の回転数に相当する。そして第２所定値は、上記の第１所定値と同程度の値である。車速は、例えばゼロである。なお、第１所定値と第２所定値それぞれはゼロに設定することもできる。

上記の条件が成立している場合、インバータ４００の温度は一定となっている。若しくは、インバータ４００が駆動状態から非駆動状態へと移行した直後の場合、放熱のためにインバータ４００の温度はわずかながら低下している。この場合、図４に示すように順方向電圧はほぼ一定となる。そのために検出信号のパルス幅は一定となる。異常判定処理において制御部３０は、図５に示す取得周期経過毎に１つのヘッダパルスＡと検出信号の１つのパルス幅Ｂとを検出する。これによって制御部３０は上記のデューティ比を算出し、それに対応する温度を算出する。また異常判定処理において制御部３０は、温度の算出を図６に示す判定時間が経過するまでに複数回行う。そして制御部３０は複数検出した温度の中から、最も温度の高い最高温度と、最も温度の低い最低温度とを検出する。

温度センサ１０とドライブＩＣ２０との電気的な接続、および、ドライブＩＣ２０のヘッダパルス生成部２３それぞれに異常が無い場合、最高温度と最低温度とはほぼ同一となることが期待される。この場合、図６に実線で示すように検出温度は、冷却水温度程度となり、その変化が一定となる。このように判定時間中に検出した検出温度が冷却水温度程度で一定の場合、制御部３０は温度センサ１０とドライブＩＣ２０との接続が正常であり、ヘッダパルス生成部２３も正常であると判定する。

しかしながら、例えば温度センサ１０とドライブＩＣ２０とに電気的な接続不良が生じた場合、検出信号が制御部３０に入力されなくなる。制御部３０はヘッダパルスを検出した後、検出信号に含まれる１つのパルス幅を検出するが、そのパルス幅がゼロとなる。そのため制御部３０が算出するデューティ比が０％になる。したがってこのような接続不良が生じている場合、図６に一点鎖線で示すように検出温度は、検出可能最高温度に固定される。上記したように異常判定処理において制御部３０は最高温度と最低温度とを検出する。この場合、最高温度が検出可能最高温度と等しくなる。したがってインバータ４００が非駆動状態であるにもかかわらず、最高温度が制限温度よりも高くなる。この場合に制御部３０は、接続不良が生じていると判定する。

またドライブＩＣ２０のヘッダパルス生成部２３に異常が生じた場合、ヘッダパルスのパルス幅が変化する虞がある。このようにヘッダパルスのパルス幅が変動するのは、ドライブＩＣ２０を構成するＩＣチップの配線層内部に含まれるボイドが膨張収縮し、接続不良が局所的に起こるためである。このような不具合が生じることは本発明者が実験によって確認している。この局所的な接続不良のため、制御部３０にて算出されるデューティ比がランダムに変化する。したがってこの場合、図６および図７に二点鎖線で示すように検出温度は、乱高下する。そのため図７に実線で示すように実際の温度が一定であるにもかかわらず、時間ｔ１から時間ｔ２までの判定時間中に検出した検出温度の最高温度と最低温度の差分値が大きくなる。制御部３０は、このような異常を判定するための判定温度を記憶している。この判定温度は、αを１よりも大きい実数とすると、温度センサ１０の温度検出誤差のα倍に設定される。制御部３０は上記の差分値が判定温度よりも大きい場合、ヘッダパルス生成部２３に異常が生じていると判定する。判定温度が第１閾値に相当する。

なお、図７では検出温度と実際の温度とを比較するように重ねて示している。そして最高温度と制限温度とを比較して示している。しかしながら最高温度と最低温度とは比較して図示していない。図７は、実際の温度が一定であるにもかかわらず、検出温度が乱高下した結果、最高温度と最低温度とが順次変化し、それによって差分値が徐々に大きくなることを説明するための模式図である。

