專利名稱：電力轉(zhuǎn)換裝置及其控制方法、以及搭載該電力轉(zhuǎn)換裝置的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力轉(zhuǎn)換裝置、電力轉(zhuǎn)換裝置的控制方法以及搭載該電力轉(zhuǎn)換裝置的車輛，尤其涉及車輛碰撞時包含在電力轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的電容器的殘留電荷的放電控制。
背景技術(shù)：
近年來，作為考慮到環(huán)境的車輛，搭載蓄電裝置(例如二次電池、電容器等)、使用由蓄積在蓄電裝置中的電力產(chǎn)生的驅(qū)動力而行駛的電動車輛受到關(guān)注。該電動車輛例如包括電汽車、混合動力汽車、燃料電池車等。在這些電動車輛中，有時設(shè)有電動發(fā)電機(jī)，該電動發(fā)電機(jī)用于在出發(fā)時或加速時從蓄電裝置接受電力來產(chǎn)生用于行駛的驅(qū)動力，并在制動時通過再生制動進(jìn)行發(fā)電而在蓄電裝置中存儲電能。這樣，為了根據(jù)行駛狀態(tài)控制電動發(fā)電機(jī)，在電動車輛搭載有轉(zhuǎn)換器、 變換器(inverter)等電力轉(zhuǎn)換裝置。在這樣的電力轉(zhuǎn)換裝置中，為了使所供給的直流電力穩(wěn)定而設(shè)有大容量的平滑電容器。并且，在電力轉(zhuǎn)換裝置工作期間，在平滑電容器中蓄積與施加電壓相應(yīng)的電荷。對于存儲在該平滑電容器中的電荷，在發(fā)生了車輛碰撞這樣的情況下，需要迅速地使平滑電容器的殘留電荷放電。在日本特開2004-201439號公報(專利文獻(xiàn)1)中公開了如下的技術(shù)在具有設(shè)置于能夠進(jìn)行升壓工作和降壓工作的轉(zhuǎn)換器的輸入側(cè)和輸出側(cè)的平滑電容器的電壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，在直流電力的供給停止時，控制轉(zhuǎn)換器以使得交替地進(jìn)行升壓工作和降壓工作，從而消耗蓄積在平滑電容器中的殘留電荷。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-201439號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-198406號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開2003-348856號公報專利文獻(xiàn)4 日本特開2008-061300號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在日本特開2004-201439號公報(專利文獻(xiàn)1)所公開的技術(shù)中，并不是以發(fā)生了車輛碰撞的情況為前提，而是以點(diǎn)火開關(guān)斷開而來自蓄電裝置的電力供給停止的正常時的情況為前提。因此，向控制電力轉(zhuǎn)換裝置的控制裝置供給的電力也從蓄電裝置被正常地進(jìn)行供給。在發(fā)生了車輛碰撞等情況下，需要使平滑電容器的殘留電荷放電。但是，根據(jù)因碰撞導(dǎo)致的車輛狀態(tài)的不同，有時用于使控制裝置動作的電力供給用的控制電源線會發(fā)生斷線、電力供給用的電池的電壓會降低。在這樣情況下，在日本特開2004-201439號公報(專利文獻(xiàn)1)所公開的技術(shù)中，存在由于無法進(jìn)行基于控制裝置的正常的轉(zhuǎn)換器控制而導(dǎo)致無法消耗殘留電荷的情況。因此，在發(fā)生了車輛碰撞等的情況下，在從檢測出碰撞起到控制電源線和/或電池受到損害的期間，盡可能迅速地使殘留電荷放電變得尤為重要。另外，在電池的電壓降低了的情況下，也需要盡可能長時間地持續(xù)殘留電荷的放電動作。本發(fā)明是為解決這樣的問題而完成的，本發(fā)明的目的在于在車輛的電力轉(zhuǎn)換裝置中，當(dāng)車輛碰撞時使蓄積在電力轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的平滑電容器中的殘留電荷迅速地放電。用于解決問題的手段本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置是搭載于車輛的電力轉(zhuǎn)換裝置。車輛包括蓄電裝置，其對電力轉(zhuǎn)換裝置供給直流電力；碰撞檢測部，其用于檢測車輛的碰撞；以及繼電器，其構(gòu)成為能夠切換從蓄電裝置向電力轉(zhuǎn)換裝置的直流電力的供給及切斷，該繼電器在通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞時被切斷。電力轉(zhuǎn)換裝置包括電容器、電力轉(zhuǎn)換部、柵極驅(qū)動部、控制裝置。電力轉(zhuǎn)換部包括開關(guān)元件，構(gòu)成為對從蓄電裝置經(jīng)由繼電器供給的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 柵極驅(qū)動部用于驅(qū)動開關(guān)元件的柵極?？刂蒲b置用于控制柵極驅(qū)動部，以使得消耗電容器的殘留電荷。并且，控制裝置與通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞相應(yīng)地，控制柵極驅(qū)動部以使開關(guān)元件的開關(guān)損失增加。優(yōu)選的是，柵極驅(qū)動部包括驅(qū)動電壓改變部，該驅(qū)動電壓改變部構(gòu)成為能夠改變開關(guān)元件的柵極驅(qū)動電壓。并且，驅(qū)動電壓改變部與通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞相應(yīng)地，使柵極驅(qū)動電壓降低。另外，優(yōu)選的是，柵極驅(qū)動部包括電阻改變部，該電阻改變部構(gòu)成為能夠改變開關(guān)元件的柵極電阻的電阻值。并且，電阻改變部與通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞相應(yīng)地， 使柵極電阻的電阻值增加。進(jìn)一步優(yōu)選的是，電阻改變部具有第一柵極電阻；和第二柵極電阻，其電阻值大于第一柵極電阻的電阻值。并且，電阻改變部與通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞相應(yīng)地， 從第一柵極電阻向第二柵極電阻切換柵極電阻的選擇。另外，優(yōu)選的是，第二柵極電阻是用于在開關(guān)元件發(fā)生異常時使開關(guān)元件緩慢停止的開關(guān)元件保護(hù)用電阻。優(yōu)選的是，電力轉(zhuǎn)換部包括轉(zhuǎn)換器，其構(gòu)成為進(jìn)行從蓄電裝置供給的直流電力的電壓轉(zhuǎn)換，能夠進(jìn)行升壓工作和降壓工作這兩者；和轉(zhuǎn)換器，其構(gòu)成為將來自轉(zhuǎn)換器的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力。另外，電容器包括第一電容器，其連接在轉(zhuǎn)換器的蓄電裝置側(cè)；和第二電容器，其連接在轉(zhuǎn)換器的變換器側(cè)。并且，轉(zhuǎn)換器隨著升壓工作而消耗第一電容器的殘留電荷的一部分，并且隨著降壓工作而消耗第二電容器的殘留電荷的一部分。另外，優(yōu)選的是，控制裝置與通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞相應(yīng)地，控制轉(zhuǎn)換器以使得交替地反復(fù)進(jìn)行升壓工作和降壓工作。本發(fā)明的車輛包括電力轉(zhuǎn)換裝置、蓄電裝置、碰撞檢測部、繼電器。蓄電裝置對電力轉(zhuǎn)換裝置供給直流電力。碰撞檢測部用于檢測車輛的碰撞。繼電器構(gòu)成為能夠切換從蓄電裝置向電力轉(zhuǎn)換裝置的直流電力的供給和切斷，該繼電器在通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞時被切斷。另外，電力轉(zhuǎn)換裝置包括電容器；電力轉(zhuǎn)換部，其具有開關(guān)元件，構(gòu)成為對從蓄電裝置經(jīng)由繼電器供給的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換；柵極驅(qū)動部，其用于驅(qū)動開關(guān)元件的柵極；以及控制裝置，其用于控制柵極驅(qū)動部，以使得消耗電容器的殘留電荷。并且，控制裝置與通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞相應(yīng)地，控制柵極驅(qū)動部以使開關(guān)元件的開關(guān)損失增加。優(yōu)選的是，柵極驅(qū)動部包括驅(qū)動電壓改變部，該驅(qū)動電壓改變部構(gòu)成為能夠改變開關(guān)元件的柵極驅(qū)動電壓。