JP2003009312A - Control device for electric vehicle - Google Patents

Control device for electric vehicle

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JP2003009312A
JP2003009312A JP2001188746A JP2001188746A JP2003009312A JP 2003009312 A JP2003009312 A JP 2003009312A JP 2001188746 A JP2001188746 A JP 2001188746A JP 2001188746 A JP2001188746 A JP 2001188746A JP 2003009312 A JP2003009312 A JP 2003009312A
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JP
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inverter
abnormality
charging
temperature
battery
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001188746A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasunao Goto
泰尚 後藤
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide drive gear for an electric vehicle which can detect abnormalities, in the cooler of an inverter by effectively utilizing its supplied charge power at charge time, while attaining cost reduction through elimination of a relay. SOLUTION: Heating of a power element 7 in an inverter 6 is cooled with cooling water, with the power supplied to the inverter 6, even at charging time. The temperature of this power element 7 is measured by a temperature sensor 23, when the rise of this temperature reaches a prescribed value or larger, it is decided that generation of abnormality has occursed in the cooler 70, and this is informed of, by an alarm lamp 61, when an ignition key is turned on the next time. The power supplied to the inverter 6 is utilized effectively for deciding of abnormalities in the cooler 70.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリからの電
力をインバータで変換してモータへ供給し、このモータ
により車輪を駆動して走行するようにした電気自動車の
制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric vehicle in which electric power from a battery is converted by an inverter and supplied to a motor, and the motor drives wheels to drive the vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気自動車にあっては、車輪駆動用のモ
ータへ電力を供給する車載バッテリへの充電が必要であ
り、この充電は、外部充電器や家庭用電源などの充電装
置に電気自動車のバッテリを接続して充電するようにし
ている。充電中は充電装置からインバータやモータへ電
力を供給する必要がないことから、従来の電気自動車で
はバッテリとインバータの間にリレーを設けて充電中は
このリレーをオフすることで、充電装置からの電力がイ
ンバータ及びモータに供給されないようにしていた。
2. Description of the Related Art In an electric vehicle, it is necessary to charge an in-vehicle battery that supplies electric power to a wheel driving motor. This charging is performed by a charging device such as an external charger or a household power source. I am trying to charge it by connecting the battery. Since it is not necessary to supply electric power from the charging device to the inverter or motor during charging, a conventional electric vehicle has a relay between the battery and the inverter, and this relay is turned off during charging, so Electric power was not supplied to the inverter and the motor.

【0003】一方、電気自動車にあっては、車輪を駆動
するモータとして三相交流モータを用い、これをインバ
ータで駆動制御することが多い。これは、周波数と電圧
をインバータで自由に調整してモータ(したがって車
輪)を目的にかなった回り方に容易に制御できることに
よる。すなわち、インバータのパワー素子を適宜スイッ
チングすることで三相交流を作り出し、この三相交流を
モータに印加してモータを回転駆動させるようにしてい
る。この際、パワー素子が通電により発熱するが、パワ
ー素子には使用限界温度が存在するので、過熱を防ぐ目
的でパワー素子の近傍に冷却水路を設け、この冷却水路
を流れる冷媒によりパワー素子を冷却するようにしてい
る(たとえば、特開2000−315757号公報に記
載)。
On the other hand, in an electric vehicle, it is often the case that a three-phase AC motor is used as a motor for driving the wheels and the drive control is performed by an inverter. This is because the frequency and voltage can be freely adjusted by the inverter, and the motor (and therefore the wheels) can be easily controlled in a desired way. That is, the power elements of the inverter are appropriately switched to generate a three-phase alternating current, and the three-phase alternating current is applied to the motor to drive the motor to rotate. At this time, the power element generates heat when energized, but the power element has a usage limit temperature, so a cooling water channel is provided near the power element to prevent overheating, and the power element is cooled by the refrigerant flowing through this cooling water channel. (For example, described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-315757).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記電気自動車にあっ
ては、コスト削減の目的でバッテリとインバータ間に設
けた上記リレーを廃止することが考えられる。この場
合、充電中に充電装置からインバータ及びモータへも電
力が供給されることになるが、この電力分が有効に利用
されずまったく無駄になってしまうといった問題が生じ
る。また、上記パワー素子の冷却装置にあっては、何ら
かの原因で冷却水漏れが生じた場合、冷却能力が低下し
冷却水温度が上昇する結果、インバータからモータへ供
給する電力を制限する制御が開始され、必要な駆動力が
得られなくなるといった問題があった。しかも、この冷
却水漏れをドライバーが気づくことは難しかった。
In the electric vehicle, it is possible to eliminate the relay provided between the battery and the inverter for the purpose of cost reduction. In this case, electric power is also supplied from the charging device to the inverter and the motor during charging, but there is a problem that the electric power is not effectively used and is completely wasted. In addition, in the cooling device for the above power element, when cooling water leaks for some reason, the cooling capacity decreases and the cooling water temperature rises, and as a result, control to limit the power supplied from the inverter to the motor starts. However, there is a problem in that the required driving force cannot be obtained. Moreover, it was difficult for the driver to notice this cooling water leak.

