(57)【要約】【課題】複数のスイッチング素子で同時に異常が発生した場合、より適正に対処すべき異常を特定する。【解決手段】異常メッセージは、発生した異常の情報を含み、複数の駆動回路は、複数のスイッチング素子のうち対応するスイッチング素子に発生した異常の情報を記憶し、通信線を介して他の駆動回路から受信した異常メッセージに含まれる異常の情報と、記憶されている異常の情報と、複数の異常について対処すべき異常の優先順位とを用いて、対応するスイッチング素子に発生した異常と他の駆動回路に対応するスイッチング素子に発生した異常とのうち対処すべき異常を特定する。【選択図】図３
2020137294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチング素子毎に設けられ、対応する前記スイッチング素子を駆動すると共に、対応する前記スイッチング素子に異常が発生したときには通信線へ異常メッセージを送信する複数の駆動回路、
を備えるスイッチング素子の異常検出装置であって、
前記異常メッセージは、発生した異常の情報を含み、
複数の前記駆動回路は、
複数の前記スイッチング素子のうち対応する前記スイッチング素子に発生した異常の情報を記憶し、
前記通信線を介して他の前記駆動回路から受信した前記異常メッセージに含まれる異常の情報と、前記記憶されている異常の情報と、複数の異常について対処すべき異常の優先順位とを用いて、対応する前記スイッチング素子に発生した異常と他の前記駆動回路に対応する前記スイッチング素子に発生した異常とのうち対処すべき異常を特定する、
スイッチング素子の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング素子の異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスイッチング素子の異常検出装置としては、複数の駆動回路、制御装置と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。複数の駆動回路は、インバータの複数のスイッチング素子毎に設けられ、対応するスイッチング素子を駆動すると共に、異常が発生したときに１つの通信線へ異常信号と割り当てられた周波数のパルス信号とを送信する。この異常検出装置では、制御装置において、通信線へ送信された異常信号とパルス信号とを受信して、複数のスイッチング素子のうちどのスイッチング素子に異常が生じたかを検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１２７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のスイッチング素子の異常検出装置では、複数のスイッチング素子で同時に異常が発生すると、異常信号やパルス信号の衝突が発生してしまう。こうした信号の衝突が発生すると、対処すべき異常が特定できず、適正にスイッチング素子を制御できなくなる。
【０００５】
本発明のスイッチング素子の異常検出装置は、複数のスイッチング素子で同時に異常が発生した場合、より適正に対処すべき異常を特定することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のスイッチング素子の異常検出装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のスイッチング素子の異常検出装置は、
複数のスイッチング素子毎に設けられ、対応する前記スイッチング素子を駆動すると共に、対応する前記スイッチング素子に異常が発生したときには通信線へ異常メッセージを送信する複数の駆動回路、
を備えるスイッチング素子の異常検出装置であって、
前記異常メッセージは、発生した異常の情報を含み、
複数の前記駆動回路は、
複数の前記スイッチング素子のうち対応する前記スイッチング素子に発生した異常の情報を記憶し、
前記通信線を介して他の前記駆動回路から受信した前記異常メッセージに含まれる異常の情報と、前記記憶されている異常の情報と、複数の異常について対処すべき異常の優先順位とを用いて、対応する前記スイッチング素子に発生した異常と他の前記駆動回路に対応する前記スイッチング素子に発生した異常とのうち対処すべき異常を特定する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のスイッチング素子の異常検出装置では、異常メッセージは、発生した異常の情報を含んでいる。複数の駆動回路は、複数のスイッチング素子のうち対応するスイッチング素子に発生した異常の情報を記憶している。そして、通信線を介して他の駆動回路から受信した異常メッセージに含まれる異常の情報と、記憶されている異常の情報と、複数の異常について対処すべき異常の優先順位と、を用いて、対応するスイッチング素子に発生した異常と他の駆動回路に対応するスイッチング素子に発生した異常とのうち対処すべき異常を特定する。これにより、複数のスイッチング素子で同時に異常が発生した場合、より適正に対処すべき異常を特定することができる。
【０００９】
こうした本発明のスイッチング素子の異常検出装置では、複数の前記駆動回路は、設定した前記対処すべき異常に基づいて前記スイッチング素子を駆動してもよい。こうすれば、対処すべき異常に応じて適正にスイッチング素子を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例としてのスイッチング素子の異常検出装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】インバータ４１の構成を説明するための説明図である。
【図４】異常メッセージの内容を説明するための説明図である。
