WO2021161794A1 - 電力変換器の制御回路 - Google Patents

電力変換器の制御回路 Download PDF

Info

Publication number
WO2021161794A1
WO2021161794A1 PCT/JP2021/003038 JP2021003038W WO2021161794A1 WO 2021161794 A1 WO2021161794 A1 WO 2021161794A1 JP 2021003038 W JP2021003038 W JP 2021003038W WO 2021161794 A1 WO2021161794 A1 WO 2021161794A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power supply
abnormality
unit
voltage
switch
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/003038
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸一 西端
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2021161794A1 publication Critical patent/WO2021161794A1/ja
Priority to US17/886,168 priority Critical patent/US11973368B2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0243—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being a broken phase
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/027—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an over-current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/028—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • H02P3/22—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection

Definitions

  • the present disclosure relates to a control circuit of a power converter having a switch of an upper and lower arm electrically connected to a winding of each phase of a rotating electric machine.
  • a control circuit of this type there is known one that performs shutdown control for forcibly switching off the switch of the upper and lower arms when it is determined that an abnormality has occurred in a rotating electric machine or the like.
  • shutdown control if a counter electromotive voltage is generated in the winding due to the rotation of the rotor that constitutes the rotary electric machine, the line voltage of the winding is connected in parallel to the series connection of the switches of the upper and lower arms. It may be higher than the voltage of the power storage unit.
  • the situation where the line voltage becomes high can occur, for example, when the amount of field magnetic flux of the rotor is large or the rotation speed of the rotor is high.
  • the winding circuit includes the diode, winding and storage unit connected in antiparallel to the switch.
  • the so-called regeneration in which the generated induced current flows will be carried out.
  • the DC voltage on the power storage unit side of the power converter rises significantly, and there is a concern that at least one of the power storage unit, the power converter, and the device other than the power converter connected to the power storage unit may fail.
  • a control circuit that performs short-circuit control for turning on a switch in one of the upper and lower arms and turning off a switch in the other arm.
  • this control circuit can be operated by being supplied with power from the power supply unit, and has an output stage drive control unit.
  • the output stage drive control unit performs the above-mentioned short-circuit control.
  • the control circuit has a configuration capable of supplying the power of the power supply source independent of the power supply unit to the output stage drive control unit in case an abnormality occurs in the power supply unit. According to this configuration, short-circuit control can be performed even when an abnormality occurs in the power feeding unit.
  • the main object of the present disclosure is to provide a control circuit of a power converter that can properly perform short-circuit control even when an abnormality occurs in the control circuit.
  • This disclosure describes the power storage unit and With a multi-phase rotary electric machine,
  • a power converter control circuit applied to a system comprising a power converter having switches for upper and lower arms electrically connected to the windings of each phase of the rotating electric machine.
  • a switch command generator that generates and outputs a switching command for driving and controlling the rotary electric machine, It becomes operable by being supplied with power, and based on the switching command, the switch drive unit that drives the switch of the upper and lower arms and the switch drive unit.
  • An abnormal power supply that is supplied with power from the power storage unit to generate electric power
  • An abnormality determination unit that determines that an abnormality has occurred in the control circuit
  • the power generated by the abnormality power source is used to turn on the switch in one of the upper and lower arms, and the switch in the other arm. It is provided with an abnormal time control unit that performs short-circuit control to turn off.
  • An abnormality may occur in the control circuit, such as an abnormality in which the switch command generator cannot operate normally. Even when such an abnormality occurs, it is required to properly carry out short-circuit control. Therefore, in the present disclosure, when the abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred in the control circuit, short-circuit control is performed using the power generated by the abnormality power source using the power storage unit as the power supply source. As a result, short-circuit control can be properly performed even when an abnormality occurs in the control circuit that causes a shutdown state in the past.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of the control system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a control circuit and its peripheral configuration.
  • FIG. 3 is a diagram showing the upper and lower arm drivers and their peripheral configurations.
  • FIG. 4 is a diagram showing an OR circuit, a power supply stop unit, and their peripheral configurations.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of three-phase short-circuit control implemented by the high-voltage side ASC command.
  • FIG. 6 is a time chart showing an example of three-phase short-circuit control implemented by the high-voltage side ASC command.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of the control system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a control circuit and its peripheral configuration.
  • FIG. 3 is a diagram showing the upper and lower arm drivers and their peripheral configurations.
  • FIG. 4 is a diagram showing an OR circuit, a power supply stop unit, and their peripheral configurations.
  • FIG. 5 is a flow
  • FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of three-phase short-circuit control when an overvoltage abnormality occurs.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure for three-phase short-circuit control when a switch is abnormal.
  • FIG. 9 is a diagram showing a method of starting the control system.
  • FIG. 10 is a diagram showing a method of starting the control system.
  • FIG. 11 is a block diagram for explaining how to start the control system.
  • FIG. 12 is a diagram showing a control circuit and its peripheral configuration according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing the upper and lower arm drivers and their peripheral configurations.
  • FIG. 14 is a time chart showing the activation mode of the power supply for abnormality and the like.
  • FIG. 15 is a diagram showing a control circuit and its peripheral configuration according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram showing the upper and lower arm drivers and their peripheral configurations.
  • FIG. 17 is an overall configuration diagram of a control system
  • control circuit according to the present disclosure is embodied
  • the control circuit according to this embodiment is applied to a three-phase inverter as a power converter.
  • the control system including the inverter is mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the control system includes a rotary electric machine 10 and an inverter 15.
  • the rotary electric machine 10 is an in-vehicle main engine, and its rotor is capable of transmitting power to drive wheels (not shown).
  • a synchronous machine is used as the rotary electric machine 10, and more specifically, a permanent magnet synchronous machine is used.
  • the inverter 15 includes a switching device unit 20.
  • the switching device unit 20 includes a series connection body of the upper arm switch SWH and the lower arm switch SWL for three phases. In each phase, the first end of the winding 11 of the rotary electric machine 10 is connected to the connection points of the upper and lower arm switches SWH and SWL. The second end of each phase winding 11 is connected at a neutral point.
  • the phase windings 11 are arranged so as to be offset by 120 ° from each other in terms of electrical angle.
  • a voltage-controlled semiconductor switching element is used as each switch SWH and SWL, and more specifically, an IGBT is used.
  • the upper and lower arm diodes DH and DL which are freewheel diodes, are connected in antiparallel to the upper and lower arm switches SWH and SWL.
  • the positive electrode terminal of the high-voltage power supply 30 is connected to the collector, which is the high-potential side terminal of each upper arm switch SWH, via the high-potential side electric path 22H.
  • the negative electrode terminal of the high-voltage power supply 30 is connected to the emitter, which is the low-potential side terminal of each lower arm switch SWL, via the low-potential side electric path 22L.
  • the high-voltage power supply 30 is a secondary battery, and its output voltage (rated voltage) is, for example, 100 V or more.
  • the high potential side electric path 22H is provided with a first cutoff switch 23a, and the low potential side electric path 22L is provided with a second cutoff switch 23b.
  • the switches 23a and 23b are, for example, relays or semiconductor switching elements.
  • the switches 23a and 23b may be driven by the control circuit 50 included in the inverter 15, or may be driven by a control device higher than the control circuit 50.
  • the inverter 15 includes a smoothing capacitor 24 as a "storage unit".
  • the smoothing capacitor 24 electrically connects the switching device section 20 side of the high potential side electric path 22H with respect to the first cutoff switch 23a and the switching device section 20 side of the low potential side electric path 22L with respect to the second cutoff switch 23b. Is connected.
  • the control system is equipped with an in-vehicle electric device 25.
  • the electrical device 25 includes, for example, at least one of an electric compressor and a DCDC converter.
  • the electric compressor constitutes an air conditioner in the vehicle interior and is driven by being supplied with power from a high-voltage power source 30 in order to circulate the refrigerant in the in-vehicle refrigeration cycle.
  • the DCDC converter steps down the output voltage of the high-voltage power supply 30 and supplies it to the vehicle-mounted low-voltage load.
  • the low voltage load includes the low voltage power supply 31 shown in FIG.
  • the low voltage power supply 31 is a secondary battery whose output voltage (rated voltage) is lower than the output voltage (rated voltage) of the high voltage power supply 30 (for example, 12V), and is, for example, a lead storage battery.
  • the control system includes a phase current sensor 40, an angle sensor 41, and a temperature sensor 42.
  • the phase current sensor 40 outputs a current signal corresponding to at least two phases of the currents flowing through the rotary electric machine 10.
  • the angle sensor 41 outputs an angle signal corresponding to the electric angle of the rotary electric machine 10.
  • the angle sensor 41 is, for example, an MR sensor having a resolver, an encoder, or a magnetoresistive sensor, and is a resolver in this embodiment.
  • the temperature sensor 42 outputs a temperature signal according to the temperature of a component of the control system, such as a component of the rotary electric machine 10.
  • the configuration of the control circuit 50 will be described with reference to FIG.
  • the control circuit 50 includes an input circuit 61, an intermediate power supply circuit 62, and first to fifth low voltage power supply circuits 63 to 67.
  • the positive electrode terminal of the low voltage power supply 31 is connected to the input circuit 61 via a fuse 32.
  • a ground as a grounding portion is connected to the negative electrode terminal of the low-voltage power supply 31.
  • the intermediate power supply circuit 62 generates an intermediate voltage Vm (for example, 6V) by stepping down the output voltage VB of the input circuit 61.
  • the first low voltage power supply circuit 63 generates a first voltage V1r (for example, 5V) by stepping down the output voltage Vm of the intermediate power supply circuit 62.
  • the second low voltage power supply circuit 64 generates a second voltage V2r (for example, 3.3V) by stepping down the first voltage V1r output from the first low voltage power supply circuit 63.
  • the third low-voltage power supply circuit 65 generates a third voltage V3r by stepping down the first voltage V1r output from the first low-voltage power supply circuit 63.
  • the third voltage V3r is a voltage lower than the second voltage V2r (for example, 1.2V).
  • the fourth low voltage power supply circuit 66 generates a fourth voltage V4r (for example, 5V) by stepping down the output voltage VB of the input circuit 61.
  • the fourth voltage V4r has the same value as the first voltage V1r.
  • the fifth low voltage power supply circuit 67 generates a fifth voltage V5r (for example, 30V) by boosting the output voltage VB of the input circuit 61.
  • the input circuit 61, the power supply circuits 62 to 67, and the microcomputer 60 are provided in the low voltage region of the control circuit 50.
  • the first to third low voltage power supply circuits 63 to 65 correspond to the "first power supply circuit”
  • the fourth low voltage power supply circuit 66 corresponds to the "second power supply circuit”.
  • the first voltage V1r of the first low voltage power supply circuit 63 is supplied to the phase current sensor 40.
  • the phase current sensor 40 can output a current signal corresponding to the phase current.
  • the current signal is input to the microcomputer 60 via the current interface unit 70 included in the control circuit 50.
  • the microcomputer 60 calculates the phase current based on the input current signal.
  • the control circuit 50 includes an excitation circuit 71, an FB interface unit 72, and a resolver digital converter 73.
  • the excitation circuit 71 is configured to be operable by supplying the fifth voltage V5r of the fifth low voltage power supply circuit 67.
  • the excitation circuit 71 supplies a sinusoidal excitation signal to the resolver stator that constitutes the angle sensor 41.
  • the angle signal output from the resolver stator is input to the resolver digital converter 73 via the FB interface unit 72.
  • the FB interface unit 72 and the resolver digital converter 73 are configured to be operable by supplying the first voltage V1r of the first low voltage power supply circuit 63.
  • the resolver digital converter 73 calculates the electric angle of the rotary electric machine 10 based on the angle signal from the FB interface unit 72.
  • the calculated electric angle is input to the microcomputer 60.
  • the microcomputer 60 calculates the electric angular velocity of the rotary electric machine 10 based on the input electric angle.
  • the control circuit 50 includes a temperature interface unit 74.
  • the temperature signal output from the temperature sensor 42 is input to the microcomputer 60 via the temperature interface unit 74.
  • the temperature interface unit 74 is configured to be operable by supplying the first voltage V1r of the first low voltage power supply circuit 63.
  • the microcomputer 60 calculates the temperature of the detection target of the temperature sensor 42 based on the input temperature signal.
  • the control circuit 50 includes first and second CAN transceivers 75 and 76.
  • the first and second CAN transceivers 75 and 76 are configured to be operable by supplying the first voltage V1r of the first low voltage power supply circuit 63.
  • the microcomputer 60 exchanges information via the first and second CAN transceivers 75 and 76 and the first and second CAN buses 43 and 44.
  • the current interface unit 70, the excitation circuit 71, the FB interface unit 72, the resolver digital converter 73, the temperature interface unit 74, and the first and second CAN transceivers 75 and 76 are provided in the low voltage region of the control circuit 50.
  • the microcomputer 60 includes a CPU and other peripheral circuits.
  • the peripheral circuit includes, for example, an input / output unit for exchanging signals with the outside and an AD conversion unit.
  • the first voltage V1r of the first low voltage power supply circuit 63, the second voltage V2r of the second low voltage power supply circuit 64, and the third voltage V3r of the third low voltage power supply circuit 65 are supplied to the microcomputer 60.
  • the control circuit 50 includes a voltage sensor 77, an overvoltage detection unit 78, and a state determination unit 79.
  • the voltage sensor 77 is electrically connected to the high potential side electric path 22H and the low potential side electric path 22L, and the output voltage VB of the input circuit 61 and the fifth voltage V5r of the fifth low voltage power supply circuit 67 are supplied. It is configured to be operational.
  • the voltage sensor 77 outputs a voltage signal corresponding to the terminal voltage of the smoothing capacitor 24.
  • the voltage signal output from the voltage sensor 77 is input to the microcomputer 60 and the overvoltage detection unit 78.
  • the overvoltage detection unit 78 is configured to be operable by supplying the first voltage V1r of the first low voltage power supply circuit 63.
  • the overvoltage detection unit 78 determines whether or not the terminal voltage of the smoothing capacitor 24 calculated based on the input voltage signal exceeds the upper limit voltage thereof.
  • the overvoltage detection unit 78 outputs an overvoltage signal to the microcomputer 60 and the state determination unit 79.
  • the state determination unit 79 is configured to be operable by supplying the first voltage V1r of the first low voltage power supply circuit 63. Further, in the present embodiment, the state determination unit 79 is composed of a logic circuit. The voltage sensor 77, the overvoltage detection unit 78, and the state determination unit 79 are provided in the low voltage region of the control circuit 50.
  • the microcomputer 60 generates a switching command for each switch SWH and SWL of the switching device unit 20 in order to control the control amount of the rotary electric machine 10 to the command value.
  • the control amount is, for example, torque.
  • the microcomputer 60 generates a switching command based on the output signals of the sensors 40 to 42, 77 and the like.
  • the microcomputer 60 generates a switching command in which the upper arm switch SWH and the lower arm switch SWL are alternately turned on in each phase. Further, in the present embodiment, the microcomputer 60 includes a "switch command generation unit".
  • the control circuit 50 includes an insulated power supply 80, an upper arm driver 81, and a lower arm driver 82.
  • the upper arm driver 81 is individually provided corresponding to each upper arm switch SWH
  • the lower arm driver 82 is individually provided corresponding to each lower arm switch SWL. Therefore, a total of six drivers 81 and 82 are provided.
  • the insulated power supply 80 generates and outputs an upper arm drive voltage VdH supplied to the upper arm driver 81 and a lower arm drive voltage VdL supplied to the lower arm driver 82 based on the voltage supplied from the input circuit 61. ..
  • the insulated power supply 80 and the drivers 81 and 82 are provided in the low voltage region and the high voltage region across the boundary between the low voltage region and the high voltage region in the control circuit 50.
