WO2022019038A1 - 電力変換器の制御回路 - Google Patents

電力変換器の制御回路 Download PDF

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WO2022019038A1
WO2022019038A1 PCT/JP2021/023708 JP2021023708W WO2022019038A1 WO 2022019038 A1 WO2022019038 A1 WO 2022019038A1 JP 2021023708 W JP2021023708 W JP 2021023708W WO 2022019038 A1 WO2022019038 A1 WO 2022019038A1
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voltage
circuit
control
short
switch
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PCT/JP2021/023708
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耕平 永野
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株式会社デンソー
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    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Definitions

  • the present disclosure relates to a control circuit of a power converter having a switch of an upper and lower arm electrically connected to the winding of each phase of a rotary electric machine.
  • a control circuit of this type a control circuit of a power converter that performs short-circuit control in which a switch on one of the upper and lower arms is turned on and a switch on the other arm is turned off is known.
  • Patent Document 1 discloses a control circuit of a power converter provided with a three-phase short-circuit drive circuit for carrying out short-circuit control. In this control circuit, short-circuit control is performed based on the voltage signal input to the three-phase short-circuit drive circuit.
  • the voltage signal is input to the voltage terminal provided in the three-phase short-circuit drive circuit.
  • the control circuit may malfunction due to an abnormality in the voltage signal input to the voltage terminal.
  • This abnormality is caused by, for example, at least one of an abnormality of a voltage terminal, an abnormality of a source of a voltage signal, and an abnormality of a path from the source to the voltage terminal.
  • the following are examples of malfunctions of the control circuit caused by abnormal voltage signals.
  • the voltage signal input to the voltage terminal takes one of H and L values.
  • H the normal drive control in which the switches in the upper and lower arms are alternately turned on
  • L the short circuit control
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and its main purpose is to provide a control circuit of a power converter capable of suppressing the occurrence of a malfunction.
  • the present disclosure controls a power converter applied to a system comprising a polyphase rotary machine and a power converter having switches on the upper and lower arms electrically connected to the windings of each phase of the rotary machine.
  • information about the switch is transmitted to a determination unit for determining whether to perform short-circuit control for turning on the switch in one of the upper and lower arms and turning off the switch in the other arm. It has a plurality of voltage terminals to which a voltage signal is input, and it is determined that the short-circuit control is performed by the drive unit that drives the switch and the determination unit based on the voltage signal input via the voltage terminal.
  • the drive unit includes a signal transmission unit for inputting a short-circuit command to at least two voltage terminals of the respective voltage terminals, and the drive unit provides the short-circuit command to at least one of the voltage terminals. Is input, the short-circuit control is performed.
  • the drive unit has at least two voltage terminals into which a voltage signal is input. Further, in the present disclosure, when the determination unit determines that the short circuit control is to be performed, a short circuit command based on the voltage signal is input to each voltage terminal via the signal transmission unit, and a short circuit is made to at least one voltage terminal of each voltage terminal. When a command is input, the drive unit is configured to perform short-circuit control. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of malfunction in the control circuit as compared with the case where the drive unit is provided with one voltage terminal. For example, even if one of the two voltage terminals to which the short-circuit command is input fails, the short-circuit control can be performed when the short-circuit command is input to the voltage terminals other than the failed voltage terminal.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a control circuit and its peripheral configuration.
  • FIG. 3 is a diagram showing the upper and lower arm drivers and their peripheral configurations.
  • FIG. 4 is a diagram showing a signal transmission unit and its peripheral configuration.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a first voltage signal input to the first terminal.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a second voltage signal input to the second terminal.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a third voltage signal input to the third terminal.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a fourth voltage signal input to the fourth terminal.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a control circuit and its peripheral configuration.
  • FIG. 3 is a diagram showing the upper and lower arm drivers and their peripheral configurations.
  • FIG. 4 is a diagram showing a signal transmission unit and its peripheral configuration.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a control processing procedure performed by the control circuit.
  • FIG. 10 is a time chart showing an example of control performed by the control circuit.
  • FIG. 11 is a time chart showing an example of control performed by the control circuit.
  • FIG. 12 is a diagram showing a signal transmission unit and its peripheral configuration according to the second embodiment.
  • control circuit according to the present disclosure is embodied
  • the control circuit according to this embodiment is applied to a three-phase inverter as a power converter.
  • the control system including the inverter is mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the control system includes a rotary electric machine 10 and an inverter 15.
  • the rotary electric machine 10 is an in-vehicle main engine, and its rotor is capable of transmitting power to drive wheels (not shown).
  • a synchronous machine is used as the rotary electric machine 10, and more specifically, a permanent magnet synchronous machine is used.
  • the inverter 15 includes a switching device unit 16.
  • the switching device unit 16 includes a series connection body of the upper arm switch SWH and the lower arm switch SWL for three phases. In each phase, the first end of the winding 11 of the rotary electric machine 10 is connected to the connection points of the upper and lower arm switches SWH and SWL. The second end of each phase winding 11 is connected at a neutral point.
  • the phase windings 11 are arranged so as to be offset by 120 ° from each other by the electric angle.
  • a voltage-controlled semiconductor switching element is used as each switch SWH and SWL, and more specifically, an IGBT is used.
  • the upper and lower arm diodes DH and DL which are freewheel diodes, are connected in antiparallel to the upper and lower arm switches SWH and SWL.
  • the positive electrode terminal of the high voltage power supply 30 is connected to the collector, which is the high potential side terminal of each upper arm switch SWH, via the high potential side electric path 22H.
  • the negative electrode terminal of the high-voltage power supply 30 is connected to the emitter, which is the low-potential side terminal of each lower arm switch SWL, via the low-potential side electric path 22L.
  • the high voltage power supply 30 is a secondary battery, and its output voltage (rated voltage) is, for example, 100 V or more.
  • the high potential side electric path 22H is provided with a first cutoff switch 23a, and the low potential side electric path 22L is provided with a second cutoff switch 23b.
  • Each switch 23a, 23b is, for example, a relay or a semiconductor switching element.
  • the switches 23a and 23b may be driven by the control circuit 50 included in the inverter 15, or may be driven by a control device higher than the control circuit 50.
  • the inverter 15 includes a smoothing capacitor 24 as a "storage unit".
  • the smoothing capacitor 24 electrically connects the switching device section 16 side of the high potential side electric path 22H with respect to the first cutoff switch 23a and the switching device section 16 side of the low potential side electric path 22L with respect to the second cutoff switch 23b. Is connected.
  • the control system is equipped with an in-vehicle electric device 25.
  • the electrical device 25 includes, for example, at least one of an electric compressor and a DCDC converter.
  • the electric compressor constitutes an air conditioner in the vehicle interior and is driven by being supplied with power from a high-voltage power source 30 in order to circulate the refrigerant in the in-vehicle refrigeration cycle.
  • the DCDC converter steps down the output voltage of the high-voltage power supply 30 and supplies it to the vehicle-mounted low-voltage load.
  • the low voltage load includes the low voltage power supply 31 shown in FIG.
  • the low voltage power supply 31 is a secondary battery whose output voltage (rated voltage) is lower than the output voltage (rated voltage) of the high voltage power supply 30, for example, a lead storage battery.
  • the configuration of the control circuit 50 will be described with reference to FIG.
  • the control circuit 50 includes an input circuit 60 and a low voltage power supply circuit 61.
  • the positive electrode terminal of the low voltage power supply 31 is connected to the input circuit 60.
  • a ground as a grounding portion is connected to the negative electrode terminal of the low voltage power supply 31.
  • the low voltage power supply circuit 61 generates a second voltage V2 (for example, 5V) by stepping down the first voltage V1 output by the input circuit 60.
  • the control circuit 50 includes a microcomputer 62.
  • the microcomputer 62 includes a CPU and other peripheral circuits.
  • the peripheral circuit includes, for example, an input / output unit for exchanging signals with the outside and an AD conversion unit.
  • the second voltage V2 of the low voltage power supply circuit 61 is supplied to the microcomputer 62. As a result, the microcomputer 62 can be operated.
  • the microcomputer 62 generates a switching command for each switch SWH and SWL of the switching device unit 16 in order to control the control amount of the rotary electric machine 10 to the command value.
  • the control amount is, for example, torque.
  • the microcomputer 62 In order to control the control amount to the command value, the microcomputer 62 generates a switching command for performing normal drive control in which the upper arm switch SWH and the lower arm switch SWL are alternately turned on in each phase.
  • the control circuit 50 includes an isolated power supply 70, an upper arm driver 71, and a lower arm driver 72.
  • the upper arm driver 71 is individually provided corresponding to each upper arm switch SWH
  • the lower arm driver 72 is individually provided corresponding to each lower arm switch SWL. Therefore, a total of six drivers 71 and 72 are provided.
  • the isolated power supply 70 generates and outputs an upper arm drive voltage VdH supplied to the upper arm driver 71 and a lower arm drive voltage VdL supplied to the lower arm driver 72 based on the first voltage V1 of the input circuit 60. ..
  • the isolated power supply 70 and the drivers 71 and 72 are provided in the low voltage region and the high voltage region in the control circuit 50 across the boundary between the low voltage region and the high voltage region electrically isolated from the low voltage region.
  • the insulated power supply 70 includes an upper arm insulated power supply individually provided for each of the three-phase upper arm drivers 71 and a lower arm insulated power supply common to the three-phase lower arm drivers 72. There is.
  • the lower arm insulated power supply may be individually provided for each of the three-phase lower arm drivers 72.
  • the upper arm driver 71 includes an upper arm drive unit 71a as a "drive unit” and an upper arm insulation transmission unit 71b.
  • the upper arm drive unit 71a is provided in a high pressure region.
  • the upper arm insulation transmission portion 71b is provided in the low pressure region and the high pressure region across the boundary between the low pressure region and the high pressure region.
  • the upper arm insulation transmission unit 71b transmits a switching command output from the microcomputer 62 to the upper arm drive unit 71a while electrically insulating between the low voltage region and the high voltage region.
  • the upper arm insulation transmission unit 71b is, for example, a photocoupler or a magnetic coupler.
  • the configuration of the upper arm drive unit 71a and the upper arm insulation transmission unit 71b on the high voltage region side is configured to be operable by supplying the upper arm drive voltage VdH of the insulation power supply 70. ..
  • the configuration on the low voltage region side of the upper arm insulation transmission portion 71b and the like are configured to be operable by supplying the second voltage V2 of the low voltage power supply circuit 61.
  • the upper arm drive unit 71a supplies a charging current to the gate of the upper arm switch SWH when the input switching command is an on command. As a result, the gate voltage VgH of the upper arm switch SWH becomes equal to or higher than the threshold voltage Vth, and the upper arm switch SWH is turned on. On the other hand, when the input switching command is an off command, the upper arm drive unit 71a causes a discharge current to flow from the gate of the upper arm switch SWH to the emitter side. As a result, the gate voltage VgH of the upper arm switch SWH becomes less than the threshold voltage Vth, and the upper arm switch SWH is turned off.
  • the lower arm driver 72 includes a lower arm drive unit 72a as a "drive unit” and a lower arm insulation transmission unit 72b.
  • the configuration of the lower arm drive unit 72a and the lower arm insulation transmission unit 72b on the high voltage region side is configured to be operable by supplying the lower arm drive voltage VdL of the insulating power supply 70. ..
  • the configuration of the lower arm insulation transmission portion 72b on the low voltage region side and the like are configured to be operable by supplying the second voltage V2 of the low voltage power supply circuit 61.
  • the lower arm drive unit 72a supplies a charging current to the gate of the lower arm switch SWL when the input switching command is an on command. As a result, the gate voltage VgL of the lower arm switch SWL becomes equal to or higher than the threshold voltage Vth, and the lower arm switch SWL is turned on. On the other hand, when the input switching command is an off command, the lower arm drive unit 72a causes a discharge current to flow from the gate of the lower arm switch SWL to the emitter side. As a result, the gate voltage VgL of the lower arm switch SWL becomes less than the threshold voltage Vth, and the lower arm switch SWL is turned off.
  • the control circuit 50 includes an abnormality power supply 80 and a signal power supply 81.
  • the abnormal power supply 80 and the signal power supply 81 are provided in the high voltage region.
  • the abnormal power supply 80 generates the abnormal drive voltage Veps by supplying the output voltage VH of the smoothing capacitor 24.
  • the abnormal drive voltage Veps is supplied to the signal power supply 81.
  • the signal power supply 81 generates the ASC command voltage Vs by supplying the abnormal drive voltage Veps of the abnormal power supply 80.
  • the ASC command voltage Vs is a signal for transmitting to the lower arm drive unit 72a that ASC (Active Short Circuit) control is to be performed.
  • the ASC control is a control in which the lower arm switch SWL for three phases is turned on and the upper arm switch SWH for three phases is turned off.
  • the ASC command voltage Vs is set to a voltage lower than the lower arm drive voltage VdL (for example, 15V).
  • the abnormal power supply 80 corresponds to the "drive power supply”
  • the ASC control corresponds to the "short circuit control".
  • the control circuit 50 includes a normal power supply path 85, a normal diode 86, an abnormal power supply path 87, and an abnormal diode 88 in its high voltage region.
  • the normal power supply path 85 connects the output side of the isolated power supply 70 and the lower arm drive unit 72a, and supplies the lower arm drive voltage VdL to the lower arm drive unit 72a.
  • the normal diode 86 is provided at an intermediate position of the normal power supply path 85 with the anode connected to the output side of the isolated power supply 70.
  • the lower arm drive unit 72a side of the normal power supply path 86 and the collector of the abnormal switch 84 are connected by the abnormal power supply path 87.
  • the abnormality diode 88 is provided on the abnormality power supply path 87 with the anode connected to the collector of the abnormality switch 84.
  • the emitter of the abnormality switch 84 is connected to the output side of the abnormality power supply 80.