【図５】駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌとモータＥＣＵ４０の動作の一例を説明するための説明図である。
【図６】全てのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６が正常であるときの、ゲート信号ＵＵ，ＵＬ，ＶＵ，ＶＬ，ＷＵ，ＷＬの波形（振幅の時間変化）の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】トランジスタＴ１１にオフ固着異常が発生し、トランジスタＴ２１〜Ｔ１６が正常であるときの、ゲート信号ＵＵ，ＵＬ，ＶＵ，ＶＬ，ＷＵ，ＷＬの波形（振幅の時間変化）の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の実施例としてのスイッチング素子の異常検出装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。図３は、インバータ４１の構成を説明するための説明図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、昇圧コンバータ５５と、システムメインリレー５６と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
【００１３】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。
【００１４】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１５】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００１６】
モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、モータＭＧ１と同様に、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。
【００１７】
図２に示すように、インバータ４１は、高電圧側電力ライン５４ａに接続されている。このインバータ４１は、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ高電圧側電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとに対してソース側とシンク側になるように２個ずつペアで配置されている。また、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧ１の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。
【００１８】
インバータ４１は、図３に示すように、Ｕ相上アームのトランジスタＴ１１に対応した駆動回路４ｕｕと、Ｕ相下アームのトランジスタＴ１４に対応した駆動回路４ｕｌと、Ｖ相上アームのトランジスタＴ１２に対応した駆動回路４ｖｕ（図示せず）と、Ｖ相下アームのトランジスタＴ１５に対応した駆動回路４ｖｌ（図示せず）と、Ｗ相上アームのトランジスタＴ１３に対応した駆動回路４ｗｕ（図示せず）と、Ｗ相下アームのトランジスタＴ１６に対応した駆動回路４ｗｌとを備えている。各駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌは、同一のハード構成であるから、図３において、駆動回路４ｕｌ〜４ｗｌの構成の詳細な図示は省略している。
【００１９】
各駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌは、駆動ＩＣ１０２と、３つの異常検知回路１０４と、フェール出力回路１０６と、コントローラ１０８と、トランシーバ１１０と、を備える。
【００２０】
駆動ＩＣ１０２は、フォトカプラ１００を介してモータＥＣＵ４０からのゲート信号ＵＵ，ＵＬ，ＶＵ，ＶＬ，ＷＵまたはＷＬを入力し、対応するトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をオン／オフ制御する。駆動ＩＣ１０２は、フェール出力回路１０６から駆動停止信号が入力されると、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６のうち対応するトランジスタの駆動制御を停止する。また、駆動ＩＣ１０２は、コントローラ１０８からフェールセーフ（Ｆ／Ｓ）制御の実行指令が入力されると、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に対してＦ／Ｓ制御を実行する。Ｆ／Ｓ制御については、後述する。
【００２１】
３つの異常検知回路１０４は、順番に、対応するトランジスタＴ１１〜Ｔ１６に関する異常、即ち、短絡、過電流、加熱といった素子異常や、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌにおける電圧低下や誤駆動等の回路異常を検知し、対応するトランジスタＴ１１〜Ｔ１６を特定するための識別子（ＩＤ）と検知した異常がどの異常であるかの情報（以下、「異常情報」という）とを含むｎビット（ｎは、値２以上の自然数）の異常メッセージをフェール出力回路１０６へ出力する。図４は、異常メッセージの内容を説明するための説明図である。異常メッセージは、先頭ビットからｍビット（ｍは、自然数）は、識別子（ＩＤ）を示し、（ｍ＋１）ビットから最終ビットまでは、検知した異常情報を示す。
【００２２】
フェール出力回路１０６は、異常検知回路１０４から出力された異常メッセージを検知した順番に図示しない内部メモリに履歴として記憶し、最新の異常メッセージをコントローラ１０８へ出力すると共に、駆動ＩＣ１０２へ駆動停止信号を出力する。
