电动机的驱动装置制造方法
【专利摘要】本发明旨在提供能抑制成本上升和配置空间的增加并确保装置整体的过热保护的可靠性的电动机的驱动装置。周围温度推定部(11)在VCU(40)停止升压动作、且IGBT(43，45)均处于截止状态时，基于IGBT(45)的元件温度传感器(46)的检测温度，来推定栅极驱动电路(20)以及ECU(10)的周围温度。过热保护处理部(12)在周围温度推定部(11)的推定温度高于第1过热判定温度时，停止电动机的驱动装置(5)的全部组件的动作。
【专利说明】电动机的驱动装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及对从电源供应的直流电力进行开关来生成对电动机供应的驱动电力的电动机的驱动装置。
【背景技术】
[0002]从以往，在电动机的驱动装置中设有对构成逆变器等的开关元件的温度进行检测的温度传感器(INV温度传感器)(例如，参照专利文献I)。
[0003]在专利文献I记载的电动机的驱动装置中，具备对在逆变器的冷媒流路中流过的冷却水的温度进行检测的水温传感器，通过对INV温度传感器的检测温度与水温传感器的检测温度进行比较，来检测因冷却水的泄漏等所导致的冷却水的循环不良。
[0004]先行技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2010-153567号公报
[0007]在电动机的驱动装置中，除了具备具有开关元件的逆变器或电压变换组件等的大电力电路(动作时的消耗电力大、发热多的电路)之外，还具备设定电力控制电路的动作条件的控制组件、以及用于按照由控制组件设定的动作条件来驱动开关元件的栅极驱动电路等的小电力电路(动作时的消耗电力小、发热少的电路)。
[0008]而且，对于大电力电路和小电力电路，所使用的电子部件的耐热温度不同，因此如果不分别单独检测并监视大电力电路的温度和小电力电路的温度，就不能确保驱动装置整体的过热保护的可靠性。但是，在像这样为了分别单独检测大电力电路的温度和小电力电路的温度而分别单独设置了温度传感器时，存在会产生因温度传感器以及其接口电路的追加所导致的成本上升和配置空间的增加这样的不良状况。
【发明内容】
[0009]本发明鉴于这样的背景而提出，其目的在于，提供能抑制成本上升和配置空间的增加并确保装置整体的过热保护的可靠性的电动机的驱动装置。
[0010]本发明为了达成上述目的而作，提供一种电动机的驱动装置，其特征在于，具备:电动机驱动电路，其具有多个开关元件，通过由开关元件对从电源供应的直流电力进行开关，来输出用于驱动电动机的电动机驱动电力；元件温度传感器，其检测所述开关元件的温度；控制电路，其配置于因来自所述开关元件的放热而被加热的位置，对所述开关元件的开关动作进行控制；周围温度推定部，其在所述多个开关元件的一部分处于停止了开关动作的状态时，基于由所述元件温度传感器检测的停止了该开关动作的开关元件的温度，来推定所述控制电路的周围温度；以及过热保护处理部，其在由所述周围温度推定部推定出的所述控制电路的周围温度超过第I过热判定温度时，执行用于保护所述控制电路不受过热侵害的第I过热保护处理(第I发明)。
[0011]根据第I发明，由所述元件温度传感器检测所述多个开关元件的温度，由所述周围温度推定部基于停止了开关动作的开关元件的温度来推定所述控制电路的周围温度。而且，所述过热保护处理部在由所述周围温度推定部推定出的所述控制电路的周围温度超过了所述第I过热判定温度时执行所述第I过热保护处理。故而，无需为了保护搭载于所述控制电路的电子部件不受过热侵害而设置专用的温度传感器，能抑制因设置所述控制电路用的温度传感器所导致的成本上升和配置空间的增加，确保装置整体的过热保护的可靠性。
[0012]另外，在第I发明中，所述电动机驱动电路和所述控制电路收纳在同一框体内，通过在该框体内传播来自所述开关元件的放热，来加热所述控制电路(第2发明)。
[0013]根据第2发明，所述电动机驱动电路和所述控制电路收纳在同一框体内，因此来自正在进行开关动作的开关元件的放热在框体内传播，未进行开关动作从而无放热或放热微小的开关元件和所述控制电路的周围被相同程度地加热。在此情况下，未进行开关动作的开关元件的温度和所述控制电路的周围温度具有相关性地发生变化，因此所述周围温度推定部基于未进行开关动作的开关元件的温度，能精度良好地推定所述控制电路的周围温度。
