h2相同的方式根据水温来确定的，但该预定值△ T ’被设定为小于预定值A T。
[0078]图9是示出当元件温度增高率较高时，开关元件Ql的破裂(热破裂)的产生原理。
[0079]在开关元件Ql的元件温度迅速上升的情况下(在元件温度增高率高的情况下)，由于热量没有立即传送到位于开关元件Ql下方的组成元件(例如，热沉72和绝缘元件76)，开关元件Ql的元件温度Ts和位于开关元件Ql下面的组成元件的温度之差增加。因此，即使当开关元件Ql的元件温度Ts的增加是相同的，随着开关元件Ql的元件温度Ts的增高率上升，开关元件Ql的元件温度Ts和位于开关元件Ql下面的组成元件的温度之差也暂时增大。
[0080]在这种情况下，如图9中的箭头P所示意地描述的，位于开关元件Ql下面的组成元件暂时限制开关元件Ql的端部，而开关元件Ql在膨起的方向上变形而呈现向上凸起的形状。其结果是，在开关元件Ql中暂时出现压缩应力SI。在这种压缩应力SI增加的情况下，其可能会导致开关元件Ql的破裂。因此，当开关元件Ql的元件温度迅速变化时，限制开关元件Ql的操作以使得这种压缩应力SI无法达到开关元件Ql可能破裂的水平将是有用的。
[0081]在这点上，根据图7所示的处理，如上所述，当元件温度增高率高时，容易地限制逆变器30的操作。因此，可以降低开关元件Ql由于这种压缩应力SI而破裂的可能性。
[0082]图7所示的步骤702中所用的预定值α可以从这个观点设定。例如，预定值α对应于可以由产生能够使开关元件Ql破裂的压缩应力SI的元件温度增高率所呈现的范围的下限值，并且该设定值可以通过实验或分析来确定。此外，可以对每个水温Tw(或对于每个预定水温范围)设置预定值α。可替代地，无论水温Tw如何，预定值α可以简单地恒定。
[0083]在图7所示的处理中，根据元件温度增高率dTs/dt是否超过预定值α，预定阈值Tth2被设定成两级，但该预定阈值Tth2也可以根据元件温度增高率dTs/dt而更精细地变化。在这种情况下，预定阈值Tth2可以随着元件温度增高率dTs/dt的增大而改变(被校正)以采取更小的值。
[0084]在图7所示的处理中，校正预定阈值Tth2使得预定阈值Tth2随着元件温度增高率dTs/dt的增大而降低，但等同的方法可能涉及随着元件温度增高率dTs/dt的增大而提高对逆变器30的操作的限制程度。
[0085]此外，图7所示的处理可以可选地包括在图3所描绘的处理的步骤302的处理和步骤304的处理之间。在此情况下，在步骤704中，可以在降低的方向上校正在步骤304中使用的预定阈值Tthl。因此，该预定阈值!'似可以被校正使得便于对逆变器30的操作的限制。
[0086]在上文中对各实施例进行了详细说明，但具体实施方案不是限制性的。此外，上述的实施例中的所有组成元件或其中多个可以被组合在一起。
[0087]例如，在实施例中，逆变器30的操作是利用对元件温度Ts的检测结果而被限制的，但也可使用只与耐热温度相关的对元件温度Ts的检测结果，而根据水温Tw来限制逆变器30的操作。由此，逆变器30的操作可以根据其中的元件温度1没有达到(或没有接近)耐热温度的元件温度区域中的水温Tw而被限制。在这种情况下，也可以限制逆变器30的操作，使得水温Tw和元件温度Ts之差是在预定值△ T内。例如，可以根据水温Tw来确定对应于要求转矩的上限值(上限防护值)或对应于基于要求转矩的控制值的上限值。在这种情况下，可以实验地或分析地确定每个水温Tw的上限防护值，使得水温Tw和元件温度Ts之间的差在预定值A T内。该预定值△ T可以如图4和图5所解释的。在这种情况下，无需使用元件温度Ts的检测结果(仅通过与耐热温度相关的使用)，就可以得到与上面描述的实施例相同的效果。
[0088]另外，在上述实施例中，半导体控制器50控制逆变器30和DC/DC转换器20，但也可以使用仅控制逆变器30的配置。另外，电动机驱动系统I的具体特征并没有限制。例如，也可以使用其中电动机驱动系统I没有设置DC/DC转换器20的配置。
