(57)【要約】【課題】特定のスイッチング素子の異常を判定するために該スイッチング素子を駆動する第１処理の実行により他方のスイッチング素子に異常が生じたか否かを判定する。【解決手段】各レグ毎に、上下アームの２つのスイッチング素子のうちの一方のスイッチング素子に駆動信号を出力する第１処理と、上下アームのスイッチング素子のうちの他方のスイッチング素子に駆動信号を出力する第２処理と、を順に実行し、第１処理と第２処理とを実行した期間において、信号線に異常信号が第１時間だけ出力されているときには、一方のスイッチング素子に所定の異常が生じていると判定し、信号線に異常信号が第１時間より長く出力されているときには、第１処理の実行により他方のスイッチング素子に異常が生じている、と判定する。【選択図】図３
2019088051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とを含む複数のレグを有するインバータの異常判定装置であって、
前記スイッチング素子毎に設けられ、入力された駆動信号を用いて対応する前記スイッチング素子を駆動すると共に、前記対応するスイッチング素子の所定の異常を検出したときには、単一の信号線に異常信号を第１時間だけ出力する複数の駆動回路と、
前記駆動信号を前記複数の駆動回路に出力すると共に、前記信号線に出力された前記異常信号に基づいて前記スイッチング素子の異常の種類を判定する判定装置と、
を備え、
前記判定装置は、
前記各レグ毎に、前記上下アームの２つのスイッチング素子のうちの一方のスイッチング素子に前記駆動信号を出力する第１処理と、前記上下アームのスイッチング素子のうちの他方のスイッチング素子に前記駆動信号を出力する第２処理と、を順に実行し、
前記第１処理と前記第２処理とを実行した期間において、前記信号線に前記異常信号が前記第１時間だけ出力されているときには、前記一方のスイッチング素子に前記所定の異常が生じていると判定し、前記信号線に前記異常信号が前記第１時間より長く出力されているときには、前記第１処理の実行により前記他方のスイッチング素子に異常が生じている、と判定する、
インバータの異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータの異常判定装置に関し、詳しくは、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とを含む複数のレグを有するインバータの異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のインバータの異常判定装置としては、駆動回路（ドライバ）と、判定装置（ＣＰＵ）を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。駆動回路は、インバータの上下アームの各スイッチング素子を駆動する。判定装置は、インバータの上下アームの各スイッチング素子が順次タイミングをずらしてオンとなるように駆動回路を制御すると共に、各スイッチング素子をオンとしたときにインバータが駆動するモータの特定相の端子電圧を算出して、特定相の端子電圧を用いて各スイッチング素子に短絡故障が生じているか否かを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８９２９４号公報
【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、上述のインバータの異常判定装置では、各スイッチング素子を順次タイミングをずらしてオンしているから、各スイッチング素子をオンすることにより他のスイッチング素子に異常が生じる場合がある。例えば、上アームのスイッチング素子に過大な電流が流れる過電流異常が生じているときに正常な下アームのスイッチング素子をオンすると、上下アームが短絡し、正常であった下アームのスイッチング素子に異常が生じる場合がある。
【０００５】
本発明のインバータの異常判定装置は、特定のスイッチング素子の異常を判定するために該スイッチング素子を駆動する第１処理の実行により他方のスイッチング素子に異常が生じたか否かを判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】
