FR2892348A1 - Dispositif de commande de puissance vehiculaire - Google Patents

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Abstract

Une partie de commande d'opération de protection (32) commute un commutateur d'interruption de signal de grille (35) pour la protection d'éléments de puissance, et invalide un signal de commutation provenant d'un module de commande hybride (4) pour mettre des transistors dans un état non passant. Un signal de courant du moteur provenant d'un détecteur de courant du moteur est converti en une valeur de courant par un module de calcul de courant du moteur (22), et est entré dans un module de détection d'anomalie de court-circuit (29) à travers une partie arithmétique de commande du moteur (21), et une anomalie de court-circuit est détectée. Un module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne (27) donne alors une instruction à un module de commande du moteur à combustion interne (6) pour limiter la sortie d'un moteur à combustion interne, et désactive un état de conduction d'un courant anormal du moteur.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE DE PUISSANCE VÉHICULAIRE ARRIÈRE-PLAN DE
L'INVENTION
Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de commande de puissance véhiculaire pour exécuter la commande de puissance d'un véhicule hybride qui utilise un moteur à combustion interne et un moteur CA comme sources d'alimentation, et particulièrement un dispositif de commande de puissance véhiculaire qui détecte une anomalie due à un défaut de court-circuit d'un composant d'un convertisseur d'énergie électrique pour convertir le courant continu (CC) en courant alternatif (CA) et le fournir à un moteur CA, et exécute la commande de puissance en fonction de l'anomalie.
Description de l'art connexe Conventionnellement, un dispositif de commande de puissance pour un véhicule hybride est utilisé, lequel comprend un moteur à combustion interne, son dispositif de commande, un moteur CA, un convertisseur d'énergie électrique pour alimenter en courant alternatif le moteur CA et son dispositif de commande, et combine à la fois la sortie du moteur à combustion interne et la sortie du moteur CA afin de les utiliser comme sources d'alimentation du véhicule. Le convertisseur d'énergie électrique est un dispositif pour convertir mutuellement le courant continu et le courant alternatif, et au moment où le moteur CA est entraîné, le courant continu fourni à partir de l'alimentation CC est converti en courant alternatif et est fourni au moteur CA, et le moteur CA est entraîné. En outre, au moment du freinage du moteur CA, le courant alternatif généré par le moteur CA est converti en courant continu et est fourni à l'alimentation CC, et le moteur CA est amené à exécuter une opération régénératrice. Le convertisseur d'énergie électrique incorpore, comme module de commutation, un élément de puissance à semi-conducteurs (ci-après dénommé élément de puissance) comprenant un transistor comme, par exemple, un IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor, transistor bipolaire à grille isolée), et une diode, et est construit pour exécuter une conversion d'énergie électrique par la mise à l'état passant (ON) et non passant (OFF) de l'élément de puissance causée par la commutation des signaux émis à partir du dispositif de commande. Par ailleurs, il va de soi que l'élément de puissance comme le module de commutation peut être fait d'un élément à semi-conducteurs autre que l'IGBT. Le contrôle de la sortie du moteur CA utilisé dans le véhicule hybride est généralement exécuté en contrôlant sa valeur du couple de sortie. La valeur du couple de sortie est modifiée en corrélation avec la quantité de courant circulant vers le moteur CA, et à mesure que la quantité de courant devient élevée, la valeur du couple de sortie est augmentée. Ainsi, le contrôle de la sortie du moteur CA est exécuté en contrôlant la quantité du courant qui circule. Puisque le courant s'écoulant à travers le moteur CA circule aussi vers l'élément de puissance, dans le cas où la quantité de courant est élevée, c'est-à-dire dans le cas où la valeur du couple de sortie est élevée, la quantité de génération de chaleur est aussi élevée au composant de résistance de l'élément de puissance, et le degré de montée en température de l'élément de puissance devient élevé. Par ailleurs, comme caractéristique de l'élément de puissance, il existe un cas où la tension appliquée à la grille par un signal de commutation donné à la partie de grille n'atteint pas une norme appropriée, et l'élément de commutation exécute l'opération de mise à l'état passant d'une région non saturée. Dans ce cas, étant donné que la composante de résistance de l'élément de puissance devient élevée, la quantité de génération de chaleur devient élevée même pour la même quantité de courant, et la température de l'élément de puissance augmente. Dans le cas où l'IGBT est utilisé comme élément de puissance, lorsque la température de l'IGBT monte, la quantité de courant qui peut être interrompue au moment de la mise à l'état non passant devient faible, et il est endommagé par la survenue de déclenchement parasite. Ainsi, dans le but de protéger l'élément de puissance, une opération de protection est souvent utilisée dans laquelle dans le cas où un courant élevé, non inférieur à une valeur spécifiée, circule (ON ; Over Current, courant de surcharge), ou dans le cas où la température monte jusqu'à une valeur spécifiée ou plus haut (0T ; Over Temperature, dépassement de température), ou dans le cas où la tension appliquée à la grille au moment de l'opération de mise à l'état passant (ON) devient une valeur spécifiée ou plus faible (UV ; Under Voltage, sous-tension), même dans le cas où une instruction de fonctionnement de mise à l'état passant (ON) est donnée de l'extérieur, cette instruction est rendue invalide pour interrompre de force le signal de commutation et rendre l'élément de puissance non passant (OFF). L'opération de protection par l'interruption du signal de commutation est exécutée de manière continue sur une période spécifiée d'environ 10 [ms], et une fois que la période spécifiée est écoulée, l'interruption du signal de commutation est arrêtée et l'opération de protection est désactivée. Par ailleurs, l'état où l'opération de protection est en cours est notifié à un module de calcul de contrôle comme source de génération du signal de commutation par un signal d'identification d'opération de protection (FO ; Fault Output, sortie de défaut). Le module de calcul de contrôle juge si le fonctionnement du moteur doit être poursuivi ou arrêté en fonction du signal d'identification d'opération de protection FO ou de la reconnaissance d'occurrence intermittente du signal d'identification d'opération de protection FO dans un bref laps de temps, et dans le cas où un jugement détermine que l'opération doit être arrêtée, le signal de commutation est arrêté, et une opération est exécutée pour conserver l'état non passant. Autrement dit, le dispositif de commande de puissance classique pour le véhicule hybride comme exposé ci-dessus arrête le fonctionnement du moteur CA en arrêtant la commutation de l'élément de puissance du convertisseur d'énergie électrique, et désactive l'état incorrect et évite l'état dangereux du véhicule. Cependant, dans le cas où l'élément de puissance est soumis à un défaut de court-circuit, même si l'interruption du signal de commutation, c'est-à-dire l'opération de protection par l'interruption de grille, ou le maintien de l'état non passant (OFF) par l'arrêt du signal de commutation provenant du module de calcul de contrôle est exécuté, un courant élevé continue à circuler selon l'état de rotation du moteur CA, et le fonctionnement anormal du moteur CA ne peut pas être arrêté. Cela se produit du fait que l'équilibre des tensions dans des phases respectives appliquées aux lignes du moteur CA est perdu puisque la tension terminale du moteur CA devient égale au potentiel du convertisseur d'énergie électrique du côté CC par le défaut de court-circuit de l'élément de puissance. Par ailleurs, dans un moteur CA de type à aimant permanent dans lequel un aimant permanent est utilisé comme pôle magnétique du système de rotation pour générer un flux magnétique, même si la commutation de l'élément de puissance est arrêtée, une tension induite proportionnelle à la vitesse de rotation du pôle magnétique du système de rotation est générée dans un enroulement d'induit et il fonctionne comme un alternateur. Ainsi, quand la vitesse de rotation du moteur CA est maintenue pour être haute, un courant élevé continue à circuler vers un passage d'alimentation en énergie électrique.
Le moteur CA de type à aimant permanent souvent utilisé pour le véhicule hybride est conçu de sorte que, en plus de la demande de miniaturisation et de réduction du poids, la quantité de flux magnétique de l'aimant permanent devienne relativement élevée par rapport à un volume et, par conséquent, il existe une tendance à ce que le rapport de la tension induite à la vitesse de rotation devienne élevé. Ainsi, dans le cas où la vitesse de rotation augmente et excède la limite supérieure dans laquelle le convertisseur d'énergie électrique peut contrôler la sortie, la commande dite d'affaiblissement de flux est exécutée dans laquelle la phase d'une tension appliquée par rapport à l'angle de rotation du système de rotation est ajustée, et l'augmentation d'une tension terminale du moteur est supprimée.
Ici, dans le cas où l'état non passant (OFF) de l'élément de puissance est maintenu pour la protection contre la survenue d'une certaine anomalie, le contrôle d'affaiblissement de flux du moteur CA n'est pas exécuté, et, par conséquent, une haute tension excédant la valeur nominale est appliquée au convertisseur d'énergie électrique et au moteur CA, et en outre, dans le cas où l'élément de puissance est soumis à un défaut de court-circuit, un courant élevé excédant la valeur nominale continue à circuler vers le convertisseur d'énergie électrique et le moteur CA. Ainsi, un courant élevé excédant la résistance de tension et la résistance thermique de composants formant le passage d'alimentation en énergie électrique, tels que l'élément de puissance, une borne de raccordement entre le convertisseur d'énergie électrique et le moteur CA, et l'enroulement d'induit du moteur CA, et on peut craindre la survenue d'une possibilité qu'un défaut secondaire comme un dégagement de fumée, un claquage ou une décharge disruptive du diélectrique se produise. La survenue d'un dégagement de fumée, d'un claquage ou d'une décharge disruptive du diélectrique est un problème important concernant la sécurité du véhicule, et il est nécessaire d'empêcher ceux-ci de se produire. Alors, conventionnellement, pour surmonter un tel problème, il est proposé qu'une partie fusible fonctionnant comme un fusible soit fournie en tant qu'élément d'électrode pour connecter une partie de semi-conducteur d'un élément de puissance et un passage de courant externe, et quand un courant d'une valeur spécifiée ou supérieure circule, la partie fusible fond pour couper le circuit (par exemple, voir le document de brevet 1 (JP-A-2005-175439, pages 2 à 12, figure 1 à 14)). De plus, dans cet art connexe, un exemple est donné où la partie fusible est faite d'un fil de raccordement ayant une structure différente de l'élément d'électrode. Cependant, même dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire classique utilisant l'élément de puissance décrit dans le document de brevet 1, on rencontre les problèmes suivants : (1) Puisque le principe selon lequel la partie fusible de l'élément de puissance fond repose sur la fonte par génération de chaleur à partir du composant de résistance de la partie fusible, en comparaison avec un élément de puissance n'ayant aucune partie fusible, la valeur de résistance de la partie fusible est élevée, et, par conséquent, une perte inutile se produit toujours, et l'équilibre à la performance de refroidissement et les caractéristiques relatives à l'efficacité sont détériorées. (2) La partie fusible est insérée en série dans le passage d'alimentation en énergie électrique, et dans le cas où la partie fusible est fondue par erreur, le dispositif de commande de puissance véhiculaire ne fonctionne pas normalement, et la fiabilité du dispositif en est réduite. (3) Lorsque la valeur de courant de fusion est définie comme faible de sorte que la partie fusible est fondue avec certitude au moment du défaut de court-circuit de l'élément de puissance, la valeur définie du courant de fusion peut être inférieure au courant admissible de la partie de semi-conducteur de l'élément de puissance, et, par conséquent, la capacité nominale du courant dans l'élément de puissance entier est abaissée. D'autre part, quand la valeur de courant de fusion de la partie fusible est définie comme haute, même si l'élément de puissance est déjà soumis au défaut de court-circuit et qu'un courant anormal circule, il devient impossible de faire fondre la partie avec certitude. (4) Dans le cas où la partie fusible de l'élément de puissance est faite du fil de raccordement, et si l'élément de puissance est modelé avec une résine de moulage par injection pour isolation, il se produit un mauvais contact dans la partie de raccordement, ou dans une partie de contact entre l'emplacement de coupure du corps du fil de raccordement et une autre partie, et il existe une possibilité que la conduction de courant devienne intermittente. Dans ce cas, il se produit un arc par haute tension à l'emplacement de mauvais contact, et il existe une possibilité que l'élément moulé dégage de la fumée ou prenne feu. Le problème (4) ci-dessus dans la combinaison du fil de raccordement et du moule en résine isolante à moulage par injection est aussi le problème inquiétant dans la structure du corps d'élément de semi-conducteur.