【0005】本発明は、これらの問題に鑑みなされたも
ので、リレーを廃止してコスト低減を図りながら、充電
時にインバータやモータへ供給される充電電力を有効に
利用してインバータの冷却異常を検知できるようにした
電気自動車の駆動装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of these problems, and eliminates the relay and reduces the cost, while effectively utilizing the charging power supplied to the inverter and the motor during charging to prevent an abnormal cooling of the inverter. An object of the present invention is to provide a drive device for an electric vehicle that can be detected.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1の本
発明は、車両に搭載されたバッテリと、車輪を駆動する
モータと、複数の電力用半導体素子で構成されバッテリ
に蓄えられた電力を所望の電圧に変換してモータを駆動
するとともに、充電時に充電装置からの電圧が印加され
るインバータと、該インバータを冷却する冷却手段と、
インバータの温度を検出する温度検出手段と、バッテリ
が充電装置で充電されているときに温度検出手段で検出
したインバータの温度に基づいて冷却手段の異常を判断
する異常判断手段とを備えたものとした。
Therefore, according to the present invention of claim 1, a battery mounted on a vehicle, a motor for driving wheels, and a plurality of power semiconductor elements are stored in the battery. While driving the motor by converting the voltage into a desired voltage, an inverter to which the voltage from the charging device is applied at the time of charging, and a cooling means for cooling the inverter,
A temperature detection means for detecting the temperature of the inverter; and an abnormality determination means for determining abnormality of the cooling means based on the temperature of the inverter detected by the temperature detection means while the battery is being charged by the charging device. did.

【0007】請求項2の発明は、充電時にはインバータ
がモータに励磁電流のみを流すものとした。
According to the second aspect of the invention, the inverter supplies only the exciting current to the motor during charging.

【0008】請求項3の発明は、異常判断手段が、温度
検出手段により検出されたインバータの温度の変化度合
に基づいて冷却手段の異常を判断するようにした。
According to the third aspect of the invention, the abnormality judging means judges the abnormality of the cooling means based on the degree of change in the temperature of the inverter detected by the temperature detecting means.

【0009】請求項4の発明は、さらに、報知手段と、
異常判断手段で冷却手段が異常であると判断した場合に
当該異常を記憶する記憶手段とを有し、該記憶手段に異
常が記憶されたときは、次回の起動時に当該異常を報知
手段で報知するようにした。
The invention according to claim 4 further comprises notifying means,
When the abnormality determining means determines that the cooling means is abnormal, the abnormality determining means has a storage means for storing the abnormality, and when the abnormality is stored in the storage means, the abnormality notifying means notifies the abnormality at the next startup. I decided to do it.

【0010】[0010]

【発明の効果】請求項1の発明にあっては、従来備えら
れていたリレーを廃止することでインバータが充電時に
も充電装置から電圧が印加される構成であり、リレー廃
止によるコスト低減が可能となる。また、リレーの廃止
によって充電中に充電装置からインバータへも電力が印
加され、インバータの電力用半導体素子が通電されて発
熱するので、温度検出手段でインバータの温度を検出
し、この検出温度に基づいて異常判断手段でインバータ
の冷却手段の異常を判断することができ、インバータへ
印加される電力を有効に利用することが可能となる。
According to the first aspect of the invention, by eliminating the conventionally provided relay, the voltage is applied from the charging device even when the inverter is being charged, and the cost can be reduced by eliminating the relay. Becomes Further, since the relay is abolished, electric power is applied from the charging device to the inverter during charging, and the power semiconductor element of the inverter is energized to generate heat. Therefore, the temperature detecting means detects the temperature of the inverter and based on this detected temperature. Thus, the abnormality determining means can determine the abnormality of the cooling means of the inverter, and the electric power applied to the inverter can be effectively used.

【0011】請求項2の発明にあっては、インバータか
らモータへは励磁電流のみを供給し、トルク電流はゼロ
とすることで、簡単にモータによる駆動トルクの発生を
抑えることができるから、充電中、車両を停止状態に保
っておくことができる。
According to the second aspect of the invention, since only the exciting current is supplied from the inverter to the motor and the torque current is set to zero, it is possible to easily suppress the generation of the driving torque by the motor. The vehicle can be kept stationary during the time.

【0012】請求項3の発明にあっては、インバータの
温度変化度合に基づき異常を判断しているので、外気温
度等の違いによる異常判断への影響を少なくでき、異常
判断の精度を向上させることができる。
According to the third aspect of the invention, since the abnormality is determined based on the degree of temperature change of the inverter, the influence of the difference in the outside air temperature on the abnormality determination can be reduced and the accuracy of the abnormality determination can be improved. be able to.

