(57)【要約】  車両の電力変換装置（２００）において、車両（１００）の衝突が検出された場合に、電力変換装置（２００）に含まれる半導体スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を駆動するゲート信号の電圧を低下させて、平滑コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）に蓄えられた残留電荷の放電を行なう。このような構成とすることで、電力変換装置（２００）における残留電荷の放電の際に、半導体スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）がオンまたはオフするときのスイッチング損失が増加するので、残留電荷の放電をより短時間で行なうことができる。
2010131353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１００）に搭載された電力変換装置（２００）であって、
前記車両（１００）は、
前記電力変換装置（２００）へ直流電力を供給する蓄電装置（１５０）と、
前記車両（１００）の衝突を検出するための衝突検出部（２１０）と、
前記蓄電装置（１５０）から前記電力変換装置（２００）への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたときに遮断されるリレー（１９０）とを含み、
前記電力変換装置（２００）は、
コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）と、
スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を含み、前記蓄電装置（１５０）から前記リレー（１９０）を介して供給される電力を変換するように構成された電力変換部（１１５）と、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲートを駆動するためのゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）と、
前記コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の残留電荷を消費するように、前記ゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）を制御するための制御装置（３００，３００Ａ）とを備え、
前記制御装置（３００，３００Ａ）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のスイッチング損失を増加させるように前記ゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）を制御する、電力変換装置。
【請求項２】
前記ゲート駆動部（２４０）は、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲート駆動電圧が変更できるように構成された駆動電圧変更部（２４１）を含み、
前記駆動電圧変更部（２４１）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記ゲート駆動電圧を低下させる、請求の範囲第１項に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記ゲート駆動部（２４０Ａ，２４０Ｂ）は、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ１，ＲＧＯＦＦ２）の抵抗値が変更できるように構成された抵抗変更部（２４３，２４３＃）を含み、
前記抵抗変更部（２４３，２４３＃）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記ゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ１，ＲＧＯＦＦ２）の抵抗値を増加させる、請求の範囲第１項に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記抵抗変更部（２４３，２４３＃）は、
第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）と、
前記第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）よりも抵抗値が大きい第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）とを有し、
前記抵抗変更部（２４３，２４３＃）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）から前記第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）へゲート抵抗の選択を切替える、請求の範囲第３項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）は、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）の異常発生時に、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を緩やかに停止させるための前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）保護用の抵抗である、請求の範囲第４項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記電力変換部（１１５）は、
前記蓄電装置（１５０）から供給される直流電力の電圧変換を行なうように構成され、昇圧動作および降圧動作の双方が可能であるコンバータ（１１０）と、
前記コンバータ（１１０）からの直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータ（１２０）とを含み、
前記コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）は、
前記コンバータ（１１０）の前記蓄電装置（１５０）側に接続された第１のコンデンサ（Ｃ１）と、
前記コンバータ（１１０）の前記インバータ（１２０）側に接続された第２のコンデンサ（Ｃ２）とを含み、
前記コンバータ（１１０）は、前記昇圧動作に伴って前記第１のコンデンサ（Ｃ１）の残留電荷の一部を消費するとともに、前記降圧動作に伴って前記第２のコンデンサ（Ｃ２）の残留電荷の一部を消費する、請求の範囲第１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記制御装置（３００，３００Ａ）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記昇圧動作および前記降圧動作を交互に繰り返すように、前記コンバータ（１１０）を制御する、請求の範囲第６項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
車両（１００）であって、
電力変換装置（２００）と、
前記電力変換装置（２００）へ直流電力を供給する蓄電装置（１５０）と、
前記車両（１００）の衝突を検出するための衝突検出部（２１０）と、
前記蓄電装置（１５０）から前記電力変換装置（２００）への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたときに遮断されるリレー（１９０）とを備え、
前記電力変換装置（２００）は、
コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）と、
スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を有し、前記蓄電装置（１５０）から前記リレー（１９０）を介して供給される電力を変換するように構成された電力変換部（１１５）と、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲートを駆動するためのゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）と、
前記コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の残留電荷を消費するように、前記ゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）を制御するための制御装置（３００，３００Ａ）とを含み、
前記制御装置（３００，３００Ａ）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のスイッチング損失を増加させるように前記ゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）を制御する、車両。
【請求項９】
前記ゲート駆動部（２４０）は、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲート駆動電圧が変更できるように構成された駆動電圧変更部（２４１）を含み、
前記駆動電圧変更部（２４１）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記ゲート駆動電圧を低下させる、請求の範囲第８項に記載の車両。
【請求項１０】
前記ゲート駆動部（２４０Ａ，２４０Ｂ）は、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ１，ＲＧＯＦＦ２）が変更できるように構成された抵抗変更部（２４３，２４３＃）を含み、
前記抵抗変更部（２４３，２４３＃）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記ゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ１，ＲＧＯＦＦ２）の抵抗値を増加させる、請求の範囲第８項に記載の車両。
【請求項１１】
前記抵抗変更部（２４３，２４３＃）は、
第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）と、
前記第１のゲート抵抗よりも抵抗値が大きい第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）とを有し、
前記抵抗変更部（２４３，２４３＃）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）から前記第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）へゲート抵抗の選択を切替える、請求の範囲第１０項に記載の車両。
【請求項１２】
前記第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）は、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）の異常発生時に、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を緩やかに停止させるための前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）保護用の抵抗である、請求の範囲第１１項に記載の車両。
【請求項１３】
前記電力変換部（１１５）は、
前記蓄電装置（１５０）から供給される直流電力の電圧変換を行なうように構成され、昇圧動作および降圧動作の双方が可能であるコンバータ（１１０）と、
前記コンバータ（１１０）からの直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータ（１２０）とを含み、
前記コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）は、
前記コンバータ（１１０）の前記蓄電装置（１５０）側に接続された第１のコンデンサ（Ｃ１）と、
前記コンバータ（１１０）の前記インバータ（１２０）側に接続された第２のコンデンサ（Ｃ２）とを含み、
