WO2022202161A1

WO2022202161A1 - インバータの制御装置

Info

Publication number: WO2022202161A1
Application number: PCT/JP2022/008838
Authority: WO
Inventors: 友祐杉原
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2022-03-02
Publication date: 2022-09-29
Also published as: JP7347467B2; JP2022148865A; US20230421045A1

Abstract

インバータ（２０）と、低圧領域（ＲＬ）に設けられた蓄電部（２６）と、を備えるシステム（１００）に適用されるインバータの制御装置（５０）であって、低圧領域に設けられ、スイッチの制御信号（Ｓｏｎ，Ｓｏｆｆ）を生成して出力する制御信号生成部（５２）と、高圧領域（ＲＨ）と低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、制御信号生成部から出力された制御信号を高圧領域側に伝達する伝達部（５４）と、高圧領域に設けられ、伝達部を介して伝達された制御信号に基づいてスイッチのスイッチング制御を行う制御部（５５）と、低圧領域に設けられ、蓄電部から給電できなくなる異常が発生していないことを条件に特定信号（Ｓｔ）を生成して伝達部に出力する特定信号生成部と、高圧領域に設けられるとともに伝達部を介して特定信号が入力され、特定信号に基づいて異常が発生したと判定する異常判定部と、を備える。

Description

インバータの制御装置

関連出願の相互参照

　本出願は、２０２１年３月２４日に出願された日本出願番号２０２１－０５０７０１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、上下アームのスイッチを有するインバータの制御装置に関する。

　この種の制御装置としては、回転電機に異常が発生したと判定した場合に、インバータが備える上下アームのスイッチのうち、いずれか一方のアームにおけるスイッチをオン状態にし、他方のアームにおけるスイッチをオフ状態にする短絡制御を行うものが知られている。制御装置は、蓄電部から給電されることにより短絡制御を行う。ここで、蓄電部に異常が発生することがあり、このような異常が発生した場合においても、短絡制御を適正に行うことが要求される。

　このような要求に対処すべく、特許文献１には、一方のアームにおけるスイッチをオンさせるための電荷を蓄電するコンデンサを備えるものが開示されている。この制御装置は、更に、蓄電部の出力電圧が閾値を下回る場合、蓄電部に異常が発生したことを示す信号を出力する駆動回路と、その信号が入力されるコントローラとを有している。コントローラは、所定の伝達手段を介して駆動回路に対してＰＷＭ信号を出力してスイッチのスイッチング制御を行うものであり、駆動回路は、上記所定の伝達手段とは異なる伝達手段を介して、蓄電部に異常が発生したことを示す信号をコントローラに出力する。コントローラは、上記信号が入力された場合に、コンデンサに蓄電された電荷により一方のアームにおけるスイッチをオン状態にする。これらの構成によれば、蓄電部に異常が発生した場合でも、コンデンサに蓄電された電荷を用いて短絡制御を適正に行うことができる。

国際公開第２０１７／１３０６６８号

　特許文献１に記載の制御装置では、蓄電部に異常が発生したことを示す信号を、駆動回路からコントローラに伝達するための専用の伝達手段が必要となり、制御装置の構成が複雑化する懸念がある。

　本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な構成でありながら、蓄電部から給電できなくなる異常の発生を判定できるインバータの制御装置を提供することを主たる目的とする。

　本開示は、上下アームのスイッチを有するインバータと、
　低圧領域に設けられた蓄電部と、を備えるシステムに適用されるインバータの制御装置であって、
　前記低圧領域に設けられ、前記スイッチのスイッチング制御を行うための制御信号を生成して出力する制御信号生成部と、
　前記低圧領域とは電気的に絶縁された高圧領域と前記低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、前記制御信号生成部から出力された前記制御信号を前記高圧領域側に伝達する伝達部と、
　前記高圧領域に設けられ、前記伝達部を介して伝達された前記制御信号に基づいて前記スイッチのスイッチング制御を行う制御部と、
　前記低圧領域に設けられ、前記蓄電部から給電できなくなる異常が発生していないことを条件に、前記制御信号とは異なる特定信号を生成して前記伝達部に出力する特定信号生成部と、
　前記高圧領域に設けられるとともに前記伝達部を介して前記特定信号が入力されるようになっており、前記特定信号に基づいて、前記異常が発生したと判定する異常判定部と、を備える。

　制御装置では、蓄電部から給電できなくなる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、インバータを構成する上下アームのスイッチの駆動状態を切り替えるために、蓄電部から給電できなくなる異常が発生したことを高圧領域側に伝達する必要がある。しかしながら、専用の伝達手段を用いて伝達すると、制御装置の構成の複雑化を招くおそれがある。

　そこで、本開示では、制御信号を制御信号生成部から制御部に伝達する伝達部を用いて、蓄電部から給電できなくなる異常が発生していないことを伝達するようにした。具体的には、低圧領域側では、蓄電部から給電できなくなる異常が発生していないことを条件に、制御信号とは異なる特定信号を伝達部に出力するようにし、高圧領域側では、特定信号に基づいて、低圧領域に異常が発生したと判定するようにした。これにより、スイッチのスイッチング制御に用いられる制御信号を伝達する伝達部を流用して異常が発生したことを伝達することができる。その結果、制御装置の構成を複雑化することなく、高圧領域側において蓄電部から給電できなくなる異常の発生を判定することができる。

　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、システムの全体構成図であり、図２は、第１実施形態における制御装置の構成を示す図であり、図３は、上アームドライバの構成を示す図であり、図４は、第１実施形態における出力処理及び判定処理の手順を示すフローチャートであり、図５は、低圧電源に異常が発生していない場合の出力処理及び判定処理のタイムチャートであり、図６は、低圧電源に異常が発生した場合の出力処理及び判定処理のタイムチャートであり、図７は、第２実施形態における制御装置の構成を示す図であり、図８は、第２実施形態における判定処理の手順を示すフローチャートであり、図９は、第２実施形態における制御部に出力異常が発生していない場合の出力処理及び判定処理のタイムチャートであり、図１０は、第２実施形態における制御部に出力異常が発生した場合の出力処理及び判定処理のタイムチャートであり、図１１は、第３実施形態における出力処理の手順を示すフローチャートであり、図１２は、第３実施形態における判定処理の手順を示すフローチャートであり、図１３は、第３実施形態における制御部に出力異常が発生した場合の出力処理及び判定処理のタイムチャートである。

　（第１実施形態）
　以下、本開示に係るインバータの制御装置を、車載のシステム１００に適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

　図１に示すように、システム１００は、回転電機１０及びインバータ２０を備えている。本実施形態において、回転電機１０は、ブラシレスの同期機であり、例えば永久磁石同期機である。回転電機１０は、３相の電機子巻線であるＵ，Ｖ，Ｗ相巻線１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗを備えている。

　回転電機１０は、インバータ２０を介して直流電源としてのバッテリ３０に接続されている。インバータ２０は、相毎に上アームスイッチＳＷＨと下アームスイッチＳＷＬとの直列接続体を備えている。Ｕ相上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの接続点ＰＵには、Ｕ相導電部材２１Ｕを介してＵ相巻線１１Ｕの第１端が電気的に接続（以下、単に接続）されている。Ｖ相上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの接続点ＰＶには、Ｖ相導電部材２１Ｖを介してＶ相巻線１１Ｖの第１端が接続されている。Ｗ相上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの接続点ＰＷには、Ｗ相導電部材２１Ｗを介してＷ相巻線１１Ｗの第１端が接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗの第２端は中性点ＰＴで接続されている。なお、各相の導電部材２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗは、例えば、ケーブル又はバスバーである。