[0014]另外，在第I发明或第2发明中，所述电动机驱动电路具有:升压电路，其具有所述开关元件，通过该开关元件的开关动作来使从所述电源供应的直流电力升压；所述周围温度推定部在所述升压电路未进行所述升压时，基于由所述元件温度传感器检测的所述升压电路的开关元件的温度，来推定所述控制电路的周围温度(第3发明)。
[0015]根据第3发明，所述升压电路未进行升压，从而所述电动机驱动电路在从所述电源供应的直流电力未升压就进行了使用的情况下，所述周围温度推定部基于所述升压电路的开关元件的温度，能推定所述控制电路的周围温度。
[0016]另外，在第I发明至第3发明当中的任一项中，所述过热保护处理部针对正在进行开关动作的开关元件，在由所述元件温度传感器检测的该开关元件的温度超过了比所述第I过热判定温度更高的第2过热判定温度时，执行用于保护该开关元件不受过热侵害的第2过热保护处理(第4发明)。
[0017]根据第4发明，在正在进行开关动作的开关元件的温度超过了所述第2过热判定温度时，通过执行所述第2过热保护处理，能防止开关元件维持在过热状态。
[0018]另外，在第4发明中，所述电动机、所述电动机驱动电路、以及所述控制电路搭载于电动车辆，所述电动机的驱动装置具备:驱动电路冷却部，其具有冷媒流路，并通过对该冷媒流路供应冷媒来冷却所述电动机驱动电路的开关元件，其中，该冷媒流路相对于冷媒的去往方向使铅直方向的高度逐渐增高，相对于冷媒的返回方向使铅直方向的高度逐渐降低，并且该冷媒流路与所述电动机驱动电路相接，且配置于所述电动车辆中；在正在进行开关动作的开关元件当中的、在所述冷媒流路的铅直方向的高度最高的位置上被冷媒冷却了的开关元件的、由所述元件温度传感器检测的温度超过了所述第2过热判定温度时，所述过热保护处理部执行所述第2过热保护处理(第5发明)。
[0019]根据第5发明，所述冷媒流路被配置为，相对于冷媒的去往方向使铅直方向的高度逐渐增高，且相对于冷媒的返回方向使铅直方向的高度逐渐降低，因此冷媒从所述冷媒流路泄漏时的所述冷媒流路上的冷媒流量的减少程度随铅直方向的高度变高而变大。故而，在发生了冷媒从所述冷媒流路的泄漏时，正在进行开关动作的开关元件当中的、在所述冷媒流路的铅直方向的高度最高的位置上被冷媒冷却了的开关元件的冷却不足变得最大，该开关元件的温度上升。
[0020]为此，在所述冷媒流路的铅直方向的高度最高的位置上被冷媒冷却了的开关元件的温度超过了所述第2过热判定温度时，通过由所述过热保护处理部执行所述第2过热保护处理，能在发生了冷媒从所述冷媒流路的泄漏时迅速保护所述电动机驱动电路的开关元件不受过热侵害。
[0021]另外，在第I发明中，所述电动机、所述电动机驱动电路、以及所述控制电路搭载于电动车辆，所述电动机的驱动装置具备:驱动电路冷却部，其具有冷媒流路，并通过对该冷媒流路供应冷媒来冷却所述电动机驱动电路的开关元件，其中，该冷媒流路相对于冷媒的去往方向使铅直方向的高度逐渐增高，相对于冷媒的返回方向使铅直方向的高度逐渐降低，并且该冷媒流路与所述电动机驱动电路相接，且配置于所述电动车辆中；在正在进行开关动作的开关元件当中的、在所述冷媒流路的铅直方向的高度最高的位置上被冷媒冷却了的开关元件的、由所述元件温度传感器检测的温度超过了所述第I过热判定温度时，所述过热保护处理部执行所述第I过热保护处理(第6发明)。
[0022]根据第6发明，所述冷媒流路被配置为，相对于冷媒的去往方向使铅直方向的高度逐渐增高，且相对于冷媒的返回方向使铅直方向的高度逐渐降低，因此冷媒从所述冷媒流路泄漏时的所述冷媒流路上的冷媒流量的减少程度随铅直方向的高度变高而变大。故而，在发生了冷媒从所述冷媒流路的泄漏时，正在进行开关动作的开关元件当中的、在所述冷媒流路的铅直方向的高度最高的位置上被冷媒冷却了的开关元件的冷却不足变得最大，该开关元件的温度上升。而且，伴随该开关元件的温度的上升，所述控制电路的周围温度也上升。
[0023]为此，在所述冷媒流路的铅直方向的高度最高的位置上被冷媒冷却了的开关元件的温度超过了所述第I过热判定温度时，通过由所述过热保护处理部执行所述第I过热保护处理，能在发生了冷媒从所述冷媒流路的泄漏时迅速保护搭载于所述控制电路的电子部件不受过热侵害。
