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　特願２００２−１３２８２１「電圧変換装置、電圧変換装置の駆動方法、電圧変換装置の駆動をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体」拒絶査定不服審判事件〔平成１５年１１月１４日出願公開、特開２００３−３２４９４２〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１．手続の経緯・本願発明
　本願は、平成１４年５月８日の出願であって、本願の請求項１に係る発明（以下、「本願発明」という。）は、平成２１年４月１０日付手続補正書により補正された明細書及び図面の記載からみて、特許請求の範囲の請求項１に記載された次の事項により特定されるとおりのものと認める。
「リアクトルと半導体スイッチ素子とを含み、直流電源からの直流電流を前記半導体スイッチ素子によりスイッチングして前記リアクトルに電力を蓄積し、その蓄積した電力に応じて電圧レベルを変えた出力電圧を出力する電圧変換器と、
　前記半導体スイッチ素子が前記直流電流をスイッチングするときのキャリア周波数について前記半導体スイッチ素子の現在の駆動状態に適した目標周波数を設定するための設定手段と、
　前記キャリア周波数の現在の周波数が前記目標周波数からずれているとき、前記キャリア周波数を、前記現在の周波数から前記目標周波数へ即座に変化させることなく、前記現在の周波数から前記目標周波数まで連続的または複数段に徐々に切換えながら供給し、前記半導体スイッチ素子を駆動する駆動手段とを備える、電圧変換装置。」
　
２．引用例
（１）これに対して、当審における、平成２１年２月５日付けで通知した拒絶の理由に引用した特開平９−１２１５９５号公報（以下、「引用例」という。）には、図面と共に以下の事項が記載されている。
　
　・「【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図２に示す従来技術では、温度上昇時にはトルクを絞って温度上昇を防いでいる。しかしモータドライブ制御技術の用途によってはトルクを絞りたくない用途も多い。例えば、電気自動車に適用した場合には、坂道を登っている途中でトルクが絞られてしまうと、坂を登れずに止まってしまい具合がわるい。
【００１０】本発明は、上記従来技術に鑑み、スイッチング素子の温度が上昇したときに、ただちにトルクを下げることなく温度保護を行うことのできる電力変換器の温度保護機構を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発明は、セットされたトルクリミット値によりトルク指令の上限値を制限して求めたリミットトルク指令を出力するトルクリミッタと、リミットトルク指令に応じた制御電圧指令を求めて出力する電力変換制御部と、キャリア信号を生成すると共にキャリア信号と制御電圧指令とをＰＷＭ変調して変調指令を求めるＰＷＭ回路と、変調指令に応じてスイッチング素子がオン・オフすることにより直流電流から等価交流電流を生成しこの等価交流電流をモーターに供給するインバータ主回路とでなる電力変換器において、前記スイッチング素子の温度を検出して検出温度を出力する温度センサと、前記検出温度があらかじめ設定した過熱温度を越えると前記キャリア信号の周波数を設定周波数よりも下げ、前記検出温度が前記過熱温度以下になると前記キャリア信号の周波数を設定周波数に戻すよう制御する第１の温度保護装置と、を備えたことを特徴とする。」
　
　・「【００１６】図１に示すように本実施の形態では、トルク指令τは、トルクリミッタ１に設定されたトルクリミット値τS により上限が制限されたリミットトルク指令τLとなる。電力変換制御部２はリミットトルク指令τL に応じた三相制御電圧指令Ｖを出力し、ＰＷＭ回路３は三相制御電圧指令Ｖに応じた変調指令Ｐを出力する。インバータ主回路４のスイッチング素子は変調指令Ｐに応じてスイッチング動作をし、これによりバッテリー５の直流電流から等価三相電流Ｉが得られる。この等価三相電流Ｉがモーター６に供給されてモーター６が回転駆動する。
【００１７】前記ＰＷＭ回路３は、ＰＷＭ変調部３ａとキャリア信号発生部３ｃとで構成されている。このうちキャリア信号発生部３ｃは、高周波な（設定周波数となっている）キャリア信号ＣH と低周波なキャリア信号ＣL の一方を、選択的に出力する。詳細は後述するが、インバータ主回路４のスイッチング素子の温度が低いときには、高周波なキャリア信号ＣH が出力され、スイッチング素子の温度が高くなってきたときには低周波なキャリア信号ＣL が出力される。