【0013】請求項4の発明にあっては、冷却手段の異
常判断結果を、充電後の起動時に報知するようにしたの
で、ドライバーが容易に冷却手段の異常を認識すること
ができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the abnormality determination result of the cooling means is notified at the time of starting after charging, so that the driver can easily recognize the abnormality of the cooling means.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、電気自動車の制御装置の構成図を
示す。同図において、太線は高電圧系統を表し、細線は
制御信号系統を表す。高電圧バッテリ1は、たとえば円
筒形のセル電池を8本束ねたモジュールを、4モジュー
ル直列に接続して120Vを得ることができるようにし
た組電池で構成する。高電圧バッテリ1は、プラス電極
側とマイナス電極側がそれぞれメインリレー2a、2b
を介してインバータ6のプラス、マイナスの接続端子に
接続してある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a block diagram of a control device for an electric vehicle. In the figure, a thick line represents a high voltage system and a thin line represents a control signal system. The high-voltage battery 1 is composed of, for example, an assembled battery in which modules in which eight cylindrical cell batteries are bundled are connected in series to obtain 120 V. In the high voltage battery 1, the positive electrode side and the negative electrode side are the main relays 2a and 2b, respectively.
It is connected to the plus and minus connecting terminals of the inverter 6 via.

【0015】また、メインリレー2aとインバータ6と
の結線の途中から分岐したプラス線と、メインリレー2
bとインバータ6との結線の途中から分岐したマイナス
線との間には、高電圧系統の部品、すなわちDC/DC
コンバータ12、ACコンバータ14、コンバージョン
ボックス15がそれぞれ接続される。したがって、メイ
ンリレー2a、2bは、高電圧バッテリ1と上記他の高
電圧系統との間を接続・遮断するように作動することに
なる。
Further, the plus line branched from the middle of the connection between the main relay 2a and the inverter 6 and the main relay 2
b and a minus wire branched from the middle of the connection between the inverter 6 and a part of the high voltage system, that is, DC / DC.
The converter 12, the AC converter 14, and the conversion box 15 are connected to each other. Therefore, the main relays 2a and 2b operate so as to connect / disconnect between the high voltage battery 1 and the other high voltage system.

【0016】上記メインリレー2aにはこれと並列に、
充電抵抗リレー4及びこれに直列配置した充電抵抗5が
接続されている。この充電抵抗リレー4は、図示しない
イグニッションスイッチのオン操作でメインリレー2b
とともにオンとなる。これにより、通電初期における高
圧バッテリ1からの電力供給が充電抵抗5を通じて緩や
かに行なわれ、例えばインバータ6に設けた平滑コンデ
ンサへ過大電流が流れ込み、コンデンサが損傷するのを
防ぐ。コンデンサの充電が終了した時点で、充電抵抗リ
レー4をオフとし、メインリレー2aをオンにする。こ
のとき、メインリレー2bは上記のようにオンのままと
なっている。
In parallel with the main relay 2a,
The charging resistor relay 4 and the charging resistor 5 arranged in series with the charging resistor relay 4 are connected. The charging resistance relay 4 is turned on by turning on an ignition switch (not shown).
It is turned on with. As a result, the power supply from the high voltage battery 1 at the initial stage of energization is gently performed through the charging resistor 5, and an excessive current flows into the smoothing capacitor provided in the inverter 6, for example, to prevent the capacitor from being damaged. When the charging of the capacitor is completed, the charging resistance relay 4 is turned off and the main relay 2a is turned on. At this time, the main relay 2b remains on as described above.

【0017】インバータ6は、たとえばIGBT(絶縁
ゲート型バイポーラトランジスタ)等からなる複数のパ
ワー素子7をスイッチングすることで高電圧バッテリ1
から供給される直流電圧を所望の三相交流に変換するよ
うに構成されており、この三相交流を車両駆動用モータ
8へ供給可能としてある。インバータ6にはパワー素子
7を冷却する冷却装置70が付設されている。
Inverter 6 switches high power battery 1 by switching a plurality of power elements 7 such as IGBTs (insulated gate bipolar transistors).
It is configured to convert a DC voltage supplied from the device into a desired three-phase AC, and the three-phase AC can be supplied to the vehicle drive motor 8. A cooling device 70 for cooling the power element 7 is attached to the inverter 6.

【0018】車両駆動用モータ8は、この出力部が終減
速機9に連結されて減速されるとともに図示しない差動
歯車組を介して、車両幅方向にそれぞれ延ばされた左右
のドライブシャフト10a、10bにて車輪11a、1
1bを駆動可能としてある。
The vehicle drive motor 8 has its output portion connected to the final reduction gear 9 for deceleration, and the left and right drive shafts 10a respectively extended in the vehicle width direction via a differential gear set (not shown). 10b, wheels 11a, 1
1b can be driven.