  • the abnormal drive voltage Veps of the abnormal power supply 80 is supplied to the lower arm drive unit 72a via the abnormal switch 84, the abnormal diode 88, the abnormal power supply path 87, and the normal power supply path 85.
  • the abnormal power supply 80 is configured to always start. Specifically, the abnormal power supply 80 is supplied with the output voltage VH of the smoothing capacitor 24, and after its own input voltage starts to rise, before the input voltage reaches the output voltage VH of the smoothing capacitor 24, Of these, it starts when the input voltage reaches the specified voltage. After that, the abnormal power supply 80 generates the abnormal drive voltage Veps.
  • starting the abnormal power supply 80 means that the abnormal power supply 80 starts to control the abnormal drive voltage Veps to a target value. When this control is started, the abnormal drive voltage Veps starts to rise toward the target value.
  • this state is defined as a state in which the abnormal power supply 80 is always activated.
  • various power supplies such as a switching power supply or a series power supply are used.
  • the control circuit 50 includes a determination unit 82, a signal transmission unit 83, and an abnormality switch 84 in the high voltage region thereof.
  • the lower arm drive voltage VdL of the isolated power supply 70 and the output voltage VH of the smoothing capacitor 24 are input to the determination unit 82.
  • the determination unit 82 determines whether or not to perform ASC control based on the lower arm drive voltage VdL of the isolated power supply 70 and the output voltage VH of the smoothing capacitor 24.
  • the determination unit 82 sets the output voltage level Vj of the determination unit 82 to H.
  • the determination unit 82 switches the output voltage level Vj of the determination unit 82 from H to L.
  • the determination unit 82 may determine that the ASC control is performed when the detected lower arm drive voltage VdL falls below the first ASC determination value Vp after the detected lower arm drive voltage VdL begins to decrease. ..
  • the first ASC determination value Vp is set to a value at which it can be determined that a sufficient period until the upper arm switch SWH is turned off has elapsed, and is, for example, the same value as the threshold voltage Vth or a value less than the threshold voltage Vth. It suffices if it is set.
  • the determination unit 82 may determine that the ASC control is performed when the detected output voltage VH of the smoothing capacitor 24 exceeds the second ASC determination value Vq.
  • the second ASC determination value Vq is set to a value at which it can be determined that the DC voltage of the high-voltage power supply 30 rises significantly and at least one of the high-voltage power supply 30, the inverter 15, and the electric device 25 may fail. It suffices if it has been done.
  • the ASC command voltage Vs of the signal power supply 81 is supplied to the signal transmission unit 83.
  • the lower arm driver 72 includes first to fourth terminals T1 to T4.
  • the ASC command voltage Vs is supplied to the first to fourth terminals T1 to T4 provided in the lower arm driver 72 via the signal transmission unit 83. Will be done.
  • the first to fourth terminals T1 to T4 and the signal transmission unit 83 will be described later.
  • the abnormality switch 84 is a PNP type bipolar transistor.
  • the base of the abnormality switch 84 is connected to the output side of the determination unit 82.
  • the abnormality switch 84 is turned on.
  • the lower arm driver 72 includes first to fourth terminals T1 to T4.
  • the inverter 15 includes a temperature detection unit 90 and a first signal transmission path 91.
  • the temperature detection unit 90 has a constant current source 90a and a temperature sensitive diode 90b.
  • the temperature sensitive diode 90b is a semiconductor temperature sensor that changes the forward voltage Vf based on the temperature of the lower arm switch SWL.
  • the anode of the temperature sensitive diode 90b is connected to the constant current source 90a, and the cathode of the temperature sensitive diode 90b is connected to the ground.
  • the first signal transmission path 91 connects the anode of the temperature sensitive diode 90b and the first terminal T1 via the signal transmission unit 83. As a result, the forward voltage Vf of the temperature sensitive diode 90b is transmitted to the first terminal T1.
  • the forward voltage Vf input to the first terminal T1 is transmitted to the lower arm drive unit 72a as the first voltage signal VT1.
  • the lower arm drive unit 72a determines, based on the first voltage signal VT1, a disconnection abnormality of the lower arm switch SWL and its peripheral configuration and an overheating abnormality of the lower arm switch SWL.
  • the inverter 15 includes a voltage detection circuit 92 and a second signal transmission path 93.
  • the voltage detection circuit 92 is connected to the gate of the lower arm switch SWL.
  • the voltage detection circuit 92 is provided so that the lower arm drive unit 72a can detect the gate voltage VgL of the lower arm switch SWL via the second terminal T2, and is composed of, for example, a resistance dividing resistor. ..
  • the second signal transmission path 93 connects the voltage detection circuit 92 and the second terminal T2 via the signal transmission unit 83.
  • the gate voltage VgL of the lower arm switch SWL is input to the voltage detection circuit 92.
  • the voltage detection circuit 92 outputs the monitoring voltage obtained by transforming (stepping down) the gate voltage VgL of the lower arm switch SWL to the second terminal T2.
  • the monitoring voltage input to the second terminal T2 is transmitted to the lower arm drive unit 72a as the second voltage signal VT2.
  • the lower arm drive unit 72a performs an off holding process based on the second voltage signal VT2.
  • This process is a process of short-circuiting the gate and emitter of the lower arm switch SWL when the switching command input to the lower arm drive unit 72a is an off command in order to prevent the occurrence of self-turn-on of the lower arm switch SWL.
  • Self-turn-on is a phenomenon in which a switch is accidentally turned on even though you want to keep the switch off.
  • the inverter 15 includes a sense resistor 94 and a third signal transmission path 95.
  • the lower arm switch SWL includes a sense terminal St. A minute current having a correlation with the emitter current of the lower arm switch SWL flows through the sense terminal St.
  • the first end of the sense resistor 94 is connected to the sense terminal St, and the ground is connected to the second end of the sense resistor 94.
  • the third signal transmission path 95 connects the first end of the sense resistor 94 and the third terminal T3 via the signal transmission unit 83.
  • sense voltage Vse the voltage difference of the sense resistor 94 (hereinafter, sense voltage Vse) can be used as the correlation value of the emitter current.
  • This sense voltage Vse is input to the third terminal T3.
  • the sense voltage Vse input to the third terminal T3 is transmitted to the lower arm drive unit 72a as the third voltage signal VT3.
  • the lower arm drive unit 72a determines an overcurrent abnormality or a short circuit abnormality of the lower arm switch SWL based on the third voltage signal VT3.
  • the short circuit abnormality is caused by, for example, a vertical arm short circuit, a correlated short circuit, or a ground fault.
  • the signal transmission unit 83 includes a first resistor 96, a first capacitor 97, and a first command switch 98.
  • the first command switch 98 is a PNP type bipolar transistor.
  • the first end of the first resistor 96 is connected to the output side of the determination unit 82.
  • the second end of the first resistor 96 is connected to the base of the first command switch 98 and the first end of the first capacitor 97.
  • the second end of the first capacitor 97 is connected to ground.
  • the emitter of the first command switch 98 is connected to the output side of the signal power supply 81.
  • the collector of the first command switch 98 is connected to the first terminal T1 via the first signal transmission path 91.
  • the output voltage level Vj of the determination unit 82 is H, and the first command switch 98 is turned off. Therefore, the forward voltage Vf of the temperature sensitive diode 90b is input to the first terminal T1.
  • the output voltage level Vj of the determination unit 82 is switched to L, and the first command switch 98 is switched on.
  • the ASC command voltage Vs of the signal power supply 81 is input to the first terminal T1.
  • the first terminal T1 transmits the forward voltage Vf or the ASC command voltage Vs to the lower arm drive unit 72a.
  • the ASC command voltage Vs corresponds to the "short circuit command".
  • the signal transmission unit 83 includes a second resistor 99, a second capacitor 100, and a second command switch 101.
  • the second command switch 101 is a PNP type bipolar transistor.
  • the first end of the second resistor 99 is connected to the output side of the determination unit 82.
  • the second end of the second resistor 99 is connected to the base of the second command switch 101 and the first end of the second capacitor 100.
  • the second end of the second capacitor 100 is connected to ground.
  • the emitter of the second command switch 101 is connected to the signal power supply 81.
  • the collector of the second command switch 101 is connected to the second terminal T2 via the second signal transmission path 93.
  • the output voltage level Vj of the determination unit 82 is H, and the second command switch 101 is turned off. Therefore, the monitoring voltage of the voltage detection circuit 92 is input to the second terminal T2.
  • the output voltage level Vj of the determination unit 82 is switched to L, and the second command switch 101 is switched on. As a result, the ASC command voltage Vs of the signal power supply 81 is input to the second terminal T2.
  • the second terminal T2 transmits the monitoring voltage or the ASC command voltage Vs to the lower arm drive unit 72a.
  • the signal transmission unit 83 includes a third resistor 102, a third capacitor 103, and a third command switch 104.
  • the third command switch 104 is a PNP type bipolar transistor.
  • the first end of the third resistor 102 is connected to the output side of the determination unit 82.
  • the second end of the third resistor 102 is connected to the base of the third command switch 104 and the first end of the third capacitor 103.
  • the second end of the third capacitor 103 is connected to ground.
  • the emitter of the third command switch 104 is connected to the signal power supply 81.
  • the collector of the third command switch 104 is connected to the third terminal T3 via the third signal transmission path 95.
  • the output voltage level Vj of the determination unit 82 is H, and the third command switch 104 is turned off. Therefore, the sense voltage Vse is input to the third terminal T3.
  • the output voltage level Vj of the determination unit 82 is switched to L, and the third command switch 104 is switched on. As a result, the ASC command voltage Vs of the signal power supply 81 is input to the third terminal T3.
  • the third terminal T3 transmits the sense voltage Vse or the ASC command voltage Vs to the lower arm drive unit 72a.
  • the signal transmission unit 83 includes a fourth resistor 105, a fourth capacitor 106, a fourth command switch 107, a first voltage dividing resistor 108, and a second voltage dividing resistor 109.
  • the fourth command switch 107 is a PNP type bipolar transistor.
  • the first end of the fourth resistor 105 is connected to the output side of the determination unit 82.
  • the second end of the fourth resistor 105 is connected to the base of the fourth command switch 107 and the first end of the fourth capacitor 106.
  • the second end of the fourth capacitor 106 is connected to ground.
  • the emitter of the fourth command switch 107 is connected to the first end of the signal power supply 81 and the first voltage dividing resistor 108.
  • the second end of the first voltage dividing resistor 108 is connected to the collector of the fourth command switch 107, the first end of the second voltage dividing resistor 109, and the fourth terminal T4.
  • the second end of the second voltage dividing resistor 109 is connected to the ground.
  • the output voltage level Vj of the determination unit 82 is H, and the fourth command switch 107 is turned off. Therefore, the ASC command voltage Vs of the signal power supply 81 is divided by the first and second voltage dividing resistors 108 and 109, and the divided voltage is input to the fourth terminal T4.
  • the fourth terminal T4 transmits the voltage dividing voltage to the lower arm drive unit 72a.
  • the lower arm drive unit 72a sets a protection threshold value such as an overcurrent threshold value Voc and a short circuit threshold value Vsc based on the voltage dividing voltage.
  • the output voltage level Vj of the determination unit 82 is switched to L, and the fourth command switch 107 is switched on.
  • the ASC command voltage Vs is input to the fourth terminal T4 via the fourth command switch 107.
  • the fourth terminal T4 transmits the voltage dividing voltage or the ASC command voltage Vs to the lower arm drive unit 72a.
  • the first voltage signal VT1 input to the first terminal T1 will be described with reference to FIG.
  • the voltage range that the first voltage signal VT1 can take is the voltage range from 0V to the first maximum voltage VT1a.
  • 0V is the potential of the emitter of the lower arm switch SWL.
  • the first maximum voltage VT1a is the ASC command voltage Vs (for example, 5V).
  • Vs for example, 5V.
  • the superheat threshold value Vh and the disconnection threshold value Vd higher than the superheat threshold value Vh are set. When the first voltage signal VT1 falls below the superheat threshold value Vh, it is determined that a superheat abnormality has occurred in the lower arm switch SWL.
  • the lower arm drive unit 72a when the first voltage signal VT1 exceeds the disconnection threshold value Vd, it is determined that the lower arm drive unit 72a has caused a disconnection abnormality in the lower arm switch SWL or its peripheral configuration.
  • the lower arm drive unit 72a performs a protective operation.
  • a protective operation for example, the lower arm drive unit 72a performs a shutdown control to turn off the lower arm switch SWL.
  • the upper arm drive unit 71a also performs shutdown control when it is determined that a disconnection abnormality or an overheating abnormality has occurred in the upper arm switch SWH.
  • the temperature detection range RT1a that can be detected by the temperature sensitive diode 90b is set in a voltage range that is higher than the overheat threshold value Vh and lower than the disconnection threshold value Vd.
  • the upper and lower limits of the temperature detection range RT1a are set based on the temperature at which the reliability of the temperature detection target of the temperature sensitive diode 90b can be maintained.
  • the temperature detection range RT1a corresponds to the "first voltage range".
  • the first predetermined voltage VT1b is set as a voltage lower than the superheat threshold value Vh and higher than 0V.
  • the voltage range from the first predetermined voltage VT1b to the superheat threshold value Vh is the superheat abnormality range RT1h.
  • the second predetermined voltage VT1c is set as a voltage higher than the disconnection threshold value Vd and lower than the first maximum voltage VT1a.
  • the second predetermined voltage VT1c is, for example, a voltage value that is not detected even if a disconnection abnormality occurs in the lower arm switch SWL or its peripheral configuration.
  • the voltage range from the disconnection threshold value Vd to the second predetermined voltage VT1c is the disconnection abnormality range RT1d.
  • the overheat abnormality range RT1h and the disconnection abnormality range RT1d correspond to the "first voltage range”.
  • the voltage range from 0V to the first predetermined voltage VT1b is defined as the low voltage side ASC range RT1bL.