次に、図８に基づいて制御部３０の異常判定処理を改めて説明する。上記したように制御部３０は、インバータ４００が非駆動状態であり、内燃機関２００の回転数が第１所定値よりも低く、ＭＧ３００の回転数が第２所定値よりも低く、車速が第３所定値よりも遅い場合に故障判定処理を行う。これら諸条件が成立すると制御部３０は図８に示すステップＳ１０を開始する。

ステップＳ１０において制御部３０は、ドライブＩＣ２０から出力されるヘッダパルスと検出信号それぞれのパルス幅を検出する。そして制御部３０はこれらに基づいてデューティ比を算出する。最後に制御部３０はデューティ比に対応する温度を図３に示す相関関係に基づいて算出する。このようにインバータ４００の現在の温度（以下、現在値と示す）を取得した後に、制御部３０はステップＳ２０へと進む。

ステップＳ２０へ進むと制御部３０は、ステップＳ１０にて取得した現在値が、後述するステップＳ３０にて設定される最高温度よりも高いか否かを判定する。現在値が最高温度よりも高い場合、制御部３０はステップＳ３０へと進む。これとは異なり、現在値が最高温度以下の場合、制御部３０はステップＳ４０へと進む。

なお最高温度の初期値は、検出可能最低温度に設定されている。したがって電子制御装置１００が正常な場合、制御部３０は一番初めにステップＳ２０を処理した際にステップＳ３０へと進む。

ステップＳ３０へ進むと制御部３０は、最高温度を現在値に更新する。そして制御部３０はステップＳ４０へと進む。

ステップＳ４０へ進むと制御部３０は、ステップＳ１０にて取得した現在値が、後述するステップＳ５０にて設定される最低温度よりも低いか否かを判定する。現在値が最低温度よりも低い場合、制御部３０はステップＳ５０へと進む。これとは異なり、現在値が最低温度以上の場合、制御部３０はステップＳ６０へと進む。

なお最低温度の初期値は、検出可能最高温度に設定されている。したがって電子制御装置１００が正常な場合、制御部３０は一番初めにステップＳ４０を処理した際にステップＳ５０へと進む。

ステップＳ５０へ進むと制御部３０は、最低温度を現在値に更新する。そして制御部３０はステップＳ６０へと進む。

ステップＳ６０へ進むと制御部３０は、異常判定処理を開始してから判定時間が経過したか否かを判定する。異常判定処理を開始してから判定時間が経過していない場合、制御部３０はステップＳ１０へと戻る。したがって制御部３０は異常判定処理が判定時間を超えない限り、ステップＳ１０〜ステップＳ６０を繰り返す。これにより制御部３０は現在値を複数算出し、最高温度と最低温度とを順次更新する。これとは異なり、異常判定処理を開始してから判定時間が経過した場合、制御部３０はステップＳ７０へと進む。

ステップＳ７０へ進むと制御部３０は、最高温度から最低温度を差分した差分値を算出する。そして制御部３０は差分値と判定温度とを比較する。差分値が判定温度よりも高い場合、制御部３０はステップＳ８０へと進む。これとは異なり差分値が判定温度以下の場合、制御部３０はステップＳ９０へと進む。

ステップＳ８０へ進むと制御部３０はヘッダパルス生成部２３に異常があると判定する。そして制御部３０はその旨を上位ＥＣＵなどに通知し、異常判定処理を終了する。

ステップＳ９０へ進むと制御部３０は、最高温度と制限温度とを比較する。最高温度が制限温度よりも高い場合、制御部３０はステップＳ１００へと進む。これとは異なり最高温度が制限温度以下の場合、制御部３０はステップＳ１１０へと進む。

ステップＳ１００へ進むと制御部３０はドライブＩＣ２０と温度センサ１０とに電気的な接続不良が生じていると判定する。換言すれば、制御部３０は導電部材１１に不具合が生じていると判定する。そして制御部３０はその旨を上位ＥＣＵなどに通知し、異常判定処理を終了する。

ステップＳ１１０へ進むと制御部３０はヘッダパルス生成部２３が正常であり、ドライブＩＣ２０と温度センサ１０との電気的な接続も正常であると判定する。そして制御部３０はその旨を上位ＥＣＵなどに通知し、異常判定処理を終了する。

