(57)【要約】【課題】冷却水の温度センサを用いることなく冷却水の水温を測定する。【解決手段】昇圧コンバータ付きインバータシステムは、パワー素子を含む複数のチップから発生する熱を、複数のチップで共通する冷却水により冷却する。ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、電流センサ１１００、２１００、３１００から入力された各パワー素子が組込まれた電気回路から出力される電流値に基づいて各パワー素子毎の温度上昇ΔＴを推定する温度上昇推定部６１００、６２００、６３００と、各パワー素子毎に算出された温度上昇ΔＴとチップ温度センサ１２００、２２００、３２００により測定されたチップ温度とに基づいて各パワー素子毎に冷却水の推定水温を算出する冷却水温推定部６１１０、６２１０、６３１０と、複数の推定水温に基づいて、冷却水温を確定させる処理部６７００とを含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチップから発生する熱を冷却するための冷却媒体が、前記複数のチップで共通する構成を有する電気回路の監視装置であって、
前記複数のチップの温度をそれぞれ測定するための複数の測定手段と、
前記複数のチップの状態量をそれぞれ検知するための複数の検知手段と、
各前記チップごとに、前記チップの状態量と前記状態量に基づく温度変化量との関係を予め記憶するための記憶手段と、
前記検知された状態量および前記温度変化量の関係に基づいて、各前記チップごとに、温度変化量を算出するための算出手段と、
各前記チップごとに、測定されたチップの温度と前記温度変化量とに基づいて、前記冷却媒体の推定温度値を算出するための推定手段とを含む、電気回路の監視装置。
【請求項２】
前記状態量は、前記チップから出力される電流値である、請求項１に記載の電気回路の監視装置。
【請求項３】
前記電気回路はインバータ回路を含み、
前記記憶手段は、前記インバータ回路の制御状態に応じた、前記チップの状態量と前記状態量に基づく温度変化量との関係を予め記憶するための手段を含む、請求項１に記載の電気回路の監視装置。
【請求項４】
前記監視装置は、前記推定温度値に基づいて、前記複数の測定手段の動作状態を判断するための判断手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の電気回路の監視装置。
【請求項５】
前記判断手段は、前記推定温度値に基づいて、各前記測定手段の動作状態が正常であるか異常であるかを判断するための手段を含む、請求項４に記載の電気回路の監視装置。
【請求項６】
前記複数のチップは、３以上のチップであって、
前記判断手段は、前記３以上のチップの中から抽出された２つのチップの組合せについての推定温度値の差の絶対値を、全ての組合せについて算出して、前記算出された推定温度値の差の絶対値に基づいて、各前記測定手段の動作状態を判断するための手段を含む、請求項４に記載の電気回路の監視装置。
【請求項７】
前記判断手段は、前記算出された推定温度値の差の絶対値が、予め定められたしきい値よりも小さいと、前記推定温度値の差の絶対値を算出するために用いられた測定手段の動作状態が正常であると判断するための手段を含む、請求項６に記載の電気回路の監視装置。
【請求項８】
前記判断手段は、最小である推定温度値の差の絶対値を算出するために用いられた測定手段の動作状態が正常であると判断するための手段を含む、請求項６に記載の電気回路の監視装置。
【請求項９】
前記監視装置は、前記推定手段により算出された複数の推定温度値に基づいて、前記冷却媒体の推定温度を決定するための決定手段をさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載の電気回路の監視装置。
【請求項１０】
前記決定手段は、動作状態が正常であると判断された測定手段により測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値に基づいて、前記冷却媒体の推定温度を決定するための手段を含む、請求項９に記載の電気回路の監視装置。
【請求項１１】
前記決定手段は、動作状態が正常であると判断された測定手段により測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値の平均値を算出して、前記平均値を前記冷却媒体の推定温度として決定するための手段を含む、請求項９に記載の電気回路の監視装置。
【請求項１２】
前記決定手段は、前記複数の測定手段の中から予め定められた測定手段の動作状態が正常であると判断されると、前記予め定められた測定手段により測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値を、前記冷却媒体の推定温度として決定するための手段を含む、請求項９に記載の電気回路の監視装置。
【請求項１３】
前記監視装置は、動作状態が正常であると判断された測定手段により測定された前記チップの温度に基づいて、チップの温度異常を検知するための異常チップ検知手段をさらに含む、請求項４〜８のいずれかに記載の電気回路の監視装置。
【請求項１４】
前記監視装置は、前記決定手段により決定された冷却媒体の推定温度に基づいて、冷却媒体の温度異常を検知するための冷却媒体異常検知手段をさらに含む、請求項９〜１２のいずれかに記載の電気回路の監視装置。
【請求項１５】
複数のチップから発生する熱を冷却するための冷却媒体が、前記複数のチップで共通する構成を有する電気回路の監視方法であって、
前記複数のチップの温度をそれぞれ測定する測定ステップと、
前記複数のチップの状態量をそれぞれ検知する検知ステップと、
各前記チップごとに、前記チップの状態量と前記状態量に基づく温度変化量との関係を予め準備する準備ステップと、
前記検知された状態量および前記温度変化量の関係に基づいて、各前記チップごとに、温度変化量を算出する算出ステップと、
各前記チップごとに、測定されたチップの温度と前記温度変化量とに基づいて、前記冷却媒体の推定温度値を算出する推定ステップとを含む、電気回路の監視方法。
【請求項１６】
前記状態量は、前記チップから出力される電流値である、請求項１５に記載の電気回路の監視方法。
【請求項１７】
前記電気回路はインバータ回路を含み、
前記準備ステップは、前記インバータ回路の制御状態に応じた、前記チップの状態量と前記状態量に基づく温度変化量との関係を予め準備するステップを含む、請求項１５に記載の電気回路の監視方法。
【請求項１８】
前記監視方法は、前記推定温度値に基づいて、前記測定ステップにおける測定状態を判断する判断ステップをさらに含む、請求項１５〜１７のいずれかに記載の電気回路の監視方法。
【請求項１９】
前記判断ステップは、前記推定温度値に基づいて、前記測定ステップにおける測定状態が正常であるか異常であるかを判断するステップを含む、請求項１８に記載の電気回路の監視方法。
【請求項２０】
前記複数のチップは、３以上のチップであって、
前記判断ステップは、前記３以上のチップの中から抽出された２つのチップの組合せについての推定温度値の差の絶対値を、全ての組合せについて算出して、前記算出された推定温度値の差の絶対値に基づいて、前記測定ステップにおける測定状態を判断するステップを含む、請求項１８に記載の電気回路の監視方法。
【請求項２１】
前記判断ステップは、前記算出された推定温度値の差の絶対値が、予め定められたしきい値よりも小さいと、前記推定温度値の差の絶対値を算出するために用いられた測定ステップにおける測定状態が正常であると判断するステップを含む、請求項２０に記載の電気回路の監視方法。
【請求項２２】
前記判断ステップは、最小である推定温度値の差の絶対値を算出するために用いられた測定ステップにおける測定状態が正常であると判断するステップを含む、請求項２０に記載の電気回路の監視方法。
【請求項２３】
前記監視方法は、前記推定ステップにおいて算出された複数の推定温度値に基づいて、前記冷却媒体の推定温度を決定する決定ステップをさらに含む、請求項１５〜２２のいずれかに記載の電気回路の監視方法。
【請求項２４】
前記決定ステップは、測定状態が正常であると判断された測定ステップにおいて測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値に基づいて、前記冷却媒体の推定温度を決定するステップを含む、請求項２３に記載の電気回路の監視方法。
【請求項２５】