并且，驅(qū)動電壓改變部與通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞相應(yīng)地，使柵極驅(qū)動電壓降低。另外，優(yōu)選的是，柵極驅(qū)動部包括電阻改變部，該電阻改變部構(gòu)成為能夠改變開關(guān)元件的，電阻改變部與通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞相應(yīng)地，使柵極電阻的電阻值增加。進(jìn)一步優(yōu)選的是，電阻改變部具有第一柵極電阻；和第二柵極電阻，其電阻值大于第一柵極電阻的電阻值。并且，電阻改變部與通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞相應(yīng)地， 從第一柵極電阻向第二柵極電阻切換柵極電阻的選擇。另外，優(yōu)選的是，第二柵極電阻是用于在開關(guān)元件發(fā)生異常時使開關(guān)元件緩慢停止的開關(guān)元件保護(hù)用電阻。優(yōu)選的是，電力轉(zhuǎn)換部包括轉(zhuǎn)換器，其構(gòu)成為進(jìn)行從蓄電裝置供給的直流電力的電壓轉(zhuǎn)換，能夠進(jìn)行升壓工作和降壓工作這兩者；和轉(zhuǎn)換器器，其構(gòu)成為將來自轉(zhuǎn)換器的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力。另外，電容器包括第一電容器，其連接在轉(zhuǎn)換器的蓄電裝置側(cè)； 和第二電容器，其連接在轉(zhuǎn)換器的變換器側(cè)。并且，轉(zhuǎn)換器隨著升壓工作而消耗第一電容器的殘留電荷的一部分，并且隨著降壓工作而消耗第二電容器的殘留電荷的一部分。另外，優(yōu)選的是，控制裝置與通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞相應(yīng)地，控制轉(zhuǎn)換器以使得交替地反復(fù)進(jìn)行升壓工作和降壓工作。本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置的控制方法是搭載于車輛的電力轉(zhuǎn)換裝置的控制方法， 車輛包括蓄電裝置，其對電力轉(zhuǎn)換裝置供給直流電力；碰撞檢測部，其用于檢測車輛的碰撞；以及繼電器，其構(gòu)成為能夠切換從蓄電裝置向電力轉(zhuǎn)換裝置的直流電力的供給和切斷， 該繼電器在通過碰撞檢測部檢測到車輛的碰撞時被切斷。另外，電力轉(zhuǎn)換裝置包括電容器；電力轉(zhuǎn)換部，其具有開關(guān)元件，構(gòu)成為對從蓄電裝置經(jīng)由繼電器供給的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換； 以及柵極驅(qū)動部，其用于驅(qū)動開關(guān)元件的柵極。并且，電子轉(zhuǎn)換裝置的控制方法包括判斷步驟，判斷是否發(fā)生了車輛的碰撞；和控制步驟，與發(fā)生了車輛的碰撞相應(yīng)地，控制柵極驅(qū)動部，以使開關(guān)元件的開關(guān)損失增加而消耗電容器的殘留電荷。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠在車輛的電力轉(zhuǎn)換裝置中，當(dāng)車輛碰撞時使蓄積在位于電力轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的平滑電容器中殘留電荷迅速地釋放。


圖1是實(shí)施方式1的車輛的整體框圖。圖2是用于說明改變了半導(dǎo)體開關(guān)元件的柵極電壓時半導(dǎo)體開關(guān)元件的電壓與電流的關(guān)系的圖。圖3是用于說明實(shí)施方式1中殘留電荷放電控制的功能框圖。圖4是用于說明實(shí)施方式1中由ECU進(jìn)行的殘留電荷放電控制處理的流程圖。
圖5是用于說明實(shí)施方式1中由柵極驅(qū)動部進(jìn)行的殘留電荷放電控制處理的流程圖。圖6是用于說明改變了柵極電阻的電阻值時半導(dǎo)體開關(guān)元件的電壓、電流以及開關(guān)損失的變化的定時圖。圖7是用于說明實(shí)施方式2中殘留電荷放電控制的功能框圖。圖8是用于說明實(shí)施方式2中由ECU進(jìn)行的殘留電荷放電控制處理的流程圖。圖9是用于說明實(shí)施方式2中由柵極驅(qū)動部進(jìn)行的殘留電荷放電控制處理的流程圖。圖10是表示設(shè)置于柵極驅(qū)動部的電阻切換電路的一例的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。對于圖中相同或相應(yīng)的部分標(biāo)記相同標(biāo)號而不重復(fù)其說明。[實(shí)施方式1]圖1是實(shí)施方式1的車輛100的整體框圖。在實(shí)施方式1中，作為車輛100，以搭載了發(fā)動機(jī)和電動發(fā)電機(jī)的混合動力車輛為例加以說明，但車輛100的結(jié)構(gòu)不限于此，只要是能夠利用來自蓄電裝置的電力來行駛的車輛即可適用。作為車輛100，除了混合動力車輛以外，還例如包括電動汽車、燃料電池汽車等。另外，在盡管無法利用來自蓄電裝置的電力來行駛、但具有電力轉(zhuǎn)換裝置的車輛中也可以適用。參照圖1，車輛100具有蓄電裝置150、電力轉(zhuǎn)換裝置(以下也稱為P⑶(Power Control Unit 電力控制單元))200、電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2、動力分配機(jī)構(gòu)250、發(fā)動機(jī)220、 驅(qū)動輪260、碰撞檢測部210、系統(tǒng)主繼電器190、輔機(jī)130、HV-ECU(Electronic Control Unit 電子控制單元)350。蓄電裝置150是構(gòu)成為能夠充放電的電力儲存元件。蓄電裝置150例如包括鋰離子電池、鎳氫電池或鉛蓄電池等二次電池、雙電層電容器等蓄電元件。蓄電裝置150經(jīng)由系統(tǒng)主繼電器190而通過電源線PLl和接地線NLl與P⑶200 連接。并且，蓄電裝置150將用于驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2的直流電力提供給rcU200。另外，蓄電裝置150蓄積經(jīng)由rcU200供給的由電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2產(chǎn)生的電力。由蓄電裝置 150供給的電力的電壓例如為200V左右。系統(tǒng)主繼電器190包括繼電器SMRl、SMR2。繼電器SMRl、SMR2分別設(shè)于電源線PLl 和接地線NLl的途中。并且，系統(tǒng)主繼電器190由HV-E⑶350控制，切換自蓄電裝置150向 P⑶200的電力的供給和切斷。碰撞檢測部210具有未圖示的傳感器(例如G傳感器)，檢測車輛100是否發(fā)生了碰撞。并且，碰撞檢測部210向HV-E⑶350和MG-E⑶300輸出作為其檢測結(jié)果的碰撞信號 COL。HV-ECU;350 雖未圖示，但包括 CPU (Central Processing Unit 中央處理單元)、存儲裝置以及輸入輸出緩存器，對車輛100的各設(shè)備進(jìn)行控制。對于這些控制，不限于基于軟件的處理，也可以由專用的硬件(電子電路)構(gòu)建來進(jìn)行處理。HV-E⑶350從碰撞檢測部210接受車輛100的碰撞信號COL的輸入。
另外，HV-E⑶350生成繼電器控制指令SE，控制系統(tǒng)主繼電器190的繼電器SMRl 和SMR2。具體而言，當(dāng)繼電器控制指令SE被設(shè)定為0N(激活)時，繼電器SMR1、SMR2的接點(diǎn)閉合，從蓄電裝置150向PCU200提供電力。另一方面，當(dāng)繼電器控制指令SE被設(shè)定為 0FF(非激活)時，繼電器SMR1、SMR2的接點(diǎn)斷開，從蓄電裝置150向P⑶200供給的電力被切斷。并且，HV-E⑶350在根據(jù)碰撞信號COL檢測出車輛100的碰撞時，控制繼電器 SMR1、SMR2以切斷從蓄電裝置150向P⑶200供給的電力。另外，HV-ECU350也向MG-ECU300輸出繼電器控制指令SE，通知繼電器SMR1、SMR2 的控制狀態(tài)。輔機(jī)130與P⑶200并聯(lián)地連接于電源線PLl和接地線NL1。輔機(jī)130雖未圖示， 但包括用于驅(qū)動電壓比從蓄電裝置150供給的電力的電壓低的低壓(例如14V)設(shè)備的DC/ DC轉(zhuǎn)換器和/或?qū)噧?nèi)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的空調(diào)機(jī)等。PCU200將來自蓄電裝置150的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力，并提供給電動發(fā)電機(jī) MG1、MG2。