  • the voltage range from the second predetermined voltage VT1c to the first maximum voltage VT1a is defined as the high voltage side ASC range RT1bH.
  • the first ASC threshold value Vasc1 is set in the high voltage side ASC range RT1bH, and specifically, the first ASC threshold value Vasc1 is set to the second predetermined voltage VT1c which is the lower limit value of the high voltage side ASC range RT1b.
  • the ASC command When the first voltage signal VT1 input to the lower arm drive unit 72a via the first terminal T1 becomes equal to or higher than the first ASC threshold value Vasc1, a signal indicating that ASC control is performed (hereinafter, ASC command) is driven by the lower arm. It is transmitted to the portion 72a.
  • ASC threshold value Vasc1 By setting the first ASC threshold value Vasc1 within the voltage range below the median of the high voltage side ASC range RT1bH, the ASC command can be quickly transmitted to the lower arm drive unit 72a. This is because the voltage range below the median is close to the temperature detection range RT1a.
  • the high voltage side ASC range RT1bH corresponds to the "second voltage range”
  • the ASC command corresponds to the "short circuit command".
  • the second voltage signal VT2 input to the second terminal T2 will be described with reference to FIG.
  • the voltage range that the second voltage signal VT2 can take is the voltage range from 0V to the second maximum voltage VT2a.
  • the second maximum voltage VT2a is the ASC command voltage Vs.
  • the second ASC threshold Vasc2 is set within the voltage range from 0V to the second maximum voltage VT2a.
  • the second ASC threshold value Vasc2 is set based on, for example, an upper limit value in a range that the gate voltage VgL of the lower arm switch SWL can take.
  • the voltage range from 0V to the second ASC threshold value Vasc2 is defined as the monitoring range RT2a.
  • the monitoring range RT2a corresponds to the "first voltage range”.
  • the voltage range from the second ASC threshold value Vasc2 to the second maximum voltage VT2a is the second ASC range RT2b.
  • the second ASC range RT2b corresponds to the "second voltage range”.
  • the third voltage signal VT3 input to the third terminal T3 will be described with reference to FIG. 7.
  • the voltage range that the third voltage signal VT3 can take is the voltage range from 0V to the third maximum voltage VT3a.
  • the third maximum voltage VT3a is the ASC command voltage Vs.
  • an overcurrent threshold Voc and a short-circuit threshold Vsc higher than the overcurrent threshold Voc are set.
  • the third voltage signal VT3 is higher than the overcurrent threshold Voc and lower than the short-circuit threshold Vsc, it is determined that the lower arm drive unit 72a has generated an overcurrent abnormality.
  • the lower arm drive unit 72a when the third voltage signal VT3 has a voltage higher than the short-circuit threshold value Vsc, it is determined that the short-circuit abnormality has occurred by the lower arm drive unit 72a. When it is determined that an overcurrent abnormality or a short-circuit abnormality has occurred, the lower arm drive unit 72a performs a protective operation. As a protective operation, for example, the lower arm drive unit 72a performs shutdown control.
  • the third ASC threshold Vasc3 is set as a voltage higher than the short circuit threshold Vsc.
  • the third ASC threshold value Vasc3 is set, for example, based on the upper limit of the range that the sense voltage Vse can take.
  • the voltage range from 0V to the third ASC threshold value Vasc3 is defined as the overcurrent range RT3a.
  • the overcurrent range RT3a corresponds to the "first voltage range”.
  • the voltage range from the third ASC threshold value Vasc3 to the third maximum voltage VT3a is defined as the third ASC range RT3b.
  • the third ASC range RT3b corresponds to the "second voltage range”.
  • the fourth voltage signal VT4 input to the fourth terminal T4 will be described with reference to FIG.
  • the voltage range that the fourth voltage signal VT4 can take is the voltage range from 0V to the fourth maximum voltage VT4a.
  • the fourth maximum voltage VT4a is the ASC command voltage Vs.
  • the 4th ASC threshold Vasc4 is set in the voltage range from 0V to the 4th maximum voltage VT4a.
  • the voltage range from 0V to the 4th ASC threshold value Vasc4 is defined as the threshold value setting range RT4a.
  • the threshold setting range RT4a corresponds to the "first voltage range".
  • the voltage range from the fourth ASC threshold value Vasc4 to the fourth maximum voltage VT4a is the fourth ASC range RT4b.
  • the 4th ASC range RT4b corresponds to the "second voltage range”.
  • control performed by the control circuit 50 will be described with reference to FIG. This control is repeatedly performed at a predetermined cycle.
  • step S10 the determination unit 82 determines whether the lower arm drive voltage VdL is lower than the first ASC determination value Vp, or whether the output voltage VH of the smoothing capacitor 24 is higher than the second ASC determination value Vq. ..
  • step S10 the process proceeds to step S11, and the lower arm drive unit 72a performs normal drive control or protection operation. Specifically, the lower arm drive unit 72a determines that the first voltage signal VT1 input to the first terminal T1 is below the superheat threshold value Vh and an overheat abnormality has occurred, or exceeds the disconnection threshold value Vd. If it is determined that a disconnection error has occurred, shutdown control is performed as a protective operation. Further, when the lower arm drive unit 72a determines that the third voltage signal VT3 input to the third terminal T3 exceeds the overcurrent threshold value Voc or the short circuit threshold value Vsc, the lower arm drive unit 72a performs shutdown control as a protection operation. When it is determined that an overheat abnormality, a disconnection abnormality, or an abnormality based on the overcurrent threshold value Voc or the short-circuit threshold value Vsc has not occurred, the lower arm drive unit 72a performs normal drive control.
  • step S10 determines whether an affirmative determination is made in step S10 or not. If an affirmative determination is made in step S10, the process proceeds to step S12, and the determination unit 82 switches the output voltage level Vj to L. As a result, the abnormality switch 84 and the first to fourth command switches 98, 101, 104, 107 are switched on. As a result, the abnormal drive voltage Veps is supplied to the lower arm drive unit 72a from the abnormal power supply 80. Further, ASC command voltage Vs is input to the first to fourth terminals T1 to T4.
  • step S13 the lower arm drive unit 72a determines whether the voltage signals VT1 to VT4 input to the terminals T1 to T4 are equal to or higher than the ASC thresholds Vasc1 to Vasc4. If the voltage signal input to the terminal at any of the terminals T1 to T4 is not equal to or higher than the corresponding ASC threshold value, the process proceeds to step S11. On the other hand, when all the first to fourth voltage signals VT1 to VT4 input to the first to fourth terminals T1 to T4 are equal to or higher than the first to fourth ASC thresholds Vasc1 to Vasc4, the process proceeds to step S14 and the lower arm is driven. Unit 72a performs ASC control.
  • the ASC control is performed with priority over the normal drive control or the protection operation. Specifically, even if the lower arm drive unit 72a performs the normal drive control or the protection operation in step S11, the lower arm drive unit 72a performs ASC control when proceeding to step S14 in the next control cycle.
  • control circuit 50 The control performed by the control circuit 50 will be described in more detail with reference to FIGS. 10 and 11.
  • FIG. 10 is an example of control performed by the control circuit 50 when a low voltage abnormality occurs and the lower arm drive voltage VdL drops to 0V.
  • the low voltage abnormality includes an abnormality of the low voltage power supply 31 and an abnormality in which the voltage cannot be output from the isolated power supply 70.
  • the abnormality in which the voltage cannot be output from the isolated power supply 70 includes an abnormality in the insulated power supply 70 and an abnormality in which the low voltage power supply 31 cannot supply power to the insulated power supply 70.
  • the abnormality that the low voltage power supply 31 cannot supply power to the isolated power supply 70 occurs, for example, when the input circuit 60, the electric path from the low voltage power supply 31 to the isolated power supply 70 is disconnected.
  • the above-mentioned abnormality occurs, for example, due to a vehicle collision.
  • FIG. 10 shows the transition of the lower arm drive voltage VdL
  • (b) shows the transition of the output voltage level Vj
  • (c) shows the transition of each voltage signal VT1 to VT4
  • (d) shows the transition.
  • the transition of the gate voltage VgH of the upper arm switch SWH is shown
  • (e) shows the transition of the gate voltage VgL of the lower arm switch SWL.
  • FIG. 10C for convenience, the transition of each voltage signal VT1 to VT4 is shown collectively in one time chart.
  • the lower arm drive voltage VdL is lower than the first ASC determination value Vp.
  • the output voltage level Vj is switched from H to L.
  • the abnormality switch 84 and the command switches 98, 101, 104, 107 are switched on.
  • the abnormal drive voltage Veps of the abnormal power supply 80 is supplied to the lower arm drive unit 72a, and the lower arm drive unit 72a is in a state where ASC control can be executed.
  • the ASC command voltage Vs is input to the terminals T1 to T4, the voltage signals VT1 to VT4 start to rise.
  • the first to fourth voltage signals VT1 to VT4 exceed the first to fourth ASC thresholds Vasc1 to Vasc4.
  • the ASC command is transmitted from the terminals T1 to T4 to the lower arm drive unit 72a.
  • the lower arm drive unit 72a receives the ASC command from the first to fourth terminals T1 to T4
  • the lower arm drive unit 72a issues the last ASC command among the times when the ASC command of the first to fourth terminals T1 to T4 is received.
  • the ASC control is started at the time t3 when the filter time td has elapsed from the received time t2. Therefore, the gate voltage VgL of the lower arm switch SWL starts to rise.
  • the gate voltage VgH of the upper arm switch SWH begins to decrease, and is turned off at a time between time t2 and time t3.
  • the filter time td is provided to secure a sufficient period until the upper arm switch SWH is turned off. This is to prevent the occurrence of a short circuit between the upper and lower arms.
  • ASC control is performed when the gate voltage VgL of the lower arm switch SWL exceeds the threshold voltage Vth.
  • FIG. 11 is an example of control performed by the control circuit 50 when an overvoltage abnormality occurs in which the output voltage VH of the smoothing capacitor 24 exceeds the second ASC determination value Vq.
  • the overvoltage abnormality is generated by, for example, determining that an abnormality has occurred in the rotary electric machine 10 or the like and performing shutdown control. Specifically, when shutdown control is performed, when a counter electromotive voltage is generated in the winding 11 due to the rotation of the rotor constituting the rotary electric machine 10, the line voltage of the winding 11 is changed to that of the smoothing capacitor 24.
  • the output voltage may be higher than VH.
  • the situation where the line voltage is high can occur, for example, when the amount of field magnetic flux of the rotor is large or the rotation speed of the rotor is high.
  • the induced current generated in the winding 11 flows through the closed circuit including the upper and lower arm diodes DH, DL, the winding 11 and the smoothing capacitor 24 connected in antiparallel to the upper and lower arm switches SWH and SWL. Regeneration is carried out. As a result, the output voltage VH of the smoothing capacitor 24 rises beyond the second ASC determination value Vq, resulting in an overvoltage abnormality.
  • FIG. 11 shows the transition of the output voltage VH of the smoothing capacitor 24, and (b) to (e) correspond to the above FIGS. 10 (b) to (e).
  • the lower arm driver 72 has first to fourth terminals T1 to T4.
  • the ASC command is transmitted to the lower arm drive unit 72a based on the first to fourth voltage signals VT1 to VT4 input to the first to fourth terminals T1 to T4.
  • the lower arm drive unit 72a receives an ASC command from all of the first to fourth terminals T1 to T4, the lower arm drive unit 72a performs ASC control. Therefore, as compared with the configuration in which the lower arm driver 72 is provided with one terminal for receiving the ASC command, it is possible to suppress the occurrence of malfunction in the control circuit 50.
  • the ASC command is output from at least one of the plurality of terminals T1 to T4 due to an abnormality in at least one terminal of each voltage signal VT1 to VT4. It may not be done.
  • the lower arm drive unit 72a performs ASC control only when ASC commands are received from all the terminals T1 to T4, and does not perform ASC control in other cases, and performs normal drive control or protection operation. It was configured to be implemented. This makes it possible to prevent ASC control from being erroneously performed in a situation where an abnormality may have occurred in the control circuit 50.
  • the number of terminals provided in the lower arm driver 72 increases.
  • the voltage range of each voltage signal VT1 to VT4 input to each terminal T1 to T4 is set as follows. Specifically, the voltage range of the first voltage signal VT1 is provided with a temperature detection range RT1a, an overheat abnormality range RT1h, a disconnection abnormality range RT1d, and each ASC range RT1bH, RT1bL. In the voltage range of the second voltage signal VT2, a monitoring range RT2a and a second ASC range RT2b are provided. The third voltage signal VT3 is provided with an overcurrent range RT3a and a third ASC range RT3b.
  • the fourth voltage signal VT4 is provided with a threshold setting range RT4a and a fourth ASC range RT4b.
  • the forward voltage Vf or the ASC command voltage Vs of the temperature sensitive diode 90b is input to the common first terminal T1 to the first terminal T1.
  • a monitoring voltage based on the gate voltage VgL of the lower arm switch SWL or an ASC command voltage Vs is input to the second terminal T2 in common to the second terminal T2.
  • a sense voltage Vse or an ASC command voltage Vs is input to the common third terminal T3 at the third terminal T3.
  • a voltage dividing voltage or an ASC command voltage Vs for determining a protection threshold is input to the common fourth terminal T4 at the fourth terminal T4. Therefore, the number of terminals provided in the lower arm driver 72 can be reduced as compared with the case where a plurality of dedicated terminals for transmitting only the ASC command are provided.
  • the lower arm drive unit 72a, the first to fourth terminals T1 to T4, the high voltage power supply 30, and the abnormal power supply 80, which are configured to carry out ASC control, are provided in a high voltage region electrically isolated from the low voltage region. It was made into a configuration that can be used. Therefore, even if a low voltage abnormality occurs, ASC control can be performed.