[0024]另外，在第I发明或第2发明中，所述电动机、所述电动机驱动电路、以及所述控制电路由具备发电机的电动车辆所具备，所述电动机驱动电路具有:升压电路，其具有开关元件，通过该开关元件的开关动作使从所述电源供应的直流电力升压；第I驱动电路，其与该升压电路以及所述电动机连接，具有开关元件，通过该开关元件的开关动作而从由所述升压电路输出的直流电力来生成所述电动机驱动电力，并输出至所述电动机；以及第2驱动电路，其与该第I驱动电路以及所述发电机连接，具有开关元件，通过该开关元件的开关动作将从所述发电机输出的电力变换成直流电力，并输出至该第I驱动电路；所述周围温度推定部基于所述升压电路、所述第I驱动电路、以及所述第2驱动电路当中的、未进行开关元件的开关动作的电路中所具备的开关元件的、由所述元件温度传感器检测的温度，来推定所述控制电路的周围温度(第7发明)。
[0025]根据第7发明，所述周围温度推定部基于所述升压电路、所述第I驱动电路、以及所述第2驱动电路当中的、未进行开关元件的开关动作的电路中所具备的开关元件的温度，能效率良好地推定所述控制电路的周围温度。
【专利附图】
【附图说明】[0026]图1是电动机的驱动装置的整体构成图。
[0027]图2是电动机的驱动装置的详图。
[0028]图3是用于说明电动机的驱动装置的框体内的配置形态的截面图。
[0029]图4是与混合动力车辆的运行模式相应的、V⑶、第1H)U、以及第2PDU的动作状况的说明图。
[0030]图5是基于VCU的检测温度的过热保护处理的流程图。
[0031]图6是冷却水的循环流路与V⑶、第irou、第2PDU的配置位置的说明图。
【具体实施方式】
[0032]参照图1?图6来说明本发明的电动机的驱动装置的实施方式的一例。本实施方式的电动机的驱动装置5搭载在具备蓄电池30 (相当于本发明的电源)、电动机69、发电机89、以及发动机(内燃机)90的混合动力车辆I (相当于本发明的电动车辆)上进行使用。
[0033]电动机69与未图示的驱动轮连结来输出混合动力车辆I的驱动力。发电机89(相当于本发明的电源)由发动机90进行驱动，对电动机69供应电力，并对蓄电池30供应充电用电力。
[0034]电动机的驱动装置5具备:对电动机的驱动装置5的动作进行控制的EOJ (Electronic Control Unit ;电子控制单元)10 ;对从蓄电池30输出的电力进行升压的VCU(Voltage Control Unit ;电压控制单元)40 (相当于本发明的升压电路)；将从发电机89输出的发电电力(交流电力)变换成直流电力并进行输出的第2PDU(Power Drive Unit ；功率驱动单元)70 (相当于本发明的第2驱动电路)；从由VCU40或第2PDU70输出的直流电力生成电动机69用的驱动电力(电动机驱动电力)，并输出给电动机69的第1Η)υ50(相当于本发明的第I驱动电路)；以及对V⑶40、第1TOU50、以及第2PDU70中所具备的开关元件(细节将后述)的栅极电压进行控制，来设定VCD40、第1TOU50、以及第2PDU70的动作状态的栅极驱动电路20。
[0035]在此，E⑶10和栅极驱动电路20相当于本发明的控制电路。另外，V⑶40、第1TOU50、以及第2PDU70相当于本发明的电动机驱动电路。
[0036]接下来，参照图2，V⑶40具备:串联连接于高(High)侧的电源线路HL与低(Low)侧的电源线路LL间的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor ;绝缘栅双极型晶体管)43及IGBT45 ;以及连接于IGBT43和IGBT45的连接处、与蓄电池30的正极间的感应线圈41。
[0037]进而，V⑶40具备:对感应线圈41的温度进行检测的线圈温度传感器42、对IGBT43的温度进行检测的元件温度传感器44、以及对IGBT45的温度进行检测的元件温度传感器46。此外，IGBT43、45相当于本发明的开关元件。另外，在高侧的电源线路HL与低侧的电源线路LL间连接有电容器47。
[0038]另外，第1PDU50具备:串联连接于高侧的电源线路HL与低侧的电源线路LL间，且与电动机69的U相的电枢线圈连接的IGBT51及IGBT53 ;串联连接于高侧的电源线路HL与低侧的电源线路LL间、且与电动机69的V相的电枢线圈连接的IGBT55及IGBT57 ;以及串联连接于高侧的电源线路HL与低侧的电源线路LL间、且与电动机69的W相的电枢线圈连接的 IGBT59 及 IGBT61。[0039]进而，第1PDU50具备:对IGBT51的温度进行检测的元件温度传感器52、对IGBT53的温度进行检测的元件温度传感器54、对IGBT55的温度进行检测的元件温度传感器56、对IGBT57的温度进行检测的元件温度传感器58、对IGBT59的温度进行检测的元件温度传感器60、以及对IGBT61的温度进行检测的元件温度传感器62。此外，IGBT51，53，55，57，59，61相当于本发明的开关元件。