【００１８】ＰＷＭ変調部３ａは、キャリア信号ＣH またはキャリア信号ＣL を用いてＰＷＭ変調をする。このとき、高周波なキャリア信号ＣH を用いたときには騒音は低減するが、インバータ主回路４でのスイッチング損失は大きくなる。一方、低周波なキャリア信号ＣL を用いたときには、騒音（電磁音）は大きくなるが、インバータ主回路４でのスイッチング損失は小さくなる。
【００１９】更に本実施例の形態では、インバータ主回路４の温度保護を図るために、温度センサ７，保護方法選択部１０，第１の温度保護装置１１及び第２の温度保護装置１２を備えている。前記温度保護装置１１はヒステリシス部１１ａとキャリア信号切換部１１ｂとで構成されている。
【００２０】このうち温度センサ７は、インバータ主回路４の冷却フィンに取り付けられており、スイッチング素子の温度を示す検出温度Ｔを出力する。なお、以下の説明において、温度は、ｔLL＜ｔL ＜ｔLH＜ｔH となっているとして説明をつづける。
【００２１】保護方法選択部１０には、第１の過熱温度ｔL と第２の過熱温度ｔH が設定されている。そして保護方法選択部１０は、検出温度Ｔが第１の過熱温度ｔL 以下であるときには保護作動指令を出力せず、検出温度Ｔが第１の過熱温度ＴL を越えると第１の温度保護装置１１による温度保護（後述）を開始させ、検出温度Ｔが更に第２の過熱温度ＴH を越えると第１の温度保護装置１１による温度保護に加えて第２の温度保護装置１２による温度保護（後述）を開始させる。
【００２２】即ち、インバータ主回路４のスイッチング素子の温度が低く検出温度Ｔが第１の過熱温度ｔH よりも低いときには、第１の温度保護装置１１のキャリア信号切換部１１ｂは、キャリア信号切換指令ＫH を出力し、ＰＷＭ回路３のキャリア信号発生部３ｃから高周波なキャリア信号ＣH を出力させる。また、第２の温度保護装置１２は、トルクリミッタ１にセットしたトルクリミット値τS を設定値（大きな値）に設定する。
【００２３】検出温度Ｔが第１の過熱温度ｔL を越えると、保護方法選択部１０は第１の温度保護装置１１に保護作動指令を送り、この温度保護装置１１による温度保護が開始される。つまりヒステリシス部１１ａには、第１の過熱温度ｔL よりもわずかに温度の異なるヒステリシス温度ｔLL，ｔLH（但しｔLL＜ｔL ＜ｔLH）が設定されている。そして検出温度ＴがｔLHよりも大きくなるとキャリア信号切換部１１ｂからキャリア信号切換指令ＫL が出力され、キャリア信号発生部３ｃから低周波なキャリア信号ＣL を出力させる。また検出温度ＴがｔLLよりも小さくなるとキャリア信号切換部１１ｂからキャリア信号切換指令ＫH が出力され、キャリア信号発生部３ｃから高周波なキャリ信号ＣH を出力させる。」
　
　これらの記載事項及び図示内容を総合すると、引用例には、次の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されているものと認められる。
「スイッチング素子を含み、バッテリーからの直流電流を前記スイッチング素子によりスイッチングして等価三相電流を出力するインバータ主回路と、
　前記スイッチング素子が前記直流電流をスイッチングするときのキャリア信号の周波数について前記スイッチング素子の検出温度が第１の過熱温度ｔLよりもわずかに高いｔLHよりも大きくなるとキャリア信号切換指令ＫLを出力し、検出温度が第１の過熱温度ｔLよりもわずかに低いｔLLよりも小さくなるとキャリア信号切換指令ＫHを出力するキャリア信号切換部と、
　上記検出温度がｔLHよりも大きくなるとき時又はｔLLよりも小さくなるとき、上記キャリア信号切換指令に基づいてキャリア信号発生部から出力される低周波なキャリア信号又は高周波なキャリア信号を用いて、ＰＷＭ変調をするＰＷＭ回路とを備える、電力変換器。」
　
（２）同じく、引用した特開２００１−５４２１０号公報（以下、「引用例２」という。）には、図面と共に以下の事項が記載されている。
　