另外，P⑶200將由電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2產(chǎn)生的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力，對蓄電裝置150進(jìn)行充電。電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2接受從PCU200供給的交流電力，產(chǎn)生用于車輛推進(jìn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。另外，電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2從外部接受旋轉(zhuǎn)力，根據(jù)來自MG-ECU300的再生轉(zhuǎn)矩指令產(chǎn)生交流電力，并且，在車輛100產(chǎn)生再生制動力。另外，電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2還經(jīng)由動力分配機(jī)構(gòu)250與發(fā)動機(jī)220連結(jié)。并且，進(jìn)行控制以使得發(fā)動機(jī)220產(chǎn)生的驅(qū)動力與電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2產(chǎn)生的驅(qū)動力成為最佳比率。另外，也可以使電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2中的任一方專作為電動機(jī)發(fā)揮功能，使另一方的電動發(fā)電機(jī)專作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能。在實(shí)施方式1中，使電動發(fā)電機(jī)MGl作為由發(fā)動機(jī)220 驅(qū)動的發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能，使電動發(fā)電機(jī)MG2作為對驅(qū)動輪260進(jìn)行驅(qū)動的電動機(jī)發(fā)揮功能。在動力分配機(jī)構(gòu)250中，為了將發(fā)動機(jī)220的動力分給驅(qū)動輪260和電動發(fā)電機(jī) MGl這兩者，使用行星齒輪機(jī)構(gòu)(planetary gear) 0PCU200具有電力轉(zhuǎn)換部115、平滑電容器Cl、C2、電壓傳感器170、180、MG-ECU300 以及柵極驅(qū)動部M0。另外，電力轉(zhuǎn)換部115包括轉(zhuǎn)換器110和變換器120。另外，變換器 120具有用于驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MGl的變換器121和用于驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG2的變換器122。轉(zhuǎn)換器110具有一端連接在電源線PLl上的電抗器Li、串聯(lián)連接在電源線HPL與接地線NLl之間的半導(dǎo)體開關(guān)元件Q1、Q2以及分別與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q1、Q2并聯(lián)連接的二極管D1、D2。半導(dǎo)體開關(guān)元件典型的是使用IGBTansulated Gate Bipolar Transistor 絕緣柵雙極型晶體管)、雙極晶體管、MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor :金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管)、或GTO(Gate Turn Off Thyristor 可關(guān)斷晶閘管)等。在本實(shí)施方式中，以作為半導(dǎo)體開關(guān)元件使用了 IGBT的情況為例進(jìn)行說明。電抗器Ll的另一端連接于半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql的發(fā)射極和半導(dǎo)體開關(guān)元件Q2的集電極。二極管Dl的陰極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql的集電極連接，二極管Dl的陽極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql的發(fā)射極連接。二極管D2的陰極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q2的集電極連接，二極管 D2的陽極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q2的發(fā)射極連接。半導(dǎo)體開關(guān)元件Q1、Q2通過來自柵極驅(qū)動部240的柵極信號VGC而被控制為導(dǎo)通或斷開。變換器121接受由轉(zhuǎn)換器110進(jìn)行升壓后的電壓，為了例如使發(fā)動機(jī)220起動而驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MGl。另外，變換器121將利用從發(fā)動機(jī)220傳遞來的機(jī)械動力而由電動發(fā)電機(jī)MGl發(fā)電產(chǎn)生的再生電力輸出到轉(zhuǎn)換器110。此時，轉(zhuǎn)換器110被MG-E⑶300控制成作為降壓電路進(jìn)行動作。變換器121具有U相臂123、V相臂124和W相臂125。U相臂123、V相臂124和 W相臂125并聯(lián)連接在電源線HPL與接地線NLl之間。U相臂123具有串聯(lián)連接在電源線HPL與接地線NLl之間的半導(dǎo)體開關(guān)元件Q3、 Q4以及分別與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q3、Q4并聯(lián)連接的二極管D3、D4。二極管D3的陰極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q3的集電極連接，二極管D3的陽極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q3的發(fā)射極連接。二極管D4的陰極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q4的集電極連接，二極管D4的陽極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q4 的發(fā)射極連接。V相臂124具有串聯(lián)連接在電源線HPL與接地線NLl之間的半導(dǎo)體開關(guān)元件Q5、 Q6以及分別與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q5、Q6并聯(lián)連接的二極管D5、D6。二極管D5的陰極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q5的集電極，二極管D5的陽極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q5的發(fā)射極連接。二極管D6 的陰極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q6的集電極連接，二極管D6的陽極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q6的發(fā)射極連接。W相臂125具有串聯(lián)連接在電源線HPL與接地線NLl之間的半導(dǎo)體開關(guān)元件Q7、 Q8以及分別與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q7、Q8并聯(lián)連接的二極管D7、D8。二極管D7的陰極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q7的集電極連接，二極管D7的陽極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q7的發(fā)射極連接。二極管D8的陰極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q8的集電極連接，二極管D8的陽極與半導(dǎo)體開關(guān)元件Q8 的發(fā)射極連接。電動發(fā)電機(jī)MGl例如是具有轉(zhuǎn)子和定子的三相交流電動發(fā)電機(jī)，所述轉(zhuǎn)子埋設(shè)有永磁鐵，所述定子包括在中性點(diǎn)采用了 Y接線的三相線圈，U、V、W相的3個線圈各自的一端共同連接于中性點(diǎn)。