本発明のインバータの異常判定装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のインバータの異常判定装置は、
上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とを含む複数のレグを有するインバータの異常判定装置であって、
前記スイッチング素子毎に設けられ、入力された駆動信号を用いて対応する前記スイッチング素子を駆動すると共に、前記対応するスイッチング素子の所定の異常を検出したときには、単一の信号線に異常信号を第１時間だけ出力する複数の駆動回路と、
前記駆動信号を前記複数の駆動回路に出力すると共に、前記信号線に出力された前記異常信号に基づいて前記スイッチング素子の異常の種類を判定する判定装置と、
を備え、
前記判定装置は、
前記各レグ毎に、前記上下アームの２つのスイッチング素子のうちの一方のスイッチング素子に前記駆動信号を出力する第１処理と、前記上下アームのスイッチング素子のうちの他方のスイッチング素子に前記駆動信号を出力する第２処理と、を順に実行し、
前記第１処理と前記第２処理とを実行した期間において、前記信号線に前記異常信号が前記第１時間だけ出力されているときには、前記一方のスイッチング素子に前記所定の異常が生じていると判定し、前記信号線に前記異常信号が前記第１時間より長く出力されているときには、前記第１処理の実行により前記他方のスイッチング素子に異常が生じている、と判定する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のインバータの異常判定装置では、各レグ毎に、上下アームの２つのスイッチング素子のうちの一方のスイッチング素子に駆動信号を出力する第１処理と、上下アームのスイッチング素子のうちの他方のスイッチング素子に駆動信号を出力する第２処理と、を順に実行し、第１処理と第２処理とを実行した期間において、信号線に異常信号が第１時間だけ出力されているときには、一方のスイッチング素子に所定の異常が生じていると判定し、信号線に異常信号が第１時間より長く出力されているときには、第１処理の実行により他方のスイッチング素子に異常が生じている、と判定する。これにより、第１処理の実行により他方のスイッチング素子に異常が生じたか否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施例のインバータの異常判定装置を搭載した電動車両１の概略構成図である。
【図２】図１の車両におけるインバータの異常判定に関連した構成を示す概略構成図である。
【図３】ＥＣＵ１０のマイコン１１（ＣＰＵ）により実行される異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】インバータ４０のＵ相上アームＴｒ１に異常が生じているときにおける、マイコン１１からの上下アームのスイッチング制御信号と、ＡＳＩＣ１２からのゲート信号ＵＵ，ＵＬと、異常信号の時間変化の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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】
【００１１】
図１は、本実施例のインバータの異常判定装置を搭載した電動車両１の概略構成図である。電動車両１は、モータＭＧと、蓄電装置（バッテリ）２と、電力制御装置（以下、「ＰＣＵ」という）４と、電力制御装置４を制御する電子制御装置（以下、「ＥＣＵ］という）１０とを含む。
【００１２】
モータＭＧは、三相同期電動機として構成されており、デファレンシャルギヤ等を介して左右の駆動輪ＤＷに連結され、ＰＣＵ４を介して蓄電装置２と電力をやり取りする。モータＭＧは、蓄電装置２からの電力により駆動されて駆動輪ＤＷに走行用のトルクを出力すると共に、電動車両１の制動に際して駆動輪ＤＷに回生制動トルクを出力する。また、モータＭＧには、ロータの回転角θ（回転位置）を検出する回転角センサ（レゾルバ）６が設けられている。本実施形態において、蓄電装置２は、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池またはキャパシタである。システムメインリレー３は、図示するように、正極側電力ラインＰＬに接続される正極側リレーと、負極側電力ラインＮＬに接続される負極側リレーとを有する。
