JP6897328B2 - インバータ制御装置 - Google Patents
インバータ制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6897328B2 JP6897328B2 JP2017106886A JP2017106886A JP6897328B2 JP 6897328 B2 JP6897328 B2 JP 6897328B2 JP 2017106886 A JP2017106886 A JP 2017106886A JP 2017106886 A JP2017106886 A JP 2017106886A JP 6897328 B2 JP6897328 B2 JP 6897328B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- temperature
- abnormality diagnosis
- range
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
- B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/50—Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
- H02P29/68—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive based on the temperature of a drive component or a semiconductor component
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/10—Vehicle control parameters
- B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2250/00—Driver interactions
- B60L2250/26—Driver interactions by pedal actuation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2530/00—Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/08—Electric propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/92—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
- Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
- Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
- Y10S903/904—Component specially adapted for hev
- Y10S903/906—Motor or generator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Description
つまり、モータジェネレータ制御システムの異常診断を適切に実行するためには、インバータ温度の検出温度が、例えば温度センサの検出可能温度範囲に応じて決まる「異常診断可能な温度範囲」に含まれるという温度条件が成立することが前提となる。
このように、インバータ温度等の検出温度により異常診断が実行不可となる可能性に関して、特許文献1には全く言及されていない。
そのため、検出対象温度が温度センサの検出可能温度範囲に入らず、異常診断ができない場合が多くなると、法規制に適合しなくなるおそれがある。一方、検出可能温度範囲が十分に広い温度センサを使用すると、コスト上昇につながるという問題がある。
温度取得部は、インバータの温度が反映される温度であるインバータ温度(Tinv)として一つ以上の温度センサ(54、55)による検出温度を取得する。例えばインバータ温度は、インバータを構成するスイッチング素子の温度(Tsw)、又は、インバータを冷却するインバータ冷却水の温度(Tw)である。
異常診断部は、少なくともインバータ温度が診断可能範囲の下限値より低いとき、インバータ温度が昇温して診断可能範囲内に到達し異常診断が実行可能となるように、インバータに供給されるエネルギーを制御する。
インバータに供給されるエネルギーには、インバータに通電される電力や、インバータ外部からの熱エネルギーが含まれる。
なお、発明の詳細な説明に記載された参考形態の異常診断部は、インバータ温度が診断可能範囲の上限値より高い高温状態の場合、インバータへのエネルギー供給を停止又は抑制して降温させるように制御してもよい。
これにより、車両起動時から所定時間内におけるモータジェネレータ制御システムの異常診断の実行率を高め、寒冷期等の不利な温度環境においても、法規制に適合しなくなる事態を可及的に回避することができる。
さらに、インバータ温度の診断可能範囲が適切に設定されることにより、異常診断における誤判定が防止される。
また、第1〜第3実施形態を包括して「本実施形態」という。本実施形態のインバータECUは、動力源としてエンジン及び一つ以上のモータジェネレータ(以下、「MG」)を備えるハイブリッド車両に適用され、MGに電力供給するインバータの動作を制御する装置である。図1、図8には一つのMGを備える車両に適用される例が示されるが、例えば動力分割機構を介して接続される二つのMGを備える車両にも、このインバータECUは同様に適用可能である。