[0040]另外，第2PDU70具备:串联连接于高侧的电源线路HL与低侧的电源线路LL间、且与发电机89(参照图1)的U相的电枢线圈连接的IGBT71以及IGBT73 ;串联连接于高侧的电源线路HL与低侧的电源线路LL间、且与发电机89的V相的电枢线圈连接的IGBT75以及IGBT77 ;以及串联连接于高侧的电源线路HL与低侧的电源线路LL间、且与发电机89的W相的电枢线圈连接的IGBT79以及IGBT81。
[0041]进而，第2PDU70具备:对IGBT73的温度进行检测的元件温度传感器74、对IGBT77的温度进行检测的元件温度传感器78、以及对IGBT81的温度进行检测的元件温度传感器82。此外，IGBT71，73，75，77，79，81相当于本发明的开关元件。
[0042]另外，VCU40、第1TOU50、以及第2PDU70中所具备的各IGBT被配置为与途中设置了电动水泵101以及散热器102的冷媒流路100相接，由通过电动水泵101的动作而在冷媒流路100内进行循环的水(在本发明中相当于冷媒)吸热，从而冷却各IGBT。
[0043]此外，由电动水泵101、散热器102、和冷媒流路100构成了本发明的驱动电路冷却部。在散热器102中设有对冷却水的温度进行检测的冷却水温度传感器103，表示冷却水温度传感器103的检测温度Trad的温度检测信号被输入至E⑶10。
[0044]另外，在电动水泵101中设有对电动水泵101的旋转速度进行检测的旋转速度传感器104，表示旋转速度传感器104的检测速度Prd的速度检测信号被输入至E⑶10。E⑶10对应于冷却水的温度Trad和电动水泵101的旋转速度Prd，决定针对电动水泵101的速度指令Pduty_cmd,使得冷却水的温度维持在给定范围，并将速度指令Pduty_cmd输出至电动水泵101。
[0045]此外，在本实施方式中使用水作为了冷媒，但也可以使用防冻液等其他种类的冷媒。
[0046]在此，V⑶40的线圈温度传感器42的检测温度Tr的数据被输出至E⑶10，另外，元件温度传感器44的检测温度Tu_H以及元件温度传感器46的检测温度Tu_L的数据被输出至栅极驱动电路20。
[0047]另外，第1PDU50的元件温度传感器52的检测温度Tm_uH、元件温度传感器54的检测温度Tm_uL、元件温度传感器56的检测温度Tm_vH、元件温度传感器58的检测温度Tm_vL、元件温度传感器60的检测温度Tm_wH、以及元件温度传感器62的检测温度Tm_wL的数据被输出至栅极驱动电路20。
[0048]另外，第2PDU70的元件温度传感器74的检测温度Tg_uL、元件温度传感器78的检测温度Tg_vL、以及元件温度传感器82的检测温度Tg_wL被输出至栅极驱动电路20。
[0049]E⑶10是由未图示的CPU、存储器等构成的电子电路组件，通过以CPU来执行存储器中所保存的电动机69的驱动用程序，经由栅极驱动电路20来切换VCU40、第1TOU50、以及第2PDU70的动作状态。
[0050]另外，E⑶10具备:基于经由栅极驱动电路20而输入的元件温度传感器44，46，52，54，56，58，60，62，74，78，82 (以下，称为各元件温度传感器)的检测温度信号，对栅极驱动电路20以及ECUlO中所搭载的电子部件的周围温度进行推定的周围温度推定部11 ;以及基于各元件温度传感器的检测温度以及由周围温度推定部11推定出的温度，执行将VCU40和第1PDU50以及第2PDU70(具体而言，它们中所具备的IGBT43，45，51，53，55，57，59，61，71，73，75，77，79，81 (以下，称为各IGBT))、以及ECUlO及栅极驱动电路20 (具体而言，它们中所搭载的小电力的电子部分)进行保护不受过热侵害的处理的过热保护处理部12。
[0051]接下来，参照图3，构成ECUlO的小电力基板120 (搭载了小电力的电子部件121?124)与在表面安装了栅极驱动电路20且在背面安装了 VCU40的IGBT43，45、第1PDU50的IGBT5L53等的大电力基板130收纳在形成有冷媒流路100的同一框体110内。
[0052]各IGBT正在进行开关动作时发热大，来自各IGBT的放热的一部分在框体110内传播，对栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的电子部件进行加热。另一方面，未进行开关动作的IGBT(维持在截止状态或导通状态的IGBT)不放热或仅进行微量放热。