【００１３】
ＰＣＵ４は、システムメインリレー３を介して蓄電装置２に接続されている。ＰＣＵ４は、モータＭＧを駆動する電子回路であるインバータ４０や、蓄電装置２からの電力を昇圧すると共にモータＭＧからの電力を降圧することができる電圧変換モジュール（昇降圧コンバータ）４５、平滑コンデンサ４６および４７、これらを収容するＰＣＵケース４Ｃ等を有する。ＥＣＵ１０により制御される。インバータ４０は、スイッチング素子としての６つのトランジスタ（例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ））Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４，Ｔｒ５およびＴｒ６と、各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５およびＤ６とを含む。
【００１４】
６つのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６は、正極側電力ラインＰＬと負極側電力ラインＮＬとに対してソース側とシンク側とになるよう２個ずつ対をなす。また、対となる２つのトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧの三相コイル（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々が電気的に接続される。トランジスタＴｒ１は、モータＭＧのＵ相に対応したレグ（以下、「Ｕ相レグ」という）の上アームであり、トランジスタＴｒ２は、Ｕ相レグの下アームである。また、トランジスタＴｒ３は、モータＭＧのＶ相に対応したレグ（以下、「Ｖ相レグ」という）の上アームであり、トランジスタＴｒ４は、Ｖ相レグの下アームである。更に、トランジスタＴｒ５は、モータＭＧのＷ相に対応したレグ（以下、「Ｗ相レグ」という）の上アームであり、トランジスタＴｒ６は、Ｗ相レグの下アームである。以下、適宜、トランジスタＴｒ１を「Ｕ相上アームＴｒ１」または「上アームＴｒ１」といい、トランジスタＴｒ２を「Ｕ相下アームＴｒ２」または「下アームＴｒ２」といい、トランジスタＴｒ３を「Ｖ相上アームＴｒ３」または「上アームＴｒ３」といい、トランジスタＴｒ４を「Ｖ相下アームＴｒ４」または「下アームＴｒ４」といい、トランジスタＴｒ５を「Ｗ相上アームＴｒ５」または「上アームＴｒ５」といい、トランジスタＴｒ６を「Ｗ相下アームＴｒ６」または「下アームＴｒ６」という。
【００１５】
インバータ４０は、図２に示すように、Ｕ相上アームＴｒ１に対応した駆動回路４ｕｕ、Ｕ相下アームＴｒ２に対応した駆動回路４ｕｌ、Ｖ相上アームＴｒ３に対応した駆動回路４ｖｕ、Ｖ相下アームＴｒ４に対応した駆動回路４ｖｌ、Ｗ相上アームＴｒ５に対応した駆動回路４ｗｕ、およびＷ相下アームＴｒ６に対応した駆動回路４ｗｌを有する。各駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌは、駆動ＩＣ４１と、当該駆動ＩＣ４１に接続されたフォトカプラ４２と、ＭＯＳトランジスタ４３を介して駆動ＩＣに接続されたフォトカプラ４４とを含む。図示するように、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌのフォトカプラ４４は、一端が接地されると共に他端がＥＣＵ１０に接続された単一のフェイル信号線ＦＳＬに対して互いに直列に組み込まれる。フェイル信号線ＦＳＬは、プルアップ抵抗を介して電源（ＤＣ５Ｖ）に接続される。
【００１６】
各駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌの駆動ＩＣ４１は、フォトカプラ４２を介してＥＣＵ１０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Ｔｒ１〜Ｔｒ６をオン／オフ制御する。また、駆動ＩＣ４１は、対応するトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６に関する異常、すなわち短絡、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する。更に、各駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌの駆動ＩＣ４１は、対応するトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６に関する異常を検知すると、それぞれ予め定められた出力時間だけＭＯＳトランジスタ４３をオフすることにより当該出力時間だけフェイル信号線ＦＳＬに異常信号を出力する。すなわち、ＭＯＳトランジスタ４３がオフされると、それに対応したフォトカプラ４４のダイオードに電流が流れなくなることでフェイル信号線ＦＳＬに接続された当該フォトカプラ４４のトランジスタがオフされる。これにより、ＭＯＳトランジスタ４３がオフされた時間すなわち出力時間だけ電源からの電圧（５Ｖ）がプルアップされることでフェイル信号線ＦＳＬの論理が反転し、異常検出回路としての駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌ側からフェイル信号線ＦＳＬを介してＥＣＵ１０に異常信号（Ｈｉレベル信号）が出力されることになる。更に、各駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌの駆動ＩＣ４１は、異常信号を出力した後に予め定められた出力停止時間だけＭＯＳトランジスタ４３をオンとし、フェイル信号線ＦＳＬをＬｏレベルにする。そして、当該出力停止時間が経過すると、当該ＭＯＳトランジスタ４３をオン／オフ制御して、故障信号としてのＨｉレベルのパルスを予め定められた回数だけフェイル信号線ＦＳＬに出力する。
【００１７】
上記出力時間および出力停止時間との少なくとも何れか一方は、Ｕ相レグ、Ｖ相レグおよびＷ相レグのそれぞれにおいて上アームＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５と下アームＴｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６とで異なるように定められている。本実施例において、上アームＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５の少なくとも何れかに関する異常が発生した場合の異常信号の出力時間を“Ｔ１ｆ”とし、出力停止時間を“Ｔ１ｎｆ”とし、下アームＴｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６の少なくとも何れかに関する異常が発生した場合の異常信号の出力時間を“Ｔ２ｆ”とし、出力停止時間を“Ｔ２ｎｆ”としたときに、出力時間Ｔ１ｆ，Ｔ２ｆおよび出力停止時間Ｔ１ｎｆ，Ｔ２ｎｆは、例えば、Ｔ１ｆ＜Ｔ２ｆ、かつＴ１ｆ＋Ｔ１ｎｆ−Ｔ２ｆ≠Ｔ２ｎｆ、を満たすように定められ、Ｕ相レグ、Ｖ相レグおよびＷ相レグでそれぞれ同一とされる。また、故障信号としてのパルスの出力回数は、Ｕ相レグとＶ相レグとＷ相レグとで互いに異なるように定められている。本実施例では、例えば、Ｕ相レグにおけるパルスの出力回数は１回、Ｖ相レグにおけるパルスの出力回数は３回、Ｗ相レグにおけるパルスの出力回数は５回とされている。
【００１８】
電圧変換モジュール４５は、例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）である２つのトランジスタと、各トランジスタに対して逆方向に並列接続された２つのダイオードと、リアクトルとを含むものである（何れも図示省略）。また、平滑コンデンサ４６は、システムメインリレー３と電圧変換モジュール４５との間に設置され、電圧変換モジュール４５の蓄電装置２側の電圧すなわち昇圧前電圧を平滑化する。更に、平滑コンデンサ４７は、電圧変換モジュール４５とインバータ４０との間に設置され、電圧変換モジュール４５により昇圧された昇圧後電圧ＶＨを平滑化する。
【００１９】
