WO2019198184A1 - 機器保護装置及び機器保護方法 - Google Patents

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一茂 並木
圭太 阿部
匡彦 江積
真司 川口
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a device protection device and a device protection method.
  • Detect the inverter temperature with the temperature sensor calculate the temperature change amount, and correct the inverter temperature when the temperature change amount is larger than the threshold value. Furthermore, a method is known in which a smoothing process is performed on the inverter temperature after the correction, and when the processed temperature of the smoothing process is higher than the upper limit temperature, a load limiting rate is set to limit the motor torque (patent) Reference 1).
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a device protection device and a device protection method capable of suppressing the temperature rise of the heat generating portion.
  • the present invention specifies a detected temperature higher than the lowest detected temperature among the temperatures detected by a plurality of device temperature sensors as a device detected temperature, and calculates a temperature difference between the refrigerant detected temperature and the device detected temperature.
  • the temperature difference is higher than a predetermined temperature difference threshold, the drive is limited to the device, and when the device detection temperature is higher than the predetermined temperature threshold, the drive limitation is applied to the device. .
  • FIG. 1 is a block diagram of a drive system including a device protection apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of an inverter circuit included in the power source, the load, and the power conversion device.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a control flow of the device protection apparatus.
  • FIG. 4A is a graph showing temperature characteristics when the environmental temperature is low (T L ).
  • FIG. 4B is a graph showing temperature characteristics when the environmental temperature is low (T L ).
  • FIG. 5A is a graph showing temperature characteristics when the environmental temperature is high (T H ).
  • FIG. 5B is a graph showing temperature characteristics when the environmental temperature is high (T H ).
  • FIG. 6A is a graph showing temperature characteristics when the environmental temperature is low (T L ).
  • FIG. 6B is a graph showing temperature characteristics when the environmental temperature is low (T L ).
  • FIG. 7A is a graph showing temperature characteristics when the environmental temperature is high (T H ).
  • FIG. 7B is a graph showing temperature characteristics when the environmental temperature is high (T H ).
  • FIG. 8 is a flowchart showing a control flow of the controller of the device protection apparatus according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a graph showing a temperature transition with respect to time when an abnormality occurs in the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the motor speed and the temperature difference ( ⁇ Tp).
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the motor angle and the temperature difference ( ⁇ Tp).
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between the motor torque and the temperature difference ( ⁇ Tp).
  • FIG. 13 is a flowchart showing a control flow of the controller of the device protection apparatus according to another embodiment of the invention.
  • the device protection apparatus is a device that suppresses temperature rise of a device including a heating element.
  • the device protection device is provided, for example, in a drive system mounted on a vehicle, and suppresses an increase in the temperature of the device while managing the temperature of the device included in the drive system.
  • the device protection device is not necessarily provided in the drive system, and may be provided in another system including a heat generating portion. Further, the device protection device is not limited to the vehicle and may be provided in another device.
  • FIG. 1 is a block diagram of a drive system including a device protection device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the power source 1, the load 2, and the inverter circuit.
  • the drive system includes a power source 1, a load 2, a power conversion device 3, a cooling device 4, and a controller 10.
  • the power supply 1 is a vehicle power source and is a battery group in which secondary batteries such as lithium ion batteries are connected in parallel or in series.
  • the load 2 is a motor (electric motor) and is connected to the wheel so as to give a rotational force to the wheel.
  • a three-phase AC motor is used as the load 2.
  • the power converter 3 is connected between the power source 1 and the load 2.
  • the power conversion device 3 includes an inverter circuit, a control circuit, and the like.
  • the inverter circuit is a circuit that enables two-phase three-phase conversion in which switching elements such as IGBTs are connected in a bridge shape.
  • the inverter circuit is connected between the load 2 and the power source 1.
  • a series circuit in which a plurality of switching elements are connected in series is connected in parallel for three phases. As shown in FIG. 2, in the inverter circuit, each connection point between the upper arm switching elements (Q1, Q3, Q5) and the lower arm switching elements (Q2, Q4, Q6) is the UVW phase on the motor 2 side. Connected to the output terminal.
  • the inverter circuit has a smoothing capacitor C.
  • the smoothing capacitor C smoothes the input / output voltage of the power supply 1 and is connected between the bridge-shaped switching element circuit and the connection terminal on the power supply 1 side.
  • the power conversion device 3 has a temperature sensor 21 for detecting the internal temperature of the device.
  • the power conversion device 3 performs power conversion by switching on and off switching elements included in the inverter circuit. When the switching element is turned on / off, heat is generated due to switching loss or the like.
  • the switching element is modularized as a power module, and is provided inside the power conversion device 3.
  • the temperature sensor 21 detects the temperature of the power module that rises due to the switching operation of the switching element.
  • the temperature sensor 21 is installed in the power module.
  • the temperature sensor 21 has a plurality of device temperature sensors 21u, 21w, and 21v.
  • the device temperature sensor 21u detects the temperature of the u-phase switching elements (Q1, Q2).
  • the device temperature sensor 21v detects the temperature of the v-phase switching elements (Q3, Q4).
  • the device temperature sensor 21w detects the temperature of the w-phase switching elements (Q5, Q6).
  • the device temperature sensors 21u, 21v, 21w are configured by a thermistor inside the power module, an on-chip temperature sensor on a semiconductor chip in the power module, or the like.
  • the device temperature sensor 21u When the device temperature sensor 21u is configured by an on-chip temperature sensor, the device temperature sensor 21u is installed on the switching element Q1 and the switching element Q2, respectively.
  • the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w detect the three-phase temperatures at the same timing by synchronizing the detection periods. That is, the plurality of device temperature sensors 21u, 21v, and 21w output the plurality of detection values to the controller 10 at the synchronized timing while synchronizing the detection timings.
  • the detection value of the temperature sensor 21 may be output to the controller 10 via the controller in the power conversion device 3.
  • the cooling device 4 cools the power conversion device 3 by circulating a refrigerant in the power conversion device 3.
  • the cooling device 4 includes a pump for outputting the refrigerant, an adjustment valve for adjusting the amount of the refrigerant, a heat exchanger, and the like.
  • the cooling device 4 and the power conversion device 3 are connected by a flow path through which the refrigerant passes.
  • the flow path is formed so as to exit from the cooling device 4, pass through the inside of the power conversion device, and return to the cooling device 4.
  • the refrigerant is used for cooling the power module, and is a liquid such as water, a refrigerant gas, or the like.
  • the cooling device 4 has a temperature sensor (refrigerant temperature sensor) 22 for detecting the temperature of the refrigerant.
  • the temperature sensor 22 is provided in the flow path.
  • the temperature sensor 22 outputs the detected value to the controller 10.
  • the controller 10 is a computer that executes control processing of the device protection device, and protects the power conversion device 3 by controlling the power conversion device 3 based on the temperature detected by the temperature sensor 21 and the temperature detected by the temperature sensor 22.
  • the controller 10 includes a ROM (Read Only Memory) in which a program for executing control for protecting the power conversion device 3 is stored, and a CPU (Central Processing Unit) for executing the program stored in the ROM; RAM (Random Access Memory) that functions as an accessible storage device.
  • the controller 10 is connected to the controller in the power conversion device 3 by a signal line.
  • the controller 10 may be provided in the power converter device 3, and the controller 10 may have a function of controlling the switching operation.
  • the controller 10 may directly control the switching element in the power module.
  • the controller 10 executes the following control flow at a predetermined cycle while the power conversion device 3 is driven.
  • step S1 the controller 10 uses the temperature sensor 22 to detect the refrigerant temperature (T1).
  • step S2 the controller 10 detects the temperature (equipment temperature: T2u, T2v, T2w) of each phase of the power module of the power conversion device 3 using the appliance temperature sensors 21u, 21v, 21w.
  • step S3 the controller 10 calculates the highest temperature (maximum device temperature: T2) among the detected temperatures detected by the device temperature sensors 21u, 21v, 21w.
  • step S5 the controller 10 compares the temperature difference with a predetermined temperature difference threshold ( ⁇ T _th1), and compares the maximum device temperature (T2) and the temperature threshold value (T_ th1).
  • the temperature difference threshold ( ⁇ T_th1 ) is a preset threshold. As will be described later, when the environmental temperature is low, the speed of the temperature rise of the device is faster than the speed of the temperature rise of the refrigerant, and the temperature difference rises faster.
  • the temperature difference threshold ( ⁇ T_th1 ) is a timing at which drive restriction is applied to the power conversion device 3 before the temperature of the power conversion device 3 reaches an allowable temperature in a state where the temperature of the power conversion device 3 rises in a low temperature state. Is shown by the temperature difference.
  • the temperature threshold (T_ th1) is a threshold for determining whether to execute the first protection process described below, is set to a temperature higher than the temperature difference threshold ([Delta] T - th). Temperature difference threshold ( ⁇ T _th1) is the threshold for the low-temperature environment, the temperature threshold (T_ th1) is a threshold for the high temperature environment.
  • step S6 If the temperature difference ([Delta] T) is higher than the temperature difference threshold ( ⁇ T _th1), or the maximum device temperature (T2) is higher than the temperature threshold value (T_ th1), the controller 10 executes a control flow of step S6. On the other hand, when the temperature difference ([Delta] T) is equal to or less than the temperature difference threshold value ( ⁇ T _th1), and, if the maximum device temperature (T2) is a temperature threshold (T_ th1) or less, the controller 10 controls the flow of step S8 Execute.
  • step S6 the controller 10 determines whether or not the switching frequency can be limited based on the current driving state of the motor.
  • the controller 10 acquires the motor rotation speed from the power conversion device 3 to confirm the driving state of the motor.
  • the switching frequency is a carrier frequency for controlling on / off of the switching element. If the temperature difference ([Delta] T) is higher than the temperature difference threshold ([Delta] T - th), or, if the maximum device temperature (T2) is higher than the temperature threshold value (T1_ th1), in order to suppress an increase in the temperature of the power module, power Apply drive restrictions to the module. By limiting the driving of the power module, the driving of the motor is also limited.
  • the drive limitation is executed by making the carrier frequency lower than the current frequency.
  • step S6 it is determined whether or not the driving state of the motor is in a state where the switching frequency can be set low. Specifically, the controller 10 compares the current motor rotation speed with a rotation speed threshold, and can limit the switching frequency when the current motor rotation speed (N) is lower than the rotation speed threshold (N th ). A determination is made, and if the current motor speed is greater than or equal to the speed threshold, it is determined that the switching frequency cannot be limited.
  • the rotation speed threshold is set in advance, and may be a value according to the torque of the motor.
  • the controller 10 executes the first protection process in step S7.
  • the first protection process places a drive restriction on the motor 2 by restricting the switching frequency.
  • the controller 10 acquires the current motor output torque and motor rotation speed from the power converter 3.
  • the selectable switching frequency is set in advance, and the selectable switching frequency varies depending on the driving state of the motor.
  • three frequencies (f sw1 , f sw2 , f sw3 ) are preset as selectable switching frequencies. However, the frequency (f sw3 ) is the highest and the frequency (f sw1 ) is the lowest.
  • a rotation speed threshold (N th_L ) lower than the rotation speed threshold is set in advance.