前記コンバータ（１１０）は、前記昇圧動作に伴って前記第１のコンデンサ（Ｃ１）の残留電荷の一部を消費するとともに、前記降圧動作に伴って前記第２のコンデンサ（Ｃ２）の残留電荷の一部を消費する、請求の範囲第８項に記載の車両。
【請求項１４】
前記制御装置（３００，３００Ａ）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記昇圧動作および前記降圧動作を交互に繰り返すように、前記コンバータ（１１０）を制御する、請求の範囲第１３項に記載の車両。
【請求項１５】
車両（１００）に搭載された電力変換装置（２００）の制御方法であって、
前記車両（１００）は、
前記電力変換装置（２００）へ直流電力を供給する蓄電装置（１５０）と、
前記車両（１００）の衝突を検出するための衝突検出部（２１０）と、
前記蓄電装置（１５０）から前記電力変換装置（２００）への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたときに遮断されるリレー（１９０）とを含み、
前記電力変換装置（２００）は、
コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）と、
スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を有し、前記蓄電装置（１５０）から前記リレー（１９０）を介して供給される電力を変換するように構成された電力変換部（１１５）と、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲートを駆動するためのゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）とを含み、
前記制御方法は、
前記車両（１００）の衝突が発生したか否かを判定するステップと、
前記車両（１００）の衝突が発生したことに応じて、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のスイッチング損失を増加させて、前記コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の残留電荷を消費するように、前記ゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）を制御するステップとを備える、電力変換装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置、電力変換装置の制御方法およびそれを搭載する車両に関し、より特定的には、車両の衝突時における、電力変換装置内に含まれるコンデンサの残留電荷の放電制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する電動車両が注目されている。この電動車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。【０００３】
これらの電動車両においては、発進時や加速時に蓄電装置から電力を受けて走行のための駆動力を発生するとともに、制動時に回生制動によって発電を行なって蓄電装置に電気エネルギを蓄えるためのモータジェネレータを備える場合がある。このように、走行状態に応じてモータジェネレータを制御するために、電動車両には、コンバータやインバータなどの電力変換装置が搭載される。【０００４】
このような電力変換装置には、供給される直流電力を安定化するために大容量の平滑コンデンサが備えられている。そして、電力変換装置の作動中は、平滑コンデンサには印加電圧に応じた電荷が蓄積される。【０００５】
この平滑コンデンサに蓄積される電荷は、車両の衝突が発生したような場合には、速やかに平滑コンデンサの残留電荷を放電することが必要となる。【０００６】
特開２００４−２０１４３９号公報（特許文献１）には、昇圧動作および降圧動作が可能なコンバータの入力側および出力側に設けられた平滑コンデンサを備える電圧変換システムにおいて、直流電力の供給が停止されたときに、昇圧動作と降圧動作を交互に行なうようにコンバータを制御することによって、平滑コンデンサに蓄積された残留電荷を消費する技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２０１４３９号公報
【特許文献２】特開２００５−１９８４０６号公報
【特許文献３】特開２００３−３４８８５６号公報
【特許文献４】特開２００８−０６１３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開２００４−２０１４３９号公報（特許文献１）に開示された技術においては、車両の衝突が発生した場合ではなく、イグニッションキーがオフされて蓄電装置からの電力供給が停止された正常時の場合を前提としている。そのため、電力変換装置を制御する制御装置への電力も、蓄電装置から正常に供給される。【０００９】
車両の衝突等が発生した場合には、平滑コンデンサの残留電荷を放電させる必要がある。しかしながら、衝突による車両の状態によっては、制御装置を動作させるための電力供給用の制御電源線が断線したり、電力供給用のバッテリの電圧が低下しまう場合がある。このような場合には、特開２００４−２０１４３９号公報（特許文献１）においては、制御装置による正常なコンバータ制御ができないので、残留電荷が消費できない場合がある。【００１０】
したがって、車両の衝突等が発生した場合に、衝突を検出してから制御電源線やバッテリがダメージを受けるまでの間に、できるだけ迅速に残留電荷を放電させることが重要となる。また、バッテリの電圧が低下した場合でも、残留電荷の放電動作をできるだけ長時間継続できるようにする必要がある。【００１１】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、車両の電力変換装置において、車両の衝突時に、電力変換装置内の平滑コンデンサに蓄積された残留電荷を速やかに放電することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による電力変換装置は、車両に搭載された電力変換装置である。車両は、電力変換装置へ直流電力を供給する蓄電装置と、車両の衝突を検出するための衝突検出部と、蓄電装置から電力変換装置への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたときに遮断されるリレーとを含む。電力変換装置は、コンデンサと、電力変換部と、ゲート駆動部と、制御装置とを備える。電力変換部は、スイッチング素子を含み蓄電装置からリレーを介して供給される電力を変換するように構成される。ゲート駆動部は、スイッチング素子のゲートを駆動する。制御装置は、コンデンサの残留電荷を消費するようにゲート駆動部を制御する。そして、制御装置は、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたことに応じて、スイッチング素子のスイッチング損失を増加させるようにゲート駆動部を制御する。【００１３】
好ましくは、ゲート駆動部は、スイッチング素子のゲート駆動電圧が変更できるように構成された駆動電圧変更部を含む。そして、駆動電圧変更部は、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたことに応じて、ゲート駆動電圧を低下させる。【００１４】
また好ましくは、ゲート駆動部は、スイッチング素子のゲート抵抗の抵抗値が変更できるように構成された抵抗変更部を含む。そして、抵抗変更部は、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたことに応じて、ゲート抵抗の抵抗値を増加させる。【００１５】
さらに好ましくは、抵抗変更部は、第１のゲート抵抗と、第１のゲート抵抗よりも抵抗値が大きい第２のゲート抵抗とを有する。そして、抵抗変更部は、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたことに応じて、第１のゲート抵抗から第２のゲート抵抗へゲート抵抗の選択を切替える。【００１６】
また好ましくは、第２のゲート抵抗は、スイッチング素子の異常発生時に、スイッチング素子を緩やかに停止させるためのスイッチング素子保護用の抵抗である。【００１７】
好ましくは、電力変換部は、蓄電装置から供給される直流電力の電圧変換を行なうように構成され、昇圧動作および降圧動作の双方が可能であるコンバータと、コンバータからの直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータとを含む。また、コンデンサは、コンバータの蓄電装置側に接続された第１のコンデンサと、コンバータのインバータ側に接続された第２のコンデンサとを含む。そして、コンバータは、昇圧動作に伴って第１のコンデンサの残留電荷の一部を消費するとともに、降圧動作に伴って第２のコンデンサの残留電荷の一部を消費する。【００１８】
また好ましくは、制御装置は、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたことに応じて、昇圧動作および降圧動作を交互に繰り返すように、コンバータを制御する。【００１９】
本発明による車両は、電力変換装置と、蓄電装置と、衝突検出部と、リレーとを備える。蓄電装置は、電力変換装置へ直流電力を供給する。衝突検出部は、車両の衝突を検出する。リレーは、蓄電装置から電力変換装置への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたときに遮断される。また、電力変換装置は、コンデンサと、スイッチング素子を有し蓄電装置からリレーを介して供給される電力を変換するように構成された電力変換部と、スイッチング素子のゲートを駆動するためのゲート駆動部と、コンデンサの残留電荷を消費するようにゲート駆動部を制御するための制御装置とを含む。そして、制御装置は、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたことに応じて、スイッチング素子のスイッチング損失を増加させるようにゲート駆動部を制御する。【００２０】
好ましくは、ゲート駆動部は、スイッチング素子のゲート駆動電圧が変更できるように構成された駆動電圧変更部を含む。そして、駆動電圧変更部は、衝突検出部によって衝突検出部によって車両の衝突が検出されたことに応じて、ゲート駆動電圧を低下させる。【００２１】
また好ましくは、ゲート駆動部は、スイッチング素子のゲート抵抗が変更できるように構成された抵抗変更部を含み、抵抗変更部は、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたことに応じて、ゲート抵抗の抵抗値を増加させる。【００２２】
さらに好ましくは、抵抗変更部は、第１のゲート抵抗と、第１のゲート抵抗よりも抵抗値が大きい第２のゲート抵抗とを有する。そして、抵抗変更部は、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたことに応じて、第１のゲート抵抗から第２のゲート抵抗へゲート抵抗の選択を切替える。【００２３】
また好ましくは、第２のゲート抵抗は、スイッチング素子の異常発生時に、スイッチング素子を緩やかに停止させるためのスイッチング素子保護用の抵抗である。【００２４】
好ましくは、電力変換部は、蓄電装置から供給される直流電力の電圧変換を行なうように構成され、昇圧動作および降圧動作の双方が可能であるコンバータと、コンバータからの直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータとを含む。また、コンデンサは、コンバータの蓄電装置側に接続された第１のコンデンサと、コンバータのインバータ側に接続された第２のコンデンサとを含む。そして、コンバータは、昇圧動作に伴って第１のコンデンサの残留電荷の一部を消費するとともに、降圧動作に伴って第２のコンデンサの残留電荷の一部を消費する。【００２５】
また好ましくは、制御装置は、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたことに応じて、昇圧動作および降圧動作を交互に繰り返すように、コンバータを制御する。【００２６】