ＥＣＵ１０は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭ、タイマ入力ポート１１０、第１および第２汎用出力ポート１１１，１１２を含む入出力インターフェースを有するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）１１や、ＡＳＩＣ１２等を含む。ＥＣＵ１０のマイコン１１は、回転角センサ６により検出されるモータＭＧの回転角θ、図示しない電圧センサにより検出される昇圧前電圧ＶＬや昇圧後電圧ＶＨ、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧの各相を流れる電流（相電流）の値等を入力する。マイコン１１は、これらの入力信号に基づいて、インバータ４０や電圧変換モジュール４５へのスイッチング制御信号（ＰＷＭ信号）を生成してＡＳＩＣ１２にゲート信号として出力する。
【００２０】
また、マイコン１１は、フェイル信号線ＦＳＬと接続されており、当該フェイル信号線ＦＳＬから信号を入力すると、出力時間Ｔ１ｆまたはＴ２ｆが立ち下がる前までの時間ｘｘ以内に、通常Ｌｏレベルに設定される第１汎用出力ポート１１１をＨｉレベルに切り換え、それによりＡＳＩＣ１２にシャットダウン指令をフェイル信号線ＦＳＬの論理によらず少なくとも故障信号としてのパルスの入力から所定時間Ｔｐｒｅｆが経過するまで与え続ける。更に、故障相や故障個所を特定した後、マイコン１１は、第２汎用出力ポート１１２をＬｏレベルに切り換えることでＡＳＩＣ１２にシャットダウン解除指令を与える。マイコン１１のタイマ入力ポート１１０は、上記出力時間Ｔ１ｆ，Ｔ２ｆに対応した異常信号（Ｈｉレベル信号）の入力継続時間であるフェイルＨｉ継続時間ＴＨと、上記異常信号の出力停止時間Ｔ１ｎｆ，Ｔ２ｎｆに対応したＬｏレベルの継続時間であるフェイルＬｏ継続時間ＴＬとをカウントすると共に、故障信号としてのパルス（立上がりエッジ）の入力回数をカウントする。
【００２１】
ＡＳＩＣ１２は、フェイル信号線ＦＳＬおよびマイコン１１の第１汎用出力ポート１１１に接続されたＯＲゲートや、当該ＯＲゲートおよびマイコン１１の第２汎用出力ポート１１２に接続されたＡＮＤゲート、それぞれ駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌの何れかに対応した複数（６個）のＡＮＤゲートおよび複数（６個）のＭＯＳトランジスタを有する。ＡＳＩＣ１２は、フェイル信号線ＦＳＬから異常信号（Ｈｉレベル信号）を入力せず、かつマイコン１１の第１汎用出力ポート１１１からの入力がＬｏレベルである間、マイコン１１からのスイッチング制御信号をゲート信号ＵＵ〜ＷＬとして出力する。また、ＡＳＩＣ１２は、フェイル信号線ＦＳＬから異常信号および故障信号を入力すると共に、マイコン１１の第１汎用出力ポート１１１からの入力がＨｉレベルである間、すべてのＭＯＳトランジスタをオフすることによりインバータ４０をシャットダウンする。更に、ＡＳＩＣ１２は、フェイル信号線ＦＳＬから異常信号および故障信号を入力しなくなり、かつマイコン１１の第２汎用出力ポート１１２からの入力がＬｏレベルになると、マイコン１１からのスイッチング制御信号に対応したＭＯＳトランジスタをオンしてインバータ４０のシャットダウンを解除する。
【００２２】
ＥＣＵ１０のマイコン１１（ＣＰＵ）は、フェイル信号線ＦＳＬからの異常信号および故障信号に基づいて、Ｕ相レグ、Ｖ相レグおよびＷ相レグの何れにおいてトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６の何れに関する異常が発生したかを判定する。異常の判定についての詳細は、後述する。そして、ＥＣＵ１０は、異常判定結果に応じたフェールセーフ処理を実行する。例えば、Ｕ相レグ、Ｖ相レグおよびＷ相レグのうちの２相のレグに異常に関連したトランジスタが含まれていない場合、ＥＣＵ１０は、第２汎用出力ポート１１２をＬｏレベルに切り換えて、当該２相のレグのトランジスタをスイッチング制御することにより電動車両１を退避走行させる。この場合、異常に関連したトランジスタがオフ故障している場合には、上記２相のレグのトランジスタをスイッチング制御することで電動車両１を継続して走行させることができる。また、異常に関連したトランジスタがオン故障している場合には、上記２相のレグの上アームまたは下アームをオンすることで、いわゆる３相オン状態を形成してモータＭＧを流れる電流を低下させ、当該モータＭＧの減磁を抑制することができる。
