(57)【要約】【課題】インバータにおける含まれるパワーデバイスの電気的特性に基づいて異常発熱を検査可能な検査装置、検査方法、検査プログラムおよびインバータ装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る検査装置は、電流制御部と、制御信号生成部とを含む。電流制御部は、インバータ回路によって出力される電流を制御するための制御出力を生成する。制御信号生成部は、３対のアームのうちの１つである第１のアームのＯＮ／ＯＦＦを制御する第１の制御信号を制御出力に基づいて生成し、少なくとも、第１のアームの対となる第２のアームをＯＦＦに固定する第２の制御信号を生成し、第１のアームおよび第２のアーム以外のアームの少なくとも一部をＯＮに固定する第３の制御信号を生成する。【選択図】      図２
2019165545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３対のアームを含むインバータ回路を検査する検査装置であって、
前記インバータ回路によって出力される電流を制御するための制御出力を生成する電流制御部と、
前記３対のアームのうちの１つである第１のアームのＯＮ／ＯＦＦを制御する第１の制御信号を前記制御出力に基づいて生成し、前記第１のアームの対となる第２のアームをＯＦＦに固定する第２の制御信号を生成し、前記第１のアームおよび前記第２のアーム以外のアームの少なくとも一部をＯＮに固定する第３の制御信号を生成する制御信号生成部と
を具備する、検査装置。
【請求項２】
前記電流および前記制御出力の少なくとも一方に基づいて、前記第２のアームを検査する検査部をさらに具備する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記第３の制御信号は、前記第２のアームと共通の電源端子に接続される２つのアームのうちの１つへ供給され、
前記第２の制御信号は、さらに、前記第１の制御信号および前記第３の制御信号のいずれも供給されない３つのアームへ供給され、
前記検査部は、前記制御出力に基づいて、前記第２のアームを検査する、
請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記検査部は、前記制御出力に基づく値と基準値との比較に基づいて、前記第２のアームの異常発熱を検査する、請求項２に記載の検査装置。
【請求項５】
前記制御出力の履歴を記憶する記憶部をさらに具備し、
前記インバータ回路は、電動機を回転駆動する通常モードおよび前記３対のアームのうちの一部または全部の異常発熱を検査する検査モードを含む複数のモードから選択されたモードで動作可能であり、
前記電流制御部および前記制御信号生成部は、前記通常モードの開始後であって前記電動機を回転駆動する前に、前記３対のアームを所定のパターンで駆動し、
前記基準値は、前記通常モードの開始後であって前記電動機を回転駆動する前に、前記３対のアームを所定のパターンで駆動した時に前記記憶部に記憶された前記制御出力に基づいて設定される、
請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記制御出力の履歴を記憶する記憶部をさらに具備し、
前記インバータ回路は、前記３対のアームのうちの一部または全部の異常発熱を検査する検査モードを含む複数のモードから選択されたモードで動作可能であり、
前記検査モードは、第１のフェーズ、前記第１のフェーズに続く第２のフェーズおよび前記第２のフェーズに続く第３のフェーズを含み、
前記電流制御部および前記制御信号生成部は、前記第１のフェーズにおいて、前記３対のアームを所定のパターンで駆動し、
前記基準値は、前記第１のフェーズにおいて、前記記憶部に記憶された前記制御出力に基づいて設定され、
前記３対のアームは、前記第２のフェーズにおいて、ウォームアップされ、
前記検査装置は、前記第３のフェーズにおいて、前記第２のアームの異常発熱を検査する、
請求項４に記載の検査装置。
【請求項７】
前記第１の制御信号は、さらに、前記第１のアームと共通の電源端子に接続される２つのアームの１つである第３のアームへ供給され、
前記第２の制御信号は、さらに、前記第３のアームの対となる第４のアームへ供給され、
前記検査部は、前記第１のアームおよび前記第２のアームの間の第１のノードから出力される第１の電流と、前記第３のアームおよび前記第４のアームの間の第２のノードから出力される第２の電流との関係に基づいて、前記第２のアームおよび前記第４のアームの異常発熱を検査する、
請求項２に記載の検査装置。
【請求項８】
前記第３の制御信号は、前記第２のアームおよび前記第４のアームと共通の電源端子に接続される第５のアームへ供給され、
前記第２の制御信号は、さらに、前記第５のアームの対となる第６のアームへ供給される、
請求項７に記載の検査装置。
【請求項９】
前記検査部は、前記第１の電流と前記第２の電流との差、または前記第１の電流と前記第２の電流との比のうちの少なくとも一方に基づく値と、基準値との比較に基づいて、前記第２のアームおよび前記第４のアームの異常発熱を検査する、請求項７に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記電流の履歴を記憶する記憶部をさらに具備し、
前記インバータ回路は、電動機を回転駆動する通常モードおよび前記３対のアームのうちの一部または全部の異常発熱を検査する検査モードを含む複数のモードから選択されたモードで動作可能であり、
前記電流制御部および前記制御信号生成部は、前記通常モードの開始後であって前記電動機を回転駆動する前に、前記３対のアームを所定のパターンで駆動し、
前記基準値は、前記通常モードの開始後であって前記電動機を回転駆動する前に、前記３対のアームを所定のパターンで駆動した時に前記記憶部に記憶された前記電流に基づいて設定される、
請求項９に記載の検査装置。
【請求項１１】
前記電流の履歴を記憶する記憶部をさらに具備し、
前記インバータ回路は、前記３対のアームのうちの一部または全部の異常発熱を検査する検査モードを含む複数のモードから選択されたモードで動作可能であり、
前記検査モードは、第１のフェーズ、前記第１のフェーズに続く第２のフェーズおよび前記第２のフェーズに続く第３のフェーズを含み、
前記電流制御部および前記制御信号生成部は、前記第１のフェーズにおいて、前記３対のアームを所定のパターンで駆動し、
前記基準値は、前記第１のフェーズにおいて、前記記憶部に記憶された前記電流に基づいて設定され、
前記３対のアームは、前記第２のフェーズにおいて、ウォームアップされ、
前記検査装置は、前記第３のフェーズにおいて、前記第２のアームおよび前記第４のアームの異常発熱を検査する、
請求項９に記載の検査装置。
【請求項１２】
前記検査部の検査対象となるアームを定める駆動パターンの切り替わりに応じて、前記電流の目標値を示す電流指令値の大きさおよび符号の少なくとも一方を変更して生成する指令値生成部をさらに具備する、請求項２に記載の検査装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の検査装置と、
前記インバータ回路と
を具備する、インバータ装置。
【請求項１４】
３対のアームを含むインバータ回路を検査する検査方法であって、
前記インバータ回路によって出力される電流を制御するための制御出力を生成することと、