本発明による電力変換装置の制御方法は、車両に搭載された電力変換装置の制御方法であって、車両は、電力変換装置へ直流電力を供給する蓄電装置と、車両の衝突を検出するための衝突検出部と蓄電装置から電力変換装置への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、衝突検出部によって車両の衝突が検出されたときに遮断されるリレーとを含む。また、電力変換装置は、コンデンサと、スイッチング素子を有し蓄電装置からリレーを介して供給される電力を変換するように構成された電力変換部と、スイッチング素子のゲートを駆動するためのゲート駆動部とを含む。そして、電力変換装置の制御方法は、車両の衝突が発生したか否かを判定するステップと、車両の衝突が発生したことに応じて、スイッチング素子のスイッチング損失を増加、コンデンサの残留電荷を消費するようにゲート駆動部を制御するステップとを備える。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、車両の電力変換装置において、車両の衝突時に、電力変換装置内の平滑コンデンサに蓄積された残留電荷を速やかに放電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１に従う、車両の全体ブロック図である。
【図２】半導体スイッチング素子のゲート電圧を変更した場合の、半導体スイッチング素子の電圧と電流との関係を説明するための図である。
【図３】実施の形態１における、残留電荷放電制御を説明するための機能ブロック図である。
【図４】実施の形態１における、ＥＣＵによって行なわれる残留電荷放電制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】実施の形態１における、ゲート駆動部によって行なわれる残留電荷放電制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】ゲート抵抗の抵抗値を変更した場合の、半導体スイッチング素子の電圧および電流ならびにスイッチング損失の変化を説明するためのタイムチャートである。
【図７】実施の形態２における、残留電荷放電制御を説明するための機能ブロック図である。
【図８】実施の形態２における、ＥＣＵによって行なわれる残留電荷放電制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】実施の形態２における、ゲート駆動部によって行なわれる残留電荷放電制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】ゲート駆動部に備えられる抵抗切替回路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３０】
[実施の形態１]
図１は、実施の形態１に従う、車両１００の全体ブロック図である。実施の形態１においては、車両１００としてエンジンおよびモータジェネレータを搭載したハイブリッド車両を例として説明するが、車両１００の構成はこれに限定されるものではなく、蓄電装置からの電力によって走行可能な車両であれば適用可能である。車両１００としては、ハイブリッド車両以外にたとえば電気自動車や燃料電池自動車などが含まれる。また、蓄電装置からの電力によって走行可能でなくとも、電力変換装置を備える車両においても適用可能である。
【００３１】
図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１５０と、電力変換装置（以下、ＰＣＵ「Power  Control  Unit」とも称する。）２００と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構２５０と、エンジン２２０と、駆動輪２６０と、衝突検出部２１０と、システムメインリレー１９０と、補機１３０と、ＨＶ−ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３５０とを備える。
【００３２】
蓄電装置１５０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１５０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含む。
【００３３】
蓄電装置１５０は、システムメインリレー１９０を介して、電源ラインＰＬ１および接地ラインＮＬ１によってＰＣＵ２００に接続される。そして、蓄電装置１５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための直流電力をＰＣＵ２００に供給する。また、蓄電装置１５０は、ＰＣＵ２００を介して供給される、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって発生された電力を蓄電する。蓄電装置１５０から供給される電力の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。
【００３４】
システムメインリレー１９０は、リレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２を含む。リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、電源ラインＰＬ１および接地ラインＮＬ１の途中にそれぞれ挿入される。そして、システムメインリレー１９０は、ＨＶ−ＥＣＵ３５０によって制御され、蓄電装置１５０からＰＣＵ２００へ電力の供給と遮断とを切替える。
【００３５】
衝突検出部２１０は、図示しないセンサ（たとえばＧセンサ）を含み、車両１００が衝突したか否かを検出する。そして、衝突検出部２１０は、その検出結果である衝突信号ＣＯＬを、ＨＶ−ＥＣＵ３５０およびＭＧ−ＥＣＵ３００へ出力する。
【００３６】
ＨＶ−ＥＣＵ３５０は、いずれも図示しないがＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、車両１００の各機器を制御する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。
【００３７】
ＨＶ−ＥＣＵ３５０は、衝突検出部２１０から、車両１００の衝突信号ＣＯＬの入力を受ける。
【００３８】
また、ＨＶ−ＥＣＵ３５０は、リレー制御指令ＳＥを生成し、システムメインリレー１９０のリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２を制御する。具体的には、リレー制御指令ＳＥがオンに設定されるとリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点が閉じられて、蓄電装置１５０からＰＣＵ２００へ電力が供給される。一方、リレー制御指令ＳＥがオフに設定されるとリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点が開放され、蓄電装置１５０からＰＣＵ２００への電力が遮断される。
【００３９】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ３５０は、衝突信号ＣＯＬによって車両１００の衝突を検出すると、蓄電装置１５０からＰＣＵ２００への電力が遮断されるようにリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を制御する。
【００４０】
また、ＨＶ−ＥＣＵ３５０は、ＭＧ−ＥＣＵ３００へもリレー制御指令ＳＥを出力し、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の制御状態を通知する。
【００４１】
補機１３０は、ＰＣＵ２００に並列に、電源ラインＰＬ１および接地ラインＮＬ１に接続される。補機１３０としては、いずれも図示しないが、蓄電装置１５０から供給される電力の電圧よりも低圧（たとえば１４Ｖ）の機器を駆動するためのＤＣ／ＤＣコンバータや車内を空調する空調機などが含まれる。
【００４２】
ＰＣＵ２００は、蓄電装置１５０からの直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に供給する。また、ＰＣＵ２００は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって発生した交流電力を、直流電力に変換して蓄電装置１５０を充電する。
【００４３】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、ＰＣＵ２００から供給される交流電力を受けて車両推進のための回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、外部から回転力を受け、ＭＧ−ＥＣＵ３００からの回生トルク指令によって交流電力を発電するとともに回生制動力を車両１００に発生する。
【００４４】
また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割機構２５０を介してエンジン２２０にも連結される。そして、エンジン２２０の発生する駆動力とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御される。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。なお、実施の形態１においては、モータジェネレータＭＧ１をエンジン２２０により駆動される発電機として機能させ、モータジェネレータＭＧ２を駆動輪２６０を駆動する電動機として機能させるものとする。
【００４５】
動力分割機構２５０には、エンジン２２０の動力を、駆動輪２６０とモータジェネレータＭＧ１との両方に振り分けるために、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。
【００４６】
ＰＣＵ２００は、電力変換部１１５と、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２と、電圧センサ１７０，１８０と、ＭＧ−ＥＣＵ３００と、ゲート駆動部２４０とを含む。また、電力変換部１１５は、コンバータ１１０およびインバータ１２０を含む。また、インバータ１２０は、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためのインバータ１２１およびモータジェネレータＭＧ２を駆動するためのインバータ１２２を含む。
【００４７】
コンバータ１１０は、一方端が電源ラインＰＬ１に接続されるリアクトルＬ１と、電源ラインＨＰＬと接地ラインＮＬ１間に直列に接続される半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。半導体スイッチング素子は、代表的にはＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor）、もしくはＧＴＯ（Gate  Turn  Off  Thyristor）などが用いられる。なお、本実施の形態においては、半導体スイッチング素子としてＩＧＢＴを使用した場合を例として説明する。
【００４８】
リアクトルＬ１の他方端は半導体スイッチング素子Ｑ１のエミッタおよび半導体スイッチング素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードは半導体スイッチング素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードは半導体スイッチング素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードは半導体スイッチング素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードは半導体スイッチング素子Ｑ２のエミッタと接続される。
【００４９】
半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ゲート駆動部２４０からのゲート信号ＶＧＣによってオンまたはオフに制御される。
【００５０】
インバータ１２１は、コンバータ１１０から昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン２２０を始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１２１は、エンジン２２０から伝達される機械的動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された回生電力をコンバータ１１０に出力する。このときコンバータ１１０は、降圧回路として動作するようにＭＧ−ＥＣＵ３００によって制御される。
