(57)【要約】【課題】昇降圧コンバータの第１，第２スイッチング素子の温度上昇を抑制する。【解決手段】コンデンサの電荷を放電するときには、第１スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタと第２スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタとを逆相でオンオフする両素子制御を実行し、更に、両素子制御を実行しているときに第１スイッチング素子および第２スイッチング素子の少なくとも一方の温度が所定温度を超えたときには、第１，第２スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタのうちの一方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをオフとして他方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをオンオフする方素子制御を実行する。これにより、第１，第２スイッチング素子の損失を低減することができ、よって、第１，第２スイッチング素子の温度上昇を抑制することができる。【選択図】図３
2018074739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動するインバータと、
蓄電装置と、
前記インバータが接続された第１電力ラインにおける正極側のラインに接続され絶縁ゲートバイポーラトランジスタとフリホイールダイオードとが同一の半導体基板に形成された第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子と前記第１電力ラインにおける負極側のラインとに接続された絶縁ゲートバイポーラトランジスタとフリホイールダイオードとが同一の基板に形成された第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子との接続点と前記蓄電装置が接続された第２電力ラインにおける正極側のラインとに接続されたリアクトルと、を有する昇降圧コンバータと、
前記第１電力ラインに取り付けられたコンデンサと、
前記インバータと前記第１，第２スイッチング素子を制御する制御装置と、
を備える電力装置であって、
前記制御装置は、前記コンデンサの電荷を放電するときには、前記第１スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタと前記第２スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタとを逆相でオンオフする両素子制御を実行し、
更に、前記制御装置は、前記両素子制御を実行しているときに前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子の少なくとも一方の温度が所定温度を超えたときには、前記第１，第２スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタのうちの一方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをオフとして他方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをオンオフする方素子制御を実行する、
電力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電力装置としては、インバータと、バッテリと、昇降圧コンバータと、コンデンサ（平滑キャパシタ）と、を備え、インバータと昇降圧コンバータとを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。インバータは、モータ（モータジェネレータ）を駆動する。昇降圧コンバータは、第１スイッチング素子と、第２スイッチング素子と、リアクトルと、を備えている。第１スイッチング素子は、インバータが接続された第１電力ラインにおける正極側のラインに接続されている。第２スイッチング素子は、第１スイッチング素子と第１電力ラインにおける負極側のラインとに接続されている。リアクトルは、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子との接続点とバッテリが接続された第２電力ラインにおける正極側のラインとに接続されている。この制御装置では、インバータの停止要求があったときには、インバータを停止すると共に第１電力ラインに接続されているリレーをオフとし、昇降圧コンバータの第１，第２スイッチング素子のスイッチング制御におけるデューティ比が所定値となるように第１，第２スイッチング素子の第１，第２トランジスタをオンオフする。これにより、コンデンサを放電している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１５／０６８５３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の電力装置では、第１，第２スイッチング素子の第１，第２トランジスタのオンオフにより、第１，第２スイッチング素子の温度が上昇する場合がある。第１，第２スイッチング素子の温度上昇は、第１，第２スイッチング素子の保護の観点から望ましくないため、抑制されることが望まれている。特に、第１，第２スイッチング素子として、同一の半導体基板に絶縁ゲートバイポーラトランジスタとフリーホイールダイオードとが形成された逆導通型絶縁ゲートバイポーラトランジスタを用いているものにおいては、オンしているフリーホイールダイオードに接続されている絶縁ゲートバイポーラトランジスタをオンオフさせると、フリーホイールダイオードの損失が増加し、第１，第２スイッチング素子の損失が増加する。そのため、第１，第２スイッチング素子の温度上昇が特に大きくなってしまう。
【０００５】
本発明の電力装置は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタとフリホイールダイオードとが同一の半導体基板に形成された第１，第２スイッチング素子を有する昇降圧コンバータにおいて、第１，第２スイッチング素子の温度上昇を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電力装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電力装置は、
モータを駆動するインバータと、
蓄電装置と、
同一の半導体基板に形成された絶縁ゲートバイポーラトランジスタとフリホイールダイオードとを含み前記インバータが接続された第１電力ラインにおける正極側のラインに接続された第１スイッチング素子と、同一の半導体基板に形成された絶縁ゲートバイポーラトランジスタとフリホイールダイオードとを含み前記第１スイッチング素子と前記第１電力ラインにおける負極側のラインとに接続された第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子との接続点と前記蓄電装置が接続された第２電力ラインにおける正極側のラインとに接続されたリアクトルと、を有する昇降圧コンバータと、
前記第１電力ラインに取り付けられたコンデンサと、
前記インバータと昇降圧コンバータの第１，第２スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタを制御する制御装置と、
を備える電力装置であって、
前記制御装置は、前記コンデンサの電荷を放電するときには、前記第１スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタと前記第２スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタとを逆相でオンオフする両素子制御を実行し、