Traditionnellement, un élément de puissance est fourni dans lequel une électrode d'un élément de semi-conducteur et une plaque de métal placée autour de l'élément de semi-conducteur pour former un passage de flux de courant sont électriquement reliés l'un à l'autre par de nombreux fils de raccordement, et ceux-ci sont intégralement moulés avec de la résine pour être isolés et sont fixés. Bien que l'élément de puissance construit de cette façon contribue efficacement à l'amélioration de la performance concernant la résistance aux vibrations, la caractéristique de résistance aux changements de température, la caractéristique de rayonnement thermique et similaires, le problème tel que cité en (4) ci-dessus peut survenir. De plus, quand le défaut de court-circuit se produit, la valeur de résistance à l'emplacement du défaut est abaissée, un courant uniforme ne circule pas vers les fils de raccordement respectifs, et le courant est concentré sur le fil autour de l'emplacement du défaut et circule de manière inégale. Comme exposé ci-dessus, quand le courant est concentré sur l'emplacement du défaut de court-circuit et circule, la possibilité de dégagement de fumée et d'incendie devient élevée. D'autre part, du fait de la restriction de la durée d'un processus et de la superficie de processus d'une partie de raccordement dans le cas où un fil de raccordement est relié à un semi-conducteur par raccordement, afin de réaliser la miniaturisation et la réduction du coût d'un élément de puissance, un système de raccordement direct (en anglais, Direct Lead Bonding ou DLB) est proposé dans lequel au lieu d'un fil, une plaque de métal est reliée à un semi-conducteur pour réaliser la connexion électrique. Dans ce système de raccordement direct, l'inhomogénéité du courant comme dans le système de raccordement par fil se produit à peine, et un arc en raison du mauvais contact d'une partie de connexion ne se produit pas non plus, et, par conséquent, la possibilité de dégagement de fumée et d'incendie est très faible, voire éliminée. Cependant, même dans l'élément de puissance du système de raccordement direct, il existe un problème non résolu en ce que lorsque la vitesse de rotation du moteur est maintenue élevée au moment d'un défaut de court-circuit, un courant élevé circule de manière continue vers le passage d'alimentation en énergie électrique.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION La présente invention a été réalisée pour résoudre les problèmes du dispositif classique comme décrit plus haut et a pour objet de proposer un dispositif de commande de puissance véhiculaire dans lequel, si un défaut de court-circuit se produit dans un passage d'alimentation en énergie électrique comprenant une alimentation CC, un convertisseur d'énergie électrique et un moteur CA, il est possible d'empêcher qu'un courant élevé excédant la valeur nominale continue à circuler et excède la résistance de tension, la résistance de courant ou la résistance thermique des composants du passage d'alimentation en énergie électrique, comme un élément de puissance, une borne de raccordement entre le convertisseur d'énergie électrique et le moteur CA, et un enroulement du moteur, et qu'un défaut secondaire, comme un dégagement de fumée, un claquage ou un déclenchement parasite de diélectrique, se produise. De plus, un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif de commande de puissance véhiculaire qui puisse empêcher la survenue d'un défaut secondaire, comme un dégagement de fumée, un claquage ou un déclenchement parasite de diélectrique, sans causer un problème, tel qu'une augmentation des pertes, une diminution de la fiabilité, ou la détérioration de l'équilibre des performances de refroidissement, en raison de l'incorporation d'une partie fusible dans un élément de puissance comme dans le dispositif classique. En outre, un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif de commande de puissance véhiculaire qui puisse empêcher la survenue d'un défaut secondaire, comme un dégagement de fumée, un claquage ou un déclenchement parasite de diélectrique, à moindre coût en modifiant seulement des éléments logiciels sans changer d'éléments matériels constituant un dispositif de commande de puissance véhiculaire hybride classique.
Selon un aspect de l'invention, un dispositif de commande de puissance véhiculaire est un dispositif de commande de puissance véhiculaire pour exécuter la commande de puissance d'un véhicule hybride utilisant la sortie d'un moteur à combustion interne et la sortie d'un moteur CA comme sources d'alimentation, et comprend un module de commande de moteur à combustion interne pour contrôler la sortie du moteur à combustion interne, un convertisseur d'énergie électrique qui est relié au moteur CA et une alimentation CC pour former, conjointement avec ceux-ci, un passage d'alimentation en énergie électrique, exécute la conversion de puissance par une opération de commutation d'un module de commutation et fournit de l'énergie électrique provenant d'un parmi l'alimentation CC et le moteur CA à l'autre, un module de commande hybride qui a une fonction pour contrôler la sortie du moteur CA en contrôlant l'opération de commutation du convertisseur d'énergie électrique et coopère avec le module de commande du moteur à combustion interne pour exécuter une opération arithmétique pour la commande de puissance du véhicule hybride, un module de détection d'anomalie de court-circuit qui est fourni dans le module de commande hybride et détecte une anomalie due à un défaut de court-circuit du passage d'alimentation en énergie électrique, et un module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne qui est fourni dans le module de commande hybride et donne, quand le module de détection d'anomalie de court- circuit détecte l'anomalie, une instruction qui ordonne au moteur à combustion interne d'exécuter une opération correspondant à l'anomalie, au module de commande du moteur à combustion interne. De plus, dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon un autre aspect de l'invention, le module de détection d'anomalie de court-circuit est construit pour détecter l'anomalie due au défaut de court-circuit sur la base de l'information relative à la commutation du convertisseur d'énergie électrique et de l'information relative à un courant circulant vers le moteur CA. De plus, dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon un autre aspect de l'invention, le module de détection d'anomalie de court-circuit est construit pour détecter l'anomalie due au défaut de court-circuit sur la base de l'information relative à la quantité d'instruction de commande de sortie du moteur CA et de l'information relative à un courant circulant vers l'alimentation CC. Le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon un autre aspect de la présente invention comprend en outre un détecteur de température pour mesurer la température d'au moins un parmi le module de commutation du convertisseur d'énergie électrique et le passage d'alimentation en énergie électrique, et le module de détection d'anomalie de court-circuit détecte l'anomalie due au défaut de court-circuit sur la base de l'information relative à la quantité d'instruction de commande de sortie du moteur CA, de l'information relative à la commutation du convertisseur d'énergie électrique et de l'information relative à la température détectée par le détecteur de température.
De plus, dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon un autre aspect de l'invention, le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne est construit pour donner une instruction de fonctionnement, laquelle est adaptée à un degré de l'anomalie due au défaut de court-circuit obtenu sur la base d'au moins une parmi l'information relative à la température du passage d'alimentation en énergie électrique et l'information relative à un courant circulant vers le passage d'alimentation en énergie électrique, au module de commande du moteur à combustion interne. De plus, dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon un autre aspect de l'invention, l'information relative au courant est une information relative à au moins un parmi un mode de conduction du courant et une valeur de courant. De plus, dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon un autre aspect de l'invention, le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne est construit pour donner une instruction de fonctionnement adaptée à un état de fonctionnement du véhicule du véhicule hybride au module de commande du moteur à combustion interne.
De plus, dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon un autre aspect de l'invention, le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne est construit pour donner une instruction, qui limite une vitesse de rotation du moteur à combustion interne en modifiant un paramètre d'ajustement de sortie du moteur à combustion interne sur la base d'une caractéristique de limite supérieure de sortie du moteur à combustion interne à un moment de l'anomalie calculé sur la base d'une corrélation entre une vitesse de rotation du moteur CA, la température du passage d'alimentation en énergie électrique, un courant circulant vers le passage d'alimentation en énergie électrique et une vitesse de rotation du moteur à combustion interne, au module de commande du moteur à combustion interne.
De plus, dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon un autre aspect de l'invention, le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne est construit pour donner une instruction, qui limite une vitesse de rotation du moteur à combustion interne en modifiant un paramètre d'ajustement de sortie du moteur à combustion interne pour exécuter la poursuite du déplacement ou l'arrêt du déplacement du véhicule en fonction d'un degré de l'anomalie obtenu sur la base de l'information de fonctionnement du véhicule comprenant au moins un élément entre une quantité d'accélération/décélération du véhicule hybride, une fréquence d'accélération/décélération, une quantité de direction, une fréquence de direction, et une vitesse de véhicule et une température du passage d'alimentation en énergie électrique et/ou un courant circulant vers le passage d'alimentation en énergie électrique, au module de commande du moteur à combustion interne. Le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon la présente invention comprend le convertisseur d'énergie électrique qui est connecté au moteur CA et à l'alimentation CC pour former, conjointement avec ceux-ci, le passage d'alimentation en énergie électrique, exécute la conversion de puissance par l'opération de commutation du module de commutation et fournit de l'énergie électrique provenant d'un parmi l'alimentation CC et le moteur CA à l'autre, le module de commande hybride qui a pour fonction de contrôler la sortie du moteur CA en contrôlant l'opération de commutation du convertisseur d'énergie électrique et coopère avec le module de commande du moteur à combustion interne pour exécuter l'opération arithmétique pour la commande de puissance du véhicule hybride, le module de détection d'anomalie de court-circuit qui est fourni dans le module de commande hybride et détecte l'anomalie due au défaut de court-circuit du passage d'alimentation en énergie électrique, et le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne qui est fourni dans le module de commande hybride et donne, quand le module de détection d'anomalie de court-circuit détecte l'anomalie, l'instruction, qui ordonne au moteur à combustion interne d'exécuter l'opération correspondant à l'anomalie, au module de commande du moteur à combustion interne et, par consequent, même si l'anomalie due au défaut de court-circuit du passage d'alimentation en énergie électrique se produit, il est possible d'empêcher qu'un courant élevé excédant la valeur nominale continue à circuler et excède la résistance de tension, la résistance de courant ou la résistance thermique d'un composant, tel que le module de commutation, une borne de raccordement entre le convertisseur d'énergie électrique et le moteur CA, et un enroulement du moteur, et qu'un défaut secondaire, comme un dégagement de fumée, un claquage ou un déclenchement parasite de diélectrique, se produise.
En outre, selon le dispositif de commande de puissance véhiculaire de l'invention, le module de détection d'anomalie de court-circuit est construit pour détecter l'anomalie due au défaut de court-circuit sur la base de l'information relative à la commutation du convertisseur d'énergie électrique et de l'information relative au courant circulant vers le moteur CA et, par conséquent, l'anomalie due au défaut de court-circuit peut être détectée sur la base de l'information relative au courant du moteur qui peut être utilisée aussi pour le contrôle du moteur CA, et la survenue du défaut secondaire peut être empêchée sans ajouter d'éléments matériels spéciaux, à moindre coût et avec une haute fiabilité. De plus, selon le dispositif de commande de puissance véhiculaire de l'invention, le module de détection d'anomalie de court-circuit est construit pour détecter l'anomalie due au défaut de court-circuit sur la base de l'information relative à la quantité d'instruction de la commande de sortie du moteur CA et de l'information relative au courant circulant vers l'alimentation CC et, par conséquent, l'anomalie due au défaut de court-circuit peut être détectée sur la base de l'information du courant d'alimentation électrique qui peut être utilisée aussi pour le calcul de la puissance électrique du moteur CA ou de l'alimentation CC, et la survenue du défaut secondaire peut être empêchée sans ajouter d'éléments matériels spéciaux, à moindre coût et avec une haute fiabilité. De plus, le dispositif de commande de puissance véhiculaire de l'invention comprend en outre le détecteur de température pour mesurer la température d'au moins un parmi le module de commutation du convertisseur d'énergie électrique et le passage d'alimentation en énergie électrique, et le module de détection d'anomalie de court-circuit détecte l'anomalie due au défaut de court-circuit sur la base de l'information relative à la quantité d'instruction de la commande de sortie du moteur CA, de l'information relative à la commutation du convertisseur d'énergie électrique et de l'information relative à la température détectée par le détecteur de température et, par conséquent, l'anomalie due au défaut de court-circuit peut être détectée sur la base de l'information de température qui peut être utilisée pour la limitation de sortie pour laprotection contre la surchauffe du module de commutation et la correction de la caractéristique électrique du module de commutation dans l'opération arithmétique de contrôle du moteur CA, et/ou de l'information de température qui peut être utilisée pour la correction de la caractéristique du circuit électrique du passage d'alimentation en énergie électrique et la détection du dysfonctionnement d'un dispositif de refroidissement du convertisseur d'énergie électrique, et la survenue du défaut secondaire peut être empêchée sans ajouter d'éléments matériels spéciaux, à moindre coût et avec une haute fiabilité.