【0019】高電圧系統につき説明すると、DC/DC
コンバータ12は、高電圧バッテリ1から供給される高
電圧を12Vに変換し、12Vバッテリ13や図示しな
い12V系負荷へ供給するようにしている。ACインバ
ータ14は、図示しないエアコンの電動コンプレッサを
駆動するインバータユニットに電力を供給するため、直
流の高電圧を交流電圧に変換して供給するものである。
Explaining the high voltage system, DC / DC
The converter 12 converts the high voltage supplied from the high voltage battery 1 into 12V and supplies it to the 12V battery 13 or a 12V system load (not shown). The AC inverter 14 converts a high DC voltage into an AC voltage and supplies the AC power to an inverter unit that drives an electric compressor of an air conditioner (not shown).

【0020】コンバージョンボックス15は、車外に設
置された充電器17から車両側の充電ポート16を経て
入力される高周波交流電力を直流電力に変換する。充電
ポート16は、充電器17との通信制御を実行するため
の光通信部と、充電器17の充電パドルの挿入状態を検
知する半嵌合スイッチ(図示せず)、及び充電パドルが
完全に嵌合したことを検知する完全嵌合スイッチ(図示
せず)を有している。これら半嵌合スイッチ、完全嵌合
スイッチの出力信号は、トルクプロセシングユニット5
0へ入力されるようになっている。
The conversion box 15 converts high-frequency AC power input from the charger 17 installed outside the vehicle through the charging port 16 on the vehicle side into DC power. The charging port 16 includes an optical communication unit for executing communication control with the charger 17, a half-fitting switch (not shown) for detecting the insertion state of the charging paddle of the charger 17, and the charging paddle completely. It has a complete mating switch (not shown) for detecting mating. Output signals from these half-fitting switches and full-fitting switches are output to the torque processing unit 5
It is designed to be input to 0.

【0021】一方、制御信号系統につき説明すれば、セ
ンサ群としては、インバータ6のパワー素子7の温度を
検出するサーミスタ等で構成した温度センサ23と、ド
ライバーによって操作されるアクセルペダルの操作量
(踏み込み量)を電気的に検出するアクセルペダルセン
サ18と、ドライバーによって操作されるブレーキペダ
ルの操作量(踏み込み力)を電気的に検出するブレーキ
ペダルセンサ19と、高電圧バッテリ1の電圧を検出す
るバッテリ電圧センサ21と、高電圧バッテリ1の温度
を検出するバッテリ温度センサ22等がそれぞれ設けら
れ、これらの出力信号がトルクプロセシングコントロー
ルユニット50へ入力されるようになっている。
On the other hand, the control signal system will be described. As a sensor group, a temperature sensor 23 composed of a thermistor or the like for detecting the temperature of the power element 7 of the inverter 6, and an operation amount of an accelerator pedal operated by a driver ( An accelerator pedal sensor 18 that electrically detects the amount of depression, a brake pedal sensor 19 that electrically detects the amount of depression of the brake pedal operated by the driver, and a voltage of the high-voltage battery 1. A battery voltage sensor 21, a battery temperature sensor 22 for detecting the temperature of the high-voltage battery 1, and the like are provided, and output signals of these are input to the torque processing control unit 50.

【0022】トルクプロセシングコントロールユニット
50は、上記アクセルペダルセンサ18やブレーキペダ
ルセンサ19からの信号に基づいて、必要なモータトル
クを演算し、モータコントローラ40へ演算信号を送る
ことで、モータコントローラ40がインバータ6のパワ
ー素子7のスイッチングを制御するようにしてある。こ
の制御には、例えばPWM(パルス幅変調)方式等を用
いる。
The torque processing control unit 50 calculates a necessary motor torque on the basis of the signals from the accelerator pedal sensor 18 and the brake pedal sensor 19, and sends a calculation signal to the motor controller 40 so that the motor controller 40 can operate. The switching of the power element 7 of the inverter 6 is controlled. For this control, for example, a PWM (pulse width modulation) method or the like is used.

【0023】トルクプロセシングコントロールユニット
50は、また、各種機器の状態に関する信号をディスプ
レイ60へ出力して表示可能とするとともに、これらの
信号をバッテリコントローラ30へも出力して高電圧バ
ッテリ1の制御を可能にする。このバッテリコントロー
ラ30は、高電圧バッテリ1を構成する組電池の各セル
の電圧を検出するセルコントローラ20からの信号及び
上記トルクプロセシングコントロールユニット50から
の機器の状態信号を受けて、これらのデータに基づき、
高電圧バッテリ1を制御する。トルクプロセシングコン
トロールユニット50は図示しない内部メモリを有する
とともに、さらにメータパネルに取付けられた警告灯6
1へ冷却異常信号を出力可能である。
The torque processing control unit 50 also outputs signals relating to the states of various devices to the display 60 for display, and also outputs these signals to the battery controller 30 to control the high voltage battery 1. to enable. The battery controller 30 receives a signal from the cell controller 20 that detects the voltage of each cell of the assembled battery that forms the high-voltage battery 1 and a device status signal from the torque processing control unit 50, and outputs these data. Based on
The high voltage battery 1 is controlled. The torque processing control unit 50 has an internal memory (not shown), and a warning lamp 6 attached to the meter panel.
It is possible to output a cooling abnormality signal to 1.