  • the abnormal power supply 80 was always started. As a result, after the abnormal power supply 80 is started, the ASC command voltage Vs is always supplied to the signal transmission unit 83. Therefore, the ASC command voltage Vs can be supplied to the signal transmission unit 83 at an earlier stage as compared with the case where the abnormal power supply 80 is started after the determination unit 82 determines that the ASC control is to be performed. As a result, ASC control can be carried out quickly.
  • the lower arm driver 72 includes a fifth terminal T5.
  • the fifth terminal T5 is a dedicated terminal that transmits only the ASC command to the lower arm drive unit 72a.
  • the fifth terminal T5 is connected to the output side of the determination unit 82 via the signal transmission unit 83.
  • the signal transmission unit 83 includes a fifth resistor 110, a fifth capacitor 111, and a fifth command switch 112.
  • the fifth command switch 112 is a PNP type bipolar transistor.
  • the first end of the fifth resistor 110 is connected to the output side of the determination unit 82.
  • the second end of the fifth resistor 110 is connected to the base of the fifth command switch 112 and the first end of the fifth capacitor 111.
  • the second end of the fifth capacitor 111 is connected to ground.
  • the emitter of the fifth command switch 112 is connected to the signal power supply 81.
  • the collector of the fifth command switch 112 is connected to the fifth terminal T5.
  • the fifth voltage signal VT5 is input to the fifth terminal T5.
  • the fifth ASC threshold value Vasc5 is set in the voltage range that the fifth voltage signal VT5 can take. Before it is determined that the ASC control is to be performed, the output voltage level Vj of the determination unit 82 is H, and the fifth command switch 112 is turned off. Therefore, a voltage lower than the 5th ASC threshold value Vasc5 is input to the 5th terminal T5. Therefore, the ASC command is not transmitted to the lower arm drive unit 72a. On the other hand, when it is determined that the ASC control is to be performed, the output voltage level Vj of the determination unit 82 is switched to L, and the fifth command switch 112 is switched on.
  • the ASC command voltage Vs of the signal power supply 81 is input to the fifth terminal T5, so that a voltage higher than the fifth ASC threshold Vasc5 is input to the fifth terminal T5.
  • the ASC command is transmitted to the lower arm drive unit 72a.
  • the lower arm drive unit 72a determines whether the voltage signals VT1 to VT5 input to the terminals T1 to T5 are equal to or higher than the ASC thresholds Vasc1 to Vasc5. .. If the voltage signal input to the terminal at any of the terminals T1 to T5 is not equal to or higher than the corresponding ASC threshold value, the process proceeds to step S11. On the other hand, the lower arm drive unit 72a is a step when all the first to fifth voltage signals VT1 to VT5 input to the first to fifth terminals T1 to T5 are equal to or higher than the first to fifth ASC thresholds Vasc1 to Vasc5. Proceed to S14 and perform ASC control.
  • control may be performed to switch the upper arm switch SWH for three phases to the on state and to switch the lower arm switch SWL for three phases to the off state.
  • step S13 of the first embodiment if all the first to fourth voltage signals VT1 to VT4 input to the first to fourth terminals T1 to T4 are equal to or higher than the ASC thresholds Vasc1 to Vasc4, the process proceeds to step S14. But change this. In step S13, any one, two, or three voltage signals of the first to fourth voltage signals VT1 to VT4 input to the first to fourth terminals T1 to T4 are equal to or higher than the corresponding ASC threshold value. In some cases, the process may proceed to step S14.
  • the first to fourth maximum voltages VT1a to VT4a are set to the ASC command voltage Vs, but this is changed to be higher than the ASC command voltage Vs and the lower arm drive voltage VdL. It may have the following values.
  • the first to fourth ASC ranges RT1b to RT4b are voltage ranges from the ASC command voltage Vs to the lower arm drive voltage VdL at the terminals T1 to T4.
  • ASC control is performed by inputting a voltage higher than the ASC command voltage Vs to each terminal T1 to T4.
  • the first to fourth ASC thresholds Vasc1 to Vasc4 may be set to the ASC command voltage Vs.
  • the first ASC threshold value Vasc1 may be set in the low voltage side ASC range RT1bL (corresponding to the "second voltage range") instead of the high voltage side ASC range RT1bH.
  • the first ASC threshold value Vasc1 may be set to the first predetermined voltage VT1b, which is the lower limit value of the low voltage side ASC range RT1bL.
  • the control circuit 50 is configured so that the ASC control is performed when the first voltage signal VT1 is lower than the first ASC threshold value Vasc1.
  • the ASC command voltage Vs was input to the first to fourth terminals T1 to T4, but this is changed and the ASC command is sent to any one of the first to fourth terminals T1 to T4. Voltage Vs may be input.
  • ASC control is performed by inputting the ASC command voltage Vs to the first terminal T1. As a result, the number of terminals provided on the lower arm driver 72 can be reduced.
  • control circuit 50 is such that the ASC control is performed by the fifth voltage signal VT5 falling below the fifth ASC threshold Vasc5 instead of the fifth voltage signal VT5 exceeding the fifth ASC threshold Vasc5. May be configured.
  • the switches SWH and SWL constituting the switching device unit 16 are not limited to IGBTs, and may be, for example, N-channel MOSFETs having a built-in body diode.
  • the control amount of the rotary electric machine 10 is not limited to the torque, but may be, for example, the rotation speed of the rotor of the rotary electric machine 10.
  • the rotary electric machine 10 is not limited to the permanent magnet synchronous machine, but may be, for example, a winding field type synchronous machine. Further, the rotary electric machine 10 is not limited to the synchronous machine, and may be, for example, an induction machine. Further, the rotary electric machine 10 is not limited to the one used as an in-vehicle main engine, but may be used for other purposes such as an electric power steering device and an electric motor constituting an electric compressor for air conditioning.
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure are provided by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized. Alternatively, the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and method thereof described in the present disclosure may be a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.

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Abstract

制御回路（５０）は、多相の回転電機（１０）と、回転電機の各相の巻線（１１）に電気的に接続された上下アームのスイッチ（ＳＷＨ，ＳＷＬ）を有する電力変換器（１５）と、を備えるシステムに適用される。制御回路は、上下アームのうちいずれか一方のアームにおけるスイッチをオンし、他方のアームにおけるスイッチをオフする短絡制御を実施するか否かを判定する判定部（８２）と、スイッチに関する情報を伝達する電圧信号が入力される複数の電圧端子（Ｔ１～Ｔ４）を有し、電圧端子を介して入力された電圧信号に基づいて、スイッチを駆動する駆動部（７１ａ，７２ａ）と、判定部により短絡制御を実施すると判定された場合、各電圧端子のうち少なくとも２つの電圧端子に短絡指令を入力する信号伝達部（８３）と、を備える。駆動部は、各電圧端子のうち少なくとも１つの電圧端子に短絡指令が入力された場合、短絡制御を実施する。

Description

電力変換器の制御回路 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２０年７月２１日に出願された日本出願番号２０２０－１２４６９９号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、回転電機の各相の巻線に電気的に接続された上下アームのスイッチを有する電力変換器の制御回路に関する。
　この種の制御回路としては、上下アームのうちいずれか一方のアームにおけるスイッチをオンし、他方のアームにおけるスイッチをオフする短絡制御を実施する電力変換器の制御回路が知られている。
　特許文献１では、短絡制御を実施するための三相短絡駆動回路が備えられている電力変換器の制御回路が開示されている。この制御回路では、三相短絡駆動回路に入力される電圧信号に基づいて、短絡制御が実施される。
特許第５８１３１６７号公報