Par ailleurs, selon le dispositif de commande de puissance véhiculaire de l'invention, le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne est construit pour donner l'instruction de fonctionnement, laquelle est adaptée au degré de l'anomalie due au défaut de court-circuit obtenu sur la base d'au moins un élément parmi l'information relative à la température du passage d'alimentation en énergie électrique et l'information relative au courant circulant vers le passage d'alimentation en énergie électrique, au module de commande du moteur à combustion interne et, par conséquent, le degré d'urgence pour éviter le défaut secondaire est divisé en étapes selon le degré de l'anomalie, l'instruction au module de commande du moteur à combustion interne peut être définie également à chacune des étapes, et le procédé de traitement consistant à empêcher la survenue du défaut secondaire peut être finalement associé au degré de l'anomalie due au défaut de court-circuit et peut être mis en oeuvre. Par ailleurs, selon le dispositif de commande de puissance véhiculaire de l'invention, l'information relative au courant pour obtenir le degré de l'anomalie est l'information relative à au moins un parmi le mode de conduction du courant et la valeur de courant et, par conséquent, on peut déterminer avec certitude le degré de l'anomalie due au défaut de court-circuit, et le procédé de traitement consistant à empêcher la survenue du défaut secondaire peut être associé de manière plus sûre et plus fine au degré de l'anomalie due au défaut de court-circuit et peut être mis en œuvre. Par ailleurs, selon le dispositif de commande de puissance véhiculaire de l'invention, le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne est construit pour donner l'instruction de fonctionnement adaptée à l'état de fonctionnement du véhicule du véhicule hybride au module de commande du moteur à combustion interne et, par conséquent, la survenue du défaut secondaire peut être évitée tandis que la commande de puissance du moteur à combustion interne est exécutée en vue de la coordination avec le fonctionnement de l'autre mécanisme de commande concernant le déplacement du véhicule afin de ne pas porter atteinte à la sécurité de la conduite. Par ailleurs, selon le dispositif de commande de puissance véhiculaire de l'invention, le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne est construit pour donner l'instruction, qui limite la vitesse de rotation du moteur à combustion interne en modifiant le paramètre d'ajustement de sortie du moteur à combustion interne sur la base de la caractéristique de limite supérieure de la sortie du moteur à combustion interne au moment de l'anomalie calculée sur la base de la corrélation entre la vitesse de rotation du moteur CA, la température du passage d'alimentation en énergie électrique, le courant circulant vers le passage d'alimentation en énergie électrique et la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, au module de commande du moteur à combustion interne et, par conséquent, même si le défaut de court-circuit se produit, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est limitée, et il est possible d'éviter la survenue du défaut secondaire grâce à l'application d'une haute tension excédant la valeur nominale ou un courant de conduction élevé. De plus, selon le dispositif de commande de puissance véhiculaire de l'invention, le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne est construit pour donner l'instruction, qui limite la vitesse de rotation du moteur à combustion interne en modifiant le paramètre d'ajustement de sortie du moteur à combustion interne pour exécuter la poursuite du déplacement ou l'arrêt du déplacement du véhicule conformément à l'information de fonctionnement du véhicule comprenant au moins un élément parmi une quantité d'accélération/décélération du véhicule hybride, une fréquence d'accélération/décélération, une quantité de direction, une fréquence de direction et une vitesse de véhicule, et un degré de l'anomalie obtenu sur la base de la température du passage d'alimentation en énergie électrique et/ou d'un courant circulant vers le passage d'alimentation en énergie électrique, au module de commande du moteur à combustion interne, et, par conséquent, lorsque l'anomalie due au défaut de court-circuit est détectée, le degré d'urgence pour éviter le défaut secondaire est déterminé en fonction du degré de l'anomalie due au défaut de court-circuit évalué à partir de la température du passage d'alimentation en énergie électrique ou de la quantité de courant, le traitement de la commande de puissance du moteur à combustion interne pour exécuter la poursuite du déplacement ou l'arrêt du déplacement du véhicule est choisi, la transition temporelle du traitement de la commande de puissance du moteur à combustion interne ou le point de début du traitement peut être ajusté à partir de l'état de fonctionnement du véhicule comme la quantité d'accélération/décélération du véhicule, la fréquence d'accélération/décélération, la quantité de direction, la fréquence de direction et la vitesse du véhicule, et le contrôle ayant une très haute fiabilité peut être obtenu.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue structurelle d'un véhicule hybride comprenant un dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 de l'invention ; la figure 2 est un schéma de principe représentant une structure concernant la commande de puissance d'un moteur dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 de l'invention ; la figure 3 est une vue explicative pour expliquer le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 de l'invention ; la figure 4 est une vue explicative représentant une relation entre la vitesse de rotation du moteur et la tension induite dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 de l'invention ; les figures 5A et 5B sont des vues explicatives représentant les états de circuit d'un inverseur et d'un moteur au moment de la survenue d'un défaut de court-circuit dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 de l'invention ; les figures 6A à 6D sont des vues de forme d'onde de courants du moteur pour expliquer la présence/absence d'un défaut de court-circuit dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 de l'invention ; la figure 7 est un schéma de principe représentant une structure concernant la commande de puissance du moteur dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 de l'invention ; la figure 8 est une vue de forme d'onde pour expliquer un procédé de détection d'une anomalie de court-circuit dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 de l'invention ; les figures 9A et 9B sont des vues explicatives pour expliquer une relation entre la vitesse de rotation d'un moteur à combustion interne et la vitesse de rotation d'un moteur dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 de l'invention ; la figure 10 est une vue explicative concernant une instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 de l'invention ; la figure 11 est un schéma de principe représentant une structure concernant la commande de puissance d'un moteur dans un dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 2 de l'invention ; les figures 12A à 12D sont des vues de forme d'onde de courants d'alimentation électrique pour expliquer la présence/absence d'un défaut de court-circuit dans le dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 2 de l'invention ; et la figure 13 est un schéma de principe représentant une structure concernant la commande de puissance d'un moteur dans un dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 3 de l'invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
Mode de réalisation 1 La figure 1 est une vue structurelle d'un véhicule hybride comprenant un dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 de la presente invention. Sur la figure 1, un convertisseur d'énergie électrique 1 comprend un module de commutation comme décrit plus loin, convertit le courant continu fourni à partir d'une alimentation CC 3 en courant alternatif par une opération de commutation du module de commutation, et fournit le courant alternatif converti à un moteur CA 2. Le moteur CA 2 fonctionne comme un moteur en étant alimenté en courant alternatif provenant du convertisseur d'énergie électrique 1, et sa sortie est utilisée comme puissance pour entraîner le véhicule. Par ailleurs, le convertisseur d'énergie électrique 1 a aussi pour fonction de convertir le courant alternatif généré dans un enroulement d'induit du moteur CA en courant continu par l'opération de commutation du module de commutation, et de fournir le courant continu converti à l'alimentation CC 3. Dans ce cas, le moteur CA 2 fonctionne comme un alternateur, et le véhicule est placé dans un état de freinage régénérateur par le moteur CA 2.
L'alimentation CC 3, le convertisseur d'énergie électrique 1 et le moteur CA 2 forment un passage d'alimentation en énergie électrique pour fournir l'énergie électrique provenant de l'alimentation CC 3 à travers le convertisseur d'énergie électrique 1 au moteur CA 2, ou pour fournir l'énergie électrique provenant du moteur CA 2 à travers le convertisseur d'énergie électrique 1 à l'alimentation CC 3. Un module de commande hybride 4 calcule la quantité cible de puissance d'un moteur à combustion interne 5 et celle du moteur CA 2 pour que le véhicule hybride fonctionne convenablement en termes de consommation de carburant, de gaz d'échappement, de qualité de transport et similaires, et donne une instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne 5 à un module de commande du moteur à combustion interne 6. De plus, le module de commande hybride 4 calcule une instruction de fonctionnement au moteur CA 2, exécute une opération arithmétique de contrôle sur la base de ce calcul, et envoie en sortie un signal de commutation au module de commutation du convertisseur d'énergie électrique 1. Comme alimentation CC 3 pour fournir de l'énergie électrique au moteur CA 2 à travers le convertisseur d'énergie électrique 1, une batterie secondaire lithium-ion, une batterie secondaire nickel-hydrogène, ou une combinaison d'une pile à combustible et d'une batterie secondaire ou un condensateur à double couche électrique sont utilisés, et de plus, une combinaison de l'alimentation CC 3 et d'un convertisseur CC-CC élévateur et abaisseur de tension pour convertir sa tension de sortie en une tension différente est utilisée. A la fois la puissance en sortie du moteur CA 2 et la puissance en sortie du moteur à combustion interne 5 sont transmises à une transmission 7, et la puissance totale obtenue en ajoutant l'énergie du moteur CA 2 et la puissance du moteur à combustion interne 5 est transmise à un engrenage de réduction de vitesse 8. La puissance totale décélérée par l'engrenage de réduction de vitesse 8 est transmise à une roue motrice 11 du véhicule par un mécanisme différentiel 9 et un arbre de transmission 10, et le véhicule fait un mouvement vers l'avant ou un mouvement vers l'arrière par la rotation de la roue motrice 11. Le moteur à combustion interne 5 fonctionne conformément au résultat de l'opération arithmétique de contrôle du module de commande du moteur à combustion interne 6. La transmission 7 et le moteur CA 2 fonctionnent en fonction du résultat de l'opération arithmétique de contrôle du module de commande hybride 4.
Ensuite, une description sera donnée, comme base du mode de réalisation 1 de l'invention, d'une opération de base concernant la commande de sortie du moteur CA et d'un état au moment de la survenue d'un défaut de court-circuit dans le passage d'alimentation en énergie électrique. La figure 2 est un schéma de principe montrant une structure concernant la commande de sortie du moteur CA 2 dans un dispositif de commande de puissance pour un véhicule hybride, et représente un cas où le courant alternatif est l'énergie électrique triphasée. Par ailleurs, le même symbole que celui de la figure 1 désigne la même partie. Sur la figure 2, un convertisseur d'énergie électrique 1 comprend un inverseur triphasé 15, un condensateur d'égalisation 16, un détecteur de courant du moteur à phase U 17a, un détecteur de courant du moteur à phase V 17b et un détecteur de courant du moteur à phase W 17c. Un enroulement de phase U, un enroulement de phase V et un enroulement de phase W fournis sur le stator du moteur CA 2 sont respectivement connectés aux bornes de sortie U, V et W du convertisseur d'énergie électrique 1. Un détecteur d'angle de rotation 12 pour détecter un angle de rotation du système de rotation est fourni dans le moteur CA 2.
L'inverseur triphasé 15 comprend des éléments de puissance UH, UL, VH, VL, WH et WL dont chacun comprend un transistor 18a, 18b, 18c, 18d, 18e ou 18f et une diode de roue libre 19a, 19b, 19c, 19d, 19e ou 19f connectée en anti-parallèle avec celui-ci. Chacun des éléments de puissance UH, UL, VH, VL, WH et WL constitue le module de commutation du convertisseur d'énergie électrique 1. De plus, sont fournis trois bras, chacun comprenant les deux éléments de puissance connectés en série l'un à l'autre, et un point de connexion des deux éléments de puissance dans chacun des bras est connecté à un parmi l'enroulement de phase U, l'enroulement de phase V et l'enroulement de phase W du moteur CA 2. Les deux extrémités de chacun des bras de l'inverseur triphasé 15 sont respectivement connectées à une borne de sortie du côté potentiel élevé P et à une borne de sortie du côté potentiel bas N d'une source d'alimentation CC 3.
Un module de commande hybride 4 comprend une partie arithmétique de commande hybride 20, une partie arithmétique de commande du moteur 21, un module de calcul de courant du moteur 22 et un module de calcul de vitesse d'angle de rotation 23. Le module de calcul de courant du moteur 22 calcule une valeur de courant du moteur sur la base des signaux de courant de moteur provenant du détecteur de courant 17a pour détecter un courant de moteur à phase U, du détecteur de courant 17b pour détecter un courant de moteur à phase V, et du détecteur de courant 17c pour détecter un courant de moteur à phase W, et transmet la valeur calculée à la partie arithmétique de commande du moteur 21. Le module de calcul de vitesse d'angle de rotation 23 calcule une vitesse d'angle de rotation du système de rotation du moteur CA 2 sur la base d'un signal de sortie provenant du détecteur d'angle de rotation 12 et transmet la valeur calculée à la partie arithmétique de commande du moteur 21. Ensuite, le fonctionnement du dispositif de commande de puissance véhiculaire construit comme 10 exposé plus haut va être décrite. D'abord, l'opération de base relative à la commande de sortie du moteur CA 2 est comme suit. Autrement dit, la puissance cible du moteur CA 2, c'est-à-dire la sortie cible est calculée par la partie 15 arithmétique de commande hybride 20, et une instruction basée sur la sortie cible calculée est transmise à la partie arithmétique de commande du moteur 21. Puisque la puissance comme sortie du moteur CA 2 est le produit de la vitesse de rotation du moteur CA 2 et du couple 20 de sortie, l'instruction donnée à la partie arithmétique de commande du moteur 21 peut être un couple cible précédemment obtenu en divisant la puissance cible par la vitesse de rotation, ou elle peut être la puissance cible elle-même. 25 De plus, comme information indiquant un état actuel d'exploitation du moteur CA 2, des signaux de courant de moteur provenant des détecteurs de courant 17a à 17c pour détecter les courants de la phase U, de la phase V et de la phase W du moteur CA 2 et le signal 30 d'angle de rotation provenant du détecteur d'angle de rotation 12 sont transmis au module de commande hybride 4. Les signaux de courant de moteur provenant des détecteurs de courant respectifs 17a à 17c sont convertis en des valeurs de courant par le module de calcul de courant du moteur 22 et sont transmis à la partie arithmétique de commande du moteur 21. De plus, le module de calcul de vitesse d'angle de rotation 23 calcule une vitesse de rotation coe à partir de l'angle de rotation e du système de rotation du moteur CA 2 et d'une quantité de changement de l'angle de rotation par unité de temps sur la base du signal d'angle de rotation provenant du détecteur d'angle de rotation 12, et transmet la valeur calculée à la partie arithmétique de commande du moteur 21. Par ailleurs, chacun du module de calcul de courant du moteur 22 et du module de calcul d'angle de rotation 23 a un circuit d'interface constitué d'une partie électronique pour traiter un signal de quantité électrique. La partie arithmétique de commande du moteur 21 exécute une opération arithmétique pour la commande du moteur CA par un procédé bien connu comme, par exemple, un procédé de commande vectoriel d'un moteur CA. Le procédé de commande vectoriel est un procédé dans lequel, comme cela est bien connu, un courant CA s'écoulant vers l'enroulement d'induit du moteur CA 2 est décomposé en une composante parallèle à un flux magnétique rotatif et une composante orthogonale à celui-ci, la commutation de l'inverseur triphasé 15 est contrôlée de sorte que les composantes décomposées respectives coïncident avec une valeur de courant cible d'une composante parallèle au flux magnétique rotatif parmi des valeurs de courant cibles converties à partir du couple cible et une valeur de courant cible d'une composante orthogonale au flux magnétique rotatif, la tension appliquée aux bornes du moteur CA 2 est ajustée, et la sortie du moteur CA 2 est contrôlée.