  • the insulated power supply 80 includes an upper arm insulated power supply individually provided for each of the three-phase upper arm drivers 81 and a lower arm insulated power supply common to the three-phase lower arm drivers 82. There is.
  • each upper arm insulated power supply and lower arm insulated power supply are controlled by a common power supply control unit.
  • the lower arm insulated power supply may be individually provided for each of the three-phase lower arm drivers 82.
  • the upper arm driver 81 includes an upper arm drive unit 81a as a "switch drive unit” and an upper arm insulation transmission unit 81b.
  • the upper arm drive unit 81a is provided in the high pressure region.
  • the upper arm insulation transmission portion 81b is provided in the low pressure region and the high pressure region across the boundary between the low pressure region and the high pressure region.
  • the upper arm insulation transmission unit 81b transmits a switching command output from the microcomputer 60 to the upper arm drive unit 81a while electrically insulating between the low voltage region and the high voltage region.
  • the upper arm insulation transmission unit 81b is, for example, a photocoupler or a magnetic coupler.
  • the configuration of the upper arm drive unit 81a and the upper arm insulation transmission unit 81b on the high voltage region side is configured to be operable by supplying the upper arm drive voltage VdH of the insulation power supply 80.
  • the configuration of the upper arm insulation transmission portion 81b on the low voltage region side and the like are configured to be operable by supplying the first voltage V1r of the first low voltage power supply circuit 63.
  • the upper arm drive unit 81a supplies a charging current to the gate of the upper arm switch SWH when the input switching command is an on command. As a result, the gate voltage of the upper arm switch SWH becomes equal to or higher than the threshold voltage Vth, and the upper arm switch SWH is turned on. On the other hand, when the input switching command is an off command, the upper arm drive unit 81a causes a discharge current to flow from the gate of the upper arm switch SWH to the emitter side. As a result, the gate voltage of the upper arm switch SWH becomes less than the threshold voltage Vth, and the upper arm switch SWH is turned off.
  • the upper arm drive unit 81a transmits the fail signal Sgfail, which is information indicating that an abnormality has occurred in the upper arm switch SWH, and the temperature Tswd information of the upper arm switch SWH, via the upper arm insulation transmission unit 81b. Communicate to 60.
  • the abnormality of the upper arm switch SWH includes at least one of an overheating abnormality, an overvoltage abnormality, and an overcurrent abnormality.
  • the lower arm driver 82 includes a lower arm drive unit 82a as a "switch drive unit” and a lower arm insulation transmission unit 82b.
  • the configurations of the drivers 81 and 82 are basically the same. Therefore, in the following, detailed description of the lower arm driver 82 will be omitted as appropriate.
  • the configuration of the lower arm drive unit 82a and the lower arm insulation transmission unit 82b on the high voltage region side are configured to be operable by supplying the lower arm drive voltage VdL of the insulation power supply 80.
  • the configuration of the lower arm insulation transmission portion 82b on the low voltage region side and the like are configured to be operable by supplying the first voltage V1r of the first low voltage power supply circuit 63.
  • the lower arm drive unit 82a supplies a charging current to the gate of the lower arm switch SWL when the input switching command is an on command. As a result, the gate voltage of the lower arm switch SWL becomes equal to or higher than the threshold voltage Vth, and the lower arm switch SWL is turned on. On the other hand, when the input switching command is an off command, the lower arm drive unit 82a causes a discharge current to flow from the gate of the lower arm switch SWL to the emitter side. As a result, the gate voltage of the lower arm switch SWL becomes less than the threshold voltage Vth, and the lower arm switch SWL is turned off.
  • the lower arm drive unit 82a transmits the fail signal Sgfail, which is information indicating that an abnormality has occurred in the lower arm switch SWL, and the temperature Tswd information of the lower arm switch SWL, via the lower arm insulation transmission unit 82b. Communicate to 60.
  • the abnormality of the lower arm switch SWL includes at least one of an overheating abnormality, an overvoltage abnormality and an overcurrent abnormality.
  • the control circuit 50 includes a fail detection unit 83.
  • the fail detection unit 83 is provided in the low voltage region, and the fail signal Sgfail from each of the drivers 81 and 82 is input.
  • the fail detection unit 83 outputs an abnormality signal to the microcomputer 60 and the state determination unit 79.
  • the control circuit 50 includes a low-voltage side ASC command unit 84, a monitoring unit 85, an OR circuit 86, and a power supply stop unit 87 as an "abnormality determination unit".
  • the low-voltage side ASC command unit 84, the monitoring unit 85, the OR circuit 86, and the power supply stop unit 87 are provided in the low-voltage region.
  • the monitoring unit 85 is configured to be operable by being supplied with the output voltage VB of the input circuit 61, and the power supply stop unit 87 is made operable by being supplied with the fourth voltage V4r of the fourth low voltage power supply circuit 66. It is configured.
  • the low-voltage side ASC command unit 84 transmits the switching command input to the lower arm driver 82 for three phases to the switching command output from the microcomputer 60. Forcibly turn on the command.
  • the control circuit 50 includes an abnormality power supply 90 and a high-voltage side ASC command unit 91 as an "abnormality control unit".
  • the abnormal power supply 90 generates the abnormal drive voltage Veps by supplying the output voltage VH of the smoothing capacitor 24.
  • various power supplies can be used, for example, a switching power supply can be used.
  • the high potential side of the smoothing capacitor 24 is connected to the input side of the abnormal power supply 90.
  • the abnormal drive voltage Veps output from the output side of the abnormal power supply 90 is controlled to the target voltage.
  • the control circuit 50 includes a normal power supply path 92, a normal diode 93, an abnormal power supply path 94, and an abnormal diode 95.
  • the normal power supply path 92 connects the output side of the insulated power supply 80 and the lower arm drive unit 82a, and supplies the lower arm drive voltage VdL to the lower arm drive unit 82a.
  • the normal diode 93 is provided at an intermediate position of the normal power supply path 92 with the anode connected to the output side of the insulated power supply 80.
  • the lower arm drive unit 82a side of the normal diode 93 and the output side of the abnormal power supply 90 are connected by the abnormal power supply path 94.
  • the abnormality diode 95 is provided in the abnormality power supply path 94 with the anode connected to the output side of the abnormality power supply 90.
  • the abnormal power supply path 94 supplies the abnormal drive voltage Veps to the lower arm drive unit 82a.
  • the lower arm drive voltage VdL of the insulated power supply 80 is supplied to the high voltage side ASC command unit 91 via the normal power supply path 92.
  • the high-pressure side ASC command unit 91 outputs the high-pressure side ASC command SgASC to the lower arm drive unit 82a.
  • the OR circuit 86 includes first to fourth resistors 86a to 86d and first and second switches 86e and 86f.
  • the microcomputer 60 and the first end of the second resistor 86b are connected to the first end of the first resistor 86a.
  • the second end of the second resistor 86b is connected to the ground.
  • the second end of the first resistor 86a is connected to the monitoring unit 85 via the third resistor 86c.
  • the fourth low-voltage power supply circuit 66 is connected to the first end of the fourth resistor 86d, and the ground is connected to the second end of the fourth resistor 86d via the first switch 86e.
  • the first determination signal Sg1 from the monitoring unit 85 is supplied to the base of the first switch 86e.
  • a ground is connected to the second end of the first resistor 86a via a second switch 86f.
  • a connection point between the fourth resistor 86d and the first switch 86e is connected to the base of the second switch 86f.
  • the microcomputer 60 has a self-monitoring function.
  • the logic of the second determination signal Sg2 is set to H.
  • the logic of the abnormality notification signal FMCU which is the output signal of the OR circuit 86, becomes H.
  • the logic of the second determination signal Sg2 is set to L. In this case, the logic of the abnormality notification signal FMCU becomes L.
  • the monitoring unit 85 has a function of monitoring whether or not an abnormality has occurred in the microcomputer 60, and is composed of, for example, a watch dock counter (WDC) or a function watch dock counter (F-WDC).
  • WDC watch dock counter
  • F-WDC function watch dock counter
  • the abnormality notification signal FMCU is input to the power supply stop unit 87.
  • the power supply stop unit 87 includes an abnormality detection circuit 87a and a changeover switch 87b.
  • a ground is connected to the first end of the changeover switch 87b, and connection points of the first and second voltage dividing resistors 96a and 96b included in the control circuit 50 are connected to the second end of the changeover switch 87b. ..
  • An input circuit 61 is connected to the first end of the series connection of the first and second voltage dividing resistors 96a and 96b, and a ground is connected to the second end of the series connection.
  • the UVLO terminal of the insulated power supply 80 is connected to the connection points of the first and second voltage dividing resistors 96a and 96b.
  • the control unit of the insulated power supply 80 determines that the determination voltage Vjin, which is the voltage input to the connection point, is below the low voltage threshold VUVLO, the control unit performs a low voltage malfunction prevention process for stopping the insulated power supply 80.
  • the control unit of the insulated power supply 80 determines that the input determination voltage Vjin exceeds the release threshold value ( ⁇ VB) higher than the low voltage threshold value VUVLO, the low voltage malfunction prevention process is stopped and the insulated power supply 80 is stopped. To resume the operation of.
  • the abnormality detection circuit 87a is configured to be operable by supplying the fourth voltage V4r of the fourth low voltage power supply circuit 66.
  • the abnormality detection circuit 87a determines that the logic of the abnormality notification signal FMCU is H
  • the abnormality detection circuit 87a turns off the changeover switch 87b.
  • the determination voltage Vjin is set to be equal to or higher than the low voltage threshold value VUVLO.
  • the abnormality detection circuit 87a determines that the logic of the abnormality notification signal FMCU is L
  • the abnormality detection circuit 87a turns on the changeover switch 87b.
  • the determination voltage Vjin becomes less than the low voltage threshold value VUVLO, and the low voltage malfunction prevention process is performed.
  • the insulated power supply 80 is stopped, and the upper arm drive voltage VdH and the lower arm drive voltage VdL gradually start to decrease toward 0 V.
  • three-phase short-circuit control can be performed even when an abnormality in the control circuit 50 that causes a shutdown state occurs in the past.
  • the abnormalities in the control circuit 50 include the abnormality of the microcomputer 60, at least one abnormality of the intermediate power supply circuit 62 and the first to third low voltage power supply circuits 63 to 65, and the upper and lower arm drivers 81 from the microcomputer 60.
  • 82 includes an abnormality in which the switching command cannot be transmitted normally and an abnormality in which the voltage cannot be output from the isolated power supply 80.
  • the abnormality that the voltage cannot be output from the insulated power supply 80 includes the abnormality of the insulated power supply 80 and the abnormality that the low voltage power supply 31 cannot supply power to the insulated power supply 80.
  • an abnormality in which power cannot be supplied from the low-voltage power supply 31 to the insulated power supply 80 occurs, for example, when the electric path from the low-voltage power supply 31 to the insulated power supply 80, such as the input circuit 61, is disconnected.
  • the abnormality in which the switching command cannot be transmitted normally includes an abnormality in which the signal path from the microcomputer 60 to the lower arm insulation transmission unit 82b is disconnected.
  • the above-mentioned abnormality occurs, for example, due to a vehicle collision.
  • the three-phase short-circuit control to be performed when an abnormality occurs in the control circuit 50 will be described with reference to FIG.
  • step S10 the abnormality detection circuit 87a of the power supply stop unit 87 determines whether or not the logic of the input abnormality notification signal FMCU is L.
  • the logic of the second determination signal Sg2 output from the microcomputer 60 is L, or when the logic of the first determination signal Sg1 output from the monitoring unit 85 is H, the logic of the abnormality notification signal FMCU is L.
  • the logic of the second determination signal Sg2 output from the microcomputer 60 becomes L.
  • the abnormality detection circuit 87a determines that the logic of the abnormality notification signal FMCU is L, the abnormality detection circuit 87a switches the changeover switch 87b on. As a result, the determination voltage Vjin input to the UVLO terminal of the insulated power supply 80 decreases toward the ground potential of 0V.
  • step S11 the power supply control unit of the insulated power supply 80 waits until the determination voltage Vjin falls below the low voltage threshold value VUVLO.
  • the power supply control unit determines that the determination voltage Vjin is below the low voltage threshold value VUVLO, the power supply control unit performs a low voltage malfunction prevention process in step S12 to stop the insulated power supply 80.
  • the upper and lower arm drive voltages VdH and VdL output from the insulated power supply 80 begin to decrease toward 0V.
  • step S13 the high-voltage side ASC command unit 91 detects the lower arm drive voltage VdL output from the insulated power supply 80, and after the detected lower arm drive voltage VdL starts to decrease, it starts up with respect to the abnormal power supply 90. To instruct. As a result, in step S14, the abnormal drive voltage Veps starts to be output from the abnormal power supply 90.
  • the high-voltage side ASC command unit 91 starts the abnormal power supply 90 after a sufficient period has elapsed from when the detected lower arm drive voltage VdL starts to decrease until the upper arm switch SWH is turned off. To instruct. This is to prevent the occurrence of a short circuit between the upper and lower arms.
  • the high-voltage side ASC command unit 91 instructs the start of the abnormal power supply 90 when it is determined that the detected lower arm drive voltage VdL has fallen below the predetermined voltage Vp after the detected lower arm drive voltage VdL begins to decrease.
  • the predetermined voltage Vp is set to a value at which it can be determined that a sufficient period until the upper arm switch SWH is turned off has elapsed, and is set to, for example, the same value as the threshold voltage Vth or a value less than the threshold voltage Vth. I just need to be there.
  • the high-voltage side ASC command unit 91 may instruct the start of the abnormal power supply 90 at a timing when a predetermined period has elapsed since the detected lower arm drive voltage VdL starts to decrease.
  • the predetermined period may be set to a value at which it can be determined that a sufficient period until the upper arm switch SWH is turned off has elapsed.
  • step S15 the high pressure side ASC command unit 91 outputs the high pressure side ASC command SgASC to the lower arm drive unit 82a.
  • step S16 the lower arm drive unit 82a turns on the lower arm switch SWL for three phases. That is, three-phase short-circuit control is performed in which the lower arm switch SWL as the "on-side switch” for three phases is turned on and the upper arm switch SWH as the "off-side switch” for three phases is turned off.
  • FIG. 6A shows the transition of the presence or absence of abnormality in the microcomputer 60
  • FIG. 6B shows the transition of the first determination signal Sg1 output from the monitoring unit 85
  • FIG. 6C shows the transition of the abnormality notification signal FMCU.
  • 6 (d) shows the transition of the operating state of the insulated power supply 80.
  • 6 (e) and 6 (f) show changes in the upper and lower arm drive voltages VdH and VdL output from the insulated power supply 80
  • FIGS. 6 (g) show changes in the operating state of the abnormal power supply 90.
  • 6 (h) shows the transition of the high-voltage side ASC command SgASC output from the high-voltage side ASC command unit 91
  • FIG. 6 (i) shows the transition of the driving state of the lower arm switch SWL of each phase.
  • an abnormality occurs in the microcomputer 60. Therefore, at time t2, the logic of the first determination signal Sg1 output from the monitoring unit 85 is inverted to H, and at time t3, the logic of the abnormality notification signal FMCU is inverted to L. As a result, the changeover switch 87b is switched on, and the low voltage malfunction prevention process of the insulated power supply 80 is performed. As a result, at time t4, the insulated power supply 80 is stopped, and the upper and lower arm drive voltages VdH and VdL begin to decrease.
  • the high-voltage side ASC command unit 91 instructs the start of the abnormal power supply 90.
  • the abnormal drive voltage Veps starts to be output from the abnormal power supply 90.
  • whether or not a sufficient period has elapsed is determined, for example, whether or not the detected lower arm drive voltage VdL has fallen below a predetermined voltage Vp, or after the lower arm drive voltage VdL begins to decrease. It may be determined whether or not a predetermined period has passed.
  • the high pressure side ASC command SgASC is output from the high pressure side ASC command unit 91 to the lower arm drive unit 82a, and at time t7, the lower arm switch SWL for three phases is turned on by the lower arm drive unit 82a. Will be done.
  • An abnormality occurs in the low-voltage power supply 31, an abnormality occurs in the input circuit 61, the power supply path that electrically connects the low-voltage power supply 31 and the control circuit 50 is disconnected, or an abnormality occurs in the insulated power supply 80.
  • the three-phase short-circuit control is performed by the processes of steps S11 to S16. That is, in this case, the insulated power supply 80 is stopped by the low voltage malfunction prevention process, the upper and lower arm drive voltages VdH and VdL decrease toward 0V, and three-phase short-circuit control is performed.
  • step S20 the state determination unit 79 determines whether or not an overvoltage signal has been input from the overvoltage detection unit 78.
  • the state determination unit 79 determines that the overvoltage signal has been input, the state determination unit 79 outputs the low voltage side ASC command CmdASC to the low voltage side ASC command unit 84 in step S21.
