示的處理中,監(jiān)測開關元件Ql的元件溫度Ts,但也可以監(jiān)測與開關元件Ql并聯(lián)的二極管Dl的元件溫度。
[0058]此外,圖3所示的處理涉及開關元件Ql,但也可以對整個逆變器30(開關元件Ql至Q6)來執(zhí)行。在這種情況下,可以對其他元件Q2至Q6的元件溫度Ts類似地執(zhí)行步驟304的處理。在這種情況下,在開關元件Ql至Q6中至少任意的元件溫度Ts和水溫Tw之差超過預定的閾值!^!的情況下,處理可以前進到步驟306,并且在開關元件Ql至Q6所有的元件溫度Ts和水溫Tw之差不超過預定閾值Tthl的情況下,處理可以前進到步驟308??商娲兀陂_關元件Ql至Q6的元件溫度Ts的平均值和水溫Tw之差超過了預定閾值!'似的情況下,處理可以前進到步驟306,否則處理可以前進到步驟308。
[0059]圖4是示出由半導體控制器50執(zhí)行的處理的另一示例的流程圖。圖4所示的處理可以在逆變器30的操作期間以預定的時段間隔被執(zhí)行。圖4所示的處理基本上等同于圖3所示的處理。只有步驟403和步驟404是不同的。步驟400、步驟402、步驟406和步驟408的處理可以分別與步驟300、步驟302、步驟306和步驟308的處理相同。
[0060]在步驟403中,設置對應于在步驟400中所檢測的水溫Tw的預定閾值Tth2。該預定閾值Ttr2可以隨著水溫Tw上升而改變以增加。預定閾值Tth2對應于由當開關元件Ql由于熱應力而破裂時開關元件Ql的元件溫度Ts而呈現(xiàn)的范圍的下限值。該預定閾值可以是實驗地或分析地確定的。預定閾值Tth2可以簡單地是一個比水溫Tw高出預定值△ T的值。在這種情況下,預定值A T對應于圖3所示的示例中的預定閾值Tthl,并且在這個方案中,圖4所示的處理基本上等同于圖3所示的示例中的處理。預定閾值Tth2可以將開關元件Ql的耐熱溫度(或從耐熱溫度減去預定的余量而得到的值)作為上限值。
[0061]在步驟404,判定在步驟402中檢測的元件溫度Ts是否超過已經(jīng)在步驟403中設定的預定閾值Tth2,在元件溫度Ts超過預定閾值Tth2的情況下,處理前進到步驟406。否則,處理前進到步驟408。
[0062]在圖4所示的處理中,監(jiān)側(cè)開關元件Ql的元件溫度Ts,但也可以監(jiān)測與開關元件Ql并聯(lián)的二極管Dl的元件溫度。
[0063]此外,圖4中所示處理涉及開關元件Ql,但也可以對整個逆變器30(開關元件Ql至Q6)來執(zhí)行。在這種情況下,步驟404的處理可以同樣地對其他元件Q2至Q6的元件溫度Ts來執(zhí)行。在這種情況下,在開關元件Ql至Q6中至少任一的元件溫度Ts超過預定的閾值Tth2的情況下,處理可以前進到步驟406,并且在開關元件Ql至Q6的所有的元件溫度Ts不超過預定閾值Tth2的情況下,處理可以前進到步驟408??商娲兀陂_關元件Ql至Q6的元件溫度Ts的平均值超過了預定的閾值Tth2的情況下,處理可以前進到步驟406,否則處理可以前進到步驟408。
[0064]圖5示出了在圖4所示的步驟403中使用的預定閾值Tth2和水溫Tw之間的關系的示例。
[0065]在圖5所示的示例中,在水溫處于TO到Tl的范圍內(nèi)的情況下,預定閾值Tth2取為比TO到TI之間的預定溫度(例如TO)高出預定值△ T的值。在水溫處于TI到T2的范圍內(nèi)的情況下,該預定閾值Tth2被取為比Tl到T2之間的預定溫度(例如Tl)高出預定值Δ T的值。在水溫處于T2到T3的范圍內(nèi)的情況下,預定閾值Tth2取為比T2到T3之間的預定溫度(例如T2)高出預定值A T的值。在水溫等于或大于Τ3的情況下,該預定閾值Tth2被取為比等于或高于Τ3的預定溫度(例如Τ3)高出預定值Δ T的值(在圖5所示的示例中,耐熱溫度Tmax)。
[0066]在圖5所示的示例中,預定值AT簡單地對于所有區(qū)段都是相同的,但也可以根據(jù)實驗的或分析的結(jié)果來設置合適的值(可以在各區(qū)段之間不同的值)。然而,在低水溫的范圍內(nèi)(例如,當水溫為TO到Tl的范圍內(nèi)),預定閾值Tth2被取為顯著小于耐熱溫度Τ.。這樣做是為了防止由熱應力引起的開關元件Ql的破裂(下文所述)。在圖5所示的示例中,水的溫度范圍被劃分成四個區(qū)段(Τ0到Τ1、Τ1到Τ2、Τ2到Τ3以及Τ3或更高),但是劃分的形式(區(qū)段的編號或?qū)挾?并沒有限制。例如,水的溫度范圍被劃分成很多個區(qū)段并且各區(qū)段具有相同的預定值A T的情況等同于圖3所示的處理中使用的預定閾值!"似是恒定的情況。