  • a selectable switching frequency is determined according to the current rotation speed of the motor. When the current rotation speed N of the motor is higher than the rotation speed threshold (N th ), the only selectable switching frequency is f sw3 , which corresponds to a state where the switching frequency cannot be limited.
  • the selectable switching frequencies are the frequency (f sw3 ) and the frequency (f sw2 ).
  • the controller 10 sets the carrier frequency to the frequency (f sw2 ) and restricts the carrier frequency.
  • selectable switching frequencies are a frequency (f sw1 ), a frequency (f sw2 ), and a frequency (f sw3 ).
  • the controller 10 sets the carrier frequency to the frequency (f sw3 ) and places a limit on the carrier frequency. That is, the controller 10 sets the carrier frequency lower than the current carrier frequency when there are a plurality of switching frequencies that can be selected according to the current rotation speed of the motor. Thereby, loss is suppressed and the heat_generation
  • the selectable switching frequency is not limited to the motor rotation speed, and may be determined by the motor torque.
  • step S8 the controller 10 compares the temperature difference with a predetermined temperature difference threshold ( ⁇ T _th2), compares the device temperature (T2) and the temperature threshold value (T_ th1).
  • the temperature difference threshold value ( ⁇ T_th2 ) is a threshold value for determining whether or not to execute a second protection process to be described later, and is set to a temperature higher than the temperature difference threshold value ( ⁇ T_th1 ).
  • Temperature threshold (T_ th2) is a threshold for determining whether to execute the second protection process described later, is set to a temperature higher than the temperature threshold value (T_ th1).
  • step S6 If the temperature difference ([Delta] T) is higher than the temperature difference threshold ( ⁇ T _th2), or the maximum device temperature (T2) is higher than the temperature threshold value (T_ th2), the controller 10 executes a control flow of step S6. On the other hand, when the temperature difference ([Delta] T) is equal to or less than the temperature difference threshold value ( ⁇ T _th2), and, if the maximum device temperature (T2) is a temperature threshold (T_ th2) or less, the controller 10 controls the flow of step S10 Execute.
  • step S9 the controller 10 executes a second protection process. If the controller 10 determines that the control flow in step S8 is “Yes” because the maximum device temperature (T2) is equal to or lower than the temperature threshold value ( T_th2 ), the second protection process is performed using the maximum device temperature (T2). Is set to the maximum output from the motor when the temperature reaches the temperature threshold ( T_th2 ), thereby limiting the output torque from the motor.
  • the second protection process includes the temperature difference ( ⁇ T). By setting the required torque at the time when the temperature difference threshold ( ⁇ T_th2 ) is reached to the maximum output from the motor, the output torque from the motor is limited.
  • the controller 10 sends a torque command value corresponding to the required torque to the controller of the power converter 3.
  • a command signal is transmitted so that the upper limit is the current torque command value.
  • the controller of the power conversion device 3 sets the current torque command to the upper limit value. Even if a requested torque exceeding the upper limit value of the torque command is input by the driver's accelerator operation after the upper limit value has been set, the controller will limit the torque command value to the upper limit value and A switching signal corresponding to the number of rotations and the current of the motor is generated to control the switching element.
  • limiting is added to a request torque, the output torque of a motor is suppressed and the temperature of a power module is suppressed as a result.
  • step S10 the controller 10 compares the temperature difference with ([Delta] T) and a predetermined upper limit temperature difference threshold ( ⁇ T _th3), compares the device temperature (T2) and maximum temperature (T_ th3).
  • Maximum temperature difference temperature ( ⁇ T_ th3) shows the upper limit of the temperature allowed to the power module, is set to a temperature higher than the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1) and the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th2).
  • Upper limit temperature (T_ th3) shows the upper limit of the temperature allowed to the power module, is set to a temperature higher than the temperature threshold value (T_ th1) and temperature threshold value (T_ th2).
  • the controller 10 executes a control flow of step S11 To do.
  • the controller 10 controls the flow finish.
  • step S11 the controller 10 transmits a fail-safe signal for forcibly stopping the motor to the controller in the power conversion device 3.
  • the controller in the power conversion device 3 receives the fail-safe signal, the controller stops the operation of the power conversion device 3 (fail-safe processing). Thereby, it can prevent that a power module exceeds an upper limit.
  • FIGS. 4A, 4B, 5A, and 5B show temperature characteristics when the environmental temperature is low (T L ), and FIGS. 5A and 5B show temperature characteristics when the environmental temperature is high (T H ).
  • the graph a shows the characteristic of the temperature difference ( ⁇ T)
  • the graph b shows the refrigerant temperature (T1) detected by the temperature sensor 22
  • the graph c shows the temperature sensor 21.
  • the maximum device temperature (T2) is detected among the detected temperatures detected in (3)
  • the graph d shows the actual temperature (Tsw) of the switching element.
  • the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates temperature.
  • 4A and 5A show characteristics (comparative example) when the device protection apparatus according to this embodiment is not provided in the drive system.
  • 4B and 5B show characteristics when the device protection apparatus according to the present embodiment is provided in the drive system.
  • the maximum device temperature (T2) reaches a temperature threshold value (T_ th1) at time t2.
  • the temperature difference ( ⁇ T) reaches the temperature difference threshold ( ⁇ T_th ) at the time t1 earlier than the time t2. That is, at the time of low temperature, before the maximum device temperature (T2) is to reach the temperature threshold value (T_ th1), spreading the temperature difference between the refrigerant temperature and the device temperature, the temperature difference ([Delta] T) reaches a temperature difference threshold ([Delta] T - th) .
  • T_ th1 the temperature difference threshold
  • the first protection process is performed when the temperature difference ( ⁇ T) reaches the temperature difference threshold ( ⁇ T_th ), so that the temperature of the switching element becomes high. Loss is reduced before the switching element temperature (Tsw) can be suppressed. On the other hand, in the comparative example in which the first protection process is not executed, the switching element temperature (Tsw) continues to rise after time t1.
  • the maximum device temperature (T2) is set to the temperature threshold (T_) before the time (time t 4 ) when the temperature difference ( ⁇ T) reaches the temperature difference threshold ( ⁇ T_th ). th1 ) is reached (time t 3 ). Then, as shown in FIG. 5B, in the present embodiment, when the temperature difference (T2) has reached a temperature threshold value (T_ th1), since the first protective process is performed, the temperature of the switching element becomes high Loss is reduced before, and switching element temperature (Tsw) can be suppressed.
  • FIGS. 6A, 6B, 7A, and 7B show temperature characteristics when the environmental temperature is low (T L ), and FIGS. 7A and 7B show temperature characteristics when the environmental temperature is high (T H ).
  • the graph a shows the characteristic of the temperature difference ( ⁇ T)
  • the graph b shows the refrigerant temperature (T1) detected by the temperature sensor 22
  • the graph c shows the temperature sensor 21.
  • the maximum device temperature (T2) is detected among the detected temperatures detected in (3)
  • the graph d shows the actual temperature (Tsw) of the switching element.
  • the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates temperature.
  • 6A and 7A show characteristics when the device protection apparatus according to this embodiment performs only the first protection process
  • FIGS. 6B and 7B show the first protection by the device protection apparatus according to this embodiment. The characteristic at the time of performing a process and a 2nd protection process is shown.
  • the maximum detected temperature among the plurality of device temperature sensors 21u, 21v, and 21w is set as a comparison target in order to determine whether or not to perform the protection process. For example, when the motor rotates at a low speed, the temperature difference between the phases increases. For example, when only a specific part is detected using one sensor among the modularized switching elements (Q1 to Q6), the temperature of one phase is reflected in the detected temperature, and the temperature of the other phase Becomes difficult to be reflected in the detected temperature. When the motor is rotating at a low speed, the temperature of the other phase may be higher than the phase detected by the temperature sensor.
  • the device temperature for each phase is detected using a plurality of device temperature sensors 21u, 21v, and 21w, and the protection process is executed based on the maximum device temperature.
  • the temperature protection of the heat generating device can be executed while considering the temperature difference in each phase that occurs at the time of low motor rotation.
  • the device protection apparatus specifies the highest detected temperature as the device detected temperature from among the temperatures detected by the plurality of device temperature sensors 21u, 21v, and 21w, and detects the refrigerant detected temperature and the device.
  • the drive restriction is applied to the device, and when the device detected temperature is higher than the predetermined temperature threshold, the device Apply drive restrictions.
  • the device detection temperature (T2) when the device detection temperature (T2) is higher than the first temperature threshold, the device is subjected to drive restriction in the first protection operation (first protection processing), and the device is operated in the first protection operation. If the device detection temperature is higher than the second temperature threshold after the drive restriction is applied to the device, the drive restriction is applied to the device in the second protection operation. As a result, it is possible to limit the output that directly causes the temperature of the heating element to increase, and to increase the time during which the device can operate.
  • the first temperature threshold value corresponds to the temperature threshold (T_ th1) or temperature threshold (T_ th2)
  • the second temperature threshold value corresponds to the temperature threshold (T_ th2) or temperature threshold (T_ th3)
  • first protection operation Corresponds to the first protection process or the second protection process
  • the second protection operation corresponds to the second protection process or the third protection process.
  • the device when the temperature difference ( ⁇ T) is higher than the first temperature difference threshold, the device is limited to drive in the first protection operation, and the device is limited to drive in the first protection operation. After that, if the temperature difference is higher than the second temperature difference threshold value, the device is subjected to drive restriction in the second protection operation. As a result, it is possible to limit the output that directly causes the temperature of the heating element to increase, and to increase the time during which the device can operate.
  • the first temperature difference threshold corresponds to a temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1) or the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th2)
  • the second temperature difference threshold corresponds to a temperature difference threshold ( ⁇ T_ th2) or the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th3)
  • the first protection operation corresponds to the first protection process or the second protection process
  • the second protection operation corresponds to the second protection process or the third protection process.
  • the maximum device temperature is used to determine whether or not the motor 2 is to be driven.
  • the maximum device temperature is not necessarily required.
  • the controller 10 specifies a detected temperature higher than the lowest detected temperature among the detected temperatures detected by the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w as the device detected temperature to be compared, and the identified device detection Based on the temperature, the motor 2 may be driven.
  • the control flow of the controller 10 at this time is the same as the control flow shown in FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a control flow of the controller of the device protection apparatus according to another embodiment of the invention.
  • a part of control flow differs from 1st Embodiment mentioned above.
  • the rest of the configuration is the same as in the first embodiment described above, and the description of the configuration of the device protection device and the control flow of the controller are incorporated.
  • control flow of the controller 10 will be described with reference to FIG. Since the control flow of steps S21 and S22 is the same as the control flow of steps S1 and S2 shown in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • step S23 the controller 10 determines whether or not an abnormality has occurred in the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w based on the detected temperatures (T2u, T2v, and T2w) detected by the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w. judge. Specifically, the controller 10 determines whether or not the detected temperature of the device temperature sensor 21u is within a predetermined normal range, and the device temperature sensor 21u is normal when the detected temperature is within the normal range. If the detected temperature is outside the normal range, the device temperature sensor 21u is determined to be normal.
  • the normal range is a preset range.
  • the lower limit value of the normal range is set in advance, for example, assuming a cause of failure such as the detection value of the sensor sticking to the lower limit value.