[0089]另外，在上述实施例中，冷却结构2用于车辆的逆变器，但冷却结构2也可以用于DC/DC转换器20和具有其它发热元件(例如，平滑电容器C2)的模块。因此，在上述实施例中，车载电子装置的示例是由逆变器30、半导体控制器50、水温传感器60以及元件温度传感器62形成的，但是车载电子装置的示例还可以由DC/DC转换器20、半导体控制器50、水温传感器和元件温度传感器形成。在这种情况下，水温传感器可以检测冷却DC/DC转换器20的开关元件Q22、Q24的冷却剂的温度，并且元件温度传感器可以检测如开关元件Q22、Q24的元件的温度。
[0090]另外，在上述实施例中，开关元件Ql等所接合到的基板是散热器，但开关单元Ql等可以设置在任何其它的基板上。例如，用于接合开关元件Ql等的基板可以是陶瓷基板的两侧上配备有铝片的直接钎焊铝(DBA)基板，或者是在陶瓷基片的两侧配置有铜薄片直接钎焊铜(DBC)基板。
【主权项】
1.一种车载电子装置，包括: 发热的元件； 设置在所述元件和冷却所述元件的冷却剂之间的构件，并且其在热膨胀系数上不同于所述元件； 检测所述元件的温度的元件温度传感器； 检测所述冷却剂的温度的冷却剂温度传感器；以及 控制器，其控制所述元件的操作以使得当所述冷却剂的温度为第一温度时容许的所述元件的温度低于当所述冷却剂的温度为高于所述第一温度的第二温度时容许的所述元件的温度。2.根据权利要求1的车载电子装置，其中， 当所述元件的温度超过阈值时，所述控制器限制所述元件的操作，并且 所述阈值被改变以随着所述冷却剂的温度的上升而增加。3.根据权利要求2所述的车载电子装置，其中， 相对于当所述元件的温度不超过所述阈值时，当所述元件的温度超过所述阈值时，所述控制器提高对所述元件的操作的限制程度。4.根据权利要求2或3所述的车载电子装置，其中， 相对于当所述元件的温度不超过预定的增高率时，当所述元件的温度的增高率超过所述预定的增高率时，所述控制器降低所述阈值。5.根据权利要求1所述的车载电子装置，其中， 当所述冷却剂的温度和所述元件的温度之差超过阈值时，所述控制器限制所述发热的元件的操作，并且 当所述冷却剂的温度为所述第一温度时的所述阈值等于当所述冷却剂的温度为所述第二温度时的所述阈值。6.—种车载电子装置，包括: 发热的元件； 设置在所述元件和冷却所述元件的冷却剂之间的构件，并且其在热膨胀系数上不同于所述元件； 检测所述冷却剂的温度的冷却剂温度传感器；以及 控制器，其根据所述冷却剂的温度来限制所述元件的操作，以使得所述冷却剂的温度和所述元件的温度之差落入预定的范围内，其中 当所述冷却剂的温度为第一温度时的所述范围等于当所述冷却剂的温度为高于所述第一温度的第二温度时的所述范围。7.—种车载电子装置，包括: 发热的元件； 设置在所述元件和冷却所述元件的冷却剂之间的构件，并且其在热膨胀系数上不同于所述元件； 检测所述元件的温度的元件温度传感器；以及 检测所述冷却剂的温度的冷却剂温度传感器，其中 当所述冷却剂的温度为高于第一温度的第二温度时，所述元件的输出下降时的所述元件的温度高于当所述冷却剂的温度为所述第一温度时所述元件的输出下降时的所述元件的温度。8.—种车载电子装置，包括: 发热的元件； 设置在所述元件和冷却所述元件的冷却剂之间的构件，并且其在热膨胀系数上不同于所述元件；以及 检测所述冷却剂的温度的温度传感器，其中 当所述冷却剂的温度和所述元件的温度之差超过预定范围时，所述元件的输出下降，并且，当所述冷却剂的温度为第一温度时的所述预定范围等于当所述冷却剂的温度为高于所述第一温度的第二温度时的所述预定范围。
【专利摘要】一种车载电子装置，包括：发热的元件；设置在所述元件和冷却所述元件的冷却剂之间的构件，并且其在热膨胀系数上不同于所述元件；检测所述元件的温度的元件温度传感器；检测所述冷却剂的温度的冷却剂温度传感器；以及，控制器，其控制所述元件的操作以使得当所述冷却剂的温度为第一温度时容许的所述元件的温度低于当所述冷却剂的温度为高于所述第一温度的第二温度时容许的所述元件的温度。
【IPC分类】H01L23/373, H01L23/473, H01L23/34
【公开号】CN105637631
【申请号】CN201480057346
【发明人】日下博人
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月20日
【公告号】WO2015059541A2, WO2015059541A3, WO2015059541A8