【００５１】
インバータ１２１は、Ｕ相アーム１２３と、Ｖ相アーム１２４と、Ｗ相アーム１２５とを含む。Ｕ相アーム１２３，Ｖ相アーム１２４，およびＷ相アーム１２５は、電源ラインＨＰＬと接地ラインＮＬ１との間に並列に接続される。
【００５２】
Ｕ相アーム１２３は、電源ラインＨＰＬと接地ラインＮＬ１との間に直列接続された半導体スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４と、半導体スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードは半導体スイッチング素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードは半導体スイッチング素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードは半導体スイッチング素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードは半導体スイッチング素子Ｑ４のエミッタと接続される。
【００５３】
Ｖ相アーム１２４は、電源ラインＨＰＬと接地ラインＮＬ１との間に直列接続された半導体スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６と、半導体スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードは半導体スイッチング素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードは半導体スイッチング素子Ｑ５のエミッタと接続される。ダイオードＤ６のカソードは半導体スイッチング素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードは半導体スイッチング素子Ｑ６のエミッタと接続される。
【００５４】
Ｗ相アーム１２５は、電源ラインＨＰＬと接地ラインＮＬ１との間に直列接続された半導体スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８と、半導体スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードは半導体スイッチング素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードは半導体スイッチング素子Ｑ７のエミッタと接続される。ダイオードＤ８のカソードは半導体スイッチング素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードは半導体スイッチング素子Ｑ８のエミッタと接続される。
【００５５】
モータジェネレータＭＧ１は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータと中性点でＹ結線された三相コイルを有するステータとを備える三相交流電動発電機であり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中性点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端が半導体スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続される。またＶ相コイルの他方端が半導体スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続される。またＷ相コイルの他方端が半導体スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続される。
【００５６】
インバータ１２１は、ゲート駆動部２４０からのゲート信号ＶＧＩ１に従って上記半導体スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８をオンまたはオフさせることによって、コンバータ１１０から供給される直流電力を所望の交流電力に変換する。
【００５７】
インバータ１２２は、コンバータ１１０に対してインバータ１２１と並列的に接続される。
【００５８】
インバータ１２２は駆動輪２６０を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対してコンバータ１１０の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ１２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された回生電力をコンバータ１１０に出力する。このときコンバータ１１０は降圧回路として動作するようにＭＧ−ＥＣＵ３００によって制御される。インバータ１２２の内部の構成は、図示しないがインバータ１２１と同様であり、詳細な説明は繰り返さない。
【００５９】
平滑コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＮＬ１間に接続され、半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング時のリプル電圧を吸収する。また、平滑コンデンサＣ２は、電源ラインＨＰＬと接地ラインＮＬ１間に接続され、コンバータ１１０およびインバータ１２０でスイッチング時に発生するリプル電圧を吸収する。
【００６０】
また、コンバータ１１０は、昇圧動作によって平滑コンデンサＣ１の残留電荷を消費し、降圧動作によって平滑コンデンサＣ２の残留電荷を消費する。
【００６１】
電圧センサ１７０は、平滑コンデンサＣ１の両端間の電圧ＶＬを検出し、その検出した電圧ＶＬをＭＧ−ＥＣＵ３００へ出力する。また、電圧センサ１８０は、平滑コンデンサＣ２の両端間の電圧ＶＨ、すなわち、コンバータ１１０の出力電圧（インバータ１２０の入力電圧に相当する。）を検出し、その検出した電圧ＶＨをＭＧ−ＥＣＵ３００へ出力する。
【００６２】
ゲート駆動部２４０は、ＭＧ−ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣおよび制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２に従って、半導体スイッチング素子のゲート駆動信号ＶＧＣ，ＶＧＩ１，ＶＧＩ２を、コンバータ１１０およびインバータ１２１，１２２にそれぞれ出力する。
【００６３】
また、ゲート駆動部２４０は、図３および図７で後述するように、車両１００が衝突を起こした場合に、ゲート駆動信号ＶＧＣ，ＶＧＩ１，ＶＧＩ２のゲート電圧やゲート抵抗を切替える。
【００６４】
ＭＧ−ＥＣＵ３００は、いずれも図示しないがＣＰＵ、記憶装置および入出力バッファを含み、ＰＣＵ２００内のゲート駆動部２４０を制御する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。
【００６５】
ＭＧ−ＥＣＵ３００は、電圧センサ１７０，１８０から、平滑コンデンサＣ１および平滑コンデンサＣ２のそれぞれの電圧ＶＬ，ＶＨの入力を受ける。また、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、衝突検出部２１０から、車両１００の衝突信号ＣＯＬの入力を受ける。さらに、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、ＨＶ−ＥＣＵ３５０から、リレー制御指令ＳＥの入力を受ける。
【００６６】
ＭＧ−ＥＣＵ３００は、制御信号ＰＷＣによりゲート駆動部２４０を制御してコンバータ１１０の半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動することによって、コンバータ１１０に昇圧動作または降圧動作を行なわせる。
【００６７】
また、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、制御信号ＰＷＩ１、ＰＷＩ２によりゲート駆動部２４０を制御してインバータ１２０の半導体スイッチング素子を駆動することによって、コンバータ１１０から供給された直流電力をインバータ１２０によって交流電力に変換する。
【００６８】
また、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、衝突検出部２１０からの衝突信号ＣＯＬによって車両１００の衝突を検出し、かつリレー制御指令ＳＥによって蓄電装置１５０とＰＣＵ２００とが電気的に切離されたことを検出した場合には、コンバータ１１０およびインバータ１２０の少なくともいずれか一方を制御することによって、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２に蓄えられている残留電荷を消費させる。
【００６９】
ここで、コンバータ１１０やインバータ１２０などの電力変換部１１５が駆動される場合には、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８のスイッチングによるスイッチング損失や、リアクトルＬ１に電流が流れることによる導通損が発生する。したがって、車両１００の衝突発生時に、コンバータ１１０を昇圧動作と降圧動作とをくりかえすように駆動したり、インバータ１２０でモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動したりすることによって、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の残留電荷を消費させることができる。
【００７０】
なお、インバータ１２０を駆動する場合には、インバータ１２０とモータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２とが断線していないことが前提となる。そして、インバータ１２０を駆動する場合には、たとえばモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の界磁電流成分（ｄ軸電流）のみを供給するように制御することで、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を回転させることなく、残留電荷による電力を消費させることができる。
【００７１】
電動車両のように、蓄電装置からの電力によって車両推進のための駆動力を発生する場合、モータジェネレータの出力も比較的高出力のものが必要となる。それに伴って、モータジェネレータを制御するためのインバータやコンバータなどを含む電力変換装置については、高電圧かつ大容量のコンデンサが搭載される場合がある。
【００７２】
そのため、特に車両の衝突事故等が発生した場合には、この残留電荷をできるだけ迅速に放電する必要がある。
【００７３】
そこで、実施の形態１においては、車両１００が衝突した場合に、ゲート駆動部２４０により、電力変換部１１５に含まれる半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８を駆動するゲート信号ＶＧＣ，ＶＧＩ１，ＶＧＩ２のゲート電圧を変更した上で電力変換部１１５を駆動する残留電荷放電制御を行なう。
【００７４】
図２は、半導体スイッチング素子のゲート電圧を変更した場合の、半導体スイッチング素子の電圧と電流との関係を説明するための図である。
【００７５】
図２を参照して、縦軸および横軸には、半導体スイッチング素子を流れるコレクタ電流Ｉｃおよび半導体スイッチング素子のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅがそれぞれ示される。また、曲線Ｗ１〜Ｗ３は、それぞれゲート電圧が異なる場合のコレクタ電流Ｉｃとコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅとの関係を表わしたものである。曲線Ｗ１はゲート電圧が大きく設定された場合であり、曲線Ｗ２，Ｗ３となるにしたがってゲート電圧は小さく設定される。ここで、曲線Ｗ１〜Ｗ３のゲート電圧をそれぞれＶＧ１、ＶＧ２およびＶＧ３とすると、ＶＧ１＞ＶＧ２＞ＶＧ３となる。