更に、前記制御装置は、前記両素子制御を実行しているときに前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子の少なくとも一方の温度が所定温度を超えたときには、前記第１，第２スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタのうちの一方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをオフに固定して他方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをオンオフする方素子制御を実行する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電力装置では、コンデンサの電荷を放電するときには、第１スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタと第２スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタとを逆相でオンオフする両素子制御を実行する。そして、更に、両素子制御を実行しているときに第１スイッチング素子および第２スイッチング素子の少なくとも一方の温度が所定温度を超えたときには、第１，第２スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタのうちの一方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをオフに固定して他方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをオンオフする方素子制御を実行する。同一の半導体基板に形成された絶縁ゲートバイポーラトランジスタとフリホイールダイオードとを有するスイッチング素子では、オンしているフリーホイールダイオードに接続されている絶縁ゲートバイポーラトランジスタのゲートをオフに固定すると、ゲートをオンオフする場合に比して、フリーホイールダイオードの損失が小さくなる。したがって、両素子制御を実行しているときに第１スイッチング素子および第２スイッチング素子の少なくとも一方の温度が所定温度を超えたときには、第１，第２スイッチング素子の絶縁ゲートバイポーラトランジスタのうちの一方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをオフに固定して他方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをオンオフする方素子制御を実行することにより、両素子制御を実行するものに比して、第１，第２スイッチング素子の損失を低減することができる。よって、第１，第２スイッチング素子の温度上昇を抑制することができる。ここで、「所定温度」は、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子の上限温度や上限温度より若干低い温度としてもよく、好ましくは、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子のフリーホイールダイオードの上限温度や上限温度より若干低い温度としてもよい。
【０００９】
こうした本発明の電力装置において、前記電力装置は、前記第２電力ラインに取り付けられたリレーを備え、前記制御装置は、衝突が検知されて、前記リレーがオフされた状態で前記コンデンサの電荷を放電するときに、前記両素子制御を実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例としての電力装置を搭載した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】ＨＶＥＣＵ７０により実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】電流ＩＬがバッテリ５０からインバータ４１，４２の方向の流れる電流または電流ＩＬが値０であるときにおけるトランジスタＴ３１，Ｔ３２のオンオフの時間変化の一例を示す説明図である。
【図５】電流ＩＬがインバータ４１，４２からバッテリ５０の方向へ流れる電流であるときにおけるトランジスタＴ３１，Ｔ３２のオンオフの時間変化の一例を示す説明図である。
【図６】トランジスタＴ３１，Ｔ３２のオンオフの時間変化の一例を示す説明図である。
【図７】ＲＣＩＧＢＴにおけるＦＷＤの電圧（Ｖ）−電流（Ｉ）特性の一例を示す説明図である。
【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電力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、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。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、バッテリ５０と、昇降圧コンバータ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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、モータＭＧ２の回転子が接続されている。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。
【００１８】
モータＭＧ１は、例えば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、例えば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。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２と接続されると共に高電圧側電力ライン５４ａに接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、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、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００１９】
昇降圧コンバータ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。この昇降圧コンバータ５５は、２つのスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２と、リアクトルＬと、を有する。スイッチング素子Ｓ１は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下、「ＩＧＢＴ」という）であるトランジスタＴ３１とトランジスタＴ３１に逆方向に並列接続されたフリーホイールダイオード（以下、「ＦＷＤ」という）であるダイオードＤ３１とを有し、トランジスタＴ３１とダイオードＤ３１が同一の半導体基板に形成された逆導通型ゲートバイポーラトランジスタ（以下、「ＲＣＩＧＢＴ」という）として構成されている。スイッチング素子Ｓ１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。スイッチング素子Ｓ２は、ＩＧＢＴであるトランジスタＴ３２とトランジスタＴ３２に逆方向に並列接続されたＦＷＤであるダイオードＤ３２とを有し、トランジスタＴ３２とダイオードＤ３２が同一の半導体基板に形成されたＲＣＩＧＢＴとして構成されている。スイッチング素子Ｓ２は、スイッチング素子Ｓ１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、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２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。昇降圧コンバータ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。
【００２０】
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。
【００２１】
モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇降圧コンバータ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４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２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も挙げることができる。更に、昇降圧コンバータ５５のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の温度を検出する温度センサ５５ａ，５５ｂからの素子温度ＴＳ１，ＴＳ２も挙げることができる。
【００２２】
モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号や昇降圧コンバータ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の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２３】
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。
【００２４】