Dans ce procédé de commande vectoriel, des coordonnées rectangulaires tournant en synchronisation avec le flux magnétique rotatif sont imaginées, l'axe de coordonnée parallèle au flux magnétique rotatif est appelé axe d, l'axe de coordonnée orthogonal au flux magnétique rotatif est appelé axe q et, par ailleurs, parmi les courants de moteur, une composante de courant parallèle au flux magnétique rotatif est appelée courant d'axe d, et une composante de courant orthogonale au flux magnétique rotatif est appelée courant d'axe q. La partie arithmétique de commande du moteur 21 exécute une opération arithmétique de contrôle de rétroaction dans laquelle un courant cible et un courant actuel sont vérifiés l'un par rapport à l'autre, par exemple, une opération arithmétique proportionnelle et intégrale (PI) ou similaire, et calcule des tensions cibles triphasées Vu*, Vv* et Vw* pour qu'un courant d'axe d id et un courant d'axe q iq coïncident respectivement avec un courant cible d'axe d id* et un courant cible d'axe q iq*.
Ensuite, la partie arithmétique de commande du moteur 21 génère des signaux de commutation à donner aux éléments de puissance respectifs UH, UL, VH, VL, WH et WL de sorte que les tensions correspondant aux tensions cibles triphasées Vu*, Vv* et Vw* soient appliquées aux bornes de phase respectives du moteur CA 2. Ces signaux de commutation exécutent un contrôle de modulation de largeur d'impulsion (PWM) des tensions de sortie de l'inverseur triphasé 15 en contrôlant les intervalles de conduction et de non-conduction des éléments de puissance respectifs UH, UL, VH, VL, WH et WL. L'inverseur triphasé 15 est soumis à un contrôle de modulation de largeur d'impulsion par les signaux de commutation provenant de la partie arithmétique de commande du moteur 21 pour générer des tensions de sortie correspondant aux tensions cibles triphasées Vu*, Vv* et Vw*, et applique les tensions de sortie aux bornes de phase respectives des enroulements d'induit du moteur CA 2. Le moteur CA 2 est entraîné par les tensions de sortie de l'inverseur triphasé 15, et la commande de puissance désirée est exécutée. Ensuite, une description sera donnée de l'état du passage d'alimentation en énergie électrique au moment de la survenue d'un défaut de court-circuit. La figure 3 est une vue explicative représentant un circuit électrique interne du moteur CA 2. Sur la figure 3, les enroulements d'induit de la phase U, de la phase V et de la phase W du moteur CA 2 sont exprimés par les corps de connexion série d'auto-inductances 52a, 52b et 52c, des résistances d'induit 53a, 53b et 53c, et des sources de tension (tensions induites) eu, ev et ew. Chaque valeur des résistances d'induit 53a, 53b et 53c des phases respectives est désignée par Ra, et chaque valeur des auto-inductances 52a, 52b et 52c est désignée par La. Une extrémité de chacun des corps de connexion série des phases respectives est connectée à un point neutre c et les autres extrémités sont respectivement connectées aux bornes du moteur des phases respectives. Bien que non représentées, des inductances mutuelles existent entre les corps de connexion série respectifs, et l'inductance mutuelle entre la phase U et la phase V est désignée par Muv, l'inductance mutuelle entre la phase V et la phase W est désignée par Mvw, et l'inductance mutuelle entre la phase W et la phase U est désignée par Mwu.
Ici, en ce qui concerne les tensions terminales du moteur CA 2 et les courants d'induit, l'équation suivante est établie. - 4IL,,; / t 1'f /de /dt dMuN/dd .Ç, +A/de ff t dM,,,, /dt R, + t t tira Les sources de tension eu, ev et ew désignent des tensions induites, qui sont générées quand un flux de raccordement d'induit croise les courants s'écoulant vers les enroulements d'induit, et sont exprimées par 20 l'expression suivante : e pr::Y io? 2 } Où, (Da désigne la valeur maximale de la jonction 25 de flux d'enroulement d'induit, et we désigne une vitesse angulaire électrique du moteur CA. Expr{,38s on 1 ) ` l._,+ et, - n.~ ? sin a te,.4 , in(e --2.r.i3) La figure 4 montre un rapport entre la vitesse de rotation du moteur et la tension induite. Sur la figure 4, l'axe vertical indique la tension induite E, et l'axe horizontal indique la vitesse de rotation du moteur N. Comme cela est évident à partir de la figure 4, la tension induite E a une caractéristique proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur N, et est conçue de sorte que le rapport de la tension induite à la vitesse de rotation soit élevé pour le véhicule hybride. Comme niveaux de tension à noter dans la commande de puissance, sont répertoriées (1) la limite supérieure d'une tension contrôlable par inverseur, et (2) la tension de tenue du passage d'alimentation en énergie électrique.
Quand on considère un cas où la vitesse de rotation du moteur est changée à partir du zéro à une région à vitesse élevée, en ce qui concerne la tension de sortie (c'est-à-dire la tension appliquée à la borne d'enroulement d'induit) de l'inverseur triphasé 15 au moment de la commande normale et au temps où la vitesse de rotation du moteur est zéro, tant la tension induite que la tension par le flux magnétique de la réaction d'induit sont de zéro et il existe seulement une composante d'une chute de tension par la résistance d'induit Ra. Quand la vitesse de rotation du moteur est augmentée, étant donné que la tension induite et la tension par le flux magnétique de la réaction d'induit sont augmentées, la tension de sortie de l'inverseur triphasé 15 est aussi augmentée.
Cependant, à moins que la tension de sortie de l'inverseur triphasé 15 ne soit maintenue pour ne pas dépasser la valeur de limite supérieure de la tension contrôlable par l'inverseur déterminée par la tension de sortie de l'alimentation CC 3, la commande du moteur CA 2 tombe en panne et la commande devient impossible.
Ainsi, quand un écart entre la tension de sortie de l'inverseur triphasé 15 et la valeur de limite supérieure de la tension contrôlable devient faible, le contrôle d'affaiblissement de flux est exécuté de sorte que la tension de sortie de l'inverseur triphasé 15 devienne une valeur spécifiée ou inférieure. Quand on part du principe que le contrôle d'affaiblissement de flux fonctionne normalement, même si la vitesse de rotation est augmentée davantage, la commande peut être continuée normalement. Cependant, puisque la tension induite est augmentée proportionnellement à la vitesse de rotation du moteur, il existe une possibilité qu'elle excède la tension de tenue du passage d'alimentation en énergie électrique. Par exemple, sur la figure 4, au moment où le contrôle d'affaiblissement de flux F fonctionne normalement, et que le moteur CA 2 fonctionne à un point de fonctionnement (A) ne dépassant pas la valeur de limite supérieure El de tension contrôlable par l'inverseur, dans le cas où se produit l'état d'interruption de grille dans lequel l'opération de protection est activée par une anomalie quelconque, et que les signaux de commutation aux éléments de puissance UH, UL, VH, VL, WH et WL sont interrompus, ou que se produit l'état dans lequel l'arrêt du signal de commutation est maintenu, le contrôle d'affaiblissement de flux F est désactivé, une transition à un point de fonctionnement (B) se produit, et la tension pratiquement égale à la tension induite est appliquée au passage d'alimentation en énergie électrique. Dans ce cas, puisque la tension induite du moteur CA 2 dépasse la tension de tenue E2 du passage d'alimentation en énergie électrique, il se produit une possibilité qu'un défaut secondaire, comme un dégagement de fumée, un claquage ou un déclenchement parasite de diélectrique, se produise dans un composant du passage d'alimentation en énergie électrique. En conséquence, il est souhaitable de basculer rapidement à un point de fonctionnement dans une plage de vitesse de rotation plus faible qu'un point de fonctionnement (C) où la tension induite devient la tension de tenue E2 du passage d'alimentation en énergie électrique ou inférieure. Ensuite, une description sera donnée d'un cas où un élément de puissance comme un composant du passage d'alimentation en énergie électrique au moteur CA 2 est soumis à un défaut de court-circuit, l'anomalie due au défaut de court-circuit est détectée, et il se produit alors, comme opérations de protection, un état d'interruption de grille dans lequel un signal de commutation est interrompu et un état dans lequel la non-conduction de l'élément de puissance est maintenue. Quand on part du principe que le transistor 18b de l'élément de puissance UL est soumis au défaut de court-circuit, l'anomalie due au défaut de court-circuit est détectée, et les signaux de commutation aux éléments de puissance respectifs UH à WL sont interrompus, et les éléments de puissance UH, VH, VL, WH et WL, sauf l'élément de puissance UL, sont mis à l'état non passant. L'état de circuit du passage d'alimentation en énergie électriquedevient à ce moment comme indiqué sur la figure 3. Autrement dit, les transistors 18a, 18c, 18d, 18e et 18f, sauf le transistor 18b, sont à l'état non passant (OFF), et seules les diodes de roue libre 19a, 19b, 19c, 19d, 19e et 19f deviennent efficaces comme passage de courant. Par ailleurs, puisque l'élément de puissance UL est soumis au défaut de court-circuit, la tension de borne de phase U du moteur CA 2 devient toujours égale au potentiel de l'alimentation CC 3 au côté N de potentiel bas. Il en résulte que le circuit intérieur de l'inverseur triphasé 15 et du moteur CA 2 peut être exprimé comme indiqué sur la figure 5A. Dans l'état de circuit de la figure 5A, puisque le potentiel de la borne de phase U devient le potentiel bas N de l'alimentation CC 3, le potentiel au point neutre c de l'enroulement d'induit du moteur CA 2 est exprimé par, quant au potentiel bas N de l'alimentation CC 3, une différence de potentiel apparaissant aux deux extrémités de l'enroulement d'induit de phase U ayant, comme éléments de circuit, la résistance d'induit Ra, le coefficient d'auto-induction La, les inductances mutuelles Muv et Mwu, et la tension induite eu. En comparaison avec l'état d'équilibre triphasé, le potentiel est changé très largement. Par ailleurs, la tension de borne de phase V devient, quant au potentiel au point neutre c, un potentiel obtenu en ajoutant une différence de potentiel apparaissant aux deux extrémités de l'enroulement d'induit de phase V à ce potentiel. De même, la tension de borne de phase W est exprimée, quant au potentiel au point neutre c, par un potentiel obtenu en ajoutant une différence de potentiel apparaissant aux deux extrémités de l'enroulement d'induit de phase W à ce potentiel. De plus, quand la tension de borne de phase V est supérieure au potentiel haut P de l'alimentation CC 3, la diode de roue libre 19c de l'élément de puissance VH est polarisée en sens direct pour devenir conductrice, et lorsque la tension de borne de phase V est inférieure au potentiel bas N de l'alimentation CC 3, la diode de roue libre 19d de l'élément de puissance VL est polarisée en sens direct pour devenir conductrice.
De même, quand la tension de borne de phase W est supérieure au potentiel haut P de l'alimentation CC 3, la diode de roue libre 19e de l'élément de puissance WH est polarisée en sens direct pour devenir conductrice, et quand la tension de borne de phase W est inférieure au potentiel bas N de l'alimentation CC 3, la diode de roue libre 19f de l'élément de puissance WL est polarisée en sens direct pour devenir conductrice. Par ailleurs, bien que la description ait été donnée du cas où le défaut de court-circuit se produit dans le transistor 18b de l'élément de puissance UL, la même chose s'applique à un cas où le défaut de court-circuit se produit dans la diode de roue libre 19b. De plus, quand l'élément de puissance UL et l'élément de puissance VL sont soumis au défaut de court-circuit, le circuit intérieur de l'inverseur triphasé 15 et le moteur CA 2 peuvent être exprimés comme indiqué sur la figure 5B. Dans ce cas, seules les diodes de roue libre 19e et 19f des éléments de puissance respectifs WH et WL deviennent efficaces en tant que passage de courant.
En conséquence, le potentiel de borne de phase U et le potentiel de borne de phase V du moteur CA 2 deviennent toujours égaux au potentiel de l'alimentation CC 3 au côté de potentiel bas N. Comme exposé ci-dessus, puisque le potentiel de borne de phase U et le potentiel de borne de phase V deviennent le potentiel bas N de l'alimentation CC 3, le potentiel au point neutre c de l'enroulement d'induit du moteur CA 2 est exprimé, quant au potentiel bas N, par la différence de potentiel apparaissant aux deux extrémités de l'enroulement d'induit de phase U et de l'enroulement d'induit de phase V. La tension de borne de phase W est exprimée, quant au potentiel de point neutre c, par une valeur obtenue en ajoutant la différence de potentiel apparaissant aux deux extrémités de l'enroulement d'induit de phase W. Dans cet état de circuit, quand la tension de borne de phase W est supérieure au potentiel haut P de l'alimentation CC 3, la diode de roue libre 19e de l'élément de puissance WH est polarisée en sens direct pour devenir conductrice, et quand la tension de borne de phase W est inférieure au potentiel bas N de l'alimentation CC 3, la diode de roue libre 19f de l'élément de puissance WL est polarisée en sens direct pour devenir conductrice.
Comme exposé plus haut, à l'état normal, par l'équilibre des trois phases du moteur CA 2, le potentiel au point neutre c devient le potentiel intermédiaire entre le potentiel côté potentiel haut P de l'alimentation CC 3 et le potentiel côté potentiel bas N en moyenne. D'autre part, quand l'équilibre des trois phases est perdu à cause du défaut de court-circuit de l'élément de puissance, le potentiel comme mentionné précédemment apparaît. Ainsi, la tension terminale du moteur CA 2 est amenée à l'état de non-équilibre de phase, et un courant anormal circule à travers le passage d'alimentation en énergie électrique du convertisseur d'énergie électrique 1 et le moteur CA 2. Les figures 6A à 6D représentent des courants du moteur dans les cas respectifs décrits plus haut. Dans ces dessins, l'axe vertical indique le courant du moteur et l'axe horizontal indique le temps. La figure 6A représente les courants du moteur dans le cas où tous les éléments de puissance UH à WL n'ont aucun défaut de court-circuit et sont normaux, les signaux de commutation aux éléments de puissance respectifs sont interrompus pour provoquer l'état d'interruption de grille, et l'état non passant (OFF) est maintenu. Dans ce cas, dans les éléments de puissance respectifs UH à WL, seules les diodes de roue libre 19a à 19f deviennent efficaces comme chemin de courant, et l'inverseur triphasé 15 fonctionne comme un pont de diode pour redresser en pleine onde un courant alternatif triphasé en un courant continu, et en conséquence, les formes d'onde de courant similaires les unes aux autres dans les trois phases apparaissent comme indiqué sur le dessin.