第1〜第3実施形態のうち第1、第2実施形態は、ハイブリッド車両一般のMG制御システムに適用される。第3実施形態は、特にプラグインハイブリッド車両のMG制御システムに適用される。
第1、第2実施形態について、図1〜図7を参照して説明する。最初に、ハイブリッド車両のMG制御システムの概略構成について図1を参照する。
バッテリ11は、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池により構成される。バッテリ11の正極は、高電位ラインPに接続され、バッテリ11の負極は、低電位ラインNに接続される。なお、バッテリに代えて、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置が電源として用いられてもよい。バッテリ11とインバータ40との間には、電力経路を遮断可能な電源リレー12が設けられている。
なお、他の実施形態では、バッテリ11とインバータ40との間に、バッテリ11の電圧を昇圧する昇圧コンバータが設けられてもよい。また、バッテリ11とインバータ40との間の電力経路から分岐した経路に、バッテリ電圧を降圧して低圧補機用の補機バッテリに充電するためのDCDCコンバータが設けられてもよい。
ここで、素子温度センサ54は、例えば基板上の配置による放熱性等を考慮して、温度が最高又は最低になると推測される特定の素子に対してのみ設けられてもよい。或いは、複数のスイッチング素子に対して複数の素子温度センサ54が設けられ、複数の検出温度の平均値や選択値がデータとして採用されてもよい。
インバータ40の周囲には、スイッチング素子41−46の通電により発熱したインバータ40を冷却するための冷却水が流れる冷却流路47が設けられている。冷却水温度センサ55は、冷却水の温度(以下「冷却水温度」)Twを検出する。
雰囲気温度センサ53は、インバータ40の周囲温度である雰囲気温度Taとして、基板温度や外気温度等を検出する。なお、車両901において他の目的で検出された雰囲気温度Taが援用されてもよい。図1では、雰囲気温度センサ53はインバータECU30の外部の任意の位置に設けられるものとして示される。
MG80の3相巻線81、82、83のうち2相又は3相の巻線に接続される電流経路には相電流Iu、Iv、Iwを検出する電流センサ70が設けられる。なお、2相の相電流が検出される構成では、他の1相の電流はキルヒホッフの法則を用いて算出される。
回転角センサ85は例えばレゾルバであり、MG80の回転角θを検出する。
インバータECU30は、インバータ40、駆動制御部310、並びに、本実施形態に特有の構成である温度取得部37及び異常診断部38を有する。インバータECU30の詳細な構成は、図3を参照して後述する。
HV−ECU20は、ドライバ要求に基づいてMG要求トルクをインバータECU30へ送信する。
インバータECU30は、MG80への3相通電の電流量を制御する。その際、電流量は、d軸、q軸毎に電流ベクトル制御することで可変させる。
MG80は、インバータ40からの3相通電により駆動される。
駆動制御部310は、ベクトル制御及び電流フィードバック制御の一般的構成として、電流指令演算部31、3相2相変換部33、制御器34、2相3相変換部35、駆動回路36を有している。また、駆動制御部310は、第1実施形態に特有の構成として電流補正部32を有している。
電流指令演算部31は、MG要求トルクに基づき、マップや数式を用いてd軸電流指令Id*及びq軸電流指令Iq*を演算する。
具体的には、インバータ40を昇温させるとき、電流補正部32は、負のd軸電流指令Id*の絶対値を増加させる方向に補正し、補正後のd軸電流指令Id**を出力する。例えばMG要求トルクが0の場合、補正前のd軸電流指令Id*は0であり、補正後のd軸電流指令Id**は負の値になる。逆に、MG要求トルクが0でなく、インバータ40を降温させるとき、電流補正部32は、負のd軸電流指令Id*の絶対値を減少させる方向に補正する。また、意図しないMGトルクの発生を防止するため、q軸電流指令Iq*は補正されない。例えばMG要求トルクが0の場合、q軸電流指令Iq*は、補正前後とも0とする。こうして、あらゆる車両状態でインバータ通電量が確保される。
制御器34は、補正後のd軸電流指令Id**、q軸電流指令Iq*とdq軸電流Id、Iqとの偏差を0に収束させるように、比例積分演算によりd軸電圧指令Vd*及びq軸電圧指令Vq*を演算する。
2相3相変換部35は、電気角θを用いて、d軸電圧指令Vd*及びq軸電圧指令Vq*を3相電圧指令Vu*、Vv*、Vw*に座標変換し、駆動回路36に出力する。
駆動回路36は、3相電圧指令Vu*、Vv*、Vw*に基づいて駆動信号UU、UL、VU、VL、WU、WLを生成し、インバータ40に出力する。
そこで、国又は地域によって、車両の起動時、MG制御システムの異常診断を行い異常と判定された場合には適切な処置をすることが法規制で定められている。また、車両起動後の所定時間以内における異常診断の実行率を所定値(いわゆるモニタリングレート規制値)以上とすることが定められている。
そこで本実施形態では、温度センサの検出可能温度範囲に応じて、異常診断で正しい判定が可能であるインバータ温度Tinvの範囲を「診断可能範囲」として設定する。例えば寒冷期の車両起動時にインバータ温度Tinvが診断可能範囲の下限値より低いときには、異常診断が実行不可であると考える。