【００７６】
ゲート駆動信号により半導体スイッチング素子がオンされると、コレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅの増加にともなってコレクタ電流Ｉｃが増加する。このとき、このコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅとコレクタ電流Ｉｃとを掛け合わせた電力が、半導体スイッチング素子によってスイッチング損失として消費される。
【００７７】
ここで、ある電流ＩＰが半導体スイッチング素子に流れた場合、ゲート電圧を変更すると、曲線Ｗ１〜Ｗ３に示されるように、ゲート電圧が小さく設定されたものほど、半導体スイッチング素子に発生する電圧は大きくなる（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）。すなわち、ゲート電圧を小さく設定するほど、半導体スイッチング素子によるスイッチング損失が大きくなる。なお、電流ＩＰについては、たとえばリアクトルＬ１によって律速されて、値が定まる。
【００７８】
一般的に、車両において通常の走行を行なう際には、半導体スイッチング素子による損失を低減して燃費を向上させるために、ゲート電圧は大きく設定される。したがって、車両が衝突した場合には、ゲート電圧を低下させるように設定してインバータまたはコンバータを駆動することでスイッチング損失を大きくできるので、平滑コンデンサの残留電荷を速やかに放電することができる。
【００７９】
一方、ゲート電圧を低下させることによって、半導体スイッチング素子を駆動するために必要となる電力は減少する。そのため、ゲート駆動部２４０による消費電力が減少するので、車両１００の衝突によって、たとえばゲート駆動部２４０に駆動電源を供給するバッテリが破損等してバッテリの出力電力が低下したような場合であっても、ゲート電圧を低下させない場合と比較して、半導体スイッチング素子を長時間継続して駆動できる。これによって、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２に蓄えられた残留電荷を、より多く消費することができる。
【００８０】
図３は、実施の形態１における、残留電荷放電制御を説明するための機能ブロック図である。なお、図３および後述する図４，図５においては、コンバータ１１０により昇圧動作および降圧動作を行なうことによって残留電荷を放電する場合について説明するが、インバータ１２０を駆動することによって残留電荷を放電してもよい。
【００８１】
図１および図３を参照して、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、衝突判定部３１０と、リレー開放判定部３２０と、コンバータ制御部３３０とを含む。また、ゲート駆動部２４０は、駆動電圧変更部２４１と、ゲート指令出力部２４２とを含む。
【００８２】
衝突判定部３１０は、衝突検出部２１０からの衝突信号ＣＯＬを受ける。そして、衝突判定部３１０は、衝突信号ＣＯＬに基づいて、車両１００の衝突が起こったか否かを判定し、その結果である衝突フラグＣＬＦをリレー開放判定部３２０に出力する。具体的には、衝突判定部３１０は、衝突が起こったと判定した場合には衝突フラグＣＬＦをオンとして設定し、衝突が起こっていないと判定した場合には衝突フラグＣＬＦをオフとして設定する。
【００８３】
リレー開放判定部３２０は、ＨＶ−ＥＣＵ３５０からリレー制御指令ＳＥの入力を受ける。また、リレー開放判定部３２０は、衝突判定部３１０から衝突フラグＣＬＦの入力を受ける。
【００８４】
そして、リレー開放判定部３２０は、これらの信号に基づいて、残留電荷放電制御を開始するか否かを判定する。具体的には、衝突フラグＣＬＦがオンでかつリレー制御指令ＳＥがオフの場合、すなわち、車両１００の衝突が発生し、蓄電装置１５０とＰＣＵ２００とが電気的に切離された場合には、残留電荷放電制御を開始するように、放電制御指令ＤＳＣをコンバータ制御部３３０に出力する。
【００８５】
コンバータ制御部３３０は、リレー開放判定部３２０から放電制御指令ＤＳＣと、電圧センサ１７０から平滑コンデンサＣ１の電圧検出値ＶＬとを受ける。コンバータ制御部３３０は、リレー開放判定部３２０から放電制御指令ＤＳＣの入力を受けた場合には、半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート電圧ＶＧの設定を低下させるために、電圧変更フラグＶＦＬＧをオンに設定してゲート駆動部２４０の駆動電圧変更部２４１に出力する。
【００８６】
また、コンバータ制御部３３０は、平滑コンデンサＣ１の電圧検出値ＶＬが所定の目標放電電圧Ｖｔｈより小さくなるまで、コンバータ１１０によって昇圧動作および降圧動作を交互に繰り返すことによって、半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２およびリアクトルＬ１により、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の残留電荷を消費させるように、制御信号ＰＷＣを生成してゲート駆動部２４０のゲート指令出力部２４２に出力する。なお、残留電荷の放電状態の判定については、平滑コンデンサＣ１の電圧検出値ＶＬに代えて、平滑コンデンサＣ２の電圧検出値ＶＨによって判定してもよい。
【００８７】
駆動電圧変更部２４１は、ＭＧ−ＥＣＵ３００のコンバータ制御部３３０から、電圧変更フラグＶＦＬＧの入力を受ける。そして、電圧変更フラグＶＦＬＧがオフの場合、すなわち通常の走行の場合には、駆動電圧変更部２４１は、ゲート電圧としてＶ１０を設定する。一方、電圧変更フラグＶＦＬＧがオンの場合、すなわち車両１００の衝突が発生して残留電荷の放電が必要である場合には、駆動電圧変更部２４１は、ゲート電圧として通常より小さい電圧Ｖ２０（Ｖ１０＞Ｖ２０）に設定する。そして、駆動電圧変更部２４１は、設定したゲート電圧設定値ＶＧをゲート指令出力部２４２に出力する。
【００８８】
ゲート指令出力部２４２は、駆動電圧変更部２４１からのゲート電圧設定値ＶＧ、およびＭＧ−ＥＣＵ３００のコンバータ制御部３３０から制御信号ＰＷＣの入力を受ける。そして、ゲート指令出力部２４２は、ゲート電圧をゲート電圧設定値ＶＧに設定して、制御信号ＰＷＣに従いゲート信号ＶＧＣを半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に出力する。これによって、ゲート指令出力部２４２はコンバータ１１０を駆動する。
【００８９】
図４は、実施の形態１における、ＭＧ−ＥＣＵ３００によって行なわれる残留電荷放電制御処理を説明するためのフローチャートである。また、図５は、実施の形態１における、ゲート駆動部２４０によって行なわれる残留電荷放電制御処理を説明するためのフローチャートである。図４および図５に示すフローチャートは、ＭＧ−ＥＣＵ３００またはゲート駆動部２４０に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期で実行されることによって処理が実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００９０】
図３および図４を参照して、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）４００において、衝突検出部２１０からの衝突信号ＣＯＬによって、車両１００が衝突したか否かを、衝突判定部３１０で判定する。
【００９１】
車両１００が衝突した場合（Ｓ４００にてＹＥＳ）は、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、次にＳ４１０に処理を進めて、ＨＶ−ＥＣＵ３５０からのリレー制御指令ＳＥによって、蓄電装置１５０とＰＣＵ２００とが電気的に切離されているか否かを、リレー開放判定部３２０で判定する。
【００９２】
蓄電装置１５０とＰＣＵ２００とが電気的に切離されている場合、すなわちリレー制御指令ＳＥがオフの場合（Ｓ４１０にてＹＥＳ）は、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、Ｓ４２０にて、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の放電を短時間で行なうために、半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート電圧を低下するように電圧変更フラグＶＦＬＧをオンに設定する。
【００９３】
次に、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、Ｓ４３０にて、Ｓ４２０で設定された電圧変更フラグＶＦＬＧをゲート駆動部２４０に出力するとともに、コンバータ１１０を駆動するための制御信号ＰＷＣをゲート駆動部２４０に出力してコンバータ１１０による平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の残留電荷の放電制御を実行する。
【００９４】
そして、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、Ｓ４４０にて、平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＬが目標放電電圧Ｖｔｈより小さいか否かを判定する。
【００９５】
平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＬが目標放電電圧Ｖｔｈ以上の場合（Ｓ４４０にてＮＯ）は、メインルーチンに処理が戻される。そして、平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＬが目標放電電圧Ｖｔｈより小さくなるまで、放電制御が継続される。
【００９６】
平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＬが目標放電電圧Ｖｔｈより小さい場合（Ｓ４４０にてＹＥＳ）は、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、Ｓ４５０にて、コンバータ１１０への制御信号ＰＷＣを停止し、放電制御を終了する。その後、メインルーチンに処理が戻される。
【００９７】
一方、車両１００の衝突が発生していない場合（Ｓ４００にてＮＯ）、および衝突発生後まだシステムメインリレー１９０が開放されていない場合（Ｓ４１０にてＮＯ）は、いずれもＳ４２１に処理が進められ、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート電圧を通常走行時に使用する初期値とするために、電圧変更フラグＶＦＬＧをオフに設定する。そして、Ｓ４３１に処理が進められ、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、設定した電圧変更フラグＶＦＬＧをゲート駆動部２４０に出力するとともに、コンバータ１１０の制御信号ＰＷＣをゲート駆動部２４０に出力する。その後、メインルーチンに処理が戻される。
【００９８】
次に、図３および図５を参照して、Ｓ５００にて、ゲート駆動部２４０は、ＭＧ−ＥＣＵ３００からの電圧変更フラグＶＦＬＧによって、ゲート電圧の変更が必要か否かを、駆動電圧変更部２４１で判定する。
【００９９】
ゲート電圧の変更が不要な場合（Ｓ５００にてＮＯ）は、ゲート駆動部２４０は、Ｓ５１１にて、ゲート電圧ＶＧをデフォルト値Ｖ１０に設定する。このデフォルト値Ｖ１０は、通常の走行時に使用されるゲート電圧の値であり、この場合は、半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング損失が小さくなるように設定される。
【０１００】
一方、ゲート電圧の変更が必要な場合（Ｓ５００にてＹＥＳ）は、ゲート駆動部２４０は、Ｓ５１０にて、ゲート電圧ＶＧをデフォルト値Ｖ１０より小さい値であるＶ２０に設定する（Ｖ１０＞Ｖ２０）。これにより、図２で説明したように、通常走行の場合と比較して、半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング損失が大きくなる。
【０１０１】