前記３対のアームのうちの１つである第１のアームのＯＮ／ＯＦＦを制御する第１の制御信号を前記制御出力に基づいて生成し、前記第１のアームの対となる第２のアームをＯＦＦに固定する第２の制御信号を生成し、前記第１のアームおよび前記第２のアーム以外のアームの少なくとも一部をＯＮに固定する第３の制御信号を生成することと
を具備する、検査方法。
【請求項１５】
３対のアームを含むインバータ回路を検査する検査プログラムであって、
プロセッサを、
前記インバータ回路によって出力される電流を制御するための制御出力を生成する手段、
前記３対のアームのうちの１つである第１のアームのＯＮ／ＯＦＦを制御する第１の制御信号を前記制御出力に基づいて生成し、前記第１のアームの対となる第２のアームをＯＦＦに固定する第２の制御信号を生成し、前記第１のアームおよび前記第２のアーム以外のアームの少なくとも一部をＯＮに固定する第３の制御信号を生成する手段
として機能させるための、検査プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、検査装置、検査方法、検査プログラム、およびインバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータは、典型的にはインフラまたは工場において使用され、故障時の損失が大きい。故に、インバータが完全に故障する前に、その予兆の有無を検査することへのニーズがある。一般的に、インバータの故障は、（１）電解コンデンサの劣化による故障、（２）ファンの故障、（３）リレーの故障、および（４）パワーデバイスの劣化に起因する故障、に大別できる。
【０００３】
上記（４）パワーデバイスの劣化に起因するインバータの故障が起きようとする過程では、（ａ）閾値電圧Ｖｔｈの上昇、（ｂ）はんだ部の脆化による放熱性の劣化、（ｃ）ゲート酸化膜の劣化によるゲート電圧低下、および（ｄ）ダイオードの順方向電圧の変化、などの現象が生じることになる。これらの現象のいずれも、パワーデバイスの温度上昇をもたらすと推察される。故に、パワーデバイスの異常発熱（過熱）を検出することができれば、パワーデバイスの劣化に起因するインバータの故障の予兆を捉えることができる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５０７１１号公報
【特許文献２】特開２００７−２８７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、インバータにおける含まれるパワーデバイスの電気的特性に基づいて異常発熱を検査可能な検査装置、検査方法、検査プログラムおよびインバータ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る検査装置は、３対のアームを含むインバータ回路を検査する。検査装置は、電流制御部と、制御信号生成部とを含む。電流制御部は、インバータ回路によって出力される電流を制御するための制御出力を生成する。制御信号生成部は、３対のアームのうちの１つである第１のアームのＯＮ／ＯＦＦを制御する第１の制御信号を制御出力に基づいて生成し、第１のアームの対となる第２のアームをＯＦＦに固定する第２の制御信号を生成し、第１のアームおよび第２のアーム以外のアームの少なくとも一部をＯＮに固定する第３の制御信号を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る検査装置を含む、インバータ回路の制御系を例示するブロック図。
【図２】検査モード時における図１のインバータ回路の制御系を例示するブロック図。
【図３】検査モード時に、第１の実施形態に係る検査装置によって設定される駆動パターンの１つの下でのインバータ回路の各アームの制御を例示する図。
【図４】検査モード時に、第１の実施形態に係る検査装置によって設定される駆動パターンの一例を例示するテーブル。
【図５】図３の駆動パターンの下でアーム２を加熱する実験により得られた、アーム２の温度と制御出力との関係を示すグラフ。
【図６】検査モード時に、第２の実施形態に係る検査装置によって設定される駆動パターンの１つの下でのインバータ回路の各アームの制御を例示する図。
【図７】図６のアーム１およびアーム５がＯＮである時のインバータ回路および電動機の等価回路を示す図。
【図８】図６のアーム１およびアーム５がＯＦＦである時のインバータ回路および電動機の等価回路を示す図。
【図９】検査モード時に、第２の実施形態に係る検査装置によって設定される駆動パターンを例示するテーブル。
【図１０】図６の駆動パターンの下でアーム２を加熱する実験により得られた、熱源の温度とアーム２およびアーム６の温度との関係を示すグラフ。
【図１１】図１０の例における、アーム２およびアーム６の温度差と、当該アーム２およびアーム６を流れる線電流の差との関係を示すグラフ。
【図１２】図１０の例における、アーム２およびアーム６の温度差と、制御出力との関係を示すグラフ。
【図１３】図１の制御系の動作を例示するフローチャート。
【図１４】図１の制御系の、通常モード時の動作を例示するフローチャート。
【図１５】図１３の変形例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施形態の説明を述べる。なお、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号を付し、重複する説明については基本的に省略する。
【０００９】
（第１の実施形態）  
第１の実施形態に係る検査装置は、インバータ回路、具体的には三相インバータ回路に含まれるアームの異常発熱を検査する。かかる検査装置を含む、インバータ回路の制御系を図１に示す。図１の制御系は、インバータ回路１００と、電動機２００と、検査装置３００と、通常動作制御系４００と、切り替え器５００とを含む。インバータ回路１００および検査装置３００は、同一のインバータ装置内に実装されてもよいし、別個の装置内に実装されてもよい。
【００１０】
インバータ回路１００は、その通常動作、すなわち電動機２００の回転駆動を行う通常モードと、当該インバータ回路１００に含まれる３対のアームのうちの一部または全部の異常発熱を検査する検査モードとを含む複数のモードから選択されたモードで動作可能である。モードの選択は、例えば図示されないコントローラによって行われてよい。
【００１１】
インバータ回路１００は、三相インバータ回路であって、後述される３対のパワーデバイス（アーム）を含む。各パワーデバイスは、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ―Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチング素子（典型的にはトランジスタ）と当該スイッチング素子の第１の端子および第２の端子に接続されたダイオード（ボディダイオードまたは還流ダイオード）とを含んでいる。スイッチング素子のオン抵抗（電圧降下）は、温度が高くなるほど増加する傾向にある。他方、ダイオードのオン抵抗は、温度が高くなるほど減少する傾向にある。すなわち、スイッチング素子およびダイオードの特性次第で、パワーデバイスは、温度上昇に対して電流が流れやすくなるものもあれば流れにくくなるものもある。
【００１２】