La figure 6B représente les formes d'onde des courants du moteur dans le cas où, à partir de l'état de la figure 6A, le transistor 18b de l'élément de puissance UL est soumis à un défaut de court-circuit.
Bien que les courants du moteur des phases respectives dans ce cas aient des amplitudes sensiblement égales les unes aux autres, la valeur moyenne n'est pas 0 [A], mais est décalée, et la largeur à partir de la valeur maximale du courant à la valeur maximale est agrandie par rapport à l'état du redressement pleine onde dans le cas de la figure 6A. En ce qui concerne la composante CC comme valeur moyenne du courant, le courant de la phase U dans laquelle le défaut de court-circuit se produit est largement décalé vers le côté moins, et les courants de la phase V et de la phase W dans lesquelles le défaut de court-circuit ne se produit pas sont décalés vers le côté plus. Dans les deux cas, l'amplitude du courant et la valeur absolue sont augmentées, et un courant anormal excédant la valeur nominale circule à travers le passage d'alimentation en énergie électrique et, en conséquence, le défaut secondaire, comme un dégagement de fumée, un claquage ou un déclenchement parasite de diélectrique, peut se produire.
La figure 6C représente la forme d'onde du courant du moteur circulant dans le cas où, à partir de l'état de la figure 6A, le transistor 18b de l'élément de puissance UL et le transistor 18d de l'élément de puissance VL sont soumis au défaut de court-circuit.
Dans ce cas, comme sur la figure 6B, bien que les amplitudes des courants du moteur des phases respectives soient sensiblement égales les unes aux autres, la valeur moyenne n'est pas 0 [A], mais est décalée, et la largeur de la valeur maximale positive du courant à la valeur maximale négative devient aussi plus élevée que celle du cas de l'état du redressement pleine onde représenté sur la figure 6A. En ce qui concerne la composante CC comme valeur moyenne du courant, les courants de la phase U et de la phase V dans lesquelles le défaut de court-circuit se produit sont décalés vers le côté moins et le courant de la phase W dans laquelle le défaut de court-circuit ne se produit pas est décalé vers le côté plus. Bien que la quantité du décalage vers le côté moins soit diminuée en comparaison avec le cas de la figure 6B, puisque l'amplitude du courant et la valeur absolue sont augmentées et qu'un courant anormal excédant la valeur nominale circule, le défaut secondaire peut se produire malgré tout. La figure 6D représente les formes d'onde des courants du moteur circulant dans le cas où toutes les phases du bras inférieur de l'inverseur triphasé 15 sont court-circuitées, autrement dit, les transistors 18b, 18d et 18f des éléments de puissance UL, VL et WL sont soumis au défaut de court-circuit. Dans ce cas, puisque toutes les tensions terminales des phases respectives du moteur CA 2 sont égales les unes aux autres et que l'équilibre des trois phases est établi, bien que les amplitudes des courants circulant soient comparables à celles des cas représentés sur les figures 6B et 6C, la composante CC comme valeur moyenne du courant devient égale à zéro et la forme d'onde de courant stable est obtenue. Comme exposé plus haut, hormis le cas où toutes les phases du bras de l'inverseur triphasé 15 sont court-circuitées, dans le cas où le défaut de court-circuit se produit dans un bras donné, la valeur moyenne (la composante CC) du courant du moteur est décalée, et le courant anormal excédant la valeur nominale circule. A ce moment, dans le cas où le défaut de court-circuit se produit dans le bras inférieur relié au côté de potentiel bas N de l'alimentation CC 3, la valeur moyenne du courant de la phase en court-circuit est décalée vers le côté moins, et dans le cas où le défaut de court-circuit se produit dans le bras supérieur relié au côté potentiel haut P de l'alimentation CC 3, la valeur moyenne du courant de la phase en court-circuit est décalée vers le côté plus. La valeur moyenne du courant de la phase dans laquelle le défaut de court-circuit ne se produit pas est décalée de sorte que la somme totale des courants circulant dans toutes les phases devient égale à 0 [A] . Par ailleurs, bien qu'une description soit omise, dans le cas où une phase du bras supérieur et une phase du bras inférieur sont soumises au défaut de court-circuit, ou même dans le cas où deux phases d'un des bras supérieur et inférieur sont soumises au défaut de court-circuit et où une phase de l'autre bras est soumise au défaut de court-circuit, le développement peut être fait dans le même mode de pensée que la description précédente.
Partant de là, quand une observation est faite aux courants du moteur au moment où l'élément de puissance constituant l'inverseur triphasé 15 dans le convertisseur d'énergie électrique 1 maintient l'état non passant (OFF) par l'interruption de grille, la survenue du défaut de court-circuit de l'élément de puissance peut être détectée, et il devient possible de spécifier la partie dans laquelle se produit le défaut de court-circuit.
Ensuite, une description sera donnée d'un dispositif de commande de puissance véhiculaire du mode de réalisation 1 construit sur la base du principe de fonctionnement de base précédent. La figure 7 est un schéma de principe représentant une structure concernant la commande de puissance d'un moteur CA dans le dispositif de commande de puissance pour le véhicule hybride selon le mode de réalisation 1 de l'invention. Sur le dessin, les éléments désignés par les mêmes symboles de référence que sur les figures 1 à 6 représentent des parties identiques ou similaires. Sur la figure 7, l'information de fonctionnement indiquant un état de fonctionnement d'un moteur à combustion interne 5 (voir la figure 1) est entrée d'un module de commande du moteur à combustion interne 6 à un module de transmission d'information de fonctionnement du système de moteur à combustion interne 24 fourni dans un module de commande hybride 4. Par ailleurs, un module de calcul d'information de fonctionnement du véhicule 25 fourni dans le module de commande hybride 4 reçoit des signaux provenant d'un détecteur de quantité de dépression 101 pour générer un signal correspondant à la quantité de dépression d'une pédale d'accélérateur du véhicule hybride, un détecteur de quantité de dépression du frein 102 pour générer un signal correspondant à la quantité de dépression d'une pédale de frein, un détecteur de vitesse de véhicule 103 pour générer un signal correspondant à une vitesse de véhicule, et un détecteur d'angle de direction 104 pour générer un signal correspondant à l'angle de direction d'un volant, et calcule l'information de fonctionnement du véhicule sur la base de ces signaux. Un module de transmission d'information de fonctionnement de système du moteur 26 fourni dans le module de commande hybride 4 émet/reçoit l'information de fonctionnement du moteur CA 2 à/depuis un module de transmission d'information de convertisseur d'énergie électrique 34 fourni dans un convertisseur d'énergie électrique 1. De plus, un module de détection d'anomalie de court-circuit 29 fourni dans une partie arithmétique de commande hybride 20 détecte, sur la base de l'information provenant du module de transmission d'information de fonctionnement de système du moteur 26, une anomalie due à un défaut de court-circuit dans un passage d'alimentation en énergie électrique comprenant des éléments de puissance UH à WL d'un inverseur triphasé 15 et similaire. Quand le module de détection d'anomalie de court- circuit 29 détecte l'anomalie due à l'accident de court-circuit du passage d'alimentation en énergie électrique, un module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne 27 fourni dans la partie arithmétique de commande hybride 20 donne une instruction de fonctionnement correspondant à l'anomalie détectée au module de commande du moteur à combustion interne 6 comme décrit plus loin. De même, quand le module de détection d'anomalie de court- circuit 29 détecte l'anomalie due à l'accident de court-circuit du passage d'alimentation en énergie électrique, un module d'instruction de fonctionnement du moteur 28 fourni dans la partie arithmétique de commande hybride 20 donne une instruction de fonctionnement correspondant à l'anomalie détectée à une partie arithmétique de commande du moteur 21 comme décrit plus loin. Un calculateur de tension de liaison CC 33 comprenant des circuits résistifs diviseurs de tension et similaires est connecté aux deux extrémités d'un condensateur d'égalisation 16, et calcule un signal de tension entre les deux extrémités du condensateur d'égalisation 16 comme valeur de tension de liaison CC. Dans le cas où une anomalie se produit dans un passage d'alimentation électrique d'une alimentation CC 3 à un moteur CA 2 à travers le convertisseur d'énergie électrique 1, une partie de commande d'opération de protection 32 le détecte, active un commutateur d'interruption de signal de grille 35 pour interrompre le signal de commutation provenant de la partie arithmétique de commande du moteur 21, met les éléments de puissance UH à WL dans un état d'interruption de grille, et agit de manière à protéger ceux-ci. L'opération de protection par l'interruption du signal de commutation est exécutée de manière continue pendant une période spécifiée d'environ 10 [ms], et une fois que la période spécifiée est terminée, l'interruption du signal de commutation est arrêtée, et l'opération de protection est désactivée. Par ailleurs, la partie de commande d'opération de protection 32 est construite pour notifier à une unité de traitement des entrées-sorties du convertisseur d'énergie électrique 31 par un signal d'identification d'opération de protection (FO : Fault Ouput, sortie de défaut) que l'opération de protection est en cours.
L'autre structure est similaire à la structure représentée sur la figure 2. Ensuite, le fonctionnement du dispositif de commande de puissance véhiculaire selon le mode de réalisation 1 va être décrit.
Dans l'état où la commande de puissance du véhicule hybride est normalement exécutée, le module de commande hybride 4 reçoit l'information relative à l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 5 à partir du module de commande du moteur à combustion interne 6 par le biais du module de transmission d'information de fonctionnement du système de moteur à combustion interne 24 et donne une instruction de fonctionnement concernant le moteur à combustion interne 5 au module de commande du moteur à combustion interne 6 par le biais du module de transmission d'information de fonctionnement du système de moteur à combustion interne 24 pour exécuter la commande de puissance du moteur à combustion interne 5. Par ailleurs, le module de commande hybride 4 reçoit l'information de fonctionnement concernant le moteur CA 2 et le convertisseur d'énergie électrique 1 à partir du convertisseur d'énergie électrique 1 par le biais du module de transmission d'information de fonctionnement de système du moteur 26 et reçoit en outre l'information relative au courant du moteur et à l'angle de rotation et la vitesse de rotation du moteur CA 2 à travers un module de calcul de courant du moteur 22 et un module de calcul de vitesse d'angle de rotation 23. De plus, le module de commande hybride 4 envoie en sortie les signaux de commutation à la commande de commutation des transistors respectifs 18a à 18f des éléments de puissance UH à WL dans l'inverseur triphasé 15 au convertisseur d'énergie électrique 1 et exécute le contrôle de la sortie du moteur CA 2.
Comme information que le module de commande hybride 4 reçoit à partir du calculateur de tension de liaison CC 33 par le biais du module de transmission d'information de fonctionnement de système du moteur 26 figure la tension de liaison CC correspondant à la tension entre bornes du condensateur d'égalisation 16 ou similaire. L'information relative à la tension de liaison CC ou similaire est une information transmise au module de commande hybride 4, et est ensuite utilisée pour l'opération arithmétique de commande du moteur dans la partie arithmétique de commande du moteur 21. Par ailleurs, comme transmission d'information entre ces dispositifs, la communication série dont des exemples caractéristiques sont CAN (réseau local de contrôleur), UART (récepteur/émetteur asynchrone universel) ou LIN (réseau local d'interconnexion), ou un système de communication utilisant la modulation de tension analogique est utilisé. Ici, dans le cas où une anomalie se produit dans le passage d'alimentation en énergie électrique de l'alimentation CC 3 au moteur CA 2 par le biais du convertisseur d'énergie électrique 1, la partie de commande d'opération de protection 32 dans le convertisseur d'énergie électrique 1 la détecte, commute le commutateur d'interruption de signal de grille 35 dans le convertisseur d'énergie électrique 1 pour interrompre le signal de grille, et invalide le signal de commutation provenant du module de commande hybride 4 de sorte que les transistors 18a à 18f des éléments de puissance UH à WL deviennent non passants (0FF). Ensuite, la partie de commande d'opération de protection 32 notifie à l'unité de traitement des entrées-sorties du convertisseur d'énergie électrique 31 par le signal FO d'identification d'opération de protection que l'opération de protection est en cours.