  • the upper limit value of the normal range is set in advance, for example, assuming a cause of failure such as the detection value of the sensor sticking to the upper limit value.
  • the controller 10 determines whether or not an abnormality has occurred in the device temperature sensors 21v and 21w not only for the U phase but also for the V phase and the W phase. And when it determines with all the apparatus temperature sensors 21u, 21v, and 21w being normal, the controller 10 performs the control flow of step S25. If it is determined that at least one of the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w is abnormal, the controller 10 executes the control flow of step S24.
  • step S24 the controller 10, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) an initial set value (T_ th1_1, T_ th2_1, T_ th3_1) from the set value (T_ th1_2, T_ th2_2, T_ th3_2) Change to The set values ( T_th1_2 , T_th2_2 , T_th3_2 ) are lower than the initial set values ( T_th1_1 , T_th2_1 , T_th3_1 ).
  • the controller 10 has three equipment temperature sensor 21u, 21v, when the abnormality in the two sensors of 21w occurs, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) the set value (T_ th1_3, T_th2_3 , T_th3_3 ).
  • Set value (T_ th1_3, T_ th2_3, T_ th3_3) , the setting values (T_ th1_2, T_ th2_2, T_ th3_2) is lower than.
  • the controller 10 calculates the highest temperature (maximum device temperature: T2) among the detected temperatures detected by the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w.
  • the controller 10 excludes the detection value of the sensor in which the abnormality has occurred, and the device temperature sensor in which no abnormality has occurred
  • the maximum device temperature (T2) is calculated from the detected temperatures detected by 21u, 21v, and 21w.
  • the controller 10 calculates the maximum device temperature (T2) from the detected temperatures of the v-phase and w-phase device temperature sensors 21v and 21w. To do. Thereby, even if the detection function of a certain phase breaks down, it is possible to continuously protect the device using the sensor of another phase.
  • step S24 a temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) when you change, the controller 10 compares the temperature threshold value and the maximum device temperature after the change (T2), First to third protection processes are executed according to the comparison result.
  • the relationship between the temperature transition in the case where an abnormality occurs in the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w and the temperature thresholds ( T_th1_1 , T_th1_2 , T_th1_3 ) will be described.
  • the maximum temperature (Tj) of the power module changes as shown by a graph réelle in FIG. 9 when the u phase of the motor 2 is locked.
  • the temperature detected by the device temperature sensor 21u is the device temperature sensors 21v, 21w for the v and w phases. Rise faster.
  • the first protection processing is executed.
  • the detected value of the device temperature sensor 21u does not indicate a normal value, so the maximum device temperature (T2) is the detected temperature of the v phase.
  • the temperature detected by the instrument temperature sensor 21v (T2V) is at a temperature threshold value upon reaching (T_ th1_1) (time t 2), the first protection processing is executed.
  • the maximum device temperature (T2) is a w-phase detected temperature
  • the detected temperature (T2w) of the device temperature sensor 21w is a temperature threshold (T_).
  • the first protection process is executed at the time (time t 3 ) when it reaches ( th1_1 ).
  • the timing for applying the drive restriction May be delayed.
  • device temperature sensor 21u, 21v when an abnormality occurs in 21w, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) Due to the low, can be protected motor 2 .
  • the present embodiment based on the temperatures detected by the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w, it is determined whether an abnormality has occurred in the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w, and a plurality of device temperatures are determined.
  • a device detection temperature is detected from the temperatures detected by the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w in which no abnormality has occurred. (T2) is specified.
  • a plurality of devices temperature sensors 21u, 21v when it is determined that the abnormality in at least one sensor of the 21w occurs, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) initial Lower than the set values ( T_th1_1 , T_th2_1 , T_th3_1 ).
  • a plurality of devices temperature sensors 21u, 21v when it is determined that the abnormality in at least one sensor of the 21w occurs, the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) May be lower than the initial set value.
  • the device temperature sensors 21u, 21v, 21w when it is determined that an abnormality has occurred in at least one of the plurality of device temperature sensors 21u, 21v, 21w, the device temperature sensors 21u, 21v, 21w in which no abnormality has occurred.
  • the detection value may be higher than the normal detection value (detection value at normal time).
  • the temperature threshold T_ th1, T_ th2, T_ th3 similar to the changes, even when an abnormality occurs in the sensor can be appropriately protected equipment.
  • step S24 A device protection apparatus and a device protection method according to another embodiment of the present invention will be described.
  • the control flow in step S24 is different from the second embodiment described above.
  • Other configurations and control of the controller 10 are the same as those in the second embodiment described above, and the description thereof is incorporated.
  • the controller 10 When it is determined that at least one of the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w is abnormal, the controller 10 performs the following control in the control flow of step S24.
  • the controller 10 calculates a temperature difference ( ⁇ Tp) between the device temperature sensors 21u, 21v, 21w in which an abnormality has occurred and the device temperature sensors 21u, 21v, 21w in which no abnormality has occurred.
  • ⁇ Tp a temperature difference
  • the controller 10 the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) is set to a low temperature.
  • the controller 10 the temperature threshold set (T_ th1, T_ th2, T_ th3) is used to execute the control flow of step S25 and later.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the motor speed and the temperature difference ( ⁇ Tp).
  • ⁇ Tp the temperature difference
  • FIG. 10 there is a correlation between the temperature difference ( ⁇ Tp) and the motor rotation speed, and the temperature difference ( ⁇ Tp) increases as the motor rotation speed decreases.
  • the temperature difference ( ⁇ Tp) is higher, there is a possibility that the difference between the detected values of the normal device temperature sensors 21u, 21v, and 21w and the temperature of the highest temperature part in the module becomes larger. Therefore, in this embodiment, as the temperature difference ([Delta] Tp) is large, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) by a to a low value, when the temperature of the module increases, driven at an earlier timing There are restrictions.
  • the temperature difference ( ⁇ Tp) when the temperature difference ( ⁇ Tp) is low, the difference between the detected values of the normal device temperature sensors 21u, 21v, and 21w and the temperature of the highest temperature part in the module is also small. Therefore, in this embodiment, as the temperature difference ([Delta] Tp) is smaller, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) by the closer to the value of the initial value, and expanding the protection unwanted areas.
  • the temperature thresholds (T_th1, T_th2 ,...) are determined according to the temperature difference between the detected temperature of the device temperature sensor in which an abnormality has occurred and the detected temperature of the device temperature sensor in which no abnormality has occurred.
  • T_th3 is set. Accordingly, it is possible to appropriately set a restriction area and a restriction area for the operation area of the device.
  • the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be a small value, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and temperature the difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may also be a low value.
  • the controller 10 the lower the motor speed, temperature threshold value (T_ th1, T_ th2, T_ th3) is set to a lower value.
  • the motor rotation speed may be detected by a rotation speed sensor such as a resolver.
  • the temperature difference ( ⁇ Tp) increases as the motor speed decreases. Therefore, in the modification, the lower the motor speed, temperature threshold value (T_ th1, T_ th2, T_ th3) by a to a low value, when the temperature of the module increases, applying a drive limiting at earlier timing .
  • the temperature threshold is set according to the motor rotation speed. Accordingly, it is possible to appropriately set a restriction area and a restriction area for the operation area of the device.
  • the controller 10 is, the lower the rotational speed, temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may also be a low value, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3 ) may also be a low value.
  • the controller 10 according to the motor angle, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) may be set.
  • the motor angle may be detected by a rotational speed sensor such as a resolver.
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the motor angle and the temperature difference ( ⁇ Tp).
  • the graph réelle shows the temperature difference ( ⁇ Tp) between the detected value of the u-phase device temperature sensor 21u and the v and w-phase device temperature sensors 21v and 21w when an abnormality occurs in the u-phase device temperature sensor 21u.
  • the graph b shows the temperature difference ( ⁇ Tp) between the detected value of the v-phase device temperature sensor 21v and the u- and w-phase device temperature sensors 21u and 21w when an abnormality occurs in the v-phase device temperature sensor 21v. .
  • Graph c shows the temperature difference ( ⁇ Tp) between the detected value of the w-phase device temperature sensor 21w and the u- and v-phase device temperature sensors 21u and 21v when an abnormality occurs in the w-phase device temperature sensor 21w. .
  • the temperature difference ( ⁇ Tp) increases when the motor angle is about 0 to 90 degrees.
  • the temperature difference ( ⁇ Tp) becomes small.
  • the temperature difference ( ⁇ Tp) becomes large, but when the motor angle is outside the specific range, the temperature difference ( ⁇ Tp) becomes smaller. That is, there is a correlation between the temperature difference ( ⁇ Tp) and the motor angle.
  • the controller 10 specifies the sensor of the phase in which the abnormality has occurred among the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w.
  • the controller 10 sets, for each phase, an angle region where the temperature difference ( ⁇ Tp) increases with respect to the motor angle. Then, the controller 10 is detected motor angular if it is within an angular region, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) is set to a value lower than the initial value. Further, if the detected motor angle that is outside the angular region, the controller 10, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) to be the initial value. Accordingly, it is possible to appropriately set a restriction area and a restriction area for the operation area of the device.
  • the controller 10 is, according to the motor angular, temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be the initial value less than the temperature threshold value (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and temperature the difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be an initial value less than the. Further, the controller 10, to suit the characteristics of the temperature difference shown in FIG. 11 ([Delta] Tp), temperature threshold value (T_ th1, T_ th2, T_ th3) may be set.
  • the controller 10 in response to the motor torque, temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be set.
  • the motor torque may be obtained by calculation from a torque command value corresponding to an accelerator operation or the like.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between the motor torque and the temperature difference ( ⁇ Tp).
  • the temperature difference ( ⁇ Tp) decreases as the motor torque increases. That is, there is a correlation between the temperature difference ( ⁇ Tp) and the motor torque.
  • Controller the larger the motor torque, temperature threshold value (T_ th1, T_ th2, T_ th3) is set to a lower value. Accordingly, it is possible to appropriately set a restriction area and a restriction area for the operation area of the device.
  • the controller 10 is, the larger the motor torque, temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be set to a smaller value, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be to a lower value.
  • the controller 10 depending on the carrier frequency, temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be set.
  • the carrier frequency is a frequency used for PWM control of the inverter.
  • the temperature difference ( ⁇ Tp) increases as the carrier frequency increases.
  • Controller 10 the higher the carrier frequency, temperature threshold value (T_ th1, T_ th2, T_ th3) is set to a lower value. Accordingly, it is possible to appropriately set a restriction area and a restriction area for the operation area of the device.
  • the controller 10 is, the higher the carrier frequency, temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be to a lower value, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be to a lower value.
  • the controller 10 in response to the coolant temperature, the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be set.
  • the refrigerant temperature may be acquired from the temperature sensor 22.
  • the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) is set to a lower value. Accordingly, it is possible to appropriately set a restriction area and a restriction area for the operation area of the device.
  • the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be set to a smaller value, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be to a lower value.
  • the controller 10 depending on the refrigerant flow rate, the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be set.
  • the refrigerant flow rate may be detected using a flow sensor.
  • the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) is set to a lower value. Accordingly, it is possible to appropriately set a restriction area and a restriction area for the operation area of the device.
  • the controller 10 is, the more the refrigerant flow rate is small, the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be set to a smaller value, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) may be to a lower value.