  • step S22 when the low-voltage side ASC command CmdASC is input, the low-voltage side ASC command unit 84 transmits the switching command input to the upper arm driver 81 for three phases regardless of the switching command output from the microcomputer 60. Outputs the shutdown command CmdSDN that forcibly turns off the command. Further, the low-voltage side ASC command unit 84 forcibly turns on the switching command input to the lower arm driver 82 for three phases regardless of the switching command output from the microcomputer 60. As a result, three-phase short-circuit control is implemented.
  • step S30 it is determined whether or not an abnormality has occurred in any of the upper and lower arm switches SWH and SWL based on the abnormality signal from the fail detection unit 83.
  • step S30 If an affirmative determination is made in step S30, the process proceeds to step S31 to identify which phase of the upper and lower arm switches SWH and SWL and which arm switch has an abnormality, and the abnormality is open. Identify whether it is an anomaly or a short anomaly.
  • step S32 when a short-circuit abnormality occurs in at least one switch of one of the upper and lower arms, a switching command is given to the switches for the three phases of the upper and lower arms in which the short-circuit abnormality has occurred. An on command is output, and an off command is output as a switching command for the switches for the three phases of the other arm. As a result, three-phase short-circuit control is implemented.
  • the sensor abnormality includes at least one abnormality of the phase current sensor 40, the angle sensor 41, the temperature sensor 42, and the voltage sensor 77.
  • the abnormality of the phase current sensor 40 includes at least one abnormality of the phase current sensor 40 itself and an abnormality of the current interface unit 70.
  • the abnormality of the angle sensor 41 includes at least one of the abnormality of the angle sensor 41 itself, the abnormality of the excitation circuit 71, the abnormality of the FB interface unit 72, and the abnormality of the resolver digital converter 73.
  • the abnormality of the temperature sensor 42 includes at least one abnormality of the temperature sensor 42 itself and an abnormality of the temperature interface unit 74.
  • the communication abnormality includes at least one abnormality of the first CAN transceiver 75, the second CAN transceiver 76, the first CAN bus 43, and the second CAN bus 44.
  • step S34 an off command is output as a switching command for the upper arm switch SWH for three phases, and an on command is output as a switching command for the lower arm switch SWL for three phases.
  • the monitoring unit 85 executes the first monitoring of the microcomputer 60.
  • the logic of the abnormality notification signal FMCU is set to H at time t4.
  • the determination voltage Vjin input to the UVLO terminal of the insulated power supply 80 exceeds the release threshold value, and the insulated power supply 80 is activated.
  • the monitoring unit 85 executes the first monitoring of the microcomputer 60.
  • the logic of the second determination signal Sg2 is changed to H at time t4, so that the logic of the abnormality notification signal FMCU is changed to H.
  • the latch unit 97 included in the control circuit 50 latches the abnormality notification signal FMCU and outputs the latched signal as a latch signal Sr to the power supply stop unit 87 in order to enable the stop function of the isolated power supply 80.
  • the power supply stop unit 87 keeps the changeover switch 87b off and continues the operation of the isolated power supply 80. Let me.
  • the power supply stop unit 87 turns on the changeover switch 87b to stop the isolated power supply 80.
  • the logic of the abnormality notification signal FMCU becomes L.
  • the power supply stop unit 87 determines that the logic of the abnormality notification signal FMCU is L
  • the high-voltage side ASC command unit uses the power generated by the abnormality power supply 90 using the smoothing capacitor 24 as the power supply source.
  • the three-phase short-circuit control is performed according to the instruction of 91. As a result, even if an abnormality occurs in the control circuit 50 that is conventionally in the shutdown state, the three-phase short-circuit control can be properly performed without causing the shutdown state.
  • the high-voltage side ASC command unit 91 outputs the high-voltage side ASC command SgASC to the lower arm drive unit 82a after the detected lower arm drive voltage VdL begins to decrease.
  • the lower arm drive voltage VdL can be used to transmit a three-phase short-circuit control instruction from the low-voltage region to the high-voltage region. For this reason, three phases occur when an abnormality occurs in which power cannot be supplied from the low-voltage power supply 31 to the control circuit 50 or an abnormality occurs in the control circuit 50 without adding a dedicated insulation transmission unit for transmitting the instruction from the low-voltage region to the high-voltage region. Short circuit control can be performed.
  • the microcomputer 60 is configured to be operable by supplying power from the first to third low voltage power supply circuits 63 to 65, and the power supply stop unit 87 is a fourth low voltage power supply circuit different from the first to third low voltage power supply circuits 63 to 65. It is configured to be operable by supplying power from the power supply circuit 66. According to this configuration, even if an abnormality occurs in any of the first to third low voltage power supply circuits 63 to 65, the power supply stop unit 87 can be operated by the fourth low voltage power supply circuit 66. That is, it is possible to avoid a dependent failure in which the power supply stop unit 87 cannot be operated due to an abnormality occurring in any of the first to third low voltage power supply circuits 63 to 65.
  • the three-phase short-circuit control using the power supply stop unit 87 can be accurately performed.
  • the signal transmission path of the switching command from the microcomputer 60 to the drive units 81a and 82a is not limited to the abnormality of the microcomputer 60. Even when an abnormality occurs, the three-phase short-circuit control can be accurately performed.
  • the generation source of the abnormality notification signal FMCU for stopping the insulated power supply 80 may be either the first determination signal Sg1 or the second determination signal Sg2.
  • the high-voltage side ASC command unit 91 may output the high-voltage side ASC command SgASC based on the upper arm drive voltage VdH instead of the lower arm drive voltage VdL. In this case, the high-voltage side ASC command unit 91 may acquire information on the upper arm drive voltage VdH via the insulation transmission unit.
  • the voltage supplied to the monitoring unit 85 is not limited to the output voltage VB of the input circuit 61, and may be the voltage of another power supply other than the output voltage of the first to third low voltage power supply circuits 63 to 65. good.
  • the power supply control unit constituting the insulated power supply 80 may be individually provided for each of the upper arm insulated power supply and the lower arm insulated power supply. In this case, the low voltage malfunction prevention process stops both the power supply control unit provided corresponding to the upper arm insulated power supply and the power supply control unit provided corresponding to the lower arm insulated power supply to provide an insulated power supply. 80 may be stopped.
  • a control may be implemented in which the upper arm switch SWH for three phases is turned on and the lower arm switch SWL for three phases is turned off.
  • the abnormal power supply 90 may be provided individually for each of the three-phase upper arm drive units 81a.
  • the power supply source for the configuration on the low voltage region side of the lower arm insulation transmission unit 82b is a power supply circuit different from the first low voltage power supply circuit 63 (hereinafter, a separate power supply circuit).
  • a separate power supply circuit for example, a power supply that does not cause a dependent failure even when an abnormality occurs in the first low voltage power supply circuit 63 can be used.
  • the output voltage Vm of the intermediate power supply circuit 62 can be used.
  • a fifth power supply circuit that generates a fifth voltage V5r (for example, 5V) by stepping down can be used.
  • the insulated power supply 80 may be stopped, and the high-voltage side ASC command unit 91 may output the high-voltage side ASC command SgASC to the lower arm drive unit 82a.
  • the abnormality detection circuit 87a of the power supply stop unit 87 may detect the output voltage of another power supply circuit and switch the changeover switch 87b on when the detected output voltage drops. According to the configuration described above, the three-phase short-circuit control can be performed even when a coupler abnormality occurs.
  • a shutdown command unit 100 is provided as a "forced off unit" in the low voltage region of the control circuit 50.
  • the shutdown command unit 100 is composed of a logic circuit, and an abnormality notification signal FMCU from the OR circuit 86 is input.
  • the logic of the input abnormality notification signal FMCU becomes H
  • the shutdown command unit 100 forcibly issues a switching command to the upper and lower arm drivers 81 and 82 for three phases regardless of the switching command from the microcomputer 60. Turn off command.
  • the three-phase short-circuit control can be started without waiting for the drop of the upper arm drive voltage VdH. That is, the three-phase short-circuit control can be started quickly after the abnormality in the control circuit 50 occurs.
  • an abnormality switch 101 is provided in the normal power supply path 92 instead of the abnormality diode 95.
  • the high-voltage side ASC command unit 91 switches the abnormality switch 101 on after the detected lower arm drive voltage VdL begins to decrease. As a result, the abnormal drive voltage Veps starts to be supplied from the abnormal power supply 90 to the lower arm drive unit 82a.
  • the high-voltage side ASC command unit 91 may output the high-voltage side ASC command SgASC to the lower arm drive unit 82a after being forcibly turned off by the shutdown command unit 100.
  • the abnormal power supply 90 is the input voltage of the abnormal power supply 90 after the first and second cutoff switches 23a and 23b are switched on and the input voltage VHin of the abnormal power supply 90 starts to rise from 0.
  • the input voltage VHin is started at a timing when the specified voltage V ⁇ is exceeded.
  • the specified voltage V ⁇ is a voltage at which the control unit of the abnormal power supply 90 is activated. This starting voltage is set to, for example, the same value as the release threshold value of the low voltage malfunction prevention process.
  • FIG. 14 (a) shows the transition of the output voltage VB of the input circuit 61
  • FIG. 14 (b) shows the transition of the input voltage VHin of the abnormal power supply 90
  • FIG. 14 (c) shows the transition of the first to third low voltage power supplies.
  • the transition of the output voltage of the circuits 63 to 65 is shown.
  • 14 (d) shows the transition of the operating state of the microcomputer 60
  • FIG. 14 (e) shows the transition of the upper arm drive voltages VdH and VdL output from the insulated power supply 80
  • FIG. 14 (f) shows the abnormality.
  • the transition of the output voltage Veps of the power supply 90 is shown.
  • FIG. 14C shows the transitions in a simplified manner.
  • the output voltage VB of the input circuit 61 reaches a predetermined voltage, and the output voltages of the first to third low voltage power supply circuits 63 to 65 begin to rise.
  • the input voltage VHin of the abnormal power supply 90 exceeds the specified voltage V ⁇ , and the abnormal power supply 90 is activated.
  • the microcomputer 60 is activated at time t3.
  • the abnormality power supply 90 operates before the logic of the abnormality notification signal FMCU output from the OR circuit 86 is inverted to L. Therefore, when the abnormality switch 101 is switched on, the abnormality drive voltage Veps is quickly started to be supplied from the abnormality power supply 90 to the lower arm drive unit 82a.
  • the shutdown command unit 100 provided in the low voltage region has the upper and lower arm drivers 81 and 82 for three phases regardless of the switching command from the microcomputer 60. Forcibly turns off the switching command for. As a result, the three-phase short-circuit control can be started without waiting for the drop of the upper arm drive voltage VdH. That is, the three-phase short-circuit control can be started quickly.
  • the abnormal power supply 90 is started at the timing when the input voltage VHin exceeds the specified voltage V ⁇ . That is, the abnormality power supply 90 operates before the logic of the abnormality notification signal FMCU output from the OR circuit 86 is inverted to L. Therefore, by switching the abnormality switch 101 on, the abnormality drive voltage Veps can be quickly supplied from the abnormality power supply 90 to the lower arm drive unit 82a. As a result, the three-phase short-circuit control can be started quickly.
  • the shutdown command unit 100 may forcibly set the switching command for any of the upper and lower arm drivers 81 and 82 to the off command.
  • the shutdown command unit 100 sets a switching command for only the upper arm driver 81 for three phases as an off command, and the lower arm switch SWL for three phases drives the lower arm as described in the first embodiment. It may be turned on with a drop in voltage VdL as a trigger.
  • the trigger for forcibly turning off the switching command by the shutdown command unit 100 is not limited to the abnormality notification signal FMCU, but may be another signal instructing the execution of the three-phase short-circuit control.
  • the configuration for forcibly turning off the upper arm switch SWH is not limited to the configuration using the shutdown command unit 100.
  • the upper arm driver 81 is stopped by stopping the supply of the upper arm drive voltage VdH to the upper arm driver 81, or the upper arm drive unit 81a is stopped via an insulation transmission unit different from the upper arm insulation transmission unit 81b.
  • the upper arm switch SWH may be forcibly turned off by the configuration in which the off command is transmitted to.
  • FIGS. 15 and 16 the configuration of the control circuit 50 on the high voltage region side is partially modified in order to directly supply the voltage to the gate.
  • FIGS. 15 and 16 the same reference numerals are given to the configurations shown in FIGS. 12 and 13 above for convenience.
  • the start timing of the abnormal power supply 90 is the same as that in the second embodiment.
  • the first regulation diode 102 is provided in the gate charge / discharge path connecting the lower arm drive unit 82a and the gate of the lower arm switch SWL.
  • the first regulation diode 102 is provided with the anode connected to the lower arm drive unit 82a side.
  • the gate discharge path of the lower arm switch SWL is not shown.
  • the control circuit 50 includes an abnormality switch 103.
  • the abnormality switch 103 connects the output side of the abnormality power supply 90 and the common path 104.
  • the gate of each lower arm switch SWL is connected to the common path 104 via each second regulation diode 105.
  • the high-voltage side ASC command unit 91 switches the abnormality switch 103 on after the detected lower arm drive voltage VdL begins to decrease. As a result, the abnormal drive voltage Veps starts to be directly supplied from the abnormal power supply 90 to the gate of each lower arm switch SWL. As a result, three-phase short-circuit control is implemented.
  • the high-voltage side ASC command unit 91 may turn on the abnormality switch 103 in the same manner as the method described in step S13 of FIG. 5 above.
  • the rotary electric machine is not limited to one having one winding group, and may be provided with a plurality of winding groups.
  • a switching device unit is provided corresponding to each winding group.
  • the control circuit 50 performs three-phase short-circuit control only for a part of each switching device unit and at least one switching device unit, and performs three-phase short-circuit control for the other switching device units. Control may be continued without performing control.
  • FIG. 17 shows an example in which the control system is provided with a 6-phase rotary electric machine 200 having two winding groups and an inverter 205.
  • the inverter 205 has a first switching device unit 210 and a second switching device unit 220.
  • the rotary electric machine 200 has a first winding group 201 and a second winding group 202.
  • the first switching device unit 210 is connected to the first winding group 201
  • the second switching device unit 220 is connected to the second winding group 202.
  • the control circuit 50 performs three-phase short-circuit control only on, for example, the first switching device unit 210 among the switching device units 210 and 220, and continues the control on the second switching device unit 220. You may.
  • control system may be provided with a plurality of control circuits (for example, two) for the purpose of making the control circuits redundant. Further, the control system may be provided with a plurality of (for example, two) low-voltage power supplies for the control circuit for the purpose of making the power supply of the control circuit redundant.
  • the rotary electric machine may be, for example, a 9-phase one.
  • the abnormal power supply 90 is not limited to a switching power supply (specifically, an insulated or non-insulated switching power supply), and may be, for example, a series power supply or a power supply composed of a Zener diode.
  • a separate power supply circuit is provided in case a coupler abnormality occurs, and the output voltage of the separate power supply circuit drops.
  • a configuration may be used in which the insulated power supply 80 is stopped to perform three-phase short-circuit control.
  • drivers 81 and 82 As the drivers 81 and 82, drivers provided only in the high-voltage region without straddling the boundary between the low-voltage region and the high-voltage region may be used.
  • a boost converter may be provided between the smoothing capacitor 24 and the cutoff switches 23a and 23b.
  • the switch constituting the switching device unit is not limited to the IGBT, and may be, for example, an N-channel MOSFET having a built-in body diode.
  • the switch of each arm of each phase constituting the switching device unit may be two or more switches connected in parallel to each other.
  • the combination of switches connected in parallel to each other may be, for example, a combination of a SiC switching element and a Si switching element, or a combination of an IGBT and a MOSFET.
  • the amount of control of the rotary electric machine is not limited to torque, and may be, for example, the rotation speed of the rotor of the rotary electric machine.
  • the rotary electric machine is not limited to the permanent magnet synchronous machine, and may be, for example, a winding field type synchronous machine. Further, the rotary electric machine is not limited to the synchronous machine, and may be, for example, an induction machine. Further, the rotary electric machine is not limited to the one used as an in-vehicle main engine, and may be used for other purposes such as an electric power steering device and an electric motor constituting an electric compressor for air conditioning.
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure are provided by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized. Alternatively, the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and method thereof described in the present disclosure may be a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.