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からの電池電圧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からの電池温度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。
【００２５】
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と昇降圧コンバータ５５側との接続および接続の解除を行なう。
【００２６】
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。
【００２７】
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。更に、車体前側の中央部や両側部などに取り付けられた加速度センサ８９からの車体加速度αも挙げることができる。
【００２８】
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。
【００２９】
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、ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード），電動走行モード（ＥＶ走行モード）などの走行モードで走行する。ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転とモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動とを伴って走行する走行モードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転停止すると共にモータＭＧ２を駆動して走行する走行モードである。
【００３０】
ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｐを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｐとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。そして、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を計算する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２およびトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊からなる目標駆動点で駆動できるように高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧（電圧指令）ＶＨ＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する。具体的には、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊および高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なうと共に高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇降圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。このＨＶ走行モードでは、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどに、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止して、ＥＶ走行モードに移行する。
【００３１】
ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＨＶ走行モードと同様に、要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、ＨＶ走行モードでの走行時と同様に高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊および高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なうと共に高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇降圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。このＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶ走行モードでの走行時と同様に計算した要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してＨＶ走行モードでの走行に移行する。
【００３２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車両の衝突を検知したときには、システムメインリレー５６をオフとし、エンジン２２が運転されているときには、エンジン２２の運転を停止する。なお、車両の衝突は、実施例では、加速度センサ８９により検出された車体加速度αが衝突判定用の閾値αｒｅｆを超えたときに検知する。
【００３３】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０における昇降圧コンバータ５５のスイッチング制御について説明する。図３は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３４】
本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、衝突制御フラグＦを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。衝突制御フラグＦは、衝突が検知されたときに値１に設定されるフラグであり、初期値として値０に設定されている。
【００３５】
続いて、入力した衝突制御フラグＦが値０か否かを調べる（ステップＳ１１０）。衝突制御フラグＦが値０であるときには、続いて、車両の衝突が検知されているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。車両の衝突は、上述したように、加速度センサ８９により検出された車体加速度αが衝突判定用の閾値αｒｅｆを超えたときに検知する。
【００３６】
ステップＳ１２０の処理で衝突が検知されていないときには、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のうちの一方をオフに固定して他方をオンオフする方素子駆動の実行要求をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。方素子駆動の実行要求を受信したモータＥＣＵ４０は、昇降圧コンバータ５５の制御において、リアクトルＬに流れる電流ＩＬの方向に応じてトランジスタＴ３１，Ｔ３２の一方をオフに固定して、他方をオンオフするようにトランジスタＴ３１，Ｔ３２を制御する方素子制御を実行する。図４は、電流ＩＬがバッテリ５０からインバータ４１，４２の方向の流れる電流または電流ＩＬが値０であるときにおけるトランジスタＴ３１，Ｔ３２のオンオフの時間変化の一例を示す説明図である。図５は、電流ＩＬがインバータ４１，４２からバッテリ５０の方向へ流れる電流であるときにおけるトランジスタＴ３１，Ｔ３２のオンオフの時間変化の一例を示す説明図である。電流ＩＬがバッテリ５０からインバータ４１，４２の方向へ流れる電流であるときまたは電流ＩＬが値０であるときには、図３に示すように、トランジスタＴ３１をオフに固定して、トランジスタＴ３２をオンオフする。このとき、スイッチング素子Ｓ３１では、ダイオードＤ３１を介してバッテリ５０からインバータ４１，４２へ電流が流れる。電流ＩＬがインバータ４１，４２からバッテリ５０の方向へ流れる電流であるときには、図４に示すように、トランジスタＴ３２をオフに固定して、トランジスタＴ３１をオンオフする。このように、トランジスタＴ３１，Ｔ３２の一方をオフに固定して、他方をオンオフすることにより、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の損失の低減を図ることができる。
【００３７】