前記決定ステップは、測定状態が正常であると判断された測定ステップにおいて測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値の平均値を算出して、前記平均値を前記冷却媒体の推定温度として決定するステップを含む、請求項２３に記載の電気回路の監視方法。
【請求項２６】
前記決定ステップは、前記複数の測定ステップの中から予め定められた測定ステップにおける測定状態が正常であると判断されると、前記予め定められた測定ステップにおいて測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値を、前記冷却媒体の推定温度として決定するステップを含む、請求項２３に記載の電気回路の監視方法。
【請求項２７】
前記監視方法は、測定状態が正常であると判断された測定ステップにおいて測定された前記チップの温度に基づいて、チップの温度異常を検知する異常チップ検知ステップをさらに含む、請求項１８〜２２のいずれかに記載の電気回路の監視方法。
【請求項２８】
前記監視方法は、前記決定ステップにおいて決定された冷却媒体の推定温度に基づいて、冷却媒体の温度異常を検知する冷却媒体異常検知ステップをさらに含む、請求項２３〜２６のいずれかに記載の電気回路の監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車に使用される電力用パワー素子モジュールなどの電気回路に関し、特に、電気回路に関して温度の異常を監視する監視装置および監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車等の電動機のコイルに所定の交流電力を供給するインバータは、電力用スイッチング素子、平滑用コンデンサ等で構成されている。電力用半導体としては、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体チップに形成されたパワー素子が用いられている。パワー素子が形成された半導体チップは、パワー素子モジュールに封止されている。
【０００３】
このようなパワー素子モジュールにおいては、封止されているパワー素子自体に大電流が流れるため、このパワー素子が発熱する場合がある。したがって、過度の発熱を防止するために、封止されている半導体チップの温度を測定し、チップ温度がある温度を超えるとインバータの出力を制限する等の制御を行なうことが必要となる。このような制御を行なうためには、封止された半導体チップの温度を精度良く測定する必要があった。
【０００４】
特開２０００−６０１０５公報（特許文献１）は、半導体チップの温度を精度良く測定する検出装置を開示する。特許文献１に開示された検出装置は、パワー素子が封入され、その表面にパワー素子と金属細線で接続された電極端子を有するパワー素子モジュールにおけるモジュール内温度検出装置であって、電極端子に絶縁材料を介して温度検出素子を取り付け、この温度検出素子によりモジュール内温度を検出するようにした。
【０００５】
特許文献１に開示された検出装置によると、モジュール内に封止された半導体チップと熱伝導率が高い材質で接続された電極端子が、半導体チップとほぼ同じ温度となることを利用し、電極端子や電極端子に接続された別の金属配線に、温度検出素子を接続することにより、精度の高いモジュール内半導体チップの温度検出が可能となった。
【０００６】
また、このようなパワー素子の発熱に対して冷却系を設けるものがある。たとえば、冷却系として多数の冷却フィンを備えた冷却体を用いて、この冷却体の上にパワー素子を載置して、これらの素子がコンバータやインバータを形成するように結線する。インバータ等の主たる構成要素であるＩＧＢＴの定常損失（主回路電流が流れている時の損失）やスイッチング損失（主回路電流のオンオフ時に発生する損失）に基づく発熱は、冷却フィンに伝達され、多くの場合冷却ファンによって排熱される。
【０００７】
特開２００２−９５１５５公報（特許文献２）は、このような冷却系の異常を監視する方法を開示する。特許文献２に開示された監視方法は、冷却体と熱的に結合する半導体電力変換素子を含んでユニット化されてなる静止型電力変換装置において、変換装置の出力電流から発生熱量を演算で求めるステップと、この結果に基づいて冷却体の上昇温度およびユニット内部上昇温度を推定演算するステップと、ユニット内部上昇温度推定演算出力とユニット内部測温出力から冷却体の理論温度を推定演算するステップと、冷却体上昇温度推定演算出力と冷却体理論温度推定演算出力との和と冷却体測温出力とを比較して警報を発するステップとを含む。
【０００８】
特許文献２に開示された監視方法によると、冷却体と熱的に結合する半導体電力変換素子を含んでユニット化されてなる静止型電力変換装置において、変換装置の出力電流から発生熱量を演算で求め、この結果に基づいて冷却体の上昇温度およびユニット内部上昇温度を推定演算し、ユニット内部上昇温度推定演算出力とユニット内部測温出力から冷却体の理論温度を推定演算し、冷却体上昇温度推定演算出力と冷却体理論温度推定演算出力との和と冷却体測温出力とを比較して警報を発する。これにより、電力変換装置が運転中にインバータの冷却系に何らかの異常が発生したときに、異常が進みすぎないうちに警報を発し、手順を踏んだシステムの停止、ひいては突然停止での損害の回避、さらには手遅れによるメンテナンス上の余計な手間の回避が可能となる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−６０１０５公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２００２−９５１５５公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された温度検出装置では、モジュール内温度を検出する温度検出素子に異常が発生した場合、その異常の発生を検知する方法がないので、正しく温度を検知することができない。
【００１２】
特許文献２に開示された監視方法では、冷却体の温度センサが必要になる。また、ユニット内部温度検出素子や実際の冷却体の温度を直接測定する検出素子などに異常が発生した場合、その異常の発生を検知する方法がないので、正しく冷却系の異常を監視することができない。さらに、複数のインバータを冷却する場合、複数のインバータのそれぞれに設けられた温度検出素子のどれかに異常が発生しても、異常が発生した温度検出素子を特定することができない。
【００１３】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、発熱する複数のチップから構成される電気回路において、チップの温度を測定する複数の温度センサの異常を監視する監視装置および監視方法を提供することである。本発明の別の目的は、電気回路を冷却する冷却媒体の温度を正確に監視する監視装置および監視方法を提供することである。本発明のさらに別の目的は、冷却媒体の温度を直接測定することなく、冷却媒体の温度を正確に監視する監視装置および監視方法を提供することである。本発明のさらに別の目的は、チップの異常を監視する監視装置および監視方法を提供することである。本発明のさらに別の目的は、冷却媒体の異常を監視する監視装置および監視方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る監視装置は、複数のチップから発生する熱を冷却するための冷却媒体が、複数のチップで共通する構成を有する電気回路を監視する。この監視装置は、複数のチップの温度をそれぞれ測定するための複数の測定手段と、複数のチップの状態量をそれぞれ検知するための複数の検知手段と、各チップごとに、チップの状態量と状態量に基づく温度変化量との関係を予め記憶するための記憶手段と、検知された状態量および温度変化量の関係に基づいて、各チップごとに、温度変化量を算出するための算出手段と、各チップごとに、測定されたチップの温度と温度変化量とに基づいて、冷却媒体の推定温度値を算出するための推定手段とを含む。
【００１５】
第１の発明によると、複数のチップのそれぞれの温度が測定手段により測定されるとともに、複数のチップのそれぞれの状態量として、たとえばそれぞれのインバータ回路からの出力電流値が検知手段により検知される。記憶手段に記憶された出力電流値とその出力電流値により決定される温度変化量との関係と、検知された出力電流値とに基づいて、算出手段により温度変化量が算出される。推定手段は、各チップごとに、測定されたチップの温度から温度変化量を減算することにより冷却媒体の推定温度値を算出する。これにより、複数のチップのそれぞれに配置された測定手段および検知手段が正常に動作していれば、冷却媒体は複数のチップで共通するため、冷却媒体の温度はすべて同じ推定温度値として算出される。その結果、冷却媒体の温度センサを必要としないで、冷却媒体の温度を検知することができる監視装置を提供できる。