その後、ゲート駆動部２４０は、Ｓ５２０にて、ＭＧ−ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに従ったゲート信号ＶＧＣを、Ｓ５１０またはＳ５１１で設定されたゲート電圧ＶＧに設定して、半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に出力する。
【０１０２】
以上の説明のように、実施の形態１においては、車両の電力変換装置２００において、車両１００の衝突が検出された場合に、電力変換装置２００に含まれる半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８を駆動するゲート信号の電圧を低下させて、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２に蓄えられた残留電荷の放電を行なう。このような構成とすることで、電力変換装置２００における放電の際に、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８がオンまたはオフするときのスイッチング損失が増加するので、残留電荷の放電をより短時間で完了させることができる。さらに、ゲート信号の電圧ＶＧを低下させることによって、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８の駆動電力を減少できるので、より長時間の間、電力変換装置２００による放電動作が継続できる。
【０１０３】
[実施の形態２]
実施の形態１では、車両１００の衝突が発生した場合に、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８を駆動するゲート信号の電圧ＶＧを低下するように設定することによって、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８のスイッチング損失を増加させる手法について説明した。
【０１０４】
実施の形態２においては、車両１００の衝突が検出された場合に、ゲート信号ＶＧＣの出力回路のゲート抵抗の抵抗値を増加させるように切替えることによって、スイッチング損失を増加させる手法について説明する。
【０１０５】
図６は、ゲート抵抗の抵抗値を変更した場合の、半導体スイッチング素子の電圧および電流ならびにスイッチング損失の変化を説明するためのタイムチャートである。図６において、横軸は時間が示され、縦軸には半導体スイッチング素子のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ、半導体スイッチング素子に流れるコレクタ電流Ｉｃおよびそのときの半導体スイッチング素子のスイッチング損失が示される。なお、図６のタイムチャートにおいて、実線で示される曲線Ｗ３０，Ｗ４０，Ｗ５０は、ゲート抵抗が小さい場合を表わしており、破線で示される曲線Ｗ３１，Ｗ４１，Ｗ５１は、ゲート抵抗が大きい場合を表わしている。また、以下の説明においては、コンバータ１１０の半導体スイッチング素子Ｑ１を例として説明する。
【０１０６】
図６を参照して、時刻ｔ１までは、半導体スイッチング素子Ｑ１がオンの状態であり、コレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅは０Ｖである。
【０１０７】
そして、時刻ｔ１において、半導体スイッチング素子Ｑ１がターンオフした場合、半導体スイッチング素子Ｑ１を流れるコレクタ電流Ｉｃが減少するとともに、コレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅが増加する。このとき、ゲート抵抗の抵抗値が小さい場合は、ゲートの電位が速やかに低下し半導体スイッチング素子Ｑ１が短時間でオフするため、コレクタ電流Ｉｃが短時間で減少する（図６中のＷ４０）。これに伴ってコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅが増加するが、急激な電流変化のために、コレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅには、過渡期において図６中のＷ３０のような、電流変化に比例した、配線インダクタンスによるサージ電圧が発生する。
【０１０８】
特に、本実施の形態のように、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の残留電荷を放電するような場合には、残留電荷を短期間で消費させるために、半導体スイッチング素子には大電流が流れるように制御される。そのため、このような場合には、サージ電圧がさらに大きくなるので、半導体スイッチング素子がサージ電圧によりダメージを受ける場合が起こり得る。
【０１０９】
一方、ゲート抵抗の抵抗値が大きい場合には、ゲートの電位がゆっくりと低下するので、半導体スイッチング素子Ｑ１のオフが遅くなる。そのため、コレクタ電流ＩｃはＷ４１のように緩やかに減少する。そのため、コレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅに発生するサージ電圧の大きさも小さくなるので、上記のようなサージ電圧による半導体スイッチング素子へのダメージを低減または防止できる。
【０１１０】
また、このときのスイッチング損失については、ゲート抵抗が小さい場合には、図６中のＷ５０のように、ピーク値は大きいものの、速やかにコレクタ電流Ｉｃがゼロとなるので短時間で損失はなくなる。一方、ゲート抵抗が大きい場合には、ピーク値は小さくなるが、コレクタ電流Ｉｃが流れている時間が長くなるため（図６中のＷ４１）、結果としてトータルのスイッチング損失が増加することになる（図６中のＷ５１）。
【０１１１】
したがって、ゲート抵抗を大きくしてスイッチングを行なうことにより、サージ電圧による半導体スイッチング素子へのダメージを低減または防止しながら、スイッチング損失を増加できる。
【０１１２】
図７は、実施の形態２における、残留電荷放電制御を説明するための機能ブロック図である。図７においては、図３におけるゲート駆動部２４０がゲート駆動部２４０Ａとなっており、ＭＧ−ＥＣＵ３００がＭＧ−ＥＣＵ３００Ａとなっている。図７において、図３と重複する部分の説明は繰り返さない。なお、以降の説明においても、コンバータ１１０によって残留電荷を放電する場合について説明するが、実施の形態１の説明と同様に、インバータ１２０によって残留電荷を放電してもよい。
【０１１３】
ＭＧ−ＥＣＵ３００Ａは、衝突判定部３１０と、リレー開放判定部３２０と、コンバータ制御部３３０Ａとを含む。ゲート駆動部２４０Ａは、ゲート指令出力部２４２と、抵抗変更部２４３とを含む。また、抵抗変更部２４３は、ゲート抵抗ＲＧ１０，ＲＧ２０（ＲＧ１０＜ＲＧ２０）および切替器２４４を含む。
【０１１４】
ＭＧ−ＥＣＵ３００Ａは、衝突判定部３１０によって車両１００の衝突が検出され、さらにリレー開放判定部３２０によってＳＭＲ１およびＳＭＲ２が開放されたことが検出されると、コンバータ制御部３３０Ａにおいて、抵抗切替信号ＲＳＷをオンに設定して、ゲート駆動部２４０Ａの抵抗変更部２４３に出力する。
【０１１５】
抵抗変更部２４３は、コンバータ制御部３３０Ａからの抵抗切替信号ＲＳＷがオンの場合、すなわち車両１００の衝突が検出されてゲート抵抗を高抵抗に設定する場合は、切替器２４４を高抵抗であるＲＧ２０に切替える。一方、抵抗変更部２４３は、抵抗切替信号ＲＳＷがオフの場合は、通常時に使用する低抵抗のＲＧ１０を選択する。
【０１１６】
そして、ゲート指令出力部２４２は、コンバータ制御部３３０Ａからの制御信号ＰＷＣに従って、抵抗変更部２４３を介して、半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にゲート信号ＶＧＣを出力することによって、コンバータ１１０を制御する。
【０１１７】
図８は、実施の形態２における、ＭＧ−ＥＣＵ３００Ａによって行なわれる残留電荷放電制御処理を説明するためのフローチャートである。図９は、実施の形態２における、ゲート駆動部２４０Ａによって行なわれる残留電荷放電制御処理を説明するためのフローチャートである。図８および図９に示すフローチャートは、ＭＧ−ＥＣＵ３００Ａまたはゲート駆動部２４０Ａに予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期で実行されることによって処理が実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【０１１８】
図８は、図４に示されるフローチャートにおいて、ステップＳ４２０、Ｓ４２１、Ｓ４３０およびＳ４３１が、それぞれＳ４２５、Ｓ４２６、Ｓ４３５およびＳ４３６に置き換わったものになっている。図８において、図４と重複する部分の説明は繰り返さない。
【０１１９】
図７および図８を参照して、車両１００の衝突が検出され（Ｓ４００にてＹＥＳ）、さらにリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２が開放されたことが検出されると（Ｓ４１０にてＹＥＳ）、ＭＧ−ＥＣＵ３００Ａは、Ｓ４３５に処理を進め、抵抗切替信号ＲＳＷをオンに設定する。そして、ＭＧ−ＥＣＵ３００Ａは、Ｓ４３５にて、ゲート駆動部２４０Ａの抵抗変更部２４３に抵抗切替信号ＲＳＷを出力するとともに、ゲート指令出力部２４２に制御信号ＰＷＣを出力してコンバータ１１０を制御する。Ｓ４４０以降の処理は図４での説明と同様であるので説明は繰り返さない。
【０１２０】
一方、車両１００の衝突が検出されなかった場合（Ｓ４００にてＮＯ）、またはリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２が開放されたことが検出されなかった場合（Ｓ４１０にてＮＯ）は、ＭＧ−ＥＣＵ３００Ａは、処理をＳ４２６に進めて、抵抗切替信号ＲＳＷをオフに設定する。
【０１２１】
そして、ＭＧ−ＥＣＵ３００Ａは、Ｓ４３６にてゲート駆動部２４０Ａの抵抗変更部２４３に抵抗切替信号ＲＳＷを出力するとともに、ゲート指令出力部２４２に制御信号ＰＷＣを出力してコンバータ１１０を制御する。その後、メインルーチンに処理が戻される。
【０１２２】
また、図７および図９を参照して、ゲート駆動部２４０Ａは、Ｓ５０５にて、ＭＧ−ＥＣＵ３００Ａのコンバータ制御部３３０Ａからの抵抗切替信号ＲＳＷによって、ゲート抵抗を高抵抗に切替えるか否かを判定する。
【０１２３】
抵抗切替信号ＲＳＷがオンの場合、すなわちゲート抵抗を高抵抗に切替える場合（Ｓ５０５にてＹＥＳ）は、ゲート駆動部２４０Ａは、Ｓ５１５に処理を進めて、高抵抗のＲＧ２０を選択するように切替器２４４を制御する。
【０１２４】
一方、抵抗切替信号ＲＳＷがオフの場合、すなわちゲート抵抗を高抵抗に切替える必要がない場合（Ｓ５０５にてＮＯ）は、ゲート駆動部２４０Ａは、Ｓ５１６に処理を進めて、低抵抗のＲＧ１０を選択するように切替器２４４を制御する。
【０１２５】
その後、ゲート駆動部２４０Ａは、Ｓ５２５にて、コンバータ制御部３３０Ａからの制御信号ＰＷＣに従って、ゲート信号ＶＧＣによって半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動する。
【０１２６】
このような処理に従って制御することによって、車両の電力変換装置２００において、車両１００の衝突が検出された場合に、電力変換装置２００に含まれる半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８を駆動するゲート抵抗の抵抗値を大きく設定して、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２に蓄えられた残留電荷の放電が行なわれる。このような構成とすることで、衝突発生時の電力変換装置２００における放電の際に、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８に発生するサージ電圧を低減または防止できるとともに、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８がオンまたはオフするときのスイッチング損失が増加するので、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８を保護しつつ残留電荷の放電をより短時間で完了させることができる。
【０１２７】