分に広い温度センサを使用するという方法も考えられる。しかしその場合、コストの上昇を招くおそれがある。
そこで、インバータECU30は、少なくともインバータ温度Tinvが診断可能範囲外にあるとき、インバータ温度Tinvが診断可能範囲内に到達し異常診断が実行可能となるように、インバータ40に供給されるエネルギーを制御する。そのための構成として、本実施形態のインバータECU30は、温度取得部37及び異常診断部38を備える。
異常診断部38による正常又は異常の判定結果は、インバータECU30の処理に反映される他、HV−ECU20にも通知され、警告等の異常時処置が行われる。
S11では、ドライバがレディオン操作により車両を起動する。
S12で、温度取得部37は、雰囲気温度Ta、素子温度Tsw及び冷却水温度Twを取得する。取得された各検出温度は異常診断部38に通知される。
S13で、異常診断部38は、雰囲気温度Taが所定の低温閾値Ta_Lth以上であるか判断する。S13でYESの場合、異常診断が実行可能であると判断され、S16に移行する。なお、寒冷期に雰囲気温度Taが低温閾値Ta_Lthを下回ることは現実的にあり得るが、たとえ猛暑の時期でも、雰囲気温度Taが異常診断に影響のある高温領域(例えば80℃以上)にまで上昇する可能性は考えにくい。したがって本実施形態では、雰囲気温度Taの高温側の閾値は想定しない。
本実施形態では、インバータ温度Tinvとして、素子温度Tsw及び冷却水温度Twを用いる。そして、図5に示すように、素子温度Tswが素子温度センサ54の検出可能温度範囲Rsw内にあり、且つ、冷却水温度Twが冷却水温度センサ55の検出可能温度範囲Rw内にある場合に、「インバータ温度Tinvが診断可能範囲内である」とする。
Tsw_min≦Tsw≦Tsw_max
Tw_min≦Tw≦Tw_max
ここで、Tsw_min、Tsw_maxは、素子温度センサ54の検出可能温度範囲Rswの下限値及び上限値を示す。Tw_min、Tw_maxは、冷却水温度センサ55の検出可能温度範囲Rwの下限値及び上限値を示す。また、図6等では、これらを包括して、インバータ温度の下限値Tinv_min及び上限値Tinv_maxというように記す。
温度センサ54、55が正常であることを前提とすると、図5の診断可能範囲において素子温度Tsw(x)に対応する冷却水温度Twは、一点鎖線で示す理想相関線上の温度Tw(x)を中心とする正常相関範囲内に含まれる。
各素子温度Tswに対応する冷却水温度Twの正常相関範囲により、相関が「OK」の領域が定義される。「OK」の領域では、素子温度センサ54及び冷却水温度センサ55が正常であると判断される。一方、「OK」の領域から外れる「NG」の領域では、素子温度センサ54又は冷却水温度センサ55の一方が異常であると判断される。
一方、S14でNOと判断された場合、異常診断が実行されない。車両起動後、法規制で定められた時間内に異常診断が実行されないと、その回の異常診断は不実行と記録される。そして、ある期間を通じて、車両起動後の異常診断の実行率が所定値に達しないと、法規制に適合しなくなるおそれがある。
逆にインバータ温度Tinvが診断可能範囲の上限値Tinv_maxより高い場合、異常診断部38は、高温状態のインバータ40を降温させるように、インバータ40へのエネルギー供給を停止又は抑制して自然冷却させる。或いは、異常診断部38は、インバータ40から積極的にエネルギーを奪うように、すなわち「負のエネルギーを供給する」ように制御する。この表現と対比すると、インバータ40を昇温させる場合は、「正のエネルギーを供給する」ということができる。
図6(a)において、インバータ温度Tinvが診断可能範囲の下限値Tinv_minより低い領域を低温領域とし、インバータ温度Tinvが診断可能範囲の上限値Tinv_maxより高い領域を高温領域とする。
診断可能範囲内に設定される臨界温度Tinv_Cよりもインバータ温度Tinvが低いとき、インバータ温度Tinvが低いほどエネルギー供給量は0から大きくなるように設定される。また、インバータ温度Tinvが臨界温度Tinv_C以上の領域では、エネルギー供給量は0に設定される。
これにより、インバータ温度Tinvが診断可能範囲に到達するまでの時間を短縮し、早期に異常診断を実行することができる。
ただし、インバータ温度Tinvが診断可能範囲内にあり、かつ、臨界温度Tinv_C以上であるとき、異常診断部38は、インバータ40へのエネルギー供給を停止する、すなわち、インバータ40へのエネルギー供給量を0にする。
また、診断可能範囲の上限値Tinv_maxに近づくにつれエネルギー供給量を小さくすることで、インバータ温度Tinvが上限値Tinv_maxを超えてオーバーシュートしないよう、診断可能範囲の中間付近に維持させることができる。現実の設計では、インバータ温度Tinvに対するエネルギー供給量の変化勾配や臨界温度Tinv_Cが適宜調整される。
これにより、図6(a)においてインバータ温度Tinvが低いほどエネルギー供給量を大きくすることの効果と同様に、インバータ温度Tinvが診断可能範囲に到達するまでの時間を短縮し、早期に異常診断を実行することができる。
図7において、d軸電流Id、q軸電流Iq、素子温度Tsw及び冷却水温度Twの段に記した実線は、第1実施形態による制御を実行する場合の動作を示し、短破線は、当該制御を実行しない場合の動作を対比として示す。また、d軸電流Idは、縦軸の上側ほど負の値が大きいことを意味する。或いは、縦軸はd軸電流の絶対値|Id|を示すと考えてもよい。なお、d軸電流Idは、指令値でもあり実電流でもあると解釈される。