　電圧信号は、三相短絡駆動回路に設けられている電圧端子に入力される。ところで、この電圧端子に入力される電圧信号の異常により、制御回路に誤動作が生じる可能性がある。この異常は、例えば、電圧端子の異常、電圧信号の発生源の異常及び発生源から電圧端子までの経路の異常のうち、少なくとも１つにより生じる。
　電圧信号の異常により発生する制御回路の誤動作には、例えば、以下のようなものがある。ここでは、電圧端子に入力される電圧信号が、Ｈ及びＬのうちいずれか一方の値をとる場合を考える。電圧信号がＨにされる場合、上下アームにおけるスイッチが交互にオンされる通常時駆動制御が実施され、一方、電圧信号がＬにされる場合、短絡制御が実施される例について説明する。このような構成において、電圧信号が、Ｈ及びＬのうちいずれか一方に固着する故障が生じたとする。電圧信号がＨに固着すると、短絡制御を実施すべき状況であるにも関わらず短絡制御が実施されない可能性がある。一方、電圧信号がＬに固着すると、短絡制御を実施しなくてもよい状況であるにも関わらず短絡制御が実施される可能性がある。
　本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、誤動作が生じることを抑制することができる電力変換器の制御回路を提供することである。
　本開示は、多相の回転電機と、前記回転電機の各相の巻線に電気的に接続された上下アームのスイッチを有する電力変換器と、を備えるシステムに適用される電力変換器の制御回路において、上下アームのうちいずれか一方のアームにおける前記スイッチをオンし、他方のアームにおける前記スイッチをオフする短絡制御を実施するか否かを判定する判定部と、前記スイッチに関する情報を伝達する電圧信号が入力される複数の電圧端子を有し、前記電圧端子を介して入力された前記電圧信号に基づいて、前記スイッチを駆動する駆動部と、前記判定部により前記短絡制御を実施すると判定された場合、前記各電圧端子のうち少なくとも２つの電圧端子に短絡指令を入力する信号伝達部と、を備え、前記駆動部は、前記各電圧端子のうち少なくとも１つの前記電圧端子に前記短絡指令が入力された場合、前記短絡制御を実施する。
　本開示において、駆動部は、電圧信号が入力される少なくとも２つの電圧端子を有している。また、本開示において、判定部が短絡制御を実施すると判定した場合、信号伝達部を介して電圧信号に基づく短絡指令が各電圧端子に入力され、各電圧端子のうち少なくとも１つの電圧端子に短絡指令が入力された場合、駆動部が短絡制御を実施する構成とした。このため、駆動部に１つの電圧端子が設けられている場合よりも、制御回路に誤動作が生じることを抑制することができる。例えば、短絡指令が入力される少なくとも２つの電圧端子のうち、１つの電圧端子が故障したとしても、故障した電圧端子以外の電圧端子に、短絡指令が入力された場合に短絡制御を実施できる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態に係る制御システムの全体構成図であり、 図２は、制御回路及びその周辺構成を示す図であり、 図３は、上，下アームドライバ及びその周辺構成を示す図であり、 図４は、信号伝達部及びその周辺構成を示す図であり、 図５は、第１端子に入力される第１電圧信号を説明するための図であり、 図６は、第２端子に入力される第２電圧信号を説明するための図であり、 図７は、第３端子に入力される第３電圧信号を説明するための図であり、 図８は、第４端子に入力される第４電圧信号を説明するための図であり、 図９は、制御回路が実施する制御の処理手順を示すフローチャートであり、 図１０は、制御回路が実施する制御の一例を示すタイムチャートであり、 図１１は、制御回路が実施する制御の一例を示すタイムチャートであり、 図１２は、第２実施形態に係る信号伝達部及びその周辺構成を示す図である。
　＜第１実施形態＞
　以下、本開示に係る制御回路を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る制御回路は、電力変換器としての３相インバータに適用される。本実施形態において、インバータを備える制御システムは、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載される。
　図１に示すように、制御システムは、回転電機１０及びインバータ１５を備えている。回転電機１０は、車載主機であり、そのロータが図示しない駆動輪と動力伝達可能とされている。本実施形態では、回転電機１０として、同期機が用いられており、より具体的には、永久磁石同期機が用いられている。
　インバータ１５は、スイッチングデバイス部１６を備えている。スイッチングデバイス部１６は、上アームスイッチＳＷＨと下アームスイッチＳＷＬとの直列接続体を３相分備えている。各相において、上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの接続点には、回転電機１０の巻線１１の第１端が接続されている。各相巻線１１の第２端は、中性点で接続されている。各相巻線１１は、電気角で互いに１２０°ずらされて配置されている。ちなみに、本実施形態では、各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、より具体的には、ＩＧＢＴが用いられている。上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬには、フリーホイールダイオードである上，下アームダイオードＤＨ，ＤＬが逆並列に接続されている。
　各上アームスイッチＳＷＨの高電位側端子であるコレクタには、高電位側電気経路２２Ｈを介して、高圧電源３０の正極端子が接続されている。各下アームスイッチＳＷＬの低電位側端子であるエミッタには、低電位側電気経路２２Ｌを介して、高圧電源３０の負極端子が接続されている。本実施形態において、高圧電源３０は、２次電池であり、その出力電圧（定格電圧）が例えば百Ｖ以上である。
　高電位側電気経路２２Ｈには、第１遮断スイッチ２３ａが設けられ、低電位側電気経路２２Ｌには、第２遮断スイッチ２３ｂが設けられている。各スイッチ２３ａ，２３ｂは、例えば、リレー又は半導体スイッチング素子である。ここで、各スイッチ２３ａ，２３ｂは、インバータ１５が備える制御回路５０によって駆動されてもよいし、制御回路５０に対して上位の制御装置によって駆動されてもよい。
　インバータ１５は、「蓄電部」としての平滑コンデンサ２４を備えている。平滑コンデンサ２４は、高電位側電気経路２２Ｈのうち第１遮断スイッチ２３ａよりもスイッチングデバイス部１６側と、低電位側電気経路２２Ｌのうち第２遮断スイッチ２３ｂよりもスイッチングデバイス部１６側とを電気的に接続している。
　制御システムは、車載電気機器２５を備えている。電気機器２５は、例えば、電動コンプレッサ及びＤＣＤＣコンバータのうち少なくとも一方を含む。電動コンプレッサは、車室内空調装置を構成し、車載冷凍サイクルの冷媒を循環させるべく、高圧電源３０から給電されて駆動される。ＤＣＤＣコンバータは、高圧電源３０の出力電圧を降圧して車載低圧負荷に供給する。低圧負荷は、図２に示す低圧電源３１を含む。本実施形態において、低圧電源３１は、その出力電圧（定格電圧）が高圧電源３０の出力電圧（定格電圧）よりも低い電圧（例えば１２Ｖ）の２次電池であり、例えば鉛蓄電池である。
　図２を用いて、制御回路５０の構成について説明する。制御回路５０は、入力回路６０及び低圧電源回路６１を備えている。入力回路６０には、低圧電源３１の正極端子が接続されている。低圧電源３１の負極端子には、接地部位としてのグランドが接続されている。低圧電源回路６１は、入力回路６０が出力する第１電圧Ｖ１を降圧することにより、第２電圧Ｖ２（例えば５Ｖ）を生成する。
　制御回路５０は、マイコン６２を備えている。マイコン６２は、ＣＰＵと、それ以外の周辺回路とを備えている。周辺回路には、例えば、外部と信号をやり取りするための入出力部と、ＡＤ変換部とが含まれている。マイコン６２には、低圧電源回路６１の第２電圧Ｖ２が供給される。これにより、マイコン６２が動作可能とされる。
　マイコン６２は、回転電機１０の制御量をその指令値に制御すべく、スイッチングデバイス部１６の各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬに対するスイッチング指令を生成する。制御量は、例えばトルクである。マイコン６２は、制御量をその指令値に制御すべく、各相において、上アームスイッチＳＷＨと、下アームスイッチＳＷＬとを交互にオンする通常時駆動制御を行うためのスイッチング指令を生成する。
　制御回路５０は、絶縁電源７０、上アームドライバ７１及び下アームドライバ７２を備えている。本実施形態において、上アームドライバ７１は、各上アームスイッチＳＷＨに対応して個別に設けられ、下アームドライバ７２は、各下アームスイッチＳＷＬに対応して個別に設けられている。このため、ドライバ７１，７２は合わせて６つ設けられている。
　絶縁電源７０は、入力回路６０の第１電圧Ｖ１に基づいて、上アームドライバ７１に供給する上アーム駆動電圧ＶｄＨと、下アームドライバ７２に供給する下アーム駆動電圧ＶｄＬとを生成して出力する。絶縁電源７０及び各ドライバ７１，７２は、制御回路５０において、低圧領域と、低圧領域とは電気的に絶縁された高圧領域との境界を跨いで低圧領域及び高圧領域に設けられている。具体的には、絶縁電源７０は、３相の上アームドライバ７１それぞれに対して個別に設けられた上アーム絶縁電源と、３相の下アームドライバ７２に共通の下アーム絶縁電源とを備えている。なお、下アーム絶縁電源は、３相の下アームドライバ７２それぞれに対して個別に設けられていてもよい。
　続いて、図３を用いて、上，下アームドライバ７１，７２について説明する。
　上アームドライバ７１は、「駆動部」としての上アーム駆動部７１ａと、上アーム絶縁伝達部７１ｂとを備えている。上アーム駆動部７１ａは、高圧領域に設けられている。上アーム絶縁伝達部７１ｂは、低圧領域と高圧領域との境界を跨いで低圧領域及び高圧領域に設けられている。上アーム絶縁伝達部７１ｂは、低圧領域及び高圧領域の間を電気的に絶縁しつつ、マイコン６２から出力されたスイッチング指令を上アーム駆動部７１ａに伝達する。上アーム絶縁伝達部７１ｂは、例えば、フォトカプラ又は磁気カプラである。
　上アームドライバ７１のうち、上アーム駆動部７１ａ及び上アーム絶縁伝達部７１ｂの高圧領域側の構成等は、絶縁電源７０の上アーム駆動電圧ＶｄＨが供給されることにより動作可能に構成されている。上アームドライバ７１のうち、上アーム絶縁伝達部７１ｂの低圧領域側の構成等は、低圧電源回路６１の第２電圧Ｖ２が供給されることにより動作可能に構成されている。
　上アーム駆動部７１ａは、入力されたスイッチング指令がオン指令である場合、上アームスイッチＳＷＨのゲートに充電電流を供給する。これにより、上アームスイッチＳＷＨのゲート電圧ＶｇＨが閾値電圧Ｖｔｈ以上となり、上アームスイッチＳＷＨがオンされる。一方、上アーム駆動部７１ａは、入力されたスイッチング指令がオフ指令である場合、上アームスイッチＳＷＨのゲートからエミッタ側へと放電電流を流す。これにより、上アームスイッチＳＷＨのゲート電圧ＶｇＨが閾値電圧Ｖｔｈ未満となり、上アームスイッチＳＷＨがオフされる。
　下アームドライバ７２は、「駆動部」としての下アーム駆動部７２ａと、下アーム絶縁伝達部７２ｂとを備えている。
　下アームドライバ７２のうち、下アーム駆動部７２ａ及び下アーム絶縁伝達部７２ｂの高圧領域側の構成等は、絶縁電源７０の下アーム駆動電圧ＶｄＬが供給されることにより動作可能に構成されている。下アームドライバ７２のうち、下アーム絶縁伝達部７２ｂの低圧領域側の構成等は、低圧電源回路６１の第２電圧Ｖ２が供給されることにより動作可能に構成されている。
　下アーム駆動部７２ａは、入力されたスイッチング指令がオン指令である場合、下アームスイッチＳＷＬのゲートに充電電流を供給する。これにより、下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧ＶｇＬが閾値電圧Ｖｔｈ以上となり、下アームスイッチＳＷＬがオンされる。一方、下アーム駆動部７２ａは、入力されたスイッチング指令がオフ指令である場合、下アームスイッチＳＷＬのゲートからエミッタ側へと放電電流を流す。これにより、下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧ＶｇＬが閾値電圧Ｖｔｈ未満となり、下アームスイッチＳＷＬがオフされる。
　図２及び図３を用いて、制御回路５０のうち高圧領域の構成について説明する。
　制御回路５０は、異常用電源８０及び信号用電源８１を備えている。異常用電源８０及び信号用電源８１は高圧領域に設けられている。異常用電源８０は、平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨが供給されることにより、異常用駆動電圧Ｖｅｐｓを生成する。異常用駆動電圧Ｖｅｐｓは、信号用電源８１に供給される。
　信号用電源８１は、異常用電源８０の異常用駆動電圧Ｖｅｐｓが供給されることにより、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓを生成する。ＡＳＣ指令電圧Ｖｓは、ＡＳＣ（Active Short Circuit）制御を実施する旨を下アーム駆動部７２ａへと伝達する信号である。ＡＳＣ制御とは、３相分の下アームスイッチＳＷＬがオンされ、３相分の上アームスイッチＳＷＨがオフされる制御である。本実施形態において、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓは、下アーム駆動電圧ＶｄＬ（例えば１５Ｖ）よりも低い電圧に設定されている。なお、本実施形態において、異常用電源８０が「駆動電源」に相当し、ＡＳＣ制御が「短絡制御」に相当する。
　制御回路５０は、その高圧領域に、通常用電源経路８５、通常用ダイオード８６、異常用電源経路８７及び異常用ダイオード８８を備えている。通常用電源経路８５は、絶縁電源７０の出力側と下アーム駆動部７２ａとを接続し、下アーム駆動電圧ＶｄＬを下アーム駆動部７２ａに供給する。通常用ダイオード８６は、アノードが絶縁電源７０の出力側に接続された状態で、通常用電源経路８５の中間位置に設けられている。
　通常用電源経路８５のうち通常用ダイオード８６よりも下アーム駆動部７２ａ側と、異常用スイッチ８４のコレクタとは異常用電源経路８７により接続されている。異常用ダイオード８８は、アノードが異常用スイッチ８４のコレクタに接続された状態で、異常用電源経路８７上に設けられている。異常用スイッチ８４のエミッタは異常用電源８０の出力側に接続されている。異常用電源８０の異常用駆動電圧Ｖｅｐｓは、異常用スイッチ８４、異常用ダイオード８８、異常用電源経路８７及び通常用電源経路８５を介して、下アーム駆動部７２ａに供給される。
　本実施形態において、異常用電源８０は常時起動の構成とされている。詳しくは、異常用電源８０は、平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨが供給され、自身の入力電圧が上昇し始めてから、その入力電圧が平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨに到達するよりも前の期間のうち、その入力電圧が規定電圧に到達するタイミングで起動する。その後、異常用電源８０は異常用駆動電圧Ｖｅｐｓを生成する。本実施形態において、異常用電源８０の起動とは、異常用電源８０が異常用駆動電圧Ｖｅｐｓを目標値に制御し始めることである。この制御が開始されることにより、異常用駆動電圧Ｖｅｐｓが目標値に向かって上昇し始める。規定電圧に到達するタイミングで異常用電源８０を起動させることにより、異常用電源８０の異常用駆動電圧Ｖｅｐｓが早期に制御可能な状態とされる。本実施形態では、この状態を、異常用電源８０が常時起動されている状態とする。なお、異常用電源８０として、スイッチング電源又はシリーズ電源等、種々の電源が用いられる。
　制御回路５０は、その高圧領域に、判定部８２、信号伝達部８３及び異常用スイッチ８４を備えている。判定部８２には、絶縁電源７０の下アーム駆動電圧ＶｄＬ及び平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨが入力される。判定部８２は、絶縁電源７０の下アーム駆動電圧ＶｄＬ及び平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨに基づいて、ＡＳＣ制御を実施するか否かを判定する。判定部８２は、ＡＳＣ制御を実施しないと判定した場合、判定部８２の出力電圧レベルＶｊをＨにする。一方、判定部８２は、ＡＳＣ制御を実施すると判定した場合、判定部８２の出力電圧レベルＶｊをＨからＬに切り替える。
　例えば、判定部８２は、検出した下アーム駆動電圧ＶｄＬが低下し始めた後、検出した下アーム駆動電圧ＶｄＬが第１ＡＳＣ判定値Ｖｐを下回った場合に、ＡＳＣ制御を実施すると判定してもよい。ここで、第１ＡＳＣ判定値Ｖｐは、上アームスイッチＳＷＨがオフするまでの十分な期間が経過したと判定できる値に設定され、例えば、上記閾値電圧Ｖｔｈと同じ値又は閾値電圧Ｖｔｈ未満の値に設定されていればよい。
　また、例えば、判定部８２は、検出した平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨが第２ＡＳＣ判定値Ｖｑを上回った場合に、ＡＳＣ制御を実施すると判定してもよい。ここで、第２ＡＳＣ判定値Ｖｑは、高圧電源３０の直流電圧が大きく上昇し、高圧電源３０、インバータ１５及び電気機器２５のうち少なくとも１つが、故障する可能性があることを判定できる値に設定されていればよい。