并且，U相線圈的另一端連接于半導(dǎo)體開關(guān)元件Q3、Q4的連接節(jié)點(diǎn)。 另外，V相線圈的另一端連接于半導(dǎo)體開關(guān)元件Q5、Q6的連接節(jié)點(diǎn)。另外，W相線圈的另一端連接于半導(dǎo)體開關(guān)元件Q7、Q8的連接節(jié)點(diǎn)。變換器121依照來自柵極驅(qū)動部MO的柵極信號VGIl使上述半導(dǎo)體開關(guān)元件 Q3 Q8導(dǎo)通或斷開，從而將從轉(zhuǎn)換器110供給的直流電力轉(zhuǎn)換為所期望的交流電力。變換器122相對于轉(zhuǎn)換器110與變換器121并聯(lián)連接。變換器122將轉(zhuǎn)換器110輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流而輸出給對驅(qū)動輪260 進(jìn)行驅(qū)動的電動發(fā)電機(jī)MG2。另外，變換器122隨著再生制動而將在電動發(fā)電機(jī)MG2中發(fā)電產(chǎn)生的再生電力輸出到轉(zhuǎn)換器110。此時，轉(zhuǎn)換器110被MG-E⑶300控制成作為降壓電路進(jìn)行動作。變換器122的內(nèi)部結(jié)構(gòu)雖未圖示，但與變換器121是同樣的，不重復(fù)進(jìn)行詳細(xì)的說明。平滑電容器Cl連接在電源線PLl與接地線NLl之間，吸收半導(dǎo)體開關(guān)元件Q1、Q2 開關(guān)時的波紋電壓。另外，平滑電容器C2連接在電源線HPL與接地線NLl之間，吸收開關(guān)時在轉(zhuǎn)換器110和變換器120中產(chǎn)生的波紋電壓。另外，轉(zhuǎn)換器110通過升壓工作來消耗平滑電容器Cl的殘留電荷，通過降壓工作來消耗平滑電容器C2的殘留電荷。傳感器170檢測平滑電容器Cl兩端間的電壓VL，將該檢測出的電壓VL輸出到 MG-ECU300。另外，電壓傳感器180檢測平滑電容器C2的兩端間的電壓VH、即轉(zhuǎn)換器110的輸出電壓(相當(dāng)于變換器120的輸入電壓)，將該檢測出的電壓VH輸出至MG-ECU300。柵極驅(qū)動部240依照來自MG-E⑶300的控制信號PWC和控制信號PWI1、Pff 12,向轉(zhuǎn)換器110、變換器121、變換器122輸出半導(dǎo)體開關(guān)元件的柵極驅(qū)動信號VGC、VGI1、VGI2。另外，如以圖3和圖7后述的那樣，柵極驅(qū)動部240在車輛100發(fā)生了碰撞時切換柵極驅(qū)動信號VGC、VGI1、VGI2的柵極電壓和/或柵極電阻。MG-E⑶300雖未圖示，但包括CPU、存儲裝置和輸入輸出緩存器，對P⑶200內(nèi)的柵極驅(qū)動部240進(jìn)行控制。對于這些控制，不限于利用軟件的處理，也可以采用專用的硬件來構(gòu)建而進(jìn)行處理。MG-E⑶300從電壓傳感器170、180接受平滑電容器Cl和平滑電容器C2各自的電壓VL、VH的輸入。另外，MG-E⑶300從碰撞檢測部210接受車輛100的碰撞信號COL的輸入。進(jìn)一步，MG-ECU300從HV-ECU350接受繼電器控制指令SE的輸入。MG-E⑶300通過控制信號PWC控制柵極驅(qū)動部240而驅(qū)動轉(zhuǎn)換器110的半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql、Q2，從而使轉(zhuǎn)換器110進(jìn)行升壓工作或降壓工作。另外，MG-ECU300通過控制信號PWI1、PWI2控制柵極驅(qū)動部240而驅(qū)動變換器120 的半導(dǎo)體開關(guān)元件，從而利用變換器120將從轉(zhuǎn)換器110供給的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力。另外，MG-E⑶300通過來自碰撞檢測部210的碰撞信號COL檢測車輛100的碰撞， 并且，當(dāng)通過繼電器控制指令SE檢測到蓄電裝置150與P⑶200已電斷開時，控制轉(zhuǎn)換器 110和變換器120中的至少一方，從而消耗蓄積在平滑電容器Cl、C2中的殘留電荷。在此，在轉(zhuǎn)換器110、變換器120等的電力轉(zhuǎn)換部115被驅(qū)動時，會產(chǎn)生半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q8的開關(guān)導(dǎo)致的開關(guān)損失和/或在電抗器Ll流動電流導(dǎo)致的導(dǎo)通損失。因此， 在車輛100發(fā)生碰撞時，驅(qū)動轉(zhuǎn)換器110以使其反復(fù)進(jìn)行升壓工作和降壓工作，或者以變換器120驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MGl、MG2，從而能夠消耗平滑電容器Cl、C2的殘留電荷。在驅(qū)動變換器120時，以變換器120與電動發(fā)電機(jī)MGl或MG2沒有斷線為前提。并且，在驅(qū)動變換器120時，進(jìn)行控制以使得僅提供例如電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2的勵磁電流成分 (d軸電流)，從而能夠不使電動發(fā)電機(jī)MG1、MG2旋轉(zhuǎn)地消耗殘留電荷的電力。在如電動車輛那樣利用來自蓄電裝置的電力產(chǎn)生用于車輛推進(jìn)的驅(qū)動力的情況下，電動發(fā)電機(jī)的輸出也需要比較高的輸出。與此相伴，對于包括用于控制電動發(fā)電機(jī)的變換器、轉(zhuǎn)換器等的電力轉(zhuǎn)換裝置，有時搭載有高電壓且大容量的電容器。因此，尤其是在產(chǎn)生了車輛的碰撞事故等的情況下，需要盡可能迅速地將該殘留電荷釋放(放電)。因此，在實(shí)施方式1中，當(dāng)車輛100發(fā)生了碰撞時，通過柵極驅(qū)動部240改變了對電力轉(zhuǎn)換部115所包含的半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q8進(jìn)行驅(qū)動的柵極信號VGC、VGI1、VGI2的柵極電壓，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行驅(qū)動電力轉(zhuǎn)換部115的殘留電荷放電控制。圖2是用于說明改變了半導(dǎo)體開關(guān)元件的柵極電壓時半導(dǎo)體開關(guān)元件的電壓與電流的關(guān)系的圖。參照圖2，在縱軸和橫軸分別示出在半導(dǎo)體開關(guān)元件中流動的集電極電流Ic和半導(dǎo)體開關(guān)元件的集電極-發(fā)射極間的電壓Vce。另外，曲線Wl W3分別表現(xiàn)出柵極電壓不同時集電極電流Ic與集電極-發(fā)射極間的電壓Vce的關(guān)系。曲線Wl是將柵極電壓設(shè)定成較大時的曲線，隨著成為曲線W2、W3而將柵極電壓設(shè)定得漸小。在此，將曲線Wl W3的柵極電壓分別取為VG1、VG2和VG3時，VGl > VG2 > VG3。當(dāng)通過柵極驅(qū)動信號使半導(dǎo)體開關(guān)元件導(dǎo)通時，隨著集電極-發(fā)射極間的電壓 Vce增加，集電極電流Ic增加。此時，該集電極-發(fā)射極間電壓Vce與集電極電流Ic相乘而得到的電力(功率)由半導(dǎo)體開關(guān)元件作為開關(guān)損失來進(jìn)行消耗。在此，當(dāng)在半導(dǎo)體開關(guān)元件中流動某電流IP時，若改變柵極電壓，則如曲線Wl W3所示，柵極電壓被設(shè)定得越小，則在半導(dǎo)體開關(guān)元件中產(chǎn)生的電壓越大(VI < V2 < V3)。 即，將柵極電壓設(shè)定得越小，則半導(dǎo)體開關(guān)元件的開關(guān)損失越大。對于電流IP，例如通過電抗器Ll進(jìn)行速率控制(rate-controlled)，其值是確定的。一般而言，在車輛中進(jìn)行通常的行駛時，為了降低半導(dǎo)體開關(guān)元件引起的損失而提高燃料經(jīng)濟(jì)性，柵極電壓被設(shè)定得較大。因此，在車輛發(fā)生了碰撞時，設(shè)定成使柵極電壓降低而驅(qū)動變換器或轉(zhuǎn)換器，從而能夠增大開關(guān)損失，因此能夠使平滑電容器的殘留電荷迅速地放電。另一方面，通過降低柵極電壓，為驅(qū)動半導(dǎo)體開關(guān)元件所需的電力減少。因此，柵極驅(qū)動部MO的功耗減少，所以即使是由于車輛100的碰撞而導(dǎo)致例如對柵極驅(qū)動部240 供給驅(qū)動電源的電池發(fā)生損壞等、因而電池的輸出電力降低這樣的情況下，與不使柵極電壓降低的情況相比，也能夠長時間持續(xù)地驅(qū)動半導(dǎo)體開關(guān)元件。由此，能夠?qū)⑿罘e在平滑電容器C1、C2中的殘留電荷更多地消耗。圖3是用于說明實(shí)施方式1中殘留電荷放電控制的功能框圖。