次に、本実施形態に係る電子制御装置１００の作用効果を説明する。異常判定処理を行うための諸条件が成立している場合、インバータ４００の温度はほぼ一定である。したがってヘッダパルス生成部２３が正常で、ヘッダパルスも正常な場合、最高温度と最低温度との差の差分値はゼロ、若しくは、わずかとなる。

しかしながらヘッダパルス生成部２３が異常で、ヘッダパルスが不定の場合、制御部３０にて検出されるインバータ４００の温度も不定となる。したがって差分値が大きくなる。そのために差分値が判定温度よりも高いか否かに応じて、ヘッダパルス生成部２３に異常が生じているか否かを判定することができる。

温度センサ１０とドライブＩＣ２０との電気的な接続が正常な場合、検出信号のパルス幅はインバータ４００の温度に応じて決定される。温度センサ１０とドライブＩＣ２０とを接続する導電部材１１に不良があり、両者に電気的な接続不良が生じていると、検出信号のパルス幅はゼロになる。そのためデューティ比がゼロになり、検出温度が検出可能最高温度になる。以上により検出温度が制限温度よりも高いか否かに応じて、温度センサ１０とドライブＩＣ２０とに電気的な接続不良が生じているか否かを判定することができる。

以上に示したように本実施形態の電子制御装置１００によれば、ヘッダパルス生成部２３の異常だけではなく、温度センサ１０とドライブＩＣ２０との電気的な接続不良も、検出温度に基づいて検出することができる。

上記したようにインバータ４００、ＭＧ３００、および、内燃機関２００それぞれは同一の冷却水で冷却される。したがって冷却器５００内を循環する冷却水の温度はＭＧ３００と内燃機関２００に応じて変化する。したがってインバータ４００の温度は、ＭＧ３００や内燃機関２００の温度に依存することとなる。

そこで制御部３０は、インバータ４００が非駆動状態であり、内燃機関２００の回転数が第１所定値よりも低く、ＭＧ３００の回転数が第２所定値よりも低く、車速が第３所定値よりも遅い場合に故障判定処理を行う。これによればインバータ４００の温度が、内燃機関２００とＭＧ３００によって変動することが抑制される。このため、上記の異常判定処理の検出精度が低下することが抑制される。

上記したように異常判定処理は、車速が第３所定値よりも遅い場合に行われる。これによれば、例えばインバータ４００、ＭＧ３００、および、内燃機関２００それぞれが非駆動状態であり、車両が重力にしたがって坂道を下っている際に、制御部３０にて異常判定処理が行われることが抑制される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

（その他の変形例）
本実施形態では本発明をハイブリッド車両のモータジェネレータを制御する電子制御装置に適用した例を示した。しかしながら本発明は、例えばエンジン車両のモータや電気自動車のモータを制御する電子制御装置に適用してもよい。

また本実施形態では制御部３０がインバータ４００の温度検出処理を行うとともに、インバータ４００の制御も行う例を示した。しかしながら制御部３０はインバータ４００の制御を行なわなくともよい。この変形例の場合、制御部３０は検出した温度を、インバータ４００を制御する制御回路に出力する機能を果たす。

温度センサ１０は複数のダイオードが直列接続されて成る例を示した。しかしながら温度センサ１０としては上記例に限定されず、例えばサーミスタなどを採用することもできる。

本実施形態では制御部３０は、インバータ４００の温度が制限温度よりも高くなると、目標回転数とインバータ４００の温度とに基づいてインバータ４００を制御する例を示した。しかしながら制御部３０はインバータ４００の温度が制限温度よりも高くなっても、インバータ４００の制御を温度に応じずに制御してもよい。

本実施形態では制御部３０は、異常判定処理において最高温度が制限温度よりも高いか否かに応じて接続不良を判定する例を示した。しかしながらこれとは異なり、検出可能最高温度よりも低く、且つ、制限温度よりも高い温度に基づいて、接続不良を判定してもよい。