　・「【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主蓄電装置を備えた電気自動車またはハイブリッド電気自動車の電源システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、主蓄電装置として電気二重層キャパシタ電池を使用したハイブリッド電気自動車の公知の電源システムを示している。従来、蓄電装置として化学二次電池を使用していたが、化学二次電池は充放電サイクル寿命が短く、しかも高出力作動時の効率が悪いため、最近では電気二重層キャパシタ電池が適用されてきている。図１１において、１はエンジン、２は発電機、３は整流器、４は主蓄電装置、５は車両駆動電動機６を駆動する電力変換器であるところのインバータであり、これらの要素がパワートレインを構成している。
【０００３】７は補助蓄電装置８を充電するＤＣ-ＤＣコンバータ、９は補機である。なお、ここでは電動機６以降の駆動機構の図示を省略している。主蓄電装置４は、電気二重層キャパシタセル４１，４２，４３,……を複数直列接続して構成された電気二重層キャパシタ電池である。図示していないが、主蓄電装置４の容量を増大させるため、必要に応じて電気二重層キャパシタセル４１，４２，４３，……の直列回路を複数、並列接続することも行われる。」
　
　・「【０００６】さて、電気二重層キャパシタセルの蓄電エネルギはキャパシタセルの電圧の２乗に比例する。言い換えれば、直流電源として使用した場合、放電エネルギの増大に応じて電気二重層キャパシタセルの電圧は低下して行く。エネルギの７５％を放電すると、電圧は１／２に低下する。図１１に示す電気システムでは、放電電力によってインバータの入力電圧が大きく変化する。
【０００７】特に電気自動車の場合、電圧が低下すると、中高速域の車両性能が大きく低下する。このため、実際には、図１２に示すように電気二重層キャパシタセル４１，４２，４３，……からなる主蓄電装置４とインバータ５との間にチョッパ４４を挿入して、このチョッパ４４の動作によりインバータ５の入力電圧を一定にする方法がとられている。
【０００８】図１３は、図１２のチョッパ４４の回路構成例を示したもので、電流双方向形(電流２象限)昇降圧チョッパの回路例である。図１１、１２と同一構成要素は同一番号を付してある。図１３において、４４１，４４２はトランジスタからなる半導体スイッチ、４４３，４４４は半導体スイッチ４４１，４４２に逆並列接続されたダイオード、４４５は電流平滑リアクトル、４４６，４４７はフィルタコンデンサである。
【０００９】車両の加速時及び定速走行時は、主蓄電装置（電気二重層キャパシタ電池）４の電圧はインバータ５の入力電圧より低下するので、チョッパ４４を主蓄電装置４側から見て昇圧チョッパとして作動させる。この場合、半導体スイッチ４４１をスイッチング、半導体スイッチ４４２はオフする。図１４は、この場合の昇圧チョッパの等価回路であり、図１３における半導体スイッチ４４２およびダイオード４４３を除去した構成となる。」
　
（３）同じく、引用した特開平７−２２７０８５号公報（以下、「引用例３」という。）には、図面と共に以下の事項が記載されている。
　
　・「【０００４】スイッチング素子としてＧＴＯサイリスタを用いた従来のインバータ（以下、ＧＴＯインバータと呼ぶ）では、図３に示すように、出力電圧基本波周波数の上昇に伴い、その一周期に含まれるパルス数を切換えて徐々に減少させるパルス数切換え方式の多パルスモードを用いていた。これはＧＴＯサイリスタのスイッチング周波数の上限が数百Ｈｚであるためである。この方式ではパルス数切換えの際にスイッチング周波数が不連続となるため、パルス数切換えに伴い磁気騒音の音色変化が発生し、耳障りであるという問題があった。」
　
　・「【０００８】
【作用】多パルス発生手段において、出力電圧波形のパルス幅変調部分のパルス発生周期を出力電圧基本波周波数とは独立に設定することで、バイポーラ変調時はスイッチング周波数は一定、また過変調時はスイッチング周波数を徐々に１パルス時のスイッチング周波数に近づけることができ、スイッチング周波数の不連続な変化がなくなる。」
　
　・「【００４１】本発明での出力電圧基本波周波数とスイッチング周波数の関係は図１７のようになり、図３の従来のインバータの変調方式のような大きな不連続は存在せず、磁気騒音の不連続な音色変化をなくすことができる。」
　
　また、図１７には、バイポーラモードから１パルスモードへ移行する際に、スイッチング周波数を連続的に切り換えることが示されている。
　
（４）同じく、引用した特開平１０−２６２３７８号公報（以下、「引用例４」という。）には、図面と共に以下の事項が記載されている。
　
　・「【００１１】さらに、上記従来技術は、変調方式やパルス数を切換えるときに不快な不連続音が発生するという問題があった。」
　