　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、バッテリ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、バッテリ３０の負極端子が接続されている。本実施形態において、バッテリ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、遮断スイッチＳＭＲが設けられている。遮断スイッチＳＭＲ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、遮断スイッチＳＭＲは、制御装置５０によって駆動されてもよいし、制御装置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２０は、その入力側に、インバータ２０の入力電圧を平滑化する「高圧蓄電部」としてのコンデンサ２３を備えている。コンデンサ２３の高電位側端子は、高電位側電気経路２２Ｈに接続され、コンデンサ２３の低電位側端子は、低電位側電気経路２２Ｌに接続されている。

　システム１００は、車載の電気機器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、バッテリ３０から給電されて駆動される。ＤＣＤＣコンバータは、バッテリ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「蓄電部，低圧蓄電部」としての低圧電源２６を含む。本実施形態において、低圧電源２６は、その出力電圧（定格電圧）がバッテリ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。

　また、システム１００は、電圧センサ４０、電流センサ４１及び回転角センサ４２を備えている。電圧センサ４０は、コンデンサ２３の端子電圧である電源電圧を検出する。電流センサ４１は、回転電機１０に流れる各相電流のうち、少なくとも２相分の電流を検出する。回転角センサ４２は、例えばレゾルバ又はホール素子で構成され、回転電機１０の電気角を検出する。各センサ４０～４２の検出値は、制御システムに備えられる制御装置５０に入力される。

　制御装置５０は、回転電機１０の駆動制御を行うために、回転電機１０の制御量を指令値に制御すべく、入力された各値を用いてインバータ２０を構成する各相のスイッチＳＷＨ，ＳＷＬのスイッチング制御を行う。具体的には、制御装置５０は、デッドタイムＴＤ（図５参照）を挟みつつ上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬを交互にオン状態とすべく、上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬに対応する駆動信号ＳＡを、各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬのゲートに出力する。制御装置５０は、半導体集積回路ＩＣにより構成されている。

　図２を用いて、制御装置５０の構成について説明する。図２に、Ｕ相巻線１１Ｕに対応する制御装置５０の構成を示す。なお、Ｖ，Ｗ相巻線１１Ｖ，１１Ｗに対応する制御装置５０の構成は、Ｕ相巻線１１Ｕに対応する制御装置５０の構成と同一であり、重複した説明を省略する。

　制御装置５０は、低圧電源回路３１と、上，下アーム絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌと、上，下アームドライバ３３Ｈ，３３Ｌと、異常用電源３４とを備えている。低圧電源回路３１は、スイッチング電源又はシリーズ電源である。低圧電源回路３１の高電位側端子は、低圧電源２６の正極端子に接続されており、低圧電源回路３１の低電位側端子は、上，下アームドライバ３３Ｈ，３３Ｌに接続されている。低圧電源回路３１は、低圧電源２６の出力電圧を降圧して上，下アームドライバ３３Ｈ，３３Ｌに出力する。

　上アーム絶縁電源３２Ｈの高電位側端子は、低圧電源２６の正極端子に接続されており、上アーム絶縁電源３２Ｈの低電位側端子は、第１ダイオード３５のアノードに接続されている。第１ダイオード３５のカソードは、上アームドライバ３３Ｈに接続されている。上アーム絶縁電源３２Ｈは、低圧電源２６から供給された電力に基づいて、上アームドライバ３３Ｈに供給する駆動電圧を生成し、第１ダイオード３５を介して上アームドライバ３３Ｈに出力する。

　下アーム絶縁電源３２Ｌの高電位側端子は、低圧電源２６の正極端子に接続されており、下アーム絶縁電源３２Ｌの低電位側端子は、第２ダイオード３６のアノードに接続されている。第２ダイオード３６のカソードは、下アームドライバ３３Ｌに接続されている。下アーム絶縁電源３２Ｌは、低圧電源２６から供給された電力に基づいて、下アームドライバ３３Ｌに供給する駆動電圧を生成し、第２ダイオード３６を介して下アームドライバ３３Ｌに出力する。本実施形態において、各絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌが出力する駆動電圧は、低圧電源回路３１の出力電圧よりも高い電圧とされている。

　上，下アーム絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌ及び上，下アームドライバ３３Ｈ，３３Ｌは、制御装置５０において、低圧領域ＲＬと高圧領域ＲＨとの境界を跨いで低圧領域ＲＬ及び高圧領域ＲＨに設けられている。低圧領域ＲＬは、低圧電源回路３１から電力の供給を受ける領域である。高圧領域ＲＨは、各絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌから電力の供給を受ける領域である。制御装置５０において、低圧領域ＲＬと高圧領域ＲＨとは、電気的に絶縁されている。低圧電源２６は、低圧領域ＲＬに設けられており、コンデンサ２３は、高圧領域ＲＨに設けられている。

　異常用電源３４は、高圧領域ＲＨに設けられており、高電位側電気経路２２Ｈを介してコンデンサ２３の端子間電圧が供給されている。異常用電源３４は、コンデンサ２３から供給された電力に基づいて、上，下アームドライバ３３Ｈ，３３Ｌに供給する異常用駆動電圧を生成する。異常用電源３４は、第３，第４ダイオード３７，３８のアノードに接続されている。第３ダイオード３７のカソードは、第１ダイオード３５と上アームドライバ３３Ｈとの間の中間点ＰＡに接続されており、第４ダイオード３８のカソードは、第２ダイオード３６と下アームドライバ３３Ｌとの間の中間点ＰＢに接続されている。

　本実施形態において、異常用電源３４が出力する異常用駆動電圧は、上，下アーム絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌが出力する駆動電圧よりも低い電圧とされている。そのため、上，下アーム絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌから給電できなくなる異常（以下、絶縁異常）が発生していない場合、第３，第４ダイオード３７，３８により異常用電源３４から上，下アームドライバ３３Ｈ，３３Ｌへの電力の供給が制限される。絶縁異常は、例えば上，下アーム絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌの故障、又は上，下アーム絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌと上，下アームドライバ３３Ｈ，３３Ｌとを接続する給電経路の断線である。一方、絶縁異常が発生した場合、異常用電源３４は、上，下アームドライバ３３Ｈ，３３Ｌの高圧領域ＲＨに電力を供給する。

　上アームドライバ３３Ｈは、各上アームスイッチＳＷＨに対して個別に設けられ、下アームドライバ３３Ｌは、各下アームスイッチＳＷＬに対して個別に設けられている。各ドライバ３３Ｈ，３３Ｌは、制御装置５０に対して上位の制御装置から入力された駆動指令ＳＤに基づいて、対応するスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動信号ＳＡを出力する。駆動指令ＳＤは、オン指令とオフ指令とで切り替えられ、駆動指令ＳＤがオン指令である場合に、対応するスイッチＳＷＨ，ＳＷＬをオン状態とする駆動信号ＳＡを出力する。また、駆動指令ＳＤがオフ指令である場合に、対応するスイッチＳＷＨ，ＳＷＬをオフ状態とする駆動信号ＳＡを出力する。