  • the number of motor transfers is used as a parameter having a correlation with the temperature difference ( ⁇ Tp).
  • the parameter is not limited to the detected value of the sensor, but the estimated value, system, It is good also as a value based on command value according to user operation.
  • the parameter may be a power supply voltage.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a control flow of the controller of the device protection apparatus according to another embodiment of the invention.
  • a part of control flow differs from 1st Embodiment mentioned above.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment described above, and the descriptions of the first embodiment and the second embodiment are used as appropriate for the configuration of the device protection device and the control flow of the controller.
  • step S43 the controller 10 estimates the temperature (equipment temperature: T2ue, T2ve, T2we) of each phase based on the detected temperatures (T2u, T2v, T2w) detected by the equipment temperature sensors 21u, 21v, 21w. .
  • the difference between the sensor detection value and the actual temperature is reduced by estimating the actual temperature from the detection values of the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w.
  • the controller 10 acquires the parameters such as motor speed, depending on the value of the parameter, the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and / or the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2 , to change the ⁇ T_ th3).
  • the temperature difference between the estimated temperature of each phase and the actual temperature has a correlation with parameters such as the motor rotation speed.
  • the relationship between the parameter and the temperature difference is the same as that of the temperature difference ( ⁇ Tp) and the parameters (motor rotational speed, etc.) shown in the second embodiment and the modified example of the second embodiment.
  • the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and / or the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) as a parameter for changing the, in the case of using the motor rotation speed
  • the controller 10 acquires the motor rotation speed using a rotation speed sensor such as a resolver.
  • the lower the motor speed threshold temperature (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and / or the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) is set to a lower value.
  • the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and / or the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3 ) Is set to a low value, so drive restriction is applied at an earlier timing.
  • the controller 10 determines the temperature threshold value (T_) according to the parameter values, as in each modification of the second embodiment. th1, T_ th2, T_ th3) and / or the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, may be set ⁇ T_ th3).
  • step S45 the controller 10 calculates the highest temperature (maximum device temperature: T2) among the estimated device temperatures. Since the control flow of steps S46 to S53 is the same as the control flow of steps S4 to S11 shown in the first embodiment, a description thereof will be omitted. However, in the control flow of the step S44, a temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3)) and / or the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, when you change the ⁇ T_ th3), the controller 10 is changed The first to third protection processes are executed using the later threshold value.
  • the device temperature is estimated based on the device detection temperature, the estimated device temperature is compared with a predetermined threshold value, and the drive is limited to the device based on the comparison result.
  • the device when the estimated device temperature is higher than the first temperature threshold, the device is limited in driving by the first protection operation, and the driving limitation is applied to the device in the first protection operation. After that, when the estimated device temperature is higher than the second temperature threshold, the device is subjected to drive restriction in the second protection operation. As a result, it is possible to limit the output that directly causes the temperature of the heating element to increase, and to increase the time during which the device can operate.
  • the first temperature threshold value corresponds to the temperature threshold (T_ th1) or temperature threshold (T_ th2)
  • the second temperature threshold value corresponds to the temperature threshold (T_ th2) or temperature threshold (T_ th3)
  • first protection operation Corresponds to the first protection process or the second protection process
  • the second protection operation corresponds to the second protection process or the third protection process.
  • At least one of the temperature difference threshold and the temperature threshold is set according to the estimated device temperature.
  • the temperature threshold (T_ th1, T_ th2, T_ th3) and / or the temperature difference threshold ( ⁇ T_ th1, ⁇ T_ th2, ⁇ T_ th3) setting a when the difference between the detected values of the device temperature sensors 21u, 21v, and 21w or the estimated temperature of each phase and the actual maximum temperature becomes large, the threshold value is set to a low value so that the timing can be increased. Drive restrictions can be applied.
  • the difference between the detected value of the device temperature sensors 21u, 21v, 21w or the estimated temperature of each phase and the actual maximum temperature is small, by increasing the threshold, Areas that are restricted and areas that are not restricted can be set appropriately.
  • the detection value of the sensor may be changed.

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Abstract

機器保護装置において、　発熱体を含む機器の冷却に使用される冷媒の温度を検出する冷媒温度センサと、機器の温度を検出する複数の機器温度センサと、冷媒温度センサにより検出された冷媒検出温度及び機器温度センサにより検出された検出温度に基づき、機器に対して駆動制限をかけるコントローラとを備え、コントローラは、複数の機器温度センサにより検出された温度の中から、最も低い前記検出温度よりも高い検出温度を機器検出温度として特定し、冷媒検出温度と機器検出温度との温度差を演算し、温度差が所定の温度差閾値より高い場合に機器に対して前記駆動制限をかけ、機器検出温度が所定の温度閾値より高い場合に機器に対して駆動制限をかける。

Description

機器保護装置及び機器保護方法
　本発明は、機器保護装置及び機器保護方法に関するものである。
　温度センサでインバータ温度を検出し、温度変化量を計算し、温度変化量が閾値より大きいときには、インバータ温度の修正を行う。さらに修正後のインバータ温度になまし処理を行い、なまし処理の処理済み温度が上限温度より大きい場合には、負荷制限率設定し、モータのトルクに制限をかける方法が知られている（特許文献１）。
特開２００６－２３００３７号公報
　しかしながら、周辺温度が高温の時には、トルク制限が適切なタイミングにかからず、発熱部分が高温になるという問題がある。
　本発明が解決しようとする課題は、発熱部分の温度上昇を抑制できる機器保護装置及び機器保護方法を提供することである。
　本発明は、複数の機器温度センサにより検出された温度の中から、最も低い前記検出温度よりも高い検出温度を機器検出温度として特定し、冷媒検出温度と機器検出温度との温度差を演算し、温度差が所定の温度差閾値より高い場合に機器に対して駆動制限をかけ、機器検出温度が所定の温度閾値より高い場合に機器に対して前記駆動制限をかけることによって上記課題を解決する。
　本発明によれば、発熱部分の温度上昇を抑制できる。
図１は、本実施形態に係る機器保護装置を含む駆動システムのブロック図である。 図２は、電源、負荷、及び電力変換装置に含まれるインバータ回路の回路図である。 図３は、機器保護装置の制御フローを示すフローチャートである。 図４Ａは、環境温度が低温（ＴＬ）であるときの温度特性を示すグラフである。 図４Ｂは、環境温度が低温（ＴＬ）であるときの温度特性を示すグラフである。 図５Ａは、環境温度が高温（ＴＨ）であるときの温度特性を示すグラフである。 図５Ｂは、環境温度が高温（ＴＨ）であるときの温度特性を示すグラフである。 図６Ａは、環境温度が低温（ＴＬ）であるときの温度特性を示すグラフである。 図６Ｂは、環境温度が低温（ＴＬ）であるときの温度特性を示すグラフである。 図７Ａは、環境温度が高温（ＴＨ）であるときの温度特性を示すグラフである。 図７Ｂは、環境温度が高温（ＴＨ）であるときの温度特性を示すグラフである。 図８は、発明の他の実施形態に係る機器保護装置のコントローラの制御フローを示すフローチャートである。 図９は、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗに異常が生じた場合の、時間に対する温度推移を示すグラフである。 図１０は、モータ回転数と温度差（ΔＴｐ）との関係を示すグラフである。 図１１は、モータ角度と温度差（ΔＴｐ）との関係を示すグラフである。 図１２は、モータトルクと温度差（ΔＴｐ）との関係を示すグラフである。 図１３は、発明の他の実施形態に係る機器保護装置のコントローラの制御フローを示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態に係る機器保護装置は、発熱体を含む機器の温度上昇を抑制する装置である。機器保護装置は、例えば車両に搭載される駆動システムに設けられ、駆動システムに含まれる機器の温度を管理しつつ、機器の温度上昇を抑制している。