[0053]而且，对于像IGBT那样对大电力进行开关的功率元件、和栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的小电力的电子部件，耐热温度不同，因此需要分别单独监视温度，保护不受过热侵害。然而，若针对栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的电子部件也设置温度传感器，则不仅温度传感器的成本增大，而且也需要用于安装温度传感器的空间，从而存在E⑶10和栅极驱动电路20的尺寸变大这样的不良状况。
[0054]于是，周围温度推定部11根据V⑶40、第1TOU50、以及第2PDU70当中的、未进行开关动作的IGBT中所设置的元件温度传感器的检测温度，来推定栅极驱动电路20以及E⑶10中所安装的电子部件的周围温度。而且，过热保护处理部12针对栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的电子部件，基于由周围温度推定部11推定出的温度来进行不受过热侵害的保护。由此，将不需要设置用于检测栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的电子部件的过热的专用的温度传感器。
[0055]在此，图4示出了混合动力车辆I中的运行模式的切换，纵轴被设定为驱动力，横轴被设定为车速。是如下模式:即在驱动力大且车速低的区域A(以斜线填充的区域)、以及较之于区域A而车速增加了的区域B (以白色填充的区域)，停止发电机89，仅通过来自蓄电池30的电力来驱动电动机69的EV (Electric Vehicle ;电动车辆)运行模式。
[0056]E⑶10在区域A中，直接连接V⑶40 (将IGBT43维持在导通状态、且将IGBT45维持在截止状态的状态)，不对蓄电池30的输出电力进行升压而供应给第1PDU50。另外，ECUlO在区域B中，使VCU40进行开关动作(对IGBT43，45进行开关)，对蓄电池30的输出电压进行升压后供应给第1PDU50。
[0057]在EV运行模式下，第2PDU70停止了动作，因此第2PDU70的IGBT73，77，81中所设置的元件温度传感器74，78，82的检测温度示出了第2PDU70的周围温度。而且，第2PDU70和栅极驱动电路20以及E⑶10收纳在框体110内(参照图3)，因此可认为通过框体110内的热的传播，第2PDU70的IGBT72，77，81的温度、与栅极驱动电路20以及E⑶10中所安装的电子部件的周围温度具有了相关性。
[0058]于是，周围温度推定部11在EV运行模式下，基于第2PDU70的元件温度传感器74，78,82的检测温度，能推定栅极驱动电路20以及E⑶10中所安装的电子部件的周围温度。而且，过热保护处理部12在周围温度推定部11的推定温度超过了第I过热判定温度(例如设定为100°c )时，停止电动机的驱动装置5的全部组件(E⑶10、栅极驱动电路20、V⑶40、第1TOU50、第2PDU70)的动作，进行保护各组件中所安装的电子部件和IGBT不受过热侵害的处理(相当于本发明的第I过热保护处理)。
[0059]另外，过热保护处理部12监视正在进行开关的IGBT的温度，在温度超过了第2过热判定温度(例如设定为150°C )时，停止具备温度超过了第2过热判定温度的IGBT的组件(V⑶40、第1TOU50、以及第2PDU70中的任一者)的动作，进行保护IGBT不受过热侵害的处理(相当于本发明的第2过热保护处理)。
[0060]此外，在区域A中，直接连接了 V⑶40，并且IGBT43，45停止了开关动作，因此可以设为，基于V⑶40的元件温度传感器44，46 (特别是优选处于截止状态的IGBT45的元件温度传感器46)的检测温度来推定栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的电子部件的周围温度。
[0061]接下来，车速比图4的区域B高的区域C(以点填充的区域)和区域D(以格子线填充的区域)处于不仅使发电机89进行动作来发电、而且通过从发电机89输出的电力来驱动电动机69的混合动力运行模式。