【0024】図2はユニット化されたインバータ装置の
構造を示す。複数のパワー素子7が高温ハンダ72によ
って、表面に所定のパターンを有する銅箔が貼り付けら
れた絶縁性の基板73にハンダ付けされている。パワー
素子7は、表面がエミッタ、裏面がコレクタとなってい
る。コレクタは直接基板73上の銅箔に接続され、エミ
ッタはワイヤ82を介してバスバー76または基板73
上の銅箔に接続されている。これにより、インバータ6
の回路が構成されている。
FIG. 2 shows the structure of a unitized inverter device. A plurality of power elements 7 are soldered by high temperature solder 72 to an insulative substrate 73 having a copper foil having a predetermined pattern stuck on the surface thereof. The power element 7 has an emitter on the front surface and a collector on the back surface. The collector is directly connected to the copper foil on the substrate 73, and the emitter is connected via the wire 82 to the bus bar 76 or the substrate 73.
It is connected to the upper copper foil. As a result, the inverter 6
Circuit is configured.

【0025】基板73の下方には冷却装置70が設けら
れている。すなわち、基板73は、低温ハンダ74によ
りヒートシンク75に接合される。このヒートシンク5
は、この上に複数のバスバー76が接合されるととも
に、パワー素子7の発熱を吸収し、放熱グリス78を介
してボルト81で結合された下方の冷却ジャケット79
へ熱を伝達するようにしてある。冷却ジャケット79
は、この内部に冷媒としての冷却水80が流れており、
パワー素子7を冷却するようになっている。上記冷却ジ
ャケット79、冷却水80、ヒートシンク75を備える
冷却装置70が、冷却手段を構成する。ヒートシンク7
5上で、バスバー76とパワー素子7との間の位置には
サーミスタからなる温度センサ23が設置され、ここで
検出した温度信号をトルクプロセシングコントロールユ
ニット50へ送るようになっている。
A cooling device 70 is provided below the substrate 73. That is, the substrate 73 is bonded to the heat sink 75 by the low temperature solder 74. This heat sink 5
The plurality of bus bars 76 are joined to the above, and the lower cooling jacket 79 that absorbs the heat generated by the power element 7 and is joined by the bolt 81 via the heat dissipation grease 78 is provided.
It is designed to transfer heat to. Cooling jacket 79
Has the cooling water 80 as a refrigerant flowing therein.
The power element 7 is cooled. The cooling device 70 including the cooling jacket 79, the cooling water 80, and the heat sink 75 constitutes cooling means. Heat sink 7
5, a temperature sensor 23, which is a thermistor, is installed at a position between the bus bar 76 and the power element 7, and the temperature signal detected here is sent to the torque processing control unit 50.

【0026】次に、上記電気自動車の制御装置における
充電作業につき、図3に示す制御フローチャートに基づ
き説明する。まず、車外の充電器17の充電パドルを車
両の充電ポート16に挿入することで、充電作業が開始
される。充電パドルの挿入により半嵌合スイッチがオン
となり、この以降、トルクプロセシングコントロールユ
ニット50においてこの制御フローが実行開始される。
Next, the charging operation in the control device for the electric vehicle will be described with reference to the control flowchart shown in FIG. First, the charging work is started by inserting the charging paddle of the charger 17 outside the vehicle into the charging port 16 of the vehicle. The half-fitting switch is turned on by inserting the charging paddle, and thereafter, this control flow is started in the torque processing control unit 50.

【0027】ステップS10で、トルクプロセシングコ
ントロールユニット50は、充電ポート16の完全嵌合
スイッチがオンされたか否かを検知することで、充電器
17の充電パドルが車両側に完全に挿入されたか否かを
判断する。挿入されていなければ、ステップS10へ戻
り上記検知を繰り返す。挿入されていれば、ステップS
20へ進み、初期診断を実行する。この初期診断では、
バッテリ電圧センサ21、バッテリ温度センサ22の出
力から高電圧バッテリ1の充電状態を検出し、充電可能
を示す所定範囲から外れていれば、充電を終了する。高
電圧バッテリ1の充電状態が所定範囲内にあれば、充電
可能としてステップS30へと進む。
In step S10, the torque processing control unit 50 detects whether or not the complete fitting switch of the charging port 16 is turned on to determine whether or not the charging paddle of the charger 17 is completely inserted into the vehicle. To judge. If it is not inserted, the process returns to step S10 and the above detection is repeated. If inserted, step S
Proceed to 20 to execute the initial diagnosis. In this initial diagnosis,
The state of charge of the high-voltage battery 1 is detected from the outputs of the battery voltage sensor 21 and the battery temperature sensor 22, and if it is out of the predetermined range indicating that charging is possible, charging is terminated. If the state of charge of the high voltage battery 1 is within the predetermined range, it is determined that the high voltage battery 1 can be charged, and the process proceeds to step S30.