【００１６】
第２の発明に係る監視装置においては、第１の発明の構成に加えて、状態量は、チップから出力される電流値である。
【００１７】
第２の発明によると、インバータ回路などから出力される電流値を用いて、出力電流値から温度変化量を算出して、その温度変化量を用いて冷却媒体の推定温度値を算出することができる。
【００１８】
第３の発明に係る監視装置においては、第１の発明の構成に加えて、電気回路はインバータ回路を含む。記憶手段は、インバータ回路の制御状態に応じた、チップの状態量と状態量に基づく温度変化量との関係を予め記憶するための手段を含む。
【００１９】
第３の発明によると、記憶手段は、インバータ回路の制御状態である力行制御状態や回生制御状態などの制御状態に応じた、チップの状態量と状態量に基づく温度変化量との関係を予め記憶する。このため、インバータ回路の制御状態に対応させて、より正確に出力電流値に基づいて温度変化量が算出できる。その結果、そのように正確に算出された温度変化量を用いるので、より正確に冷却媒体の推定温度値を算出することができる。
【００２０】
第４の発明に係る監視装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、推定温度値に基づいて、複数の測定手段の動作状態を判断するための判断手段をさらに含む。
【００２１】
第４の発明によると、冷却媒体は複数のチップで共通するため、冷却媒体の温度はすべて同じ推定温度値として算出されなければならない。それにもかかわらず、複数のチップのそれぞれに配置された測定手段が正常に動作していない場合、同じ推定温度値にならない。これを利用して測定手段が正常に動作しているか否かを判断手段が判断することができる。その結果、チップの温度を測定する測定手段の異常を検知できる。
【００２２】
第５の発明に係る監視装置においては、第４の発明の構成に加えて、判断手段は、推定温度値に基づいて、各測定手段の動作状態が正常であるか異常であるかを判断するための手段を含む。
【００２３】
第５の発明によると、推定温度値が、チップごとにどのように異なっているのかに基づいて、各測定手段の動作状態が正常であるか異常であるかを判断できる。
【００２４】
第６の発明に係る監視装置においては、第４の発明の構成に加えて、複数のチップは、３以上のチップである。判断手段は、３以上のチップの中から抽出された２つのチップの組合せについての推定温度値の差の絶対値を、全ての組合せについて算出して、算出された推定温度値の差の絶対値に基づいて、各測定手段の動作状態を判断するための手段を含む。
【００２５】
第６の発明によると、たとえば、チップが３個である場合、判断手段は、第１のチップの測定手段により測定されたチップの温度に基づいて算出された第１の推定温度値と、第２のチップの測定手段により測定されたチップの温度に基づいて算出された第２の推定温度値との差の絶対値、第２の推定温度値と、第３のチップの測定手段により測定されたチップの温度に基づいて算出された第３の推定温度値との差の絶対値、第３の推定温度値と第１の推定温度値との差の絶対値をそれぞれ求める。この３つの絶対値が全てしきい値以下であると３つの測定手段は全て正常と判断する。この３つの絶対値の中でしきい値を超えるものがある場合、３つの絶対値の中で一番小さい絶対値を算出するために用いたチップの温度を測定した２つの測定手段は正常であって、残り１つの測定手段が正常でないと判断できる。
【００２６】
第７の発明に係る監視装置においては、第６の発明の構成に加えて、判断手段は、算出された推定温度値の差の絶対値が、予め定められたしきい値よりも小さいと、推定温度値の差の絶対値を算出するために用いられた測定手段の動作状態が正常であると判断するための手段を含む。
【００２７】
第７の発明によると、推定温度値の差の絶対値がしきい値よりも小さいと、推定温度値の差の絶対値を算出するために用いられた測定手段の動作状態が正常であると判断できる。
【００２８】
第８の発明に係る監視装置においては、第６の発明の構成に加えて、判断手段は、最小である推定温度値の差の絶対値を算出するために用いられた測定手段の動作状態が正常であると判断するための手段を含む。
【００２９】
第８の発明によると、推定温度値の差の絶対値が最小であるものを算出するために用いられた測定手段の動作状態が正常であると判断できる。
【００３０】
第９の発明に係る監視装置は、第１〜８のいずれかの発明の構成に加えて、推定手段により算出された複数の推定温度値に基づいて、冷却媒体の推定温度を決定するための決定手段をさらに含む。
【００３１】
第９の発明によると、たとえば、複数の推定温度値の平均値を算出して、その平均値を冷却媒体の推定温度として決定することができる。
【００３２】
第１０の発明に係る監視装置においては、第９の発明の構成に加えて、決定手段は、動作状態が正常であると判断された測定手段により測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値に基づいて、冷却媒体の推定温度を決定するための手段を含む。
【００３３】
第１０の発明によると、たとえば正常な測定手段により測定されたチップの温度に基づいて算出された推定温度値の平均値を算出して、その平均値を冷却媒体の推定温度として決定することができる。
【００３４】
第１１の発明に係る監視装置においては、第９の発明の構成に加えて、決定手段は、動作状態が正常であると判断された測定手段により測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値の平均値を算出して、平均値を冷却媒体の推定温度として決定するための手段を含む。
【００３５】
第１１の発明によると、正常な測定手段により測定されたチップの温度に基づいて算出された推定温度値の平均値を算出して、その平均値を冷却媒体の推定温度として決定することができる。
【００３６】
第１２の発明に係る監視装置においては、第９の発明の構成に加えて、決定手段は、複数の測定手段の中から予め定められた測定手段の動作状態が正常であると判断されると、予め定められた測定手段により測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値を、冷却媒体の推定温度として決定するための手段を含む。
【００３７】
第１２の発明によると、冷却媒体の温度を最も的確に表わすことができるチップを予め定めることができる場合であって、そのチップの測定手段が正常である場合には、そのチップの温度に基づいて算出された推定温度値を、冷却媒体の推定温度として決定することができる。これにより、たとえば冷却媒体の冷却通路が複雑であって、最も高温になる部分を特定できる場合には、その近傍のチップの温度に基づいて算出された推定温度値を、冷却媒体の推定温度として決定すると、温度上昇に対する警告等をより早期に出すことができる。
【００３８】
第１３の発明に係る監視装置は、第４〜８のいずれかの発明の構成に加えて、動作状態が正常であると判断された測定手段により測定されたチップの温度に基づいて、チップの温度異常を検知するための異常チップ検知手段をさらに含む。
【００３９】
第１３の発明によると、動作状態が正常であると判断された測定手段により測定されたチップの温度が、予め定められたしきい値を上回って場合に、チップの温度異常を検知することができる。
【００４０】
第１４の発明に係る監視装置は、第９〜１２のいずれかの発明の構成に加えて、決定手段により決定された冷却媒体の推定温度に基づいて、冷却媒体の温度異常を検知するための冷却媒体異常検知手段をさらに含む。
【００４１】
第１４の発明によると、動作状態が正常であると判断された測定手段により測定されたチップの温度に基づいて算出された推定温度値を用いて決定手段が決定した冷却媒体の推定温度が、予め定められたしきい値を上回っている場合に、冷却媒体の温度異常を検知することができる。
【００４２】
第１５の発明に係る監視方法は、複数のチップから発生する熱を冷却するための冷却媒体が、複数のチップで共通する構成を有する電気回路の監視する。この監視方法は、複数のチップの温度をそれぞれ測定する測定ステップと、複数のチップの状態量をそれぞれ検知する検知ステップと、各チップごとに、チップの状態量と状態量に基づく温度変化量との関係を予め準備する準備ステップと、検知された状態量および温度変化量の関係に基づいて、各チップごとに、温度変化量を算出する算出ステップと、各チップごとに、測定されたチップの温度と温度変化量とに基づいて、冷却媒体の推定温度値を算出する推定ステップとを含む。