【００２３】
次に、こうして構成された電動車両１の動作、特に、インバータ４０の異常を判定する際の動作について説明する。図３は、ＥＣＵ１０のマイコン１１（ＣＰＵ）により実行される異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、フェイル信号線ＦＳＬから異常信号が入力されたときに、ＥＣＵ１０のマイコン１１により実行される。
【００２４】
本ルーチンが実行されると、マイコン１１は、本ルーチンの実行が開始されてから、フェイル信号線ＦＳＬに出力された異常信号の出力時間Ｔ２ｆより十分長い所定時間Ｔｒｅｆが経過するのを待つ処理を実行し（ステップＳ１００）、フェイル信号線ＦＳＬに出力された異常信号が正常であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。異常信号が正常であるときには、出力時間Ｔ１ｆ，Ｔ２ｆ（Ｔ１ｆ＜Ｔ２ｆ）に対応した異常信号（Ｈｉレベル信号）の入力継続時間であるフェイルＨｉ継続時間ＴＨだけＨｉレベルが継続し、異常信号の出力停止時間Ｔ１ｎｆ，Ｔ２ｎｆに対応したＬｏレベルの継続時間であるフェイルＬｏ継続時間ＴＬだけＬｏレベルが継続し、その後、故障信号としてのパルス（立上がりエッジ）の所定回数入力される。所定時間Ｔｒｅｆは、異常信号が正常である場合において、本ルーチンの実行が開始されてから故障信号としてのパルスの出力が終了する時間として予め定めた時間に設定される。ステップＳ１００では、本ルーチンの実行が開始されてから出力時間Ｔ１ｆを経過する前に異常信号の出力が停止したときには、駆動回路４ｕｕ〜４ｗｌの駆動ＩＣ４１に何らかの異常が生じており、異常信号が正常ではないと判定する。異常信号が正常ではないと判定したときには、本ルーチンを終了する。
【００２５】
ステップＳ１００で異常信号が正常であるときには、第１汎用出力ポート１１１からの出力をＬｏレベル、第２汎用出力ポート１１２からの出力をＨｉレベルとしてＡＳＩＣ１２の駆動を許可する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０は、異常信号の所定時間Ｔｒｅｆが経過するのを待った後の処理であるから、フェイル信号線ＦＳＬから異常信号（Ｈｉレベル信号）を入力していない状態である。
【００２６】
続いて、インバータ４０のＵ相上アームＴｒ１を１回オンするスイッチング制御信号を生成してＡＳＩＣ１２に出力する（ステップＳ１３０）。Ｕ相上アームＴｒ１へのスイッチング制御信号を入力されたＡＳＩＣ１２は、マイコン１１からのスイッチング制御信号をゲート信号ＵＵとして出力する。これにより、インバータ４０のＵ相上アームＴｒ１がスイッチング制御される。
【００２７】
次に、フェイル信号線ＦＳＬからの異常信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１４０）。フェイル信号線ＦＳＬからの異常信号が入力されていないときには、Ｕ相上アームＴｒ１は正常であると判断して、ステップＳ１９０の処理へ進む。
【００２８】
ステップＳ１４０でフェイル信号線ＦＳＬからの異常信号が入力されたときには、フェイルＨｉ継続時間ＴＨが経過する前に、インバータ４０のＵ相下アームＴｒ２を１回オンするスイッチング制御信号を生成してＡＳＩＣ１２に出力する（ステップＳ１５０）。Ｕ相上アームＴｒ２へのスイッチング制御信号を入力されたＡＳＩＣ１２は、マイコン１１からのスイッチング制御信号をゲート信号ＵＬとして出力する。これにより、インバータ４０のＵ相下アームＴｒ２がスイッチング制御される。
【００２９】