　信号伝達部８３には、信号用電源８１のＡＳＣ指令電圧Ｖｓが供給される。下アームドライバ７２は、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４を備えている。判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＬにされた場合、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓは、信号伝達部８３を介して、下アームドライバ７２に設けられている第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４へと供給される。第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４及び信号伝達部８３については後述する。
　異常用スイッチ８４は、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。異常用スイッチ８４のベースは、判定部８２の出力側に接続されている。判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＬにされることで、異常用スイッチ８４がオンされる。
　続いて、図４を用いて、信号伝達部８３及びその周辺構成について説明する。
　下アームドライバ７２は、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４を備えている。インバータ１５は、温度検出部９０及び第１信号伝達経路９１を備えている。温度検出部９０は、定電流源９０ａ及び感温ダイオード９０ｂを有している。感温ダイオード９０ｂは、下アームスイッチＳＷＬの温度に基づいて、順方向電圧Ｖｆを変化させる半導体温度センサである。感温ダイオード９０ｂのアノードが定電流源９０ａに接続され、感温ダイオード９０ｂのカソードがグランドに接続されている。第１信号伝達経路９１は、信号伝達部８３を介して、感温ダイオード９０ｂのアノードと、第１端子Ｔ１とを接続する。これにより、感温ダイオード９０ｂの順方向電圧Ｖｆが第１端子Ｔ１に伝達される。
　第１端子Ｔ１に入力された順方向電圧Ｖｆは、第１電圧信号ＶＴ１として、下アーム駆動部７２ａへと伝達される。下アーム駆動部７２ａは、第１電圧信号ＶＴ１に基づいて、下アームスイッチＳＷＬ及びその周辺構成の断線異常や下アームスイッチＳＷＬの過熱異常を判定する。
　インバータ１５は、電圧検出回路９２及び第２信号伝達経路９３を備えている。電圧検出回路９２は、下アームスイッチＳＷＬのゲートに接続されている。電圧検出回路９２は、下アーム駆動部７２ａが第２端子Ｔ２を介して下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧ＶｇＬを検出可能とするために設けられており、例えば分圧用の抵抗体で構成されている。第２信号伝達経路９３は、信号伝達部８３を介して、電圧検出回路９２と第２端子Ｔ２とを接続する。電圧検出回路９２には、下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧ＶｇＬが入力される。電圧検出回路９２は、下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧ＶｇＬを変圧（降圧）した監視用電圧を第２端子Ｔ２へと出力する。
　第２端子Ｔ２に入力された監視用電圧は、第２電圧信号ＶＴ２として、下アーム駆動部７２ａへと伝達される。下アーム駆動部７２ａは、第２電圧信号ＶＴ２に基づいてオフ保持処理を行う。この処理は、下アームスイッチＳＷＬのセルフターンオンの発生を防止すべく、下アーム駆動部７２ａに入力されたスイッチング指令がオフ指令の場合に下アームスイッチＳＷＬのゲート及びエミッタを短絡する処理である。セルフターンオンとは、スイッチをオフに維持したいにもかかわらず、スイッチが誤ってオンに切り替えられてしまう現象である。
　インバータ１５は、センス抵抗体９４及び第３信号伝達経路９５を備えている。下アームスイッチＳＷＬは、センス端子Ｓｔを備えている。センス端子Ｓｔには、下アームスイッチＳＷＬのエミッタ電流と相関を有する微小電流が流れる。センス端子Ｓｔには、センス抵抗体９４の第１端が接続され、センス抵抗体９４の第２端には、グランドが接続されている。第３信号伝達経路９５は、信号伝達部８３を介して、センス抵抗体９４の第１端と、第３端子Ｔ３とを接続する。
　この構成によれば、センス端子Ｓｔに流れる微小電流によってセンス抵抗体９４に電圧降下が生じる。このため、センス抵抗体９４の電圧差（以下、センス電圧Ｖｓｅ）を、エミッタ電流の相関値として用いることができる。このセンス電圧Ｖｓｅは、第３端子Ｔ３に入力される。
　第３端子Ｔ３に入力されたセンス電圧Ｖｓｅは、第３電圧信号ＶＴ３として、下アーム駆動部７２ａへと伝達される。下アーム駆動部７２ａは、第３電圧信号ＶＴ３に基づいて、下アームスイッチＳＷＬの過電流異常又は短絡異常を判定する。ここで、短絡異常は、例えば、上下アーム短絡、相関短絡又は地絡によって発生する。
　信号伝達部８３は、第１抵抗体９６、第１コンデンサ９７及び第１指令用スイッチ９８を備えている。第１指令用スイッチ９８はＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。第１抵抗体９６の第１端は、判定部８２の出力側に接続されている。第１抵抗体９６の第２端は、第１指令用スイッチ９８のベース及び第１コンデンサ９７の第１端に接続されている。第１コンデンサ９７の第２端は、グランドに接続されている。第１指令用スイッチ９８のエミッタは、信号用電源８１の出力側に接続されている。第１指令用スイッチ９８のコレクタは、第１信号伝達経路９１を介して、第１端子Ｔ１に接続されている。
　ＡＳＣ制御を実施すると判定される前では、判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＨであり、第１指令用スイッチ９８がオフされている。そのため、第１端子Ｔ１には、感温ダイオード９０ｂの順方向電圧Ｖｆが入力される。一方、ＡＳＣ制御を実施すると判定された場合、判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＬに切り替えられ、第１指令用スイッチ９８がオンに切り替えられる。これにより、信号用電源８１のＡＳＣ指令電圧Ｖｓが第１端子Ｔ１へと入力される。第１端子Ｔ１は、順方向電圧Ｖｆ又はＡＳＣ指令電圧Ｖｓを下アーム駆動部７２ａへと伝達する。本実施形態において、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓが「短絡指令」に相当する。
　信号伝達部８３は、第２抵抗体９９、第２コンデンサ１００及び第２指令用スイッチ１０１を備えている。第２指令用スイッチ１０１はＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。第２抵抗体９９の第１端は、判定部８２の出力側に接続されている。第２抵抗体９９の第２端は、第２指令用スイッチ１０１のベース及び第２コンデンサ１００の第１端に接続されている。第２コンデンサ１００の第２端は、グランドに接続されている。第２指令用スイッチ１０１のエミッタは、信号用電源８１に接続されている。第２指令用スイッチ１０１のコレクタは、第２信号伝達経路９３を介して、第２端子Ｔ２に接続されている。
　ＡＳＣ制御を実施すると判定される前では、判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＨであり、第２指令用スイッチ１０１がオフされている。そのため、第２端子Ｔ２には、電圧検出回路９２の監視用電圧が入力される。一方、ＡＳＣ制御を実施すると判定された場合、判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＬに切り替えられ、第２指令用スイッチ１０１がオンに切り替えられる。これにより、信号用電源８１のＡＳＣ指令電圧Ｖｓが第２端子Ｔ２へと入力される。第２端子Ｔ２は、監視用電圧又はＡＳＣ指令電圧Ｖｓを下アーム駆動部７２ａへと伝達する。
　信号伝達部８３は、第３抵抗体１０２、第３コンデンサ１０３及び第３指令用スイッチ１０４を備えている。第３指令用スイッチ１０４はＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。第３抵抗体１０２の第１端は、判定部８２の出力側に接続されている。第３抵抗体１０２の第２端は、第３指令用スイッチ１０４のベース及び第３コンデンサ１０３の第１端に接続されている。第３コンデンサ１０３の第２端は、グランドに接続されている。第３指令用スイッチ１０４のエミッタは、信号用電源８１に接続されている。第３指令用スイッチ１０４のコレクタは、第３信号伝達経路９５を介して、第３端子Ｔ３に接続されている。
　ＡＳＣ制御を実施すると判定される前では、判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＨであり、第３指令用スイッチ１０４がオフされている。そのため、第３端子Ｔ３には、センス電圧Ｖｓｅが入力される。一方、ＡＳＣ制御を実施すると判定された場合、判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＬに切り替えられ、第３指令用スイッチ１０４がオンに切り替えられる。これにより、信号用電源８１のＡＳＣ指令電圧Ｖｓが第３端子Ｔ３へと入力される。第３端子Ｔ３は、センス電圧Ｖｓｅ又はＡＳＣ指令電圧Ｖｓを下アーム駆動部７２ａへと伝達する。
　信号伝達部８３は、第４抵抗体１０５、第４コンデンサ１０６、第４指令用スイッチ１０７、第１分圧用抵抗体１０８及び第２分圧用抵抗体１０９を備えている。第４指令用スイッチ１０７はＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。第４抵抗体１０５の第１端は、判定部８２の出力側に接続されている。第４抵抗体１０５の第２端は、第４指令用スイッチ１０７のベース及び第４コンデンサ１０６の第１端に接続されている。第４コンデンサ１０６の第２端は、グランドに接続されている。第４指令用スイッチ１０７のエミッタは、信号用電源８１及び第１分圧用抵抗体１０８の第１端に接続されている。第１分圧用抵抗体１０８の第２端は、第４指令用スイッチ１０７のコレクタ、第２分圧用抵抗体１０９の第１端及び第４端子Ｔ４に接続されている。第２分圧用抵抗体１０９の第２端は、グランドに接続されている。
　ＡＳＣ制御を実施すると判定される前では、判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＨであり、第４指令用スイッチ１０７がオフされている。そのため、第４端子Ｔ４には、信号用電源８１のＡＳＣ指令電圧Ｖｓが第１，第２分圧用抵抗体１０８，１０９により分圧され、その分圧電圧が入力される。第４端子Ｔ４は、分圧電圧を下アーム駆動部７２ａへと伝達する。下アーム駆動部７２ａは、分圧電圧に基づいて、過電流閾値Ｖｏｃ及び短絡閾値Ｖｓｃといった保護閾値を設定する。一方、ＡＳＣ制御を実施すると判定された場合、判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＬに切り替えられ、第４指令用スイッチ１０７がオンに切り替えられる。これにより、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓが第４指令用スイッチ１０７を介して、第４端子Ｔ４へと入力される。第４端子Ｔ４は、分圧電圧又はＡＳＣ指令電圧Ｖｓを下アーム駆動部７２ａへと伝達する。
　続いて、図５～図８を用いて、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４に入力される電圧信号の説明を行う。
　図５を用いて、第１端子Ｔ１に入力される第１電圧信号ＶＴ１について説明する。第１電圧信号ＶＴ１の取り得る電圧範囲は、０Ｖから第１最大電圧ＶＴ１ａまでの電圧範囲である。本実施形態において、０Ｖは、下アームスイッチＳＷＬのエミッタの電位とする。また、本実施形態において、第１最大電圧ＶＴ１ａは、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓ（例えば５Ｖ）である。第１電圧信号ＶＴ１の取り得る電圧範囲内には、過熱閾値Ｖｈ、及び過熱閾値Ｖｈよりも高い断線閾値Ｖｄが設定されている。第１電圧信号ＶＴ１が過熱閾値Ｖｈを下回ることで、下アームスイッチＳＷＬに過熱異常が発生していると判定される。また、第１電圧信号ＶＴ１が断線閾値Ｖｄを上回ることにより、下アーム駆動部７２ａにより下アームスイッチＳＷＬ又はその周辺構成に断線異常が発生していると判定される。断線異常又は過熱異常が発生したと判定された場合、下アーム駆動部７２ａは保護動作を行う。保護動作として、例えば、下アーム駆動部７２ａは、下アームスイッチＳＷＬをオフにするシャットダウン制御を行う。なお、上アーム駆動部７１ａも、上アームスイッチＳＷＨにおける断線異常又は過熱異常が発生したと判定された場合、シャットダウン制御を行う。
　過熱閾値Ｖｈよりも高く、かつ、断線閾値Ｖｄよりも低い電圧範囲に、感温ダイオード９０ｂにより検出可能な温度検出範囲ＲＴ１ａが設定されている。温度検出範囲ＲＴ１ａの上，下限値は、感温ダイオード９０ｂの温度検出対象の信頼性を維持できる温度に基づいて設定されている。本実施形態において、温度検出範囲ＲＴ１ａが「第１電圧範囲」に相当する。
　過熱閾値Ｖｈよりも低くて、かつ、０Ｖよりも高い電圧として第１所定電圧ＶＴ１ｂが設定されている。第１所定電圧ＶＴ１ｂから過熱閾値Ｖｈまでの電圧範囲が過熱異常範囲ＲＴ１ｈである。断線閾値Ｖｄよりも高くて、かつ、第１最大電圧ＶＴ１ａよりも低い電圧として第２所定電圧ＶＴ１ｃが設定されている。第２所定電圧ＶＴ１ｃは、例えば、下アームスイッチＳＷＬ又はその周辺構成に断線異常が発生したとしても検出されない電圧値である。断線閾値Ｖｄから第２所定電圧ＶＴ１ｃまでの電圧範囲が断線異常範囲ＲＴ１ｄである。本実施形態において、過熱異常範囲ＲＴ１ｈ及び断線異常範囲ＲＴ１ｄが「第１電圧範囲」に相当する。
　第１電圧信号ＶＴ１の取り得る電圧範囲のうち、０Ｖから第１所定電圧ＶＴ１ｂまでの電圧範囲を低圧側ＡＳＣ範囲ＲＴ１ｂＬとする。また、第１電圧信号ＶＴ１の取り得る電圧範囲のうち、第２所定電圧ＶＴ１ｃから第１最大電圧ＶＴ１ａまでの電圧範囲を高圧側ＡＳＣ範囲ＲＴ１ｂＨとする。本実施形態では、高圧側ＡＳＣ範囲ＲＴ１ｂＨ内に第１ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１が設定され、具体的には、第１ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１が、高圧側ＡＳＣ範囲ＲＴ１ｂの下限値である第２所定電圧ＶＴ１ｃに設定されている。第１端子Ｔ１を介して下アーム駆動部７２ａに入力される第１電圧信号ＶＴ１が第１ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１以上となることにより、ＡＳＣ制御を実施する旨の信号（以下、ＡＳＣ指令）が下アーム駆動部７２ａへと伝達される。なお、第１ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１が、高圧側ＡＳＣ範囲ＲＴ１ｂＨの中央値よりも下側の電圧範囲内に設定されることで、迅速にＡＳＣ指令を下アーム駆動部７２ａに伝達できる。これは、中央値よりも下側の電圧範囲が温度検出範囲ＲＴ１ａに近いためである。本実施形態において、高圧側ＡＳＣ範囲ＲＴ１ｂＨが「第２電圧範囲」に相当し、ＡＳＣ指令が「短絡指令」に相当する。
　図６を用いて、第２端子Ｔ２に入力される第２電圧信号ＶＴ２について説明する。第２電圧信号ＶＴ２の取り得る電圧範囲は、０Ｖから第２最大電圧ＶＴ２ａまでの電圧範囲である。本実施形態において、第２最大電圧ＶＴ２ａは、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓである。０Ｖから第２最大電圧ＶＴ２ａまでの電圧範囲内に、第２ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ２が設定されている。第２ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ２は、例えば、下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧ＶｇＬが取り得る範囲の上限値に基づいて設定されている。第２端子Ｔ２においては、０Ｖから第２ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ２までの電圧範囲を監視用範囲ＲＴ２ａとする。本実施形態において、監視用範囲ＲＴ２ａが「第１電圧範囲」に相当する。
　第２電圧信号ＶＴ２の取り得る電圧範囲のうち、第２ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ２から第２最大電圧ＶＴ２ａまでの電圧範囲が第２ＡＳＣ範囲ＲＴ２ｂである。第２端子Ｔ２を介して下アーム駆動部７２ａに入力される第２電圧信号ＶＴ２が第２ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ２以上となることにより、ＡＳＣ指令が下アーム駆動部７２ａへと伝達される。本実施形態において、第２ＡＳＣ範囲ＲＴ２ｂが「第２電圧範囲」に相当する。