　図３を用いて、上アームドライバ３３Ｈの構成について説明する。なお、下アームドライバ３３Ｌの構成は、上アームドライバ３３Ｈの構成と同一であり、重複した説明を省略する。

　上アームドライバ３３Ｈは、セルフチェック部５１と、制御信号生成部５２と、伝達部５４と、制御部５５とを備えている。セルフチェック部５１は、低圧領域ＲＬに設けられており、低圧電源２６から給電できなくなる異常（以下、低圧異常）が発生したか否かを判定する。低圧異常は、例えば、低圧電源２６の故障、低圧電源２６と低圧電源回路３１とを接続する給電経路の断線、又は低圧電源回路３１の故障である。セルフチェック部５１は、低圧電源回路３１の出力電圧が所定範囲に含まれている場合に低圧異常が発生していないと判定し、所定範囲に含まれていない場合に低圧異常が発生したと判定する。

　制御信号生成部５２は、低圧領域ＲＬに設けられており、駆動指令ＳＤに基づいて「制御信号」としてのオン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆを生成して出力する。オン信号Ｓｏｎは、パルス信号である。本実施形態では、オン信号Ｓｏｎは、ＮＡを２以上の整数として、連続したＮＡ個のパルス信号で構成されている。制御信号生成部５２は、駆動指令ＳＤがオフ指令からオン指令に切り替えられる場合に複数のパルス信号からなるオン信号Ｓｏｎを生成し、オン信号伝達経路５３Ａに出力する。

　また、オフ信号Ｓｏｆｆは、パルス信号である。本実施形態では、オフ信号Ｓｏｆｆは、ＮＢを２以上の整数として、連続したＮＢ個のパルス信号で構成されている。制御信号生成部５２は、駆動指令ＳＤがオン指令からオフ指令に切り替えられる場合に複数のパルス信号からなるオフ信号Ｓｏｆｆを生成し、オフ信号伝達経路５３Ｂに出力する。つまり、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆは、駆動指令ＳＤのオフ指令又はオン指令を示す信号である。

　伝達部５４は、低圧領域ＲＬと高圧領域ＲＨとの境界を跨いで低圧領域ＲＬ及び高圧領域ＲＨに設けられている。伝達部５４は、オン信号伝達経路５３Ａ及びオフ信号伝達経路５３Ｂ上に設けられており、低圧領域ＲＬ及び高圧領域ＲＨの間を電気的に絶縁しつつ、制御信号生成部５２から出力されたオン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆを制御部５５に伝達する。伝達部５４は、例えば磁気カプラである。

　制御部５５は、高圧領域ＲＨに設けられている。制御部５５は、伝達部５４を介して伝達されたオン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆに基づいて駆動信号ＳＡを生成して出力し、対応する上アームスイッチＳＷＨのスイッチング制御を行う。具体的には、制御部５５は、オン信号Ｓｏｎが入力されてから次のオフ信号Ｓｏｆｆが入力されるまでの期間において、対応する上アームスイッチＳＷＨのゲートに、駆動信号ＳＡとしてのオン電圧を出力する。これにより、対応するスイッチＳＷＨのゲート電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以上となり、該スイッチＳＷＨがオン状態とされる。また、制御部５５は、オフ信号Ｓｏｆｆが入力されてから次のオン信号Ｓｏｎが入力されるまでの期間において、上アームスイッチＳＷＨのゲートに、駆動信号ＳＡとしてのオフ電圧を出力する。これにより、対応するスイッチＳＷＨのゲート電圧が閾値電圧Ｖｔｈ未満となり、該スイッチＳＷＨがオフ状態とされる。

　また、制御部５５には、図１に示すように、電圧センサ４０により検出された電圧値、電流センサ４１により検出された電流値、回転角センサ４２により検出された電気角θｅが入力される。制御部５５は、電気角θｅに基づいて、回転電機１０の電気角周波数ωｅを算出する。

　制御部５５は、入力された各値を用いて回転電機１０の異常を判定する。制御部５５は、回転電機１０に異常が発生したと判定した場合に、各相のスイッチＳＷＨ，ＳＷＬに３相短絡制御（ＡＳＣ：Active Short Circuit以下、ＡＳＣ制御）を実行する。ＡＳＣ制御は、各相のスイッチＳＷＨ，ＳＷＬのうち、いずれか一方のアームにおけるスイッチをオン状態とし、他方のアームにおけるスイッチをオフ状態とする制御であり、本実施形態では、下アームスイッチＳＷＬをオン状態とし、上アームスイッチＳＷＨをオフ状態とする。ＡＳＣ制御が実行されることにより、図１に示すように、各巻線１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗで発生する誘起電圧に伴い、コンデンサ２３の電圧が過剰に上昇することが抑制される。

　ところで、ＡＳＣ制御は、回転電機１０に異常が発生したと判定された場合だけでなく、低圧異常が発生したと判定された場合にも実行される。そのため、低圧異常が発生したと判定された場合には、異常が発生したことを制御部５５に伝達する機能（例えば、ウォッチドック機能）を有する必要がある。低圧異常が発生した場合でも、異常が発生したことを確実に制御部５５に伝達するために、専用の伝達手段を用いて異常が発生したことを伝達することも考えられるが、制御装置５０の構成の複雑化を招くおそれがある。そこで、本実施形態では、伝達部５４を用いて低圧異常が発生していないことを伝達するようにした。

　具体的には、制御信号生成部５２は、セルフチェック部５１に接続されており、セルフチェック部５１により低圧異常が発生していないと判定されたことを条件に、異常が発生していないことを示す「特定信号」としてのステータス信号Ｓｔを生成して伝達部５４に出力する出力処理を実行する。ステータス信号Ｓｔは、パルス信号であり、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆのパルス数とは異なるパルス数の信号である。本実施形態では、ステータス信号Ｓｔは、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆよりもパルス数が少ない信号であり、詳細には１個のパルス信号で構成されている。

　制御部５５は、伝達部５４を介してステータス信号Ｓｔが入力されるようになっており、ステータス信号Ｓｔに基づいて、低圧異常が発生したと判定する判定処理を実行する。

　続いて、図４を用いて、出力処理及び判定処理について説明する。本実施形態では、出力処理及び判定処理は、３相の上，下アームドライバ３３Ｈ，３３Ｌのそれぞれで実行される。

　まず、出力処理について説明する。ステップＳ１０では、低圧異常が発生したか否かを判定する。ステップＳ１０において、制御信号生成部５２は、セルフチェック部５１の判定結果に基づいて判定を行う。ステップＳ１０で否定判定した場合には、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、ステータス信号Ｓｔを生成して伝達部５４に出力し、出力処理を終了する。具体的には、ステータス信号Ｓｔは、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆの出力が完了してから規定期間ＴＫが経過した後に出力される。

　一方、ステップＳ１０で否定判定した場合には、ステータス信号Ｓｔを出力することなく出力処理を終了する。なお、本実施形態において、ステップＳ１０，Ｓ１１の処理が「特定信号生成部」に相当する。