【００４３】
第１５の発明によると、複数のチップのそれぞれの温度が測定ステップにおいてそれぞれ測定されるとともに、複数のチップのそれぞれの状態量として、たとえばそれぞれのインバータ回路からの出力電流値が検知ステップにおいてそれぞれ検知される。準備ステップにおいて準備された出力電流値とその出力電流値により決定される温度変化量との関係と、検知された出力電流値とに基づいて、算出ステップにおいて温度変化量が算出される。推定ステップにおいて、各チップごとに、測定されたチップの温度から温度変化量を減算することにより冷却媒体の推定温度値を算出する。これにより、複数のチップに対するそれぞれの測定ステップおよび検知ステップが正常に測定動作および検知動作していれば、冷却媒体は複数のチップで共通するため、冷却媒体の温度はすべて同じ推定温度値として算出される。その結果、冷却媒体の温度センサを必要としないで、冷却媒体の温度を検知することができる監視方法を提供できる。
【００４４】
第１６の発明に係る監視方法においては、第１５の発明の構成に加えて、状態量は、チップから出力される電流値である。
【００４５】
第１６の発明によると、インバータ回路などから出力される電流値を用いて、出力電流値から温度変化量を算出して、その温度変化量を用いて冷却媒体の推定温度値を算出することができる。
【００４６】
第１７の発明に係る監視方法においては、第１５の発明の構成に加えて、電気回路はインバータ回路を含む。準備ステップは、インバータ回路の制御状態に応じた、チップの状態量と状態量に基づく温度変化量との関係を予め準備するステップを含む。
【００４７】
第１７の発明によると、準備ステップにおいて、インバータ回路の制御状態である力行制御状態や回生制御状態などの制御状態に応じた、チップの状態量と状態量に基づく温度変化量との関係を予め準備される。このため、インバータ回路の制御状態に対応させて、より正確に出力電流値に基づいて温度変化量が算出できる。その結果、そのように正確に算出された温度変化量を用いるので、より正確に冷却媒体の推定温度値を算出することができる。
【００４８】
第１８の発明に係る監視方法は、第１５〜１７のいずれかの発明の構成に加えて、推定温度値に基づいて、測定ステップにおける測定状態を判断する判断ステップをさらに含む。
【００４９】
第１８の発明によると、冷却媒体は複数のチップで共通するため、冷却媒体の温度はすべて同じ推定温度値として算出されなければならない。それにもかかわらず、複数のチップのそれぞれに対する測定ステップが正常に測定していない場合、同じ推定温度値にならない。これを利用して測定ステップが正常に動作しているか否かを判断ステップにおいて判断することができる。その結果、チップの温度を測定する測定ステップにおける測定センサなどの異常を検知できる。
【００５０】
第１９の発明に係る監視方法においては、第１８の発明の構成に加えて、判断ステップは、推定温度値に基づいて、測定ステップにおける測定状態が正常であるか異常であるかを判断するステップを含む。
【００５１】
第１９の発明によると、推定温度値が、チップごとにどのように異なっているのかに基づいて、各測定ステップにおける測定状態が正常であるか異常であるかを判断できる。
【００５２】
第２０の発明に係る監視方法においては、第１８の発明の構成に加えて、複数のチップは、３以上のチップである。判断ステップは、３以上のチップの中から抽出された２つのチップの組合せについての推定温度値の差の絶対値を、全ての組合せについて算出して、算出された推定温度値の差の絶対値に基づいて、測定ステップにおける測定状態を判断するステップを含む。
【００５３】
第２０の発明によると、たとえば、チップが３個である場合、判断ステップにおいて、第１のチップの測定手段により測定されたチップの温度に基づいて算出された第１の推定温度値と、第２のチップの測定手段により測定されたチップの温度に基づいて算出された第２の推定温度値との差の絶対値、第２の推定温度値と、第３のチップの測定手段により測定されたチップの温度に基づいて算出された第３の推定温度値との差の絶対値、第３の推定温度値と第１の推定温度値との差の絶対値をそれぞれ求める。この３つの絶対値が全てしきい値以下であると３つの測定ステップにおける測定状態は全て正常と判断する。この３つの絶対値の中でしきい値を超えるものがある場合、３つの絶対値の中で一番小さい絶対値を算出するために用いたチップの温度を測定した２つの測定ステップにおける測定状態は正常であって、残り１つの測定ステップにおける測定状態が正常でないと判断できる。
【００５４】
第２１の発明に係る監視方法においては、第２０の発明の構成に加えて、判断ステップは、算出された推定温度値の差の絶対値が、予め定められたしきい値よりも小さいと、推定温度値の差の絶対値を算出するために用いられた測定ステップにおける測定状態が正常であると判断するステップを含む。
【００５５】
第２１の発明によると、推定温度値の差の絶対値がしきい値よりも小さいと、推定温度値の差の絶対値を算出するために用いられた測定ステップにおける測定状態が正常であると判断できる。
【００５６】
第２２の発明に係る監視方法においては、第２０の発明の構成に加えて、判断ステップは、最小である推定温度値の差の絶対値を算出するために用いられた測定ステップにおける測定状態が正常であると判断するステップを含む。
【００５７】
第２２の発明によると、推定温度値の差の絶対値が最小であるものを算出するために用いられた測定ステップにおける測定状態が正常であると判断できる。
【００５８】
第２３の発明に係る監視方法は、第１５〜２２のいずれかの発明の構成に加えて、推定ステップにおいて算出された複数の推定温度値に基づいて、冷却媒体の推定温度を決定する決定ステップをさらに含む。
【００５９】
第２３の発明によると、たとえば、複数の推定温度値の平均値を算出して、その平均値を冷却媒体の推定温度として決定することができる。
【００６０】
第２４の発明に係る監視方法においては、第２３の発明の構成に加えて、決定ステップは、測定状態が正常であると判断された測定ステップにおいて測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値に基づいて、冷却媒体の推定温度を決定するステップを含む。
【００６１】
第２４の発明によると、たとえば測定状態が正常な測定ステップにおいて測定されたチップの温度に基づいて算出された推定温度値の平均値を算出して、その平均値を冷却媒体の推定温度として決定することができる。
【００６２】
第２５の発明に係る監視方法においては、第２３の発明の構成に加えて、決定ステップは、測定状態が正常であると判断された測定ステップにおいて測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値の平均値を算出して、平均値を冷却媒体の推定温度として決定するステップを含む。
【００６３】
第２５の発明によると、測定状態が正常であると判断された測定ステップにおいて測定されたチップの温度に基づいて算出された推定温度値の平均値を算出して、その平均値を冷却媒体の推定温度として決定することができる。
【００６４】
第２６の発明に係る監視方法においては、第２３の発明の構成に加えて、決定ステップは、複数の測定ステップの中から予め定められた測定ステップにおける測定状態が正常であると判断されると、予め定められた測定ステップにおいて測定されたチップの温度を用いて算出された推定温度値を、冷却媒体の推定温度として決定するステップを含む。
【００６５】
第２６の発明によると、冷却媒体の温度を最も的確に表わすことができるチップを予め定めることができる場合であって、そのチップに対する測定ステップにおける測定状態が正常である場合には、そのチップの温度に基づいて算出された推定温度値を、冷却媒体の推定温度として決定することができる。これにより、たとえば冷却媒体の冷却通路が複雑であって、最も高温になる部分を特定できる場合には、その近傍のチップの温度に基づいて算出された推定温度値を、冷却媒体の推定温度として決定すると、温度上昇に対する警告等をより早期に出すことができる。
【００６６】