　・「【００１７】また、基本波の半周期内のパルス数が複数である領域で、前記インバータのスイッチング周波数を連続的に変化させる制御手段を備えたため、出力電圧の高調波がほぼ連続的に変化するので、不連続な音質の変化が減少する。」
　
３．対比
　そこで、本願発明と引用発明とを対比すると、
後者における「スイッチング素子」が前者における「半導体スイッチ素子」に相当し、以下同様に、
「バッテリー」が「直流電源」に、
「インバータ主回路」が「電圧変換器」に、相当している。
　また、後者の「等価三相電流を出力するインバータ主回路」と前者の「リアクトルと半導体スイッチ素子とを含み、前記リアクトルに電力を蓄積し、その蓄積した電力に応じて電圧レベルを変えた出力電圧を出力する電圧変換器」とは、「モータを駆動するための電力を出力する電力変換手段」との概念で共通する。
　そして、後者の「キャリア信号の周波数」が前者の「キャリア周波数」に相当し、以下同様に、
「検出温度が第１の過熱温度ｔLよりもわずかに高いｔLHよりも大きくなるとキャリア信号切換指令ＫLを出力し、検出温度が第１の過熱温度ｔLよりもわずかに低いｔLLよりも小さくなるとキャリア信号切換指令ＫHを出力するキャリア信号切換部」が「現在の駆動状態に適した目標周波数を設定するための設定手段」に、
「検出温度がｔLHよりも大きくなるとき時又はｔLLよりも小さくなるとき」が「キャリア周波数の現在の周波数が目標周波数からずれているとき」に、それぞれ相当している。
　さらに、後者の「キャリア信号切換指令に基づいてキャリア信号発生部から出力される低周波なキャリア信号又は高周波なキャリア信号を用いて、ＰＷＭ変調をするＰＷＭ回路」と前者の「キャリア周波数を、現在の周波数から目標周波数へ即座に変化させることなく、前記現在の周波数から前記目標周波数まで連続的または複数段に徐々に切換えながら供給し、半導体スイッチ素子を駆動する駆動手段」とは、「キャリア周波数を切り換える駆動手段」との概念で共通し、　
後者の「電力変換器」と前者の「電圧変換装置」とは、「電力変換装置」との概念で共通する。
　
　したがって、両者は、
「半導体スイッチ素子を含み、直流電源からの直流電流を前記半導体スイッチ素子によりスイッチングして所定の電力を出力する電力変換手段と、
　前記半導体スイッチ素子が前記直流電流をスイッチングするときのキャリア周波数について前記半導体スイッチ素子の現在の駆動状態に適した目標周波数を設定するための設定手段と、
　前記キャリア周波数の現在の周波数が前記目標周波数からずれているとき、前記キャリア周波数を切り換える駆動手段とを備える、電力変換装置。」
の点で一致し、以下の点で相違している。
［相違点１］
　「所定の電力を出力する電力変換手段」が、本願発明では「リアクトルと」半導体スイッチ素子とを含み、「直流電源からの直流電流を前記半導体スイッチ素子によりスイッチングして前記リアクトルに電力を蓄積し、その蓄積した電力に応じて電圧レベルを変えた出力電圧を出力する電圧変換器」であるのに対し、引用発明では「等価三相電流を出力するインバータ主回路」である点。
［相違点２］
　駆動手段の駆動対象が、本願発明では「電圧変換器の」半導体スイッチ素子であるのに対し、引用発明では、「インバータ主回路」の半導体スイッチ素子である点。
［相違点３］
　キャリア周波数を切り換える駆動手段が、本願発明では、「キャリア周波数を、現在の周波数から目標周波数へ即座に変化させることなく、前記現在の周波数から前記目標周波数まで連続的または複数段に徐々に切換えながら供給し、半導体スイッチ素子を駆動する駆動手段」であるのに対し、引用発明では、「キャリア信号切換指令に基づいてキャリア信号発生部から出力される低周波なキャリア信号又は高周波なキャリア信号を用いて、ＰＷＭ変調をするＰＷＭ回路」である点。
［相違点４］
　「電力変換装置」が、本願発明では「電圧変換装置」であるのに対し、引用発明では「電力変換器」である点。
　
４．判断
　上記相違点について以下検討する。
　
・相違点１、２、４について
　本願発明における「電圧変換器」「設定手段」「駆動手段」「電圧変換装置」について、明細書の【００６９】【００７９】【００９４】及び図１乃至３を参酌すると、「電圧変換器」とは、ハイブリッド自動車または電気自動車を駆動するための駆動モータに関する実施例における「昇圧コンバータ１２」のことであり、「設定手段」とは「周波数設定部５６」のことであり、「駆動手段」とは昇圧コンバータ１２及びインバータ１４を駆動するための信号を出力している「制御装置３０」のことであり、「電圧変換装置」とは、これらの中からインバータを排除した「昇圧コンバータ１２」「周波数設定部５６」及び「制御装置３０」の総称と解される。