続いて、異常信号のフェイルＨｉ継続時間ＴＨが出力時間Ｔ１ｆを超えているか否かを判定する（ステップＳ１６０）。図４は、インバータ４０のＵ相上アームＴｒ１に異常が生じているときにおける、マイコン１１からの上下アームのスイッチング制御信号と、ＡＳＩＣ１２からのゲート信号ＵＵ，Ｕｌと、異常信号の時間変化の一例を示す説明図である。図中、比較例として、インバータ４０のＵ相上アームＴｒ１に異常が生じていないときにおける異常信号の時間変化の一例を示している。異常信号は、インバータ４０のＵ相上アームＴｒ１に異常が生じているときには、図示するように、フェイルＨｉ継続時間ＴＨ（出力時間Ｔ１ｆ）だけＨｉレベルが継続し、その後、フェイルＬｏ継続時間ＴＬ（出力停止時間Ｔ１ｎｆ）だけＬｏレベルが継続し、故障信号としてのパルス（立上がりエッジ）が１回入力される。Ｕ相上アームＴｒ１を１回オンしてフェイルＨｉ継続時間ＴＨが経過する前にＵ相上アームＴｒ２をオンすると、Ｕ相下アームＴｒ２が正常であるときには、異常信号が出力されないから、フェイルＨｉ継続時間ＴＨが出力時間Ｔ１ｆとなる。例えば、Ｕ相上アームＴｒ１が過電流でＵ相上アームＴｒ１がショートすることにより異常信号が出力されている場合、Ｕ相下アームＴｒ２をオンすると、Ｕ相上下アームＴｒ１，Ｔｒ２が短絡して、Ｕ相下アームＴｒ２に新たに異常が発生することがある。こうしてＵ相下アームＴｒ２に異常が生じたときには、フェイルＨｉ継続時間ＴＨが出力時間Ｔ２ｆの異常信号が出力されるから、異常信号がＨｉレベルの状態が継続する。したがって、ステップＳ１６０は、ステップＳ１３０でインバータ４０のＵ相上アームＴｒ１の異常を判定するためにスイッチング制御信号を出力することによりＵ相下アームＴｒ２に新たに異常が生じたか否かを判定する処理となっている。
【００３０】
ステップＳ１６０で異常信号のフェイルＨｉ継続時間ＴＨが出力時間Ｔ１ｆを超えていない、すなわち、フェイルＨｉ継続時間ＴＨが出力時間Ｔ１ｆと等しいときには、インバータ４０のＵ相上アームＴｒ１に異常が生じている（Ｕ相下アームＴｒ２に新たに異常は発生していない）と判定し、ステップＳ１６０で異常信号のフェイルＨｉ継続時間ＴＨが出力時間Ｔ１ｆより長いときには、ステップＳ１３０でインバータ４０のＵ相上アームＴｒ１の異常を判定するためにスイッチング制御信号を出力することによりＵ相下アームＴｒ２に異常が生じたかインバータ４０のＵ相上アームＴｒ１をオンすることによってＵ相下アームＴｒ２に異常が生じたと判定して（ステップＳ１８０）、ステップＳ１９０の処理へ進む。
【００３１】
ステップＳ１９０〜Ｓ２４０の処理は、ステップＳ１３０〜Ｓ１８０の処理においてＵ相上アームＴｒ１をＵ相下アームＴｒ２とし、Ｕ相下アームＴｒ１をＵ相上アームＴｒ１としている。ステップＳ１９０の処理では、インバータ４０のＵ相下アームＴｒ２を１回オンするスイッチング制御信号を生成してＡＳＩＣ１２に出力する（ステップＳ１９０）。Ｕ相下アームＴｒ２へのスイッチング制御信号を入力されたＡＳＩＣ１２は、マイコン１１からのスイッチング制御信号をゲート信号ＵＬとして出力する。これにより、インバータ４０のＵ相下アームＴｒ２がスイッチング制御される。
【００３２】
次に、フェイル信号線ＦＳＬからの異常信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２００）。フェイル信号線ＦＳＬからの異常信号が入力されていないときには、Ｕ相下アームＴｒ２が正常であると判断して、ステップＳ２５０以降の処理（図示せず）を実行する。
【００３３】
ステップＳ２００でフェイル信号線ＦＳＬからの異常信号が入力されたときには、フェイルＨｉ継続時間ＴＨが経過する前に、インバータ４０のＵ相上アームＴｒ１を１回オンするスイッチング制御信号を生成してＡＳＩＣ１２に出力する（ステップＳ２１０）。Ｕ相上アームＴｒ１へのスイッチング制御信号を入力されたＡＳＩＣ１２は、マイコン１１からのスイッチング制御信号をゲート信号ＵＵとして出力する。これにより、インバータ４０のＵ相下アームＴｒ２がスイッチング制御される。
【００３４】
続いて、異常信号のフェイルＨｉ継続時間ＴＨが出力時間Ｔ２ｆを超えているか否かを判定する（ステップＳ２２０）。ステップＳ２２０は、上述のステップＳ１６０の処理と同様に、ステップＳ１９０でインバータ４０のＵ相下アームＴｒ２の異常を判定するためにスイッチング制御信号を出力することによりＵ相上アームＴｒ１に新たに異常が生じたか否かを判定する処理となっている。
【００３５】