　以下の説明では、機器保護装置が車両用の駆動システムに設けられた例を説明する。なお、機器保護装置は、必ずしも駆動システムに設けられる必要はなく、発熱部分を含んだ他のシステムに設けられてよい。また機器保護装置は、車両に限らず他の装置に設けられてもよい。
　図１は、本実施形態に係る機器保護装置を含む駆動システムのブロック図である。図２は、電源１、負荷２、及びインバータ回路の回路図である。駆動システムは、電源１、負荷２、電力変換装置３、冷却装置４、及びコントローラ１０を備えている。
　電源１は、車両の電力源であって、リチウムイオン電池などの二次電池を並列又は直列に接続した電池群である。負荷２は、モータ（電動機）であり、車輪に対して回転力を与えるように車輪と連結されている。負荷２には、例えば三相交流モータが用いられる。
　電力変換装置３は、電源１と負荷２との間に接続されている。電力変換装置３は、インバータ回路及び制御回路等を有している。インバータ回路は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子をブリッジ状に接続した、２相３相変換を可能とする回路である。インバータ回路は、負荷２と電源１との間に接続されている。インバータ回路は、複数のスイッチング素子を直列に接続した直列回路を、３相分並列に接続している。図２に示すように、インバータ回路において、上アームのスイッチング素子（Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５）と下アームのスイッチング素子（Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６）との各接続点は、モータ２側のＵＶＷ相の出力端子に接続されている。また、インバータ回路は、平滑コンデンサＣを有している。平滑コンデンサＣは、電源１の入出力電圧を平滑し、ブリッジ状のスイッチング素子の回路と電源１側の接続端子との間に接続されている。
　電力変換装置３は、装置の内部温度を検出するための温度センサ２１を有している。電力変換装置３は、インバータ回路に含まれるスイッチング素子のオン、オフを切り換えることで電力変換を行う。スイッチング素子がオン、オフ動作を行うと、スイッチング損失等により発熱する。スイッチング素子はパワーモジュールとしてモジュール化されており、電力変換装置３の内部に設けられている。
　温度センサ２１は、スイッチング素子のスイッチング動作によって上昇するパワーモジュールの温度を検出している。温度センサ２１はパワーモジュールに設置されている。温度センサ２１は、複数の機器温度センサ２１ｕ、２１ｗ、２１ｖを有している。機器温度センサ２１ｕはｕ相のスイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２）の温度を検出する。機器温度センサ２１ｖはｖ相のスイッチング素子（Ｑ３、Ｑ４）の温度を検出する。機器温度センサ２１ｗはｗ相のスイッチング素子（Ｑ５、Ｑ６）の温度を検出する。機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗは、パワーモジュール内部のサーミスタ、又は、パワーモジュール内半導体チップ上のオンチップ温度センサ等により構成される。機器温度センサ２１ｕがオンチップ温度センサで構成される場合には、機器温度センサ２１ｕはスイッチング素子Ｑ１及びスイッチング素子Ｑ２上にそれぞれ設置される。機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗは、検出周期を同期させることで、同じタイミングで三相の温度を検出している。すなわち、複数の機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗは、それぞれの検出タイミングを同期しつつ、同期されたタイミングで、複数の検出値をコントローラ１０に出力する。なお、温度センサ２１の検出値は、電力変換装置３内のコントローラを介して、コントローラ１０に出力されてもよい。
　冷却装置４は、電力変換装置３内に冷媒を循環させることで、電力変換装置３を冷却する。冷却装置４は、冷媒を出力するためのポンプ、冷媒量を調整するための調整弁、熱交換器等を有している。冷却装置４と電力変換装置３との間は、冷媒を通す流路で接続されている。流路は、冷却装置４から出て、電力変換装置の内部を通り、冷却装置４に戻るように形成されている。冷媒は、パワーモジュールの冷却に使用され、水などの液体、冷媒ガス等である。
　冷却装置４は、冷媒の温度を検出するための温度センサ（冷媒温度センサ）２２を有している。温度センサ２２は流路に設けられている。温度センサ２２は、検出値をコントローラ１０に出力する。
　コントローラ１０は、機器保護装置の制御処理を実行するコンピュータであり、温度センサ２１の検出温度及び温度センサ２２の検出温度に基づき電力変換装置３を制御することで、電力変換装置３を保護する。コントローラ１０は、電力変換装置３を保護するための制御を実行させるプログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）と、を備える。コントローラ１０は、電力変換装置３内のコントローラと信号線で接続されている。なお、コントローラ１０は、電力変換装置３内に設けられて、コントローラ１０が、スイッチング動作を制御する機能を有してもよい。また、コントローラ１０は、パワーモジュール内のスイッチング素子を直接制御してもよい。
　次に、コントローラ１０による電力変換装置３を保護するための制御フローを、図２を用いて説明する。コントローラ１０は、電力変換装置３の駆動中、以下の制御フローを所定の周期で実行している。
　ステップＳ１にて、コントローラ１０は、温度センサ２２を用いて、冷媒の温度（Ｔ１）を検出する。ステップＳ２にて、コントローラ１０は、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗを用いて、電力変換装置３のパワーモジュールの各相の温度（機器温度：Ｔ２ｕ、Ｔ２ｖ、Ｔ２ｗ）を検出する。
　ステップＳ３にて、コントローラ１０は、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗにより検出された検出温度のうち最も高い温度（最大機器温度：Ｔ２）を演算する。ステップＳ４にて、コントローラ１０は、検出された冷媒温度（Ｔ１）と演算された最大機器温度（Ｔ２）との差分を求めることで、温度差（ΔＴ＝Ｔ２－Ｔ１）を演算する。
　ステップＳ５にて、コントローラ１０は、温度差と所定の温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ１）とを比較し、最大機器温度（Ｔ２）と温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）とを比較する。温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ１）は予め設定された閾値である。後述するように環境温度が低い場合には、機器の温度上昇の速さは、冷媒の温度上昇の速さよりも速く、温度差の上昇も速くなる。温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ１）は、低温状態で電力変換装置３の温度が上昇する状態で、電力変換装置３の温度が許容温度に達する前に、電力変換装置３に対して駆動制限を加えるタイミングを、温度差で示している。また、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）は、後述する第１保護処理を実行するか否かを判定するための閾値であり、温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ）よりも高い温度に設定されている。温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ１）は低温環境用の閾値であり、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）は高温環境用の閾値である。
　温度差（ΔＴ）が温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ１）より高い場合、又は、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）より高い場合には、コントローラ１０はステップＳ６の制御フローを実行する。一方、温度差（ΔＴ）が温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ１）以下である場合、及び、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）以下である場合には、コントローラ１０はステップＳ８の制御フローを実行する。
　ステップＳ６にて、コントローラ１０は、現在のモータの駆動状態に基づき、スイッチング周波数の制限が可能であるか否かを判定する。コントローラ１０は、電力変換装置３から、モータ回転数を取得することで、モータの駆動状態を確認する。スイッチング周波数は、スイッチング素子のオン、オフを制御する際のキャリア周波数である。温度差（ΔＴ）が温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ）より高い場合、又は、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ１_ｔｈ１）より高い場合には、パワーモジュールの温度上昇を抑制するために、パワーモジュールに対して駆動制限をかける。パワーモジュールに駆動制限をかけることで、モータの駆動にも制限がかかる。駆動制限は、キャリア周波数を現在の周波数より低くすることで実行される。しかしながら、モータの回転数が高い状態でスイッチング周波数を低く設定した場合には、制御発散する可能性がある。そこで、ステップＳ６の制御フローでは、モータの駆動状態が、スイッチング周波数を低く設定できる状態にあるか否かを判定する。具体的には、コントローラ１０は、現在のモータ回転数と回転数閾値とを比較し、現在のモータ回転数（Ｎ）が回転数閾値（Ｎｔｈ）より低い場合にはスイッチング周波数を制限できると判定し、現在のモータ回転数が回転数閾値以上である場合にはスイッチング周波数を制限できないと判定する。回転数閾値は予め設定されており、モータのトルクに応じた値にしてもよい。
　スイッチング周波数を制限できると判定された場合には、ステップＳ７にて、コントローラ１０は第１保護処理を実行する。第１保護処理は、スイッチング周波数に制限をかけることで、モータ２に対して駆動制限をかける。具体的には、コントローラ１０は、電力変換装置３から現在のモータの出力トルク及びモータ回転数を取得する。選択可能なスイッチング周波数は予め設定されており、モータの駆動状態に応じて、選択可能なスイッチング周波数が異なる。
　例えば、選択可能なスイッチング周波数として、３つの周波数（ｆｓｗ１、ｆｓｗ２、ｆｓｗ３）が予め設定されている。ただし、周波数（ｆｓｗ３）が最も高く、周波数（ｆｓｗ１）が最も低い。また、回転数閾値より低い回転数閾値（Ｎｔｈ＿Ｌ）が予め設定されている。そして、モータの現在の回転数に応じて、選択可能なスイッチング周波数が決まる。モータの現在の回転数Ｎが回転数閾値（Ｎｔｈ）より高い場合には、選択可能なスイッチング周波数はｆｓｗ３のみであり、スイッチング周波数の制限ができない状態に相当する。モータの現在の回転数が回転数閾値（Ｎｔｈ）以下で、回転数閾値（Ｎｔｈ＿Ｌ）より高い場合には、選択可能なスイッチング周波数は、周波数（ｆｓｗ３）及び周波数（ｆｓｗ２）である。そして、例えば、現在のキャリア周波数が周波数（ｆｓｗ２）より高く周波数（ｆｓｗ３）より低い場合には、コントローラ１０は、キャリア周波数を周波数（ｆｓｗ２）に設定し、キャリア周波数に対して制限をかける。また、モータの現在の回転数が回転数閾値（Ｎｔｈ＿Ｌ）以下である場合には、選択可能なスイッチング周波数は、周波数（ｆｓｗ１）、周波数（ｆｓｗ２）、周波数（ｆｓｗ３）である。例えば、現在のキャリア周波数が周波数（ｆｓｗ３）より高い場合は、コントローラ１０は、キャリア周波数を周波数（ｆｓｗ３）に設定し、キャリア周波数に対して制限をかける。すなわち、コントローラ１０は、モータの現在の回転数に応じて選択可能なスイッチング周波数が複数ある場合には、現在のキャリア周波数よりも低いキャリア周波数に設定する。これにより、損失が抑制され、パワーモジュールの発熱を抑制できる。なお、選択可能なスイッチング周波数は、モータ回転数に限らず、モータのトルクにより決定してもよい。
　ステップＳ８にて、コントローラ１０は、温度差と所定の温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ２）とを比較し、機器温度（Ｔ２）と温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）とを比較する。温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ２）は、後述する第２保護処理を実行するか否かを判定するための閾値であり、温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ１）よりも高い温度に設定されている。温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）は、後述する第２保護処理を実行するか否かを判定するための閾値であり、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）よりも高い温度に設定されている。
　温度差（ΔＴ）が温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ２）より高い場合、又は、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）より高い場合には、コントローラ１０はステップＳ６の制御フローを実行する。一方、温度差（ΔＴ）が温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ２）以下である場合、及び、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）以下である場合には、コントローラ１０はステップＳ１０の制御フローを実行する。
　ステップＳ９にて、コントローラ１０は、第２保護処理を実行する。最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）以下となることで、コントローラ１０がステップＳ８の制御フローを「Ｙｅｓ」と判定した場合には、第２保護処理は、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）に達した時点の要求トルクを、モータからの最大出力に設定することで、モータからの出力トルクに制限をかける。温度差（ΔＴ）が温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ２）以下となることで、コントローラ１０がステップＳ８の制御フローを「Ｙｅｓ」と判定した場合には、第２保護処理は、温度差（ΔＴ）が温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ２）に達した時点の要求トルクを、モータからの最大出力に設定することで、モータからの出力トルクに制限をかける。