在圖3和后述的圖 4、圖5中，將說明通過由轉(zhuǎn)換器110進(jìn)行升壓工作和降壓工作來使殘留電荷放電的情況，但也可以通過驅(qū)動變換器120來使殘留電荷放電。參照圖1和圖3，MG-E⑶300具有碰撞判斷部310、繼電器斷開判斷部320以及轉(zhuǎn)換器控制部330。另外，柵極驅(qū)動部240具有驅(qū)動電壓改變部241和柵極指令輸出部M2。碰撞判斷部310接受來自碰撞檢測部210的碰撞信號C0L。并且，碰撞判斷部310 基于碰撞信號COL判斷是否發(fā)生了車輛100的碰撞，將作為其結(jié)果的碰撞標(biāo)志CLF輸出到繼電器斷開判斷部320。具體而言，碰撞判斷部310在判斷為發(fā)生了碰撞時，將碰撞標(biāo)志CLF 設(shè)定為0N(激活)，在判斷為未發(fā)生碰撞時，將碰撞標(biāo)志CLF設(shè)定為0FF(非激活)。繼電器斷開判斷部320從HV-E⑶350接受繼電器控制指令SE的輸入。另外，繼電器斷開判斷部320從碰撞判斷部310接受碰撞標(biāo)志CLF的輸入。并且，繼電器斷開判斷部320基于這些信號判斷是否開始?xì)埩綦姾煞烹娍刂?。具體而言，在碰撞標(biāo)志CLF為ON開啟并且繼電器控制指令SE為OFF時，即在發(fā)生了車輛100 的碰撞、蓄電裝置150與P⑶200電斷開時，將放電控制指令DSC輸出到轉(zhuǎn)換器控制部330， 以使得開始?xì)埩綦姾煞烹娍刂?。轉(zhuǎn)換器控制部330從繼電器斷開判斷部320接受放電控制指令DSC，從電壓傳感器 170接受平滑電容器Cl的電壓檢測值VL。轉(zhuǎn)換器控制部330在從繼電器斷開判斷部320 接受到放電控制指令DSC的輸入時，為了使半導(dǎo)體開關(guān)元件Q1、Q2的柵極電壓VG的設(shè)定降低，將電壓改變標(biāo)志VFLG設(shè)定為ON (激活)，將其輸出到柵極驅(qū)動部240的驅(qū)動電壓改變部241。另外，轉(zhuǎn)換器控制部330生成控制信號PWC并將其輸出到柵極驅(qū)動部MO的柵極指令輸出部對2，以使得由轉(zhuǎn)換器110交替反復(fù)進(jìn)行升壓工作和降壓工作，直至平滑電容器 Cl的電壓檢測值VL小于預(yù)定的目標(biāo)放電電壓Vth為止，從而通過半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql、Q2和電抗器Ll來消耗平滑電容器C1、C2的殘留電荷。對于殘留電荷的放電狀態(tài)的判斷，也可以代替平滑電容器Cl的電壓檢測值VL而根據(jù)平滑電容器C2的電壓檢測值VH加以判斷。驅(qū)動電壓改變部241從MG-E⑶300的轉(zhuǎn)換器控制部330接受電壓改變標(biāo)志VFLG 的輸入。并且，在電壓改變標(biāo)志VFLG為OFF時、即在通常的行駛時，驅(qū)動電壓改變部241設(shè)定VlO作為柵極電壓。另一方面，在電壓改變標(biāo)志VFLG為ON時、即產(chǎn)生車輛100的碰撞而需要進(jìn)行殘留電荷的放電時，驅(qū)動電壓改變部241作為柵極電壓設(shè)定成比通常小的電壓 V20(V10 > V20)。并且，驅(qū)動電壓改變部241將所設(shè)定的柵極電壓設(shè)定值VG輸出到柵極指令輸出部對2。柵極指令輸出部242接受來自驅(qū)動電壓改變部Ml的柵極電壓設(shè)定值VG，并從 MG-E⑶300的轉(zhuǎn)換器控制部330接受控制信號PWC的輸入。并且，柵極指令輸出部242將柵極電壓設(shè)定成柵極電壓設(shè)定值VG，依照控制信號PWC將柵極信號VGC輸出到半導(dǎo)體開關(guān)元件Q1、Q2。由此，柵極指令輸出部242驅(qū)動轉(zhuǎn)換器110。圖4是用于說明實(shí)施方式1中由MG-ECU300進(jìn)行的殘留電荷放電控制處理的流程圖。另外，圖5是用于說明實(shí)施方式1中由柵極驅(qū)動部240進(jìn)行的殘留電荷放電控制處理的流程圖。在圖4和圖5所示的流程圖中，從主例程調(diào)出預(yù)先存儲在MG-ECU300或柵極驅(qū)動部240中的程序，以預(yù)定周期執(zhí)行程序，從而實(shí)現(xiàn)處理。或者，也可以對于一部分步驟，構(gòu)建專用的硬件(電子電路)來實(shí)現(xiàn)處理。參照圖3和圖4，MG_E⑶300在步驟(以下將“步驟”簡記為“S”)400中，根據(jù)來自碰撞檢測部210的碰撞信號COL由碰撞判斷部310判斷車輛100是否發(fā)生了碰撞。當(dāng)車輛100發(fā)生了碰撞時(S400中為“是”)，MG-ECU300接著使處理進(jìn)入S410， 根據(jù)來自HV-E⑶350的繼電器控制指令SE，由繼電器斷開判斷部320判斷蓄電裝置150與 P⑶200是否電斷開。當(dāng)蓄電裝置150與P⑶200電斷開時，即繼電器控制指令SE為OFF時(S410中為 “是”)，MG-E⑶300在S420中為了以短時間進(jìn)行平滑電容器C1、C2的放電，將電壓改變標(biāo)志 VFLG設(shè)定為ON以使半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql、Q2的柵極電壓降低。接著，MG-ECU300在S430中將在S420中設(shè)定的電壓改變標(biāo)志VFLG輸出到柵極驅(qū)動部M0，并且，將用于驅(qū)動轉(zhuǎn)換器110的控制信號PWC輸出到柵極驅(qū)動部240來執(zhí)行借助于轉(zhuǎn)換器110的平滑電容器C1、C2的殘留電荷的放電控制。然后，MG-E⑶300在S440中判斷平滑電容器Cl的電壓VL是否小于目標(biāo)放電電壓 Vth。當(dāng)平滑電容器Cl的電壓VL為目標(biāo)放電電壓Vth以上時(S440中為“否”)，處理返回到主例程。然后，繼續(xù)進(jìn)行放電控制直到平滑電容器Cl的電壓VL小于目標(biāo)放電電壓 Vth為止。當(dāng)平滑電容器Cl的電壓VL小于目標(biāo)放電電壓Vth時(S440中為“是”)，MG_ECU300 在S450中停止向轉(zhuǎn)換器110發(fā)送的控制信號PWC，結(jié)束放電控制。之后，處理返回到主例
另一方面，當(dāng)未發(fā)生車輛100時(S400中為“否”)、以及碰撞發(fā)生后系統(tǒng)主繼電器 190尚未斷開時(S410中為“否”)，處理均進(jìn)入S421，MG-E⑶300為了將半導(dǎo)體開關(guān)元件Q1、 Q2的柵極電壓取為在通常行駛時使用的初始值，將電壓改變標(biāo)志VFLG設(shè)定為OFF。然后， 處理進(jìn)入S431，MG-E⑶300將設(shè)定的電壓改變表示VFLG輸出到柵極驅(qū)動部M0，并且將轉(zhuǎn)換器110的控制信號PWC輸出到柵極驅(qū)動部M0。然后，處理返回到主例程。接著，參照圖3和圖5，在S500中，柵極驅(qū)動部240根據(jù)來自MG-E⑶300的電壓改變標(biāo)志VFLG，由驅(qū)動電壓改變部241判斷是否需要改變柵極電壓。當(dāng)不需要改變柵極電壓時(S500中為“否”)，柵極驅(qū)動部240在S511中將柵極電壓VG設(shè)定為默認(rèn)(default)值V10。該默認(rèn)值VlO是在通常行駛時所使用的柵極電壓值， 此時設(shè)定為使半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql、Q2的開關(guān)損失變小。另一方面，當(dāng)需要改變柵極電壓時(S500中為“是”)，柵極驅(qū)動部240在S510中將柵極電壓VG設(shè)定為小于默認(rèn)值VlO的值即V20(V10 > V20)。由此，如在圖2中說明過的那樣，與通常行駛的情況相比，半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql、Q2的開關(guān)損失變大。之后，柵極驅(qū)動部240在S520中將依照來自MG-E⑶300的控制信號PWC的柵極信號VGC設(shè)定為在S510或S511中所設(shè)定的柵極電壓VG，將其輸出到半導(dǎo)體開關(guān)元件Q1、Q2。如上所述，在實(shí)施方式1中，在車輛的電力轉(zhuǎn)換裝置200中，當(dāng)檢測到車輛100的碰撞時，使驅(qū)動電力轉(zhuǎn)換裝置200所包含的半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q8的柵極信號的電壓降低，進(jìn)行蓄積在平滑電容器C1、C2中的殘留電荷的放電。通過取為這樣的結(jié)構(gòu)，在電力轉(zhuǎn)換裝置200中的放電時，半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q8導(dǎo)通或斷開時的開關(guān)損失增加，因此能夠以更短的時間完成殘留電荷的放電。