Abstract

制御回路（５０）は、蓄電部（２４）と、多相の回転電機（１０，２００）と、回転電機の各相の巻線に電気的に接続された上下アームのスイッチ（ＳＷＨ，ＳＷＬ）を有する電力変換器（１５，２０５）と、を備えるシステムに適用される。制御回路は、給電されることにより動作可能となり、回転電機を駆動制御するためのスイッチング指令に基づいて、上下アームのスイッチを駆動するスイッチ駆動部（８１ａ，８２ａ）と、蓄電部から給電されて電力を生成する異常用電源（９０）と、制御回路内に異常が発生したことを判定する異常判定部（８７）と、異常判定部により異常が発生したと判定された場合、異常用電源により生成された電力を用いて、一方のアームにおけるスイッチ（ＳＷＬ）をオンし、他方のアームにおけるスイッチ（ＳＷＨ）をオフする短絡制御を行う異常時制御部（９１）と、を備える。

Description

電力変換器の制御回路 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２０年２月１３日に出願された日本出願番号２０２０－０２２５２４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、回転電機の各相の巻線に電気的に接続された上下アームのスイッチを有する電力変換器の制御回路に関する。
　この種の制御回路としては、回転電機等に異常が発生したことを判定した場合、上下アームのスイッチを強制的にオフに切り替えるシャットダウン制御を行うものが知られている。シャットダウン制御が行われる場合において、回転電機を構成するロータの回転によって巻線に逆起電圧が発生していると、巻線の線間電圧が、上下アームのスイッチの直列接続体に並列接続される蓄電部の電圧よりも高くなっていることがある。線間電圧が高くなる状況は、例えば、ロータの界磁磁束量が大きかったり、ロータの回転速度が高かったりする場合に発生し得る。
　巻線の線間電圧が蓄電部の電圧よりも高くなる場合、シャットダウン制御が行われていたとしても、スイッチに逆並列に接続されたダイオード、巻線及び蓄電部を含む閉回路に巻線で発生した誘起電流が流れるいわゆる回生が実施されることとなる。その結果、電力変換器の蓄電部側の直流電圧が大きく上昇し、蓄電部、電力変換器及び蓄電部に接続された電力変換器以外の機器のうち少なくとも１つが故障する懸念がある。
　このような問題に対処すべく、特許文献１に記載されているように、上下アームのうちいずれか一方のアームにおけるスイッチをオンし、他方のアームにおけるスイッチをオフする短絡制御を行う制御回路が知られている。詳しくは、この制御回路は、給電ユニットから給電されることにより動作可能となっており、出力段駆動制御部を有している。出力段駆動制御部は、上記短絡制御を行う。ここで、給電ユニットに異常が発生した場合に備えて、制御回路は、給電ユニットに依存しない電力供給源の電力を出力段駆動制御部に供給可能な構成を備えている。この構成によれば、給電ユニットに異常が発生した場合であっても、短絡制御を行うことができる。
特表２０１３－５０６３９０号公報
　給電ユニットに異常が発生していない場合であっても、制御回路内の異常が発生し得る。このような異常が発生した場合、制御回路の制御が停止され、上下アームのスイッチがオフになるシャットダウン状態となり得る。つまり、短絡制御を実施することができなくなり得る。
　本開示は、制御回路内に異常が発生した場合であっても、短絡制御を適正に行うことができる電力変換器の制御回路を提供することを主たる目的とする。
　本開示は、蓄電部と、
　多相の回転電機と、
　前記回転電機の各相の巻線に電気的に接続された上下アームのスイッチを有する電力変換器と、を備えるシステムに適用される電力変換器の制御回路において、
　前記回転電機を駆動制御するためのスイッチング指令を生成して出力するスイッチ指令生成部と、
　給電されることにより動作可能となり、前記スイッチング指令に基づいて、上下アームの前記スイッチを駆動するスイッチ駆動部と、
　前記蓄電部から給電されて電力を生成する異常用電源と、
　前記制御回路内に異常が発生したことを判定する異常判定部と、
　前記異常判定部により異常が発生したと判定された場合、前記異常用電源により生成された電力を用いて、上下アームのうちいずれか一方のアームにおける前記スイッチをオンし、他方のアームにおける前記スイッチをオフする短絡制御を行う異常時制御部と、を備える。
　スイッチ指令生成部が正常に動作できなくなる異常等、制御回路内に異常が発生することがある。このような異常が発生した場合においても、短絡制御を適正に実施することが要求される。そこで、本開示では、異常判定部により制御回路内に異常が発生したと判定された場合、蓄電部を電力供給源とする異常用電源により生成された電力を用いて短絡制御が行われる。これにより、従来ではシャットダウン状態となるような制御回路内の異常が発生した場合であっても、短絡制御を適正に行うことができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態に係る制御システムの全体構成図であり、 図２は、制御回路及びその周辺構成を示す図であり、 図３は、上，下アームドライバ及びその周辺構成を示す図であり、 図４は、ＯＲ回路、電源停止部及びそれらの周辺構成を示す図であり、 図５は、高圧側ＡＳＣ指令により実施される３相短絡制御の処理手順を示すフローチャートであり、 図６は、高圧側ＡＳＣ指令により実施される３相短絡制御の一例を示すタイムチャートであり、 図７は、過電圧異常時の３相短絡制御の処理手順を示すフローチャートであり、 図８は、スイッチ異常時等の３相短絡制御の処理手順を示すフローチャートであり、 図９は、制御システムの起動方法を示す図であり、 図１０は、制御システムの起動方法を示す図であり、 図１１は、制御システムの起動方法を説明するためのブロック図であり、 図１２は、第２実施形態に係る制御回路及びその周辺構成を示す図であり、 図１３は、上，下アームドライバ及びその周辺構成を示す図であり、 図１４は、異常用電源の起動態様等を示すタイムチャートであり、 図１５は、第３実施形態に係る制御回路及びその周辺構成を示す図であり、 図１６は、上，下アームドライバ及びその周辺構成を示す図であり、 図１７は、その他の実施形態に係る制御システムの全体構成図である。
　＜第１実施形態＞
　以下、本開示に係る制御回路を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る制御回路は、電力変換器としての３相インバータに適用される。本実施形態において、インバータを備える制御システムは、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載される。
　図１に示すように、制御システムは、回転電機１０及びインバータ１５を備えている。回転電機１０は、車載主機であり、そのロータが図示しない駆動輪と動力伝達可能とされている。本実施形態では、回転電機１０として、同期機が用いられており、より具体的には、永久磁石同期機が用いられている。
　インバータ１５は、スイッチングデバイス部２０を備えている。スイッチングデバイス部２０は、上アームスイッチＳＷＨと下アームスイッチＳＷＬとの直列接続体を３相分備えている。各相において、上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの接続点には、回転電機１０の巻線１１の第１端が接続されている。各相巻線１１の第２端は、中性点で接続されている。各相巻線１１は、電気角で互いに１２０°ずらされて配置されている。ちなみに、本実施形態では、各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、より具体的には、ＩＧＢＴが用いられている。上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬには、フリーホイールダイオードである上，下アームダイオードＤＨ，ＤＬが逆並列に接続されている。
　各上アームスイッチＳＷＨの高電位側端子であるコレクタには、高電位側電気経路２２Ｈを介して、高圧電源３０の正極端子が接続されている。各下アームスイッチＳＷＬの低電位側端子であるエミッタには、低電位側電気経路２２Ｌを介して、高圧電源３０の負極端子が接続されている。本実施形態において、高圧電源３０は、２次電池であり、その出力電圧（定格電圧）が例えば百Ｖ以上である。
　高電位側電気経路２２Ｈには、第１遮断スイッチ２３ａが設けられ、低電位側電気経路２２Ｌには、第２遮断スイッチ２３ｂが設けられている。各スイッチ２３ａ，２３ｂは、例えば、リレー又は半導体スイッチング素子である。ここで、各スイッチ２３ａ，２３ｂは、インバータ１５が備える制御回路５０によって駆動されてもよいし、制御回路５０に対して上位の制御装置によって駆動されてもよい。
　インバータ１５は、「蓄電部」としての平滑コンデンサ２４を備えている。平滑コンデンサ２４は、高電位側電気経路２２Ｈのうち第１遮断スイッチ２３ａよりもスイッチングデバイス部２０側と、低電位側電気経路２２Ｌのうち第２遮断スイッチ２３ｂよりもスイッチングデバイス部２０側とを電気的に接続している。
　制御システムは、車載電気機器２５を備えている。電気機器２５は、例えば、電動コンプレッサ及びＤＣＤＣコンバータのうち少なくとも一方を含む。電動コンプレッサは、車室内空調装置を構成し、車載冷凍サイクルの冷媒を循環させるべく、高圧電源３０から給電されて駆動される。ＤＣＤＣコンバータは、高圧電源３０の出力電圧を降圧して車載低圧負荷に供給する。低圧負荷は、図２に示す低圧電源３１を含む。本実施形態において、低圧電源３１は、その出力電圧（定格電圧）が高圧電源３０の出力電圧（定格電圧）よりも低い電圧（例えば１２Ｖ）の２次電池であり、例えば鉛蓄電池である。
　図１及び図２に示すように、制御システムは、相電流センサ４０、角度センサ４１及び温度センサ４２を備えている。相電流センサ４０は、回転電機１０に流れる各相電流のうち、少なくとも２相分の電流に応じた電流信号を出力する。角度センサ４１は、回転電機１０の電気角に応じた角度信号を出力する。角度センサ４１は、例えば、レゾルバ、エンコーダ又は磁気抵抗効果素子を有するＭＲセンサであり、本実施形態ではレゾルバである。温度センサ４２は、回転電機１０の構成部品等、制御システムの構成部品の温度に応じた温度信号を出力する。
　図２を用いて、制御回路５０の構成について説明する。制御回路５０は、入力回路６１、中間電源回路６２及び第１～第５低圧電源回路６３～６７を備えている。入力回路６１には、ヒューズ３２を介して低圧電源３１の正極端子が接続されている。低圧電源３１の負極端子には、接地部位としてのグランドが接続されている。
　中間電源回路６２は、入力回路６１の出力電圧ＶＢを降圧することにより、中間電圧Ｖｍ（例えば６Ｖ）を生成する。第１低圧電源回路６３は、中間電源回路６２の出力電圧Ｖｍを降圧することにより、第１電圧Ｖ１ｒ（例えば５Ｖ）を生成する。第２低圧電源回路６４は、第１低圧電源回路６３から出力された第１電圧Ｖ１ｒを降圧することにより、第２電圧Ｖ２ｒ（例えば３．３Ｖ）を生成する。第３低圧電源回路６５は、第１低圧電源回路６３から出力された第１電圧Ｖ１ｒを降圧することにより、第３電圧Ｖ３ｒを生成する。本実施形態において、第３電圧Ｖ３ｒは、第２電圧Ｖ２ｒよりも低い電圧（例えば１．２Ｖ）とされている。
　第４低圧電源回路６６は、入力回路６１の出力電圧ＶＢを降圧することにより、第４電圧Ｖ４ｒ（例えば５Ｖ）を生成する。本実施形態において、第４電圧Ｖ４ｒは、第１電圧Ｖ１ｒと同じ値である。第５低圧電源回路６７は、入力回路６１の出力電圧ＶＢを昇圧することにより、第５電圧Ｖ５ｒ（例えば３０Ｖ）を生成する。
　入力回路６１、各電源回路６２～６７及びマイコン６０は、制御回路５０の低圧領域に設けられている。なお、本実施形態において、第１～第３低圧電源回路６３～６５が「第１電源回路」に相当し、第４低圧電源回路６６が「第２電源回路」に相当する。
　相電流センサ４０には、第１低圧電源回路６３の第１電圧Ｖ１ｒが供給される。これにより、相電流センサ４０は、相電流に応じた電流信号を出力できるようになっている。電流信号は、制御回路５０が備える電流インターフェース部７０を介してマイコン６０に入力される。マイコン６０は、入力された電流信号に基づいて、相電流を算出する。
　制御回路５０は、励磁回路７１、ＦＢインターフェース部７２及びレゾルバデジタルコンバータ７３を備えている。励磁回路７１は、第５低圧電源回路６７の第５電圧Ｖ５ｒが供給されることにより動作可能に構成されている。励磁回路７１は、角度センサ４１を構成するレゾルバステータに正弦波状の励磁信号を供給する。レゾルバステータから出力された角度信号は、ＦＢインターフェース部７２を介してレゾルバデジタルコンバータ７３に入力される。ＦＢインターフェース部７２及びレゾルバデジタルコンバータ７３は、第１低圧電源回路６３の第１電圧Ｖ１ｒが供給されることにより動作可能に構成されている。レゾルバデジタルコンバータ７３は、ＦＢインターフェース部７２からの角度信号に基づいて、回転電機１０の電気角を算出する。算出された電気角は、マイコン６０に入力される。マイコン６０は、入力された電気角に基づいて、回転電機１０の電気角速度を算出する。
　制御回路５０は、温度インターフェース部７４を備えている。温度センサ４２から出力された温度信号は、温度インターフェース部７４を介してマイコン６０に入力される。温度インターフェース部７４は、第１低圧電源回路６３の第１電圧Ｖ１ｒが供給されることにより動作可能に構成されている。マイコン６０は、入力された温度信号に基づいて、温度センサ４２の検出対象の温度を算出する。
　制御回路５０は、第１，第２ＣＡＮトランシーバ７５，７６を備えている。第１，第２ＣＡＮトランシーバ７５，７６は、第１低圧電源回路６３の第１電圧Ｖ１ｒが供給されることにより動作可能に構成されている。マイコン６０は、第１，第２ＣＡＮトランシーバ７５，７６及び第１，第２ＣＡＮバス４３，４４を介した情報のやり取りを行う。
　なお、電流インターフェース部７０、励磁回路７１、ＦＢインターフェース部７２、レゾルバデジタルコンバータ７３、温度インターフェース部７４及び第１，第２ＣＡＮトランシーバ７５，７６は、制御回路５０の低圧領域に設けられている。
　マイコン６０は、ＣＰＵと、それ以外の周辺回路とを備えている。周辺回路には、例えば、外部と信号をやり取りするための入出力部と、ＡＤ変換部とが含まれている。マイコン６０には、第１低圧電源回路６３の第１電圧Ｖ１ｒ、第２低圧電源回路６４の第２電圧Ｖ２ｒ及び第３低圧電源回路６５の第３電圧Ｖ３ｒが供給される。
　制御回路５０は、電圧センサ７７、過電圧検出部７８及び状態判定部７９を備えている。電圧センサ７７は、高電位側電気経路２２Ｈ及び低電位側電気経路２２Ｌに電気的に接続され、入力回路６１の出力電圧ＶＢ及び第５低圧電源回路６７の第５電圧Ｖ５ｒが供給されることにより動作可能に構成されている。電圧センサ７７は、平滑コンデンサ２４の端子電圧に応じた電圧信号を出力する。電圧センサ７７から出力された電圧信号は、マイコン６０及び過電圧検出部７８に入力される。
　過電圧検出部７８は、第１低圧電源回路６３の第１電圧Ｖ１ｒが供給されることにより動作可能に構成されている。過電圧検出部７８は、入力された電圧信号に基づいて算出した平滑コンデンサ２４の端子電圧がその上限電圧を超えているか否かを判定する。過電圧検出部７８は、その端子電圧が上限電圧を超えていると判定した場合、マイコン６０及び状態判定部７９に対して過電圧信号を出力する。
　状態判定部７９は、第１低圧電源回路６３の第１電圧Ｖ１ｒが供給されることにより動作可能に構成されている。また、本実施形態において、状態判定部７９は、ロジック回路で構成されている。電圧センサ７７、過電圧検出部７８及び状態判定部７９は、制御回路５０の低圧領域に設けられている。
　マイコン６０は、回転電機１０の制御量をその指令値に制御すべく、スイッチングデバイス部２０の各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬに対するスイッチング指令を生成する。制御量は、例えばトルクである。マイコン６０は、各センサ４０～４２，７７の出力信号等に基づいて、スイッチング指令を生成する。なお、マイコン６０は、各相において、上アームスイッチＳＷＨと下アームスイッチＳＷＬとが交互にオンされるようなスイッチング指令を生成する。また、本実施形態において、マイコン６０が「スイッチ指令生成部」を含む。
　制御回路５０は、絶縁電源８０、上アームドライバ８１及び下アームドライバ８２を備えている。本実施形態において、上アームドライバ８１は、各上アームスイッチＳＷＨに対応して個別に設けられ、下アームドライバ８２は、各下アームスイッチＳＷＬに対応して個別に設けられている。このため、ドライバ８１，８２は合わせて６つ設けられている。
　絶縁電源８０は、入力回路６１から供給された電圧に基づいて、上アームドライバ８１に供給する上アーム駆動電圧ＶｄＨと、下アームドライバ８２に供給する下アーム駆動電圧ＶｄＬとを生成して出力する。絶縁電源８０及び各ドライバ８１，８２は、制御回路５０において、低圧領域と高圧領域との境界を跨いで低圧領域及び高圧領域に設けられている。具体的には、絶縁電源８０は、３相の上アームドライバ８１それぞれに対して個別に設けられた上アーム絶縁電源と、３相の下アームドライバ８２に共通の下アーム絶縁電源とを備えている。本実施形態では、各上アーム絶縁電源と下アーム絶縁電源とが共通の電源制御部により制御される。なお、下アーム絶縁電源は、３相の下アームドライバ８２それぞれに対して個別に設けられていてもよい。
　続いて、図３を用いて、上，下アームドライバ８１，８２について説明する。
　上アームドライバ８１は、「スイッチ駆動部」としての上アーム駆動部８１ａと、上アーム絶縁伝達部８１ｂとを備えている。上アーム駆動部８１ａは、高圧領域に設けられている。上アーム絶縁伝達部８１ｂは、低圧領域と高圧領域との境界を跨いで低圧領域及び高圧領域に設けられている。上アーム絶縁伝達部８１ｂは、低圧領域及び高圧領域の間を電気的に絶縁しつつ、マイコン６０から出力されたスイッチング指令を上アーム駆動部８１ａに伝達する。上アーム絶縁伝達部８１ｂは、例えば、フォトカプラ又は磁気カプラである。
　上アームドライバ８１のうち、上アーム駆動部８１ａ、及び上アーム絶縁伝達部８１ｂの高圧領域側の構成等は、絶縁電源８０の上アーム駆動電圧ＶｄＨが供給されることにより動作可能に構成されている。上アームドライバ８１のうち、上アーム絶縁伝達部８１ｂの低圧領域側の構成等は、第１低圧電源回路６３の第１電圧Ｖ１ｒが供給されることにより動作可能に構成されている。
　上アーム駆動部８１ａは、入力されたスイッチング指令がオン指令である場合、上アームスイッチＳＷＨのゲートに充電電流を供給する。これにより、上アームスイッチＳＷＨのゲート電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以上となり、上アームスイッチＳＷＨがオンされる。一方、上アーム駆動部８１ａは、入力されたスイッチング指令がオフ指令である場合、上アームスイッチＳＷＨのゲートからエミッタ側へと放電電流を流す。これにより、上アームスイッチＳＷＨのゲート電圧が閾値電圧Ｖｔｈ未満となり、上アームスイッチＳＷＨがオフされる。