【００２３】
コントローラ１０８は、トランシーバ１１０を介して通信線Ｌｃへ異常メッセージを出力すると共に、トランシーバ１１０を介して通信線Ｌｃを伝送している他の駆動回路（駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌのいずれか）からの異常メッセージを入力する。
【００２４】
コントローラ１０８は、フェール出力回路１０６から異常メッセージを入力した場合においては、トランシーバ１１０を介して通信線Ｌｃを伝送している他の駆動回路からの異常メッセージが入力されないときには、フェール出力回路１０６からの異常メッセージに含まれている異常情報に応じたＦ／Ｓ制御の実行指令を駆動ＩＣ１０２へ出力する。例えば、フェール出力回路１０６からの異常メッセージに含まれている異常情報が対応するトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオフ固着異常（オフで固定される異常）であるときには、オフ固着異常のときに適したＦ／Ｓ制御（例えば、上アームのトランジスタＴ１１〜Ｔ１３をオフし、下アームのトランジスタＴ１４〜Ｔ１６をオンする三相オン制御）を実行する。
【００２５】
コントローラ１０８は、フェール出力回路１０６から異常メッセージを入力した場合においては、トランシーバ１１０を介して通信線Ｌｃを伝送している他の駆動回路からの異常メッセージが入力されているときには、予め記憶されている対応するトランジスタＴ１１〜Ｔ１６に関する異常、即ち、短絡、過電流、加熱といった素子異常や、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌにおける電圧低下や誤駆動等の回路異常に対して対処すべき異常の優先順位と、フェール出力回路１０６からの異常メッセージに含まれている異常情報と、トランシーバ１１０を介して入力した他の駆動回路のトランシーバ１１０からの異常情報と、のうち、優先順位の高いほうの異常情報に応じたＦ／Ｓ制御の実行指令を駆動ＩＣ１０２へ送信する。例えば、フェール出力回路１０６からの異常メッセージに含まれている異常情報が対応するトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオフ固着異常であり、トランシーバ１１０を介して入力した他の駆動回路のトランシーバ１１０からの異常情報が他の駆動回路が対応するトランジスタＴ１１〜Ｔ１６の過電流であり、過電流よりオフ固着異常のほうが優先順位が高いときには、オフ固着異常のときに適したＦ／Ｓ制御（例えば、上述した三相オン制御）を実行する。
【００２６】
コントローラ１０８は、フェール出力回路１０６から異常メッセージを入力していない場合においては、トランシーバ１１０を介して通信線Ｌｃを伝送している他の駆動回路からの異常メッセージが入力されているときには、通信線Ｌｃからの異常メッセージに含まれている異常情報の応じたＦ／Ｓ制御の実行指令を駆動ＩＣ１０２へ出力する。
【００２７】
インバータ４２は、高電圧側電力ライン５４ａに接続されている。このインバータ４２は、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ２１〜Ｔ２６と、トランジスタＴ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６と、を有する。トランジスタＴ２１〜Ｔ２６は、それぞれ高電圧側電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとに対してソース側とシンク側になるように２個ずつペアで配置されている。また、トランジスタＴ２１〜Ｔ２６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。インバータ４２は、図示しないが、Ｕ相上アームのトランジスタＴ２１に対応した駆動回路５ｕｕと、Ｕ相下アームのトランジスタＴ２４に対応した駆動回路５ｕｌと、Ｖ相上アームのトランジスタＴ２２に対応した駆動回路５ｖｕと、Ｖ相下アームのトランジスタＴ２５に対応した駆動回路５ｖｌと、Ｗ相上アームのトランジスタＴ２３に対応した駆動回路５ｗｕと、Ｗ相下アームのトランジスタＴ２６に対応した駆動回路５ｗｌとを備えている。駆動回路５ｕｕ〜５ｗｌは、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌと同様の構成のため、詳細な説明を省略する。
【００２８】
インバータ４１は、電圧が作用しているときに、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ１が回転駆動される。インバータ４２は、電圧が作用しているときに、モータＥＣＵ４０によって、対となるトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ２が回転駆動される。
【００２９】