進(jìn)一步，通過使柵極信號的電壓VG降低，能夠減少半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q8的驅(qū)動電力，因此能夠使電力轉(zhuǎn)換裝置200的放電動作持續(xù)更長的時間。[實(shí)施方式2]在實(shí)施方式1中，說明了當(dāng)發(fā)生了車輛100的碰撞時，設(shè)定成使驅(qū)動半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q8的柵極信號的電壓VG降低從而使半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q8的開關(guān)損失增加的方法。在實(shí)施方式2中，將會說明當(dāng)檢測到車輛100的碰撞時，通過切換為使柵極信號 VGC的輸出電路的柵極電阻的電阻值增加，從而使開關(guān)損失增加的方法。圖6是用于說明改變了柵極電阻的電阻值時半導(dǎo)體開關(guān)元件的電壓、電流以及開關(guān)損失的變化的定時圖。在圖6中，橫軸表示時間，縱軸表示半導(dǎo)體開關(guān)元件的集電極-發(fā)射極間的電壓Vce、在半導(dǎo)體開關(guān)元件流動的集電極電流Ic以及此時的半導(dǎo)體開關(guān)元件的開關(guān)損失。在圖6的定時圖中，實(shí)線所示的曲線W30、W40、W50表示柵極電阻小的情況，虛線所示的曲線W31、W41、W51表示柵極電阻大的情況。另外，在以下的說明中，以轉(zhuǎn)換器110 的半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql為例進(jìn)行說明。參照圖6，時刻tl之前，半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql處于導(dǎo)通的狀態(tài)，集電極-發(fā)射極間的電壓Vce為0V。然后，在時刻tl，半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql關(guān)斷時，在半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql中流動的集電極電流Ic減少，并且，集電極-發(fā)射極間的電壓Vce增力卩。此時，當(dāng)柵極電阻的電阻值小時，柵極的電位迅速地降低，半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql在短時間內(nèi)斷開，因此集電極電流Ic在短時間內(nèi)減少(圖6中的W40)。與此相伴，集電極-發(fā)射極間的電壓Vce增加，但由于急劇的電流變化，在集電極-發(fā)射極間的電壓Vce中，在過渡期產(chǎn)生如圖6中的W30那樣的與電流變化成比例的、由布線電感引起的浪涌電壓。特別是，如本實(shí)施方式那樣，在使平滑電容器Cl、C2的殘留電荷釋放時，為了使殘留電荷在短期間內(nèi)消耗，控制成在半導(dǎo)體開關(guān)元件中流動大電流。因此，在這樣的情況下， 浪涌電壓進(jìn)一步變大，所以會出現(xiàn)半導(dǎo)體開關(guān)元件因浪涌電壓而受到損害的情況。另一方面，當(dāng)柵極電阻的電阻值大時，柵極的電位緩慢地降低，因此半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql的斷開變慢。因此，集電極電流Ic如W41那樣緩慢地減少。因此，在集電極-發(fā)射極的間電壓Vce中產(chǎn)生的浪涌電壓的大小也變小，所以能夠降低或防止上述那樣的因浪涌電壓導(dǎo)致的對半導(dǎo)體開關(guān)元件的損害。另外，對于此時的開關(guān)損失，在柵極電阻小時，如圖6中的W50那樣，峰值較大但集電極電流Ic迅速地變?yōu)?，因此在短時間內(nèi)損失變沒。另一方面，在柵極電阻較大時峰值變小，但集電極電流Ic流動的時間變長(圖6中的W41)，因此其結(jié)果是總開關(guān)損失將會增加 (圖6中的W51)。因此，通過增大柵極電阻而進(jìn)行開關(guān)，能夠降低或防止浪涌電壓引起的對半導(dǎo)體開關(guān)元件的損害，同時使開關(guān)損失增加。圖7是用于說明實(shí)施方式2中的殘留電荷放電控制的功能框圖。在圖7中，圖3 中的柵極驅(qū)動部240變?yōu)闁艠O驅(qū)動部MOA，MG-ECU300變?yōu)镸G-ECU300A。在圖7中，不重復(fù)說明與圖3重復(fù)的部分。在以后的說明中，也對通過轉(zhuǎn)換器110使殘留電荷放電的情況進(jìn)行說明，但與實(shí)施方式1的說明同樣地，也可以利用變換器120來釋放殘留電荷。MG-ECU300A具有碰撞判斷部310、繼電器斷開判斷部320以及轉(zhuǎn)換器控制部330A。 柵極驅(qū)動部MOA具有柵極指令輸出部242和電阻改變部M3。另外，電阻改變部243具有柵極電阻RG10、RG20 (RG10 < RG20)以及切換器對4。MG-E⑶300A在由其碰撞判斷部310檢測到車輛100的碰撞、進(jìn)而由繼電器斷開判斷部320檢測到SMRl和SMR2斷開時，在轉(zhuǎn)換器控制部330A中將電阻切換信號RSW設(shè)定為 ON(激活)，并將其輸出到柵極驅(qū)動部MOA的電阻改變部M3。電阻改變部243在來自轉(zhuǎn)換器控制部330A的電阻切換信號RSW為ON時、即檢測到車輛100的碰撞而將柵極電阻設(shè)定為高電阻時，將切換器244切換到高電阻即RG20。另一方面，電阻改變部243在電阻切換信號RSW為0FF(非激活)時，選擇通常時使用的低電阻 RGlO。然后，柵極指令輸出部242依照來自轉(zhuǎn)換器控制部330A的控制信號PWC，經(jīng)由電阻改變部243將柵極信號VGC輸出到半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql、Q2，從而控制轉(zhuǎn)換器110。圖8是用于說明實(shí)施方式2中由MG-E⑶300A進(jìn)行的殘留電荷放電控制處理的流程圖。圖9是用于說明實(shí)施方式2中由柵極驅(qū)動部MOA進(jìn)行的殘留電荷放電控制處理的流程圖。在圖8和圖9所示的流程圖中，從主例程調(diào)出預(yù)先存儲在MG-ECU300A或柵極驅(qū)動部MOA中的程序，以預(yù)定周期執(zhí)行從而實(shí)現(xiàn)處理?；蛘?，也可以對于一部分步驟構(gòu)建專用的硬件(電子電路)來實(shí)現(xiàn)處理。圖8是在圖4所示的流程圖中使步驟S420、S421、S430和S431分別置換為S425、S426、S435和S436而成的圖。在圖8中，不重復(fù)說明與圖4重復(fù)的部分。參照圖7和圖8，當(dāng)檢測到車輛100的碰撞，(S400中為“是”)、進(jìn)而檢測到繼電器 SMRl和SMR2斷開時(S410中為“是”)，MG-ECU300A使處理進(jìn)入到S435，將電阻切換信號 RSW設(shè)定為ON。然后，MG-ECU300A在S435中將電阻切換信號RSW輸出到柵極驅(qū)動部MOA的電阻改變部M3，并且將控制信號PWC輸出到柵極指令輸出部242來控制轉(zhuǎn)換器110。S440 以后的處理與圖4中的說明是同樣的，故不重復(fù)進(jìn)行說明。另一方面，在未檢測到車輛100的碰撞時(S400中為“否”)，或未檢測到繼電器 SMRl和SMR2斷開時(S410中為“否”)，MG-E⑶300A使處理進(jìn)入到S似6，將電阻切換信號 RSff設(shè)定為OFF。然后，MG-ECU300A在S436中將電阻切換信號RSW輸出到柵極驅(qū)動部MOA的電阻改變部M3，并且將控制信號PWC輸出到柵極指令輸出部242來控制轉(zhuǎn)換器110。此后處理返回到主例程。另外，參照圖7和圖9，柵極驅(qū)動部MOA在S505中根據(jù)來自MG-ECU300A的轉(zhuǎn)換器控制部330A的電阻切換信號RSW，判斷是否將柵極電阻切換為高電阻。在電阻切換信號RSW為ON時、即將柵極電阻切換為高電阻時(S505中為“是”)， 柵極驅(qū)動部MOA使處理進(jìn)入S515，控制切換器M4以使得選擇高電阻RG20。另一方面，在電阻切換信號RSW為OFF時、即不需要將柵極電阻切換為高電阻時 (S505中為“否”)，柵極驅(qū)動部MOA使處理進(jìn)入S516，控制切換器M4以使得選擇低電阻 RGlO。之后，柵極驅(qū)動部MOA在S525依照來自轉(zhuǎn)換器控制部330A的控制信號PWC，通過柵極信號VGC驅(qū)動半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql、Q2。通過依照這樣的處理進(jìn)行控制，從而在車輛的電力轉(zhuǎn)換裝置200中，在檢測到車輛100的碰撞時，將驅(qū)動電力轉(zhuǎn)換裝置200所包含的半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q8的柵極電阻的電阻值設(shè)定得較大，能進(jìn)行蓄積在平滑電容器Cl、C2中的殘留電荷的放電。