【0028】ステップS30では、まず充電抵抗リレー
4及びメインリレー2bをオンにし、その後メインリレ
ー2aをオンにする。次いで、ステップS40へ進み、
インバータ6をモータコントローラ40を介して制御す
る。すなわち、インバータ6からモータ8へは所定のI
d電流(励磁電流)を供給するとともに、Iq電流(ト
ルク電流)=0Aとなるような指令値をモータコントロ
ーラ40が出力してモータトルクが発生しないように、
インバータ6を駆動する。この結果、モータはモータト
ルクが発生しないように抑えられる結果、車輪が回転駆
動されず、車両は停止状態に保つ。また、この充電中、
インバータ6へも電力が供給されていることから、イン
バータ6のパワー素子7は発熱する。
In step S30, the charging resistance relay 4 and the main relay 2b are first turned on, and then the main relay 2a is turned on. Then, the process proceeds to step S40,
The inverter 6 is controlled via the motor controller 40. That is, a predetermined I from the inverter 6 to the motor 8
While supplying the d current (excitation current), the motor controller 40 outputs a command value such that the Iq current (torque current) = 0 A, so that the motor torque is not generated.
The inverter 6 is driven. As a result, the motor is suppressed so that the motor torque is not generated. As a result, the wheels are not rotationally driven and the vehicle is kept in a stopped state. Also, during this charging,
Since power is also supplied to the inverter 6, the power element 7 of the inverter 6 generates heat.

【0029】次いで、ステップS50でトルクプロセシ
ングコントロールユニット50内のタイマをスタートさ
せ、ステップS60でパワー素子7の温度を温度センサ
23で検出し、ステップS70で高電圧バッテリ1の電
圧をバッテリ電圧センサ21により検出する。続くステ
ップS80では、タイマが所定値になったか否かを検出
する。所定値になっていなければ、ステップS140へ
進み、ステップS70で検出した高電圧バッテリ1の電
圧が充電終了電圧になったか否かを判断し、充電終了電
圧になってなければ、ステップS70へ戻り再度、高電
圧バッテリの電圧を検出する。検出したバッテリ電圧が
充電終了電圧となっていれば、充電を終了する。
Next, in step S50, the timer in the torque processing control unit 50 is started, in step S60 the temperature of the power element 7 is detected by the temperature sensor 23, and in step S70 the voltage of the high voltage battery 1 is detected by the battery voltage sensor 21. To detect. In a succeeding step S80, it is detected whether or not the timer has reached a predetermined value. If it does not reach the predetermined value, the process proceeds to step S140, and it is determined whether or not the voltage of the high-voltage battery 1 detected in step S70 has reached the charge end voltage. If it does not reach the charge end voltage, the process returns to step S70. The voltage of the high voltage battery is detected again. If the detected battery voltage is the charging end voltage, the charging is ended.

【0030】一方、タイマが所定値をカウントしたらス
テップS90で温度センサ23により再度、パワー素子
7の温度を検出する。次いで、ステップS100へ進
み、ステップS60で検出したパワー素子7の温度とス
テップS90で検出したパワー素子7の温度との差分
を、タイマの所定値分の時間で割算してパワー素子7の
温度上昇度を算出する。
On the other hand, when the timer counts the predetermined value, the temperature of the power element 7 is detected again by the temperature sensor 23 in step S90. Next, in step S100, the difference between the temperature of the power element 7 detected in step S60 and the temperature of the power element 7 detected in step S90 is divided by the time corresponding to the predetermined value of the timer to determine the temperature of the power element 7. Calculate the degree of rise.

【0031】続くステップS110において、上記ステ
ップS100で得た温度上昇度が所定値以上か否かを判
断する。パワー素子7の温度上昇度が所定値より低けれ
ば、ステップS140へ進み充電終了電圧になっている
か否かを判断する。パワー素子の温度上昇度が所定値以
上であれば、ステップS120へ進み、冷却系統が異常
であると判断して、この異常をトルクプロセシングコン
トロールユニット50の内部メモリに記憶する。次い
で、ステップS130でタイマをリセットし、ステップ
S140へ進む。ステップS140では、上述したよう
に、ステップS70で検出した電圧が充電終了電圧にな
っているか否かを判断し、この判断結果に応じて充電終
了あるいは充電継続のいずれかを実行する。
In subsequent step S110, it is determined whether or not the degree of temperature rise obtained in step S100 is equal to or more than a predetermined value. If the temperature rise of the power element 7 is lower than the predetermined value, the process proceeds to step S140 and it is determined whether or not the charging end voltage is reached. If the temperature rise of the power element is equal to or higher than the predetermined value, the process proceeds to step S120, it is determined that the cooling system is abnormal, and this abnormality is stored in the internal memory of the torque processing control unit 50. Next, in step S130, the timer is reset, and the process proceeds to step S140. In step S140, as described above, it is determined whether or not the voltage detected in step S70 is the charging end voltage, and either the charging end or the charging continuation is executed according to the judgment result.