　次に、判定処理について説明する。ステップＳ２０では、低圧異常判定フラグＦＡがオンか否かを判定する。低圧異常判定フラグＦＡは、制御部５５により低圧異常が発生したと判定された場合にオンとなり、低圧異常が発生していないと判定された場合にオフとなる。ステップＳ２０で否定判定した場合には、ステップＳ２１に進む。一方、ステップＳ２０で肯定判定した場合には、ステップＳ２４に進む。

　ステップＳ２１では、伝達部５４から入力される信号にステータス信号Ｓｔが含まれているか否かを判定する。ステップＳ２１で肯定判定した場合には、判定処理を終了する。一方、ステップＳ２１で否定判定した場合には、低圧異常が発生したと判定し、ステップＳ２２に進み、低圧異常判定フラグＦＡをオンする。なお、本実施形態において、ステップＳ２１の処理が「異常判定部，第１異常判定部」に相当する。

　続くステップＳ２２では、各相のスイッチＳＷＨ，ＳＷＬにシャットダウン制御を実行し、判定処理を終了する。シャットダウン制御は、全相のスイッチＳＷＨ，ＳＷＬをオフ状態とする制御である。

　ステップＳ２４では、回転電機１０における過電圧条件が成立したか否かを判定する。過電圧条件は、各巻線１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗで発生する誘起電圧に伴い、コンデンサ２３の電圧が過剰に上昇する状況であるか否かを判定するための条件である。過電圧条件は、例えば、電気角周波数ωｅが周波数閾値ωｔｈよりも高いという条件、又は電圧センサ４０により検出された電圧値がコンデンサ２３の許容上限電圧よりも高いという条件である。

　ステップＳ２４で肯定判定した場合には、ステップＳ２５に進み、シャットダウン制御をＡＳＣ制御に切り替え、判定処理を終了する。つまり、ＡＳＣ制御は、低圧異常が発生したと判定された場合に実行される。本実施形態では、低圧異常が発生したと判定された場合に、まずシャットダウン制御が実行され、その後にＡＳＣ制御が実行される。これにより、低圧異常による上下アーム短絡の発生が抑制されるとともに、コンデンサ２３の電圧の過剰上昇により、コンデンサ２３及び電気機器２５のうち少なくとも１つが故障することが抑制される。

　一方、ステップＳ２４で否定判定した場合には、ＡＳＣ制御に切り替えずにシャットダウン制御を継続し、判定処理を終了する。

　続いて、図５，図６に、出力処理及び判定処理の一例を示す。図５，図６において、（Ａ）は、低圧電源２６の正常状態又は異常状態の推移を示し、（Ｂ）は、低圧電源回路３１の正常状態又は異常状態の推移を示し、（Ｃ）は、異常用電源３４の電力供給状態の推移を示す。また、（Ｄ）は、特定相の上アームスイッチＳＷＨに対する駆動指令ＳＤの推移を示し、（Ｅ）は、オン信号伝達経路５３Ａにより伝達される信号の推移を示し、（Ｆ）は、オフ信号伝達経路５３Ｂにより伝達される信号の推移を示す。また、（Ｇ）は、特定相の上アームスイッチＳＷＨに対する駆動信号ＳＡの推移を示し、（Ｈ）は、特定相の下アームスイッチＳＷＬに対する駆動信号ＳＡの推移を示し、（Ｉ）は、低圧異常の判定結果の推移を示す。

　図５は、低圧異常が発生していない場合におけるステータス信号Ｓｔの出力状態を示す。図５に示す例では、上，下アーム絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌにも異常が発生しておらず、異常用電源３４からの電力供給が停止されている。

　また、図５に示す例では、回転電機１０が回転駆動しており、駆動指令ＳＤが所定のスイッチング周期ＴＡで切り替えられる。図５では、時刻ｔ１に駆動指令ＳＤがオフ指令からオン指令に切り替わり、時刻ｔ４に駆動指令ＳＤがオン指令からオフ指令に切り替わる。そして、時刻ｔ１から１スイッチング周期ＴＡが経過した時刻ｔ７に、駆動指令ＳＤが再びオフ指令からオン指令に切り替わる。以降、スイッチング周期ＴＡでオフ指令とオン指令との切り替えが繰り返される。

　時刻ｔ１に駆動指令ＳＤがオフ指令からオン指令に切り替わると、オン信号Ｓｏｎがオン信号伝達経路５３Ａに出力される。これにより、駆動信号ＳＡがオン電圧に切り替えられ、対応する上アームスイッチＳＷＨのゲートにオン電圧が出力される。具体的には、時刻ｔ２にオン信号Ｓｏｎを構成するＮＡ個目のパルス信号が立ち上がると、駆動信号ＳＡが切り替えられる。以下、オン信号Ｓｏｎが出力を開始してから、オン信号Ｓｏｎが出力を完了するまでの期間を、オン信号Ｓｏｎの出力期間という。本実施形態では、オン信号Ｓｏｎの出力期間は、オン信号Ｓｏｎを構成する１個目のパルス信号の立ち上がりタイミングから、オン信号Ｓｏｎを構成するＮＡ個目のパルス信号の立ち下がりタイミングまでの期間である。

　オン信号Ｓｏｎの出力期間から規定期間ＴＫが経過した時刻ｔ３に、ステータス信号Ｓｔがオン信号伝達経路５３Ａに出力される。つまり、オン指令期間Ｔｏｎのうち、オン信号Ｓｏｎの出力期間以外の期間において、ステータス信号Ｓｔが出力される。これにより、オン信号伝達経路５３Ａにおけるオン信号Ｓｏｎ及びステータス信号Ｓｔの重畳が抑制され、オン信号伝達経路５３Ａにおけるステータス信号Ｓｔの送信期間が確保される。

　また、時刻ｔ４に駆動指令ＳＤがオン指令からオフ指令に切り替わると、オフ信号Ｓｏｆｆがオフ信号伝達経路５３Ｂに出力される。これにより、駆動信号ＳＡがオフ電圧に切り替えられ、対応する上アームスイッチＳＷＨのゲートにオフ電圧が出力される。具体的には、時刻ｔ５にオフ信号Ｓｏｆｆを構成するＮＢ個目のパルス信号が立ち上がると、駆動信号ＳＡが切り替えられる。以下、オフ信号Ｓｏｆｆが出力を開始してから、オフ信号Ｓｏｆｆが出力を完了するまでの期間を、オフ信号Ｓｏｆｆの出力期間という。本実施形態では、オフ信号Ｓｏｆｆの出力期間は、オフ信号Ｓｏｆｆを構成する１個目のパルス信号の立ち上がりタイミングから、オフ信号Ｓｏｆｆを構成するＮＢ個目のパルス信号の立ち下がりタイミングまでの期間である。

　オフ信号Ｓｏｆｆの出力期間から規定期間ＴＫが経過した時刻ｔ６に、ステータス信号Ｓｔがオフ信号伝達経路５３Ｂに出力される。つまり、オフ指令期間Ｔｏｆｆのうち、オフ信号Ｓｏｆｆの出力期間以外の期間において、ステータス信号Ｓｔが出力される。これにより、オフ信号伝達経路５３Ｂにおけるオフ信号Ｓｏｆｆ及びステータス信号Ｓｔの重畳が抑制され、オフ信号伝達経路５３Ｂにおけるステータス信号Ｓｔの送信期間が確保される。