パワーデバイスが温度上昇時に電流が流れにくくなる特性を持っていたとすれば、所与のパワーデバイスが劣化している場合に他の並列接続された正常なパワーデバイスへより多くの電流が流れるため、パワーデバイス間の温度差は発生しづらくなる。すなわち、劣化したパワーデバイスの異常発熱が顕在化しにくい。逆に、パワーデバイスが温度上昇時に電流が流れやすくなる特性を持っていたとすれば、所与のパワーデバイスが劣化している場合に当該パワーデバイスの温度上昇に伴いより多くの電流が当該パワーデバイスに集中する正帰還が生じ、当該パワーデバイスは最終的に熱暴走に近い状態になる可能性がある。すなわち、劣化したパワーデバイスの異常発熱が顕在化しやすい。故に、後者のパワーデバイスを想定すれば、パワーデバイスの並列数に関わらず、異常発熱を高精度に検出できる可能性がある。
【００１３】
電動機２００は、典型的には三相誘導電動機であって、例えばＹ字状に結線された３つのインダクタを含む。電動機２００は、インバータ回路１００が前述の通常モードで動作しているときに、当該インバータ回路１００によって出力される三相交流電力によって回転駆動される。ただし、電動機２００は、その他の三相負荷に置き換えられてもよい。
【００１４】
前述の検査モードでは、インバータ回路１００は、切り替え器５００を介して検査装置３００に接続される。そして、検査装置３００は、所定の駆動パターンに従ってインバータ回路１００に含まれる各アームのＯＮ／ＯＦＦを制御し、例えば、当該インバータ回路１００の線電流、当該線電流をフィードバック制御するための制御出力、などを計測もしくは算出し、その履歴を保存し、これらに基づいて少なくとも一部のアームの異常発熱を検査する。ただし、後述するように、検査モード時に設定される駆動パターンは、インバータ回路１００が電動機２００を回転させないように定められている。
【００１５】
検査装置３００は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、マイコン、などのプロセッサを用いて実装され得る。
【００１６】
前述の通常モードでは、インバータ回路１００は、切り替え器５００を介して通常動作制御系４００に接続される。そして、通常動作制御系４００がインバータ回路１００に含まれる各アームのＯＮ／ＯＦＦを制御することで、インバータ回路１００は所望の電流、電圧、および／または周波数を持つ三相交流電力を出力し電動機２００を回転駆動する。通常動作制御系４００は、三相インバータにおいて一般に用いられる制御系と同一または類似であり得る。通常動作制御系４００は、インバータ回路１００の線電流を監視し、これが電流指令値、例えば０．３［Ａ］に近づくようにフィードバック制御する。
【００１７】
通常動作制御系４００もまた、検査装置３００と同様にプロセッサを用いて実装され得る。また、検査装置３００および通常動作制御系４００は別体のハードウェアである必要はなく、一体化されていてもよい。
【００１８】
切り替え器５００は、図示されないコントローラから制御信号を受け取り、これに従ってインバータ回路１００を検査装置３００または通常動作制御系４００に接続する。具体的には、切り替え器５００は、インバータ回路１００が検査モードで動作するときには当該インバータ回路１００を検査装置３００に接続する。他方、切り替え器５００は、インバータ回路１００が通常モードで動作するときには当該インバータ回路１００を通常動作制御系４００に接続する。
【００１９】
次に、検査モード時におけるインバータ回路１００の制御系の詳細を説明する。  
図２に例示されるように、インバータ回路１００は、電源１０１と、ゲートドライバ１０２と、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１〜Ｍ６と、ダイオードＤ１〜Ｄ６とを含む。以降の説明では、便宜的に、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１およびダイオードＤ１をアーム１、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２およびダイオードＤ２をアーム２、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３およびダイオードＤ３をアーム３、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４およびダイオードＤ４をアーム４、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５およびダイオードＤ５をアーム５、そしてＭＯＳＦＥＴ  Ｍ６およびダイオードＤ６をアーム６とそれぞれ呼ぶことがある。なお、本実施形態の説明では、１つのアームが１対のＭＯＳＦＥＴおよびダイオードを含むこととしているが、１つのアームが複数対の互いに並列接続されたＭＯＳＦＥＴおよびダイオードを含むこともあり得る。
【００２０】
電源１０１は、典型的には直流電源であって、その正極がアーム１、アーム３およびアーム５の第１の端子に接続され、その負極は接地され、かつ、アーム２、アーム４およびアーム６の第２の端子に接続される。電源１０１の電圧は例えば１５［Ｖ］であるが、これに限られない。
【００２１】
ゲートドライバ１０２は、前述の切り替え器５００を介して、検査装置３００または通常動作制御系４００に接続される。ゲートドライバ１０２は、検査装置３００または通常動作制御系４００から制御信号を受け取り、これらをアーム１〜６の制御端子、すなわちＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１〜Ｍ６のゲート端子へ供給する。
【００２２】
アーム１は、第１の端子、第２の端子および制御端子を含み、その第１の端子が電源１０１の正極に接続され、その第２の端子がアーム２の第１の端子およびインバータ回路１００のｕ相の出力端子に接続され、その制御端子がゲートドライバ１０２に接続される。アーム１は、ゲートドライバからの制御信号の電圧の高低に応じて、第１の端子および第２の端子間を導通（ＯＮ）または開放（ＯＦＦ）する。アーム１は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１およびダイオードＤ１を含む。
【００２３】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１のドレイン端子、ソース端子およびゲート端子は、それぞれアーム１の第１の端子、第２の端子および制御端子に接続される。また、ダイオードＤ１のカソードおよびアノードは、それぞれアーム１の第１の端子および第２の端子に接続される。
【００２４】
アーム２は、第１の端子、第２の端子および制御端子を含み、その第１の端子がアーム１の第１の端子およびインバータ回路１００のｕ相の出力端子に接続され、その第２の端子が電源１０１の負極に接続（すなわち接地）され、その制御端子がゲートドライバ１０２に接続される。アーム２は、ゲートドライバからの制御信号の電圧の高低に応じて、第１の端子および第２の端子間を導通または開放する。アーム２は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２およびダイオードＤ２を含む。
【００２５】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ２のドレイン端子、ソース端子およびゲート端子は、それぞれアーム２の第１の端子、第２の端子および制御端子に接続される。また、ダイオードＤ２のカソードおよびアノードは、それぞれアーム２の第１の端子および第２の端子に接続される。