【0032】図4は、トルクプロセシングコントロール
ユニット50で実行される制御のサブフローチャートを
示し、車両発進等の目的でイグニッションスイッチをオ
ンにして起動したとき実行されるものである。ステップ
S200にてイグニッションスイッチがオンになったか
否かを判断する。イグニッションスイッチがオンされて
いなければ、ステップS200に戻って再度イグニッシ
ョンスイッチがオンか否かを判断する。イグニッション
スイッチがオンであれば、ステップS210へ進み、ト
ルクプロセシングコントロールユニット50の内部メモ
リに異常が記憶されているか否かを判断する。
FIG. 4 shows a sub-flowchart of the control executed by the torque processing control unit 50, which is executed when the ignition switch is turned on and started for the purpose of starting the vehicle or the like. In step S200, it is determined whether the ignition switch is turned on. If the ignition switch is not turned on, the process returns to step S200 and it is determined again whether the ignition switch is turned on. If the ignition switch is turned on, the process proceeds to step S210, and it is determined whether or not an abnormality is stored in the internal memory of the torque processing control unit 50.

【0033】ステップS210では、内部メモリからメ
モリ情報を読み出し、異常記憶があるか否かを判断す
る。異常記憶がなければ、本制御を終了する。異常記憶
があれば、ステップS220へ進み警告灯61を点灯作
動させ、ドライバーへ冷却異常を知らせる。なお、ステ
ップS60、ステップS80〜ステップS110が異常
判断手段を構成し、ステップS120が記憶手段を構成
し、ステップS220が報知手段を構成している。
In step S210, memory information is read from the internal memory and it is determined whether or not there is an abnormal memory. If there is no abnormal memory, this control ends. If there is an abnormality memory, the process proceeds to step S220 and the warning lamp 61 is turned on to notify the driver of the cooling abnormality. It should be noted that steps S60 and S80 to S110 form an abnormality determining unit, step S120 forms a storage unit, and step S220 forms an informing unit.

【0034】この異常状態での走行中は、トルクプロセ
シングコントロールユニット50がモータコントローラ
40を介してインバータ6からのモータ8への電力供給
を制御してモータで発生するトルクを制限することで、
インバータ6の過度の温度上昇を抑えるようにし、イン
バータ6のパワー素子7が過熱して劣化・損傷するのを
防ぐ。また、ドライバーは、インバータの冷却に異常が
あることを知ることで、車両を速やかに修理工場へ向か
うことができるようになる。この結果、早期修理が可能
となり、パワー素子7の性能劣化を防ぐことが可能であ
る。
During traveling in this abnormal state, the torque processing control unit 50 controls the power supply from the inverter 6 to the motor 8 via the motor controller 40 to limit the torque generated by the motor.
The excessive temperature rise of the inverter 6 is suppressed to prevent the power element 7 of the inverter 6 from overheating and being deteriorated or damaged. Further, the driver can immediately go to the repair shop by knowing that the cooling of the inverter is abnormal. As a result, early repair is possible and it is possible to prevent performance degradation of the power element 7.

【0035】上記実施の形態の電気自動車の制御装置に
あっては、リレーを不要としてコスト低減ができ、この
リレー廃止の結果インバータへ供給される充電電力によ
り発熱したインバータのパワー素子の温度を測定するこ
とでインバータの冷却に異常があることを検知できる。
したがって、インバータへ供給される充電電力が有効に
活用される。
In the control device for the electric vehicle according to the above-mentioned embodiment, the relay is not required, and the cost can be reduced. As a result of the elimination of the relay, the temperature of the power element of the inverter that has generated heat due to the charging power supplied to the inverter is measured. By doing so, it is possible to detect that there is an abnormality in the cooling of the inverter.
Therefore, the charging power supplied to the inverter is effectively used.

【0036】なお、上記実施の形態では、パワー素子に
IGBTを用いたが、これに限ることなくトランジス
タ、FET(電界効果型トランジスタ)、GTO(ゲー
トターンオフスイッチ)等でもよいことは言うまでもな
い。また、インバータの冷却装置も図2に記載のものに
限ることなく、特開2000−315757号公報の図
1〜図3に記載のものなどを用いてもよく、温度センサ
23もサーミスタに限ることなく他の温度センサを用い
てもよく、また温度センサの設置場所を図2の実施例と
は別の場所としてもよいことは言うまでもない。
In the above embodiment, the IGBT is used as the power element, but it is needless to say that it is not limited to this and may be a transistor, an FET (field effect transistor), a GTO (gate turn-off switch) or the like. Further, the cooling device for the inverter is not limited to that shown in FIG. 2, but the one shown in FIGS. 1 to 3 of JP 2000-315757 A may be used, and the temperature sensor 23 is also limited to the thermistor. Needless to say, another temperature sensor may be used, and the location of the temperature sensor may be different from that of the embodiment of FIG.