なお、実施の形態２においても、さらに実施の形態１を適用して、ゲート電圧ＶＧを低下するように設定することによって、半導体スイッチング素子の駆動電力を低減させてもよい。
【０１２８】
また、ゲート駆動部においては、一般的に、半導体スイッチング素子の温度上昇や過電流が発生した場合、およびゲート駆動部を駆動するための電源電圧が低下した場合などの異常発生時の保護機能として、サージ電圧防止のためのソフト遮断用に、図７の抵抗変更部２４３に相当する抵抗切替回路を標準で備えたものがある。そのため、ゲート駆動部として、このような抵抗切替回路を標準で備えたものを使用することによって、追加部品なく実施の形態２の構成を実現することができる。
【０１２９】
図１０は、ゲート駆動部に備えられる抵抗切替回路の一例を示す図である。
図１０を参照して、ゲート駆動部２４０Ｂは、ゲート指令出力部２４１と、抵抗切替回路２４３＃とを含む。また、抵抗切替回路２４３＃は、切替器２４４＃と、抵抗ＲＧＯＮ，ＲＧＯＦＦ１，ＲＧＯＦＦ２，Ｒ１０を含む。
【０１３０】
抵抗ＲＧＯＮ、ＲＧＯＦＦ１およびＲＧＯＦＦ２は互いに一方端が接続され、それぞれの他方端は切替器２４４＃に接続される。
【０１３１】
抵抗Ｒ１０は、抵抗ＲＧＯＮ、ＲＧＯＦＦ１およびＲＧＯＦＦ２の接続ノードに一方端が接続され、他方端は半導体スイッチング素子Ｑ１またはＱ２（図７）のゲートに接続される。
【０１３２】
切替器２４４＃は、ターンオン時には抵抗ＲＧＯＮを選択し、通常（異常のない場合）のターンオフ時には、低抵抗の抵抗ＲＧＯＦＦ１を選択するように制御される。また、切替器２４４＃は、図示しないセンサ等によって半導体スイッチング素子の温度上昇や過電流、およびゲート駆動部２４０Ｂの電源電圧低下などの異常を検出した場合のターンオフ時には、半導体スイッチング素子のソフト遮断を行なうために、高抵抗の抵抗ＲＧＯＦＦ２が選択されるように制御される。
【０１３３】
このような、保護機能として標準的に抵抗切替回路２４３＃が備えられたゲート駆動部２４０Ｂを使用して、図８および図９に従った処理を行なうことによって、追加部品なく実施の形態２の構成を実現することができる。
【０１３４】
なお、本実施の形態における平滑コンデンサＣ１およびＣ２は、それぞれ本発明の「第１のコンデンサ」および「第２のコンデンサ」の一例である。また、本実施の形態におけるＭＧ−ＥＣＵ３００，３００Ａは、本発明の「制御装置」の一例である。
【０１３５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３６】
１００  車両、１１０  コンバータ、１１５  電力変換部、１２０，１２１，１２２  インバータ、１２３  Ｕ相アーム、１２４  Ｖ相アーム、１２５  Ｗ相アーム、１３０  補機、１５０  蓄電装置、１７０，１８０  電圧センサ、１９０  システムメインリレー、２００  ＰＣＵ、２１０  衝突検出部、２２０  エンジン、２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ  ゲート駆動部、２４１  駆動電圧変更部、２４２  ゲート指令出力部、２４３  抵抗変更部、２４３＃  抵抗切替回路、２４４，２４４＃  切替器、２５０  動力分割機構、２６０  駆動輪、３００，３００Ａ  ＭＧ−ＥＣＵ、３１０  衝突判定部、３２０  リレー開放判定部、３３０，３３０Ａ  コンバータ制御部、３５０  ＨＶ−ＥＣＵ、Ｃ１，Ｃ２  平滑コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、ＨＰＬ，ＰＬ１  電源ライン、Ｌ１  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＮＬ１  接地ライン、Ｑ１〜Ｑ８  半導体スイッチング素子、ＲＧ１０，ＲＧ２０，ＲＧＯＮ，ＲＧＯＦＦ１，ＲＧＯＦＦ２，Ｒ１０  抵抗、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２  リレー。
【図１】
2010131353.tif 000003
【図２】
2010131353.tif 000004
【図３】
2010131353.tif 000005
【図４】
2010131353.tif 000006
【図５】
2010131353.tif 000007
【図６】
2010131353.tif 000008
【図７】
2010131353.tif 000009
【図８】
2010131353.tif 000010
【図９】
2010131353.tif 000011
【図１０】
2010131353.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月5日(2009.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１００）に搭載された電力変換装置（２００）であって、
前記車両（１００）は、
前記電力変換装置（２００）へ直流電力を供給する蓄電装置（１５０）と、
前記車両（１００）の衝突を検出するための衝突検出部（２１０）と、
前記蓄電装置（１５０）から前記電力変換装置（２００）への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたときに遮断されるリレー（１９０）とを含み、
前記電力変換装置（２００）は、
コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）と、
スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を含み、前記蓄電装置（１５０）から前記リレー（１９０）を介して供給される電力を変換するように構成された電力変換部（１１５）と、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲートを駆動するためのゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）と、
前記コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の残留電荷を消費するように、前記ゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）を制御するための制御装置（３００，３００Ａ）とを備え、
前記ゲート駆動部（２４０Ａ，２４０Ｂ）は、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ１，ＲＧＯＦＦ２）の抵抗値が変更できるように構成された抵抗変更部（２４３，２４３＃）を含み、
前記抵抗変更部（２４３，２４３＃）は、
第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）と、
前記第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）よりも抵抗値が大きく、かつ前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）の異常発生時に、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を緩やかに停止させるための前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）保護用の抵抗である第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）とを有し、
前記制御装置（３００，３００Ａ）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）から前記第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）へゲート抵抗の選択を切替えて、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のスイッチング損失を増加させるように前記ゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）を制御する、電力変換装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
前記電力変換部（１１５）は、
前記蓄電装置（１５０）から供給される直流電力の電圧変換を行なうように構成され、昇圧動作および降圧動作の双方が可能であるコンバータ（１１０）と、
前記コンバータ（１１０）からの直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータ（１２０）とを含み、
前記コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）は、
前記コンバータ（１１０）の前記蓄電装置（１５０）側に接続された第１のコンデンサ（Ｃ１）と、
前記コンバータ（１１０）の前記インバータ（１２０）側に接続された第２のコンデンサ（Ｃ２）とを含み、
前記コンバータ（１１０）は、前記昇圧動作に伴って前記第１のコンデンサ（Ｃ１）の残留電荷の一部を消費するとともに、前記降圧動作に伴って前記第２のコンデンサ（Ｃ２）の残留電荷の一部を消費する、請求の範囲第１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記制御装置（３００，３００Ａ）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記昇圧動作および前記降圧動作を交互に繰り返すように、前記コンバータ（１１０）を制御する、請求の範囲第６項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
車両（１００）であって、
電力変換装置（２００）と、
前記電力変換装置（２００）へ直流電力を供給する蓄電装置（１５０）と、
前記車両（１００）の衝突を検出するための衝突検出部（２１０）と、
前記蓄電装置（１５０）から前記電力変換装置（２００）への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたときに遮断されるリレー（１９０）とを備え、
前記電力変換装置（２００）は、
コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）と、
スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を有し、前記蓄電装置（１５０）から前記リレー（１９０）を介して供給される電力を変換するように構成された電力変換部（１１５）と、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲートを駆動するためのゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）と、
前記コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の残留電荷を消費するように、前記ゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）を制御するための制御装置（３００，３００Ａ）とを含み、
前記ゲート駆動部（２４０Ａ，２４０Ｂ）は、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ１，ＲＧＯＦＦ２）の抵抗値が変更できるように構成された抵抗変更部（２４３，２４３＃）を含み、
前記抵抗変更部（２４３，２４３＃）は、
第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）と、
前記第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）よりも抵抗値が大きく、かつ前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）の異常発生時に、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を緩やかに停止させるための前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）保護用の抵抗である第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）とを有し、