通過取為這樣的結(jié)構(gòu)，能夠在發(fā)送碰撞時的電力轉(zhuǎn)換裝置200中的放電時，降低或防止在半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q8中產(chǎn)生的浪涌電壓，并且，由于半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q8導(dǎo)通或斷開時的開關(guān)損失增加，因此能夠在保護(hù)半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q8的同時使殘留電荷的放電在更短時間內(nèi)完成。也可以是，在實(shí)施方式2中，也進(jìn)一步應(yīng)用實(shí)施方式1，設(shè)定成使柵極電壓VG降低， 從而使半導(dǎo)體開關(guān)元件的驅(qū)動電力降低。另外，一般而言，作為半導(dǎo)體開關(guān)元件的溫度上升或產(chǎn)生了過電流的情況、以及用于驅(qū)動?xùn)艠O驅(qū)動部的電源電壓降低等情況下的發(fā)生異常時的保護(hù)功能，有時在柵極驅(qū)動部中作為標(biāo)準(zhǔn)配備有與圖7的電阻改變部243相當(dāng)?shù)碾娮枨袚Q電路，其用于防止浪涌電壓的軟切斷。因此，通過作為柵極驅(qū)動部而使用標(biāo)準(zhǔn)地配備這樣的電阻切換電路的柵極驅(qū)動部， 從而無需另加部件就能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)。圖10是表示設(shè)置在柵極驅(qū)動部中的電阻切換電路的一例的圖。參照圖10，柵極驅(qū)動部MOB具有柵極指令輸出部241和電阻切換電路243#。另外，電阻切換電路243#具有切換器244#以及電阻RGON、RGOFF1、RG0FF2、RlO0電阻RG0N、RG0FF1和RG0FF2各自的一端相互連接在一起，各自的另一端連接于切換器244#。電阻RlO的一端連接于電阻RG0N、RG0FF1和RG0FF2的連接節(jié)點(diǎn)，該電阻RlO的另一端連接于半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql或Q2 (圖7)的柵極。切換器被控制為在開啟(turn on)時選擇電阻RG0N，在通常(無異常時)的關(guān)斷時選擇低電阻的電阻RGOFFl。另外，切換器244#在通過未圖示的傳感器等檢測到半導(dǎo)體開關(guān)元件的溫度上升和/或過電流、柵極驅(qū)動部MOB的電源電壓降低等異常的情況下的關(guān)斷時，為了進(jìn)行半導(dǎo)體開關(guān)元件的軟切斷，被控制成選擇作為高電阻的電阻RG0FF2。使用這樣的標(biāo)準(zhǔn)上配備有電阻切換電路來作為保護(hù)機(jī)能的柵極驅(qū)動部 Μ0Β，進(jìn)行依照圖8和圖9的處理，從而能夠不另加部件而實(shí)現(xiàn)實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式中的平滑電容器Cl和C2分別是本發(fā)明的“第一電容器”和“第二電容器”的一例。另外，本實(shí)施方式中的MG-E⑶300、300A是本發(fā)明的“控制裝置”的一例。本次公開的實(shí)施方式應(yīng)被認(rèn)為其所有內(nèi)容僅是例示，并不是限制性的。本發(fā)明的范圍并不是由上述的說明而是由權(quán)利要求書所示出，意在包含與權(quán)利要求書等同的含義以及在其范圍內(nèi)的所有改變。標(biāo)號說明100車輛；110轉(zhuǎn)換器；115電力轉(zhuǎn)換部；120、121、122變換器；123U相臂；124V相臂；125W相臂；130輔機(jī)；150蓄電裝置；170、180電壓傳感器；190系統(tǒng)主繼電器；200PCU ； 210碰撞檢測部；220發(fā)動機(jī)；240、240A、M0B柵極驅(qū)動部；241驅(qū)動電壓改變部；242柵極指令輸出部；243電阻改變部；243#電阻切換電路；M4、M4#切換器；250動力分割機(jī)構(gòu)；260 驅(qū)動輪；300、300A MG-ECU ；310碰撞判斷部、320繼電器斷開判斷部；330、330A轉(zhuǎn)換器控制部；350HV-ECU ；Cl、C2平滑電容器；Dl D8 二極管；HPL, PLl電源線；Ll電抗器；MGU MG2 電動發(fā)電機(jī)；NLl接地線；Ql Q8半導(dǎo)體開關(guān)元件；RG10、RG20、RGON、RGOFFl、RG0FF2、RlO 電阻；SMR1、SMR2繼電器。
權(quán)利要求
1.一種電力轉(zhuǎn)換裝置000)，其搭載于車輛(100)，其中， 上述車輛(100)包括蓄電裝置(150)，其對上述電力轉(zhuǎn)換裝置(200)供給直流電力； 碰撞檢測部010)，其用于檢測上述車輛(100)的碰撞；以及繼電器(190)，其構(gòu)成為能夠切換從上述蓄電裝置(150)向上述電力轉(zhuǎn)換裝置(200) 的直流電力的供給及切斷，該繼電器(190)在通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛 (100)的碰撞時被切斷，上述電力轉(zhuǎn)換裝置(200)包括 電容器(C1、C2)；電力轉(zhuǎn)換部(115)，其包括開關(guān)元件(Ql Q8)，構(gòu)成為對從上述蓄電裝置(150)經(jīng)由上述繼電器(190)供給的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換；柵極驅(qū)動部O40、240A、M0B)，其用于驅(qū)動上述開關(guān)元件(Ql Q8)的柵極；以及控制裝置(300、300A)，其用于控制上述柵極驅(qū)動部Q40、240A、M0B)，以使得消耗上述電容器(C1、C2)的殘留電荷，上述控制裝置(300、300A)與通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛(100)的碰撞相應(yīng)地，控制上述柵極驅(qū)動部O40、240A、M0B)以使上述開關(guān)元件(Ql Q8)的開關(guān)損失增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中，上述柵極驅(qū)動部(MO)包括驅(qū)動電壓改變部041)，該驅(qū)動電壓改變部(Ml)構(gòu)成為能夠改變上述開關(guān)元件(Ql Q8)的柵極驅(qū)動電壓，上述驅(qū)動電壓改變部(Ml)與通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛(100)的碰撞相應(yīng)地，使上述柵極驅(qū)動電壓降低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中，上述柵極驅(qū)動部(M0A、240B)包括電阻改變部(M3、M3#)，該電阻改變部Q43、243#) 構(gòu)成為能夠改變上述開關(guān)元件(Ql Q8)的柵極電阻(RG10、RG20、RGOFFl、RG0FF2)的電阻值，上述電阻改變部043、243#)與通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛(100)的碰撞相應(yīng)地，使上述柵極電阻(RG10、RG20、RGOFFl、RG0FF2)的電阻值增加。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中， 上述電阻改變部043、243#)具有第一柵極電阻(RG10、RG0FF1)；和第二柵極電阻(RG20、RG0FF2)，其電阻值大于上述第一柵極電阻(RG10、RGOFF1)的電阻值，上述電阻改變部043、243#)與通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛(100)的碰撞相應(yīng)地，從上述第一柵極電阻(RG10、RG0FF1)向上述第二柵極電阻(RG20、RG0FF2)切換柵極電阻的選擇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中，上述第二柵極電阻(RG20、RG0FF2)是用于在上述開關(guān)元件(Ql Q8)發(fā)生異常時使上述開關(guān)元件(Ql Q8)緩慢停止的上述開關(guān)元件(Ql Q8)保護(hù)用電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中， 上述電力轉(zhuǎn)換部(115)包括轉(zhuǎn)換器(110)，其構(gòu)成為進(jìn)行從上述蓄電裝置(150)供給的直流電力的電壓轉(zhuǎn)換，能夠進(jìn)行升壓工作和降壓工作這兩者；和轉(zhuǎn)換器(120)，其構(gòu)成為將來自上述轉(zhuǎn)換器(110)的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力， 上述電容器(ci、a)包括第一電容器(Cl)，其連接在上述轉(zhuǎn)換器(110)的上述蓄電裝置(150)側(cè)；和第二電容器(C2)，其連接在上述轉(zhuǎn)換器(110)的上述變換器(120)側(cè)， 上述轉(zhuǎn)換器(110)隨著上述升壓工作而消耗上述第一電容器(Cl)的殘留電荷的一部分，并且隨著上述降壓工作而消耗上述第二電容器(以)的殘留電荷的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中，上述控制裝置(300、300A)與通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛(100)的碰撞相應(yīng)地，控制上述轉(zhuǎn)換器(110)以使得交替地反復(fù)進(jìn)行上述升壓工作和上述降壓工作。