つまり、図4のフローチャートのS13でNOであるため、次にS14が判断される。すると、素子温度Tsw、冷却水温度Twのいずれも下限値Tsw_min、Tw_minより低い。この状態では異常診断は実行不可である。
インバータ40にd軸電流Idが通電され、スイッチング素子41−46が動作することにより、温度センサ54、55によって検出される素子温度Tsw及び冷却水温度Twが上昇する。
図7において冷却水温度Twが実線のように変化する場合、冷却水温度Twと素子温度Tswとの相関が正常範囲内であり、素子温度センサ54及び冷却水温度センサ55は正常であると判定される。一方、時刻t2後に冷却水温度Twが二点鎖線のように変化する場合、冷却水温度Twと素子温度Tswとの相関が異常であり、素子温度センサ54又は冷却水温度センサ55の一方が異常であると判定される。
なお、長破線で示すように、時刻t4での要求トルクが実質的に0より大きい場合にはインバータ40の駆動が継続される。
インバータ温度Tinvが診断可能範囲外にあるとき、第1実施形態ではインバータ40への通電量、すなわち電力が制御されるのに対し、第2実施形態では、インバータ40に供給される熱エネルギーが制御される点が異なる。
図3に破線で示すように、第2実施形態では、インバータ40のスイッチング素子41−46や冷却水を外部から加熱又は冷却可能な加熱冷却装置48が設けられている。加熱冷却装置48は、PTCヒータ等のヒータや冷却ファン、又は、それらの組み合わせにより構成されている。また、第1実施形態の電流補正部32は設けられなくてもよい。
これにより第2実施形態では、第1実施形態と同様に、インバータ温度Tinvを診断可能範囲内に到達させて早期に異常診断を実行可能とすることができる。なお、第1実施形態と第2実施形態とを組み合わせ、電力及び熱エネルギーの両方がインバータ40に供給されるようにしてもよい。
以上のように、本実施形態のインバータECU30は、車両起動時にインバータ温度Tinvが診断可能範囲外にあるとき、インバータ温度Tinvが診断可能範囲内に到達し異常診断が実行可能となるように、インバータ40に供給されるエネルギーを制御する。これにより、車両起動時から所定時間内におけるMG制御システムの異常診断の実行率を高め、寒冷期等の不利な温度環境においても、法規制に適合しなくなる事態を可及的に回避することができる。なお、異常診断の結果、MG制御システムが異常と判定された場合には、周知技術による各異常時処置が実施される。その結果、過度なエンジン走行による排気エミッションの増加が防止される。
さらに本実施形態では、インバータ温度Tinvを検出する温度センサの検出可能温度範囲に応じて診断可能範囲が適切に設定されることにより、温度センサの検出可能温度範囲から外れた領域での誤判定が防止される。
第3実施形態について、図8〜図10を参照して説明する。図8に示すように、第3実施形態では、インバータECU30は、プラグインハイブリッド車両903のMG駆動システムに適用される。
プラグインハイブリッド車両903には、外部からプラグインケーブル16を接続可能な給電コネクタ17が設けられている。外部給電リレー18の一端は給電コネクタ17に接続されており、外部給電リレー18の他端は、バッテリ11とインバータ40との間の高電位ラインP及び低電位ラインNに接続されている。
図には現れないが、例えばバッテリ11はインバータ40の基板に近接して配置されており、バッテリ11の充放電に伴って発生する熱エネルギーが外部からインバータ40に供給される。
S31では、給電コネクタ17へのプラグインケーブル16の接続等の外部給電の準備が完了する。
S32で温度取得部37は、インバータ温度Tinvとして素子温度Tsw及び冷却水温度Twを取得する。
S33でNO、すなわち、素子温度Tswが下限値Tsw_minより低いか、又は、冷却水温度Twが下限値Tw_minより低い場合、S34に移行する。
例えばPHV−ECU25は、通常温度時に対し、外部給電を開始する下限SOCを低下させることにより、外部給電が行われるSOC範囲を拡大する。こうして、外部給電量が増加することにより、バッテリ11の充放電に伴って発生しインバータ40に供給される熱エネルギーが大きくなる。
一方、S33でYESの場合、S36にて通常温度時の条件で外部給電が実施される。
なお、図10のS33でNOと判断されたときの処置として、下限SOCを低下させる以外にも、バッテリ11からインバータ40への熱伝導を促進させるような処置が行われてもよい。或いは、外部給電に伴って電気エネルギーがインバータ40に供給されるようにしてもよい。
(a)上記実施形態の図1、図8等では、温度取得部37及び異常診断部38は、インバータECU30の内部に記載されている。しかし、これは、物理的に温度取得部37や異常診断部38が駆動制御部310等と同じ基板に搭載されることを意味しない。例えば温度取得部37又は異常診断部38の機能の一部又は全部が、HV−ECU20やPHV−ECU25の基板側に構成されてもよい。その場合、「温度取得部及び異常診断部を備えるインバータ制御装置」は、インバータECU30と、HV−ECU20又はPHV−ECU25とに跨って構成されると解釈すればよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
310・・・駆動制御部、
37 ・・・温度取得部、
38 ・・・異常診断部、
40 ・・・インバータ、
54 ・・・素子温度センサ、
55 ・・・冷却水温度センサ、
80 ・・・MG(モータジェネレータ)、
901、903・・・ハイブリッド車両、 91 ・・・エンジン。