また制御部３０は制限温度に対応するデューティ比ＤＬを記憶している。したがって制御部３０は算出したデューティ比がデューティ比ＤＬよりも低いか否かに応じて接続不良を判定してもよい。換言すれば、検出信号のパルス幅がゼロになったか否かを、デューティ比に基づいて判定してもよい。

本実施形態の制御部３０は、インバータ４００が非駆動状態であり、内燃機関２００の回転数が第１所定値よりも低く、ＭＧ３００の回転数が第２所定値よりも低く、車速が第３所定値よりも遅い場合に故障判定処理を行う例を示した。しかしながらこれとは異なり、単にインバータ４００が非駆動状態の時に、制御部３０は故障判定処理を行ってもよい。

本実施形態では判定温度が温度センサ１０の温度検出誤差のα倍である例を示した。このαの値としては、１よりも大きい実数として設定することが可能である。しかしながらヘッダパルス生成部２３の状態判定を誤検出することを避けるため、αとしては、１０倍以上に設定するのがよい。またαの値は、取得周期や判定時間に応じて定めることもできる。換言すれば、αの値は、異常判定処理において取得する検出温度の数に応じて定めることもできる。検出温度の数が増える場合、その分だけ最高温度と最低温度との差である差分値が大きくなることが期待される。したがってこの場合、αの値を検出温度の数に正比例して大きく設定することができる。

１０…温度センサ、２０…ドライブＩＣ、２１…コンパレータ、２２…キャリア信号生成部、２３…ヘッダパルス生成部、３０…制御部、１００…電子制御装置、２００…内燃機関、３００…モータジェネレータ、４００…インバータ、４０１…スイッチ素子

Claims

スイッチ素子（４０１）の温度を電圧で検出する温度センサ（１０）と、
前記温度センサの検出電圧に応じた検出パルス幅を有する検出信号を生成する検出信号生成部（２１，２２）と、
基準となる基準パルス幅を有する基準信号を生成する基準信号生成部（２３）と、
前記検出パルス幅と前記基準パルス幅とに基づいて、前記スイッチ素子の温度を算出する算出部（３０）と、を有し、
前記算出部は、前記スイッチ素子が非駆動状態の場合において、前記検出パルス幅と前記基準パルス幅とに基づいて前記スイッチ素子の温度を複数算出し、複数算出した前記スイッチ素子の温度のうちの最高温度と最低温度の差分値と、記憶している第１閾値とを比較することで前記基準信号生成部に故障が生じているか否かを判定する故障判定処理を行う温度検出装置。
前記温度センサと前記検出信号生成部とは導電部材（１１）を介して電気的に接続されており、
前記算出部は、
前記故障判定処理において、前記基準信号生成部の故障判定だけではなく前記温度センサと前記検出信号生成部との電気的な接続不良の判定も行っており、
前記検出パルス幅がゼロの場合、前記温度センサと前記検出信号生成部とに電気的な接続不良が生じていると判定する請求項１に記載の温度検出装置。
前記温度センサはダイオードを有し、
前記算出部は、
前記検出パルス幅を前記基準パルス幅で除算した除算値に基づいて前記スイッチ素子の温度を算出しており、
前記故障判定処理において算出した前記スイッチ素子の温度が記憶している第２閾値よりも高い場合、前記検出パルス幅はゼロであると見なし、前記温度センサと前記検出信号生成部とに電気的な接続不良が生じていると判定する請求項２に記載の温度検出装置。
複数の前記スイッチ素子によって、車両に搭載されたモータ（３００）を制御するインバータ（４００）が構成されており、
前記算出部は、前記インバータが非駆動状態であり、前記車両の内燃機関（２００）の回転数が第１所定値よりも低く、前記モータの回転数が第２所定値よりも低く、前記車両の速さが第３所定値よりも遅い場合において、前記故障判定処理を行う請求項２または請求項３に記載の温度検出装置。
前記算出部は、前記スイッチ素子の温度の算出だけではなく、前記スイッチ素子によって構成される前記インバータの駆動も制御する請求項４に記載の温度検出装置。
前記検出信号生成部と前記基準信号生成部は、共通のＩＣチップに集積されている請求項１〜５いずれか１項に記載の温度検出装置。