ステップＳ２２０で異常信号のフェイルＨｉ継続時間ＴＨが出力時間Ｔ２ｆを超えていない、すなわち、フェイルＨｉ継続時間ＴＨが出力時間Ｔ２ｆと等しいときには、インバータ４０のＵ相下アームＴｒ２に異常が生じている（Ｕ相上アームＴｒ１に新たに異常は発生していない）と判定し（ステップＳ２３０）、ステップＳ２２０で異常信号のフェイルＨｉ継続時間ＴＨが出力時間Ｔ２ｆより長いときには、ステップＳ１９０でインバータ４０のＵ相下アームＴｒ２の異常を判定するためにスイッチング制御信号を出力することによりＵ相上アームＴｒ１に新たに異常が生じたと判定する（ステップＳ２４０）。こうした処理より、ステップＳ１９０でインバータ４０のＵ相下アームＴｒ２の異常を判定するためにスイッチング制御信号を出力することによりＵ相上アームＴｒ１に新たに異常が生じたか否かを判定することができる。
【００３６】
こうしてインバータ４０のＵ相上下アームＴｒ１，Ｔｒ２について異常が生じているか否かを判定すると、続いて、ステップＳ２５０の以降の処理（図示せず）において、インバータ４０のＶ相，Ｗ相についてステップＳ１３０〜Ｓ２４０と同様の処理を適用して、本ルーチンを終了する。こうした処理により、インバータ４０の各相について、上下アームの２つのスイッチング素子のうちの一方のスイッチング素子にスイッチング制御信号を出力する処理により他方のスイッチング素子に異常が生じたか否かを判定することができる。
【００３７】
以上説明した実施例のインバータ４０の異常判定装置を搭載した電動車両１では、各レグ毎に、上下アームの２つのスイッチング素子のうちの一方のスイッチング素子にスイッチング制御信号を出力する第１処理（ステップＳ１３０，Ｓ１９０など）と、上下アームのスイッチング素子のうちの他方のスイッチング素子に制御信号を出力する第２処理（ステップＳ１５０，Ｓ２１０）と、を順に実行し、その期間において、フェイル信号線ＦＳＬに異常信号がフェイルＨｉ継続時間ＴＨだけ出力されているときには、一方のスイッチング素子に所定の異常が生じていると判定し、フェイル信号線ＦＳＬに異常信号がフェイルＨｉ継続時間ＴＨより長く出力されているときには、第１処理の実行により他方のスイッチング素子に異常が生じている、と判定する。これにより、第１処理の実行により他方のスイッチング素子に異常が生じたか否かを判定することができる。
【００３８】
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の駆動ＩＣ４１が「複数の駆動回路」に相当し、ＥＣＵ１０が「判定装置」に相当する。
【００３９】
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。
【００４０】
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】
【００４１】
本発明は、インバータの異常判定装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  電動車両、２  蓄電装置、３  システムメインリレー、４  電力制御装置（ＰＣＵ）、４Ｃ  ＰＣＵケース、４ｕｕ，４ｖｕ，４ｗｕ，４ｕｌ，４ｖｌ，４ｗｌ  駆動回路、６  回転角センサ、１０  電子制御装置（ＥＣＵ）、１１  マイクロコンピュータ（マイコン）、１２  ＡＳＩＣ、４０  インバータ、４１  駆動ＩＣ、４２，４４  フォトカプラ、４３  ＭＯＳトランジスタ、４５  電圧変換モジュール、４６，４７  平滑コンデンサ、１１０  タイマ入力ポート、１１１  第１汎用出力ポート、１１２  第２汎用出力ポート、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６  ダイオード、ＤＷ  駆動輪、ＦＳＬ  フェイル信号線、ＭＧ  モータジェネレータ、ＰＬ  正極側電力ライン、ＮＬ  負極側電力ライン、Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４，Ｔｒ５，Ｔｒ６  トランジスタ、ＵＵ，ＵＬ，ＶＵ，ＶＬ，ＷＵ，ＷＬ  ゲート信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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