L'unité de traitement des entrées-sorties du convertisseur d'énergie électrique 31 ayant reçu le signal FO d'identification d'opération de protection transmet l'information et notifie au module de commande hybride 4 par le biais du module de transmission d'information de convertisseur d'énergie électrique 34 que le convertisseur d'énergie électrique 1 exécute l'opération de protection. Spécifiquement, l'unité de traitement des entrées-sorties du convertisseur d'énergie électrique 31 code (codage) l'information indiquant que la partie de commande d'opération de protection 32 exécute l'opération de protection, et contrôle la ligne de signal de sortie de communication conformément à un protocole de communication spécifié. Dans le module de commande hybride 4, le module de transmission d'information de fonctionnement du moteur 26 décode (décodage) les données reçues conformément au protocole spécifié, et notifie à la partie arithmétique de commande hybride 20 que l'opération de protection est en cours. Le module d'instruction de fonctionnement du moteur 28 fourni dans la partie arithmétique de commande hybride 20 reconnaît, sur la base de la notification provenant du module de transmission d'information de fonctionnement de système du moteur 26, que le convertisseur d'énergie électrique 1 exécute l'opération de protection, arrête la génération du signal de commutation conformément à l'opération arithmétique normale de commande du moteur, et donne une instruction à la partie arithmétique de commande du moteur 21 afin de maintenir les transistors 18a à 18f dans l'inverseur triphasé 15 à l'état de fonctionnement non passant (OFF). Sur la base de cette instruction, la partie arithmétique de commande du moteur 21 envoie en sortie le signal de commutation de sorte que les transistors 18a à 18f soient mis en fonctionnement non passant (OFF), et maintient cela. Dans le convertisseur d'énergie électrique 1, le signal de commutation est défini par la partie arithmétique de commande du moteur 21 pour que les transistors 18a à 18f exécutent des opérations non passantes même si la partie de commande d'opération de protection 32 désactive l'opération d'interruption de grille d'une période spécifiée, et valide le signal de commutation provenant du module de commande hybride 4 en commutant le commutateur d'interruption de signal de grille 35 du côté où l'on fait passer le signal de commutation. Ainsi, comme pour la période où l'opération d'interruption de grille est exécutée, le transistor 18 conserve l'instruction d'exécuter la mise à l'état non passant. Ici, le module de détection d'anomalie de court- circuit 29 dans la partie arithmétique de commande hybride 20 exécute l'opération de détection de la présence/absence de l'anomalie due au défaut de court-circuit du passage d'alimentation en énergie électrique. La détection de la présence/absence de l'anomalie est exécutée en détectant la quantité de courant du moteur excédant la valeur nominale par le non-équilibre du courant de phase en raison du défaut de court-circuit décrit précédemment. Ainsi, la partie arithmétique de commande du moteur 21 notifie au module de détection d'anomalie de court-circuit 29 la valeur de courant du moteur détectée par les détecteurs de courant 17a à 17c et obtenue par le module de calcul de courant du moteur 22. Le module de détection d'anomalie de court-circuit 29 détermine si oui ou non la quantité absolue de la valeur de courant du moteur notifiée à partir du module de calcul de courant du moteur 22 excède le seuil spécifié et détecte l'anomalie. Cela sera décrit en référence à la figure 8. La figure 8 représente des formes d'onde indiquant les quantités absolues de valeurs de courant du moteur dans le cas où l'élément de puissance UL représenté sur la figure 6B est soumis à un défaut de court-circuit. Comme indiqué sur la figure 8, un niveau de détection d'anomalie comme un seuil est déterminé, et en estimant si oui ou non la quantité absolue de la valeur de courant du moteur excède le niveau de détection d'anomalie, la conduction d'un courant anormal excédant la valeur nominale en raison de la survenue du défaut de court-circuit peut être facilement détectée. Le module de détection d'anomalie de court-circuit 29 détecte l'anomalie due au défaut de court-circuit du passage d'alimentation en énergie électrique sur la base du fait que la quantité absolue de la valeur de courant du moteur excède ou non le niveau de détection d'anomalie.
Comme autre procédé pour détecter l'anomalie due au défaut de court-circuit en utilisant le courant du moteur, il est aussi concevable de détecter l'anomalie en faisant la moyenne des valeurs de courant des phases respectives et en saisissant un phénomène dans lequel la valeur excède un seuil spécifié et est décalée. De plus, lorsqu'on observe en détail la forme d'onde du courant du moteur, il devient possible de spécifier la partie de survenue du défaut de court-circuit. Ainsi, conformément à la partie de survenue spécifiée du défaut de court-circuit, l'interruption de grille du transistor de la phase dans laquelle le défaut de court-circuit ne se produit pas et la maintenance de l'état non passant sont désactivées, et tant que le bras du côté potentiel haut P dans chaque phase et le bras du côté potentiel bas N ne sont pas mis dans l'état de court-circuit, le transistor est mis à l'état passant de sorte que la borne du moteur du bras du côté potentiel haut P comprenant la phase du défaut de court-circuit ou la borne du moteur du bras du côté potentiel bas N soit court-circuitée pour provoquer l'état de court-circuit triphasé, et la contre-mesure pour retourner la composante CC comme la valeur moyenne du courant du moteur à zéro peut aussi être exécutée. Ensuite, le module de détection d'anomalie de court-circuit 29 divise le degré d'urgence pour éviter le défaut secondaire en étapes et les définit selon l'amplitude du courant du moteur, la structure de la partie de survenue de défaut de court-circuit, la caractéristique d'agencement, comme le fait de déterminer si la partie de survenue du défaut de court-circuit est proche de matières combustibles, comme un passage d'huile ou un passage de carburant, un frein, un mécanisme de direction ou similaire, ou la caractéristique matérielle comme une pièce faite d'un matériau ayant un point d'inflammation faible ou une pièce faite d'un matériau dans lequel une plage de fumée est susceptible de s'étendre. Dans ce but, dans le module de détection d'anomalie de court-circuit 29, les points d'évaluation pour donner une pondération d'importance à la caractéristique de structure et d'agencement et à la caractéristique matérielle sont mis dans des tables et sont stockés dans une mémoire. Le point d'évaluation au moment de la survenue d'un défaut de court-circuit est calculé en faisant référence à la table, et on fait correspondre la somme totale des points d'évaluation au degré d'urgence. Puisque la possibilité de la survenue du défaut secondaire, comme un dégagement de fumée, un claquage ou un déclenchement parasite de diélectrique, est due à la génération de chaleur par la conduction d'un courant élevé, l'opération correspondant au degré d'urgence peut être exécutée par rapport à la valeur du carré du courant du moteur. Par ailleurs, le degré d'urgence est calculé sur la base de la possibilité qu'un défaut secondaire important se produise, et devient une norme indiquant la rapidité avec laquelle la survenue du défaut secondaire devrait être évitée. De plus, comme information du fonctionnement du véhicule, des éléments respectifs d'information, tels que le degré de la demande d'accélération par le conducteur, le degré de demande de décélération, la vitesse du véhicule, et la quantité de direction, sont entrés dans la partie arithmétique de commande hybride 20 par le biais du module de calcul d'information de fonctionnement du véhicule 25. Cela est exécuté de sorte qu'un signal de quantité de dépression de pédale d'accélérateur provenant du détecteur de quantité de dépression d'accélérateur 101, un signal de quantité dedépression de pédale de frein provenant du détecteur de dépression du frein 102, un signal de vitesse du véhicule provenant du détecteur de vitesse de véhicule 103, et un signal de direction provenant du détecteur de direction 104 sont entrés respectivement dans le module de calcul d'information de fonctionnement du véhicule 25, ces signaux sont convertis ou calculés en degré de demande d'accélération, en degré de demande de décélération, en vitesse du véhicule et en quantité de direction, et sont entrés dans la partie arithmétique de commande hybride 20. La partie arithmétique de commande hybride 20 reçoit l'information précédente de fonctionnement du véhicule, et amène l'information de fonctionnement du véhicule à être réfléchie sur l'instruction de fonctionnement de la commande de puissance du moteur à combustion interne pour éviter le défaut secondaire dû au défaut de court-circuit du passage d'alimentation en énergie électrique. Cela est exécuté par la raison suivante. Autrement dit, pour éviter le défaut secondaire, il est nécessaire de donner l'instruction de fonctionnement de sorte que la puissance comme sortie du moteur à combustion interne tombe dans une plage spécifiée. Cependant, dans le cas où la vitesse d'accélération/décélération du véhicule est élevée, puisque l'état est tel que le changement du point de fonctionnement du véhicule est élevé, il est approprié que le changement de l'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne par unité de temps soit défini pour être faible. De plus, dans le cas où le véhicule tourne à vitesse élevée, quand la puissance du moteur à combustion interne est limitée contrairement à l'intention du conducteur, le comportement du véhicule devient instable et le danger augmente. Ainsi, il est préférable de commencer la limitation de puissance du moteur à combustion interne après que la rotation est achevée. De plus, dans le cas où un défaut de court- circuit se produit pendant le déplacement à grande vitesse du véhicule, on suppose que les dégâts dus à l'application instantanée d'une haute tension et à la circulation d'un courant élevé sont graves et, par conséquent, il est nécessaire de donner l'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne pour arrêter rapidement le véhicule. Cependant, dans le cas où un défaut de court-circuit se produit pendant le déplacement du véhicule à vitesse moyenne ou à vitesse faible, il est possible de choisir la permission de passer à la position de repos en douceur en donnant l'instruction de fonctionnement pour limiter la puissance du moteur à combustion interne dans la plage où la génération de chaleur du passage d'alimentation en énergie électrique due à la circulation d'un courant élevé ne devienne pas importante.
Ensuite, le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne 27 génère l'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne sur la base d'une caractéristique de limite supérieure de sortie du moteur à combustion interne au moment de l'anomalie de court-circuit, qui est calculée à partir de la corrélation entre la vitesse de rotation du moteur CA, la quantité de courant du moteur et la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. Ici, l'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne est exécutée en utilisant le paramètre pour ajuster la puissance comme sortie du moteur à combustion interne. Comme utilisation de paramètre pour le réglage de la puissance du moteur à combustion interne, un procédé de commande classique bien connu d'un moteur à combustion interne peut être utilisé. Par exemple, il existe un procédé pour définir une opération d'arrêt des cylindres, un procédé pour réduire un degré d'ouverture d'un papillon des gaz pour diminuer la quantité d'air d'admission à un cylindre, et pour produire artificiellement un état équivalent de la diminution d'une quantité de dépression de pédale d'accélérateur, ou un procédé pour diminuer une quantité d'injection de carburant. Ici, une description sera faite sur la base du réglage de la puissance du moteur à combustion interne par la quantité d'injection de carburant. Pour éviter le défaut secondaire, comme un dégagement de fumée, un claquage ou un déclenchement parasite de diélectrique, en raison du défaut de court-circuit, la quantité de courant s'écoulant vers le moteur doit être ramenée à une valeur admissible ou inférieure. Cette valeur admissible est définie en vue de la performance de refroidissement, de la température d'ignition et similaires au niveau d'une partie de génération de chaleur dans le passage d'alimentation en énergie électrique. Ensuite, la valeur admissible de quantité de courant est convertie en une valeur de tension induite correspondante, et est encore convertie en une vitesse de rotation du moteur correspondante. La conversion de la valeur admissible de courant à la tension induite correspondante est calculée à partir des caractéristiques d'un circuit électrique comprenant un passage de courant du convertisseur d'énergie électrique 1, d'une composante de résistance d'un câblage d'un passage d'alimentation en énergie électrique entre le convertisseur d'énergie électrique 1 et le moteur CA 2, de la résistance d'induit Ra dans le moteur CA 2, du coefficient d'auto-induction La, des inductances mutuelles Muv, Mvw et Mwu, et des tensions induites eu, ev et ew. La conversion de la tension induite admissible à la vitesse de rotation admissible du moteur est exécutée par l'expression 2 précédente. Cette conversion est représentée sur la figure 9A. Autrement dit, sur la figure 9A, quand le défaut de court-circuit se produit dans l'élément de puissance dans le passage d'alimentation en énergie électrique, dans le cas où le point de fonctionnement de la tension induite générée dans l'enroulement d'induit du moteur CA 2 devient le point (B), puisque la tension induite excède la tension de tenue du passage d'alimentation en énergie électrique, il est nécessaire de rapidement décaler le point de fonctionnement de la tension induite jusqu'au point (C). De plus, même si le point de fonctionnement de la tension induite est le point (C), puisqu'il excède l'équivalent de tension à la valeur admissible du courant du moteur au moment du défaut de court-circuit, le point de fonctionnement doit être successivement décalé au point (D). La vitesse de rotation du moteur au point (D) devient la vitesse de rotation de limite supérieure pour éviter le défaut secondaire. Pour décaler la vitesse de rotation du moteur à la valeur admissible indiquée au point (D), la puissance du moteur à combustion interne 5 est limitée pour abaisser la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 5. La figure 9B représente une relation entre la vitesse de rotation Nm du moteur CA 2 et la vitesse de rotation Ne du moteur à combustion interne 5. Ainsi, sur la figure 9B, dans le cas où le moteur CA 2 et l'arbre de sortie du moteur à combustion interne 5 sont directement couplés l'un à l'autre à un rapport de réduction de vitesse spécifié, le rapport de la vitesse de rotation du moteur CA 2 au moteur à combustion interne 5 est fixe et, en conséquence, la valeur admissible de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 5 correspondant à la valeur admissible de la vitesse de rotation du moteur CA 2 est déterminée seulement par la relation indiquée par une ligne continue. De plus, dans le cas où une transmission intervient entre le moteur CA 2 et l'arbre de sortie du moteur à combustion interne 5, puisque le rapport des vitesses de rotation est modifié par le rapport de transmission intermédiaire de la transmission, la valeur admissible de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 5 correspondant à la valeur admissible de la vitesse de rotation du moteur CA 2 a une largeur correspondant à une plage de changement de vitesse comme indiqué par plusieurs lignes continues. Sur la base de la relation ci-dessus, le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne 27 donne l'instruction de fonctionnement au module de commande du moteur à combustion interne 6 pour limiter la puissance du moteur à combustion interne de sorte que la vitesse de rotation du moteur à combustion interne au moment de la survenue du défaut de court-circuit devienne la valeur admissible ou moins.
Comme l'instruction de fonctionnement à ce moment, spécifiquement, l'instruction de la quantité d'injection de carburant au module de commande du moteur à combustion interne 6 est exécutée.
Ceci sera décrit en référence à la figure 10. La figure 10 représente des lignes caractéristiques de la quantité d'injection de carburant Qi à la vitesse de rotation Ne du moteur à combustion interne et la transition temporelle du point de fonctionnement au moment où la quantité de puissance du moteur à combustion interne est supprimée et où la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 5 est abaissée puisque le défaut de court-circuit se produit dans le passage d'alimentation en énergie électrique au moment où le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne 27 donne l'instruction de la quantité de puissance spécifiée au module de commande du moteur à combustion interne 6. Sur la figure 10, dans le cas où le défaut de court-circuit ne se produit pas dans le passage d'alimentation en énergie électrique et que la commande de puissance normale est exécutée, la quantité d'injection de carburant Qi par rapport à la vitesse de rotation Ne du moteur à combustion interne au point temporel présent est déterminée par une ligne caractéristique cl. Quand le défaut de court-circuit se produit à un point de fonctionnement t1, le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne 27 change la ligne caractéristique à C2, C3 et C4, et donne l'instruction de la quantité d'injection de carburant au module de commande du moteur à combustion interne 6 conformément au changement des points de fonctionnement t2, t3 et t4. Dans le cas où l'instruction de fonctionnement est exécutée de sorte que le véhicule se déplace à une vitesse telle que le véhicule peut s'arrêter à tout moment, la transition de ligne caractéristique est arrêtée à c4, et le point de fonctionnement est établi à t5 finalement. Au point de fonctionnement t5, la vitesse de rotation Ne du moteur à combustion interne ne dépasse pas une valeur admissible pour éviter le défaut secondaire au moment de l'anomalie de court-circuit, et devient une vitesse de rotation telle que le déplacement peut être arrêté à tout moment. De plus, dans le cas où il est estimé sur la base de l'état de fonctionnement que le véhicule devrait être arrêté, la ligne caractéristique pour supprimer la sortie est tracée davantage, et finalement, la rotation est maintenue à la vitesse de rotation de ralenti ou le moteur à combustion interne est arrêté.
La vitesse de changement à laquelle les lignes caractéristiques c2, c3 et c4 sont changées au vu du degré d'urgence au degré d'anomalie à partir du module de détection d'anomalie de court-circuit 29 et du degré de changement du point de fonctionnement calculé à partir de l'état de fonctionnement du véhicule. Autrement dit, quand le degré d'urgence est élevé, le réglage est fait pour provoquer un changement plus rapide, et dans le cas où la vitesse d'accélération/décélération du véhicule est élevée, le réglage est fait pour provoquer un changement plus modéré. De plus, quand le véhicule tourne, le décalage de la ligne caractéristique est suspendu jusqu'à ce que la rotation soit arrêtée. L'instruction de la quantité d'injection de carburant à partir du module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne 27 est exécutée par la transmission de l'information au module de commande du moteur à combustion interne 6 par le biais du module de transmission d'information de fonctionnement du système de moteur à combustion interne 24. Spécifiquement, la valeur d'instruction de quantité d'injection de carburant est codée (codage), et est transmise en contrôlant la ligne de signal de sortie de la communication conformément à un protocole de communication spécifié.
Le module de commande du moteur à combustion interne 6 exécute la commande de puissance du moteur à combustion interne 5 conformément à l'instruction de la quantité d'injection de carburant. Ainsi, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 5 est abaissée à la valeur admissible de vitesse de rotation pour éviter la survenue du défaut secondaire. Par l'opération décrite ci-dessus, le dispositif de système de commande de puissance pour le véhicule hybride selon le mode de réalisation 1 de l'invention détecte l'anomalie due à la survenue du défaut de court-circuit du passage d'alimentation en énergie électrique et abaisse la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 5 pour réduire la tension induite du moteur CA 2 en fonction du degré de l'anomalie et de l'état de fonctionnement du véhicule de manière à empêcher la survenue du défaut secondaire, comme un dégagement de fumée, un claquage ou un déclenchement parasite de diélectrique, et fonctionne pour éviter la conduction d'un courant élevé dû à la survenue du problème de court-circuit.
Selon le mode de réalisation 1 de l'invention, il existe un mérite que sans changer les éléments matériels constituant un dispositif de système de commande de puissance utilisé traditionnellement pour un véhicule hybride, la survenue du défaut secondaire, comme un dégagement de fumée, un claquage ou un déclenchement parasite de diélectrique, peut être empêchée à moindre coût et en modifiant seulement des éléments logiciels. De plus, comme élément de puissance, il est préférable d'appliquer un type un de raccordement direct par fil (DLB), puisqu'il ne se produit pas de séparation d'une partie du raccordement redoutée dans le cas où l'élément de puissance du système de raccordement par fil est utilisé et qu'il n'y a pas de survenue d'un arc dû à un contact indéfini d'une partie coupée d'un corps de fil, et la possibilité qu'un dégagement de fumée ou qu'une brûlure se produise est réduite. Par ailleurs, les éléments de fonctionnement et les éléments structurels décrits dans le mode de réalisation 1 ne sont que des exemples pour réaliser l'invention, et l'invention peut être réalisée par des éléments de fonctionnement et des éléments structurels différents dans la portée de l'invention. Autrement dit, le moteur CA 2 et le convertisseur d'énergie électrique 1 ne sont pas limités à trois phases, et le transistor peut ne pas être un IGBT, mais peut être un MOS-FET. De plus, les puissances du moteur CA et du moteur à combustion interne ne sont pas limitées à un système dans lequel ceux-ci sont couplés par des engrenages et la transmission, et une roue motrice est entraînée par un seul arbre de transmission, et un système peut être adopté dans lequel ceux-ci sont couplés par une courroie ou une chaîne, ou le moteur à combustion interne et le moteur CA entraînent des roues motrices différentes.
De plus, dans le mode de réalisation 1, bien que l'on n'ait pas donné la description de l'opération consistant à éviter la survenue du défaut secondaire après que la partie de la survenue du défaut de court-circuit est spécifiée, l'opération d'évitement peut être exécutée après que la partie de la survenue du défaut de court-circuit est spécifiée en détail. Le procédé de calcul et de réflexion du degré de l'anomalie due au défaut de court-circuit peut être un procédé de calcul différent et un procédé de réflexion différent sur la base d'une information différente, et la même chose s'applique au calcul et au procédé de réflexion de l'état du fonctionnement du véhicule. De plus, quand il n'y a aucun inconvénient dans une opération du système, le calcul du degré d'anomalie, la réflexion à l'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne, le calcul de l'état de fonctionnement du véhicule, et la réflexion à l'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne peuvent être omis.
En outre, dans le mode de réalisation 1, bien que la description ait été faite sur la base de la structure dans laquelle un moteur CA et l'unique inverseur sont fournis, et que la puissance de l'unique moteur CA soit utilisée, l'invention peut être appliquée à un cas où deux ou plusieurs moteurs CA et inverseurs sont fournis, et les puissances de plusieurs moteurs CA sont utilisées. Dans ce cas, la structure est faite de sorte que chacun des moteurs et un inverseur d'un circuit de conversion de puissance correspondant soient combinés pour former un passage d'alimentation en énergie électrique, et une anomalie due à la survenue d'un défaut de court-circuit est détectée dans chacune de telles combinaisons, et la commande de puissance du moteur à combustion interne est exécutée pour éviter un défaut secondaire quand une anomalie est détectée dans l'un des passages d'alimentation en énergie électrique.
Mode de réalisation 2 Ci-après, un dispositif de commande de puissance 20 véhiculaire du mode de réalisation 2 de l'invention sera décrit. La figure 11 est un schéma de principe représentant une structure concernant la commande de puissance d'un moteur CA dans le dispositif de commande 25 de puissance pour le véhicule hybride selon le mode de réalisation 2 de l'invention. Sur la figure 11, les éléments désignés par les mêmes symboles de référence que sur la figure 7 représentent des parties identiques ou similaires à celles représentées sur la figure 7. 30 Le dispositif de commande de puissance véhiculaire du mode de réalisation 2 représenté sur la figure 11 a la même structure que le mode de réalisation 1 de la figure 7 sauf qu'un détecteur de courant d'alimentation électrique 36 est fourni dans un convertisseur d'énergie électrique 1 et qu'un module de calcul du courant d'alimentation électrique 37 est fourni dans un module de commande hybride 4. Dans le mode de réalisation 2, une anomalie due à la survenue d'un défaut de court-circuit dans un passage d'alimentation en énergie électrique est détectée sur la base d'un courant d'alimentation électrique circulant entre le convertisseur d'énergie électrique 1 et une alimentation CC 3. Les figures 12A à 12D représentent des courants d'alimentation électrique circulant entre l'alimentation CC 3 et le convertisseur d'énergie électrique 1 dans le cas où un défaut de court-circuit se produit dans le passage d'alimentation en énergie électrique. Sur les figures 12A à 12D, l'axe horizontal indique un axe de temps commun, et les figures représentent des formes d'onde des courants d'alimentation électrique correspondant aux cas où les courants du moteur représentés sur les figures 6A au 6D circulent. Ici, la polarité dans laquelle le courant circule pour charger l'alimentation CC 3 est rendue positive.
La figure 12A représente la forme d'onde du courant d'alimentation électrique circulant dans le cas où tous les éléments de puissance UH à WL d'un inverseur triphasé 15 sont interrompus au niveau de la grille et sont placés dans des états où l'état non passant (OFF) est maintenu, et dans les éléments de puissance, seules les diodes de roue libre 19a à 19f deviennent efficaces comme chemins de courant. Comme indiqué sur la figure 6A, le courant alternatif triphasé est redressé en onde pleine par le pont de diodes des diodes de roue libre.
La figure 12B représente la forme d'onde du courant du moteur dans le cas où, à partir de l'état de la figure 12A, le transistor 18b de l'élément de puissance UL du bras (bras inférieur) de l'inverseur triphasé 15 au côté de potentiel bas N est soumis à un défaut de court-circuit. Dans ce cas, le courant circule vers l'alimentation CC 3 dans le cas où les diodes de roue libre 19c et 19e du bras (bras supérieur) de la phase V et de la phase W au côté H de potentiel haut, sauf le bras de phase U où le défaut de court- circuit se produit, deviennent polarisés en sens direct, et les courants du moteur de deux phases (la phase V et la phase W), sauf la phase où le défaut de court-circuit se produit, circulent dans le sens moins. Le courant est normalement de 0 [A], et a une forme d'onde dans laquelle il circule sur une courte période et dans le sens positif deux fois par période de rotation du système de rotation du moteur CA 2. La figure 12C représente la forme d'onde du courant d'alimentation électrique circulant dans le cas où, à partir de l'état de la figure 12A, les transistors de bras inférieur de deux phases (la phase U et la phase V) sont soumis au défaut de court-circuit. Dans ce cas, le courant circule vers l'alimentation CC 3 dans le cas où la diode de roue libre 19e du bras supérieur d'une phase W restante, sauf la phase U et la phase V des bras inférieurs où le défaut de court- circuit se produit, devient polarisée en sens direct, et le courant du moteur de la phase W, où le défaut de court-circuit ne se produit pas, circule dans le sens moins. Le courant est normalement de 0 [A], et a la forme d'onde dans laquelle il circule à une courte période dans le sens positif une fois par période de rotation du système de rotation du moteur CA 2. La figure 12D représente la forme d'onde du courant d'alimentation électrique dans le cas où toutes les phases du bras inférieur de l'inverseur triphasé 15 sont court-circuitées. Puisque toutes les diodes de roue libre 19a, 19c et 19e du bras supérieur sont polarisées en sens inverse, le courant d'alimentation électrique ne circule pas et reste de 0 [A].
De plus, les formes d'onde des courants d'alimentation électrique, dans le cas où tous les éléments de puissance UH, VH et WH du bras supérieur sont soumis au défaut de court-circuit, peuvent être développées de façon similaire au cas du défaut de court-circuit du bras inférieur. Ainsi, dans le cas où toutes les phases du bras supérieur sont court-circuitées, le courant d'alimentation électrique ne circule pas et est de 0 [A], et dans le cas où une phase du bras supérieur est soumise au défaut de court-circuit, le courant d'alimentation électrique est normalement de 0 [A], et a une forme d'onde dans laquelle le courant d'alimentation électrique circule sur une courte période dans le sens positif deux fois par période de rotation du système de rotation. Dans le cas où deux phases du bras supérieur sont soumises au défaut de court-circuit, le courant est normalement de 0 [A], et a une forme d'onde dans laquelle le courant d'alimentation électrique circule sur une courte période dans le sens positif une fois par période de rotation du système de rotation.
Un module de détection d'anomalie de court-circuit 29 détecte une anomalie de court-circuit sur la base de la caractéristique du courant d'alimentation électrique comme exposé plus haut. D'abord, le courant d'alimentation électrique circulant entre l'alimentation CC 3 et le convertisseur d'énergie électrique 1 est détecté par le détecteur de courant d'alimentation électrique 36, et un signal de courant d'alimentation électrique correspondant au courant d'alimentation électrique est entré dans le module de calcul du courant d'alimentation électrique 37. Le module de calcul du courant d'alimentation électrique 37 calcule la valeur du courant d'alimentation électrique à partir du signal de courant d'alimentation électrique et entre cette valeur dans le module de détection d'anomalie de court-circuit 29 dans une partie arithmétique de commande hybride 20. Le module de détection d'anomalie de courtcircuit 29 vérifie que le courant d'alimentation électrique croise le seuil proche de 0 [A] au cours d'une période de rotation et la relation d'amplitude est commutée, ou une relation dans laquelle le courant d'alimentation électrique est inférieur au seuil proche de 0 [A] est établie en continu, et détecte le défaut de court-circuit. Par ailleurs, dans le cas où la vitesse de rotation du moteur est faible et où la tension induite est petite, puisque la tension terminale du moteur CA 2 devient inférieure a la tension de sortie de l'alimentation CC 3, même dans le cas normal où le défaut de court-circuit ne se produit pas dans le passage d'alimentation en énergie électrique, le courant d'alimentation électrique ne circule pas, et reste de 0 [A] de façon similaire au cas où toutes les phases du bras supérieur ou du bras inférieur de l'inverseur triphasé 15 sont court-circuitées. Cependant, puisque le courant du moteur ne circule pas et que la survenue d'un défaut secondaire est évitée, même si l'anomalie due au défaut de court-circuit est détectée de manière erronée, cela ne pose aucun problème. Le fait que la vitesse de rotation du moteur CA est diminuée et que la tension induite est abaissée correspond au traitement pour éviter le défaut secondaire. Par ailleurs, comme autre procédé de détection de l'anomalie de court-circuit utilisant le courant d'alimentation électrique, il est concevable qu'un jugement soit fait sur la base du fait qu'une valeur obtenue en filtrant la valeur du courant d'alimentation électrique est élevée ou non en comparaison avec une valeur de courant d'alimentation électrique attendue obtenue à partir de la vitesse de rotation du moteur CA 2 et de la tension de l'alimentation CC 3 et dépasse un seuil spécifié. Autrement dit, la tension induite par le moteur CA 2 est obtenue à partir de la vitesse de rotation du moteur CA 2 et, de ce fait, à partir de la tension terminale du moteur CA 2 et de la tension de sortie de l'alimentation CC 3, il est possible de prévoir le niveau du courant de charge s'écoulant vers l'alimentation CC au moment du redressement pleine onde par le pont de diodes. Ainsi, quand un courant d'alimentation électrique réel diffère de cette valeur de courant d'alimentation électrique attendue, il est possible de considérer qu'une anomalie se produit. Dans ce cas, comme équivalence au filtrage de la valeur du courant d'alimentation électrique, lorsque l'emplacement d'installation du détecteur de courant d'alimentation électrique 36 est sur le bus CC entre le condensateur d'égalisation 16 et l'alimentation CC 3, il est aussi possible de détecter une anomalie de courant d'alimentation électrique due au défaut de court-circuit du condensateur d'égalisation 16. Lorsque l'anomalie est détectée par le module de détection d'anomalie de façon similaire réalisation 1, pour court-circuit 29, par la suite, l'opération dans le mode de éviter le défaut secondaire comme de à un dégagement de fumée, un parasite de diélectrique, fonctionnement du moteur à claquage ou un déclenchement le module d'instruction de combustion interne 27 envoie du moteur à quantité de courant s'écoulant vers le moteur CA 2 à une valeur admissible ou inférieure, et le module de commande du moteur à combustion interne 6 contrôle la puissance du moteur à combustion interne 5 conformément à cette instruction.
Mode de réalisation 3 La figure 13 est un schéma de principe représentant une structure concernant la commande de une instruction au module de commande combustion interne 6 pour ramener la puissance d'un moteur CA dans un dispositif de commande de puissance pour un véhicule hybride selon le mode de réalisation 3 de l'invention. Sur la figure 13, les éléments désignés par les mêmes symboles de référence que sur la figure 7 représentent des parties identiques ou similaires à celles représentées sur la figure 7. La figure 13 représente la même structure que le mode de réalisation 1 représenté sur la figure 7, sauf que les diodes thermiques 38a à 38c pour détecter la température d'éléments de puissance UH à WL, les circuits de courant constant 39a à 39c, et les unités de calcul detempérature des éléments de puissance 40a à 40c sont fournis dans un convertisseur d'énergie électrique 1.
Dans le mode de réalisation 3, la détection d'une anomalie en raison de la survenue d'un défaut de court-circuit est exécutée grâce au changement de température des éléments de puissance UH à WL. Dans le cas où le défaut de court-circuit se produit dans un élément de puissance sur un passage d'alimentation en énergie électrique, comme indiqué sur les figures 6A, 6B et 6C, le courant anormal excédant la valeur nominale circule vers le passage d'alimentation en énergie électrique. Ainsi, l'élément de puissance génère de la chaleur en raison de la perte dans la composante de résistance de l'élément de puissance du passage d'alimentation en énergie électrique et sa température augmente. Puisque la perte dans la composante de résistance de l'élément de puissance est proportionnelle au carré de la quantité de courant du moteur, lorsque la quantité de courant devient élevée, la génération de chaleur est augmentée sensiblement. Ainsi, dans le cas où la température de l'élément de puissance excède un seuil de température élevé spécifié, ou dans le cas où la température excède une température de fonctionnement nominale déterminée par l'équilibre entre la génération de chaleur et le refroidissement au moment où un courant nominal circule en fonctionnement normal, et qu'une montée en température à une fréquence de changement élevée est attendue, on peut estimer que le défaut de court-circuit se produit. Ainsi, dans le mode de réalisation 3, la détection de l'anomalie de court-circuit est exécutée par l'opération suivante. Comme mécanisme de détection de température de l'élément de puissance, les diodes thermiques 38a à 38c sont installées aux alentours des éléments de puissance des bras respectifs dans un inverseur triphasé 15. Les circuits de courant constant 39a à 39c sont reliés aux diodes thermiques 38a à 38c et on fait circuler des courants spécifiés.
A ce moment, une chute de tension directe Vf de la partie de jonction pn de chacune des diodes thermiques 38a à 38c est modifiée par la température de la partie de jonction pn. Chacune des unités de calcul de température des éléments de puissance 40a à 40c reçoit la chute de tension directe Vf des diodes thermiques 38a à 38c, calcule la température des éléments de puissance en considérant la température de la partie de jonction pn sensiblement comme la température des éléments de puissance UH à WL sur la base de la relation entre la température de la partie de jonction pn des diodes thermiques 38a à 38c et la chute de tension directe Vf, et notifie à une unité de traitement des entrées-sorties du convertisseur d'énergie électrique 31. L'unité de traitement des entrées-sorties du convertisseur d'énergie électrique 31 transmet l'information relative à la température des éléments de puissance à un module de commande hybride 4 par le biais d'un module de transmission d'information de convertisseur d'énergie électrique 34. Un module de transmission d'information de fonctionnement de système du moteur 26 dans le module de commande hybride 4 reçoit l'information, et notifie à une partie arithmétique de commande hybride 20 la température des éléments de puissance.
Dans la partie arithmétique de commande hybride 20, un module de détection d'anomalie de court-circuit 29 reçoit la température des éléments de puissance à partir du module de transmission d'information de fonctionnement de système du moteur 26, et détecte une anomalie de court-circuit sur la base de la relation entre la survenue du défaut de court-circuit, la conduction du courant anormal excédant la valeur nominale, la génération de chaleur due à cela, et la montée en température. En ce qui concerne le degré d'anomalie dû au court-circuit, on obtient le degré d'anomalie dû au problème de court-circuit obtenu sur la base de l'information relative à la température du passage d'alimentation en énergie électrique et/ou de l'information relative au courant s'écoulant vers le passage d'alimentation en énergie électrique. L'information du courant utilisée pour obtenir le degré d'anomalie est l'information relative au mode de flux et/ou à la valeur de courant du courant s'écoulant vers le moteur CA 2 représentée sur les figures 6A à 6D, ou le courant s'écoulant vers l'alimentation CC 3 représenté sur les figures 12A à 12D. Quand l'anomalie est détectée par le module de détection d'anomalie de court-circuit 29, ultérieurement, de façon similaire à l'opération dans le mode de réalisation 1, la puissance du moteur à combustion interne est contrôlée afin d'éviter le défaut secondaire comme un dégagement de fumée, un claquage ou un déclenchement parasite de diélectrique. Par ailleurs, dans le mode de réalisation 3, bien qu'ait été donnée la description de la détection de la température des éléments de puissance en utilisant des diodes thermiques et de la détection d'anomalie de court-circuit par la température des éléments de puissance, l'anomalie de court-circuit peut être détectée par la détection de température en utilisant un procédé autre que celui-ci. Par exemple, une thermistance peut être utilisée comme élément de détection de température, ou la température sur le passage d'alimentation en énergie électrique différent de l'élément de puissance est mesurée, et l'anomalie de court-circuit peut être détectée par cette température. De plus, le procédé de jugement de l'anomalie de court-circuit peut aussi être convenablement réalisé par un algorithme différent autre que celui décrit ci-dessus.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de commande de puissance véhiculaire comprenant : un module de commande du moteur à combustion interne (6) pour contrôler la sortie d'un moteur à combustion interne (5) ; et un convertisseur d'énergie électrique (1) qui est relié à un moteur CA (2) et à une alimentation CC (3) pour former conjointement un passage d'alimentation en énergie électrique, qui exécute une conversion de puissance par une opération de commutation d'un module de commutation, et qui fournit de l'énergie électrique de l'un parmi l'alimentation CC (3) et le moteur CA (2) à l'autre, dans lequel le dispositif de commande de puissance véhiculaire exécute le contrôle de puissance d'un véhicule hybride en utilisant la sortie du moteur à combustion interne (5) et la sortie du moteur CA (2) comme sources d'alimentation, et est caractérisé en ce qu'il comprend en outre : un module de commande hybride (4) qui a pour fonction de contrôler la sortie du moteur CA (2) en contrôlant l'opération de commutation du convertisseur d'énergie électrique (1) et qui coopère avec le module de commande du moteur à combustion interne (6) pour exécuter une opération arithmétique pour le contrôle de puissance du véhicule hybride ; un module de détection d'anomalie de court-circuit (29) qui est fourni dans le module de commande hybride (4) et qui détecte une anomalie due à un défaut decourt-circuit du passage d'alimentation en énergie électrique ; et un module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne (27) qui est fourni dans le module de commande hybride (4) et qui donne, quand le module de détection d'anomalie de court-circuit (29) détecte l'anomalie, une instruction, qui entraîne l'exécution par le moteur à combustion interne (5) d'une opération correspondant à l'anomalie, au module de commande du moteur à combustion interne (6).
2. Dispositif de commande de puissance véhiculaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de détection d'anomalie de court-circuit (29) détecte l'anomalie due au défaut de court-circuit sur la base de l'information relative à la commutation du convertisseur d'énergie électrique (1) et de l'information relative à un courant s'écoulant vers le moteur CA (2).
3. Dispositif de commande de puissance véhiculaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de détection d'anomalie de court-circuit (29) détecte l'anomalie due au défaut de court-circuit sur la base de l'information relative à la quantité d'instruction de commande de sortie du moteur CA (2) et de l'information relative à un courant s'écoulant vers l'alimentation CC (3).
4. Dispositif de commande de puissance véhiculaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'ilcomprend en outre un détecteur de température pour mesurer la température d'au moins un parmi le module de commutation du convertisseur d'énergie électrique (1) et le passage d'alimentation en énergie électrique, et caractérisé en ce que le module de détection d'anomalie de court-circuit (29) détecte l'anomalie due au défaut de court-circuit sur la base de l'information relative à la quantité d'instruction de commande de sortie du moteur CA (2), de l'information relative à la commutation du convertisseur d'énergie électrique (1), et de l'information relative à la température détectée par le détecteur de température.
5. Dispositif de commande de puissance véhiculaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne (27) donne une instruction de fonctionnement, qui est adaptée à un degré de l'anomalie due au défaut de court-circuit obtenu sur la base d'au moins une parmi l'information relative à la température du passage d'alimentation en énergie électrique et l'information relative à un courant s'écoulant vers le passage d'alimentation en énergie électrique, au module de commande du moteur à combustion interne (6).
6. Dispositif de commande de puissance véhiculaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'information relative au courant est l'information relative à au moins un parmi un mode de conduction du courant et une valeur de courant.
7. Dispositif de commande de puissance véhiculaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne (27) donne une instruction de fonctionnement adaptée à un état de fonctionnement de véhicule du véhicule hybride au module de commande du moteur à combustion interne (6).
8. Dispositif de commande de puissance véhiculaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne (27) donne une instruction, qui limite une vitesse de rotation du moteur à combustion interne (5) en modifiant un paramètre d'ajustement de sortie du moteur à combustion interne (5) sur la base d'une caractéristique de limite supérieure de sortie du moteur à combustion interne (5) à un temps de l'anomalie calculé sur la base d'une corrélation entre une vitesse de rotation du moteur CA (2), la température du passage d'alimentation en énergie électrique, un courant s'écoulant vers le passage d'alimentation en énergie électrique et la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (5), au module de commande du moteur à combustion interne (6).
9. Dispositif de commande de puissance véhiculaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module d'instruction de fonctionnement du moteur à combustion interne (27) donne une instruction, qui limite une vitesse de rotation du moteur à combustioninterne (5) en modifiant un paramètre d'ajustement de sortie du moteur à combustion interne (5) pour exécuter la poursuite du déplacement ou l'arrêt du déplacement du véhicule conformément à l'information de fonctionnement de véhicule comprenant au moins une parmi une quantité d'accélération/décélération du véhicule hybride, une fréquence d'accélération/décélération, une quantité de direction, une fréquence de direction et une vitesse de véhicule, et un degré de l'anomalie obtenu sur la base de la température du passage d'alimentation en énergie électrique et/ou un courant s'écoulant vers le passage d'alimentation en énergie électrique, au module de commande du moteur à combustion interne (6).
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