　具体的には、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）に達した場合を例とすると、コントローラ１０は、電力変換装置３のコントローラに対して、要求トルクに応じたトルク指令値の上限を現在のトルク指令値にするよう、指令信号を送信する。電力変換装置３のコントローラは、指令信号を受信したとき、現在のトルク指令を上限値に設定する。上限値が設定された後に、ドライバーのアクセル操作により、トルク指令の上限値を超えるような要求トルクが入力された場合でも、コントローラは、トルク指令値を上限値に制限した上で、モータの現在の回転数、モータの現在の電流に応じたスイッチング信号を生成し、スイッチング素子を制御する。これにより、要求トルクに制限が加わるため、モータの出力トルクが抑制され、その結果として、パワーモジュールの温度が抑制される。
　ステップＳ１０にて、コントローラ１０は、温度差（ΔＴ）と所定の上限温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ３）とを比較し、機器温度（Ｔ２）と上限温度（Ｔ_ｔｈ３）とを比較する。上限温度差温度（ΔＴ_ｔｈ３）は、パワーモジュールに許容される温度の上限値を示しており、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１）及び温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ２）よりも高い温度に設定されている。上限温度（Ｔ_ｔｈ３）は、パワーモジュールに許容される温度の上限値を示しており、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）及び温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）よりも高い温度に設定されている。
　温度差（ΔＴ）が上限温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ３）より高い場合、又は、最大機器温度（Ｔ２）が上限温度閾値（Ｔ_ｔｈ３）より高い場合には、コントローラ１０はステップＳ１１の制御フローを実行する。一方、温度差（ΔＴ）が上限温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ３）以下である場合、及び、最大機器温度（Ｔ２）が上限温度閾値（Ｔ_ｔｈ３）以下である場合には、コントローラ１０は制御フローを終了する。
　ステップＳ１１にて、コントローラ１０は、電力変換装置３内のコントローラに対して、モータを強制的に停止させる旨のフェールセーフ信号を送信する。電力変換装置３内のコントローラは、フェールセーフ信号を受信した場合には、電力変換装置３の動作を停止させる（フェールセーフ処理）。これにより、パワーモジュールが上限値を超えることを防止できる。
　次に、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂを用いて、第１保護処理と温度の関係について説明する。図４Ａ、図４Ｂは環境温度が低温（ＴＬ）であるときの温度特性を示し、図５Ａ、図５Ｂは環境温度が高温（ＴＨ）であるときの温度特性を示す。図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂにおいて、グラフаは温度差（ΔＴ）の特性を示し、グラフｂは温度センサ２２で検出される冷媒温度（Ｔ１）を示し、グラフｃは温度センサ２１で検出される検出温度のうち最大機器温度（Ｔ２）を示し、グラフｄはスイッチング素子の実際の温度（Ｔｓｗ）を示す。また横軸は時間を示し、縦軸は温度の大きさを示す。図４Ａ及び図５Ａは、本実施形態に係る機器保護装置を駆動システムに設けない時の特性（比較例）を示している。図４Ｂ及び図５Ｂは、本実施形態に係る機器保護装置を駆動システムに設けたときの特性を示している。
　図４Ａに示すように、環境温度が低い時には、最大機器温度（Ｔ２）は、時刻ｔ２の時点で温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）に達する。一方、温度差（ΔＴ）は、時刻ｔ２よりも早い時刻ｔ１の時点で、温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ）に達する。すなわち、低温時には、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）に達する前に、冷媒温度と機器温度との温度差が広がり、温度差（ΔＴ）は温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ）に達する。そして、図４Ｂに示すように、本実施形態では、温度差（ΔＴ）が温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ）に達した時点で、第１保護処理が実行されるため、スイッチング素子の温度が高温になる前に損失が低減され、スイッチング素子温度（Ｔｓｗ）を抑制できる。一方、第１保護処理を実行しない比較例では、時刻ｔ１以降も、スイッチング素子温度（Ｔｓｗ）は上昇し続ける。
　図５Ａに示すように、環境温度が高い時には、温度差（ΔＴ）が温度差閾値（ΔＴ＿ｔｈ）に達する時点（時刻ｔ４）よりも先に、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）に達する（時刻ｔ３）。そして、図５Ｂに示すように、本実施形態では、温度差（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）に達した時点で、第１保護処理が実行されるため、スイッチング素子の温度が高温になる前に損失が低減され、スイッチング素子温度（Ｔｓｗ）を抑制できる。
　次に、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂを用いて、第２保護処理と温度の関係について説明する。図６Ａ、図６Ｂは環境温度が低温（ＴＬ）であるときの温度特性を示し、図７Ａ、図７Ｂは環境温度が高温（ＴＨ）であるときの温度特性を示す。図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂにおいて、グラフаは温度差（ΔＴ）の特性を示し、グラフｂは温度センサ２２で検出される冷媒温度（Ｔ１）を示し、グラフｃは温度センサ２１で検出される検出温度のうち最大機器温度（Ｔ２）を示し、グラフｄはスイッチング素子の実際の温度（Ｔｓｗ）を示す。また横軸は時間を示し、縦軸は温度の大きさを示す。図６Ａ及び図７Ａは、本実施形態に係る機器保護装置が第１保護処理のみをした場合の特性を示しており、図６Ｂ及び図７Ｂは、本実施形態に係る機器保護装置が第１保護処理及び第２保護処理をした場合の特性を示している。
　図６Ａに示すように、第１保護処理後に、パワーモジュールの温度が上昇し続けた場合には、最大機器温度（Ｔ２）が時刻（ｔ５）の時点で上限温度（Ｔ_ｔｈ３）に達するため、フェールセーフ処理が実行される。一方、本実施形態では、図６Ｂに示すように、最大機器温度（Ｔ２）が上限温度（Ｔ_ｔｈ３）に達する前に、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）に達した時点で、第２保護処理が実行され、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）に達した時点の出力を上限として、トルク制限がかかる。これにより、スイッチング素子の温度上昇を抑制し、電力変換装置３の動作可能な時間を延ばすことができる。
　図７Ａに示すように、第１保護処理後に、パワーモジュールの温度が上昇し続けた場合には、最大機器温度（Ｔ２）が時刻（ｔ６）の時点で上限温度（Ｔ_ｔｈ３）に達するため、フェールセーフ処理が実行される。一方、本実施形態では、図７Ｂに示すように、機器温度（Ｔ２）が上限温度（Ｔ_ｔｈ３）に達する前に、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）に達した時点で、第２保護処理が実行され、最大機器温度（Ｔ２）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）に達した時点の出力を上限として、トルク制限がかかる。これにより、環境温度の高温時も、スイッチング素子の温度上昇を抑制し、電力変換装置３の動作可能な時間を延ばすことができる。
　また本実施形態では、保護処理を行う実行するか否かを判定するために、複数の機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち最大の検出温度を比較対象としている。例えば、モータが低回転時には、各相での温度差が大きくなる。例えば、モジュール化されたスイッチング素子（Ｑ１～Ｑ６）のうち、１つのセンサを用いて特定の部分のみを検出した場合には、１相分の温度が検出温度に反映され、他の相の温度は検出温度に反映され難くなる。そして、モータが低回転時の時には、温度センサで検出された相よりも、他の相の温度が高くなる可能性がある。本実施形態では、複数の機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗを用いて、相毎の機器温度を検出し、最大機器温度に基づき保護処理を実行する。これにより、例えば、モータ低回転時に生じる各相での温度差を考慮しつつ、発熱機器の温度保護を実行できる。
　上記のように本実施形態に係る機器保護装置は、複数の機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗにより検出された温度の中から、最も高い検出温度を機器検出温度として特定し、冷媒検出温度と機器検出温度との温度差を演算し、温度差が所定の温度差閾値より高い場合に、機器に対して前記駆動制限をかけ、機器検出温度が所定の温度閾値より高い場合に、機器に対して駆動制限をかける。これにより、温度バラつきが発生するような状態においても、保護機能の低下を抑制できる。また、発熱部分の温度上昇を抑制でき、発熱体又は機器に加える熱負荷を抑制できる。さらに、機器の動作時間を延ばすことができる。
　また本実施形態では、機器検出温度（Ｔ２）が第１温度閾値より高い場合には、第１保護動作（第１保護処理）で機器に対して駆動制限をかけ、第１保護動作で前記機器に対して駆動制限をかけた後に、機器検出温度が第２温度閾値より高い場合には、第２保護動作で機器に対して駆動制限をかける。これにより、発熱体の温度を上げる直接の原因となっている出力を制限し、機器の動作可能な時間を拡大することができる。なお、第１温度閾値は温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）又は温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）に相当し、第２温度閾値は温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）又は温度閾値（Ｔ_ｔｈ３）に相当し、第１保護動作は第１保護処理又は第２保護処理に相当し、第２保護動作は第２保護処理又は第３保護処理に相当する。
　また本実施形態では、温度差（ΔＴ）が第１温度差閾値より高い場合には、第１保護動作で機器に対して駆動制限をかけ、第１保護動作で機器に対して駆動制限をかけた後に温度差が第２温度差閾値より高い場合には、第２保護動作で機器に対して駆動制限をかける。これにより、発熱体の温度を上げる直接の原因となっている出力を制限し、機器の動作可能な時間を拡大することができる。なお、第１温度差閾値は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１）又は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ２）に相当し、第２温度差閾値は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ２）又は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ３）に相当し、第１保護動作は第１保護処理又は第２保護処理に相当し、第２保護動作は第２保護処理又は第３保護処理に相当する。
　なお、本実施形態において、モータ２に対して駆動制限をかけるか否かを判定するために、最大機器温度を用いたが、必ずしも最大機器温度でなくてもよい。例えば、コントローラ１０は、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗにより検出された検出温度のうち、最も低い検出温度よりも高い検出温度を、比較対象となる機器検出温度として特定し、特定された機器検出温度に基づいて、モータ２に対して駆動制限をかけてもよい。このときのコントローラ１０の制御フローは図３に示す制御フローと同様である。
《第２実施形態》
　図８は、発明の他の実施形態に係る機器保護装置のコントローラの制御フローを示すフローチャートである。本実施形態では、上述した第１実施形態に対して、制御フローの一部が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、機器保護装置の構成及びコントローラの制御フローは、その記載を援用する。
　図８を用いて、コントローラ１０の制御フローを説明する。ステップＳ２１、Ｓ２２の制御フローは、第１実施形態で示したステップＳ１、Ｓ２の制御フローと同様であるため、説明を省略する。
　ステップＳ２３にて、コントローラ１０は、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗにより検出された検出温度（Ｔ２ｕ、Ｔ２ｖ、Ｔ２ｗ）に基づき、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗに異常が生じているか否かを判定する。具体的には、コントローラ１０は、機器温度センサ２１ｕの検出温度が所定の正常範囲内であるか否かを判定し、検出温度が正常範囲内である場合には機器温度センサ２１ｕは正常であると判定し、検出温度が正常範囲外である場合には機器温度センサ２１ｕは正常であると判定する。正常範囲は、予め設定された範囲である。正常範囲の下限値は、例えば、センサの検出値が下限値で張り付いている等の故障原因を想定した上で、予め設定されている。また、正常範囲の上限値は、例えば、センサの検出値が上限値で張り付いている等の故障原因を想定した上で、予め設定されている。コントローラ１０は、Ｕ相だけではなく、Ｖ相及びＷ相についても、同様に、機器温度センサ２１ｖ、２１ｗに異常が生じているか否かを判定する。そして、全ての機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗが正常であると判定した場合には、コントローラ１０はステップＳ２５の制御フローを実行する。機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち少なくとも１つのセンサが異常であると判定した場合には、コントローラ１０はステップＳ２４の制御フローを実行する。
　ステップＳ２４にて、コントローラ１０は、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を初期の設定値（Ｔ_ｔｈ１＿１、Ｔ_ｔｈ２＿１、Ｔ_ｔｈ３＿１）から、設定値（Ｔ_ｔｈ１＿２、Ｔ_ｔｈ２＿２、Ｔ_ｔｈ３＿２）に変更する。設定値（Ｔ_ｔｈ１＿２、Ｔ_ｔｈ２＿２、Ｔ_ｔｈ３＿２）は、初期の設定値（Ｔ_ｔｈ１＿１、Ｔ_ｔｈ２＿１、Ｔ_ｔｈ３＿１）より低い値である。また、コントローラ１０は、３つの機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち２つのセンサに異常が生じている場合には、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を設定値（Ｔ_ｔｈ１＿３、Ｔ_ｔｈ２＿３、Ｔ_ｔｈ３＿３）に変更する。設定値（Ｔ_ｔｈ１＿３、Ｔ_ｔｈ２＿３、Ｔ_ｔｈ３＿３）は、設定値（Ｔ_ｔｈ１＿２、Ｔ_ｔｈ２＿２、Ｔ_ｔｈ３＿２）よりも低い値である。
