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公開番号2025121295
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-19
出願番号2024016659
出願日2024-02-06
発明の名称インバータの異常検出方法及びインバータの異常検出システム
出願人日産自動車株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250812BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】演算負荷を増大させることなく、インバータの異常を検出可能なインバータの異常検出方法を提供する。
【解決手段】電源からの直流電力を交流電力に変換してモータに供給するインバータの異常検出方法が提供される。インバータは、複数のスイッチング素子を備え、本異常検出方法は、モータの要求トルクに基づき、複数のスイッチング素子の動作を制御する電流指令値を算出し、各スイッチング素子の温度と、インバータを冷却する冷却水の温度とを検出し、電流指令値及び冷却水の温度に基づきスイッチング素子の温度を推定する。そして、スイッチング素子の推定温度と、各スイッチング素子の検出温度との差が所定の値以上の場合、インバータが異常であると判断する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電源からの直流電力を交流電力に変換してモータに供給するインバータの異常検出方法であって、
前記インバータは、複数のスイッチング素子を備え、
前記モータの要求トルクに基づき、前記複数のスイッチング素子の動作を制御する電流指令値を算出し、
各スイッチング素子の温度と、前記インバータを冷却する冷却水の温度とを検出し、
前記電流指令値及び前記冷却水の温度に基づきスイッチング素子の温度を推定し、
スイッチング素子の推定温度と、各スイッチング素子の検出温度との差が所定の値以上の場合、前記インバータが異常であると判断する、
インバータの異常検出方法。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
請求項１に記載のインバータの異常検出方法であって、
スイッチング素子の推定温度に遅れ補正を行い、当該補正後のスイッチング素子の推定温度と、各スイッチング素子の検出温度との差が前記所定の値以上の場合、異常と判断する、
インバータの異常検出方法。
【請求項３】
請求項１に記載のインバータの異常検出方法であって、
各スイッチング素子の検出温度に位相進み補償を付加する補正を行い、当該補正後の各スイッチング素子の検出温度と、スイッチング素子の推定温度との差が前記所定の値以上の場合、異常と判断する、
インバータの異常検出方法。
【請求項４】
モータと、
複数のスイッチング素子を備えるとともに、電源からの直流電力を交流電力に変換して前記モータに供給するインバータと、
前記インバータの各スイッチング素子の温度を検出する温度センサと、
前記インバータに、各スイッチング素子を冷却する冷却水を供給する冷却装置と、
前記冷却水の温度を検出する温度センサと、
前記モータの要求トルクに基づき電流指令値を算出し、前記インバータに送信するコントローラと、を備えるインバータの異常検出システムであって、
前記コントローラは、前記電流指令値及び前記冷却水の温度に基づき前記インバータのスイッチング素子の温度を推定し、スイッチング素子の推定温度と、各スイッチング素子の検出温度との差が所定の値以上の場合、前記インバータが異常であると判断する、
インバータの異常検出システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータの異常検出方法及びインバータの異常検出システムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のスイッチング素子から構成されるインバータの異常を判断する方法が開示されている。この異常判断方法では、インバータからモータに電流を供給し、モータを駆動している状態で、モータの各相の電流とロータの磁極位置（角度）を検出する。そして、検出した電流とロータの磁極位置とに基づき、各相電流の正の区間の電流積算値と、負の区間の電流積算値を算出し、各積算値を比較して、当該比較結果に基づいてインバータに異常が無いかを判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－２１５３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の異常判断方法では、モータを駆動している状態で、モータの各相の電流とロータの磁極位置（角度）とを検出して、電流積算値を算出するが、モータが高速回転している状態では、電流と角度の周波数が高くなる。このため、磁極位置の検出と電流積算値の算出を高速処理する（演算周期を短くする）必要がある。しかしながら、演算周期を短くすると、コントローラの演算負荷が増大してしまう。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みたものであり、演算負荷を増大させることなく、インバータの異常を検出可能なインバータの異常検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、電源からの直流電力を交流電力に変換してモータに供給するインバータの異常検出方法が提供される。インバータは、複数のスイッチング素子を備え、この異常検出方法は、モータの要求トルクに基づき、複数のスイッチング素子の動作を制御する電流指令値を算出し、各スイッチング素子の温度と、インバータを冷却する冷却水の温度とを検出し、電流指令値及び冷却水の温度に基づきスイッチング素子の温度を推定する。そして、スイッチング素子の推定温度と、各スイッチング素子の検出温度との差が所定の値以上の場合、インバータが異常であると判断する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電流指令値及び冷却水の温度に基づき推定したスイッチング素子の推定温度と、各スイッチング素子の検出温度との差からインバータの異常を検出する。従って、モータの高速回転時においても、演算負荷を増大させることなく、インバータの異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、各実施形態に共通するインバータの異常検出システムの概略構成図である。
図２は、モータコントローラにおける、インバータの異常検出演算処理の構成を示すブロック図である。
図３は、第１実施形態によるインバータの異常検出制御を説明するフローチャートである。
図４は、インバータの異常診断処理を説明するフローチャートである。
図５は、第２実施形態におけるモータコントローラの構成を示すブロック図である。
図６は、推定温度に遅れ補正を実行した場合の効果を説明する図である。
図７は、第２実施形態によるインバータの異常検出制御を説明するフローチャートである。
図８は、第３実施形態におけるモータコントローラの構成を示すブロック図である。
図９は、検出温度に進み補正を実行した場合の効果を説明する図である。
図１０は、第３実施形態によるインバータの異常検出制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
図１は、本発明のインバータの異常検出方法が採用されたインバータの異常検出システム（以下、異常検出システムとも言う）１００の概略構成図である。異常検出システム１００は、基本的には電動車両に搭載されることを前提としているが、必ずしもこれに限られない。また、ここでいう電動車両とは、電気自動車だけでなく、ハイブリッド車両や燃料電池車両等も含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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