　上アーム駆動部８１ａは、上アームスイッチＳＷＨに異常が発生している旨の情報であるフェール信号Ｓｇｆａｉｌと、上アームスイッチＳＷＨの温度Ｔｓｗｄの情報とを、上アーム絶縁伝達部８１ｂを介してマイコン６０に伝達する。上アームスイッチＳＷＨの異常には、過熱異常、過電圧異常及び過電流異常の少なくとも１つが含まれる。
　下アームドライバ８２は、「スイッチ駆動部」としての下アーム駆動部８２ａと、下アーム絶縁伝達部８２ｂとを備えている。本実施形態において、各ドライバ８１，８２の構成は基本的には同じである。このため、以下では、下アームドライバ８２の詳細な説明を適宜省略する。
　下アームドライバ８２のうち、下アーム駆動部８２ａ、及び下アーム絶縁伝達部８２ｂの高圧領域側の構成等は、絶縁電源８０の下アーム駆動電圧ＶｄＬが供給されることにより動作可能に構成されている。下アームドライバ８２のうち、下アーム絶縁伝達部８２ｂの低圧領域側の構成等は、第１低圧電源回路６３の第１電圧Ｖ１ｒが供給されることにより動作可能に構成されている。
　下アーム駆動部８２ａは、入力されたスイッチング指令がオン指令である場合、下アームスイッチＳＷＬのゲートに充電電流を供給する。これにより、下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以上となり、下アームスイッチＳＷＬがオンされる。一方、下アーム駆動部８２ａは、入力されたスイッチング指令がオフ指令である場合、下アームスイッチＳＷＬのゲートからエミッタ側へと放電電流を流す。これにより、下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧が閾値電圧Ｖｔｈ未満となり、下アームスイッチＳＷＬがオフされる。
　下アーム駆動部８２ａは、下アームスイッチＳＷＬに異常が発生している旨の情報であるフェール信号Ｓｇｆａｉｌと、下アームスイッチＳＷＬの温度Ｔｓｗｄの情報とを、下アーム絶縁伝達部８２ｂを介してマイコン６０に伝達する。下アームスイッチＳＷＬの異常には、過熱異常、過電圧異常及び過電流異常の少なくとも１つが含まれる。
　図２の説明に戻り、制御回路５０は、フェール検知部８３を備えている。フェール検知部８３は、低圧領域に設けられ、各ドライバ８１，８２からのフェール信号Ｓｇｆａｉｌが入力されるようになっている。フェール検知部８３は、各ドライバ８１，８２のいずれかからフェール信号Ｓｇｆａｉｌが入力された場合、異常信号をマイコン６０及び状態判定部７９に出力する。
　制御回路５０は、低圧側ＡＳＣ指令部８４、監視部８５、ＯＲ回路８６、及び「異常判定部」としての電源停止部８７を備えている。低圧側ＡＳＣ指令部８４、監視部８５、ＯＲ回路８６及び電源停止部８７は、低圧領域に設けられている。監視部８５は、入力回路６１の出力電圧ＶＢが供給されることにより動作可能に構成され、電源停止部８７は、第４低圧電源回路６６の第４電圧Ｖ４ｒが供給されることにより動作可能に構成されている。
　低圧側ＡＳＣ指令部８４は、状態判定部７９から低圧側ＡＳＣ指令ＣｍｄＡＳＣが入力された場合、３相分の下アームドライバ８２に入力されるスイッチング指令を、マイコン６０から出力されるスイッチング指令にかかわらず強制的にオン指令にする。
　図２及び図３を用いて、制御回路５０のうち高圧領域の構成について説明する。
　制御回路５０は、異常用電源９０と、「異常時制御部」としての高圧側ＡＳＣ指令部９１とを備えている。異常用電源９０は、平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨが供給されることにより異常用駆動電圧Ｖｅｐｓを生成する。異常用電源９０として、種々の電源を用いることができ、例えばスイッチング電源を用いることができる。異常用電源９０の入力側には、平滑コンデンサ２４の高電位側が接続されている。異常用電源９０の出力側から出力される異常用駆動電圧Ｖｅｐｓは、その目標電圧に制御される。
　制御回路５０は、通常用電源経路９２、通常用ダイオード９３、異常用電源経路９４及び異常用ダイオード９５を備えている。通常用電源経路９２は、絶縁電源８０の出力側と下アーム駆動部８２ａとを接続し、下アーム駆動電圧ＶｄＬを下アーム駆動部８２ａに供給する。通常用ダイオード９３は、アノードが絶縁電源８０の出力側に接続された状態で、通常用電源経路９２の中間位置に設けられている。
　通常用電源経路９２のうち通常用ダイオード９３よりも下アーム駆動部８２ａ側と、異常用電源９０の出力側とは、異常用電源経路９４により接続されている。異常用ダイオード９５は、アノードが異常用電源９０の出力側に接続された状態で、異常用電源経路９４に設けられている。異常用電源経路９４は、異常用駆動電圧Ｖｅｐｓを下アーム駆動部８２ａに供給する。
　高圧側ＡＳＣ指令部９１には、通常用電源経路９２を介して絶縁電源８０の下アーム駆動電圧ＶｄＬが供給されるようになっている。高圧側ＡＳＣ指令部９１は、高圧側ＡＳＣ指令ＳｇＡＳＣを下アーム駆動部８２ａに対して出力する。
　続いて、図４を用いて、ＯＲ回路８６、電源停止部８７及びその周辺構成について説明する。ＯＲ回路８６は、第１～第４抵抗体８６ａ～８６ｄ及び第１，第２スイッチ８６ｅ，８６ｆを備えている。第１抵抗体８６ａの第１端には、マイコン６０と、第２抵抗体８６ｂの第１端とが接続されている。第２抵抗体８６ｂの第２端は、グランドに接続されている。第１抵抗体８６ａの第２端には、第３抵抗体８６ｃを介して監視部８５に接続されている。
　第４抵抗体８６ｄの第１端には、第４低圧電源回路６６が接続され、第４抵抗体８６ｄの第２端には、第１スイッチ８６ｅを介してグランドが接続されている。第１スイッチ８６ｅのベースには監視部８５からの第１判定信号Ｓｇ１が供給される。第１抵抗体８６ａの第２端には、第２スイッチ８６ｆを介してグランドが接続されている。第２スイッチ８６ｆのベースには、第４抵抗体８６ｄと第１スイッチ８６ｅとの接続点が接続されている。
　マイコン６０は、自己監視機能を有している。マイコン６０は、自身に異常が発生していないと判定した場合、第２判定信号Ｓｇ２の論理をＨにする。この場合、ＯＲ回路８６の出力信号である異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＨになる。一方、マイコン６０は、自身に異常が発生していると判定した場合、第２判定信号Ｓｇ２の論理をＬにする。この場合、異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬになる。
　監視部８５は、マイコン６０に異常が発生しているか否かを監視する機能を有し、例えば、ウォッチドックカウンタ（ＷＤＣ）又はファンクションウォッチドックカウンタ（Ｆ－ＷＤＣ）で構成されている。監視部８５は、マイコン６０に異常が発生していないと判定した場合、第１判定信号Ｓｇ１の論理をＬにする。この場合、第１，第２スイッチ８６ｅ，８６ｆがオフに維持され、異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＨになる。一方、監視部８５は、マイコン６０に異常が発生していると判定した場合、第１判定信号Ｓｇ１の論理をＨにする。この場合、第１，第２スイッチ８６ｅ，８６ｆがオンに切り替えられ、異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬにされる。
　異常通知信号ＦＭＣＵは、電源停止部８７に入力される。電源停止部８７は、異常検知回路８７ａと、切替スイッチ８７ｂとを備えている。切替スイッチ８７ｂの第１端には、グランドが接続され、切替スイッチ８７ｂの第２端には、制御回路５０が備える第１，第２分圧抵抗体９６ａ，９６ｂの接続点が接続されている。第１，第２分圧抵抗体９６ａ，９６ｂの直列接続体の第１端には、入力回路６１が接続され、この直列接続体の第２端には、グランドが接続されている。第１，第２分圧抵抗体９６ａ，９６ｂの接続点には、絶縁電源８０のＵＶＬＯ端子が接続されている。絶縁電源８０の制御部は、この接続点に入力される電圧である判定電圧Ｖｊｉｎが低電圧閾値ＶＵＶＬＯを下回ったと判定した場合、絶縁電源８０を停止させる低電圧誤動作防止処理を実施する。一方、絶縁電源８０の制御部は、入力された判定電圧Ｖｊｉｎが、低電圧閾値ＶＵＶＬＯよりも高い解除閾値（＜ＶＢ）を超えたと判定した場合、低電圧誤動作防止処理を停止し、絶縁電源８０の動作を再開させる。
　異常検知回路８７ａは、第４低圧電源回路６６の第４電圧Ｖ４ｒが供給されることにより動作可能に構成されている。異常検知回路８７ａは、異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＨであると判定した場合、切替スイッチ８７ｂをオフする。この場合、判定電圧Ｖｊｉｎが低電圧閾値ＶＵＶＬＯ以上とされる。一方、異常検知回路８７ａは、異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬであると判定した場合、切替スイッチ８７ｂをオンする。この場合、判定電圧Ｖｊｉｎが低電圧閾値ＶＵＶＬＯ未満となり、低電圧誤動作防止処理が実施される。この処理が実施されると、絶縁電源８０は停止され、上アーム駆動電圧ＶｄＨ及び下アーム駆動電圧ＶｄＬは０Ｖに向かって徐々に低下し始める。
　本実施形態では、従来ではシャットダウン状態となるような制御回路５０内の異常が発生した場合であっても、３相短絡制御（ＡＳＣ：Active Short Circuit）が実施可能となっている。ここで、制御回路５０内の異常には、マイコン６０の異常と、中間電源回路６２及び第１～第３低圧電源回路６３～６５の少なくとも１つの異常と、マイコン６０から上，下アームドライバ８１，８２へとスイッチング指令を正常に伝達できなくなる異常と、絶縁電源８０から電圧を出力できなくなる異常とが含まれる。絶縁電源８０から電圧を出力できなくなる異常には、絶縁電源８０の異常と、低圧電源３１から絶縁電源８０に給電できなくなる異常とが含まれる。ここで、低圧電源３１から絶縁電源８０に給電できなくなる異常は、例えば、入力回路６１等、低圧電源３１から絶縁電源８０までの電気経路が断線することで発生する。また、下アームドライバ８２を例に説明すると、スイッチング指令を正常に伝達できなくなる異常には、マイコン６０から下アーム絶縁伝達部８２ｂまでの信号経路が断線する異常が含まれる。なお、上述した異常は、例えば車両の衝突により発生する。
　図５を用いて、制御回路５０内に異常が発生した場合に実施される３相短絡制御について説明する。
　ステップＳ１０では、電源停止部８７の異常検知回路８７ａは、入力される異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬであるか否かを判定する。マイコン６０から出力される第２判定信号Ｓｇ２の論理がＬの場合、又は監視部８５から出力される第１判定信号Ｓｇ１の論理がＨの場合、異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬとなる。中間電源回路６２やマイコン６０の電源となる第１～第３低圧電源回路６３～６５に異常が発生した場合にも、マイコン６０から出力される第２判定信号Ｓｇ２の論理がＬとなる。
　異常検知回路８７ａは、異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬであると判定した場合、切替スイッチ８７ｂをオンに切り替える。これにより、絶縁電源８０のＵＶＬＯ端子に入力される判定電圧Ｖｊｉｎがグランド電位である０Ｖに向かって低下する。
　ステップＳ１１では、絶縁電源８０の電源制御部は、判定電圧Ｖｊｉｎが低電圧閾値ＶＵＶＬＯを下回るまで待機する。電源制御部は、判定電圧Ｖｊｉｎが低電圧閾値ＶＵＶＬＯを下回ったと判定した場合、ステップＳ１２において、低電圧誤動作防止処理を行い、絶縁電源８０を停止させる。これにより、絶縁電源８０から出力される上，下アーム駆動電圧ＶｄＨ，ＶｄＬは０Ｖに向かって低下し始める。
　ステップＳ１３では、高圧側ＡＳＣ指令部９１は、絶縁電源８０から出力される下アーム駆動電圧ＶｄＬを検出し、検出した下アーム駆動電圧ＶｄＬが低下し始めた後、異常用電源９０に対して起動を指示する。これにより、ステップＳ１４において、異常用電源９０から異常用駆動電圧Ｖｅｐｓが出力され始める。
　具体的には、高圧側ＡＳＣ指令部９１は、検出した下アーム駆動電圧ＶｄＬが低下し始めた後、上アームスイッチＳＷＨがオフするまでの十分な期間が経過してから異常用電源９０の起動を指示する。これは、上下アーム短絡の発生を防止するためである。
　例えば、高圧側ＡＳＣ指令部９１は、検出した下アーム駆動電圧ＶｄＬが低下し始めた後、検出した下アーム駆動電圧ＶｄＬが所定電圧Ｖｐを下回ったと判定した場合に異常用電源９０の起動を指示してもよい。ここで、所定電圧Ｖｐは、上アームスイッチＳＷＨがオフするまでの十分な期間が経過したと判定できる値に設定され、例えば、上記閾値電圧Ｖｔｈと同じ値又は閾値電圧Ｖｔｈ未満の値に設定されていればよい。
　また、例えば、高圧側ＡＳＣ指令部９１は、検出した下アーム駆動電圧ＶｄＬが低下し始めてから所定期間経過したタイミングで異常用電源９０の起動を指示してもよい。ここで、上記所定期間は、上アームスイッチＳＷＨがオフするまでの十分な期間が経過したと判定できる値に設定されていればよい。
　その後、ステップＳ１５において、高圧側ＡＳＣ指令部９１は、高圧側ＡＳＣ指令ＳｇＡＳＣを下アーム駆動部８２ａに対して出力する。これにより、ステップＳ１６において、下アーム駆動部８２ａは、３相分の下アームスイッチＳＷＬをオンする。つまり、３相分の「オン側スイッチ」としての下アームスイッチＳＷＬがオンされ、３相分の「オフ側スイッチ」としての上アームスイッチＳＷＨがオフされる３相短絡制御が行われる。
　図６を用いて、図５の処理についてさらに説明する。図６（ａ）はマイコン６０の異常の有無の推移を示し、図６（ｂ）は監視部８５から出力される第１判定信号Ｓｇ１の推移を示し、図６（ｃ）は異常通知信号ＦＭＣＵの推移を示し、図６（ｄ）は絶縁電源８０の動作状態の推移を示す。図６（ｅ），（ｆ）は絶縁電源８０から出力される上，下アーム駆動電圧ＶｄＨ，ＶｄＬの推移を示し、図６（ｇ）は異常用電源９０の動作状態の推移を示し、図６（ｈ）は高圧側ＡＳＣ指令部９１から出力される高圧側ＡＳＣ指令ＳｇＡＳＣの推移を示し、図６（ｉ）は各相の下アームスイッチＳＷＬの駆動状態の推移を示す。
　時刻ｔ１において、マイコン６０の異常が発生する。このため、時刻ｔ２において、監視部８５から出力される第１判定信号Ｓｇ１の論理がＨに反転し、時刻ｔ３において、異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬに反転する。その結果、切替スイッチ８７ｂがオンに切り替えられ、絶縁電源８０の低電圧誤動作防止処理が実施される。これにより、時刻ｔ４において、絶縁電源８０が停止され、上，下アーム駆動電圧ＶｄＨ，ＶｄＬが低下し始める。
　下アーム駆動電圧ＶｄＬが低下し始めた後、時刻ｔ４から上アームスイッチＳＷＨがオフするまでの十分な期間が経過した時刻ｔ５において、高圧側ＡＳＣ指令部９１により異常用電源９０の起動が指示される。これにより、異常用電源９０から異常用駆動電圧Ｖｅｐｓが出力され始める。ここで、十分な期間が経過したか否かは、上述したように、例えば、検出された下アーム駆動電圧ＶｄＬが所定電圧Ｖｐを下回ったか否か、又は下アーム駆動電圧ＶｄＬが低下し始めてから所定期間経過したか否かで判定されればよい。その後、時刻ｔ６において、高圧側ＡＳＣ指令部９１から下アーム駆動部８２ａへと高圧側ＡＳＣ指令ＳｇＡＳＣが出力され、時刻ｔ７において、下アーム駆動部８２ａにより３相分の下アームスイッチＳＷＬがオンにされる。
　なお、低圧電源３１に異常が発生したり、入力回路６１に異常が発生したり、低圧電源３１と制御回路５０とを電気的に接続する給電経路が断線したり、絶縁電源８０に異常が発生したりする場合にも、ステップＳ１１～Ｓ１６の処理により、３相短絡制御が行われる。つまり、この場合、低電圧誤動作防止処理により絶縁電源８０が停止され、上，下アーム駆動電圧ＶｄＨ，ＶｄＬが０Ｖに向かって低下し、３相短絡制御が行われる。
　続いて、図７を用いて、過電圧異常が発生した場合に実施する３相短絡制御について説明する。
　ステップＳ２０では、状態判定部７９は、過電圧検出部７８から過電圧信号が入力されたか否かを判定する。
　状態判定部７９は、過電圧信号が入力されたと判定した場合、ステップＳ２１において、低圧側ＡＳＣ指令部８４に対して低圧側ＡＳＣ指令ＣｍｄＡＳＣを出力する。
　ステップＳ２２では、低圧側ＡＳＣ指令部８４は、低圧側ＡＳＣ指令ＣｍｄＡＳＣが入力された場合、３相分の上アームドライバ８１に入力されるスイッチング指令を、マイコン６０から出力されるスイッチング指令にかかわらず強制的にオフ指令にするシャットダウン指令ＣｍｄＳＤＮを出力する。また、低圧側ＡＳＣ指令部８４は、３相分の下アームドライバ８２に入力されるスイッチング指令を、マイコン６０から出力されるスイッチング指令にかかわらず強制的にオン指令にする。これにより、３相短絡制御が実施される。
　なお、図８を用いて、その他の異常が発生した場合に実施する３相短絡制御についても説明する。図８の処理は、マイコン６０により実行される。
　ステップＳ３０では、フェール検知部８３からの異常信号に基づいて、各上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬのいずれかに異常が発生しているか否かを判定する。
　ステップＳ３０において肯定判定した場合、ステップＳ３１に進み、各上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬのうち、いずれの相及びいずれのアームのスイッチに異常が発生したかを特定し、また、その異常がオープン異常又はショート異常のいずれであるかを特定する。
　ステップＳ３２では、上，下アームのうち、一方のアームの少なくとも１つのスイッチにショート異常が発生した場合、上，下アームのうち、ショート異常が発生したアームの３相分のスイッチに対するスイッチング指令としてオン指令を出力し、他のアームの３相分のスイッチに対するスイッチング指令としてオフ指令を出力する。これにより、３相短絡制御が実施される。
　一方、上，下アームのうち、一方のアームの少なくとも１つのスイッチにオープン異常が発生した場合、上，下アームのうち、オープン異常が発生したアームとは別のアームの３相分のスイッチに対してオン指令を出力し、他のアームの３相分のスイッチに対してオフ指令を出力する。これにより、３相短絡制御が実施される。
　ステップＳ３０において否定判定した場合には、ステップＳ３３に進み、センサ異常又は通信異常が発生したか否かを判定する。センサ異常には、相電流センサ４０、角度センサ４１、温度センサ４２及び電圧センサ７７の少なくとも１つの異常が含まれる。相電流センサ４０の異常には、相電流センサ４０自身の異常、及び電流インターフェース部７０の異常の少なくとも１つが含まれる。角度センサ４１の異常には、角度センサ４１自身の異常、励磁回路７１の異常、ＦＢインターフェース部７２の異常及びレゾルバデジタルコンバータ７３の異常の少なくとも１つが含まれる。温度センサ４２の異常には、温度センサ４２自身の異常、及び温度インターフェース部７４の異常の少なくとも１つが含まれる。
　また、通信異常には、第１ＣＡＮトランシーバ７５、第２ＣＡＮトランシーバ７６、第１ＣＡＮバス４３及び第２ＣＡＮバス４４の少なくとも１つの異常が含まれる。