第２７の発明に係る監視方法は、第１８〜２２のいずれかの発明の構成に加えて、測定状態が正常であると判断された測定ステップにおいて測定されたチップの温度に基づいて、チップの温度異常を検知する異常チップ検知ステップをさらに含む。
【００６７】
第２７の発明によると、測定状態が正常であると判断された測定ステップにおいて測定されたチップの温度が、予め定められたしきい値を上回って場合に、チップの温度異常を検知することができる。
【００６８】
第２８の発明に係る監視方法は、第２３〜２６のいずれかの発明の構成に加えて、決定ステップにおいて決定された冷却媒体の推定温度に基づいて、冷却媒体の温度異常を検知する冷却媒体異常検知ステップをさらに含む。
【００６９】
第２８の発明によると、測定状態が正常であると判断された測定ステップにおいて測定されたチップの温度に基づいて算出された推定温度値を用いて決定ステップにおいて決定された冷却媒体の推定温度が、予め定められたしきい値を上回っている場合に、冷却媒体の温度異常を検知することができる。
【００７０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００７１】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る昇圧コンバータ付きインバータシステムの構成について説明する。図１に示すように、この昇圧コンバータ付きインバータシステムは、モータジェネレータ（以下、モータジェネレータをＭＧと略す。）（１）インバータ１０００と、ＭＧ（２）インバータ２０００と、昇圧コンバータ３０００とから構成される。
【００７２】
昇圧コンバータ３０００には、バッテリ４０００から電力が供給され、昇圧コンバータ３０００により電圧が昇圧されて、昇圧された電力がＭＧ（１）インバータ１０００およびＭＧ（２）インバータ２０００に供給される。
【００７３】
昇圧コンバータ付きインバータシステムは、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００、昇圧コンバータ３０００およびそれらの機器に接続された各種センサ類に接続され、昇圧コンバータ付きインバータを制御するＨＶ＿ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）６０００と、警報を出力する出力部７０００とを含む。
【００７４】
この昇圧コンバータ付きインバータシステムは、たとえばエンジンとモータジェネレータとを搭載したハイブリッド車両に適用される。この車両には、それぞれ機能が異なる２つのモータジェネレータ（ＭＧ（１）１５００、ＭＧ（２）２５００）が搭載される。また、これらのモータジェネレータ（ＭＧ（１）１５００、ＭＧ（２）２５００）に電力を供給するＭＧ（１）インバータ１０００およびＭＧ（２）インバータ２０００には、バッテリ４０００の電圧が低いため、昇圧コンバータ３０００により電圧が昇圧された状態で供給される。
【００７５】
ＭＧ（１）インバータ１０００には、ＭＧ（１）インバータ１０００を構成するパワー素子の温度を測定するチップ温度センサ（１）１２００と、ＭＧ（１）インバータ１０００からの出力電流Ｉ（１）を測定する電流センサ（１）１１００とが接続され、チップ温度センサ（１）１２００および電流センサ（１）１１００は、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００に接続されている。
【００７６】
ＭＧ（２）インバータ２０００には、ＭＧ（２）インバータ２０００を構成するパワー素子の温度を測定するチップ温度センサ（２）２２００と、ＭＧ（２）インバータ２０００からの出力電流Ｉ（２）を測定する電流センサ（２）２１００とが接続され、チップ温度センサ（２）２２００および電流センサ（２）２１００は、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００に接続されている。
【００７７】
昇圧コンバータ３０００には、昇圧コンバータ３０００に電力を供給するバッテリ４０００が接続されるとともに、昇圧コンバータ３０００を構成するパワー素子の温度を測定するチップ温度センサ（３）３２００と、昇圧コンバータ３０００の昇圧電流Ｉ（３）を測定する電流センサ（３）３１００とが接続され、チップ温度センサ（３）３２００および電流センサ（３）３１００はＨＶ＿ＥＣＵ６０００に接続されている。
【００７８】
このような昇圧コンバータ付きインバータシステムの構成において、ＭＧ（１）インバータ１０００の内部に含まれるパワー素子、ＭＧ（２）インバータ２０００の内部に含まれるパワー素子、昇圧コンバータ３０００の内部に含まれるパワー素子は発熱するため、それらのパワー素子を冷却するために、冷却媒体を流通させる冷却通路５０００が設けられる。この冷却通路５０００には、たとえば冷却媒体として水が流通される。
【００７９】
すなわち、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００および昇圧コンバータ３０００に共通する冷却水が冷却通路５０００に流通される。冷却通路５０００は、ＭＧ（１）１０００、ＭＧ（２）２０００および昇圧コンバータ３０００を連通するように設けられているため、冷却通路５０００内の冷却媒体である冷却水の温度はＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００および昇圧コンバータ３０００のいずれの付近でも、ほぼ同じ温度になる。
【００８０】
ＨＶ＿ＥＣＵ６０００の構造について説明する。ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、ＭＧ（１）インバータ１０００に対応する、温度上昇推定部（１）６１００および冷却水温推定部（１）６１１０と、ＭＧ（２）インバータ２０００に対応する、温度上昇推定部（２）６２００および冷却水温推定部（２）６２１０と、昇圧コンバータ３０００に対応する、温度上昇推定部（３）６３００および冷却水温推定部（３）６３１０とを含む。
【００８１】
温度上昇推定部（１）６１００は、電流センサ（１）１１００およびチップ温度センサ（１）１２００と接続されている。温度上昇推定部（２）６２００は、電流センサ（２）２１００およびチップ温度センサ（２）２２００と接続されている。温度上昇推定部（３）６３００は、電流センサ（３）３１００およびチップ温度センサ（３）３２００とに接続されている。
【００８２】
ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００、昇圧コンバータ３０００、電流センサ（１）１１００、電流センサ（２）２１００および電流センサ（３）３１００に接続され、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００および昇圧コンバータ３０００を制御する制御部６５００を含む。制御部６５００は、温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００に接続されている。
【００８３】
ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、さらに各種データや制御部６５００で実行されるプログラムや、そのプログラムで使用されるしきい値などを記憶する記憶部６６００を含む。記憶部６６００は、温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００、温度上昇推定部（３）６３００、制御部６５００および処理部６７００に接続されている。
【００８４】
ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、さらに冷却水温推定部、センサ異常検出部、水温異常検出部およびチップ異常検出部からなる処理部６７００を含む。処理部６７００は、制御部６５００および記憶部６６００に接続されるとともに、冷却水温推定部（１）６１１０、冷却水温推定部（２）６２１０および冷却水温推定部（３）６３１０に接続されており、かつ警報を出力する出力部７０００に接続されている。
【００８５】
図２を参照して、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００および昇圧コンバータ３０００におけるそれぞれのパワー素子における冷却メカニズムについて説明する。
【００８６】