　ステップＳ２５にて、コントローラ１０は、コントローラ１０は、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗにより検出された検出温度のうち最も高い温度（最大機器温度：Ｔ２）を演算する。機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じている場合には、コントローラ１０は、異常が生じているセンサの検出値を除外し、異常が生じていない、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗにより検出された検出温度の中から、最大機器温度（Ｔ２）を演算する。例えば、ｕ相の機器温度センサ２１ｕに異常が生じている場合には、コントローラ１０は、ｖ相及びｗ相の機器温度センサ２１ｖ、２１ｗの検出温度の中から、最大機器温度（Ｔ２）を演算する。これにより、ある相の検出機能が故障しても、他の相のセンサを用いて、継続して機器を保護できる。
　ステップＳ２６～Ｓ３３の制御フローは、第１実施形態で示したステップＳ４～Ｓ１１の制御フローと同様であるため、説明を省略する。ただし、ステップＳ２４の制御フローで、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を変更した場合には、コントローラ１０は、変更後の温度閾値と最大機器温度（Ｔ２）とを比較して、比較結果に応じて第１～第３の保護処理を実行する。
　次に、図９を用いて、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗに異常が生じた場合の温度推移と、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１＿１、Ｔ_ｔｈ１＿２、Ｔ_ｔｈ１＿３）との関係について説明する。例えば、モータ２のｕ相がロックした状態の時に、パワーモジュールの最大となる温度（Ｔｊ）が図９のグラフаのように変化したとする。このとき、最大温度となるパワーモジュールの位置がｕ相のスイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２）の付近である場合には、機器温度センサ２１ｕの検出温度が、ｖ、ｗ相の機器温度センサ２１ｖ、２１ｗよりも早く上昇する。そのため、機器温度センサ２１ｕが正常であれば、機器温度センサ２１ｕの検出温度（Ｔ２ｕ）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ１＿１）に達した時点（時刻ｔ１）で、第１保護処理が実行される。一方、機器温度センサ２１ｕに異常が生じている場合には、機器温度センサ２１ｕの検出値は正常な値を示さないため、最大機器温度（Ｔ２）はｖ相の検出温度となる。そして、機器温度センサ２１ｖの検出温度（Ｔ２ｖ）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ１＿１）に達した時点（時刻ｔ２）で、第１保護処理が実行される。さらに、機器温度センサ２１ｕ及び機器温度センサ２１ｖに異常が生じている場合には、最大機器温度（Ｔ２）はｗ相の検出温度となり、機器温度センサ２１ｗの検出温度（Ｔ２ｗ）が温度閾値（Ｔ_ｔｈ１＿１）に達した時点（時刻ｔ３）で、第１保護処理が実行される。
　すなわち、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗに異常が生じた場合に、温度閾値を初期の設定値（Ｔ_ｔｈ１＿１）にした状態で、機器の保護処理を実行した場合には、駆動制限をかけるタイミングが遅れるおそれがある。本実施形態では、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗに異常が生じた場合には、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を低くしているため、モータ２の保護を図ることができる。
　上記のように、本実施形態では、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗにより検出された温度に基づき、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗに異常が生じているか否かを判定し、複数の機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合には、異常が生じてない前記機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗにより検出された温度の中から機器検出温度（Ｔ２）を特定する。これにより、ある相の温度センサに異常が生じた場合に、他の相の温度センサを用いて、機器を保護できる。
　また本実施形態では、複数の機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合には、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を初期の設定値（Ｔ_ｔｈ１＿１、Ｔ_ｔｈ２＿１、Ｔ_ｔｈ３＿１）よりも低くする。これにより、センサに異常が生じた場合に、適切に機器を保護できる。また、保護可能な温度範囲を広げることができる。
　なお本実施形態の変形例では、複数の機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合に、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を初期の設定値よりも低くしてもよい。これにより、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）の変更と同様に、センサに異常が生じた場合でも、適切に機器を保護できる。
　なお本実施形態の変形例では、複数の機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合に、異常が生じていない機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗの検出値を通常の検出値（正常時の検出値）よりも高くしてもよい。これにより、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）の変更と同様に、センサに異常が生じた場合でも、適切に機器を保護できる。
《第３実施形態》
　本発明の他の実施形態に係る機器保護装置及び機器保護方法を説明する。本実施形態では、上述した第２実施形態に対して、ステップＳ２４の制御フローが異なる。これ以外の構成及びコントローラ１０の制御は上述した第２実施形態と同じであり、その記載を援用する。
　機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち少なくとも１つのセンサが異常であると判定した場合には、コントローラ１０は、ステップＳ２４の制御フローにおいて、以下の制御を行う。コントローラ１０は、異常が生じている機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗと異常が生じていない機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗとの温度差（ΔＴｐ）を演算する。演算された温度差（ΔＴｐ）が大きいほど、コントローラ１０は、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を低い温度に設定する。そして、コントローラ１０は、設定された温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を用いて、ステップＳ２５以降の制御フローを実行する。
　図１０は、モータ回転数と温度差（ΔＴｐ）との関係を示すグラフである。図１０に示すように、温度差（ΔＴｐ）とモータ回転数との間には相関性があり、モータ回転数が低いほど、温度差（ΔＴｐ）が大きくなる。温度差（ΔＴｐ）が高いほど、正常な機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗの検出値と、モジュールの中で最も温度が高い部分の温度との差が大きくなる可能性がある。そのため、本実施形態では、温度差（ΔＴｐ）が大きいほど、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を低い値にすることで、モジュールの温度が高くなる場合に、より早いタイミングで駆動制限をかけている。
　一方、温度差（ΔＴｐ）が低い場合には、正常な機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗの検出値と、モジュールの中で最も温度が高い部分の温度との差も小さい。そのため、本実施形態では、温度差（ΔＴｐ）が小さいほど、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を初期値の値に近づけることで、保護不要な領域を広げている。
　上記のように本実施形態では、異常が生じている機器温度センサの検出温度と、異常が生じていない機器温度センサの検出温度との温度差に応じて、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を設定する。これにより、機器の動作領域に対して、制限をかける領域と制限をかけない領域を適切に設定できる。なお、コントローラ１０は、温度差（ΔＴｐ）が大きいほど、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を小さい値にしてもよく、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を低い値にしてもよい。
　なお本実施形態の変形例において、コントローラ１０は、モータ回転数が低いほど、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）をより低い値に設定する。モータ回転数は、レゾルバ等の回転数センサにより検出すればよい。図１０に示すように、モータ回転数が低くなるほど、温度差（ΔＴｐ）が大きくなる。そのため、変形例では、モータ回転数が低いほど、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を低い値にすることで、モジュールの温度が高くなる場合に、より早いタイミングで駆動制限をかける。このように、変形例では、複数の機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合には、モータ回転数に応じて、温度閾値を設定する。これにより、機器の動作領域に対して、制限をかける領域と制限をかけない領域を適切に設定できる。なお、コントローラ１０は、回転数が低いほど、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を低い値にしてもよく、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を低い値にしてもよい。
　なお本実施形態の変形例において、コントローラ１０は、モータ角度に応じて、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を設定してもよい。モータ角度は、レゾルバ等の回転数センサにより検出すればよい。
　図１１は、モータ角度と温度差（ΔＴｐ）との関係を示すグラフである。グラフаは、ｕ相の機器温度センサ２１ｕに異常が生じた場合の、ｕ相の機器温度センサ２１ｕの検出値とｖ、ｗ相の機器温度センサ２１ｖ、２１ｗとの温度差（ΔＴｐ）を示す。グラフｂは、ｖ相の機器温度センサ２１ｖに異常が生じた場合の、ｖ相の機器温度センサ２１ｖの検出値とｕ、ｗ相の機器温度センサ２１ｕ、２１ｗとの温度差（ΔＴｐ）を示す。グラフｃは、ｗ相の機器温度センサ２１ｗに異常が生じた場合の、ｗ相の機器温度センサ２１ｗの検出値とｕ、ｖ相の機器温度センサ２１ｕ、２１ｖとの温度差（ΔＴｐ）を示す。
　例えばｕ相の機器温度センサ２１ｕに異常が生じた場合に、モータ角度が０度から９０度ぐらいのときには、温度差（ΔＴｐ）が大きくなる。一方、モータ角度が９０度から３６０度ぐらいのときには、温度差（ΔＴｐ）が小さくなる。他の相（ｖ、ｗ）についても、モータ角度が特定の範囲内である場合には、温度差（ΔＴｐ）は大きくなるが、モータ角度が特定の範囲外である場合には、温度差（ΔＴｐ）は小さくなる。すなわち、温度差（ΔＴｐ）とモータ角度との間には相関性がある。
　コントローラ１０は、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち、異常が生じている相のセンサを特定する。コントローラ１０は、モータ角度に対して、温度差（ΔＴｐ）が大きくなる角度領域を、相毎に設定している。そして、コントローラ１０は、検出されたモータ角度が角度領域内である場合には、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を初期値より低い値に設定する。また、検出されたモータ角度が角度領域外である場合には、コントローラ１０は、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を初期値にする。これにより、機器の動作領域に対して、制限をかける領域と制限をかけない領域を適切に設定できる。なお、コントローラ１０は、モータ角度に応じて、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を初期値より小さい値にしてもよく、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を初期値より小さい値にしてもよい。また、コントローラ１０は、図１１に示す温度差（ΔＴｐ）の特性に合うように、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）を設定してもよい。
　なお本実施形態の変形例において、コントローラ１０は、モータトルクに応じて、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を設定してもよい。モータトルクは、アクセル操作等に応じたトルク指令値から演算によって求めればよい。
　図１２は、モータトルクと温度差（ΔＴｐ）との関係を示すグラフである。図１２に示すように、モータトルクが大きいほど、温度差（ΔＴｐ）は小さくなる。すなわち、温度差（ΔＴｐ）とモータトルクとの間には相関性がある。コントローラは、モータトルクが大きいほど、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）をより低い値に設定する。これにより、機器の動作領域に対して、制限をかける領域と制限をかけない領域を適切に設定できる。なお、コントローラ１０は、モータトルクが大きいほど、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）をより小さい値にしてもよく、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）をより低い値にしてもよい。
　なお、本実施形態の変形例において、コントローラ１０は、キャリア周波数に応じて、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を設定してもよい。キャリア周波数は、インバータのＰＷＭ制御に使用される周波数である。機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じている場合には、キャリア周波数が高いほど、温度差（ΔＴｐ）が大きくなる。コントローラ１０は、キャリア周波数が高いほど、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）をより低い値に設定する。これにより、機器の動作領域に対して、制限をかける領域と制限をかけない領域を適切に設定できる。なお、コントローラ１０は、キャリア周波数が高いほど、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）をより低い値にしてもよく、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）をより低い値にしてもよい。