【００２６】
アーム３は、第１の端子、第２の端子および制御端子を含み、その第１の端子が電源１０１の正極に接続され、その第２の端子がアーム４の第１の端子およびインバータ回路１００のｖ相の出力端子に接続され、その制御端子がゲートドライバ１０２に接続される。アーム３は、ゲートドライバからの制御信号の電圧の高低に応じて、第１の端子および第２の端子間を導通または開放する。アーム３は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３およびダイオードＤ３を含む。
【００２７】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ３のドレイン端子、ソース端子およびゲート端子は、それぞれアーム３の第１の端子、第２の端子および制御端子に接続される。また、ダイオードＤ３のカソードおよびアノードは、それぞれアーム３の第１の端子および第２の端子に接続される。
【００２８】
アーム４は、第１の端子、第２の端子および制御端子を含み、その第１の端子がアーム３の第１の端子およびインバータ回路１００のｖ相の出力端子に接続され、その第２の端子が電源１０１の負極に接続（すなわち接地）され、その制御端子がゲートドライバ１０２に接続される。アーム４は、ゲートドライバからの制御信号の電圧の高低に応じて、第１の端子および第２の端子間を導通または開放する。アーム４は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４およびダイオードＤ４を含む。
【００２９】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４のドレイン端子、ソース端子およびゲート端子は、それぞれアーム４の第１の端子、第２の端子および制御端子に接続される。また、ダイオードＤ４のカソードおよびアノードは、それぞれアーム４の第１の端子および第２の端子に接続される。
【００３０】
アーム５は、第１の端子、第２の端子および制御端子を含み、その第１の端子が電源１０１の正極に接続され、その第２の端子がアーム６の第１の端子およびインバータ回路１００のｗ相の出力端子に接続され、その制御端子がゲートドライバ１０２に接続される。アーム５は、ゲートドライバからの制御信号の電圧の高低に応じて、第１の端子および第２の端子間を導通または開放する。アーム５は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５およびダイオードＤ５を含む。
【００３１】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５のドレイン端子、ソース端子およびゲート端子は、それぞれアーム５の第１の端子、第２の端子および制御端子に接続される。また、ダイオードＤ５のカソードおよびアノードは、それぞれアーム５の第１の端子および第２の端子に接続される。
【００３２】
アーム６は、第１の端子、第２の端子および制御端子を含み、その第１の端子がアーム５の第１の端子およびインバータ回路１００のｗ相の出力端子に接続され、その第２の端子が電源１０１の負極に接続（すなわち接地）され、その制御端子がゲートドライバ１０２に接続される。アーム６は、ゲートドライバからの制御信号の電圧の高低に応じて、第１の端子および第２の端子間を導通または開放する。アーム６は、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ６およびダイオードＤ６を含む。
【００３３】
ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ６のドレイン端子、ソース端子およびゲート端子は、それぞれアーム６の第１の端子、第２の端子および制御端子に接続される。また、ダイオードＤ６のカソードおよびアノードは、それぞれアーム６の第１の端子および第２の端子に接続される。
【００３４】
検査装置３００は、線電流計測／算出部としての電流センサ３０１、電流センサ３０２および加算器３０３と、誤差算出部３１０と、電流制御部３２０と、記憶部３３０と、制御信号生成部３４０と、検査部３５０とを含む。
【００３５】
電流センサ３０１は、ｕ相、すなわちアーム１およびアーム２の間のノードから出力される線電流ｉｕを計測する。電流センサ３０１は、例えば、線電流ｉｕによって発生した磁界を検出し、出力電圧に変換する。なお、電流センサ３０１による計測結果がアナログ形式である場合には、図示されないＡ／Ｄ変換器によってデジタル化されてよい。
【００３６】
電流センサ３０２は、ｗ相、すなわちアーム５およびアーム６の間のノードから出力される線電流ｉｗを計測する。電流センサ３０２は、例えば、線電流ｉｗによって発生した磁界を検出し、出力電圧に変換する。なお、電流センサ３０２による計測結果がアナログ形式である場合には、図示されないＡ／Ｄ変換器によってデジタル化されてよい。
【００３７】
加算器３０３は、電流センサ３０１によって計測された線電流ｉｕおよび電流センサ３０２によって計測された線電流ｉｗをそれぞれ符号反転してから加算し、ｖ相、すなわちアーム３およびアーム４の間のノードから出力される線電流ｉｖを算出する。なお、加算器３０３による算出結果がアナログ形式である場合には、図示されないＡ／Ｄ変換器によってデジタル化されてよい。
【００３８】
線電流ｉｖは、図２の例では加算器３０３によって算出されているが、他の線電流と同様に電流センサによって計測されてよい。また、線電流ｉｖの代わりに、線電流ｉｕまたは線電流ｉｗを算出するようにしてもよい。
【００３９】
誤差算出部３１０は、線電流計測／算出部（図２の例では、電流センサ３０１、電流センサ３０２および加算器３０３）から三相の線電流の値（計測値およびまたは算出値）を受け取り、図示されない電流指令値生成部から電流指令値を受け取る。誤差算出部３１０は、線電流の値と電流指令値との誤差を算出し、電流制御部３２０へ送る。
【００４０】
電流制御部３２０は、誤差算出部３１０から誤差を受け取り、当該誤差が零に近づくように（すなわち、線電流が電流指令値に近づくように）線電流をフィードバック制御するための制御出力を生成する。電流制御部３２０は、制御出力を制御信号生成部３４０へ送る。
【００４１】
記憶部３３０は、線電流計測／算出部によって計測／算出された三相の線電流の（値の）履歴、および／または電流制御部３２０によって生成された制御出力の履歴を記憶する。なお、後述されるように、本実施形態において検査部３５０は、制御出力の履歴に基づいてアームの異常発熱を検査するので、記憶部３３０は線電流の値の履歴を必ずしも記憶しなくてもよい。他方、後述される第２の実施形態において、検査部３５０は、少なくとも線電流の履歴に基づいてアームの異常発熱を検査するので、記憶部３３０は線電流の履歴を記憶する必要がある。
【００４２】
制御信号生成部３４０は、予め定められた駆動パターンのいずれかを設定し、設定した駆動パターンに従ってアーム１〜６の制御信号を生成し、切り替え器５００を介してゲートドライバ１０２へ送る。具体的には、制御信号生成部３４０は、異常発熱の検査対象となるアームにおいてダイオードの制御出力への寄与度が高くなるように、アーム１〜６のＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、図示されない電流指令値生成部は、設定された駆動パターンの切り替わり応じて、電流指令値の大きさおよび符号の少なくとも一方を変更して生成する。