　図７を用いて、第３端子Ｔ３に入力される第３電圧信号ＶＴ３について説明する。第３電圧信号ＶＴ３の取り得る電圧範囲は、０Ｖから第３最大電圧ＶＴ３ａまでの電圧範囲である。本実施形態において、第３最大電圧ＶＴ３ａは、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓである。０Ｖから第３最大電圧ＶＴ３ａまでの電圧範囲内には、過電流閾値Ｖｏｃ、及び過電流閾値Ｖｏｃよりも高い短絡閾値Ｖｓｃが設定されている。第３電圧信号ＶＴ３が過電流閾値Ｖｏｃより高く、かつ、短絡閾値Ｖｓｃよりも低い電圧の場合、下アーム駆動部７２ａにより過電流異常が発生したと判定される。また、第３電圧信号ＶＴ３が短絡閾値Ｖｓｃよりも高い電圧の場合、下アーム駆動部７２ａにより短絡異常が発生したと判定される。過電流異常又は短絡異常が発生したと判定された場合、下アーム駆動部７２ａは保護動作を行う。保護動作として、例えば、下アーム駆動部７２ａはシャットダウン制御を行う。
　短絡閾値Ｖｓｃよりも高い電圧として第３ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ３が設定されている。第３ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ３は、例えば、センス電圧Ｖｓｅが取り得る範囲の上限値に基づいて設定される。０Ｖから第３ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ３までの電圧範囲が過電流範囲ＲＴ３ａとされている。本実施形態において、過電流範囲ＲＴ３ａが「第１電圧範囲」に相当する。
　第３電圧信号ＶＴ３の取り得る電圧範囲のうち、第３ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ３から第３最大電圧ＶＴ３ａまでの電圧範囲が第３ＡＳＣ範囲ＲＴ３ｂとされている。第３端子Ｔ３を介して下アーム駆動部７２ａに入力される第３電圧信号ＶＴ３が第３ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ３以上となることで、ＡＳＣ指令が下アーム駆動部７２ａへと伝達される。本実施形態において、第３ＡＳＣ範囲ＲＴ３ｂが「第２電圧範囲」に相当する。
　図８を用いて、第４端子Ｔ４に入力される第４電圧信号ＶＴ４について説明する。第４電圧信号ＶＴ４の取り得る電圧範囲は、０Ｖから第４最大電圧ＶＴ４ａまでの電圧範囲である。本実施形態において、第４最大電圧ＶＴ４ａは、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓである。０Ｖから第４最大電圧ＶＴ４ａまでの電圧範囲内には、第４ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ４が設定されている。０Ｖから第４ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ４までの電圧範囲が閾値設定範囲ＲＴ４ａとされている。本実施形態において、閾値設定範囲ＲＴ４ａが「第１電圧範囲」に相当する。
　第４電圧信号ＶＴ４の取り得る電圧信号のうち、第４ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ４から第４最大電圧ＶＴ４ａまでの電圧範囲が第４ＡＳＣ範囲ＲＴ４ｂである。第４端子Ｔ４を介して下アーム駆動部７２ａに入力される第４電圧信号ＶＴ４が第４ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ４以上となることで、ＡＳＣ指令が下アーム駆動部７２ａへと伝達される。本実施形態において、第４ＡＳＣ範囲ＲＴ４ｂが「第２電圧範囲」に相当する。
　続いて、図９を用いて、制御回路５０が実施する制御について説明する。この制御は所定周期で繰り返し実施される。
　ステップＳ１０において、判定部８２は、下アーム駆動電圧ＶｄＬが第１ＡＳＣ判定値Ｖｐを下回っているか否か、又は平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨが第２ＡＳＣ判定値Ｖｑを上回っているか否かを判定する。
　ステップＳ１０で否定判定された場合、ステップＳ１１に進み、下アーム駆動部７２ａは通常時駆動制御又は保護動作を実施する。具体的には、下アーム駆動部７２ａは、第１端子Ｔ１に入力される第１電圧信号ＶＴ１が、過熱閾値Ｖｈを下回って過熱異常が発生したと判定した場合、又は断線閾値Ｖｄを上回って断線異常が発生したと判定した場合、保護動作としてのシャットダウン制御を実施する。また、下アーム駆動部７２ａは、第３端子Ｔ３に入力される第３電圧信号ＶＴ３が、過電流閾値Ｖｏｃ又は短絡閾値Ｖｓｃを上回ったと判定した場合、保護動作としてのシャットダウン制御を実施する。下アーム駆動部７２ａは、過熱異常、断線異常又は過電流閾値Ｖｏｃや短絡閾値Ｖｓｃに基づく異常が発生していないと判定した場合、通常時駆動制御を実施する。
　一方、ステップＳ１０で肯定判定された場合、ステップＳ１２に進み、判定部８２は出力電圧レベルＶｊをＬに切り替える。これにより、異常用スイッチ８４及び第１～第４指令用スイッチ９８，１０１，１０４，１０７がオンに切り替えられる。その結果、下アーム駆動部７２ａには、異常用電源８０から異常用駆動電圧Ｖｅｐｓが供給される。また、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４には、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓが入力される。
　ステップＳ１３において、下アーム駆動部７２ａは、各端子Ｔ１～Ｔ４に入力された各電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４が、各ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１～Ｖａｓｃ４以上であるかを判定する。各端子Ｔ１～Ｔ４のうちいずれかの端子において、端子に入力される電圧信号が、対応するＡＳＣ閾値以上でない場合、ステップＳ１１に進む。一方、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４に入力される第１～第４電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４全てが、第１～第４ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１～Ｖａｓｃ４以上である場合、ステップＳ１４に進み、下アーム駆動部７２ａはＡＳＣ制御を実施する。
　本実施形態において、ＡＳＣ制御は、通常時駆動制御又は保護動作よりも優先して実施される。詳しくは、下アーム駆動部７２ａは、ステップＳ１１において通常時駆動制御又は保護動作を実施していたとしても、次の制御周期において、ステップＳ１４に進む場合、ＡＳＣ制御を実施する。
　図１０及び図１１を用いて、制御回路５０が行う制御についてさらに詳しく説明する。
　図１０は、低圧異常が発生して下アーム駆動電圧ＶｄＬが０Ｖまで低下する場合に、制御回路５０が行う制御の一例である。ここで、低圧異常には、低圧電源３１の異常と、絶縁電源７０から電圧を出力できなくなる異常とが含まれる。絶縁電源７０から電圧を出力できなくなる異常には、絶縁電源７０の異常と、低圧電源３１から絶縁電源７０に給電できなくなる異常とが含まれる。ここで、低圧電源３１から絶縁電源７０に給電できなくなる異常は、例えば、入力回路６０、低圧電源３１から絶縁電源７０までの電気経路が断線することで発生する。なお、上述した異常は、例えば車両の衝突により発生する。
　図１０において、（ａ）は下アーム駆動電圧ＶｄＬの推移を示し、（ｂ）は出力電圧レベルＶｊの推移を示し、（ｃ）は各電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４の推移を示し、（ｄ）は上アームスイッチＳＷＨのゲート電圧ＶｇＨの推移を示し、（ｅ）は下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧ＶｇＬの推移を示す。なお、図１０（ｃ）では、便宜上、各電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４の推移を１つのタイムチャートにまとめて示している。
　時刻ｔ１において、下アーム駆動電圧ＶｄＬが第１ＡＳＣ判定値Ｖｐを下回る。これに伴い、出力電圧レベルＶｊがＨからＬへ切り替えられる。これにより、異常用スイッチ８４及び各指令用スイッチ９８，１０１，１０４，１０７がオンに切り替えられる。その結果、異常用電源８０の異常用駆動電圧Ｖｅｐｓが下アーム駆動部７２ａへと供給され、下アーム駆動部７２ａはＡＳＣ制御を実行可能な状態となる。また、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓが各端子Ｔ１～Ｔ４に入力されるため、各電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４が上昇し始める。
　時刻ｔ２において、第１～第４電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４が第１～第４ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１～Ｖａｓｃ４を上回る。これにより、各端子Ｔ１～Ｔ４から下アーム駆動部７２ａへとＡＳＣ指令が伝達される。下アーム駆動部７２ａは、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４からＡＳＣ指令を受け取った場合、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４のＡＳＣ指令を受け取ったそれぞれの時刻のうち、最後のＡＳＣ指令を受け取った時刻ｔ２からフィルタ時間ｔｄだけ経過した時刻ｔ３において、ＡＳＣ制御を開始する。そのため、下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧ＶｇＬが上昇し始める。一方、低圧異常が発生してから上アームスイッチＳＷＨのゲート電圧ＶｇＨが低下し始め、時刻ｔ２と時刻ｔ３との間の時刻でオフされる。フィルタ時間ｔｄは、上アームスイッチＳＷＨがオフするまでの十分な期間を確保するために設けられている。これは、上下アーム短絡の発生を防止するためである。
　時刻ｔ４において、下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧ＶｇＬが閾値電圧Ｖｔｈを上回ることにより、ＡＳＣ制御が実施される。
　図１１は、平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨが第２ＡＳＣ判定値Ｖｑを超えて上昇する過電圧異常が発生した場合に、制御回路５０が行う制御の一例である。ここで、過電圧異常は、例えば、回転電機１０等に異常が発生したと判定され、シャットダウン制御が行われることにより発生する。具体的には、シャットダウン制御が行われる場合において、回転電機１０を構成するロータの回転によって巻線１１に逆起電圧が発生していると、巻線１１の線間電圧が、平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨよりも高くなることがある。線間電圧が高くなる状況は、例えば、ロータの界磁磁束量が大きかったり、ロータの回転速度が高かったりする場合に発生し得る。この状況では、上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬに逆並列に接続された上，下アームダイオードＤＨ，ＤＬ、巻線１１及び平滑コンデンサ２４を含む閉回路に巻線１１で発生した誘起電流が流れる回生が実施される。その結果、平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨが第２ＡＳＣ判定値Ｖｑを超えて上昇し、過電圧異常となる。
　図１１において、（ａ）は平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨの推移を示し、（ｂ）～（ｅ）は、先の図１０（ｂ）～（ｅ）に対応している。
　過電圧異常が発生し、時刻ｔ１において平滑コンデンサ２４の出力電圧ＶＨが第２ＡＳＣ判定値Ｖｑを上回る。これに伴い、出力電圧レベルＶｊがＨからＬへ切り替えられる。これにより、第１～第４指令用スイッチ９８，１０１，１０４，１０７がオンに切り替えられるため、各電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４が上昇し始める。その後の時刻ｔ２～時刻ｔ４までの制御は、先の図１１と同様であるため説明を省略する。
　以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
　下アームドライバ７２は第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４を有する。ＡＳＣ制御を実施すると判定された場合、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４に入力される第１～第４電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４に基づき、ＡＳＣ指令が下アーム駆動部７２ａへと伝達される。下アーム駆動部７２ａは、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４全てからＡＳＣ指令を受信した場合、ＡＳＣ制御を実施する。このため、下アームドライバ７２にＡＳＣ指令を受信する１つの端子が設けられている構成と比較して、制御回路５０に誤動作が生じることを抑制することができる。
　例えば、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４のうちいずれか１つの端子に入力される電圧信号が、ＡＳＣ制御を実施すべき状況でないにもかかわらず、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓに固着した場合について説明する。この場合、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４のうち固着した電圧信号が入力される端子以外の端子にＡＳＣ指令電圧Ｖｓが入力されなければ、ＡＳＣ制御が実施されない。そのため、１つの電圧端子にＡＳＣ指令電圧Ｖｓが入力されることでＡＳＣ制御が実施される構成よりも、制御回路５０にＡＳＣ制御の不要作動が生じることを抑制することができる。
　判定部８２によりＡＳＣ制御を実施すると判定された場合であっても、各電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４の少なくとも１つの端子の異常により、複数の端子Ｔ１～Ｔ４のうち少なくとも１つの端子からＡＳＣ指令が出力されない場合がある。
　そこで、下アーム駆動部７２ａは、全ての端子Ｔ１～Ｔ４からＡＳＣ指令を受信した場合のみＡＳＣ制御を実施し、それ以外の場合では、ＡＳＣ制御を実施せず、通常時駆動制御又は保護動作を実施する構成とした。これにより、制御回路５０に異常が発生している可能性がある状況で、ＡＳＣ制御が誤って実施されることを防止できる。
　本実施形態の制御回路５０とは異なり、ＡＳＣ指令のみを伝達する専用端子が制御回路５０に複数設けられる構成においては、下アームドライバ７２に設けられる端子の数が増加してしまう。
　そこで、本実施形態では、端子の数を削減すべく、各端子Ｔ１～Ｔ４に入力される各電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４の電圧範囲が以下のように設定される構成とした。詳しくは、第１電圧信号ＶＴ１の電圧範囲には、温度検出範囲ＲＴ１ａ、過熱異常範囲ＲＴ１ｈ、断線異常範囲ＲＴ１ｄ及び各ＡＳＣ範囲ＲＴ１ｂＨ，ＲＴ１ｂＬが設けられる。第２電圧信号ＶＴ２の電圧範囲には、監視用範囲ＲＴ２ａ及び第２ＡＳＣ範囲ＲＴ２ｂが設けられる。第３電圧信号ＶＴ３には、過電流範囲ＲＴ３ａ及び第３ＡＳＣ範囲ＲＴ３ｂが設けられる。第４電圧信号ＶＴ４には、閾値設定範囲ＲＴ４ａ及び第４ＡＳＣ範囲ＲＴ４ｂが設けられる。この構成において、第１端子Ｔ１には、感温ダイオード９０ｂの順方向電圧Ｖｆ又はＡＳＣ指令電圧Ｖｓが共通の第１端子Ｔ１に入力される。第２端子Ｔ２には、下アームスイッチＳＷＬのゲート電圧ＶｇＬに基づく監視用電圧又はＡＳＣ指令電圧Ｖｓが共通の第２端子Ｔ２に入力される。第３端子Ｔ３には、センス電圧Ｖｓｅ又はＡＳＣ指令電圧Ｖｓが共通の第３端子Ｔ３に入力される。第４端子Ｔ４には、保護閾値を定めるための分圧電圧又はＡＳＣ指令電圧Ｖｓが共通の第４端子Ｔ４に入力される。そのため、ＡＳＣ指令のみを伝達する専用端子が複数設けられる場合よりも、下アームドライバ７２に設けられる端子の数を削減することができる。
　ＡＳＣ制御を実施するための構成である下アーム駆動部７２ａ、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４、高圧電源３０及び異常用電源８０が、低圧領域とは電気的に絶縁された高圧領域に設けられる構成とした。このため、低圧異常が発生したとしても、ＡＳＣ制御を実施することができる。