[0067]圖6是示出由熱應力引起的開關元件的破裂(熱破裂)的產(chǎn)生原理的示意圖。由圖6所示的解釋涉及開關元件Ql,但其也可以被應用到其它開關元件Q2至Q6
[0068]典型地,其中,在開關元件Ql的發(fā)熱量從開關元件Ql的元件溫度Ts等于水溫Tw的狀態(tài)開始增加時,所產(chǎn)生的熱量使開關元件Ql的熱變形量和位于開關元件Ql下面的各組成元件(熱沉7 2、絕緣構件76、散熱器7 8以及焊料80)的熱變形量之間產(chǎn)生差異。熱變形量的這種差異是由在開關元件Ql和位于開關元件Ql下面的各組成元件的熱膨脹系數(shù)之間的差異以及開關元件Ql的元件溫度Ts和水溫Tw之差所造成的。熱變形量的這種差異會導致開關元件Ql中的熱應力(壓縮或拉伸應力)。在圖6所示的示例中,開關元件Ql的熱膨脹系數(shù)顯著小于上述熱沉72、散熱器78、焊料80的熱膨脹系數(shù)。在這種情況下,位于開關元件Ql下面的組成元件的熱膨脹量變得比開關元件Ql的熱膨脹量大,并且如在圖6中示意性示出的,在開關元件Ql中產(chǎn)生拉伸應力S。在開關元件Ql中產(chǎn)生的應力大的情況下,這可能導致開關元件Ql的破裂。因此,限制開關元件Ql的操作使得當開關元件Ql的元件溫度Ts改變時由熱變形量的這種差異所造成的應力無法達到開關元件Ql可能破裂的水平將是有用的。
[0069]如在上文所提及的,在這種情況下,當開關元件Ql的元件溫度Ts改變時熱變形量的這種差異是與開關元件Ql的元件溫度Ts和水溫Tw之差相關的。因此,例如,在水溫Tw是O度且元件溫度Ts從O度上升至100度的情況下(下文簡稱為“情況I”),以及在水溫Tw是80度且元件溫度Ts從80度上升到100度的情況下(下文簡稱為“情況2”),情況I中開關元件Ql和位于開關元件Ql下面的組成元件的熱變形量之差比情況2中的大。因此,即使在元件溫度Ts上升到相同的水平(100度),開關元件Ql破裂的可能性也根據(jù)此時的水溫Tw的不同而改變。這是因為在情況I中隨著開關元件Ql的元件溫度Ts的變化而出現(xiàn)的位于開關元件Ql下面的焊料80的伸長量(熱膨脹量)比情況2中的大。該效果實際上也是由位于焊料80下方的組成元件(熱沉72、絕緣部件76和散熱器78)的熱變形產(chǎn)生的,但基本上情況I中的熱變形量的差比在情況2中的大,且開關元件Ql破裂的可能性上升。
[0070]在這點上,根據(jù)本實施例,如上所述,逆變器30的操作根據(jù)開關元件Ql的元件溫度Ts和水溫Tw之差而被限制,并且因此,可以降低開關元件Ql因熱應力而破裂的可能性。
[0071]圖7是示出考慮到元件溫度增高率來改變預定閾值Tth2的方法的示例的流程圖。例如,圖7所示的處理例程可以在逆變器30的操作期間以預定的時段間隔被執(zhí)行。圖7所示的處理例程可以可選地包括在圖4所示的處理中的步驟403的處理和步驟404的處理之間。
[0072]在步驟700中,計算元件溫度Ts每單位時間的增高率(以下稱為元件溫度增高率dTs/dt)。元件溫度增高率dTs/dt可以是元件溫度Ts在每任意單位時間的增高率。例如,元件溫度增高率dTs/dt可以是元件溫度Ts的先前值和當前值之差。
[0073]在步驟702中,判定元件溫度增高率dTs/dt是否大于預定值α。下面對用于設定預定值α的方法的示例進行說明。其中,在元件溫度增高率dTs/dt比預定值α大的情況下,則處理前進到步驟704,否則,處理前進到步驟706。
[0074]在步驟704中,在降低的方向上校正預定閾值Tth2。因此,校正預定閾值Tth2以促進對逆變器30的操作的限制。
[0075]在步驟706中,預定閾值Tth2保留原樣,S卩,不校正。當圖7所示的處理程序被包括在圖4所示的處理中的步驟403的處理和步驟404的處理之間時,省略步驟706的處理,并且在步驟403中已經(jīng)設置的預定閾值Tth2被用于步驟404中。
[0076]圖8示出了根據(jù)與在圖7所示的處理有關的元件溫度增高率來改變預定閾值Tth2的方法的示例。
[0077]在圖8中,校正(步驟704)之后的預定閾值Tth2由點劃線描述為“預定閾值T’th2”。在圖8所示的示例中,與圖5所示的例子相比,預定閾值T’th2是通過將預定值AT改變?yōu)轭A定值A T’而設定的。因此,預定閾值T’th2是按照與校正前的預定閾值Tt