【0037】なお、本実施の形態においてはバッテリの
電力を用いてモータを駆動することで車両を走行させる
電気自動車を例として説明したが、モータおよびエンジ
ンを備え、少なくともどちらか一方によって車両を走行
させるハイブリッド電気自動車において、バッテリを外
部から充電する際においても、同様の効果を有すること
は言うまでもない。
In the present embodiment, the electric vehicle that drives the motor by using the electric power of the battery to drive the vehicle has been described as an example. However, the vehicle is equipped with a motor and an engine, and the vehicle is driven by at least one of them. It goes without saying that the hybrid electric vehicle having the same effect also has the same effect when the battery is charged from the outside.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る電気自動車の制御装
置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a control device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

【図2】インバータ装置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an inverter device.

【図3】充電時に実行される制御の流れを示すフローチ
ャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of control executed at the time of charging.

【図4】充電後の制御の流れを示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing a control flow after charging.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高電圧バッテリ(バッテリ) 2a、2b メインリレー 4 充電抵抗リレー 5 充電抵抗 6 インバータ 7 パワー素子(電力用半導体素子) 8 車両駆動用モータ 15 コンバージョンボックス 16 充電ポート 17 充電器(充電装置) 21 バッテリ電圧センサ 22 バッテリ温度センサ 23 温度センサ(温度検出手段) 30 バッテリコントローラ 40 モータコントローラ 50 トルクプロセシングコントロールユニット 61 警告灯 70 冷却装置 73 基板 75 ヒートシンク 76 バスバー 78 放熱グリス 79 冷却ジャケット 80 冷却水 1 High voltage battery (battery) 2a, 2b Main relay 4 Charging resistance relay 5 charging resistance 6 inverter 7 Power element (power semiconductor element) 8 Vehicle drive motor 15 conversion box 16 charging ports 17 Battery charger (charging device) 21 Battery voltage sensor 22 Battery temperature sensor 23 Temperature sensor (temperature detection means) 30 Battery controller 40 motor controller 50 Torque processing control unit 61 warning light 70 Cooling device 73 substrate 75 heat sink 76 bus bar 78 Thermal grease 79 Cooling jacket 80 cooling water

フロントページの続き Fターム(参考) 5H115 PA08 PA12 PC06 PG04 PI14 PI16 PI29 PO07 PO09 PO14 PU08 PV02 PV07 PV09 PV23 PV24 QA01 QN03 RB22 SE04 SE06 SE10 TI05 TI10 TO05 TO13 TO21 TO23 TR05 TU12 TZ07 UB05 UI30 UI40 Continued front page    F term (reference) 5H115 PA08 PA12 PC06 PG04 PI14                       PI16 PI29 PO07 PO09 PO14                       PU08 PV02 PV07 PV09 PV23                       PV24 QA01 QN03 RB22 SE04                       SE06 SE10 TI05 TI10 TO05                       TO13 TO21 TO23 TR05 TU12                       TZ07 UB05 UI30 UI40

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両に搭載されたバッテリと、車輪を駆
動するモータと、複数の電力用半導体素子で構成され前
記バッテリに蓄えられた電力を所望の電圧に変換して前
記モータを駆動するとともに、充電時に充電装置からの
電圧が印加されるインバータと、該インバータを冷却す
る冷却手段と、前記インバータの温度を検出する温度検
出手段と、前記バッテリが前記充電装置で充電されてい
るときに前記温度検出手段で検出した前記インバータの
温度に基づいて前記冷却手段の異常を判断する異常判断
手段とを備えたことを特徴とする電気自動車の制御装
置。
1. A battery mounted on a vehicle, a motor for driving wheels, and a plurality of power semiconductor elements for converting electric power stored in the battery into a desired voltage to drive the motor. An inverter to which a voltage is applied from a charging device at the time of charging, cooling means for cooling the inverter, temperature detecting means for detecting the temperature of the inverter, and A controller for an electric vehicle, comprising: abnormality determining means for determining abnormality of the cooling means based on the temperature of the inverter detected by the temperature detecting means.
【請求項2】 充電時には前記インバータが前記モータ
に励磁電流のみを流すように構成したことを特徴とする
請求項1に記載の電気自動車の制御装置。
2. The control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the inverter is configured to flow only an exciting current to the motor during charging.
【請求項3】 前記異常判断手段は、前記温度検出手段
により検出されたインバータの温度の変化度合に基づい
て前記冷却手段の異常を判断するようにしたことを特徴
とする請求項1又は2のいずれかに記載の電気自動車の
制御装置。
3. The abnormality determining means determines the abnormality of the cooling means based on the degree of change in the temperature of the inverter detected by the temperature detecting means. A control device for an electric vehicle according to any one of the above.
【請求項4】 報知手段と、前記異常判断手段で前記冷
却手段が異常であると判断した場合に当該異常を記憶す
る記憶手段とを有し、該記憶手段に異常が記憶されたと
きは、次回の起動時に当該異常を前記報知手段で報知す
るようにしたことを特徴とする請求項1から3のいずれ
かに記載の電気自動車の制御装置。
4. An alarm means and a storage means for storing the abnormality when the abnormality determination means determines that the cooling means is abnormal, and when the abnormality is stored in the storage means, The control device for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the notification means notifies the abnormality at the next startup.
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