昇圧コンバータ５５は、インバータ４１，４２が接続された高電圧側電力ライン５４ａと、バッテリ５０が接続された低電圧側電力ライン５４ｂと、に接続されている。この昇圧コンバータ５５は、２つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ３１，Ｔ３２と、トランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬと、を有する。トランジスタＴ３１は、高電圧側電力ライン５４ａの正極側ラインに接続されている。トランジスタＴ３２は、トランジスタＴ３１と、高電圧側電力ライン５４ａおよび低電圧側電力ライン５４ｂの負極側ラインと、に接続されている。リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と、低電圧側電力ライン５４ｂの正極側ラインと、に接続されている。昇圧コンバータ５５は、モータＥＣＵ４０によってトランジスタＴ３１，Ｔ３２のオン時間の割合が調節されることにより、低電圧側電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高電圧側電力ライン５４ａに供給したり、高電圧側電力ライン５４ａの電力を降圧して低電圧側電力ライン５４ｂに供給したりする。高電圧側電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられており、低電圧側電力ライン５４ｂの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５８が取り付けられている。
【００３０】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。図１に示すように、モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えばレゾルバ）４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサ４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２を挙げることができる。また、コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧（高電圧側電力ライン５４ａの電圧）ＶＨやコンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８の電圧（低電圧側電力ライン５４ｂの電圧）ＶＬ，リアクトルＬの端子に取り付けられた電流センサ５５ａからのリアクトルＬに流れる電流ＩＬも挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２や角速度ωｍ１，ωｍ２，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。また、モータＥＣＵ４０は、トランシーバ１１２を介して通信線Ｌｃの異常メッセージを受信している。
【００３１】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、低電圧側電力ライン５４ｂに接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。
【００３２】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。
【００３３】
システムメインリレー５６は、低電圧側電力ライン５４ｂにおけるコンデンサ５８よりもバッテリ５０側に設けられている。このシステムメインリレー５６は、ＨＶＥＣＵ７０によってオンオフ制御されることにより、バッテリ５０と昇圧コンバータ５５との接続および接続の解除を行なう。
【００３４】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。
【００３５】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードや、エンジン２２の運転を伴わずに走行する電動走行（ＥＶ走行）モードで走行する。
【００３６】
次に、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特に、インバータ４１のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６に関する異常が発生したときに動作について説明する。図５は、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌとモータＥＣＵ４０の動作の一例を説明するための説明図である。ここでは、トランジスタＴ１１にオフ固着が生じており、トランジスタＴ１２〜Ｔ１６は正常であるときの動作について説明する。
【００３７】
トランジスタＴ１１にオフ固着異常が生じると、トランジスタＴ１１（異常アーム）に対応する駆動回路４ｕｕの３つの異常検知回路１０４のいずれかがオフ固着異常を検知し、フェール出力回路１０６へ異常情報としてオフ固着異常であることを含む異常メッセージを出力する。異常メッセージを入力したフェール出力回路１０６は、入力した異常メッセージを内部メモリに記憶し、最新の異常メッセージ、即ち、入力した異常メッセージをコントローラ１０８へ出力すると共に駆動停止信号を駆動ＩＣ１０２へ出力し、コントローラ１０８は、トランシーバ１１０を介して通信線Ｌｃへ異常メッセージを送信する（ステップＳ１００）。駆動停止信号を入力した駆動ＩＣ１０２は、トランジスタＴ１１の駆動制御を停止する。このように、フェール出力回路１０６から駆動ＩＣ１０２へ駆動停止信号を出力してトランジスタＴ１１の駆動を停止することにより、トランシーバ１１０，１２０を介してモータＥＣＵ４０へ異常メッセージを送信し、モータＥＣＵ４０からフォトカプラ１００を介して駆動ＩＣ１０２へ駆動停止信号を出力してトランジスタＴ１１の駆動を停止するものに比して、より迅速にトランジスタＴ１１の駆動（オンオフの切り替え）を停止することができる。
【００３８】
次に、こうして通信線Ｌｃへ異常メッセージを送信しトランジスタＴ１１の駆動を停止すると、異常メッセージに応じたＦ／Ｓ制御を実行して（ステップＳ１１０）、処理を終了する。ここでは、トランジスタＴ１１へオフのゲート信号ＵＵを送信するが、今、トランジスタＴ１１がオフ固着しているときであることからゲート信号ＵＵに拘わらずトランジスタＴ１１はオフとなっている。