　ステップＳ３４では、３相分の上アームスイッチＳＷＨに対するスイッチング指令としてオフ指令を出力し、３相分の下アームスイッチＳＷＬに対するスイッチング指令としてオン指令を出力する。これにより、３相短絡制御が実施される。
　続いて、制御システムの起動方法について説明する。ここでは、２つの起動方法について説明する。
　まず、図９を用いて、１つ目の起動方法について説明する。
　時刻ｔ１において、低圧電源３１から制御回路５０へと電力が供給され始め、時刻ｔ２において各電源回路６２～６７が起動する。その後、第１～第３低圧電源回路６３～６５からマイコン６０へと電力が供給され、時刻ｔ３においてマイコン６０が起動する。その後、時刻ｔ３～ｔ４において、監視部８５によるマイコン６０の初回の監視が実行される。監視部８５によりマイコン６０の異常が発生していないと判定された場合、時刻ｔ４において、異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＨにされる。これにより、時刻ｔ５において、絶縁電源８０のＵＶＬＯ端子に入力される判定電圧Ｖｊｉｎが解除閾値を超え、絶縁電源８０が起動する。
　続いて、図１０及び図１１を用いて、２つ目の起動方法について説明する。
　時刻ｔ１において、低圧電源３１から制御回路５０へと電力が供給され始め、時刻ｔ２において各電源回路６２～６７が起動する。その後、第１～第３低圧電源回路６３～６５からマイコン６０へと電力が供給され、時刻ｔ３においてマイコン６０が起動する。
　時刻ｔ３～ｔ４において、監視部８５によるマイコン６０の初回の監視が実行される。監視部８５は、マイコン６０の異常が発生していないと判定した場合、時刻ｔ４において、第２判定信号Ｓｇ２の論理をＨにすることにより、異常通知信号ＦＭＣＵの論理をＨにする。制御回路５０が備えるラッチ部９７は、異常通知信号ＦＭＣＵをラッチし、絶縁電源８０の停止機能を有効にすべく、ラッチした信号をラッチ信号Ｓｒとして電源停止部８７に出力する。
　一方、時刻ｔ１において、絶縁電源８０へと電力が供給され始め、時刻ｔ２よりも後であってかつ時刻ｔ３よりも前の時刻ｔａにおいて、絶縁電源８０が起動する。ここで、電源停止部８７は、時刻ｔ４において、ラッチ信号Ｓｒの論理がＨの状態で異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＨの場合、切替スイッチ８７ｂをオフに維持して絶縁電源８０の動作を継続させる。一方、電源停止部８７は、時刻ｔ４において、ラッチ信号Ｓｒの論理がＨの状態で異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬの場合、切替スイッチ８７ｂをオンにして絶縁電源８０を停止させる。２つ目の方法によれば、３相短絡制御の実施準備を早期に完了させることができる。
　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。
　監視部８５から出力される第１判定信号Ｓｇ１やマイコン６０から出力される第２判定信号Ｓｇ２の論理がＬになることにより、異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬになる。そして、電源停止部８７において異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬであると判定された場合、平滑コンデンサ２４を電力供給源とする異常用電源９０により生成された電力を用いて、高圧側ＡＳＣ指令部９１の指示により３相短絡制御を行わせる。これにより、従来ではシャットダウン状態となるような制御回路５０内の異常が発生した場合であっても、シャットダウン状態にさせずに３相短絡制御を適正に行うことができる。
　高圧側ＡＳＣ指令部９１は、検出した下アーム駆動電圧ＶｄＬが低下し始めた後、下アーム駆動部８２ａに対して高圧側ＡＳＣ指令ＳｇＡＳＣを出力する。この構成によれば、下アーム駆動電圧ＶｄＬを用いて、低圧領域から高圧領域へと３相短絡制御の指示を伝達できる。このため、その指示を低圧領域から高圧領域に伝達するための専用の絶縁伝達部を追加することなく、低圧電源３１から制御回路５０へと給電できなくなる異常や制御回路５０の異常発生時に３相短絡制御を行うことができる。
　マイコン６０は、第１～第３低圧電源回路６３～６５から給電されることにより動作可能に構成され、電源停止部８７は、第１～第３低圧電源回路６３～６５とは異なる第４低圧電源回路６６から給電されることにより動作可能に構成されている。この構成によれば、第１～第３低圧電源回路６３～６５のいずれかに異常が発生した場合であっても、第４低圧電源回路６６により電源停止部８７を動作させることができる。つまり、第１～第３低圧電源回路６３～６５のいずれかに異常が発生することに伴い電源停止部８７を動作させることができなくなるといった従属故障を回避できる。このため、電源停止部８７を利用した３相短絡制御を的確に実施できる。また、電源停止部８７により絶縁電源８０を停止させることを利用する方法によれば、例えば、マイコン６０の異常に限らず、マイコン６０から各駆動部８１ａ，８２ａまでのスイッチング指令の信号伝達経路に異常が発生した場合であっても、３相短絡制御を的確に実施できる。
　＜第１実施形態の変形例＞
　・図４において、絶縁電源８０を停止させるための異常通知信号ＦＭＣＵの生成源としては、第１判定信号Ｓｇ１及び第２判定信号Ｓｇ２のいずれか一方であってもよい。
　・高圧側ＡＳＣ指令部９１は、下アーム駆動電圧ＶｄＬに代えて、上アーム駆動電圧ＶｄＨに基づいて高圧側ＡＳＣ指令ＳｇＡＳＣを出力してもよい。この場合、高圧側ＡＳＣ指令部９１は、絶縁伝達部を介して上アーム駆動電圧ＶｄＨの情報を取得すればよい。
　・監視部８５に供給される電圧としては、入力回路６１の出力電圧ＶＢに限らず、第１～第３低圧電源回路６３～６５の出力電圧以外であれば他の電源の電圧であってもよい。
　・絶縁電源８０を構成する電源制御部が、上アーム絶縁電源及び下アーム絶縁電源それぞれに対して個別に設けられていてもよい。この場合、低電圧誤動作防止処理により、上アーム絶縁電源に対応して設けられた電源制御部と、下アーム絶縁電源に対応して設けられた電源制御部との双方を停止させることにより絶縁電源８０を停止させればよい。
　・３相短絡制御として、３相分の上アームスイッチＳＷＨをオンし、３相分の下アームスイッチＳＷＬをオフする制御が実施されてもよい。この場合、異常用電源９０は、３相分の上アーム駆動部８１ａそれぞれに対して個別に備えられればよい。
　・上，下アームドライバ８１，８２を構成する上，下アーム絶縁伝達部８１ｂ，８２ｂの低圧領域側の構成に第１低圧電源回路６３の第１電圧Ｖ１ｒが供給されなくなるカプラ異常が発生すると、マイコン６０からのスイッチング指令を上，下アーム駆動部８１ａ，８２ａに伝達できなくなる。この場合、シャットダウン状態になってしまう。この問題に対処すべく、以下に説明する構成を採用することができる。
　下アーム絶縁伝達部８２ｂの低圧領域側の構成に対する電力供給源を、第１低圧電源回路６３とは別の電源回路（以下、別電源回路）とする。別電源回路としては、例えば、第１低圧電源回路６３に異常が発生した場合であって従属故障が発生しない電源を用いることができ、具体的には例えば、中間電源回路６２の出力電圧Ｖｍを降圧することにより第５電圧Ｖ５ｒ（例えば５Ｖ）を生成する第５電源回路を用いることができる。
　この構成において、別電源回路の出力電圧が低下した場合に絶縁電源８０を停止させ、高圧側ＡＳＣ指令部９１から高圧側ＡＳＣ指令ＳｇＡＳＣを下アーム駆動部８２ａに対して出力させればよい。具体的には例えば、電源停止部８７の異常検知回路８７ａは、別電源回路の出力電圧を検出し、検出した出力電圧が低下した場合に切替スイッチ８７ｂをオンに切り替えればよい。以上説明した構成によれば、カプラ異常が発生した場合であっても、３相短絡制御を行うことができる。
　＜第２実施形態＞
　以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１２及び図１３に示すように、制御回路５０の高圧領域側の構成が一部変更されている。なお、図１２及び図１３において、先の図２及び図３に示した構成については、便宜上、同一の符号を付している。
　図１２に示すように、制御回路５０の低圧領域には、「強制オフ部」としてのシャットダウン指令部１００が設けられている。シャットダウン指令部１００は、ロジック回路で構成され、ＯＲ回路８６からの異常通知信号ＦＭＣＵが入力される。シャットダウン指令部１００は、入力される異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＨになった場合、マイコン６０からのスイッチング指令にかかわらず、３相分の上，下アームドライバ８１，８２に対するスイッチング指令を強制的にオフ指令にする。この構成によれば、上アーム駆動電圧ＶｄＨの低下を待たずに３相短絡制御を開始できる。つまり、制御回路５０内の異常が発生した後、３相短絡制御を迅速に開始できる。
　図１３に示すように、通常用電源経路９２には、異常用ダイオード９５に代えて、異常用スイッチ１０１が設けられている。高圧側ＡＳＣ指令部９１は、検出した下アーム駆動電圧ＶｄＬが低下し始めた後、異常用スイッチ１０１をオンに切り替える。これにより、異常用電源９０から下アーム駆動部８２ａへと異常用駆動電圧Ｖｅｐｓが供給され始める。なお、高圧側ＡＳＣ指令部９１は、シャットダウン指令部１００により強制的にオフ指令にされた後に高圧側ＡＳＣ指令ＳｇＡＳＣを下アーム駆動部８２ａに対して出力すればよい。
　本実施形態において、異常用電源９０は、第１，第２遮断スイッチ２３ａ，２３ｂがオンに切り替えられて異常用電源９０の入力電圧ＶＨｉｎが０から上昇し始めてから、異常用電源９０の入力電圧ＶＨｉｎが平滑コンデンサ２４の端子電圧ＶＨ（高圧電源３０の端子電圧）になるまでの期間において、その入力電圧ＶＨｉｎが規定電圧Ｖαを超えるタイミングで起動される。具体的には、上記規定電圧Ｖαは、異常用電源９０の制御部が起動する電圧である。この起動電圧は、例えば、低電圧誤動作防止処理の解除閾値と同じ値に設定される。
　図１４を用いて、異常用電源９０の動作等について説明する。図１４（ａ）は入力回路６１の出力電圧ＶＢの推移を示し、図１４（ｂ）は異常用電源９０の入力電圧ＶＨｉｎの推移を示し、図１４（ｃ）は第１～第３低圧電源回路６３～６５の出力電圧の推移を示す。図１４（ｄ）はマイコン６０の動作状態の推移を示し、図１４（ｅ）は絶縁電源８０から出力される上，下アーム駆動電圧ＶｄＨ，ＶｄＬの推移を示し、図１４（ｆ）は異常用電源９０の出力電圧Ｖｅｐｓの推移を示す。なお、第１～第３低圧電源回路６３～６５それぞれの出力電圧の推移は実際には異なるが、図１４（ｃ）ではその推移を簡略化して示している。
　時刻ｔ１において、入力回路６１の出力電圧ＶＢが所定の電圧に到達し、第１～第３低圧電源回路６３～６５の出力電圧が上昇し始める。第１，第２遮断スイッチ２３ａ，２３ｂがオンに切り替えられた後、時刻ｔ２において、異常用電源９０の入力電圧ＶＨｉｎが規定電圧Ｖαを超え、異常用電源９０が起動する。その後、時刻ｔ３においてマイコン６０が起動する。
　以上の構成により、異常用電源９０は、ＯＲ回路８６から出力される異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬに反転する前から動作することとなる。このため、異常用スイッチ１０１がオンに切り替えられることにより、異常用電源９０から下アーム駆動部８２ａへと速やかに異常用駆動電圧Ｖｅｐｓが供給され始める。
　以上説明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。
　低圧領域に設けられたシャットダウン指令部１００は、入力される異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＨになった場合、マイコン６０からのスイッチング指令にかかわらず、３相分の上，下アームドライバ８１，８２に対するスイッチング指令を強制的にオフ指令にする。これにより、上アーム駆動電圧ＶｄＨの低下を待たずに３相短絡制御を開始できる。つまり、３相短絡制御を迅速に開始することができる。
　第１，第２遮断スイッチ２３ａ，２３ｂがオンに切り替えられて異常用電源９０の入力電圧ＶＨｉｎが０から上昇し始めてから、異常用電源９０の入力電圧ＶＨｉｎが平滑コンデンサ２４の端子電圧ＶＨになるまでの期間において、その入力電圧ＶＨｉｎが規定電圧Ｖαを超えるタイミングで異常用電源９０が起動される。つまり、異常用電源９０は、ＯＲ回路８６から出力される異常通知信号ＦＭＣＵの論理がＬに反転する前から動作することとなる。このため、異常用スイッチ１０１がオンに切り替えられることにより、異常用電源９０から下アーム駆動部８２ａへと速やかに異常用駆動電圧Ｖｅｐｓを供給できる。これにより、３相短絡制御を迅速に開始することができる。
　＜第２実施形態の変形例＞
　・シャットダウン指令部１００は、上，下アームドライバ８１，８２のうち、いずれかのアームドライバに対するスイッチング指令を強制的にオフ指令にしてもよい。例えば、シャットダウン指令部１００は、３相分の上アームドライバ８１のみに対するスイッチング指令をオフ指令とし、３相分の下アームスイッチＳＷＬは、第１実施形態で説明したのと同様に、下アーム駆動電圧ＶｄＬの低下をトリガとしてオンされればよい。
　・シャットダウン指令部１００によりスイッチング指令を強制的にオフ指令にするトリガは、異常通知信号ＦＭＣＵに限らず、３相短絡制御の実行を指示する他の信号であってもよい。
　・上アームスイッチＳＷＨを強制的にオフにするための構成としては、シャットダウン指令部１００を用いた構成に限らない。例えば、上アームドライバ８１に対する上アーム駆動電圧ＶｄＨの供給を停止させることにより上アームドライバ８１を停止させる構成、又は上アーム絶縁伝達部８１ｂとは別の絶縁伝達部を介して上アーム駆動部８１ａにオフ指令を伝達する構成により、上アームスイッチＳＷＨを強制的にオフさせてもよい。
　＜第３実施形態＞
　以下、第３実施形態について、第２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１５及び図１６に示すように、ゲートに電圧を直接供給するために、制御回路５０の高圧領域側の構成が一部変更されている。なお、図１５及び図１６において、先の図１２及び図１３に示した構成については、便宜上、同一の符号を付している。また、本実施形態においても、異常用電源９０の起動タイミングは、第２実施形態と同じである。
　制御回路５０の高圧領域において、下アーム駆動部８２ａと下アームスイッチＳＷＬのゲートとを接続するゲート充放電経路には、第１規制ダイオード１０２が設けられている。第１規制ダイオード１０２は、アノードが下アーム駆動部８２ａ側に接続された状態で設けられている。なお、図１６では、下アームスイッチＳＷＬのゲート放電経路の図示を省略している。
　制御回路５０は、異常用スイッチ１０３を備えている。異常用スイッチ１０３は、異常用電源９０の出力側と、共通経路１０４とを接続する。共通経路１０４には、各第２規制ダイオード１０５を介して各下アームスイッチＳＷＬのゲートが接続されている。
　高圧側ＡＳＣ指令部９１は、検出した下アーム駆動電圧ＶｄＬが低下し始めた後、異常用スイッチ１０３をオンに切り替える。これにより、異常用電源９０から各下アームスイッチＳＷＬのゲートへと異常用駆動電圧Ｖｅｐｓが直接供給され始める。その結果、３相短絡制御が実施される。なお、高圧側ＡＳＣ指令部９１は、先の図５のステップＳ１３で説明した方法と同様の方法で異常用スイッチ１０３をオンに切り替えればよい。
　＜その他の実施形態＞
　なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
　・回転電機としては、１つの巻線群を備えるものに限らず、複数の巻線群を備えるものであってもよい。この場合、各巻線群に対応してスイッチングデバイス部が備えられることとなる。この構成において、制御回路５０は、各スイッチングデバイス部のうち一部であってかつ少なくとも１つのスイッチングデバイス部に対してのみ３相短絡制御を実施し、他のスイッチングデバイス部に対して３相短絡制御を実施せず制御を継続してもよい。
　図１７に、制御システムに、２つの巻線群を有する６相の回転電機２００と、インバータ２０５とが備えられる例を示す。インバータ２０５は、第１スイッチングデバイス部２１０と、第２スイッチングデバイス部２２０とを有している。回転電機２００は、第１巻線群２０１と、第２巻線群２０２とを有している。第１巻線群２０１には、第１スイッチングデバイス部２１０が接続され、第２巻線群２０２には、第２スイッチングデバイス部２２０が接続されている。この構成において、制御回路５０は、各スイッチングデバイス部２１０，２２０のうち、例えば、第１スイッチングデバイス部２１０に対してのみ３相短絡制御を実施し、第２スイッチングデバイス部２２０に対する制御を継続してもよい。
　ちなみに、制御回路の冗長化を目的として、制御システムに制御回路が複数（例えば２つ）備えられていてもよい。また、制御回路の電源の冗長化を目的として、制御システムに、制御回路に対する低圧電源が複数（例えば２つ）備えられていてもよい。
　また、回転電機としては、例えば９相のものであってもよい。
　・異常用電源９０としては、スイッチング電源（具体的には、絶縁型又は非絶縁型スイッチング電源）に限らず、例えば、シリーズ電源又はツェナーダイオードで構成された電源であってもよい。
　・第２，第３実施形態において、先の第１実施形態の変形例で説明したように、カプラ異常が発生した場合に備えて別電源回路が設けられ、別電源回路の出力電圧が低下した場合に絶縁電源８０を停止させて３相短絡制御を行う構成が用いられてもよい。
　・各ドライバ８１，８２として、低圧領域及び高圧領域の境界を跨がず、高圧領域のみに設けられるドライバが用いられてもよい。
　・先の図１に示す構成において、平滑コンデンサ２４と各遮断スイッチ２３ａ，２３ｂとの間に昇圧コンバータが備えられていてもよい。
　・スイッチングデバイス部を構成するスイッチとしては、ＩＧＢＴに限らず、例えばボディダイオードを内蔵するＮチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。
　・スイッチングデバイス部を構成する各相各アームのスイッチとしては、互いに並列接続された２つ以上のスイッチであってもよい。この場合、互いに並列接続されたスイッチの組み合わせとしては、例えば、ＳｉＣのスイッチング素子及びＳｉのスイッチング素子の組み合わせ、又はＩＧＢＴ及びＭＯＳＦＥＴの組み合わせであってもよい。
　・回転電機の制御量としては、トルクに限らず、例えば、回転電機のロータの回転速度であってもよい。
　・回転電機としては、永久磁石同期機に限らず、例えば巻線界磁型同期機であってもよい。また、回転電機としては、同期機に限らず、例えば誘導機であってもよい。さらに、回転電機としては、車載主機として用いられるものに限らず、電動パワーステアリング装置や空調用電動コンプレッサを構成する電動機等、他の用途に用いられるものであってもよい。
　・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (10)