　上記では、上アームスイッチＳＷＨの出力処理及び判定処理について説明したが、下アームスイッチＳＷＬの出力処理及び判定処理についても同様であり、説明を省略する。低圧異常が発生していない場合において、上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動信号ＳＡは、デッドタイムＴＤを挟みつつ交互にオン状態とされる。

　図６は、低圧異常が発生した場合におけるステータス信号Ｓｔの出力状態を示す。図６に示す例では、時刻ｔ５よりも後であって時刻ｔ６よりも前の時刻ｔ１１に、低圧電源２６の故障が生じ、これにより低圧電源回路３１及び上，下アーム絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌに給電できなくなる異常が生じている。そのため、時刻ｔ１１に異常用電源３４からの電力供給が開始される。

　この場合、低圧電源２６に異常が発生したことにより、駆動指令ＳＤがオフ指令に固定される。また、低圧電源回路３１から制御信号生成部５２に給電されなくなることにより、オン信号Ｓｏｎ，オフ信号Ｓｏｆｆ、及びステータス信号Ｓｔの生成及び出力が停止される。具体的には、図６に破線で示すように、時刻ｔ６におけるステータス信号Ｓｔの出力が停止される。時刻ｔ６にステータス信号Ｓｔが制御部５５に入力されないことにより、時刻ｔ６に低圧異常が発生したと判定される。これにより、時刻ｔ６にシャットダウン制御が実行され、低圧異常判定フラグＦＡがオンされる。

　図６に示す例では、回転電機１０における過電圧条件が成立している。そのため、時刻ｔ６よりも後の時刻ｔ１２に、シャットダウン制御がＡＳＣ制御に切り替えられる。

　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。

　制御装置５０では、低圧電源２６に故障が発生する等、低圧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、シャットダウン制御又はＡＳＣ制御のために低圧異常が発生したことを制御部５５に伝達する必要がある。しかしながら、専用の伝達手段を用いて伝達すると、制御装置５０の構成の複雑化を招くおそれがある。

　本実施形態では、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆを制御信号生成部５２から制御部５５に伝達する伝達部５４を用いて、低圧異常が発生していないことを伝達するようにした。具体的には、低圧領域ＲＬ側では、低圧異常が発生していないことを条件に、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆとは異なるステータス信号Ｓｔを伝達部５４に出力するようにし、高圧領域ＲＨ側では、ステータス信号Ｓｔに基づいて、低圧異常が発生したと判定するようにした。これにより、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆを伝達する伝達手段である伝達部５４を流用して低圧異常の発生を伝達することができ、制御装置５０の構成を複雑化することなく、高圧領域ＲＨ側において低圧異常の発生を判定することができる。

　ステータス信号Ｓｔは、オン信号伝達経路５３Ａ及びオフ信号伝達経路５３Ｂを用いて伝達される。そのため、オン信号伝達経路５３Ａにおいてステータス信号Ｓｔ及びオン信号Ｓｏｎが重畳した場合、又はオフ信号伝達経路５３Ｂにおいてステータス信号Ｓｔ及びオフ信号Ｓｏｆｆが重畳した場合には、ステータス信号Ｓｔを適切に伝達することができない。

　本実施形態では、駆動指令ＳＤがオン指令となるオン指令期間Ｔｏｎにおいて、オン信号Ｓｏｎが出力されるオン信号Ｓｏｎの出力期間を、駆動指令ＳＤがオフ指令からオン指令に切り替わるタイミングに限定するようにした。そして、オン指令期間Ｔｏｎのうち、オン信号Ｓｏｎの出力期間以外の期間において、ステータス信号Ｓｔが出力されるようにした。これにより、オン信号伝達経路５３Ａにおけるオン信号Ｓｏｎ及びステータス信号Ｓｔの重畳を抑制することができ、オン信号伝達経路５３Ａにおけるステータス信号Ｓｔの送信期間を確保することができる。

　また、本実施形態では、駆動指令ＳＤがオフ指令となるオフ指令期間Ｔｏｆｆにおいて、オフ信号Ｓｏｆｆが出力されるオフ信号Ｓｏｆｆの出力期間を、駆動指令ＳＤがオン指令からオフ指令に切り替わるタイミングに限定するようにした。そして、オフ指令期間Ｔｏｆｆのうち、オフ信号Ｓｏｆｆの出力期間以外の期間において、ステータス信号Ｓｔが出力されるようにした。これにより、オフ信号伝達経路５３Ｂにおけるオフ信号Ｓｏｆｆ及びステータス信号Ｓｔの重畳を抑制することができ、オフ信号伝達経路５３Ｂにおけるステータス信号Ｓｔの送信期間を確保することができる。

　伝達部５４を介して伝達される信号には、オン信号Ｓｏｎ，オフ信号Ｓｏｆｆ、及びステータス信号Ｓｔが存在する。本実施形態では、これらの信号のうち、ステータス信号Ｓｔが制御部５５に入力されないことにより低圧異常の発生を判定するようにした。これにより、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆが入力されない回転電機１０の駆動停止期間であっても、低圧異常の発生を判定することができる。

　本実施形態では、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆのパルス数とステータス信号Ｓｔのパルス数とが、互いに異なるようにした。これにより、信号を構成するパルス数の違いを用いて、ステータス信号Ｓｔとオン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆとの誤認を抑制することができる。

　本実施形態では、ステータス信号Ｓｔのパルス数を、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆのパルス数よりも少なくなるようにした。オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆは、各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬのスイッチング制御に用いられる。そのため、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆのパルス数を比較的大きい数に設定することで、各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬを適正にスイッチング制御することができる。

　一方、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆのパルス数を比較的多くすると、オフ信号伝達経路５３Ａ及びオフ信号伝達経路５３Ｂにおけるステータス信号Ｓｔの送信期間の確保が難しい。本実施形態では、ステータス信号Ｓｔのパルス数を比較的少なくした。これにより、各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬを適正にスイッチング制御しつつ、ステータス信号Ｓｔの送信期間を適正に確保することができる。

　更に、本実施形態では、ステータス信号Ｓｔをオン信号伝達経路５３Ａ及びオフ信号伝達経路５３Ｂを用いて伝達するようにした。これにより、単一の伝達経路を用いて伝達する場合に比べて、ステータス信号Ｓｔの送信期間を適正に確保することができる。

　低圧電源回路３１と上，下アーム絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌとが、共通の低圧電源２６から給電されている構成では、低圧異常が発生した場合には、低圧電源回路３１だけでなく上，下アーム絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌにも異常が発生する。つまり、絶縁異常が発生する。絶縁異常が発生した場合、制御部５５により各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動状態を制御することができないため、上下アーム短絡を招くおそれがある。本実施形態では、制御装置５０が異常用電源３４を備えているため、上，下アーム絶縁電源３２Ｈ，３２Ｌに異常が発生した場合でも、異常用電源３４からの電力供給により各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動状態を制御することができ、上下アーム短絡を抑制することができる。