　そして、例えば引用例２に従来の技術として開示されているように、主蓄電装置の電圧低下時にもインバータへの入力電圧を一定にするために、電気自動車のモータを駆動するための「所定の電力を出力する電力変換手段」におけるインバータの前段に、リアクトル（電流平滑リアクトル）と半導体スイッチ素子（半導体スイッチ）とを含み、直流電源（主蓄電装置）からの直流電流を前記半導体スイッチ素子によりスイッチングして前記リアクトルに電力を蓄積し、その蓄積した電力に応じて電圧レベルを変えた出力電圧を出力する電圧変換器（チョッパ）を備えるようにすることは、周知慣用技術である。
　そして、主蓄電装置の電圧低下時にもインバータへの入力電圧を一定にするという上記課題は、電気自動車において一般的な課題であるから、かかる課題の下に、引用発明に上記周知慣用技術を適用すると共に、「所定の電力を出力する電力変換手段」からインバータを排除したものの総称を電圧変換装置と称して、相違点１、４に係る本願発明の構成とすることは、当業者であれば容易に想到し得たものである。
　この時、上記周知慣用技術に倣って、引用発明における駆動手段（ＰＷＭ回路）が電圧変換器の駆動も行うようにすることは単なる設計事項と認められるから、相違点２に係る本願発明の構成とすることも、当業者であれば容易に想到し得たものである。
　
・相違点３について
　電力変換装置において、スイッチング周波数を不連続に切り換えると、不連続で耳障りな音色変化が発生する課題を解決するために、キャリア周波数を、現在の周波数（バイポーラモードのスイッチング周波数）から目標周波数（１パルスモードのスイッチング周波数）へ即座に変化させることなく、前記現在の周波数から前記目標周波数まで連続的に切換えながら供給し、半導体スイッチ素子を駆動する駆動手段を備えることは、例えば引用例３や引用例４に開示されているように、周知技術である。
　そして、上記課題は、スイッチング周波数が不連続に切り換えられる引用発明においても考慮すべき課題といえるから、引用発明に上記周知技術を適用することは当業者であれば容易に想到し得たものである。
　その際、上記課題は、半導体スイッチ素子が電圧変換器のものかインバータのものかによらず共通する課題であるから、引用発明に、上記周知慣用技術及び上記周知技術をそれぞれ適用したものにおいて、インバータの半導体スイッチ素子だけでなく、電圧変換器の半導体スイッチ素子をスイッチングするキャリア周波数についても、現在の周波数から目標周波数まで連続的に切換えながら供給するようにすることは、当業者が当然に考慮すべき設計事項といえるから、相違点３に係る本願発明の構成とすることは、当業者であれば容易に想到し得たものである。
　
　そして、本願発明の全体構成によって奏される効果も、引用発明、上記周知慣用技術及び上記周知技術から当業者が予測し得る範囲内のものである。
　
　なお、審判請求人は平成２１年４月１０日付け意見書において、
「具体的には、引用文献３，４の技術において、出力電圧Ｅ（引用文献４）やその基本波周波数Ｆｉ（引用文献３）といった駆動状態が大きく急激に変化してしまうケースを想定しますと、引用文献４の図２や引用文献３の図１７に従って、変化後の状態に対応したキャリア周波数（本願発明での「目標周波数」に相当）が新たに設定されるものと思料します。しかしながら、このとき、キャリア周波数は、現在の周波数から新たに設定された周波数まで即座に変化するものと思料します。・・・したがいまして、補正後の請求項１に記載の「駆動手段」の機能は、引用文献３，４に記載される、ご指摘の周知技術とは異なるものであり、引用文献３，４は、「駆動手段」について開示も示唆もするものではないと思料致します。」
と主張している。
　しかし、引用例３及び４における基本波周波数Ｆｉ等は、制御対象の回転子の速度に応じて変化させるものであり、速度が不連続に変化することはあり得ないから、キャリア周波数が現在の周波数から新たに設定された周波数まで、途中の過程を経ることなく即座に変化することはあり得ないといえる。したがって、審判請求人の上記主張を採用することはできない。
　
５．むすび
　したがって、本願発明は、引用発明、上記周知慣用技術及び上記周知技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法２９条２項の規定により特許を受けることができない。
　よって、結論のとおり審決する。