  1. 　蓄電部（２４）と、
    　多相の回転電機（１０，２００）と、
    　前記回転電機の各相の巻線に電気的に接続された上下アームのスイッチ（ＳＷＨ，ＳＷＬ）を有する電力変換器（１５，２０５）と、を備えるシステムに適用される電力変換器の制御回路（５０）において、
    　前記回転電機を駆動制御するためのスイッチング指令を生成して出力するスイッチ指令生成部（６０）と、
    　給電されることにより動作可能となり、前記スイッチング指令に基づいて、上下アームの前記スイッチを駆動するスイッチ駆動部（８１ａ，８２ａ）と、
    　前記蓄電部から給電されて電力を生成する異常用電源（９０）と、
    　前記制御回路内に異常が発生したことを判定する異常判定部（８７）と、
    　前記異常判定部により異常が発生したと判定された場合、前記異常用電源により生成された電力を用いて、上下アームのうちいずれか一方のアームにおける前記スイッチ（ＳＷＬ）をオンし、他方のアームにおける前記スイッチ（ＳＷＨ）をオフする短絡制御を行う異常時制御部（９１）と、を備える電力変換器の制御回路。
  2. 　前記スイッチ指令生成部及び前記異常判定部は、低圧領域に設けられ、
    　前記蓄電部、前記スイッチ駆動部、前記異常用電源及び前記異常時制御部は、前記低圧領域とは電気的に絶縁された高圧領域に設けられ、
    　前記システムには、前記低圧領域に設けられた低圧電源（３１）が備えられ、
    　前記低圧領域と前記高圧領域との境界を跨いで前記低圧領域及び前記高圧領域に設けられ、前記低圧電源から給電されて前記スイッチ駆動部に供給する電力を生成する絶縁電源（８０）を備え、
    　前記異常判定部は、前記制御回路内に異常が発生したと判定した場合に前記絶縁電源を停止させ、
    　前記異常時制御部は、前記絶縁電源の出力電圧を検出し、検出した出力電圧が低下し始めた後、前記異常用電源により生成された電力を用いて前記短絡制御を行う請求項１に記載の電力変換器の制御回路。
  3. 　前記低圧電源から給電されて前記スイッチ指令生成部に供給する電力を生成する第１電源回路（６３～６５）と、
    　前記低圧電源から給電されて前記異常判定部に供給する電力を生成する第２電源回路（６６）と、を備え、
    　前記スイッチ指令生成部は、前記第１電源回路から給電されることにより動作可能に構成されており、
    　前記異常判定部は、前記第２電源回路から給電されることにより動作可能に構成されている請求項２に記載の電力変換器の制御回路。
  4. 　前記低圧電源から給電されて前記スイッチ指令生成部に供給する電力を生成する電源回路（６３～６５）と、
    　前記電源回路以外の電源であってかつ前記低圧電源を電力供給源とする電源（６１）から給電されることにより動作可能に構成されているとともに前記低圧領域に設けられ、前記スイッチ指令生成部に異常が発生しているか否かを監視する監視部（８５）を備え、
    　前記異常判定部は、前記監視部により異常が発生したと判定された場合、前記絶縁電源を停止させる請求項２に記載の電力変換器の制御回路。
  5. 　前記スイッチ指令生成部に異常が発生しているか否かの初回の判定が前記監視部により行われ、その判定結果が前記スイッチ指令生成部に異常が発生していないとの結果である場合に前記絶縁電源を起動させる請求項４に記載の電力変換器の制御回路。
  6. 　前記スイッチ指令生成部に異常が発生しているか否かの初回の判定が前記監視部により行われ、その判定結果が前記スイッチ指令生成部に異常が発生していないとの結果である場合に前記異常判定部による前記絶縁電源の停止機能を有効にする請求項４に記載の電力変換器の制御回路。
  7. 　前記スイッチ指令生成部は、自身に異常が発生しているか否かを判定する機能を有し、自身に異常が発生していると判定した場合、異常が発生した旨の情報を前記異常判定部に対して出力し、
    　前記異常判定部は、前記異常が発生した旨の情報が入力された場合、前記絶縁電源を停止させる請求項２～６のいずれか１項に記載の電力変換器の制御回路。
  8. 　前記スイッチ駆動部は、
    　上アームの前記スイッチを駆動する上アーム駆動部（８１ａ）と、
    　下アームの前記スイッチを駆動する下アーム駆動部（８２ａ）と、を有し、
    　前記絶縁電源は、前記上アーム駆動部及び前記下アーム駆動部に供給する電力を生成し、
    　上下アームの前記スイッチのうち、前記短絡制御によりオンされるスイッチをオン側スイッチ（ＳＷＬ）とし、前記短絡制御によりオフされるスイッチをオフ側スイッチ（ＳＷＨ）とし、
    　前記異常時制御部は、前記上アーム駆動部及び前記下アーム駆動部のうち前記オフ側スイッチを駆動対象とする駆動部（８１ａ）に対して前記絶縁電源から供給される電圧（ＶｄＨ）が所定電圧（Ｖｐ）を下回った場合、前記上アーム駆動部及び前記下アーム駆動部のうち前記オン側スイッチを駆動対象とする駆動部（８２ａ）に前記短絡制御の実行を指示する請求項２～７のいずれか１項に記載の電力変換器の制御回路。
  9. 　上下アームの前記スイッチのうち、前記短絡制御によりオフされるスイッチをオフ側スイッチ（ＳＷＨ）とし、
    　前記異常時制御部により前記短絡制御が行われる場合、前記スイッチ駆動部に入力される前記オフ側スイッチに対する前記スイッチング指令を強制的にオフ指令とする強制オフ部（１００）を備える請求項１～７のいずれか１項に記載の電力変換器の制御回路。
  10. 　前記異常時制御部は、前記異常用電源により生成された電力を前記スイッチ駆動部に供給しつつ前記スイッチ駆動部に前記短絡制御の実行を指示する請求項１～９のいずれか１項に記載の電力変換器の制御回路。
PCT/JP2021/003038 2020-02-13 2021-01-28 電力変換器の制御回路 WO2021161794A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/886,168 US11973368B2 (en) 2020-02-13 2022-08-11 Control apparatus of power converter