【００３９】
正常なトランジスタＴ１２〜Ｔ１６（正常アーム）に対応する駆動回路４ｕｌ〜４ｗｌでは、コントローラ１０８がトランシーバ１１０を介して通信線Ｌｃへ送信された異常メッセージの受信を開始すると、コントローラ１０８は駆動ＩＣ１０２へ駆動停止信号を出力する（ステップＳ２００）。駆動停止信号を入力した駆動ＩＣ１０２は、対応するトランジスタＴ１２〜Ｔ１６への駆動制御を停止する（ゲート信号ＵＬ，ＶＵ，ＷＵ，ＷＬのオンオフの切り替えを停止する）。対応するトランジスタＴ１２〜Ｔ１６への駆動制御を停止するのは、通信線Ｌｃへ送信された異常メッセージの受信を開始してから受信を完了するまで多少の時間を要し、この間、他の駆動回路に対応するトランジスタに異常が生じていることが認識できても、異常メッセージに含まれる異常情報を認識できないことから、念のためトランジスタＴ２１〜Ｔ１６を駆動停止したほうがよいからである。
【００４０】
異常メッセージの受信を完了すると、異常メッセージに応じたＦ／Ｓ制御を実行して（ステップＳ２１０）、処理を終了する。例えば、異常メッセージに含まれるＩＤがトランジスタＴ１１、異常情報がオフ固着であるときには、Ｆ／Ｓ制御として、トランジスタＴ１２〜Ｔ１６のうち下アームのトランジスタＴ１２，Ｔ１４，Ｔ１６をオンとし、Ｔ１３，Ｔ１５をオフとする三相オン制御を実行する。このように、通信線Ｌｃを伝送する他の駆動回路からの異常メッセージに応じたＦ／Ｓ制御を実行することにより、異常内容に応じて適正に正常なトランジスタＴ１２〜Ｔ１６を制御できる。
【００４１】
モータＥＣＵ４０は、トランシーバ１１０を介して通信線Ｌｃへ異常メッセージが伝送されていることを検知すると、異常メッセージを受信して異常メッセージの内容（ＩＤと異常情報、即ち、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６のうちどのトランジスタでどのような異常が生じているかの情報）を確認する（ステップＳ３００）。そして、異常メッセージのＨＶＥＣＵ７０へ送信して（ステップＳ３１０）、本ルーチンを終了する。異常メッセージを受信したＨＶＥＣＵ７０は、必要に応じて、エンジンＥＣＵ２４などに異常メッセージに応じたＦ／Ｓ制御の実行指示を送信する。これにより、車両全体の挙動を異常メッセージの内容に対して適正に且つ統合的に制御することができる。
【００４２】
図６は、全てのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６が正常であるときの、ゲート信号ＵＵ，ＵＬ，ＶＵ，ＶＬ，ＷＵ，ＷＬの波形（振幅の時間変化）の一例を示すタイミングチャートである。ゲート信号ＵＵ，ＵＬ，ＶＵ，ＶＬ，ＷＵ，ＷＬは、全てのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６が正常であるときには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のゲート信号の位相が所定角度ずつずれ、ゲート信号ＵＵとゲート信号ＵＬ，ゲート信号ＶＵとゲート信号ＶＬ，ゲート信号ＷＵとゲート信号ＷＬは、逆相のパルス信号となっている。
【００４３】
図７は、トランジスタＴ１１にオフ固着異常が発生し、トランジスタＴ１２〜Ｔ１６が正常であるときの、ゲート信号ＵＵ，ＵＬ，ＶＵ，ＶＬ，ＷＵ，ＷＬの波形（振幅の時間変化）の一例を示すタイミングチャートである。トランジスタＴ１１にオフ固着異常が発生すると、トランジスタＴ１２〜Ｔ１６のうち下アームのトランジスタＴ１２，Ｔ１４，Ｔ１６をオンとし、Ｔ１３，Ｔ１５をオフとする三相オン制御が実行される。こうした処理により、発生した異常に応じて適正にトランジスタＴ１１〜Ｔ１６を制御できる。このように、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌのコントローラ１０８から駆動ＩＣ１０２へＦ／Ｓ制御の実行を指示するから、トランシーバ１１０，１２０を介してモータＥＣＵ４０へ異常メッセージを送信し、モータＥＣＵ４０からフォトカプラ１００を介して駆動ＩＣ１０２へＦ／Ｓ制御の実行を指示してＦ／Ｓ制御を実行するものに比して、より迅速なＦ／Ｓ制御を実現できる。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６については異なるトランジスタで同時に異なる異常が発生して（例えば、トランジスタＴ１１ではオフ固着異常が発生し、トランジスタＴ１５では過電流が発生するなど）、通信線Ｌｃに２つの異常メッセージが伝送することがある。この場合、コントローラ１０８は、記憶している対処すべき異常の優先順位に基づいて、フェール出力回路１０６からの異常メッセージに含まれている異常情報と、トランシーバ１１０を介して通信線Ｌｃから入力した他の駆動回路のトランシーバ１１０からの異常メッセージに含まれる異常情報と、のうち、対処すべき優先順位が高いほうの異常情報に応じたＦ／Ｓ制御の実行指令を駆動ＩＣ１０２へ送信する。例えば、トランジスタＴ１１ではオフ固着異常が発生し、トランジスタＴ１５では過電流が発生している場合において、オフ固着異常が過電流より優先順位が高いときには、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌのコントローラ１０８は、オフ固着異常に対処するためのＦ／Ｓ制御の実行指令を対応する駆動ＩＣ１０２へ出力する。駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌの駆動ＩＣ１０２は、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に対してオフ固着異常に対処するためのＦ／Ｓ制御を実行するから、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６で同時に異常が発生した場合、より適正にＦ／Ｓ制御を実行できる。