　本実施形態では、低圧電源回路３１に異常が発生したと判定された場合に、ＡＳＣ制御を実行するようにした。これにより、各巻線１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗで発生する誘起電圧が過剰に上昇し、コンデンサ２３の電圧の過剰上昇により、コンデンサ２３及び電気機器２５のうち少なくとも１つが故障することを抑制することができる。

　（第２実施形態）
　以下、第２実施形態について、先の第１実施形態との相違点を中心に図７～図１０を参照しつつ説明する。本実施形態では、判定処理において、低圧異常だけでなく、各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬが駆動できなくなる異常（以下、駆動異常）を判定する点で第１実施形態と異なる。駆動異常は、例えば、制御部５５が適正な駆動信号ＳＡを出力できなくなる異常、又は制御部５５と対応するスイッチＳＷＨ，ＳＷＬとを接続する駆動信号経路の断線である。

　図７に、本実施形態の制御信号生成部５２を示す。なお、図７において、先の図３に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。

　本実施形態では、制御信号生成部５２にゲートモニタ部５６が設けられている点で、第１実施形態と異なる。ゲートモニタ部５６は、対応する上アームスイッチＳＷＨのゲートに接続されており、該ゲートに出力される電圧を取得し、取得した電圧から該スイッチＳＷＨの駆動状態を検出する。

　制御部５５は、ゲートモニタ部５６に接続されている。制御部５５は、判定処理において、ゲートモニタ部５６により検出された上アームスイッチＳＷＨの駆動状態に基づいて、駆動異常が発生したと判定する。制御部５５は、駆動異常が発生したと判定した場合に、異常判定信号ＳＦを生成し、異常伝達経路５７に出力する。異常伝達経路５７は、伝達部５４を介して低圧領域ＲＬ及び高圧領域ＲＨに設けられており、低圧領域ＲＬでは、低圧電源回路３１からの給電により異常判定信号ＳＦを伝達する。異常判定信号ＳＦは、高圧領域ＲＨ及び低圧領域ＲＬを介して、制御装置５０に対して上位の制御装置に出力される。

　次に、図８に、本実施形態の判定処理のフローチャートを示す。なお、図８において、先の図４に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。また、本実施形態の出力処理は、第１実施形態の出力処理と同一であるため、説明を省略する。

　本実施形態の出力処理では、ステップＳ２１において否定判定した場合には、ステップＳ４０に進み、判定実行フラグＦＢがオンか否かを判定する。判定実行フラグＦＢは、駆動異常の判定が終了している場合にオンとなり、判定が終了していない場合にオフとなる。ステップＳ４０で肯定判定した場合には、判定処理を終了する。一方、ステップＳ４０で否定判定した場合には、ステップＳ４１に進む。

　ステップＳ４１では、所定期間に亘って駆動指令ＳＤのオフ指令とオン指令とが切り替えられていないか否かを判定する。所定期間は、例えば１又は２スイッチング周期ＴＡである。具体的には、所定期間にオン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆが入力されたか否かを判定する。所定期間にオン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆが入力されており、駆動指令ＳＤのオフ指令とオン指令とが切り替えられている場合には、ステップＳ４１で否定判定し、判定処理を終了する。一方、所定期間にオン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆが入力されておらず、駆動指令ＳＤのオフ指令とオン指令とが切り替えられていない場合には、ステップＳ４１で肯定判定し、ステップＳ４２に進む。

　ステップＳ４２では、駆動異常の判定を開始するために、低圧電源回路３１に給電停止信号Ｓｄを出力する。給電停止信号Ｓｄは、低圧電源回路３１から制御信号生成部５２を含む低圧領域ＲＬへの給電を停止させる信号であり、低圧異常が発生していないと判定された場合に出力される。給電停止信号Ｓｄの出力により制御信号生成部５２への給電が停止されると、ステータス信号Ｓｔの出力が停止される。なお、本実施形態において、ステップＳ４２の処理が「停止制御部」に相当し、給電停止信号Ｓｄの出力が「停止制御」に相当する。

　続くステップＳ４３では、給電停止信号Ｓｄの出力により低圧電源回路３１から低圧領域ＲＬへの給電が停止されるまで待機する。具体的には、図９に示すように、給電停止信号Ｓｄが出力されてから給電が停止されるまでに必要な給電停止移行期間ΔＴＡに亘って待機する。給電停止移行期間ΔＴＡが経過すると、ステップＳ４４に進む。

　続くステップＳ４４では、出力停止フラグＦＣをオンし、判定処理を終了する。出力停止フラグＦＣは、駆動異常が行われている場合にオンとなり、駆動異常が行われていない場合にオフとなる。出力停止フラグＦＣは、低圧異常が発生していないと判定された場合にオンされ、出力停止フラグＦＣがオンされると低圧異常判定フラグＦＡがオンされる。そのため、本実施形態では、低圧異常判定フラグＦＡがオンしている場合には、低圧異常が発生した場合と低圧異常が発生していない場合とが含まれ、出力停止フラグＦＣによりそれぞれの場合が区別可能とされる。

　本実施形態の出力処理では、ステップＳ２０で肯定判定した場合には、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５においてシャットダウン制御をＡＳＣ制御に切り替えた場合には、ステップＳ５０に進み、出力停止フラグＦＣがオンか否かを判定する。出力停止フラグＦＣがオフしており、低圧異常が発生している場合には、ステップＳ５０で否定判定し、判定処理を終了する。一方、出力停止フラグＦＣがオンしており、低圧異常が発生していない場合には、ステップＳ５０で肯定判定し、ステップＳ５１に進む。

　ステップＳ５１では、ゲートモニタ部５６を用いて各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動状態を取得する。続くステップＳ５２では、ステップＳ５１で取得された各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動状態に基づいて、制御部５５に出力異常が発生したか否かを判定する。具体的には、ステップＳ５１で取得された各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動状態が、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆにより決定される各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動状態と一致するか否かを判定する。なお、本実施形態において、ステップＳ５１の処理が「状態取得部」に相当し、ステップＳ５２の処理が「第２異常判定部」に相当する。

　ステップＳ５２で否定判定した場合には、ステップＳ５３に進む。ステップＳ５３では、低圧電源回路３１に給電再開信号Ｓｃを出力する。給電再開信号Ｓｃは、低圧電源回路３１から低圧領域ＲＬへの給電を再開させる信号である。

　続くステップＳ５４では、給電再開信号Ｓｃの出力により低圧電源回路３１から低圧領域ＲＬへの給電が再開されるまで待機する。具体的には、図９に示すように、給電再開信号Ｓｃが出力されてから給電が再開されるまでに必要な給電再開移行期間ΔＴＢに亘って待機する。給電再開移行期間ΔＴＢが経過すると、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、異常判定信号ＳＦを出力し、ステップＳ５８に進む。

　一方、ステップＳ５２で肯定判定した場合には、ステップＳ５６，Ｓ５７に進む。なお、ステップＳ５６，Ｓ５７の処理は、ステップＳ５３，Ｓ５４の処理と同一であるため、説明を省略する。ステップＳ５２で肯定判定した場合には、異常判定信号ＳＦを出力することなく、ステップＳ５８に進む。