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020022524A JP7156321B2 (ja) 2020-02-13 2020-02-13 電力変換器の制御回路
JP2020-022524 2020-02-13

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/886,168 Continuation US11973368B2 (en) 2020-02-13 2022-08-11 Control apparatus of power converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021161794A1 true WO2021161794A1 (ja) 2021-08-19

Family

ID=77291433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/003038 WO2021161794A1 (ja) 2020-02-13 2021-01-28 電力変換器の制御回路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11973368B2 (ja)
JP (1) JP7156321B2 (ja)
WO (1) WO2021161794A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230020544A1 (en) * 2021-07-15 2023-01-19 Fuji Electric Co., Ltd. Control device, motor driving apparatus, and motor driving system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7150122B1 (ja) * 2021-10-26 2022-10-07 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN115275931A (zh) * 2022-07-18 2022-11-01 中国第一汽车股份有限公司 一种主动短路控制电路及其装置、控制方法、系统和车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017118815A (ja) * 2015-12-17 2017-06-29 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インバータ制御回路
JP2017208911A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インバータ制御基板
WO2018030381A1 (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 富士電機株式会社 電力変換装置
JP2019198139A (ja) * 2018-05-07 2019-11-14 株式会社デンソー 電力変換器の制御回路

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009044944A1 (de) 2009-09-24 2011-03-31 Robert Bosch Gmbh Wechselrichter für eine elektrische Maschine und Verfahren zum Betreiben eines Wechselrichters für eine elektrische Maschine
JP5406146B2 (ja) * 2010-08-31 2014-02-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動駆動制御装置の過電流検出装置および過電流検出方法
JP6162445B2 (ja) 2013-03-21 2017-07-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5569626B1 (ja) * 2013-06-17 2014-08-13 日本精工株式会社 モータ制御装置、これを使用した電動パワーステアリング装置及び車両
JP6291899B2 (ja) * 2014-02-25 2018-03-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 回転電機制御装置
JP6668938B2 (ja) * 2016-05-17 2020-03-18 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インバータ制御基板
GB2557295B (en) * 2016-12-05 2022-07-20 Trw Ltd Control for electric power steering

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017118815A (ja) * 2015-12-17 2017-06-29 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インバータ制御回路
JP2017208911A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インバータ制御基板
WO2018030381A1 (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 富士電機株式会社 電力変換装置
JP2019198139A (ja) * 2018-05-07 2019-11-14 株式会社デンソー 電力変換器の制御回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230020544A1 (en) * 2021-07-15 2023-01-19 Fuji Electric Co., Ltd. Control device, motor driving apparatus, and motor driving system
US11894791B2 (en) * 2021-07-15 2024-02-06 Fuji Electric Co., Ltd. Control device, motor driving apparatus, and motor driving system

Also Published As

Publication number Publication date
US11973368B2 (en) 2024-04-30
US20220393504A1 (en) 2022-12-08
JP2021129397A (ja) 2021-09-02
JP7156321B2 (ja) 2022-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021161794A1 (ja) 電力変換器の制御回路
US9680405B2 (en) Onboard motor controller
WO2021261265A1 (ja) 電力変換器の制御回路
WO2021161798A1 (ja) 電力変換器の制御回路
WO2022030190A1 (ja) 電力変換器の制御回路
JP2013255297A (ja) 車両用インバータ装置
WO2021161795A1 (ja) 電力変換器の制御回路
US10374509B2 (en) Control circuit for power converter
WO2021161797A1 (ja) 電力変換器の制御回路
WO2021161796A1 (ja) 電力変換器の制御回路
WO2021230177A1 (ja) 電力変換器の制御回路
WO2022019038A1 (ja) 電力変換器の制御回路
WO2021220908A1 (ja) 電力変換器の制御回路
JP7338589B2 (ja) 電力変換器の制御回路
WO2022059559A1 (ja) 電力変換器の制御装置
WO2022030167A1 (ja) 電力変換器の制御回路
JP7259563B2 (ja) 回転電機制御システム
WO2022202161A1 (ja) インバータの制御装置
WO2021182013A1 (ja) 電力変換器の制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21753863

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21753863

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1