【００４５】
さらに、実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌのフェール出力回路１０６の図示しない内部メモリで、異常検知回路１０４により検知された異常を時系列で異常履歴として記憶している。したがって、フェール出力回路１０６は、モータＥＣＵ４０から、トランシーバ１１２，１１０，コントローラ１０８を介して過去の異常を問い合わせる信号を入力したときに、記憶している異常履歴から対応する異常をコントローラ１０８，トランシーバ１１０，通信線Ｌｃ，トランシーバ１１２を介してモータＥＣＵ４０へ送信できる。これにより、モータＥＵＣ４０は、過去の異常を認識して、過去に発生した異常に対してより適正な制御を実行することができる。
【００４６】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、異常メッセージは、発生した異常の情報を含み、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌ，５ｕｕ〜５ｗｌは、複数のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のうち対応するトランジスタに発生した異常の情報を記憶し、通信線Ｌｃを介して他の駆動回路から受信した異常メッセージに含まれる異常の情報と記憶されている異常の情報と複数の異常について対処すべき異常の優先順位とを用いて、対応するトランジスタに発生した異常と他の前記駆動回路に対応するトランジスタに発生した異常とのうち対処すべき異常を特定することにより、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６で同時に異常が発生した場合、より適正に対処すべき異常を特定することができる。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌ，５ｕｕ〜５ｗｌは、３つの異常検知回路１０４を備えている。しかしながら、異常検知回路１０４の個数は、３つに限定されるものではなく、少なくとも１つあればよい。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌ，５ｕｕ〜５ｗｌは、トランシーバ１１０を備えている。しかしながら、トランシーバ１１０を備えていないものとし、同一の機能を駆動ＩＣ１０２やコントローラ１０８に搭載してもよい。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置としてバッテリ５０を用いているが、バッテリ５０に代えてコンデンサを用いてもよい。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、本発明をインバータ４１，４２を構成するトランジスタＴ１１〜Ｔ１６、Ｔ２１〜Ｔ２６に適用する場合について例示している。しかしながら、本発明は複数のスイッチング素子の異常を検出すればよいから、例えば、昇圧コンバータ５５を構成するトランジスタＴ３１，Ｔ３２に適用しても構わない。
【００５１】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌ，５ｕｕ〜５ｗｌが「複数の駆動回路」に相当する。
【００５２】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５３】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、スイッチング素子の異常検出装置などの製造業に利用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
４ｕｕ〜４ｗｌ，５ｕｕ〜５ｗｌ  駆動回路、２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  クランクポジションセンサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ  電流センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ  高電圧側電力ライン、５４ｂ  低電圧側電力ライン、５５  昇圧コンバータ、５５ａ  電流センサ、５６  システムメインリレー、５７，５８  コンデンサ、５７ａ，５８ａ  電圧センサ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、１００  フォトカプラ、１０２  駆動ＩＣ、１０４  異常検知回路、１０６  フェール出力回路、１０８  コントローラ、１１０，１１２  トランシーバ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード、Ｌ  リアクトル、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２  トランジスタ。
【図１】
2020137294.tif 000003
【図２】
2020137294.tif 000004
【図３】
2020137294.tif 000005
【図４】
2020137294.tif 000006
【図５】
2020137294.tif 000007
【図６】
2020137294.tif 000008
【図７】
2020137294.tif 000009