[0062]E⑶10在区域C中，仅通过来自发电机89的电力来使电动机69进行动作，V⑶40成为停止状态(IGBT43，45维持在截止状态)。故而，周围温度推定部11基于V⑶40的元件温度传感器44，46的检测温度来推定栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的电子部件的周围温度。
[0063]另外，E⑶10在区域D中，通过来自发电机89的电力和来自蓄电池30的电力的两者，来使电动机69动作。在此情况下，只要VCU40不进行升压动作，就能基于VCU40的元件温度传感器44，46的检测温度(更优选处于截止状态的元件温度传感器46的检测温度)，来推定栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的电子部件的周围温度。
[0064]另一方面，在V⑶40正在进行升压动作时，V⑶40的IGBT43，45因开关动作而发热，因此不能基于VCU40的元件温度传感器44，46的检测温度来推定栅极驱动电路20以及E⑶10中所安装的电子部件的温度。
[0065]于是，E⑶10在V⑶40进行了升压动作时，如后所述，基于V⑶40的元件温度传感器44，46的检测温度，来进行保护IGBT43，45不受过热侵害的处理。
[0066]接下来，遵照图5所示的流程图，说明E⑶10的过热保护处理部12所执行的、基于V⑶40的低侧的IGBT45的元件温度传感器46的检测温度来保护V⑶40、栅极驱动电路20以及ECUlO不受过热侵害的处理的执行过程。
[0067]过热保护处理部12在步骤I (STEPl)中判断V⑶40是否处于直接连接状态(高侧的IGBT43被维持在导通状态、低侧的IGBT45被维持在截止状态的状态)、或停止状态(高侧的IGBT43和低侧的IGBT45均维持在截止状态的状态)。
[0068]然后，在V⑶40处于直接连接状态或停止状态时，分支至步骤10(STEP10)，在VCU40既不处于直接连接状态也不处于停止状态时(处于升压动作状态时)，前进至步骤2(STEP2)。
[0069][在V⑶40处于直接连接状态或停止状态时:步骤10?11，步骤20(STEP10?11，STEP20)]
[0070]在步骤10中，过热保护处理部12判断低侧的IGBT45的元件温度传感器46的检测温度Tu_L是否超过了栅极驱动电路20以及E⑶10用的第I过热判定温度TU_ctrl。在此，第I过热判定温度Tu_ctrl根据栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的电子部件的耐热温度，例如被设定为100°C。
[0071]另外，在本实施方式中，周围温度推定部11将元件温度传感器46的检测温度Tu_L直接推定为是栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的电子部件的周围温度，但也可以通过按照V⑶40、栅极驱动电路20、和E⑶10的配置位置等来校正元件温度传感器46的检测温度Tu_L，从而推定栅极驱动电路20以及E⑶10中所安装的电子部件的周围温度。
[0072]在元件温度传感器46的检测温度Tu_L超过了第I过热判定温度Tu_ctrl时，从步骤10 (STEPlO)分支至步骤20 (STEP20)。在此情况下，过热保护处理部12在判断为存在产生了栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的电子部件的过热的风险时，进行停止电动机的驱动装置5的全部组件(ECU10、栅极驱动电路20、VCU40、第1TOU50、以及第2PDU70)的动作的处理(相当于本发明的第I过热保护处理)。在此情况下，混合动力车辆I的动作变得不能。然后，前进至步骤4(STEP4)并结束处理。
[0073]另一方面，在元件温度传感器46的检测温度Tu_L为第I过热判定温度Tu_ctrl以下时，从步骤10 (STEPlO)前进至步骤11 (STEPll)。在此情况下，过热保护处理部12判断为栅极驱动电路20以及ECUlO中所安装的电子部件的过热未产生，从而许可通常控制的继续。然后，前进至步骤4(STEP4)并结束处理。
[0074][在VCU40处于开关动作中时:步骤2?步骤3，步骤30(STEP2?STEP3，STEP30)]
[0075]在步骤2 (STEP2)中，过热保护处理部12判断低侧的IGBT45的元件温度传感器46的检测温度Tu_L是否超过了 IGBT45用的第2过热判定温度Tu_vcu。在此，第2过热判定温度Tu_vcu根据IGBT45的耐热温度，例如被设定为150°C。