8.一種車輛(100)，包括 電力轉(zhuǎn)換裝置O00)；蓄電裝置(150)，其對上述電力轉(zhuǎn)換裝置(200)供給直流電力； 碰撞檢測部010)，其用于檢測上述車輛(100)的碰撞；以及繼電器(190)，其構(gòu)成為能夠切換從上述蓄電裝置(150)向上述電力轉(zhuǎn)換裝置(200) 的直流電力的供給和切斷，該繼電器(190)在通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛 (100)的碰撞時被切斷，上述電力轉(zhuǎn)換裝置(200)包括 電容器(C1、C2)；電力轉(zhuǎn)換部(115)，其具有開關(guān)元件(Ql Q8)，構(gòu)成為對從上述蓄電裝置(150)經(jīng)由上述繼電器(190)供給的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換；柵極驅(qū)動部O40、240A、M0B)，其用于驅(qū)動上述開關(guān)元件(Ql Q8)的柵極；以及控制裝置(300、300A)，其用于控制上述柵極驅(qū)動部Q40、240A、M0B)，以使得消耗上述電容器(C1、C2)的殘留電荷，上述控制裝置(300、300A)與通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛(100)的碰撞相應(yīng)地，控制上述柵極驅(qū)動部O40、240A、M0B)以使上述開關(guān)元件(Ql Q8)的開關(guān)損失增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，其中，上述柵極驅(qū)動部(MO)包括驅(qū)動電壓改變部041)，該驅(qū)動電壓改變部(Ml)構(gòu)成為能夠改變上述開關(guān)元件(Ql Q8)的柵極驅(qū)動電壓，上述驅(qū)動電壓改變部(Ml)與通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛(100)的碰撞相應(yīng)地，使上述柵極驅(qū)動電壓降低。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，其中，上述柵極驅(qū)動部(M0A、240B)包括電阻改變部(M3、M3#)，該電阻改變部Q43、243#) 構(gòu)成為能夠改變上述開關(guān)元件(Ql Q8)的柵極電阻(RG10、RG20、RGOFFl、RG0FF2)，上述電阻改變部043、243#)與通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛(100)的碰撞相應(yīng)地，使上述柵極電阻(RG10、RG20、RGOFFl、RG0FF2)的電阻值增加。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，其中， 上述電阻改變部043、243#)具有 第一柵極電阻(RG10、RG0FF1)；和第二柵極電阻(RG20、RG0FF2)，其電阻值大于上述第一柵極電阻的電阻值， 上述電阻改變部043、243#)與通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛(100)的碰撞相應(yīng)地，從上述第一柵極電阻(RG10、RG0FF1)向上述第二柵極電阻(RG20、RG0FF2)切換柵極電阻的選擇。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛，其中，上述第二柵極電阻(RG20、RG0FF2)是用于在上述開關(guān)元件(Ql Q8)發(fā)生異常時使上述開關(guān)元件(Ql Q8)緩慢停止的上述開關(guān)元件(Ql Q8)保護(hù)用電阻。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，其中， 上述電力轉(zhuǎn)換部(115)包括轉(zhuǎn)換器(110)，其構(gòu)成為進(jìn)行從上述蓄電裝置(150)供給的直流電力的電壓轉(zhuǎn)換，能夠進(jìn)行升壓工作和降壓工作這兩者；和轉(zhuǎn)換器器(120)，其構(gòu)成為將來自上述轉(zhuǎn)換器(110)的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力， 上述電容器(ci、a)包括第一電容器(Cl)，其連接在上述轉(zhuǎn)換器(110)的上述蓄電裝置(150)側(cè)；和第二電容器(C2)，其連接在上述轉(zhuǎn)換器(110)的上述變換器(120)側(cè)， 上述轉(zhuǎn)換器(110)隨著上述升壓工作而消耗上述第一電容器(Cl)的殘留電荷的一部分，并且隨著上述降壓工作而消耗上述第二電容器(以)的殘留電荷的一部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛，其中，上述控制裝置(300、300A)與通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛(100)的碰撞相應(yīng)地，控制上述轉(zhuǎn)換器(110)以使得交替地反復(fù)進(jìn)行上述升壓工作和上述降壓工作。
15.一種電力轉(zhuǎn)換裝置O00)的控制方法，該電力轉(zhuǎn)換裝置(200)搭載于車輛(100)， 其中，上述車輛(100)包括蓄電裝置(150)，其對上述電力轉(zhuǎn)換裝置(200)供給直流電力； 碰撞檢測部010)，其用于檢測上述車輛(100)的碰撞；以及繼電器(190)，其構(gòu)成為能夠切換從上述蓄電裝置(150)向上述電力轉(zhuǎn)換裝置(200) 的直流電力的供給和切斷，該繼電器(190)在通過上述碰撞檢測部(210)檢測到上述車輛 (100)的碰撞時被切斷，上述電力轉(zhuǎn)換裝置(200)包括 電容器(C1、C2)；電力轉(zhuǎn)換部(115)，其具有開關(guān)元件(Ql Q8)，構(gòu)成為對從上述蓄電裝置(150)經(jīng)由上述繼電器(190)供給的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換；以及柵極驅(qū)動部O40、240A、M0B)，其用于驅(qū)動上述開關(guān)元件(Ql Q8)的柵極， 上述控制方法包括判斷步驟，判斷是否發(fā)生了上述車輛(100)的碰撞；和控制步驟，與發(fā)生了上述車輛(100)的碰撞相應(yīng)地，控制上述柵極驅(qū)動部O40、240A、 MOB)，以使上述開關(guān)元件(Ql Q8)的開關(guān)損失增加而消耗上述電容器(C1、C2)的殘留電荷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電力轉(zhuǎn)換裝置及其控制方法、以及搭載該電力轉(zhuǎn)換裝置的車輛。在車輛的電力轉(zhuǎn)換裝置(200)中，當(dāng)檢測到車輛(100)的碰撞時，使用于驅(qū)動電力轉(zhuǎn)換裝置(200)所包含的半導(dǎo)體開關(guān)元件(Q1～Q8)的柵極信號的電壓降低，進(jìn)行蓄積在平滑電容器(C1、C2)中的殘留電荷的放電。通過取為這樣的結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換裝置(200)中的殘留電荷的放電時，半導(dǎo)體開關(guān)元件(Q1～Q8)接通或斷開時的開關(guān)損失增加，所以能夠以更短的時間進(jìn)行殘留電荷的放電。
文檔編號B60K6/445GK102421626SQ20098015927
公開日2012年4月18日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者廣瀨敏 申請人:豐田自動車株式會社