　ステップＳ５８では、ＡＳＣ制御を解除する。続くステップＳ５９では、低圧異常判定フラグＦＡをオフし、判定実行フラグＦＢをオンし、出力停止フラグＦＣをオフして駆動異常の判定を終了し、判定処理を終了する。

　続いて、図９，図１０に、本実施形態の出力処理及び判定処理の一例を示す。図９，図１０において、（Ａ）は、低圧電源回路３１の出力電圧ＶＢＬの推移を示し、（Ｂ）は、特定相の上アームスイッチＳＷＨに対する駆動指令ＳＤの推移を示し、（Ｃ）は、オン信号伝達経路５３Ａにより伝達される信号の推移を示し、（Ｄ）は、オフ信号伝達経路５３Ｂにより伝達される信号の推移を示す。また、（Ｅ）は、特定相の上アームスイッチＳＷＨに対する駆動信号ＳＡの推移を示し、（Ｆ）は、特定相の下アームスイッチＳＷＬに対する駆動信号ＳＡの推移を示し、（Ｇ）は、低圧異常の第１判定結果の推移を示す。また、（Ｈ）は、給電停止信号Ｓｄの推移を示し、（Ｉ）は、給電再開信号Ｓｃの推移を示し、（Ｊ）は、駆動異常の第２判定結果の推移を示す。

　図９は、駆動異常が発生していない場合におけるステータス信号Ｓｔの出力状態を示す。図９に示す例では、本実施形態のシステム１００の起動時において、駆動異常の判定が行われる。そのため、駆動指令ＳＤはオフ指令に維持されており、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆは出力されていない。また、上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬに対する駆動信号ＳＡは切り替えられず、対応する上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬのゲートにオフ電圧が出力された状態が維持される。

　時刻ｔ２１にシステム１００が起動されると、低圧電源２６からの給電により、低圧電源回路３１の出力電圧ＶＢＬが標準電圧Ｖｔｇまで上昇する。すると、低圧電源回路３１から制御信号生成部５２に電力が供給され、ステータス信号Ｓｔが出力される。図９に示す例では、オン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆが出力されないため、ステータス信号Ｓｔは、一定期間毎に、オン信号伝達経路５３Ａ及びオフ信号伝達経路５３Ｂに対して交互に出力される。

　具体的には、時刻ｔ２２及び時刻ｔ２３にステータス信号Ｓｔが出力される。これにより、低圧異常が発生していないと判定されると、駆動異常の判定を開始するために、時刻ｔ２４に給電停止信号Ｓｄが出力され、出力停止フラグＦＣがオンされる。本実施形態では、給電停止信号Ｓｄが出力されることで、時刻ｔ２４から給電停止移行期間ΔＴＡ経過後に低圧電源回路３１の出力電圧ＶＢＬがゼロまで低下する。これにより、制御信号生成部５２によるステータス信号Ｓｔの出力が停止される。

　給電停止信号Ｓｄの出力により、図９に破線で示すように、時刻ｔ２５におけるステータス信号Ｓｔの出力が停止されると、時刻ｔ２５に低圧異常が発生したと判定される。これにより、時刻ｔ２５にシャットダウン制御が実行され、低圧異常判定フラグＦＡがオンされる。その後の時刻ｔ２６に、シャットダウン制御がＡＳＣ制御に切り替えられる。

　ＡＳＣ制御中の時刻ｔ２７に、ゲートモニタ部５６を用いて各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動状態が取得され、駆動異常が発生したか否かが判定される。駆動異常の判定が終了すると、給電再開信号Ｓｃが出力される。本実施形態では、給電再開信号Ｓｃが出力されることで、時刻ｔ２７から給電再開移行期間ΔＴＢ経過した時刻ｔ２８に、低圧電源回路３１の出力電圧ＶＢＬが標準電圧Ｖｔｇまで上昇し、制御信号生成部５２によるステータス信号Ｓｔの出力が再開される。

　また、時刻ｔ２８にＡＳＣ制御が解除される。更に、時刻ｔ２８に低圧異常判定フラグＦＡがオフされるとともに出力停止フラグＦＣがオフされる。これにより、駆動異常の判定が終了し、判定実行フラグＦＢがオンされる。その後、時刻ｔ２９にステータス信号Ｓｔの出力が再開されると、再び低圧異常が発生していないと判定される。

　図１０は、駆動異常が発生した場合におけるステータス信号Ｓｔの出力状態を示す。図１０に示す例では、システム１００の起動前に制御部５５が適正な駆動信号ＳＡを出力できなくなる異常が生じており、図１０に破線で示すように、時刻ｔ２６にシャットダウン制御がＡＳＣ制御に切り替えられても、下アームスイッチＳＷＬがオン状態とされない。そのため、時刻ｔ２７に各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動状態が取得されることにより、駆動異常が発生したと判定される。そして、時刻ｔ２７から給電再開移行期間ΔＴＢ経過した時刻ｔ２８に、異常判定信号ＳＦが出力される。

　制御装置５０では、低圧異常が発生した場合にはＡＳＣ制御が実行されるが、駆動異常が発生している場合は、ＡＳＣ制御が適正に実行されず、上下アーム短絡やコンデンサ２３の電圧の過剰上昇が発生するおそれがある。そのため、低圧異常が発生する前に意図的にＡＳＣ制御が実行される状態を形成し、駆動異常が発生したか否かを判定することが好ましい。

　本実施形態では、低圧異常が発生していなくても、給電停止信号Ｓｄを出力することにより、意図的にＡＳＣ制御が実行される状態を形成できるようにした。そして、意図的にＡＳＣ制御が実行される状態において、上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動状態を取得し、駆動異常が発生したか否かを判定するようにした。これにより、ＡＳＣ制御が実行される前に、駆動異常が発生したか否かを判定することができる。

　本実施形態では、駆動異常の判定において、低圧電源回路３１から低圧領域ＲＬへの給電が停止されるようにしたため、駆動異常の判定における電力消費を抑制することができる。

　（第３実施形態）
　以下、第３実施形態について、先の第２実施形態との相違点を中心に図１１～図１３を参照しつつ説明する。本実施形態では、駆動異常の判定において、低圧電源回路３１から低圧領域ＲＬへの給電を停止しない点で第２実施形態と異なる。

　図１１に、本実施形態の出力処理のフローチャートを示す。なお、図１１において、先の図４に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

　本実施形態の出力処理では、ステップＳ１０において否定判定した場合には、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、出力停止信号Ｓｐが入力されたか否かを判定する。出力停止信号Ｓｐは、制御信号生成部５２にステータス信号Ｓｔの出力を一時的に停止させる信号であり、制御部５５から伝達部５４を介して制御信号生成部５２に入力される。ステップＳ３０で否定判定した場合には、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ３０で肯定判定した場合には、ステップＳ３１に進む。

　ステップＳ３１では、出力再開信号Ｓｒが入力されたか否かを判定する。出力再開信号Ｓｒは、出力停止信号Ｓｐの入力により一時的に停止されていたステータス信号Ｓｔの出力を再開させる信号であり、制御部５５から伝達部５４を介して制御信号生成部５２に入力される。ステップＳ３１で否定判定した場合には、出力処理を終了する。一方、ステップＳ３１で肯定判定した場合には、ステップＳ１１に進む。