[0076]在元件温度传感器46的检测温度Tu_L超过了第2过热判定温度Tu_vcu时，从步骤2 (STEP2)分支至步骤30 (STEP30)。在此情况下，过热保护处理部12停止VCU40的动作(将IGBT43，45设为截止状态)，进行保护IGBT45不受过热侵害的处理(相当于本发明的第2过热保护处理)。在此情况下，混合动力车辆I的EV运行模式下的行驶变得不能。然后，前进至步骤4(STEP4)并结束处理。
[0077]另一方面，在元件温度传感器46的检测温度Tu_L为第2过热判定温度Tu_VCu以下时，从步骤2 (STEP2)前进至步骤3 (STEP3)。在此情况下，过热保护处理部12判断为V⑶40、和栅极驱动电路20以及E⑶10中所安装的电子部件的过热未产生，从而许可通常控制的继续。然后，前进至步骤4(STEP4)并结束处理。
[0078]接下来，参照图6，对VCU40、第1TOU50、和第2PDU70进行冷却的冷媒流路100相对于混合动力车辆I的底面(图中χ-y所示的平面)而倾斜(在图6中倾斜了 Θ)，从而被配置为冷媒流路100的高度(图中ζ方向的高度、铅直方向的高度)相对于水的去往方向逐渐增高、且冷媒流路100的高度相对于水的返回方向逐渐降低的状态。然后，在冷媒流路100的铅直方向的最高位置配置了 V⑶40，接着配置了第1H)U50，再接着配置了第2PDU70。
[0079]如此，在将VCU40和第1PDU50以及第2PDU70从铅直方向的最高位置起依次并联了的情况下，在冷媒流路100的漏水发生而流过冷媒流路100的水的流量减少了时，在最闻位置上水的流量的减少程度变大的VCU40的升压动作时的IGBT43，45的温度上升尤其变闻。[0080] 于是，过热保护处理部12在V⑶40正在进行升压动作时，通过优先于其他的IGBT来监视V⑶40的IGBT43，45的检测温度Tu_H、Tu_L，从而在发生了冷媒流路100的漏水时，能迅速探知因冷却不足所导致的V⑶40的IGBT43，45的过热，从而停止V⑶40的动作，保护IGBT43，45。
[0081 ] 另外，在V⑶40的IGBT43，45的检测温度Tu_H或Tu_L超过了第I过热判定温度Tu_ctrl时，通过进行停止电动机的驱动装置5的全部组件(E⑶10、栅极驱动电路20、V⑶40、第1TOU50、第2PDU70)的动作的处理，能保护其他的电路的电子部件不变为过热状态。
[0082]此外，在本实施方式中，V⑶40被配置于冷媒流路100的铅直方向的高度最高的位置上，因此优先监视了 V⑶40的IGBT43，45的检测温度Tu_L、Tu_H，但也能按照IGBT的配置形态，通过优先监视正在进行开关动作的IGBT当中的、铅直方向的高度最高的位置上被冷媒流路100冷却了的IGBT的温度，从而在发生了冷媒流路100的漏水时迅速保护IGBT以及其他的组件的电子部件不受过热侵害。在此情况下，优选将进行开关动作的频度最高的IGBT配置为在铅直方向的高度最高的位置上通过冷媒流路100进行冷却。
[0083]另外，在本实施方式中，示出了将本发明的电动机的驱动装置搭载于混合动力车辆的例子，但只要是具备通过从电源供应的电力来驱动电动机的构成的车辆，则还能对电动汽车或燃料电池车辆等的其他种类的电气车辆应用本发明。
[0084]另外，在本实施方式中，作为本发明的开关元件而示出了 IGBT，但也可以使用FET等的其他种类的开关元件。
[0085]另外，在本实施方式中，如图3所示，示出了在框体110内收纳控制电路(ECU10、栅极驱动电路20)和电动机驱动电路(V⑶40、第1H)U50、第2PDU70)，通过空气来传播热的例子，但也可以设为以冷却凝胶来充满框体内的形态。另外，还可以设为不收纳于框体中而以树脂来对控制电路和电动机驱动电路进行一体封装的形态。
[0086]符号说明
[0087]I...混合动力车辆、10...电动机的驱动装置、11...周围温度推定部、12...过热保护处理部、20…栅极驱动电路、30…蓄电池、40...VQJ、43,45…IGBT、44,46…兀件温度传感器、50…第1PDU、69...电动机、70…第2Η)υ、89…发电机、90…发动机、100…冷媒流路、101…电动水泵、102…散热器。
【权利要求】