Claims (11)
- 動力源としてエンジン(91)及び一つ以上のモータジェネレータ(80)を備えるハイブリッド車両(901、903)に適用され、前記モータジェネレータに電力供給するインバータ(40)の動作を制御するインバータ制御装置であって、
前記モータジェネレータに対する要求トルクに基づき、前記インバータの駆動信号を生成する駆動制御部(310)と、
前記インバータの温度が反映される温度であるインバータ温度(Tinv)として一つ以上の温度センサ(54、55)による検出温度を取得する温度取得部(37)と、
前記温度取得部により取得されたインバータ温度が、前記温度センサの検出可能温度範囲に基づいて設定される所定の診断可能範囲内にあるか否かを判定し、前記インバータ温度が前記診断可能範囲内にあることを条件として、前記モータジェネレータの制御システムの異常診断を実行する異常診断部(38)と、
を備え、
前記異常診断部は、
少なくとも前記インバータ温度が前記診断可能範囲の下限値より低いとき、前記インバータ温度が昇温して前記診断可能範囲内に到達し前記異常診断が実行可能となるように、前記インバータに供給されるエネルギーを制御するインバータ制御装置。 - 前記異常診断部は、
前記インバータ温度が前記診断可能範囲の下限値より低いとき、前記インバータ温度と前記診断可能範囲の下限値との差が大きいほど、前記インバータに供給されるエネルギーを大きくする請求項1に記載のインバータ制御装置。 - 前記異常診断部は、
前記インバータ温度が前記診断可能範囲内にあるとき、前記インバータ温度と前記診断可能範囲の上限値との差が小さいほど、前記インバータに供給されるエネルギーを小さくする、又は、前記インバータ温度が前記診断可能範囲内にあり、かつ所定値以上であるとき、前記インバータへのエネルギー供給を停止する請求項1または2に記載のインバータ制御装置。 - 前記温度取得部は、前記インバータの周囲温度である雰囲気温度(Ta)をさらに取得し、
前記異常診断部は、
前記雰囲気温度が所定の低温閾値より低く、且つ、前記インバータ温度が前記診断可能範囲の下限値より低いとき、前記インバータに供給されるエネルギーを制御する請求項1〜3のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。 - 前記異常診断部は、
前記雰囲気温度が低いほど、前記インバータに供給されるエネルギーを大きくする請求項4に記載のインバータ制御装置。 - 前記異常診断部は、
前記インバータに供給されるエネルギーとして、前記インバータに電力が通電されるように制御する請求項1〜5のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。 - 前記インバータに電力が通電されることにより前記異常診断が実行された後、
前記駆動制御部に入力される前記要求トルクが0の場合、前記インバータの駆動を停止する請求項6に記載のインバータ制御装置。 - 前記インバータ温度は、前記インバータを構成するスイッチング素子の温度(Tsw)、又は、前記インバータを冷却するインバータ冷却水の温度(Tw)である請求項1〜7のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
- 前記異常診断部は、
前記インバータに供給されるエネルギーとして、前記スイッチング素子又は前記インバータ冷却水に対し外部からの熱エネルギーが供給されるように制御する請求項8に記載のインバータ制御装置。 - 前記モータジェネレータの制御システムの異常には、前記モータジェネレータの減磁特性の異常が含まれる請求項1〜9のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
- 車両外部から電源供給可能なプラグインハイブリッド車両(903)に適用され、
前記異常診断部は、
前記インバータ温度が前記診断可能範囲の下限値より低いとき、前記インバータ温度が前記診断可能範囲の下限値以上であるときより、外部給電時に前記インバータに供給されるエネルギーを大きくする請求項1〜10のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017106886A JP6897328B2 (ja) | 2017-05-30 | 2017-05-30 | インバータ制御装置 |
US15/968,891 US11065962B2 (en) | 2017-05-30 | 2018-05-02 | Inverter control device |
CN201810531409.4A CN108973981B (zh) | 2017-05-30 | 2018-05-29 | 逆变器控制设备 |
JP2021092899A JP7047964B2 (ja) | 2017-05-30 | 2021-06-02 | インバータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017106886A JP6897328B2 (ja) | 2017-05-30 | 2017-05-30 | インバータ制御装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021092899A Division JP7047964B2 (ja) | 2017-05-30 | 2021-06-02 | インバータ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018207567A JP2018207567A (ja) | 2018-12-27 |