　異常用電源８０が常時起動される構成とした。これにより、異常用電源８０が起動した後、常時、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓが信号伝達部８３へと供給される。そのため、判定部８２によりＡＳＣ制御を実施すると判定された後に異常用電源８０を起動する場合と比較して、早期にＡＳＣ指令電圧Ｖｓを信号伝達部８３へと供給することができる。その結果、ＡＳＣ制御を迅速に実施することができる。
　＜第２実施形態＞
　以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１２に示すように、下アームドライバ７２及び信号伝達部８３の構成が一部変更されている。なお、図１２において、先の図４に示した構成については、便宜上、同一の符号を付している。
　図１２に示すように、下アームドライバ７２は、第５端子Ｔ５を備えている。第５端子Ｔ５は、ＡＳＣ指令のみを下アーム駆動部７２ａへと伝達する専用端子である。第５端子Ｔ５は、信号伝達部８３を介して、判定部８２の出力側と接続されている。
　信号伝達部８３は、第５抵抗体１１０、第５コンデンサ１１１、第５指令用スイッチ１１２を備えている。第５指令用スイッチ１１２はＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。第５抵抗体１１０の第１端は、判定部８２の出力側に接続されている。第５抵抗体１１０の第２端は、第５指令用スイッチ１１２のベース及び第５コンデンサ１１１の第１端に接続されている。第５コンデンサ１１１の第２端は、グランドに接続されている。第５指令用スイッチ１１２のエミッタは、信号用電源８１に接続されている。第５指令用スイッチ１１２のコレクタは、第５端子Ｔ５に接続されている。
　第５端子Ｔ５には、第５電圧信号ＶＴ５が入力される。第５電圧信号ＶＴ５が取り得る電圧範囲には、第５ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ５が設定されている。ＡＳＣ制御を実施すると判定される前では、判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＨであり、第５指令用スイッチ１１２がオフされている。そのため、第５端子Ｔ５には、第５ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ５より低い電圧が入力される。よって、ＡＳＣ指令が下アーム駆動部７２ａへと伝達されない。一方、ＡＳＣ制御を実施すると判定された場合、判定部８２の出力電圧レベルＶｊがＬに切り替えられ、第５指令用スイッチ１１２がオンに切り替えられる。これにより、信号用電源８１のＡＳＣ指令電圧Ｖｓが第５端子Ｔ５へと入力されるため、第５端子Ｔ５には、第５ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ５よりも高い電圧が入力される。第５電圧信号ＶＴ５が第５ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ５以上となることで、ＡＳＣ指令が下アーム駆動部７２ａへと伝達される。
　本実施形態では、先の図９のステップＳ１３において、下アーム駆動部７２ａは、各端子Ｔ１～Ｔ５に入力された電圧信号ＶＴ１～ＶＴ５が、各ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１～Ｖａｓｃ５以上であるかを判定する。各端子Ｔ１～Ｔ５のうちいずれかの端子において、端子に入力される電圧信号が、対応するＡＳＣ閾値以上でない場合、ステップＳ１１に進む。一方、下アーム駆動部７２ａは、第１～第５端子Ｔ１～Ｔ５に入力される第１～第５電圧信号ＶＴ１～ＶＴ５全てが、第１～第５ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１～Ｖａｓｃ５以上である場合、ステップＳ１４に進み、ＡＳＣ制御を実施する。
　＜その他の実施形態＞
　・ＡＳＣ制御として、３相分の上アームスイッチＳＷＨをオン状態に切り替え、かつ、３相分の下アームスイッチＳＷＬをオフ状態に切り替える制御が行われてもよい。
　・第１実施形態のステップＳ１３では、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４に入力される全ての第１～第４電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４がＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１～Ｖａｓｃ４以上である場合、ステップＳ１４に進むとしたが、これを変更する。ステップＳ１３では、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４に入力される第１～第４電圧信号ＶＴ１～ＶＴ４のうち、いずれか１つ、２つ又は３つの電圧信号が、対応するＡＳＣ閾値以上である場合、ステップＳ１４に進むとしてもよい。
　この場合においても、制御回路５０に誤動作が生じることを抑制することができる。例えば、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４のうちいずれか１つの端子に入力される電圧信号が、ＡＳＣ指令が伝達されない電圧信号に固着した場合について説明する。この場合、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４のうち固着した電圧信号が入力される端子以外の少なくとも１つの端子に、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓが入力された場合、ＡＳＣ制御が実施される。そのため、１つの電圧端子にＡＳＣ指令電圧Ｖｓが入力されることでＡＳＣ制御が実施される構成よりも、制御回路５０に不作動が生じることを抑制することができる。
　・第１実施形態において、第１～第４最大電圧ＶＴ１ａ～ＶＴ４ａは、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓとされていたが、これを変更し、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓよりも高くて、かつ、下アーム駆動電圧ＶｄＬ以下の値にされていてもよい。この場合、第１～第４ＡＳＣ範囲ＲＴ１ｂ～ＲＴ４ｂは、各端子Ｔ１～Ｔ４において、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓから下アーム駆動電圧ＶｄＬまでの電圧範囲となる。この構成では、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓよりも高い電圧が各端子Ｔ１～Ｔ４に入力されることにより、ＡＳＣ制御が実施される。
　・第１～第４ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１～Ｖａｓｃ４は、ＡＳＣ指令電圧Ｖｓとされていてもよい。
　・第１実施形態において、高圧側ＡＳＣ範囲ＲＴ１ｂＨに代えて、低圧側ＡＳＣ範囲ＲＴ１ｂＬ（「第２電圧範囲」に相当）内に第１ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１が設定されていてもよい。具体的には例えば、第１ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１が、低圧側ＡＳＣ範囲ＲＴ１ｂＬの下限値である第１所定電圧ＶＴ１ｂとされていてもよい。この場合、第１電圧信号ＶＴ１が第１ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ１を下回る場合にＡＳＣ制御が実施されるように制御回路５０が構成される。
　・第１実施形態において、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４にＡＳＣ指令電圧Ｖｓが入力されていたが、これを変更し、第１～第４端子Ｔ１～Ｔ４のいずれか１つにＡＳＣ指令電圧Ｖｓが入力されてもよい。本実施形態では、第１端子Ｔ１にＡＳＣ指令電圧Ｖｓが入力されることにより、ＡＳＣ制御が実施される。これにより、下アームドライバ７２に設けられる端子の数を削減することができる。
　・第２実施形態において、第５電圧信号ＶＴ５が第５ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ５を上回ることに代えて、第５電圧信号ＶＴ５が第５ＡＳＣ閾値Ｖａｓｃ５を下回ることで、ＡＳＣ制御が実施されるように制御回路５０が構成されていてもよい。
　・スイッチングデバイス部１６を構成するスイッチＳＷＨ，ＳＷＬとしては、ＩＧＢＴに限らず、例えばボディダイオードを内蔵するＮチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。
　・回転電機１０の制御量としては、トルクに限らず、例えば、回転電機１０のロータの回転速度であってもよい。
　・回転電機１０としては、永久磁石同期機に限らず、例えば巻線界磁型同期機であってもよい。また、回転電機１０としては、同期機に限らず、例えば誘導機であってもよい。さらに、回転電機１０としては、車載主機として用いられるものに限らず、電動パワーステアリング装置や空調用電動コンプレッサを構成する電動機等、他の用途に用いられるものであってもよい。
　・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (8)

  1. 　多相の回転電機（１０）と、
    　前記回転電機の各相の巻線（１１）に電気的に接続された上下アームのスイッチ（ＳＷＨ，ＳＷＬ）を有する電力変換器（１５）と、を備えるシステムに適用される電力変換器の制御回路（５０）において、
    　上下アームのうちいずれか一方のアームにおける前記スイッチをオンし、他方のアームにおける前記スイッチをオフする短絡制御を実施するか否かを判定する判定部（８２）と、
    　前記スイッチに関する情報を伝達する電圧信号が入力される複数の電圧端子（Ｔ１～Ｔ４）を有し、前記電圧端子を介して入力された前記電圧信号に基づいて、前記スイッチを駆動する駆動部（７１ａ，７２ａ）と、
    　前記判定部により前記短絡制御を実施すると判定された場合、前記各電圧端子のうち少なくとも２つの電圧端子に短絡指令を入力する信号伝達部（８３）と、を備え、
    　前記駆動部は、前記各電圧端子のうち少なくとも１つの前記電圧端子に前記短絡指令が入力された場合、前記短絡制御を実施する電力変換器の制御回路。
  2. 　前記駆動部は、少なくとも２つの前記電圧端子に前記短絡指令が入力された場合、前記短絡制御を実施する請求項１に記載の電力変換器の制御回路。
  3. 　前記駆動部は、前記駆動部に設けられた複数の前記電圧端子のうち、少なくとも１つの前記電圧端子に前記短絡指令が入力され、かつ、少なくとも１つの前記電圧端子に前記短絡指令が入力されない場合、前記短絡制御を実施しない請求項２に記載の電力変換器の制御回路。
  4. 　前記電圧信号の電圧範囲には、前記電圧信号に基づいて前記スイッチの状態を伝達するための電圧範囲又は前記スイッチの保護閾値を定めるための電圧範囲である第１電圧範囲と、前記第１電圧範囲以外の第２電圧範囲とが含まれ、
    　前記判定部により前記短絡制御を実施すると判定された場合、前記第２電圧範囲内の電圧値に設定された前記短絡指令が前記電圧端子に入力される請求項１～３のいずれか一項に記載の電力変換器の制御回路。
  5. 　多相の回転電機（１０）と、
    　前記回転電機の各相の巻線（１１）に電気的に接続された上下アームのスイッチ（ＳＷＨ，ＳＷＬ）を有する電力変換器（１５）と、を備えるシステムに適用される電力変換器の制御回路（５０）において、
    　上下アームのうちいずれか一方のアームにおける前記スイッチをオンし、他方のアームにおける前記スイッチをオフする短絡制御を実施するか否かを判定する判定部（８２）と、
    　前記スイッチに関する情報を伝達する電圧信号が入力される電圧端子（Ｔ１）を有し、前記電圧端子を介して入力された前記電圧信号に基づいて、前記スイッチを駆動する駆動部（７１ａ，７２ａ）と、を備え、
    　前記電圧信号の電圧範囲には、前記電圧信号に基づいて前記スイッチの状態を伝達するための電圧範囲又は前記スイッチの保護閾値を定めるための電圧範囲である第１電圧範囲と、前記第１電圧範囲以外の第２電圧範囲とが含まれ、
    　前記判定部により前記短絡制御を実施すると判定された場合、前記第２電圧範囲内の電圧値に設定された短絡指令が前記電圧端子に入力され、
    　前記駆動部は、前記電圧端子に前記短絡指令が入力された場合、前記短絡制御を実施する電力変換器の制御回路。
  6. 　前記制御回路の高圧領域に設けられ、前記第１電圧範囲内の前記電圧信号を生成する電力を供給する信号用電源（８１）と、
    　前記高圧領域と、前記高圧領域とは電気的に絶縁された低圧領域との境界を跨いで前記高圧領域及び前記低圧領域に設けられ、前記スイッチを駆動する電力を前記駆動部へと供給する絶縁電源（７０）と、を備え、
    　前記第２電圧範囲は、前記信号用電源が生成する電圧以上、かつ、前記絶縁電源が生成する電圧以下の電圧範囲である請求項４又は５に記載の電力変換器の制御回路。
  7. 　前記システムは、高圧領域と、前記高圧領域とは電気的に絶縁された低圧領域とのうち前記高圧領域に設けられた蓄電部（３０）を備え、
    　前記高圧領域に設けられ、前記蓄電部から給電されて電力を生成する駆動電源（８０）を備え、
    　前記信号伝達部は、前記高圧領域に設けられ、
    　前記駆動部は、前記高圧領域に設けられ、前記駆動電源から、前記信号伝達部を介して前記電圧端子へと給電されることで前記短絡制御を実施する請求項１～６のいずれか一項に記載の電力変換器の制御回路。
  8. 　前記駆動部は、
    　前記電圧信号に基づき、上下アームにおける前記スイッチを交互にオンする通常時駆動制御、又は前記電圧信号が入力された前記電圧端子に対応する前記スイッチの保護動作を実施し、
    　前記短絡指令が前記電圧端子に入力された場合、前記通常時駆動制御又は前記保護動作よりも前記短絡制御を優先して実施する請求項１～７のいずれか一項に記載の電力変換器の制御回路。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004341690A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Idec Izumi Corp 操作盤
JP2007335434A (ja) * 2006-06-12 2007-12-27 Nec Corp フレキシブル配線基板、回路基板およびフレキシブル配線断線時の修復方法
WO2014068752A1 (ja) * 2012-11-01 2014-05-08 三菱電機株式会社 電力変換装置およびその故障診断方法
JP5813167B2 (ja) * 2014-04-01 2015-11-17 三菱電機株式会社 インバータのフェールセーフ装置
JP6305605B1 (ja) * 2017-05-22 2018-04-04 三菱電機株式会社 モータ制御装置
JP2019097305A (ja) * 2017-11-22 2019-06-20 三菱電機株式会社 電力半導体モジュールおよび電力変換装置
JP2019128638A (ja) * 2018-01-22 2019-08-01 株式会社日立ハイテクソリューションズ 二重化制御システム
WO2019170035A1 (zh) * 2018-03-08 2019-09-12 精进电动科技股份有限公司 一种电机控制器的igbt驱动电路及电机控制器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004341690A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Idec Izumi Corp 操作盤
JP2007335434A (ja) * 2006-06-12 2007-12-27 Nec Corp フレキシブル配線基板、回路基板およびフレキシブル配線断線時の修復方法
WO2014068752A1 (ja) * 2012-11-01 2014-05-08 三菱電機株式会社 電力変換装置およびその故障診断方法
JP5813167B2 (ja) * 2014-04-01 2015-11-17 三菱電機株式会社 インバータのフェールセーフ装置
JP6305605B1 (ja) * 2017-05-22 2018-04-04 三菱電機株式会社 モータ制御装置
JP2019097305A (ja) * 2017-11-22 2019-06-20 三菱電機株式会社 電力半導体モジュールおよび電力変換装置
JP2019128638A (ja) * 2018-01-22 2019-08-01 株式会社日立ハイテクソリューションズ 二重化制御システム
WO2019170035A1 (zh) * 2018-03-08 2019-09-12 精进电动科技股份有限公司 一种电机控制器的igbt驱动电路及电机控制器

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