　なお、本実施形態の変形例において、コントローラ１０は、冷媒温度に応じて、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を設定してもよい。冷媒温度は、温度センサ２２から取得すればよい。冷媒温度が低い場合には、冷却性能が高くなるため、温度差（ΔＴｐ）は小さくなる。コントローラ１０は、冷媒温度が高いほど、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）をより低い値に設定する。これにより、機器の動作領域に対して、制限をかける領域と制限をかけない領域を適切に設定できる。なお、コントローラ１０は、冷媒温度が高いほど、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）をより小さい値にしてもよく、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）をより低い値にしてもよい。
　なお、本実施形態の変形例において、コントローラ１０は、冷媒流量に応じて、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を設定してもよい。冷媒流量は、流量センサを用いて検出すればよい。冷媒流量が大きい場合には、冷却性能が高くなるため、温度差（ΔＴｐ）は小さくなる。コントローラ１０は、冷媒流量が小さいほど、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）をより低い値に設定する。これにより、機器の動作領域に対して、制限をかける領域と制限をかけない領域を適切に設定できる。なお、コントローラ１０は、冷媒流量が小さいほど、温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）をより小さい値にしてもよく、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）をより低い値にしてもよい。
　なお、上記変形例では、温度差（ΔＴｐ）と相関性を有するパラメータとして、モータ移転数等を用いたが、当該パラメータは、センサの検出値に限らず、演算で求められる推定値、システムやユーザ操作に応じた指令値に基づく値としてもよい。また、当該パラメータは、電源電圧でもよい。また、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び／又は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を変更する際には、ローパスフィルタやヒステリシスにより、変更タイミングを調整してもよい。
《第３実施形態》
　図１３は、発明の他の実施形態に係る機器保護装置のコントローラの制御フローを示すフローチャートである。本実施形態では、上述した第１実施形態に対して、制御フローの一部が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、機器保護装置の構成及びコントローラの制御フローは、第１実施形態及び第２実施形態の記載を適宜、援用する。
　図１３を用いて、コントローラ１０の制御フローを説明する。ステップＳ４１、Ｓ４２の制御フローは、第１実施形態で示したステップＳ１、Ｓ２の制御フローと同様であるため、説明を省略する。ステップＳ４３にて、コントローラ１０は、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗにより検出された検出温度（Ｔ２ｕ、Ｔ２ｖ、Ｔ２ｗ）に基づき、各相の温度（機器温度：Ｔ２ｕｅ、Ｔ２ｖｅ、Ｔ２ｗｅ）を推定する。例えば、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗとしてチップセンサを使用し、チップセンサをパワーモジュール内の半導体チップ上に設けた場合でも、センサの検出部分以外のチップ接合はんだ部にボイドがある場合は、センサ検出値と実際の最大温度（パワーモジュールの最大温度）との間に温度差が生じる。そのため、本実施形態では、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗの検出値から実際の温度を推定することで、センサ検出値と実際の温度との差を小さくしている。
　ステップＳ４４にて、コントローラ１０は、モータ回転数などのパラメータを取得し、パラメータの値に応じて、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び／又は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を変更する。
　各相の推定温度と実際の温度との温度差は、モータ回転数等のパラメータと相関性を有している。パラメータと温度差との関係は、第２実施形態及び第２実施形態の変形例で示された、温度差（ΔＴｐ）とパラメータ（モータ回転数等）と同様である。例えば、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び／又は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を変更するためのパラメータとして、モータ回転数を用いる場合には、コントローラ１０は以下の制御を実行する。コントローラ１０は、レゾルバ等の回転数センサを用いてモータ回転数を取得する。コントローラ１０は、モータ回転数が低いほど温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び／又は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）をより低い値に設定する。これにより、各相の推定温度と実際の温度との温度差が高くなる場合には、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び／又は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）が低い値に設定されるため、より早いタイミングで駆動制限をかける。
　なお、モータ角度、モータトルク、キャリア周波数、冷媒温度、冷媒の流量などのパラメータについても、第２実施形態の各変形例と同様に、コントローラ１０は、パラメータの値に応じて、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び／又は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を設定すればよい。
　ステップＳ４５にて、コントローラ１０は、コントローラ１０は、推定された機器温度のうち最も高い温度（最大機器温度：Ｔ２）を演算する。ステップＳ４６～Ｓ５３の制御フローは、第１実施形態で示したステップＳ４～Ｓ１１の制御フローと同様であるため、説明を省略する。ただし、ステップＳ４４の制御フローで、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３））及び／又は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を変更した場合には、コントローラ１０は、変更後の閾値を用いて、第１～第３の保護処理を実行する。
　上記のように、本実施形態では、機器検出温度に基づき、機器温度を推定し、推定された機器温度と所定の閾値とを比較し、比較結果に基づき機器に対して駆動制限をかける。これにより、センサの検出値と実際の温度差を抑制しつつ、適切に機器を保護できる。
　また本実施形態では、推定された機器温度が第１温度閾値より高い場合には、第１保護動作で機器に対して駆動制限をかけ、第１保護動作で前記機器に対して駆動制限をかけた後に、推定された機器温度が第２温度閾値より高い場合には、第２保護動作で機器に対して駆動制限をかける。これにより、発熱体の温度を上げる直接の原因となっている出力を制限し、機器の動作可能な時間を拡大することができる。なお、第１温度閾値は温度閾値（Ｔ_ｔｈ１）又は温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）に相当し、第２温度閾値は温度閾値（Ｔ_ｔｈ２）又は温度閾値（Ｔ_ｔｈ３）に相当し、第１保護動作は第１保護処理又は第２保護処理に相当し、第２保護動作は第２保護処理又は第３保護処理に相当する。
　また本実施形態では、推定された機器温度に応じて、温度差閾値及び温度閾値の少なくともいずれか一方の閾値を設定する。これにより、推定された温度と実際の温度差が大きい場合には、閾値を低い値に設定することで、より早いタイミングで駆動制限をかけることができる。
　また本実施形態では、モータ回転数のパラメータ等に応じて、温度閾値（Ｔ_ｔｈ１、Ｔ_ｔｈ２、Ｔ_ｔｈ３）及び／又は温度差閾値（ΔＴ_ｔｈ１、ΔＴ_ｔｈ２、ΔＴ_ｔｈ３）を設定する。これにより、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗの検出値又は各相の推定温度と、実際の最大温度との差が大きくなる場合には、閾値を低い値に設定することで、より早いタイミングで駆動制限をかけることができる。また、機器温度センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗの検出値又は各相の推定温度と、実際の最大温度との差が小さくなる場合には、閾値を高くすることで、機器の動作領域に対して、制限をかける領域と制限をかけない領域を適切に設定できる。なお、本実施形態では、閾値を変更する代わりに、センサの検出値を変更してもよい。
１…電源
２…負荷
３…電力変換装置
４…冷却装置
１０…コントローラ
２１、２２…温度センサ
２１ｕ、２１ｖ、２１ｗ…機器温度センサ

Claims (16)

  1. 　発熱体を含む機器の冷却に使用される冷媒の温度を検出する冷媒温度センサと、
    　前記機器の温度を検出する複数の機器温度センサと、
    　前記冷媒温度センサにより検出された冷媒検出温度及び前記機器温度センサにより検出された検出温度に基づき、前記機器に対して駆動制限をかけるコントローラとを備え、
    前記コントローラは、
    　前記複数の機器温度センサにより検出された温度の中から、最も低い前記検出温度よりも高い前記検出温度を機器検出温度として特定し、
    　前記冷媒検出温度と前記機器検出温度との温度差を演算し、
    　前記温度差が所定の温度差閾値より高い場合に、前記機器に対して前記駆動制限をかけ、
    　前記機器検出温度が所定の温度閾値より高い場合に、前記機器に対して前記駆動制限をかける機器保護装置。
  2. 　前記コントローラは、
    　前記機器温度センサにより検出された温度に基づき、前記機器温度センサに異常が生じているか否かを判定し、
    　前記複数の機器温度センサのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合には、異常が生じてない前記機器温度センサにより検出された温度の中から前記機器検出温度を特定する請求項１記載の機器保護装置。
  3. 　前記コントローラは、
    　前記複数の機器温度センサのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合には、前記温度差閾値及び前記温度閾値の少なくともいずれか一方の閾値を初期の設定値よりも低くする、又は、異常が生じてない前記機器温度センサの検出値を通常の検出値より高くする請求項２に記載の機器保護装置。
  4. 　前記コントローラは、
    　異常が生じている前記機器温度センサの検出温度と、異常が生じていない前記機器温度センサの検出温度との温度差に応じて、前記温度差閾値及び前記温度閾値の少なくともいずれか一方の閾値を設定する請求項２に記載の機器保護装置。
  5. 　前記コントローラは、
    　前記複数の機器温度センサのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合には、モータ回転数に応じて、前記温度差閾値及び前記温度閾値の少なくともいずれか一方の閾値を設定する請求項２に記載の機器保護装置。
  6. 　前記コントローラは、
    　前記複数の機器温度センサのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合には、モータ角度に応じて、前記温度差閾値及び前記温度閾値の少なくともいずれか一方の閾値を設定する請求項２に記載の機器保護装置。
  7. 　前記コントローラは、
    　前記複数の機器温度センサのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合には、モータトルクに応じて、前記温度差閾値及び前記温度閾値の少なくともいずれか一方の閾値を設定する請求項２に記載の機器保護装置。
  8. 　前記コントローラは、
    　前記複数の機器温度センサのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合には、キャリア周波数に応じて、前記温度差閾値及び前記温度閾値の少なくともいずれか一方の閾値を設定する請求項２に記載の機器保護装置。
  9. 　前記コントローラは、
    　前記複数の機器温度センサのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合には、前記冷媒の温度に応じて、前記温度差閾値及び前記温度閾値の少なくともいずれか一方の閾値を設定する請求項２に記載の機器保護装置。
  10. 　前記機器の冷却に使用される冷媒の温度を検出する冷媒温度センサを備え、
    　前記コントローラは、
    　前記複数の機器温度センサのうち少なくとも１つのセンサに異常が生じていると判定した場合には、前記冷媒の流量に応じて、前記温度差閾値及び前記温度閾値の少なくともいずれか一方の閾値を設定する請求項２に記載の機器保護装置。
  11. 　前記所定の温度閾値は第１温度閾値と第２温度閾値とを含み、
    　前記コントローラは、
    　前記機器検出温度が前記第１温度閾値より高い場合には、第１保護動作で前記機器に対して駆動制限をかけ、
    　前記第１保護動作で前記機器に対して駆動制限をかけた後に、前記機器検出温度が前記第２温度閾値より高い場合には、第２保護動作で前記機器に対して駆動制限をかける請求項１～１０のいずれか一項に記載の機器保護装置。
  12. 　前記所定の温度差閾値は第１温度差閾値と第２温度差閾値とを含み、
    　前記コントローラは、
    　前記温度差が前記第１温度差閾値より高い場合には、第１保護動作で前記機器に対して駆動制限をかけ、
    　前記第１保護動作で前記機器に対して駆動制限をかけた後に、前記温度差が前記第２温度差閾値より高い場合には、第２保護動作で前記機器に対して駆動制限をかける請求項１～１０のいずれか一項に記載の機器保護装置。
  13. 　前記コントローラは、
    　前記機器検出温度に基づき、前記機器の温度を推定し、
    　推定された前記機器温度と前記所定の閾値とを比較し、比較結果に基づき前記機器に対して駆動制限をかける請求項１～１０のいずれか一項に記載の機器保護装置。
  14. 　前記所定の閾値は第１温度閾値と第２温度閾値とを含み、
    　前記コントローラは、
    　前記推定された機器温度が前記第１温度閾値より高い場合には、第１保護動作で前記機器に対して駆動制限をかけ、
    　前記第１保護動作で前記機器に対して駆動制限をかけた後に、前記推定された機器温度が前記第２温度閾値より高い場合には、第２保護動作で前記機器に対して駆動制限をかける請求項１３に記載の機器保護装置。
  15. 　前記コントローラは、
    　推定された前記機器温度に応じて、前記温度差閾値及び前記温度閾値の少なくともいずれか一方の閾値を設定する請求項１３又は１４に記載の機器保護装置。
  16. 　発熱体を含む機器の冷却に使用される冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ、前記機器の温度を検出する複数の機器温度センサ、及びコントローラを用いて、前記機器を保護する保護方法であって、
    　前記複数の機器温度センサにより検出された温度の中から、最も低い検出温度よりも高い検出温度を機器検出温度として特定し、
    　前記冷媒温度センサにより検出された冷媒検出温度と前記機器検出温度との温度差を演算し、
    　前記温度差が所定の温度差閾値より高い場合に、前記機器に対して駆動制限をかけ、
    　前記機器検出温度が所定の温度閾値より高い場合に、前記機器に対して駆動制限をかける機器保護方法。
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