ステップＳ１２０の処理で衝突が検知されたと判定されたときには、衝突フラグＦを値１に設定し（ステップＳ１４０）、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２が比較的高い温度となる素子加熱が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。この判定は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の温度を検出する温度センサ５５ａ，５５ｂの素子温度ＴＳ１，ＴＳ２をモータＥＣＵ４０を介して入力し、素子温度ＴＳ１，ＴＳ２の少なくとも一方が所定温度Ｔｒｅｆを超えているときに、素子加熱が発生していると判定する。ここで、所定温度Ｔｒｅｆは、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の上限温度や上限温度より若干低い温度として予め定められた値や、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ２のダイオードＤ３１，Ｄ３２の上限温度や上限温度より若干低い温度としてもよく、例えば、８０℃，８５℃，９０℃である。
【００３８】
ステップＳ１５０の処理で素子加熱が発生していないと判定されたときには、トランジスタＴ３１とトランジスタＴ３２とを逆相でオンオフする両素子駆動の実行要求を送信して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。両素子制御の実行要求を受信したモータＥＣＵ４０は、逆相でオンオフするようにトランジスタＴ３１，Ｔ３２を制御する両素子制御を実行する。図６は、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のオンオフの時間変化の一例を示す説明図である。両素子制御では、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフするから、方素子制御に比して、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の損失が大きくなる。また、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２はＲＣＩＧＢＴとして構成されているから、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフすることによるスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の損失が、ＩＧＢＴとＦＷＤとが同一の半導体基板に形成されていないＩＧＢＴに比して大きくなる。図７は、ＲＣＩＧＢＴにおけるＦＷＤの電圧（Ｖ）−電流（Ｉ）の特性の一例を示す説明図である。図中、実線は、ＩＧＢＴのゲートをオンしているときにおけるＦＷＤの電圧−電流特性である。破線は、ＩＧＢＴのゲートをオフしているときにおけるＦＷＤの電圧−電流特性である。ＲＣＩＧＢＴでは、図示するように、ＩＧＢＴのゲートをオンしているときには、オフしているときより、同一の電流を流すためにＦＷＤに印加する電圧が大きくなり、ＦＷＤの損失が大きくなる。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフする両素子制御は、一方のトランジスタをオフに固定する方素子制御に比して、損失が大きくなる。このように、両素子制御を実行することにより、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の損失がより大きくなるから、コンデンサ５７，５８の電荷をより迅速に放電することができる。
【００３９】
ステップＳ１５０の処理で素子加熱が発生していると判定されたときには、ステップＳ１２０の処理に進み、方素子駆動の実行要求を送信して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。方素子駆動の実行要求を受信したモータＥＣＵ４０は、リアクトルＬに流れる電流ＩＬの方向に応じてトランジスタＴ３１，Ｔ３２の一方をオフに固定して、他方をオンオフするようにトランジスタＴ３１，Ｔ３２を制御する方素子制御を実行する。方素子制御では、両素子制御に比して、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の損失が小さくなる。したがって、素子加熱が発生していると判定されたときに、方素子制御を実行することにより、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の損失を低減することができ、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の温度の上昇を抑制することができる。
【００４０】
ステップＳ１１０の処理で衝突制御フラグＦが値１であると判定されたときには、既に衝突が検知されていると判断して、ステップＳ１５０の処理に進み、素子加熱が発生していないときには両素子駆動の実行要求をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ１６０），素子加熱が発生しているときには方素子駆動の実行要求をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。
【００４１】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、衝突が検知されてコンデンサ５７，５８の電荷を放電するときには、両素子制御を実行し、両素子制御を実行しているときに素子加熱が発生したときには、方素子制御を実行することにより、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の温度の上昇を抑制することができる。
【００４２】
実施例では、衝突が検知されてコンデンサ５７の電荷を放電する際の昇降圧コンバータ５５の制御について例示しているが、衝突と検知とは異なる要件でコンデンサ５７の電荷を放電する際の昇降圧コンバータ５５の制御に適用してもよい。
【００４３】
実施例では、本発明を、エンジン２２，プラネタリギヤ３０，モータＭＧ１，ＭＧ２を有するハイブリッド自動車２０に適用する場合を例示しているが、モータと、モータを駆動するインバータと、バッテリと、バッテリが接続された第２電力ラインとインバータが接続された第１電力ラインとの間で電圧の変更を伴って電力のやりとりを行なう昇降圧コンバータと、第１電力ラインに取り付けられたコンデンサとを備える電気自動車に適用してもよい。また、こうしたハイブリッド自動車や電気自動車に適用するものに限定されず、モータと、インバータと、バッテリと、コンデンサと、を備える電力装置であればいかなるものに適用してもよい。更に、バッテリは、電荷を蓄電可能な蓄電装置であればよく、例えば、キャパシタとしてもよい。
【００４４】
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、インバータ４１が「インバータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、昇降圧コンバータ５５が「昇降圧コンバータ」に相当し、コンデンサ５７が「コンデンサ」に相当し、モータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とが「制御装置」に相当する。
【００４５】
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。
【００４６】
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】
【００４７】
本発明は、電力装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
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、３９ｃ，３９ｄ  車輪、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、５０  バッテリ、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  昇降圧コンバータ、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、８９  加速度センサ、Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード、Ｌ  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２，モータ、Ｔ３１，Ｔ３２  トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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