JP6897328B2 true JP6897328B2 (ja) | 2021-06-30 |
Family
ID=64459188
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017106886A Active JP6897328B2 (ja) | 2017-05-30 | 2017-05-30 | インバータ制御装置 |
JP2021092899A Active JP7047964B2 (ja) | 2017-05-30 | 2021-06-02 | インバータ制御装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021092899A Active JP7047964B2 (ja) | 2017-05-30 | 2021-06-02 | インバータ制御装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11065962B2 (ja) |
JP (2) | JP6897328B2 (ja) |
CN (1) | CN108973981B (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6633481B2 (ja) * | 2016-09-07 | 2020-01-22 | 本田技研工業株式会社 | 電力変換装置の故障検知装置及び車両 |
US10737575B2 (en) * | 2017-11-22 | 2020-08-11 | Ford Global Technologies, Llc | Power device parameter adjustment |
JP6989539B2 (ja) * | 2019-01-21 | 2022-01-05 | 本田技研工業株式会社 | 車両 |
CN112636661B (zh) * | 2019-09-24 | 2022-10-18 | 比亚迪股份有限公司 | 一种汽车及高压控制装置 |
KR102563461B1 (ko) * | 2020-12-24 | 2023-08-04 | 주식회사 한중엔시에스 | 인버터를 포함한 배터리 병렬형 에너지 저장장치의 출력 제어 방법 |
US20230415579A1 (en) * | 2022-06-22 | 2023-12-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Cooling Performance Indicator |
CN115328234B (zh) * | 2022-09-16 | 2023-10-24 | 中国第一汽车股份有限公司 | 电机冷却***冷却能力的诊断方法及装置、处理器、车辆 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4218625B2 (ja) * | 2004-10-22 | 2009-02-04 | 株式会社デンソー | 液晶ディスプレイの保護装置 |
JP4333795B2 (ja) * | 2007-11-12 | 2009-09-16 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP5375349B2 (ja) * | 2009-06-10 | 2013-12-25 | ダイキン工業株式会社 | 輸送用冷凍装置 |
JP2012075228A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Toyota Motor Corp | 冷却システムの診断装置 |
JP2012135119A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | インバータ装置 |
JP2012205448A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Toyota Motor Corp | 車両診断システム |
DE102011076907B4 (de) * | 2011-06-01 | 2024-06-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Wechselrichters sowie Wechselrichter |
JP5816050B2 (ja) * | 2011-10-25 | 2015-11-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | バッテリ温度制御装置 |
JP5893361B2 (ja) * | 2011-11-24 | 2016-03-23 | Ntn株式会社 | モータの制御装置 |
DE102013218092A1 (de) * | 2013-09-10 | 2015-03-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Erwärmen einer Batterie |
JP6303986B2 (ja) * | 2014-11-07 | 2018-04-04 | 株式会社豊田自動織機 | 車載用電動圧縮機の制御装置 |
JP2017065653A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用熱利用装置 |