【００４３】
例えば、制御信号生成部３４０は、異常発熱の検査対象となるアーム（便宜的に第２のアームとも称する）の対となるアーム（便宜的に第１のアームとも称する）のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号（便宜的に第１の制御信号とも称する）を電流制御部３２０によって生成された制御出力に基づいて生成する。さらに、制御信号生成部３４０は、第１のアームのＯＦＦ時に第２のアームのダイオードを含んだ電流経路が確保されるように、第２のアームと共通の電源端子に接続される２つのアームのうち１つをＯＮ固定とする制御信号（便宜的に第３の制御信号とも称する）を生成し、残りをＯＦＦ固定とする制御信号（便宜的に第２の制御信号とも称する）を生成する。
【００４４】
制御信号生成部３４０がこのように制御信号を生成すると、インバータ回路１００は降圧チョッパ回路のように動作する。ただし、降圧チョッパ回路では、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返すアーム（ここでは第１のアームに相当する）がＯＦＦのときには、その対となるアーム（ここでは第２のアームに相当する）をＯＮとすることで、当該アームのダイオードに電流が流れる時間を短縮することが一般的である。しかしながら、検査装置３００は、第２のアームのダイオードに電流が流れる時間を長くして当該ダイオードの制御出力への寄与度を高めるために、当該第２のアームをＯＦＦ固定とする。
【００４５】
アーム２を異常発熱の検査対象とした場合のアーム１〜６の制御が図３に例示される。図３の例では、アーム１のＯＮ／ＯＦＦが制御出力に基づいて制御され、アーム２、アーム３、アーム５およびアーム６がＯＦＦ固定、アーム４がＯＮ固定である。アーム１がＯＮのときに、電源１０１、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１、電動機２００およびＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４を含む経路に電流が流れる。他方、アーム１がＯＦＦのときに、ダイオードＤ２、電動機２００およびＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４を含む経路に電流が流れる。インバータ回路１００の駆動により、ダイオードＤ２の温度が上昇すると、その順方向電圧は低下する。なお、インバータ回路１００を図３の駆動パターンで駆動してダイオードＤ２の温度を上昇させることもあり得るが、インバータ回路１００を一旦通常モードで駆動してダイオードＤ２の温度を上昇させてから図３の駆動パターンを設定することもあり得る。これはダイオードＤ２の電圧降下が小さくなることを意味し、インバータ回路１００の制御系、ここでは検査装置３００から見た制御対象のゲインが上昇する。故に、制御出力は、インバータ回路１００の負荷条件が一定であるにも関わらず一定値には収束せず、ダイオードＤ２の温度の増加に伴って減少する。
【００４６】
これは、実験結果からも確認することができる。図５は、アーム２のみを外部からホットプレートを用いて加熱しながらアーム１〜６を図３の駆動パターンに従って駆動させる実験によって得られた、アーム２の（パッケージ）温度に対する制御出力の変化を示す。図５において、縦軸は制御出力を表し、横軸はアーム２の温度を表す。図５から、図３の駆動パターンにおいて、アーム２の温度が上昇するのに伴って制御出力が低下することが読み取れる。
【００４７】
このように、図３の駆動パターンに従ってインバータ回路１００を駆動させたときの制御出力の履歴を記憶部３３０に保存しておけば、ダイオードＤ２の温度、例えば、どれくらいの温度になったか、温度の増分がどれくらいか、温度の増加速度はどれくらいか、などを推定することができる。かかる検査対象となるアームの温度と制御出力との関係は、電源１０１の電圧が低いほど検知しやすい。
【００４８】
なお、アーム２を検査対象とする場合に、アーム４ではなくアーム６をＯＮ固定とすることもできる。また、アーム２以外のアームを検査対象とする場合の駆動パターンも同様に定めることができる。設定可能な駆動パターンを図４に例示する。図３の駆動パターンは、図４の駆動パターン１に相当する。
【００４９】
図４において、「制御」はアームを制御出力に従ってＯＮ／ＯＦＦ制御すること、「ＯＮ」はアームをＯＮ固定とすること、「ＯＦＦ」はアームをＯＦＦ固定とすることをそれぞれ表す。また、電流の方向は、始点となる相から、電動機２００を経由して、終点となる相に向かって電流が流れることを意味する。さらに、ダイオードの寄与度が高いアームは、検査対象のアームを意味する。図４の駆動パターンのいずれも、電動機２００を回転させないので、電動機２００の回転による影響を受けることはない。
【００５０】
検査部３５０は、記憶部３３０から、何らかの駆動パターンが設定されていたときの制御出力の履歴を読み出し、これに基づいて、当該駆動パターンにおいて検査対象として定められたアームの異常発熱を検査する。例えば、検査部３５０は、図４の駆動パターン１が設定されていたときの制御出力の履歴に基づいて、アーム２の異常発熱を検査する。
【００５１】
具体的には、検査部３５０は、駆動パターンの設定期間中の制御出力に基づく値、例えば、１時点における制御出力もしくはその加工値、または複数時点における制御出力の統計値（例えば、平均値、中央値、最頻値、最小値、最大値、変化幅、など）もしくはその加工値と、基準値との比較に基づいて検査対象のアームにおける異常発熱の有無を検査してもよい。基準値は、例えば、インバータ回路１００の初回運用前、通常動作前、ウォームアップ前、などに得られた値を利用して導出可能である。
【００５２】
また、検査部３５０は、同一のアームを検査対象とする２つの駆動パターン（例えば、図４の駆動パターン１および駆動パターン２）の設定期間中の制御出力の履歴を比較し、制御出力の低下の原因が、当該アームの異常発熱であるか否かを推定してもよい。すなわち、一方の駆動パターンでは制御出力の低下が見られたものの、他方の駆動パターンではかかる現象が確認できなかった場合には、検査対象のアーム以外に当該現象の原因があると推定できる。
【００５３】
図１の制御系は、図１３に例示されるように動作する。まずは、モード選択が行われる（ステップＳ６０１）。この例では、選択可能なモードは、検査モードおよび通常モードのいずれかであるが、さらなるモードが定義されてもよい。
【００５４】
ステップＳ６０１において選択されたモードに応じて、その後の処理が分岐する（ステップＳ６０２）。具体的には、検査モードが選択された場合には、切り替え器５００は検査装置３００とインバータ回路１００とを接続し、処理はステップＳ６０３へ進む。なお、図１３には示されていないが、ステップＳ６０２からステップＳ６０３への遷移時に、検査装置３００は駆動パターンの１つを設定することとする。
【００５５】
他方、ステップＳ６０２において、通常モードが選択された場合には、切り替え器５００は通常動作制御系４００とインバータ回路１００とを接続し、処理はステップＳ６０８へ進む。なお、通常モードにおいて後述される図１４の動作を行う場合などには、切り替え器５００は、まず検査装置３００とインバータ回路１００とを接続し、それから通常動作制御系４００とインバータ回路１００とを接続してもよい。
【００５６】
ステップＳ６０３において、検査装置３００は設定された駆動パターンに従ってインバータ回路１００を駆動する。そして、ステップＳ６０３の実行時における制御出力または線電流の履歴が記憶部３３０に記録される（ステップＳ６０４）。ここで、検査モードでは、全てのアームの検査が行われてもよいし、一部のアームに限って検査が行われてもよい。検査対象となる全てのアームについて、対応する駆動パターンの設定時の制御出力または線電流の記録が済んでいるならば処理はステップＳ６０７へ進み、そうでなければ処理はステップＳ６０６へと進む（ステップＳ６０５）。ステップＳ６０６では、検査装置３００は検査対象となるアームに対応する駆動パターンのうち未設定の１つを選択して設定する。ステップＳ６０６の後に処理はステップＳ６０３へ戻る。
【００５７】
ステップＳ６０７において、検査部３５０は、検査対象のアームのそれぞれについて、ステップＳ６０４において記録された制御出力または線電流の履歴に基づいて当該アームの異常発熱を検査する。
【００５８】
他方、ステップＳ６０８では、通常動作制御系４００がインバータ回路１００を通常駆動、例えばインバータ回路１００に電動機２００を回転駆動させる。なお、通常モードにおいて、通常動作制御系４００がインバータ回路１００を通常駆動する前に、検査モードにおいて利用可能な基準値を設定することもできる。かかる動作例を図１４に示す。
【００５９】
図１４の動作例では、通常モードが開始すると（ステップＳ７０１）、切り替え器５００は、まず検査装置３００とインバータ回路１００とを接続し、処理はステップＳ７０２へと進む。なお、図１４には示されていないが、ステップＳ７０１からステップＳ７０２への遷移時に、検査装置３００は駆動パターンの１つを設定することとする。
【００６０】
ステップＳ７０２において、検査装置３００は設定された駆動パターンに従ってインバータ回路１００を駆動する。そして、ステップＳ７０２の実行時における制御出力または線電流の履歴（例えば、アームの発熱の影響が最も少ない初期値）が記憶部３３０に記録される（ステップＳ７０３）。ここで、検査モードでは、全てのアームについての基準値が設定されてもよいし、一部のアームに限って基準値が設定されてもよい。基準値の設定対象となる全てのアームについて、対応する駆動パターンの設定時の制御出力または線電流の記録が済んでいるならば処理はステップＳ７０６へ進み、そうでなければ処理はステップＳ７０５へと進む（Ｓ７０４）。ステップＳ７０５では、検査装置３００は基準値の設定対象となるアームに対応する駆動パターンのうち未設定の１つを選択して設定する。ステップＳ７０５の後に処理はステップＳ７０２へ戻る。
【００６１】
ステップＳ７０６において、通常動作制御系４００がインバータ回路１００を通常駆動する。なお、図１４の動作は、通常モードを選択する度に実行されてもよいが、必ずしもそうでなくてもよい。図１４の動作は、通常モードの（製造後または修理後の）初回実行時に１回限りで行われてもよいし、インバータ回路１００が通常モードで動作した回数または時間が既定値に達する毎に行われてもよいし、所定期間毎に行われてもよい。
【００６２】
他方、図１４には示されていないが、検査装置３００は、基準値の設定対象のアームのそれぞれについて、ステップＳ７０３において記録された制御出力または線電流の履歴に基づいて当該アームの基準値を設定する。このようにアーム毎に個別に基準値を設定することで、アーム間の個体差による検査精度への影響を吸収することができる。
【００６３】
図１３の動作例は図１５に例示されるように変形することもできる。図１５の動作例は、基準値を設定する第１のフェーズと、インバータ回路１００をウォームアップする第２のフェーズと、アームの検査を行う第３のフェーズとを含む。まずは、モード選択が行われる（ステップＳ８０１）。この例では、選択可能なモードは、検査モードおよび通常モードのいずれかであるが、さらなるモードが定義されてもよい。
【００６４】
ステップＳ８０１において選択されたモードに応じて、その後の処理が分岐する（ステップＳ８０２）。具体的には、検査モードが選択された場合には、切り替え器５００は検査装置３００とインバータ回路１００とを接続し、処理はステップＳ８０３へ進む。なお、図１５には示されていないが、ステップＳ８０２からステップＳ８０３への遷移時に、検査装置３００は駆動パターンの１つを設定することとする。
【００６５】
他方、ステップＳ８０２において、通常モードが選択された場合には、切り替え器５００は通常動作制御系４００とインバータ回路１００とを接続し、処理はステップＳ８１４へ進む。
【００６６】
ステップＳ８０３において、検査装置３００は設定された駆動パターンに従ってインバータ回路１００を駆動する。そして、ステップＳ８０３の実行時における制御出力または線電流の履歴（例えば、アームの発熱の影響が最も少ない初期値）が記憶部３３０に記録される（ステップＳ８０４）。ここで、検査モードでは、全てのアームの検査が行われてもよいし、一部のアームに限って検査が行われてもよい。検査対象となる全てのアームについて、対応する駆動パターンの設定時の制御出力または線電流の記録が済んでいるならば処理はステップＳ８０７へ進み、そうでなければ処理はステップＳ８０６へと進む（Ｓ８０５）。ステップＳ８０６では、検査装置３００は検査対象となるアームに対応する駆動パターンのうち未設定の１つを選択して設定する。ステップＳ８０６の後に処理はステップＳ８０３へ戻る。
【００６７】
ステップＳ８０７において、検査装置３００は、検査対象のアームのそれぞれについて、ステップＳ８０４において記録された制御出力または線電流の履歴に基づいて当該アームの基準値を設定する。このようにアーム毎に個別に基準値を設定することで、アーム間の個体差による検査精度への影響を吸収することができる。
【００６８】
次に、インバータ回路１００のウォームアップが行われる（ステップＳ８０８）。これは、インバータ回路１００に含まれるアーム１〜６のうち少なくとも検査対象のアーム（のダイオード）を十分な時間または回数に亘って試験的に駆動することを意味し、当該アームが故障していた場合に異常発熱の徴候が観察しやすくなるという効果がある。ステップＳ８０８において、検査装置３００または通常動作制御系４００のどちらがインバータ回路１００を駆動してもよい。ステップＳ８０８の後に処理はステップＳ８０９へと進む。なお、図１５には示されていないが、ステップＳ８０８からステップＳ８０９への遷移時に、検査装置３００は駆動パターンの１つを設定することとする。
【００６９】
ステップＳ８０９において、検査装置３００は設定された駆動パターンに従ってインバータ回路１００を駆動する。そして、ステップＳ８０９の実行時における制御出力または線電流の履歴が記憶部３３０に記録される（ステップＳ８１０）。検査対象となる全てのアームについて、対応する駆動パターンの設定時（ただしステップＳ８０８の実行後）の制御出力または線電流の記録が済んでいるならば処理はステップＳ８１３へ進み、そうでなければ処理はステップＳ８１２へと進む（ステップＳ８１１）。ステップＳ８１２では、検査装置３００は検査対象となるアームに対応する駆動パターンのうち未設定（ただしステップＳ８０８の実行後）の１つを選択して設定する。ステップＳ８１２の後に処理はステップＳ８０９へ戻る。
【００７０】
ステップＳ８１３において、検査部３５０は、検査対象のアームのそれぞれについて、ステップＳ８０７において設定された基準値と、ステップＳ８１０において記録された制御出力または線電流の履歴とに基づいて当該アームの異常発熱を検査する。
【００７１】
以上説明したように、第１の実施形態に係る検査装置は、三相インバータ回路に含まれる３対のアームのうち１対をＯＦＦ固定とし、残りの２対を降圧チョッパ回路のよう動作させる。具体的には、検査装置は、検査対象となるアームをＯＦＦ固定、当該アームの対となるアームを線電流が制御指令値に近づくようにＯＮ／ＯＦＦ制御する。そして、この検査装置は、検査対象のアームの温度上昇に伴い制御出力が低下することに着目し、制御出力に基づいて当該アームの異常発熱を検査する。故に、この検査装置によれば、温度センサなどの新たなセンサを追加することなく、アーム、すなわちパワーデバイスの電気的特性に基づいて異常発熱を検査することができる。
【００７２】
（第２の実施形態）  
前述の第１の実施形態では、検査装置３００は、インバータ回路１００の３対のアームのうち１対をＯＦＦ固定とし、残りの２対を降圧チョッパ回路のように動作させる駆動パターンを利用して、アームの異常発熱を検査する。他方、以下に説明する第２の実施形態では、検査装置３００は第１の実施形態とは異なる駆動パターンを利用して、アームの異常発熱を検査する。具体的には、本実施形態では、制御信号生成部３４０および検査部３５０の動作が第１の実施形態とは異なる。
【００７３】
制御信号生成部３４０は、第１の実施形態と同様に、予め定められた駆動パターンのいずれかを設定し、設定した駆動パターンに従ってアーム１〜６の制御信号を生成し、切り替え器５００を介してゲートドライバ１０２へ送る。ただし、本実施形態において、制御信号生成部３４０は、異常発熱の検査対象となる２つのアームにおいてダイオードの制御出力への寄与度が高くなるように、アーム１〜６のＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、図示されない電流指令値生成部は、設定された駆動パターンの切り替わり応じて、電流指令値の大きさおよび符号の少なくとも一方を変更して生成する。
【００７４】
例えば、制御信号生成部３４０は、異常発熱の検査対象となる２つのアーム（便宜的に第２のアームおよび第４のアームとも称する）の対となるアーム（便宜的に第１のアームおよび第３のアームとも称する）のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号を電流制御部３２０によって生成された制御出力に基づいて生成する。すなわち、第１のアームおよび第３のアームには共通の制御信号が供給される。さらに、制御信号生成部３４０は、第１のアームおよび第３のアームのＯＦＦ時に第２のアームのダイオードおよび第４のアームのダイオードを含んだ電流経路が確保されるように、第２のアームおよび第４のアームと共通の電源端子に接続されるアーム（便宜的に第５のアームとも称する）をＯＮ固定とする制御信号を生成し、残りの１つのアーム（便宜的に第６のアームとも称する）をＯＦＦ固定とする制御信号を生成する。
【００７５】
制御信号生成部３４０がこのように制御信号を生成すると、インバータ回路１００は（部分的に並列化された）降圧チョッパ回路のように動作する。ただし、降圧チョッパ回路では、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返すアーム（ここでは第１のアームおよび第３のアームに相当する）がＯＦＦのときには、その対となるアーム（ここでは第２のアームおよび第４のアームに相当する）をＯＮとすることで、当該アームのダイオードに電流が流れる時間を短縮することが一般的である。しかしながら、検査装置３００は、第２のアームのダイオードおよび第４のアームのダイオードに電流が流れる時間を長くして当該ダイオードの制御出力への寄与度を高めるために、当該第２のアームおよび第４のアームをＯＦＦ固定とする。
【００７６】
アーム２およびアーム６を異常発熱の検査対象とした場合のアーム１〜６の制御が図６に例示される。図６の例では、アーム１およびアーム５のＯＮ／ＯＦＦが制御出力に基づいて制御され、アーム２、アーム３、およびアーム６がＯＦＦ固定、アーム４がＯＮ固定である。アーム１およびアーム５がＯＮのときに、図７に例示されるように、電源１０１、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１またはＭＯＳＦＥＴ  Ｍ５、電動機２００、およびＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４を含む経路に電流が流れる。他方、アーム１およびアーム５がＯＦＦのときに、図８に例示されるように、ダイオードＤ２またはダイオードＤ６、電動機２００、およびＭＯＳＦＥＴ  Ｍ４を含む経路に電流が流れる。
【００７７】
図８に例示されるように、アーム１およびアーム５のＯＦＦ時には、ダイオードＤ２および電動機２００内の図示しないインダクタＬｕと、ダイオードＤ６および電動機２００内の図示しないインダクタＬｗとが並列接続となる。インダクタＬｕおよびインダクタＬｗの特性が略同一と仮定すれば、ダイオードＤ２およびダイオードＤ６の電圧降下は互いに等しくなる。
【００７８】
インバータ回路１００の駆動により、ダイオードＤ２およびダイオードＤ６の温度が上昇するが、両者の温度変化は必ずしも一致しない。なお、インバータ回路１００を図６の駆動パターンで駆動してダイオードＤ２およびダイオードＤ６の温度を上昇させることもあり得るが、インバータ回路１００を一旦通常モードで駆動してダイオードＤ２およびダイオードＤ６の温度を上昇させてから図６の駆動パターンを設定することもあり得る。仮にアーム２およびアーム６の一方が故障していたとすれば、アーム２およびアーム６の温度は異なる変化を示すであろう。具体的には、故障しているアーム（ここではアーム２と仮定）はそうでないアーム（ここではアーム６と仮定）に比べて温度が上昇しやすい。故に、ダイオードＤ６アーム１およびアーム５がＯＮ／ＯＦＦを繰り返すうちに、ダイオードＤ２にはダイオードＤ６に比べて多くの電流が流れることになる。
【００７９】
これは、実験結果からも確認することができる。図１０は、アーム２のみを外部からホットプレートを用いて加熱しながらアーム１〜６を図６の駆動パターンに従って駆動させる実験によって得られた、アーム２およびアーム６の（パッケージ）温度の変化を示す。この実験では、電源１０１の電圧を１５［Ｖ］とし、電流指令値を０．３［Ａ］とし、ホットプレートの設定温度を１０［℃］刻みで変更した。図１０において、縦軸はアーム２またはアーム６の温度を表し、横軸はホットプレートの設定温度を表す。図１０によれば、アーム２およびアーム６の温度は互いに依存関係が殆どないことが読み取れる。
【００８０】
図１１は、同実験によって得られた、アーム２およびアーム６の温度差に対する当該アーム２およびアーム６を流れる線電流（ｉｕおよびｉｗ）の差の変化を示す。図１１において、縦軸はアーム２およびアーム６を流れる線電流の差を表し、横軸は両者の温度差を表す。図１１から、図６の駆動パターンにおいて、アーム２およびアーム６の一方が異常発熱により温度が上昇するのに伴って、両者の線電流の差が増加することが読み取れる。
【００８１】
このように、図６の駆動パターンに従ってインバータ回路１００を駆動させたときの線電流の履歴を記憶部３３０に保存しておけば、ダイオードＤ２およびダイオードＤ６の温度差、例えば、どれくらいの温度差になったか、温度差の増分がどれくらいか、温度差の増加速度はどれくらいか、などを推定することができる。
【００８２】
さらに、本実施形態において、検査部３５０は、この線電流の履歴に基づく検査と第１の実施形態において説明した制御出力の履歴に基づく検査とを併用してもよい。図１２は、同実験によって得られた、アーム２およびアーム６の温度差に対する制御出力の変化を示す。図１２において、縦軸は制御出力を表し、横軸はアーム２およびアーム６の温度差を表す。図１０よりアーム６の温度が殆ど変化していないことを考慮すると、図１２から、図６の駆動パターンにおいて、アーム２の温度が上昇するのに伴って制御出力が低下することが読み取れる。
【００８３】
このように、図６の駆動パターンに従ってインバータ回路１００を駆動させたときの制御出力の履歴を記憶部３３０に保存しておけば、ダイオードＤ２およびダイオードＤ６のうち一方が異常発熱していて、かつ他方の温度変化が無視できるとの過程の下で、この一方のダイオードの温度、例えば、どれくらいの温度になったか、温度の増分がどれくらいか、温度の増加速度はどれくらいか、などを推定することができる。
【００８４】
なお、アーム２およびアーム６以外のアームを検査対象とする場合の駆動パターンも同様に定めることができる。設定可能な駆動パターンを図９に例示する。図６の駆動パターンは、図９の駆動パターン１に相当する。
【００８５】
図９において、「制御」はアームを制御出力に従ってＯＮ／ＯＦＦ制御すること、「ＯＮ」はアームをＯＮ固定とすること、「ＯＦＦ」はアームをＯＦＦ固定とすることをそれぞれ表す。また、電流の方向は、始点となる１つまたは２つの相から、電動機２００を経由して、終点となる２つまたは１つの相に向かって電流が流れることを意味する。さらに、ダイオードの寄与度が高い２つのアームは、検査対象の２つのアームを意味する。図９の駆動パターンのいずれも、電動機２００を回転させないので、電動機２００の回転による影響を受けることはない。
【００８６】
検査部３５０は、記憶部３３０から、何らかの駆動パターンが設定されていたときの線電流の履歴と制御出力の履歴（オプション）とを読み出し、これらに基づいて、当該駆動パターンにおいて検査対象として定められた２つのアームの異常発熱を検査する。例えば、検査部３５０は、図９の駆動パターン１が設定されていたときの線電流（および制御出力）の履歴に基づいて、アーム２およびアーム６の異常発熱を検査する。
【００８７】
具体的には、検査部３５０は、駆動パターンの設定期間中の線電流の差に基づく値、例えば、１時点における線電流の差もしくはその加工値、または複数時点における線電流の差の統計値（例えば、平均値、中央値、最頻値、最小値、最大値、変化幅、など）もしくはその加工値と、基準値との比較に基づいて検査対象となる２つのアームの一方における異常発熱の有無を検査してもよい。基準値は、例えば、インバータ回路１００の初回運用前、通常動作前、ウォームアップ前、などに得られた値を利用して導出可能である。線電流の差に対する基準値も、制御出力に対する基準値と同様に、図１４および図１５を用いて説明されたように設定されてよい。なお、線電流の差は、注目する２つの線電流の間の関係を表す他の指標、例えば、線電流の比、などに置き換えられてもよい。
【００８８】
さらに前述の第１の実施形態と同様に、検査部３５０は、駆動パターンの設定期間中の制御出力に基づく値と、基準値との比較に基づいて検査対象の２つのアームの一方における異常発熱の有無を検査してもよい。
【００８９】
また、検査部３５０は、重複するアームを検査対象とする２つの駆動パターン（例えば、図９の駆動パターン１および駆動パターン２は共にアーム２を検査対象としている）の設定期間中の線電流の差の履歴を比較し、線電流の差の低下または上昇の原因が、当該アームの異常発熱であるか否かを推定してもよい。すなわち、一方の駆動パターンでは線電流の差の低下または上昇が見られたものの、他方の駆動パターンではかかる現象が確認できなかった場合には、検査対象のアーム以外に当該現象の原因があると推定できる。さらに、検査部３５０は、制御出力の履歴についても同様の比較を行ってよい。
【００９０】
以上説明したように、第２の実施形態に係る検査装置は、三相インバータ回路に含まれる３対のアームを降圧チョッパ回路のように駆動する。具体的には、検査装置は、検査対象となる２つのアームをＯＦＦ固定、当該アームの対となる２つのアームを線電流が制御指令値に近づくようにＯＮ／ＯＦＦ制御する。そして、この検査装置は、検査対象の２つのアームのうち一方のアームが故障していたならば当該一方のアームに電流が集中することに着目し、これらのアームを通る線電流の間の関係に基づいて当該アームの異常発熱を検査する。故に、この検査装置によれば、温度センサなどの新たなセンサを追加することなく、アーム、すなわちパワーデバイスの電気的特性に基づいて異常発熱を検査することができる。
【００９１】
上記各実施形態において説明された種々の機能部は、回路を用いることで実現されてもよい。回路は、特定の機能を実現する専用回路であってもよいし、プロセッサのような汎用回路であってもよい。
【００９２】
上記各実施形態の処理の少なくとも一部は、例えば汎用のコンピュータに搭載されたＣＰＵ、または、マイコン、ＦＰＧＡもしくはＤＳＰ、などのプロセッサを基本ハードウェアとして用いることでも実現可能である。上記処理を実現するプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納して提供されてもよい。プログラムは、インストール可能な形式のファイルまたは実行可能な形式のファイルとして記録媒体に記憶される。記録媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、半導体メモリなどである。記録媒体は、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能であれば、何れであってもよい。また、上記処理を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ（サーバ）上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ（クライアント）にダウンロードさせてもよい。
【００９３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９４】
１００・・・インバータ回路
１０１・・・電源
１０２・・・ゲートドライバ
２００・・・電動機
３００・・・検査装置
３０１，３０２・・・電流センサ
３０３・・・加算器
３１０・・・誤差算出部
３２０・・・電流制御部
３３０・・・記憶部
３４０・・・制御信号生成部
３５０・・・検査部
４００・・・通常動作制御系
５００・・・切り替え器
Ｄ１〜Ｄ６・・・ダイオード
Ｍ１〜Ｍ６・・・ＭＯＳＦＥＴ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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