図２に示すように、それぞれのパワー素子における冷却メカニズムは、材料によって一定である熱抵抗を用いて表現される、等価回路により表わされる。この熱抵抗と、それぞれのパワー素子におけるロス（出力電流）とに基づいて、パワー素子の温度上昇ΔＴを算出することができる。したがって、それぞれのパワー素子において測定されたチップ温度から、この温度上昇ΔＴの分を減算することにより、冷却通路５０００における冷却水の温度が推定される。
【００８７】
この冷却水は、冷却通路５０００が、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００および昇圧コンバータ３０００で連通しているため、ほぼ同じ水温となる。このため、冷却水の水温を直接測定することなく、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００および昇圧コンバータ３０００の出力電流を測定するとともに、それぞれのパワー素子の温度を測定して、出力電流Ｉと熱抵抗とから算出された温度上昇ΔＴをパワー素子の温度から減算することにより、冷却水の推定温度を算出することができる。
【００８８】
図３〜図５を参照して、本実施の形態に係る昇圧コンバータ付きインバータシステムのＨＶ＿ＥＣＵ６０００の記憶部６６００に記憶される出力電流と温度上昇との関係について説明する。
【００８９】
図３に、ＭＧ（１）インバータ１０００における出力電流Ｉ（１）と温度上昇ΔＴ（１）との関係を、図４にＭＧ（２）インバータ２０００における出力電流Ｉ（２）と温度上昇ΔＴ（２）との関係を、図５に、昇圧コンバータ３０００における昇圧電流Ｉ（３）と温度上昇ΔＴ（３）との関係をそれぞれ示す。図３〜図５に示すように、いずれの場合においても出力電流Ｉが上昇すると温度上昇ΔＴが上昇する。
【００９０】
図３〜図５に示すように、それぞれの回路における出力電流Ｉが計測されると、温度上昇ΔＴを算出することができる。この温度上昇ΔＴは、前述の説明のとおり、材料によって定まる熱抵抗と、出力電流Ｉに依存する損失（ロス）との乗算により算出されるものである。また図３〜図５に示すように、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００および昇圧コンバータ３０００のいずれにおいても、制御状態により出力電流Ｉに対する温度上昇ΔＴの関係が異なる特性を有する。
【００９１】
たとえば、図３および図４に示すインバータの場合には、インバータの制御状態が力行状態であるか回生状態であるかなどによって、出力電流Ｉと温度上昇ΔＴとが異なる特性を有する。したがって、それぞれの制御状態に対して異なる特性を記憶部６６００に記憶させている。
【００９２】
また、温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００は、それぞれ制御部６５００と接続されており、制御部６５００から受信した信号により、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００および昇圧コンバータ３０００のそれぞれの制御状態を認識することができる。
【００９３】
温度上昇推定部（１）６１００は、この認識結果と、電流センサ（１）１１００により測定された出力電流Ｉ（１）とに基づいて、温度上昇ΔＴ（１）を推定することができる。
【００９４】
温度上昇推定部（２）６２００は、この認識結果と、電流センサ（２）２１００により測定された出力電流Ｉ（２）とに基づいて、温度上昇ΔＴ（２）を推定することができる。
【００９５】
温度上昇推定部（３）６３００は、この認識結果と、電流センサ（３）３１００により測定された昇圧電流Ｉ（３）とに基づいて、温度上昇ΔＴ（３）を推定することができる。
【００９６】
冷却水温推定部（１）６１１０は、温度上昇推定部（１）６１００から、温度上昇ΔＴ（１）およびチップ温度センサ（１）１２００により測定されたＭＧ（１）インバータ１０００のパワー素子の温度Ｔ（１）を受信し、チップ温度センサ（１）により測定されたパワー素子の温度Ｔ（１）から、温度上昇推定部（１）６１００により推定された温度上昇ΔＴ（１）を減算することにより、冷却水の水温ＷＴ（１）を推定する。
【００９７】
冷却水温推定部（２）６２１０は、温度上昇推定部（２）６２００から、温度上昇ΔＴ（２）およびチップ温度センサ（２）２２００により測定されたＭＧ（２）インバータ２０００のパワー素子の温度Ｔ（２）を受信し、チップ温度センサ（２）により測定されたパワー素子の温度Ｔ（２）から、温度上昇推定部（２）６２００により推定された温度上昇ΔＴ（２）を減算することにより、冷却水の水温ＷＴ（２）を推定する。
【００９８】
冷却水温推定部（３）６３１０は、温度上昇推定部（３）６３００から、温度上昇ΔＴ（３）およびチップ温度センサ（３）３２００により測定された昇圧コンバータ３０００のパワー素子の温度Ｔ（３）を受信し、チップ温度センサ（３）により測定されたパワー素子の温度Ｔ（３）から、温度上昇推定部（３）６３００により推定された温度上昇ΔＴ（３）を減算することにより、冷却水の水温ＷＴ（３）を推定する。
【００９９】
図６を参照して、本実施の形態に係る昇圧コンバータ付きインバータシステムにおける制御部６５００で実行されるメインプログラムの制御構造について説明する。
【０１００】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、サンプリングタイムに到達したか否かを判断する。サンプリングタイムに到達すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ２００へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、サンプリングタイムに到達するまで待つ。このサンプリングタイムは、たとえば、１００ｍｓｅｃなどに設定される。このサンプリングタイムは一例であって本発明を限定するものではない。
【０１０１】
Ｓ２００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００に、ＭＧ（１）インバータ１０００のパワー素子であるチップ、ＭＧ（２）インバータ２０００のパワー素子であるチップおよび昇圧コンバータ３０００のパワー素子であるチップの、それぞれの温度Ｔ（１）、Ｔ（２）、Ｔ（３）を検知させる。このとき、温度上昇推定部（１）６１００は、チップ温度Ｔ（１）に、チップ温度センサ（１）１２００により測定された値を代入する。温度上昇推定部（２）６２００は、チップ温度Ｔ（２）に、チップ温度センサ（２）２２００により測定された値を代入する。温度上昇推定部（３）６３００は、チップ温度Ｔ（３）に、チップ温度センサ（３）３２００により測定された値を代入する。
【０１０２】
Ｓ３００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００に、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００および昇圧コンバータ３０００における、出力電流Ｉ（１）、Ｉ（２）、昇圧電流Ｉ（３）を検知させる。このとき、温度上昇推定部（１）６１００は、出力電流Ｉ（１）として電流センサ（１）１１００により計測された電流値を代入する。温度上昇推定部（２）６２００は、出力電流Ｉ（２）として電流センサ（２）２１００により計測された電流値を代入する。温度上昇推定部（３）６３００は、昇圧電流Ｉ（３）として電流センサ（３）３１００により計測された電流値を代入する。
【０１０３】
Ｓ４００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００に、各チップの制御状態を検知させる。たとえば、ＭＧ（１）インバータ１０００およびＭＧ（２）インバータ２０００については、力行状態であるか回生状態であるか、キャリア周波数や矩形出力状態を検知させる。
【０１０４】
Ｓ５００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００に、Ｓ４００にて検知した各チップの制御状態に基づいて、各チップに適用されるマップを図３〜図５の中から選択させる。
【０１０５】
Ｓ６００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００に、選択されたマップを用いて、各チップ毎の、温度上昇ΔＴ（１）、ΔＴ（２）、ΔＴ（３）を算出させる。このとき、図３〜図５のマップの中で、それぞれの制御状態に対応するマップが選択される。温度上昇推定部（１）６１００は、出力電流Ｉ（１）から温度上昇ΔＴ（１）を算出する。温度上昇推定部（２）６２００は、出力電流Ｉ（２）から温度上昇ΔＴ（２）を算出する。温度上昇推定部（３）６３００は、昇圧電流Ｉ（３）から温度上昇ΔＴ（３）を算出する。
【０１０６】
Ｓ７００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、冷却水温推定部（１）６１１０、冷却水温推定部（２）６２１０および冷却水温推定部（３）６３１０に、各チップ毎の、冷却水の推定水温ＷＴ（１）、ＷＴ（２）、ＷＴ（３）を算出させる。このとき、冷却水温推定部（１）６１１０は、ＷＴ（１）＝Ｔ（１）−ΔＴ（１）の演算を実行する。冷却水温推定部（２）６２１０は、ＷＴ（２）＝Ｔ（２）−ΔＴ（２）の演算を実行する。冷却水温推定部（３）６３１０は、ＷＴ（３）＝Ｔ（３）−ΔＴ（３）の演算を実行する。
【０１０７】
Ｓ１０００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、処理部６７００に、冷却水の推定水温の確定処理を実行させる。この冷却水の推定水温の確定処理についての詳しい説明は後述する。
【０１０８】
Ｓ２０００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、処理部６７００に、温度センサ異常処理を実行させる。この温度センサ異常処理についての詳しい説明は後述する。
【０１０９】
Ｓ３０００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、処理部６７００に、冷却水温異常処理を実行させる。この冷却水温異常処理についての詳しい説明は後述する。
【０１１０】
Ｓ４０００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００は、処理部６７００に、チップ温度異常処理を実行させる。このチップ温度異常処理についての詳しい説明は後述する。
【０１１１】
図７を参照して、処理部６７００で実行される冷却水の推定水温の確定処理について説明する。
【０１１２】
Ｓ１０１０にて、処理部６７００は、推定水温差を算出する。このとき、処理部６７００は、ΔＷＴ（１２）＝｜ΔＴ（１）−ΔＴ（２）｜、ΔＷＴ（２３）＝｜ΔＴ（２）−ΔＴ（３）｜、ΔＷＴ（３１）＝｜ΔＴ（３）−ΔＴ（１）｜の演算を行ない、３つの推定水温差を算出する。
【０１１３】
Ｓ１０２０にて、処理部６７００は、３つの推定水温差のすべてがしきい値以下であるか否かを判断する。３つの推定水温差のすべてがしきい値以下であると（Ｓ１０２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１０３０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０２０にてＮＯ）、処理はＳ１０４０へ移される。
【０１１４】
Ｓ１０３０にて、処理部６７００は、すべての温度センサを正常であると判断する。Ｓ１０４０にて、処理部６７００は、最小の推定水温差を演算するために用いた２つの温度センサを正常、残りの１つの温度センサを異常と判断する。その後、処理はＳ１０５０へ移される。
【０１１５】
Ｓ１０５０にて、処理部６７００は平均値処理を実行するか否かを判断する。この判断は、予め記憶部６６００に記憶された平均値処理を行なうか否かを表わすフラグの状態に基づいて行なわれる。平均値処理を行なう場合には（Ｓ１０５０にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０５０にてＮＯ）、処理はＳ１０７０へ移される。
【０１１６】
Ｓ１０６０にて、処理部６７００は、正常な温度センサにより推定された水温の平均値を、冷却水温の推定値として確定させる。
【０１１７】
Ｓ１０７０にて、処理部６７００は、正常な温度センサの中に代表センサが含まれるか否かを判断する。ここで代表センサとは、冷却通路５０００における冷却水の温度を代表する温度であって、たとえば冷却通路５０００において冷却水の温度分布がある場合に、最も高い部分の温度を測定するセンサをいう。正常な温度センサの中に代表センサが含まれる場合には（Ｓ１０７０にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０７０にてＮＯ）、処理はＳ１０６０へ移される。
【０１１８】
Ｓ１０８０にて、処理部６７００は、正常な代表センサである温度センサにより推定された水温を冷却水温の推定値として確定させる。
【０１１９】
図８を参照して、処理部６７００で実行される温度センサ異常処理について説明する。
【０１２０】
Ｓ２０１０にて、処理部６７００は、異常と判断された温度センサがあるか否かを判断する。異常と判断された温度センサがあると（Ｓ２０１０にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２０へ移される。もしそうでないと（Ｓ２０１０にてＮＯ）、この温度センサ異常処理は終了する。
【０１２１】
Ｓ２０２０にて、処理部６７００は、異常と判断された温度センサについての警告情報を出力部７０００に出力する。
【０１２２】
図９を参照して、処理部６７００で実行される冷却水温異常処理について説明する。
【０１２３】
Ｓ３０１０にて、処理部６７００は、確定された冷却水温が水温しきい値よりも高いか否かを判断する。確定された冷却水温が水温しきい値よりも高い場合には（Ｓ３０１０にてＹＥＳ）、処理はＳ３０２０へ移される。もしそうでないと（Ｓ３０１０にてＮＯ）、この冷却水温異常処理は終了する。
【０１２４】
Ｓ３０２０にて、処理部６７００は、冷却水の温度についての警告情報を出力部７０００に出力する。
【０１２５】
図１０を参照して、処理部６７００で実行されるチップ温度異常処理について説明する。
【０１２６】
Ｓ４０１０にて、処理部６７００は、正常な温度センサによる各チップの温度を読出す。このとき、すべての温度センサが正常であると、ＭＧ（１）インバータ１０００についてはチップ温度センサ（１）１２００により計測された温度が、ＭＧ（２）インバータ２０００についてはチップ温度センサ（２）２２００により計測された温度が、昇圧コンバータ３０００についてはチップ温度センサ（３）３２００により計測された温度が読出される。
【０１２７】
Ｓ４０２０にて、チップ温度がチップ温度しきい値よりも高いか否かを判断する。チップ温度がチップ温度しきい値よりも高い場合には（Ｓ４０２０にてＹＥＳ）、処理はＳ４０３０へ移される。もしそうでないと（Ｓ４０１０にてＮＯ）、このチップ温度異常処理は終了する。
【０１２８】
Ｓ４０３０にて、処理部６７００は、そのチップについての警告情報を制御部６５００と出力部７０００とに出力する。
【０１２９】
処理部６７００において実行される温度センサ異常処理（Ｓ２０００）、冷却水温異常処理（Ｓ３０００）およびチップ温度異常処理（Ｓ４０００）において出力部７０００に警告情報が出力されると、出力部７０００は、たとえば運転席の前にあるインジケータに警告情報を表示する。また、チップ温度異常処理（Ｓ４０００）においてチップについての警告情報は、出力部７０００のみではなく制御部６５００にも出力される。このとき、制御部６５００は、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００および昇圧コンバータ３０００の運転に制限を加えたり、運転を停止させたりする。
【０１３０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る昇圧コンバータ付きインバータシステムの動作について説明する。
【０１３１】
制御部６５００は、車両の運転状態に基づいて、ＭＧ（１）インバータ１０００、ＭＧ（２）インバータ２０００、昇圧コンバータ３０００の制御状態を判断して、それぞれに制御信号を送信する。また、制御部６５００は、それぞれの制御状態を温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００に送信する。このような状態でＭＧ（１）インバータ１５００、ＭＧ（２）インバータ２５００、および昇圧コンバータ３０００が運転される。この運転によりＭＧ（１）インバータ１０００のパワー素子、ＭＧ（２）インバータ２０００のパワー素子、昇圧コンバータ３０００のパワー素子がそれぞれ発熱し、冷却通路５０００に充填された冷却水により冷却される。
【０１３２】
ＨＶ＿ＥＣＵ６０００はサンプリングタイム毎に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００にそれぞれのチップにおける温度上昇ΔＴを推定させる。
【０１３３】
温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００は、それぞれ、チップの温度Ｔ（１）、Ｔ（２）、Ｔ（３）を検知し（Ｓ２００）、出力電流Ｉ（１）、Ｉ（２）、昇圧電流Ｉ（３）を検知する（Ｓ３００）。温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００は、それぞれ、制御部６５００から送信された各チップの制御状態を検知し（Ｓ４００）、各チップに適用されるマップを選択する（Ｓ５００）。
【０１３４】
温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００は、それぞれ、選択されたマップを用いて、各チップ毎の、温度上昇ΔＴ（１）、ΔＴ（２）、ΔＴ（３）を算出する（Ｓ６００）。
【０１３５】
冷却水温推定部（１）６１１０、冷却水温推定部（２）６２１０および冷却水温推定部（３）６３１０は、それぞれ、各チップ毎に、冷却水の推定水温ＷＴ（１）、ＷＴ（２）、ＷＴ（３）を算出する（Ｓ７００）。このとき、冷却水温推定部（１）６１１０は、ＷＴ（１）＝Ｔ（１）−ΔＴ（１）を、冷却水温推定部（２）６２１０は、ＷＴ（２）＝Ｔ（２）−ΔＴ（２）を、冷却水温推定部（３）６３１０は、ＷＴ（３）＝Ｔ（３）−ΔＴ（３）を演算する。
【０１３６】
各チップ毎の冷却水の推定水温が算出されると、処理部６７００により冷却水の推定水温の確定処理が実行される（Ｓ１０００）。処理部６７００により、推定水温差ΔＷＴ（１２）、ΔＷＴ（２３）およびΔＷＴ（３１）がそれぞれ算出される（Ｓ１１１０）。３つの水温差のすべてがしきい値以下である場合には（Ｓ１２１０にてＹＥＳ）、すべての温度センサが正常と判断される（Ｓ１３２０）。
【０１３７】
３つの推定水温差のなかにしきい値以下でないものが含まれる場合には（Ｓ１２１０にてＮＯ）、最小の推定水温値を算出するために用いた２つの温度センサが正常であると、残りの１つの温度センサが異常であると判断される（Ｓ１４１０）。
【０１３８】
たとえば、少なくとも１つの推定水温差がしきい値を超えていて、ΔＷＴ（１２）がΔＷＴ（２３）およびΔＷＴ（３１）よりも小さい場合を説明する。この場合には、３つの推定水温差の中で最小のΔＷＴ（１２）を算出するために用いられたΔＴ（１）およびΔＴ（２）を算出するために使用されたチップ温度を測定したチップ温度センサ（１）１２００およびチップ温度センサ（２）２２００が正常と判断される。残りの１つであるチップ温度センサ（３）３２００が異常と判断される。
【０１３９】
正常な温度センサが複数あって平均値処理を行なう場合には（Ｓ１０５０にてＹＥＳ）、正常な温度センサにより推定された水温の平均値を冷却水温推定値として確定させる（Ｓ１０６０）。
【０１４０】
正常な温度センサの中に代表センサが含まれる場合には（Ｓ１０７０にてＹＥＳ）、正常な代表センサである温度センサにより推定された水温を冷却水温の推定値として確定させる（Ｓ１０８０）。
【０１４１】
異常と判断された温度センサがある場合には（Ｓ２０１０にてＹＥＳ）、異常と判断された温度センサについての警告情報が出力部７０００に出力され（Ｓ２０２０）、運転席前のインジケータに温度センサ異常を表わす情報が表示される。
【０１４２】
確定された冷却水温が水温異常を表わす水温しきい値よりも高いと（Ｓ３０１０にてＹＥＳ）、冷却水の温度についての警告情報が出力部７０００に出力され、運転席前のインジケータに冷却水温異常を表わす情報が表示される。
【０１４３】
正常な温度センサによるチップの温度が読出され、そのチップの温度がチップ異常を表わすチップ温度しきい値よりも高い場合には（Ｓ４０２０にてＹＥＳ）、そのチップについての警告情報が制御部６５００と出力部７０００とに出力される（Ｓ４０３０）。このとき運転席前のインジケータに異常であると判断されたパワー素子を含む電気回路の異常を表わす情報や、昇圧コンバータ付きインバータシステムの異常を表わす情報が表示される。
【０１４４】
以上のようにして、本実施の形態に係る昇圧コンバータ付きインバータシステムによると、インバータやコンバータに含まれるパワー素子を同じ冷却水を用いて冷却する。この際、インバータやコンバータのパワー素子の温度を測定するとともに、インバータやコンバータからの出力電流を測定する。出力電流に基づいて温度上昇を推定し、推定された温度上昇を測定されたパワー素子の温度から減算することにより、冷却水の推定水温を算出することができる。したがって、冷却水を測定する温度センサの必要がなくなる。また、複数設けられた温度センサの異常を推定された冷却水温に基づいて監視することができる。また複数の正常な温度センサを用いて冷却水の水温を正確に算出することにより正確に冷却水温を監視することができる。さらにチップの温度異常を正確に監視することができる。さらに冷却媒体の温度異常を正確に監視することができる。
【０１４５】
なお、上述した説明においては、ＨＶ＿ＥＣＵ６０００において、温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００を各チップ毎に分けた構成とし、冷却水温推定部（１）６１１０、冷却水温推定部（２）６２１０および冷却水温推定部（３）６３１０を各チップ毎に分けた構成としたが、本発明はこれに限定されない。温度上昇推定部（１）６１００、温度上昇推定部（２）６２００および温度上昇推定部（３）６３００を、１つの温度上昇推定部として、冷却水温推定部（１）６１１０、冷却水温推定部（２）６２１０および冷却水温推定部（３）６３１０を、１つの冷却水温推定部としてもよいし、さらに、温度上昇推定部と冷却水温推定部とを１つの処理部としてもよい。
【０１４６】
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特許請求の範囲によって示され、特許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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る昇圧コンバータ付きインバータの構成図である。
【図２】冷却のメカニズムを模式的に表わした図である。
【図３】インバータの出力電流と温度上昇との関係を示す図（その１）である。
【図４】インバータの出力電流と温度上昇との関係を示す図（その２）である。
【図５】昇圧コンバータの昇圧電流と温度上昇との関係を示す図である。
【図６】ＨＶ＿ＥＣＵで実行されるメインプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】ＨＶ＿ＥＣＵで実行される冷却水の推定水温確定処理プログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図８】ＨＶ＿ＥＣＵで実行される温度センサ異常処理プログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図９】ＨＶ＿ＥＣＵで実行される冷却水温異常処理プログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図１０】ＨＶ＿ＥＣＵで実行されるチップ温度異常処理プログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０００  ＭＧ（１）インバータ、１１００  電流センサ（１）、１２００  チップ温度センサ（１）、１５００  ＭＧ（１）、２０００  ＭＧ（２）インバータ、２１００  電流センサ（２）、２２００  チップ温度センサ（２）、２５００  ＭＧ（２）、３０００  昇圧コンバータ、３１００  電流センサ（３）、３２００  チップ温度センサ（３）、４０００  バッテリ、５０００  冷却通路、６０００  ＨＶ＿ＥＣＵ、６１００  温度上昇推定部（１）、６１１０  冷却水温推定部（１）、６２００  温度上昇推定部（２）、６２１０  冷却水温推定部（２）、６３００  温度上昇推定部（３）、６３１０  冷却水温推定部（３）、６５００  制御部、６６００  記憶部、６７００  処理部、７０００  出力部。
【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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