1.一种电动机的驱动装置，其特征在于，具备: 电动机驱动电路，其具有多个开关元件，通过由开关元件对从电源供应的直流电力进行开关，来输出用于驱动电动机的电动机驱动电力； 元件温度传感器，其检测所述开关元件的温度； 控制电路，其配置于因来自所述开关元件的放热而被加热的位置，对所述开关元件的开关动作进行控制； 周围温度推定部，其在所述多个开关元件的一部分处于停止了开关动作的状态时，基于由所述元件温度传感器检测的停止了该开关动作的开关元件的温度，来推定所述控制电路的周围温度；以及 过热保护处理部，其在由所述周围温度推定部推定出的所述控制电路的周围温度超过第I过热判定温度时，执行用于保护所述控制电路不受过热侵害的第I过热保护处理。
2.根据权利要求1所述的电动机的驱动装置，其特征在于， 所述电动机驱动电路和所述控制电路收纳在同一框体内，通过在该框体内传播来自所述开关元件的放热，来加热所述控制电路。
3.根据权利要求1所 述的电动机的驱动装置，其特征在于， 所述电动机驱动电路具有:升压电路，其具有所述开关元件，通过该开关元件的开关动作来使从所述电源供应的直流电力升压， 所述周围温度推定部在所述升压电路未进行所述升压时，基于由所述元件温度传感器检测的所述升压电路的开关元件的温度，来推定所述控制电路的周围温度。
4.根据权利要求2所述的电动机的驱动装置，其特征在于， 所述电动机驱动电路具有:升压电路，其具有所述开关元件，通过该开关元件的开关动作来使从所述电源供应的直流电力升压， 所述周围温度推定部在所述升压电路未进行所述升压时，基于由所述元件温度传感器检测的所述升压电路的开关元件的温度，来推定所述控制电路的周围温度。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电动机的驱动装置，其特征在于， 所述过热保护处理部针对正在进行开关动作的开关元件，在由所述元件温度传感器检测的该开关元件的温度超过了比所述第I过热判定温度更高的第2过热判定温度时，执行用于保护该开关元件不受过热侵害的第2过热保护处理。
6.根据权利要求5所述的电动机的驱动装置，其特征在于， 所述电动机、所述电动机驱动电路、以及所述控制电路搭载于电动车辆， 所述电动机的驱动装置具备:驱动电路冷却部，其具有冷媒流路，并通过对该冷媒流路供应冷媒来冷却所述电动机驱动电路的开关元件，其中，该冷媒流路相对于冷媒的去往方向使铅直方向的高度逐渐增高，相对于冷媒的返回方向使铅直方向的高度逐渐降低，并且该冷媒流路与所述电动机驱动电路相接，且配置于所述电动车辆中， 在正在进行开关动作的开关元件当中的、在所述冷媒流路的铅直方向的高度最高的位置上被冷媒冷却了的开关元件的、由所述元件温度传感器检测的温度超过了所述第2过热判定温度时，所述过热保护处理部执行所述第2过热保护处理。
7.根据权利要求1所述的电动机的驱动装置，其特征在于， 所述电动机、所述电动机驱动电路、以及所述控制电路搭载于电动车辆，所述电动机的驱动装置具备:驱动电路冷却部，其具有冷媒流路，并通过对该冷媒流路供应冷媒来冷却所述电动机驱动电路的开关元件，其中，该冷媒流路相对于冷媒的去往方向使铅直方向的高度逐渐增高，相对于冷媒的返回方向使铅直方向的高度逐渐降低，并且该冷媒流路与所述电动机驱动电路相接，且配置于所述电动车辆中， 在正在进行开关动作的开关元件当中的、在所述冷媒流路的铅直方向的高度最高的位置上被冷媒冷却了的开关元件的、由所述元件温度传感器检测的温度超过了所述第I过热判定温度时，所述过热保护处理部执行所述第I过热保护处理。
8.根据权利要求1或2所述的电动机的驱动装置，其特征在于， 所述电动机、所述电动机驱动电路、以及所述控制电路由具备发电机的电动车辆所具备， 所述电动机驱动电路具有: 升压电路，其具有开关元件，通过该开关元件的开关动作使从所述电源供应的直流电力升压； 第I驱动电路，其与该升压电路以及所述电动机连接，具有开关元件，通过该开关元件的开关动作而从由所述升压电路输出的直流电力来生成所述电动机驱动电力，并输出至所述电动机；以及第2驱动电路，其与该第I驱动电路以及所述发电机连接，具有开关元件，通过该开关元件的开关动作将从所述发电机输出的电力变换成直流电力，并输出至该第I驱动电路，所述周围温度推定部基于所述升压电路、所述第I驱动电路、以及所述第2驱动电路当中的、未进行开关元件的开关动作的电路中所具备的开关元件的、由所述元件温度传感器检测的温度，来推定所述控制电 路的周围温度。
【文档编号】B60L15/00GK103660993SQ201310311100
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2012年8月28日
【发明者】福井二郎, 安乐文雄 申请人:本田技研工业株式会社