　次に、図１２に、本実施形態の判定処理のフローチャートを示す。なお、図１２において、先の図８に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

　本実施形態の出力処理では、ステップＳ４１において肯定判定した場合には、ステップＳ６０に進む。ステップＳ６０では、駆動異常の判定を開始するために、制御信号生成部５２に出力停止信号Ｓｐを出力し、ステップＳ４４に進む。

　本実施形態の出力処理では、ステップＳ５２で否定判定した場合には、給電再開移行期間ΔＴＢに亘って待機することなく、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５において異常判定信号ＳＦを出力すると、ステップＳ６１に進む。ステップＳ６１では、出力再開信号Ｓｒを出力し、ステップＳ５８に進む。一方、ステップＳ５２で肯定判定した場合には、給電再開移行期間ΔＴＢに亘って待機することなく、ステップＳ６１に進む。

　続いて、図１３に、本実施形態の出力処理及び判定処理の一例を示す。図１３において、（Ｈ）は、出力停止信号Ｓｐの推移を示し、（Ｉ）は、出力再開信号Ｓｒの推移を示す。なお、図１３の（Ａ）～（Ｇ），（Ｊ）は、図９，図１０の（Ａ）～（Ｇ），（Ｊ）と同一であり、重複した説明を省略する。

　図１３は、駆動異常が発生していない場合におけるステータス信号Ｓｔの出力状態を示す。図１３（Ａ）に示すように、本実施形態では、駆動異常の判定において、低圧電源回路３１から制御信号生成部５２への給電が停止されない。そのため、時刻ｔ２７に駆動異常が発生したと判定されると、給電再開移行期間ΔＴＢに亘って待機することなく、時刻ｔ２７に異常判定信号ＳＦが出力される。

　また、時刻ｔ２７にＡＳＣ制御が解除される。更に、時刻ｔ２７に低圧異常判定フラグＦＡがオフされるとともに出力停止フラグＦＣがオフされる。これにより、駆動異常の判定が終了し、判定実行フラグＦＢがオンされる。

　意図的にＡＳＣ制御が実行される状態を形成する場合に、低圧電源回路３１から低圧領域ＲＬへの給電を停止させることが考えられる。この場合、駆動異常が発生したと判定された場合でも、低圧電源回路３１から低圧領域ＲＬへの給電が再開されるまでに必要な給電再開移行期間ΔＴＢにおいては、異常判定信号ＳＦを出力することができない。本実施形態では、低圧電源回路３１から低圧領域ＲＬへの給電を停止させないので、異常判定信号ＳＦを早期に出力することができる。

　本実施形態では、制御部５５から低圧電源回路３１に、低圧電源回路３１から低圧領域ＲＬへの給電を停止させるための信号を出力する必要がない。そのため、制御装置５０の構成を簡素化することができる。

　（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。

　・上記実施形態では、ステータス信号Ｓｔとオン信号Ｓｏｎ及びオフ信号Ｓｏｆｆとの誤認を抑制するために、信号を構成するパルス数を互いに異ならせる例を示したが、これに限られず、信号を構成するパルス信号のパルス幅を異ならせるようにしてもよい。

　・出力処理及び判定処理は、３相の上，下アームドライバ３３Ｈ，３３Ｌのうち、少なくとも１相の上，下アームドライバ３３Ｈ，３３Ｌで実行されればよい。

　・伝達部は磁気カプラに限られず、例えばフォトカプラ又はキャパシティブ絶縁であってもよい。

　・インバータ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。

　・インバータ及び回転電機は、３相のものに限らず、２相のものであっても４相以上のものであってもよい。つまり、インバータ及び回転電機は、多相のものであればよい。

　・回転電機は、車両に適用されるものに限られず、船舶又は航空機などに適用さ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

　上下アームのスイッチ（ＳＷＨ，ＳＷＬ）を有するインバータ（２０）と、
　低圧領域（ＲＬ）に設けられた蓄電部（２６）と、を備えるシステム（１００）に適用されるインバータの制御装置（５０）であって、
　前記低圧領域に設けられ、前記スイッチのスイッチング制御を行うための制御信号（Ｓｏｎ，Ｓｏｆｆ）を生成して出力する制御信号生成部（５２）と、
　前記低圧領域とは電気的に絶縁された高圧領域（ＲＨ）と前記低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、前記制御信号生成部から出力された前記制御信号を前記高圧領域側に伝達する伝達部（５４）と、
　前記高圧領域に設けられ、前記伝達部を介して伝達された前記制御信号に基づいて前記スイッチのスイッチング制御を行う制御部（５５）と、
　前記低圧領域に設けられ、前記蓄電部から給電できなくなる異常が発生していないことを条件に、前記制御信号とは異なる特定信号（Ｓｔ）を生成して前記伝達部に出力する特定信号生成部と、
　前記高圧領域に設けられるとともに前記伝達部を介して前記特定信号が入力されるようになっており、前記特定信号に基づいて、前記異常が発生したと判定する異常判定部と、を備えるインバータの制御装置。
　前記制御信号は、前記スイッチのオン指令又はオフ指令を示すパルス信号であり、
　前記制御信号生成部は、前記オン指令及び前記オフ指令のうちいずれか一方から他方に切り替える場合に前記パルス信号を生成して出力し、
　前記特定信号生成部は、前記スイッチの１スイッチング周期のうち、前記オン指令又は前記オフ指令を示す前記パルス信号の出力期間以外の期間において、前記特定信号を生成する請求項１に記載のインバータの制御装置。
　前記制御信号生成部及び前記特定信号生成部は、前記蓄電部から給電されて動作し、
　前記異常判定部は、前記特定信号が入力されなくなる場合に前記異常が発生したと判定する、請求項１又は２に記載のインバータの制御装置。
　前記蓄電部は、低圧蓄電部（２６）であり、
　前記システムには、前記高圧領域に設けられ、前記低圧蓄電部よりも出力電圧が高い高圧蓄電部（２３）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、前記低圧蓄電部から給電されて前記制御部に供給する電力を生成する絶縁電源（３２Ｈ，３２Ｌ）と、
　前記絶縁電源から給電できなくなる異常が発生した場合、前記高圧蓄電部から給電されて電力を生成する異常用電源（３４）と、を備える請求項１から３までのいずれか一項に記載のインバータの制御装置。
　前記システムには、電機子巻線（１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ）を有する多相の回転電機（１０）が備えられ、
　前記制御部は、前記異常判定部により前記異常が発生したと判定された場合、前記上下アームのうち、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請求項１から４までのいずれか一項に記載のインバータの制御装置。
　前記異常判定部は、第１異常判定部であり、
　前記高圧領域に設けられ、上下アームの前記スイッチの駆動状態を取得する状態取得部と、
　前記第１異常判定部により前記異常が発生していないと判定された場合、前記特定信号の出力を停止させる停止制御を行う停止制御部と、
　前記停止制御中に取得された前記スイッチの駆動状態に基づいて、前記スイッチが駆動できなくなる異常が発生したと判定する第２異常判定部と、を備える請求項５に記載のインバータの制御装置。
　前記停止制御では、前記蓄電部から前記特定信号生成部への給電を維持するとともに、前記特定信号生成部に前記特定信号の出力を停止させる請求項６に記載のインバータの制御装置。