前記制御装置（３００，３００Ａ）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）から前記第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）へゲート抵抗の選択を切替えて、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のスイッチング損失を増加させるように前記ゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）を制御する、車両。
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
（削除）
【請求項１２】
（削除）
【請求項１３】
前記電力変換部（１１５）は、
前記蓄電装置（１５０）から供給される直流電力の電圧変換を行なうように構成され、昇圧動作および降圧動作の双方が可能であるコンバータ（１１０）と、
前記コンバータ（１１０）からの直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータ（１２０）とを含み、
前記コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）は、
前記コンバータ（１１０）の前記蓄電装置（１５０）側に接続された第１のコンデンサ（Ｃ１）と、
前記コンバータ（１１０）の前記インバータ（１２０）側に接続された第２のコンデンサ（Ｃ２）とを含み、
前記コンバータ（１１０）は、前記昇圧動作に伴って前記第１のコンデンサ（Ｃ１）の残留電荷の一部を消費するとともに、前記降圧動作に伴って前記第２のコンデンサ（Ｃ２）の残留電荷の一部を消費する、請求の範囲第８項に記載の車両。
【請求項１４】
前記制御装置（３００，３００Ａ）は、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたことに応じて、前記昇圧動作および前記降圧動作を交互に繰り返すように、前記コンバータ（１１０）を制御する、請求の範囲第１３項に記載の車両。
【請求項１５】
車両（１００）に搭載された電力変換装置（２００）の制御方法であって、
前記車両（１００）は、
前記電力変換装置（２００）へ直流電力を供給する蓄電装置（１５０）と、
前記車両（１００）の衝突を検出するための衝突検出部（２１０）と、
前記蓄電装置（１５０）から前記電力変換装置（２００）への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、前記衝突検出部（２１０）によって前記車両（１００）の衝突が検出されたときに遮断されるリレー（１９０）とを含み、
前記電力変換装置（２００）は、
コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）と、
スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を有し、前記蓄電装置（１５０）から前記リレー（１９０）を介して供給される電力を変換するように構成された電力変換部（１１５）と、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲートを駆動するためのゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）とを含み、
前記ゲート駆動部（２４０Ａ，２４０Ｂ）は、
前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ１，ＲＧＯＦＦ２）の抵抗値が変更できるように構成された抵抗変更部（２４３，２４３＃）を含み、
前記抵抗変更部（２４３，２４３＃）は、
第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）と、
前記第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）よりも抵抗値が大きく、かつ前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）の異常発生時に、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）を緩やかに停止させるための前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）保護用の抵抗である第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）とを有し、
前記制御方法は、
前記車両（１００）の衝突が発生したか否かを判定するステップと、
前記車両（１００）の衝突が発生したことに応じて、前記第１のゲート抵抗（ＲＧ１０，ＲＧＯＦＦ１）から前記第２のゲート抵抗（ＲＧ２０，ＲＧＯＦＦ２）へゲート抵抗の選択を切替えて、前記スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ８）のスイッチング損失を増加させて、前記コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の残留電荷を消費するように、前記ゲート駆動部（２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ）を制御するステップとを備える、電力変換装置の制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成23年11月11日(2011.11.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された電力変換装置であって、
前記車両は、
前記電力変換装置へ直流電力を供給する蓄電装置と、
前記車両の衝突を検出するための衝突検出部と、
前記蓄電装置から前記電力変換装置への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、前記衝突検出部によって前記車両の衝突が検出されたときに遮断されるリレーとを含み、
前記電力変換装置は、
コンデンサと、
スイッチング素子を含み、前記蓄電装置から前記リレーを介して供給される電力を変換するように構成された電力変換部と、
前記スイッチング素子のゲートを駆動するためのゲート駆動部と、
前記コンデンサの残留電荷を消費するように、前記ゲート駆動部を制御するための制御装置とを備え、
前記ゲート駆動部は、
前記スイッチング素子のゲート抵抗の抵抗値が変更できるように構成された抵抗変更部を含み、
前記抵抗変更部は、
第１のゲート抵抗と、
前記第１のゲート抵抗よりも抵抗値が大きく、かつ前記スイッチング素子の異常発生時に、前記スイッチング素子を緩やかに停止させるための前記スイッチング素子保護用の抵抗である第２のゲート抵抗とを有し、
前記制御装置は、前記衝突検出部によって前記車両の衝突が検出されたことに応じて、前記第１のゲート抵抗から前記第２のゲート抵抗へゲート抵抗の選択を切替えて、前記スイッチング素子のスイッチング損失を増加させるように前記ゲート駆動部を制御する、電力変換装置。
【請求項２】
前記電力変換部は、
前記蓄電装置から供給される直流電力の電圧変換を行なうように構成され、昇圧動作および降圧動作の双方が可能であるコンバータと、
前記コンバータからの直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータとを含み、
前記コンデンサは、
前記コンバータの前記蓄電装置側に接続された第１のコンデンサと、
前記コンバータの前記インバータ側に接続された第２のコンデンサとを含み、
前記コンバータは、前記昇圧動作に伴って前記第１のコンデンサの残留電荷の一部を消費するとともに、前記降圧動作に伴って前記第２のコンデンサの残留電荷の一部を消費する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記衝突検出部によって前記車両の衝突が検出されたことに応じて、前記昇圧動作および前記降圧動作を交互に繰り返すように、前記コンバータを制御する、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
車両であって、
電力変換装置と、
前記電力変換装置へ直流電力を供給する蓄電装置と、
前記車両の衝突を検出するための衝突検出部と、
前記蓄電装置から前記電力変換装置への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、前記衝突検出部によって前記車両の衝突が検出されたときに遮断されるリレーとを備え、
前記電力変換装置は、
コンデンサと、
スイッチング素子を有し、前記蓄電装置から前記リレーを介して供給される電力を変換するように構成された電力変換部と、
前記スイッチング素子のゲートを駆動するためのゲート駆動部と、
前記コンデンサの残留電荷を消費するように、前記ゲート駆動部を制御するための制御装置とを含み、
前記ゲート駆動部は、
前記スイッチング素子のゲート抵抗の抵抗値が変更できるように構成された抵抗変更部を含み、
前記抵抗変更部は、
第１のゲート抵抗と、
前記第１のゲート抵抗よりも抵抗値が大きく、かつ前記スイッチング素子の異常発生時に、前記スイッチング素子を緩やかに停止させるための前記スイッチング素子保護用の抵抗である第２のゲート抵抗とを有し、
前記制御装置は、前記衝突検出部によって前記車両の衝突が検出されたことに応じて、前記第１のゲート抵抗から前記第２のゲート抵抗へゲート抵抗の選択を切替えて、前記スイッチング素子のスイッチング損失を増加させるように前記ゲート駆動部を制御する、車両。
【請求項５】
前記電力変換部は、
前記蓄電装置から供給される直流電力の電圧変換を行なうように構成され、昇圧動作および降圧動作の双方が可能であるコンバータと、
前記コンバータからの直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータとを含み、
前記コンデンサは、
前記コンバータの前記蓄電装置側に接続された第１のコンデンサと、
前記コンバータの前記インバータ側に接続された第２のコンデンサとを含み、
前記コンバータは、前記昇圧動作に伴って前記第１のコンデンサの残留電荷の一部を消費するとともに、前記降圧動作に伴って前記第２のコンデンサの残留電荷の一部を消費する、請求項４に記載の車両。
【請求項６】
前記制御装置は、前記衝突検出部によって前記車両の衝突が検出されたことに応じて、前記昇圧動作および前記降圧動作を交互に繰り返すように、前記コンバータを制御する、請求項５に記載の車両。
【請求項７】
車両に搭載された電力変換装置の制御方法であって、
前記車両は、
前記電力変換装置へ直流電力を供給する蓄電装置と、
前記車両の衝突を検出するための衝突検出部と、
前記蓄電装置から前記電力変換装置への直流電力の供給および遮断の切替えが可能に構成され、前記衝突検出部によって前記車両の衝突が検出されたときに遮断されるリレーとを含み、
前記電力変換装置は、
コンデンサと、
スイッチング素子を有し、前記蓄電装置から前記リレーを介して供給される電力を変換するように構成された電力変換部と、
前記スイッチング素子のゲートを駆動するためのゲート駆動部とを含み、
前記ゲート駆動部は、
前記スイッチング素子のゲート抵抗の抵抗値が変更できるように構成された抵抗変更部を含み、
前記抵抗変更部は、
第１のゲート抵抗と、
前記第１のゲート抵抗よりも抵抗値が大きく、かつ前記スイッチング素子の異常発生時に、前記スイッチング素子を緩やかに停止させるための前記スイッチング素子保護用の抵抗である第２のゲート抵抗とを有し、
前記制御方法は、
前記車両の衝突が発生したか否かを判定するステップと、
前記車両の衝突が発生したことに応じて、前記第１のゲート抵抗から前記第２のゲート抵抗へゲート抵抗の選択を切替えて、前記スイッチング素子のスイッチング損失を増加させて、前記コンデンサの残留電荷を消費するように、前記ゲート駆動部を制御するステップとを備える、電力変換装置の制御方法。
【国際調査報告】
2010131353.tif 000013
2010131353.tif 000014
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