US10715074B2 (en) * | 2015-12-21 | 2020-07-14 | Nissan Motor Co., Ltd. | Motor diagnosis method and power conversion device using same |
JP6637811B2 (ja) * | 2016-03-30 | 2020-01-29 | 本田技研工業株式会社 | 駆動装置 |
US9889740B1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-02-13 | Ford Global Technologies, Llc | System and method to control engine mount temperature |
-
2017
- 2017-05-30 JP JP2017106886A patent/JP6897328B2/ja active Active
-
2018
- 2018-05-02 US US15/968,891 patent/US11065962B2/en active Active
- 2018-05-29 CN CN201810531409.4A patent/CN108973981B/zh active Active
-
2021
- 2021-06-02 JP JP2021092899A patent/JP7047964B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018207567A (ja) | 2018-12-27 |
US11065962B2 (en) | 2021-07-20 |
CN108973981B (zh) | 2022-09-23 |
CN108973981A (zh) | 2018-12-11 |
US20180345793A1 (en) | 2018-12-06 |
JP2021141813A (ja) | 2021-09-16 |
JP7047964B2 (ja) | 2022-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7047964B2 (ja) | インバータ制御装置 | |
US8536809B2 (en) | Control device for vehicle electric drive motor and vehicle with the same | |
US8030863B2 (en) | Motor drive device and vehicle provided with the same | |
JP4665911B2 (ja) | 冷却システム | |
US8054031B2 (en) | Converter device, rotating electrical machine control device, and drive device | |
US10046759B2 (en) | Control device and control method for electrically driven vehicle | |
JP5895893B2 (ja) | 車両 | |
JP5929873B2 (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
KR101382305B1 (ko) | 하이브리드 차량용 모터 제어 장치 | |
JP2014233194A (ja) | 温度検出手段の診断装置 | |
US10348238B2 (en) | Drive system | |
JP4780020B2 (ja) | 電動車両、電動車両の制御方法、および電動車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 | |
US9764645B2 (en) | Electric vehicle | |
JP2006025493A (ja) | 電力変換装置およびその電流制限方法 | |
JP3430907B2 (ja) | インバータ熱保護装置及び導電性発熱体の熱保護方法 | |
JP2019201467A (ja) | 車両の駆動装置、および車両の制御方法 | |
JP2011087406A (ja) | 電動車両 | |
KR102164000B1 (ko) | 전동차용 전력변환 시스템 | |
JP6020160B2 (ja) | インバータの暖機制御装置 | |
JP5365227B2 (ja) | 車両用モータ制御装置 | |
CN111585495A (zh) | 控制装置、车辆***及控制方法 | |
JP2012257430A (ja) | 電動車両のモータ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200417 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210302 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210414 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210511 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210524 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6897328 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |