JP2009118641A - Apparatus for acquiring temperature information of cooling fluid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力変換装置を冷却する冷却流体の温度情報を取得する冷却流体の温度情報取得装置、及びこれを搭載する電力変換システムに関する。 The present invention relates to a cooling fluid temperature information acquisition device that acquires temperature information of a cooling fluid that cools a power conversion device, and a power conversion system in which the temperature information acquisition device is mounted.
インバータやコンバータ等の電力変換回路は、これらを構成する半導体素子に大電流が流れることに起因して発熱量が多くなるため、温度上昇が無視できない。そこで従来は、例えば下記特許文献1に見られるように、内部に冷媒が流動する冷却装置内に電力変換回路を構成する半導体素子を収容し、これら半導体素子と冷媒との間で熱交換を行わせることにより、半導体素子を冷却することも提案されている。これにより、半導体素子の温度が過度に高くなりその信頼性が低下する事態を好適に回避することができる。
ところで、半導体素子の冷却効率は、冷媒の温度が過度に高くなると低下するため、適度な温度範囲でないと半導体素子の温度上昇を抑制することができなくなるおそれがある。このため、上記冷媒によって半導体素子の温度の上昇を抑制するためには、冷媒の温度を調節する必要がある。そして冷媒の温度を調節するためには、冷媒の温度情報を取得することが望まれることとなる。ただし、冷媒の温度を検出する専用のセンサを備える場合には、部品点数の増加や、コストアップを招くこととなる。 By the way, since the cooling efficiency of a semiconductor element falls when the temperature of a refrigerant | coolant becomes high too much, there exists a possibility that it will become impossible to suppress the temperature rise of a semiconductor element if it is not an appropriate temperature range. For this reason, in order to suppress the temperature rise of the semiconductor element by the refrigerant, it is necessary to adjust the temperature of the refrigerant. And in order to adjust the temperature of a refrigerant | coolant, it will be desired to acquire the temperature information of a refrigerant | coolant. However, when a dedicated sensor for detecting the temperature of the refrigerant is provided, the number of parts increases and the cost increases.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、部品点数の増加を抑制しつつも、電力変換装置を冷却する冷却流体の温度情報を適切に取得することのできる冷却流体の温度情報取得装置、及びこれを搭載する電力変換システムを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to appropriately acquire temperature information of a cooling fluid that cools the power conversion device while suppressing an increase in the number of components. An object of the present invention is to provide a cooling fluid temperature information acquisition device and a power conversion system including the same.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
請求項1記載の発明は、給電手段から回転機に電力が供給される力行時に電流が流れる力行用スイッチング素子及び前記回転機から前記給電手段に電力が供給される回生時に電流が流れる回生用スイッチング素子を備えるコンバータと、前記力行用スイッチング素子及び回生用スイッチング素子のそれぞれの温度を感知する温度感知手段とを備える電力変換装置について、これを冷却する冷却流体の温度情報を取得する冷却流体の温度情報取得装置において、前記力行用スイッチング素子及び前記回生用スイッチング素子の電流の流通状態と前記温度感知手段の感知する温度とに基づき、前記冷却流体の温度を推定する推定手段を備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a powering switching element through which a current flows when power is supplied from the power feeding means to the rotating machine, and a regenerative switching through which a current flows during regeneration when power is supplied from the rotating machine to the power feeding means. Temperature of cooling fluid for acquiring temperature information of cooling fluid for cooling the power conversion device including a converter including an element and temperature sensing means for sensing the temperature of each of the switching element for power running and the switching element for regeneration In the information acquisition device, the information acquisition device includes an estimation unit that estimates a temperature of the cooling fluid based on a current flow state of the powering switching element and the regeneration switching element and a temperature sensed by the temperature sensing unit. To do.
上記給電手段と回転機とを接続する電力変換装置にあっては、その出力側と給電手段との双方の電気的な状態等に応じて、力行用スイッチング素子及び回生用スイッチング素子のいずれか一方に電流が流れる。この場合、電流の流れないスイッチング素子の温度は、冷却流体の温度と略等しいと考えられる。上記発明では、この点に着目することで、力行用スイッチング素子及び回生用スイッチング素子の電流の流通状態と温度感知手段の感知する温度とに基づき、冷却流体の温度を好適に推定することができる。 In the power conversion device for connecting the power feeding means and the rotating machine, either the powering switching element or the regenerative switching element depending on the electrical state of both the output side and the power feeding means. Current flows through In this case, the temperature of the switching element through which no current flows is considered to be substantially equal to the temperature of the cooling fluid. In the above invention, by paying attention to this point, the temperature of the cooling fluid can be suitably estimated based on the current flow state of the power switching element and the regenerative switching element and the temperature sensed by the temperature sensing means. .
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記推定手段は、前記力行用スイッチング素子及び前記回生用スイッチング素子のうちの電流が流れていないと判断される方についての前記温度感知手段の感知する温度に基づき前記冷却流体の温度を推定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the estimation means is configured to detect the temperature of the power running switching element and the regenerative switching element which are determined not to flow. The temperature of the cooling fluid is estimated based on the temperature sensed by the means.
上記発明では、電流の流れないスイッチング素子の温度が冷却流体の温度と略等しいと考えられることに鑑み、冷却流体の温度を簡易且つ適切に推定することができる。 In the above invention, in view of the fact that the temperature of the switching element through which no current flows is considered to be substantially equal to the temperature of the cooling fluid, the temperature of the cooling fluid can be estimated easily and appropriately.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記推定手段は、前記給電手段から電流が流出している場合に前記回生用スイッチング素子に電流が流れていないと判断し、前記給電手段に電流が流入している場合に前記力行用スイッチング素子に電流が流れていないと判断することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the estimating means determines that no current flows through the regenerative switching element when a current flows out from the power feeding means, and the power feeding When a current is flowing into the means, it is determined that no current flows in the powering switching element.
上記発明では、給電手段とコンバータとの間の電流の流出入に着目することで、回生用スイッチング素子及び力行用スイッチング素子のいずれに電流が流れていないかを簡易且つ適切に判断することができる。 In the above-described invention, it is possible to easily and appropriately determine which current is not flowing through the regenerative switching element or the power running switching element by focusing on the flow of current between the power feeding means and the converter. .
請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載の発明において、前記給電手段から電流が流出している状態と前記給電手段に電流が流入している状態との2つの状態間の切り替わりから所定時間経過するまでの間は、前記電流が流れていないと判断される方についての前記温度感知手段の感知する温度に基づく前記冷却流体の温度の推定を禁止する手段を更に備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the switching between two states of a state in which current is flowing out from the power feeding means and a state in which current is flowing into the power feeding means. It further comprises means for prohibiting the estimation of the temperature of the cooling fluid based on the temperature sensed by the temperature sensing means for the one judged that the current is not flowing until a predetermined time has passed. To do.
上記2つの状態間の切り替わり直後においては、それまで電流が流れていたスイッチング素子に電流が流れなくなるものの、電流が流れていた時点での発熱の影響を受けているため、上記スイッチング素子の温度は冷却流体の温度よりも高い温度となっていると考えられる。上記発明では、この点に鑑み、切り替わりから所定時間経過するまでの間は、電流が流れていないと判断される方の温度感知手段の感知する温度に基づく冷却水の温度の推定を禁止することで、上記電流の流れていないと判断される方の温度に基づく推定精度が低下する際に、これに基づく推定を回避することができる。 Immediately after the switching between the two states, although the current does not flow to the switching element where the current has flowed until then, the temperature of the switching element is It is considered that the temperature is higher than the temperature of the cooling fluid. In the above invention, in view of this point, it is prohibited to estimate the temperature of the cooling water based on the temperature sensed by the temperature sensing means that is judged to have no current flowing until a predetermined time has elapsed since switching. Thus, when the estimation accuracy based on the temperature that is determined not to flow the current is reduced, the estimation based on this can be avoided.
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の発明において、前記力行用スイッチング素子及び前記回生用スイッチング素子は、前記冷却流体の流動方向に対して互いに平行に配置されてなることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of
力行用スイッチング素子及び回生用スイッチング素子のいずれか一方が他方の上流となる場合、いずれか他方に電流が流れない場合であっても、このいずれか他方の温度は、いずれか一方の発熱の影響を受けて上昇するおそれがある。そしてこの場合には、いずれか他方に電流が流れていないと判断される状況下、その温度に基づき冷却流体の温度を推定すると、その推定精度が低下する。この点、上記発明では、力行用スイッチング素子及び回生用スイッチング素子を平行に配置することで、こうした熱干渉による推定精度の低下を好適に回避することができる。 When either one of the switching element for power running or the switching element for regeneration is upstream of the other, even if no current flows to either of the other, the temperature of the other is affected by the heat generation of either one. There is a risk of rising. In this case, if the temperature of the cooling fluid is estimated based on the temperature in a situation where it is determined that no current is flowing through the other, the estimation accuracy is reduced. In this regard, in the above-described invention, by arranging the powering switching element and the regenerative switching element in parallel, it is possible to preferably avoid such a decrease in estimation accuracy due to thermal interference.
請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明において、前記力行用スイッチング素子及び前記回生用スイッチング素子のそれぞれが複数個からなることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein each of the switching element for power running and the switching element for regeneration is composed of a plurality.
上記発明では、力行用スイッチング素子及び回生用スイッチング素子がそれぞれ複数個からなるために、各スイッチング素子の素子サイズの割に大きい電流を扱うことが可能となる。更に、力行用スイッチング素子及び回生用スイッチング素子がそれぞれ複数個からなるために、これらをともに冷却流体の流動方向に対して平行に配置しつつも、流動方向に沿って複数のスイッチング素子を配置することも可能となり、ひいては、冷却装置内にて効率的にスイッチング素子を配置しつつも、上記請求項5記載の発明特定事項を実現することができる。 In the above invention, since the powering switching element and the regenerative switching element each include a plurality of switching elements, it is possible to handle a large current relative to the element size of each switching element. Furthermore, since there are a plurality of switching elements for power running and switching elements for regeneration, both of them are arranged in parallel to the flow direction of the cooling fluid, and a plurality of switching elements are arranged along the flow direction. Therefore, the invention-specific matter according to claim 5 can be realized while efficiently arranging the switching element in the cooling device.
請求項7記載の発明は、請求項2〜6のいずれか1項に記載の発明において、前記力行用スイッチング素子及び前記回生用スイッチング素子のいずれか一方がいずれか他方に対して前記冷却流体の流動方向の上流側に位置するように配置されており、前記推定手段は、前記いずれか他方に電流が流れないと判断される場合、前記いずれか一方に供給される電力と前記いずれか一方についての前記温度感知手段の感知する温度とに基づき、前記冷却流体の温度を推定することを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of
力行用スイッチング素子及び回生用スイッチング素子のいずれか一方が他方の上流となる場合、いずれか他方に電流が流れない場合であっても、このいずれか他方の温度は、いずれか一方の発熱の影響を受けて上昇するおそれがある。そしてこの場合には、いずれか他方に電流が流れていないと判断される状況下、その温度に基づき冷却流体の温度を推定すると、その推定精度が低下する。この点、上記発明では、こうした状況下、いずれか一方に供給される電力に基づきいずれか一方の温度上昇量を把握することで、上昇前の値、すなわち冷却流体の温度を推定することができる。 When either one of the switching element for power running or the switching element for regeneration is upstream of the other, even if no current flows to either of the other, the temperature of the other is affected by the heat generation of either one. There is a risk of rising. In this case, if the temperature of the cooling fluid is estimated based on the temperature in a situation where it is determined that no current is flowing through the other, the estimation accuracy is reduced. In this respect, in the above-described invention, by grasping the temperature increase amount of either one based on the power supplied to either one of them, the value before the increase, that is, the temperature of the cooling fluid can be estimated. .
請求項8記載の発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載の発明において、前記電力変換装置は、コンバータを介して給電手段に接続されるインバータを更に備えることを特徴とする。 The invention according to an eighth aspect is the invention according to any one of the first to seventh aspects, wherein the power conversion device further includes an inverter connected to a power feeding means via a converter.
インバータの各スイッチング素子に電流が流れない期間は、コンバータのそれと比較して極めて短くなる傾向にある。このため、インバータのスイッチング素子の温度によっては、冷却流体の温度を適切に推定することが困難である。この点、上記発明では、コンバータのスイッチング素子の温度を用いることで、冷却流体の温度を適切に推定することができる。 The period during which no current flows through each switching element of the inverter tends to be extremely short compared to that of the converter. For this reason, depending on the temperature of the switching element of the inverter, it is difficult to appropriately estimate the temperature of the cooling fluid. In this regard, in the above invention, the temperature of the cooling fluid can be appropriately estimated by using the temperature of the switching element of the converter.
請求項9記載の発明は、スイッチング素子と、該スイッチング素子の温度を感知する温度感知手段とを備える電力変換装置について、これを冷却する冷却流体の温度情報を取得する冷却流体の温度情報取得装置において、前記スイッチング素子に供給される電力と前記スイッチング素子についての前記温度感知手段の感知する温度とに基づき、前記冷却流体の温度を推定することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a power conversion device comprising a switching element and a temperature sensing means for sensing the temperature of the switching element, wherein the cooling fluid temperature information acquisition device acquires temperature information of a cooling fluid for cooling the power conversion device. The temperature of the cooling fluid is estimated based on the power supplied to the switching element and the temperature sensed by the temperature sensing means for the switching element.
上記発明では、スイッチング素子に供給される電力によって温度上昇量を把握することで、スイッチング素子についての温度上昇前の温度、すなわち、冷却流体の温度を推定することができる。 In the said invention, the temperature before the temperature rise about a switching element, ie, the temperature of a cooling fluid, can be estimated by grasping | ascertaining the temperature rise amount with the electric power supplied to a switching element.
請求項10記載の発明は、請求項1〜9のいずれか1項に記載の冷却流体の温度情報取得装置と、前記電力変換装置とを備えることを特徴とする電力変換システム。 A tenth aspect of the present invention is a power conversion system comprising the cooling fluid temperature information acquisition device according to any one of the first to ninth aspects and the power conversion device.
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる冷却流体の温度情報取得装置をパラレルシリーズハイブリッド車に適用した第1の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a cooling fluid temperature information acquisition apparatus according to the present invention is applied to a parallel series hybrid vehicle will be described with reference to the drawings.
図1に、本実施形態にかかるハイブリッドシステム(シリーズ・パラレルハイブリッドシステム)の全体構成を示す。 FIG. 1 shows an overall configuration of a hybrid system (series / parallel hybrid system) according to the present embodiment.
図示されるように、内燃機関10の動力は、動力分割機構12を介して第1のモータジェネレータ(発電機14)と、第2のモータジェネレータ(電動機16)とに分配される。詳しくは、動力分割機構12は、遊星歯車機構を備えて構成されており、そのプラネタリギア12pが内燃機関10の出力軸と、サンギア12sが発電機14の回転軸と、リングギア12rが電動機16の出力軸とそれぞれ接続されている。
As shown in the figure, the power of the
発電機14の負荷トルクや電動機16のトルクは、パワーコントロールユニット20によって制御される。パワーコントロールユニット20には、所定の高電圧(例えば「288V」)の電力を蓄える高圧バッテリが接続されている。そして、発電機14の発電エネルギがパワーコントロールユニット20を介して直流電源としての高圧バッテリに充電され、また、高圧バッテリの電力により、電動機16が稼動する。そして、電動機16のトルクは、車両の駆動輪18に伝えられる。
The load torque of the
電子制御装置(ECU30)は、車載動力生成システムの制御装置である。ECU30は、パワーコントロールユニット20を操作することで、発電機14及び電動機16の状態を制御する。図2に、パワーコントロールユニット20内の回路構成の一部を示す。
The electronic control device (ECU 30) is a control device for the in-vehicle power generation system. The
上述した高圧バッテリ40は、電動機16に対する給電手段となる2次電池である。高圧バッテリ40は、図示しない降圧回路を介してECU30等の電力源となる低圧バッテリに電力を供給する。高圧バッテリ40から流出する電流や高圧バッテリ40に流入する電流は、電流センサ41によって検出される。高圧バッテリ40は、コンバータCV及びインバータIV1を介して発電機14に接続されており、また、コンバータCV及びインバータIV2を介して電動機16に接続されている。
The
コンバータCVは、周知の昇降圧チョッパ回路によって構成されている。すなわち、コンバータCVの出力端子には、スイッチング素子Sr1、Sp1の直列接続体と、スイッチング素子Sr2、Sp2の直列接続体とが、互いに並列に接続されている。ここで、スイッチング素子Sr1,Sr2は、高圧バッテリ40に電力を供給する回生制御用のスイッチング素子であり、スイッチング素子Sp1、Sp2は、高圧バッテリ40の電力を出力する力行用のスイッチング素子である。これら各スイッチング素子Sr1,Sr2、Sp1,Sp2は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)からなり、また、これらにはそれぞれダイオードDp1、Dp2,Dr1,Dr2が逆並列に接続されている。ちなみに、ダイオードDr1,Dr2は、高圧バッテリ40に電力を供給する回生制御用の整流手段であり、ダイオードDp1、Dp2は、高圧バッテリ40の電力を出力する力行用の整流手段である。
Converter CV is configured by a known step-up / step-down chopper circuit. That is, the series connection body of the switching elements Sr1 and Sp1 and the series connection body of the switching elements Sr2 and Sp2 are connected in parallel to each other at the output terminal of the converter CV. Here, the switching elements Sr1 and Sr2 are regenerative control switching elements that supply power to the high-
スイッチング素子Sr1、Sp1の直列接続体の接続点と、スイッチング素子Sr2、Sp2の直列接続体の接続点とには、インダクタ44を介して高圧バッテリ40の正極端子が接続されている。また、高圧バッテリ40及びインダクタ44間には、高圧バッテリ40に並列にコンデンサ42が接続されている。
The positive terminal of the high-
コンバータCVの出力電圧は、コンデンサ46を介してインバータIV1、IV2の入力端子に印加される。インバータIV1は、スイッチング素子SW1、SW2の直列接続体、スイッチング素子SW3、SW4の直列接続体、及びスイッチング素子SW5、SW6の直列接続体を備えており、これら各接続体の接続点が3相回転機としての発電機14のU相、V相、W相にそれぞれ接続されている。また、スイッチング素子SW1〜SW6は、IGBTからなり、それぞれ逆並列にダイオードD1〜D6が接続されている。一方、インバータIV2は、スイッチング素子SW7、SW8の直列接続体、スイッチング素子SW9、SW10の直列接続体、及びスイッチング素子SW11、SW12の直列接続体を備えており、これら各接続体の接続点が3相回転機としての電動機16のU相、V相、W相にそれぞれ接続されている。また、スイッチング素子SW7〜SW12は、IGBTからなり、それぞれ逆並列にダイオードD7〜D12が接続されている。
The output voltage of the converter CV is applied to the input terminals of the inverters IV1 and IV2 via the
上記コンバータCVや、インバータIV1、IV2は、走行性能の向上及びエネルギ消費率の低減の好適な両立を図るようにしてECU30によって操作される。図3に、これらコンバータCVや、インバータIV1,IV2の操作による内燃機関10、発電機14、電動機16の回転制御態様を示す。詳しくは、図3は、車両の各走行状態における発電機14、電動機16及び内燃機関10(図中、MG1,MG2,EGと表記)の出力制御の態様を、これらの回転速度の共線図として示す。図示されるように、車両の停止時には、発電機14、電動機16及び内燃機関10はいずれも停止している。車両の発進時には、電動機16のトルクによって車両の駆動輪に回転力が付与される。内燃機関10の始動に際しては、スタータとしての機能を有する発電機14によって内燃機関10の始動がなされる。そして、内燃機関10が稼動すると、発電機14によって発電された電力が上記高圧バッテリ40及び電動機16に供給される。車両の定常走行時には、主に内燃機関10の出力によって走行する。また、加速時には、内燃機関10の回転を上昇させるとともに、発電機14によって発電される電力と高圧バッテリ40の電力とを用いて電動機16を駆動する。
The converter CV and the inverters IV1 and IV2 are operated by the
ところで、上記コンバータCVやインバータIV1,IV2は、大電力を扱うものであるため、これらを構成するパワー素子の発熱も無視できない。そこで本実施形態では、これらパワー素子をパッケージングして、冷却装置内に収納することで、パワー素子を冷却するようにしている。 By the way, since the converter CV and the inverters IV1 and IV2 handle a large amount of power, the heat generation of the power elements constituting them cannot be ignored. Therefore, in the present embodiment, these power elements are packaged and housed in a cooling device to cool the power elements.
図4に、コンバータCVやインバータIV1、IV2を構成するスイッチング素子(IGBT)と、これに逆並列されるダイオードと、IGBTの温度を感知する感温ダイオードSDとを、各1つずつを併せてパッケージングしたパワーカードPCを示す。パワーカードPCは、高圧側の端子として、スイッチング素子のコレクタ端子CTとエミッタ端子ETとを備えている。また、パワーカードは、低圧側端子として、スイッチング素子のゲート端子GT、接地端子AT、及び感温ダイオードSDのアノード側及びカソード側と接続される端子DT1、DT1を備えている。 FIG. 4 shows switching elements (IGBTs) constituting the converter CV and the inverters IV1 and IV2, a diode antiparallel to the switching elements, and a temperature sensitive diode SD that senses the temperature of the IGBT, one by one. A packaged power card PC is shown. The power card PC includes a collector terminal CT of a switching element and an emitter terminal ET as terminals on the high voltage side. Further, the power card includes, as low-voltage side terminals, a gate terminal GT of the switching element, a ground terminal AT, and terminals DT1 and DT1 connected to the anode side and the cathode side of the temperature sensitive diode SD.
上記パワーカードPCは、図5に示すように、冷却装置に収納されて冷却されている。図5は、冷却装置を上面から見た平面図である。図示されるように、インバータIV1、IV2の上側アーム側から下側アーム側へと冷却流体(ここでは、冷却水)が流動することで、インバータIV1,IV2を構成するパワーカードPCが冷却される。また、コンバータCVを構成するスイッチング素子Sr1、Sp1の直列接続体と、スイッチング素子Sr2、Sp2の直列接続体とは、冷却水の流動方向に対して互いに並列に配置されている。上記冷却水は、パワーカードPCの側面及び上面及び下面を流動する。ここで、パワーカードPCは、薄板状部材であるため、パワーカードPCは主に、その上面及び下面を流動する冷却水にて冷却される。 As shown in FIG. 5, the power card PC is housed in a cooling device and cooled. FIG. 5 is a plan view of the cooling device as viewed from above. As shown in the drawing, the cooling fluid (in this case, cooling water) flows from the upper arm side to the lower arm side of the inverters IV1 and IV2, so that the power card PC constituting the inverters IV1 and IV2 is cooled. . Further, the series connection body of the switching elements Sr1 and Sp1 and the series connection body of the switching elements Sr2 and Sp2 constituting the converter CV are arranged in parallel to each other with respect to the flow direction of the cooling water. The cooling water flows on the side surface, the upper surface, and the lower surface of the power card PC. Here, since the power card PC is a thin plate member, the power card PC is mainly cooled by cooling water flowing on the upper surface and the lower surface thereof.
上記ECU30では、パワーカードPC内の感温ダイオードSDの出力に基づき、コンバータCVやインバータIV1、IV2の温度が過度に高くならないか否かを監視する。図6に、上記コンバータCVの温度の取得手法を示す。図6に示す処理は、ECU30により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
The
この一連の処理では、まずステップS10において、力行用のスイッチング素子Sp1、Sp2の温度Tpを取得する。なお、これら2つ素子の温度が互いに相違する場合には、高い方の温度を取得すればよい。また、温度Tpは、各スイッチング素子Sp1、Sp2の温度の検出値の各1つのサンプリング値に基づくものに限らず、複数個の平均値等としてもよい。これにより、ノイズに対する耐性を高めることができる。続くステップS12においては、回生用のスイッチング素子Sr1,Sr2の温度Trを取得する。なお、これら2つ素子の温度が互いに相違する場合には、高い方の温度を取得すればよい。また、温度Trは、各スイッチング素子Sr1,Sr2の温度の検出値の各1つずつのサンプリング値に基づくものに限らず、複数個の平均値等としてもよい。これにより、ノイズに対する耐性を高めることができる。続くステップS14においては、上記ステップS10にて取得された温度Tpの方が上記ステップS12にて取得された温度Trよりも高いか否かを判断する。そして、温度Tpの方が高いと判断される場合には、ステップS16においてコンバータCVの温度を温度Tpとする。一方、ステップS14において温度Tpの方が高くないと判断される場合には、ステップS18において、コンバータCVの温度を温度Trとする。なお、ステップS16、S18の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。 In this series of processing, first, in step S10, the temperature Tp of the powering switching elements Sp1 and Sp2 is acquired. If the temperatures of these two elements are different from each other, the higher temperature may be acquired. Further, the temperature Tp is not limited to one based on one sampling value of the detected temperature values of the switching elements Sp1 and Sp2, but may be a plurality of average values or the like. Thereby, the tolerance with respect to noise can be improved. In subsequent step S12, the temperature Tr of the switching elements Sr1 and Sr2 for regeneration is acquired. If the temperatures of these two elements are different from each other, the higher temperature may be acquired. In addition, the temperature Tr is not limited to one based on a sampling value of each detected value of the temperature of each switching element Sr1, Sr2, but may be a plurality of average values. Thereby, the tolerance with respect to noise can be improved. In the subsequent step S14, it is determined whether or not the temperature Tp acquired in step S10 is higher than the temperature Tr acquired in step S12. If it is determined that temperature Tp is higher, the temperature of converter CV is set as temperature Tp in step S16. On the other hand, when it is determined in step S14 that the temperature Tp is not higher, in step S18, the temperature of the converter CV is set as the temperature Tr. In addition, when the process of step S16, S18 is completed, this series of processes is once complete | finished.
上記のようにスイッチング素子Sr1,Sr2,Sp1,Sp2の温度のうちの最大値をコンバータCVの温度として監視することで、コンバータCVの温度がその信頼性の低下を招くほどの過度に高い値になる以前に、温度を低下させる処理を行うことができる。同様に、インバータIV1,IV2についても、上記の要領で温度を把握しこれを監視することで、その信頼性の低下を招くような事態となる以前にこれに対処することが可能となる。 By monitoring the maximum value of the temperatures of the switching elements Sr1, Sr2, Sp1, and Sp2 as the temperature of the converter CV as described above, the temperature of the converter CV becomes an excessively high value that causes a decrease in reliability. Before becoming, a process for reducing the temperature can be performed. Similarly, regarding the inverters IV1 and IV2, by grasping the temperature in the above manner and monitoring it, it becomes possible to cope with the situation before a situation where the reliability is deteriorated.
ところで、パワーカードPCを冷却するうえでは、冷却水の温度を監視することが望まれる。ただし、冷却水の温度を感知する手段を別途備える場合には、部品点数が増加し、コストアップの要因となることについては上述したとおりである。そこで本実施形態では、コンバータCVのスイッチング素子Sr1,Sr2,Sp1,Sp2の温度を感知する感温ダイオードSDの出力に基づき、冷却水の温度を推定する。ここで、推定対象となる冷却水の温度とは、パワーカードPCからの発熱によって温度上昇する前の値、すなわち、冷却装置内に供給される前の温度のことである。この推定は、コンバータCVを構成するスイッチング素子Sr1,Sr2,Sp1,Sp2の発熱量に着目することで実現することができる。以下、これについて詳述する。 By the way, when cooling the power card PC, it is desired to monitor the temperature of the cooling water. However, as described above, when a means for sensing the temperature of the cooling water is separately provided, the number of parts increases, resulting in an increase in cost. Therefore, in this embodiment, the temperature of the cooling water is estimated based on the output of the temperature sensitive diode SD that senses the temperature of the switching elements Sr1, Sr2, Sp1, Sp2 of the converter CV. Here, the temperature of the cooling water to be estimated is a value before the temperature rises due to heat generation from the power card PC, that is, the temperature before being supplied into the cooling device. This estimation can be realized by paying attention to the heat generation amount of the switching elements Sr1, Sr2, Sp1, Sp2 constituting the converter CV. This will be described in detail below.
高圧バッテリ40からインバータIV1,IV2側へと電力が供給される力行制御時においては、コンバータCVは、昇圧チョッパ回路として機能する。すなわち、スイッチング素子Sp1、Sp2がオン状態とされることでインダクタ44にエネルギを蓄え、スイッチング素子Sp1,SP2がオフ状態とされることで、インダクタ44のエネルギがダイオードDp1,Dp2を介して出力される。一方、高圧バッテリ40が充電される回生制御時においては、コンバータCVは、降圧チョッパ回路として機能する。すなわち、スイッチング素子Sr1,Sr2がオン状態とされることでインダクタ44にエネルギが蓄えられ、スイッチング素子Sr1,Sr2がオフ状態とされることで、インダクタ44に蓄えられたエネルギがダイオードDr1,Dr2、インダクタ44、高圧バッテリ40を備える閉ループ回路を介して高圧バッテリ40に供給される。
During powering control in which power is supplied from the
ここで、回生制御や力行制御が継続する時間は、インバータIV1,IV2の上側アームに電流が流れる状態と下側アームに電流が流れる状態との切り替わりの時間よりもはるかに長くなる傾向にある。このため、回生制御時には、力行用のスイッチング素子Sp1,Sp2に電流が流れず、これらは冷却水と熱的な平衡状態を略実現していると考えられる。一方、力行制御時には、回生用のスイッチング素子Sr1,Sr2に電流が流れず、これらは冷却水と熱的な平衡状態を略実現していると考えられる。このため、回生制御時には、力行用のスイッチング素子Sp1,Sp2の温度を感知する感温ダイオードの温度を冷却水の温度とすることができ、力行制御時には、回生用のスイッチング素子Sr1,Sr2の温度を感知する感温ダイオードの温度を冷却水の温度とすることができる。 Here, the time during which the regenerative control and the power running control are continued tends to be much longer than the switching time between the state in which the current flows in the upper arms of the inverters IV1 and IV2 and the state in which the current flows in the lower arm. For this reason, at the time of regenerative control, current does not flow through the switching elements Sp1 and Sp2 for power running, and it is considered that these substantially realize a thermal equilibrium state with the cooling water. On the other hand, during power running control, no current flows through the switching elements Sr1 and Sr2 for regeneration, and these are considered to substantially realize a thermal equilibrium state with the cooling water. For this reason, during regeneration control, the temperature of the temperature sensitive diode that senses the temperature of the switching elements Sp1 and Sp2 for power running can be set as the temperature of the cooling water. During power running control, the temperature of the switching elements Sr1 and Sr2 for regeneration The temperature of the temperature-sensitive diode that senses can be set as the temperature of the cooling water.
ただし、電流が流れないスイッチング素子の温度を感知する感温ダイオードのうち、冷却水の流動方向に対して上流側に電流の流れるスイッチング素子が配置されるものについては、この発熱により温度上昇した冷却水温度を感知することとなり、冷却水の温度を適切に感知するものではなくなる。このため、本実施形態では、先の図5に示したように、回生用のスイッチング素子Sr1と力行用のスイッチング素子Sp2とを冷却水の上流側に配置する。換言すれば、回生用のスイッチング素子Sr1と力行用のスイッチング素子Sp2とを冷却水の流動方向に直交する線に沿って一行に配置する。そして、これらのそれぞれの下流側に力行用のスイッチング素子Sp1及び回生用のスイッチング素子Sr2を配置する。そして、回生用のスイッチング素子Sr1と力行用のスイッチング素子Sp2との温度を用いることで、冷却水の温度を推定する。 However, among the temperature sensing diodes that sense the temperature of the switching element that does not flow current, those that have a switching element that flows current upstream with respect to the direction of flow of the cooling water are cooled by this heat generation. The water temperature is sensed, and the temperature of the cooling water is not properly sensed. For this reason, in the present embodiment, as shown in FIG. 5 above, the switching element Sr1 for regeneration and the switching element Sp2 for power running are arranged on the upstream side of the cooling water. In other words, the switching element Sr1 for regeneration and the switching element Sp2 for power running are arranged in a line along a line orthogonal to the flow direction of the cooling water. A power running switching element Sp1 and a regeneration switching element Sr2 are arranged on the downstream side of each of them. And the temperature of the cooling water is estimated by using the temperatures of the switching element Sr1 for regeneration and the switching element Sp2 for power running.
図7に、本実施形態にかかる冷却水の温度の推定処理の手順を示す。この処理は、ECU30によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
In FIG. 7, the procedure of the estimation process of the temperature of the cooling water concerning this embodiment is shown. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、まずステップS20において、電流センサ41の検出値を取得する。続くステップS22においては、高圧バッテリ40の放電時であるか否かを判断する。この処理は、力行制御時であるか否かを判断するものである。そして力行制御時である場合、ステップS24において、冷却水の温度を、回生用のスイッチング素子Sr1の温度Trとする。これに対し、回生制御時である場合、ステップS26において、冷却水温度を、力行用のスイッチング素子Sp2の温度Tpとする。なお、ステップS24、S26の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
In this series of processes, first, in step S20, the detection value of the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1)力行用のスイッチング素子Sp2及び回生用のスイッチング素子Sr1のうちの電流が流れていないと判断される方についての感温ダイオードSDの感知する温度に基づき、冷却水の温度を推定した。これにより、冷却水の温度を簡易且つ適切に推定することができる。 (1) The temperature of the cooling water was estimated based on the temperature sensed by the temperature-sensitive diode SD for the one judged that no current flows among the switching element Sp2 for power running and the switching element Sr1 for regeneration. Thereby, the temperature of cooling water can be estimated simply and appropriately.
(2)高圧バッテリ40から電流が流出している場合に回生用のスイッチング素子Sr1に電流が流れていないと判断し、高圧バッテリ40に電流が流入している場合に力行用のスイッチング素子Sp1に電流が流れていないと判断した。これにより、回生用のスイッチング素子Sr1及び力行用のスイッチング素子Sp2のいずれに電流が流れていないかを簡易且つ適切に判断することができる。
(2) When current flows from the high-
(3)力行用のスイッチング素子Sp2及び回生用のスイッチング素子Sr1を、冷却水の流動方向に対して互いに平行に配置した。これにより、これらスイッチング素子間の熱干渉による推定精度の低下を好適に回避することができる。 (3) The switching element Sp2 for power running and the switching element Sr1 for regeneration are arranged in parallel to each other in the flow direction of the cooling water. Thereby, the fall of the estimation precision by the thermal interference between these switching elements can be avoided suitably.
(4)力行用のスイッチング素子及び回生用のスイッチング素子のそれぞれを複数個備えた。これにより、各スイッチング素子の素子サイズの割に大きい電流を扱うことが可能となる。更に、力行用スイッチング素子及び回生用スイッチング素子がそれぞれ複数個からなるために、これらをともに冷却水の流動方向に対して平行に配置しつつも、流動方向に沿って複数のスイッチング素子を配置することも可能となり、ひいては、冷却装置内にて効率的にスイッチング素子を配置することができる。 (4) A plurality of switching elements for power running and switching elements for regeneration are provided. This makes it possible to handle a large current for the element size of each switching element. Furthermore, since there are a plurality of switching elements for power running and switching elements for regeneration, both of them are arranged parallel to the flow direction of the cooling water, and a plurality of switching elements are arranged along the flow direction. As a result, the switching elements can be arranged efficiently in the cooling device.
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図8に、本実施形態にかかる冷却水の温度の推定処理の手順を示す。この処理は、ECU30によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
FIG. 8 shows the procedure of the process for estimating the temperature of the cooling water according to this embodiment. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、まずステップS30において、電流センサ41の検出値(流出入電流I(n))を取得する。続くステップS32においては、前回の流出入電流I(n−1)が負であって且つ今回の流出入電流I(n)がゼロ以上であるか否かを判断する。この処理は、回生制御から力行制御へと移行した直後であるのか否かを判断するためのものである。そして、ステップS32において移行直後ではないと判断される場合、ステップS34において、前回の流出入電流I(n−1)がゼロ以上であって且つ今回の流出入電流I(n)が負であるか否かを判断する。この処理は、力行制御から回生制御へと移行した直後であるか否かを判断するためのものである。
In this series of processes, first, in step S30, the detection value (inflow / outflow current I (n)) of the
そして、ステップS32、S34において、力行制御と回生制御との間のいずれか一方からいずれか他方への移行直後であると判断される場合には、ステップS36において、移行時を始点として計時動作を行うカウンタTを初期化する。これに対し、ステップS32、S34において、力行制御と回生制御とのいずれか一方からいずれか他方への移行直後ではないと判断される場合、ステップS38において、カウンタTが最大値Tmaxよりも小さいか否かを判断する。この処理は、力行制御や回生制御が長時間継続されることにより、カウンタTの値を表記するためのデータ量が過度に大きくなることを回避するためになされるものである。上記最大値Tmaxは、ECU30がカウンタTのデータ量として許容する最大値に基づき設定される。そして、ステップS38においてカウンタTが最大値Tmaxよりも小さいと判断される場合、ステップS40においてカウンタTをインクリメントする。
In Steps S32 and S34, when it is determined that it is immediately after the transition from either one of the power running control and the regenerative control to the other, in Step S36, the timing operation is started from the transition time. The counter T to be executed is initialized. On the other hand, if it is determined in steps S32 and S34 that it is not immediately after the transition from one of the power running control and the regenerative control to the other, is the counter T smaller than the maximum value Tmax in step S38? Judge whether or not. This process is performed in order to avoid an excessive increase in the amount of data for indicating the value of the counter T due to power running control and regenerative control being continued for a long time. The maximum value Tmax is set based on the maximum value that the
上記ステップS36、S40の処理が完了する場合や、ステップS38において否定判断される場合には、ステップS42に移行する。ステップS42においては、カウンタTが所定時間α以上であるか否かを判断する。この処理は、力行制御と回生制御との間の切り替えの後、力行用のスイッチング素子Sp2と回生用のスイッチング素子Sr1とのうちの電流が流れなくなった方について、これが上流から流入する冷却水の温度と略等しくなったか否かを判断するためのものである。所定時間αは、力行用のスイッチング素子Sp2と回生用のスイッチング素子Sr1とのうちの電流が流れなくなった方について、これが上流から流入する冷却水の温度と略等しくなるまでに要すると想定される時間に基づき設定される。なお、所定時間αは、極力短時間とすることが望ましい。 When the processes in steps S36 and S40 are completed, or when a negative determination is made in step S38, the process proceeds to step S42. In step S42, it is determined whether or not the counter T is equal to or longer than a predetermined time α. In this process, after switching between the power running control and the regenerative control, the cooling water that flows in from the upstream side of the switching element Sp2 for power running and the switching element Sr1 for regenerative current that has stopped flowing. This is for determining whether or not the temperature is substantially equal. The predetermined time α is assumed to be required until the temperature of the cooling water flowing in from the upstream side of the switching element Sp2 for power running and the switching element Sr1 for regeneration that has stopped flowing is substantially equal. Set based on time. The predetermined time α is preferably as short as possible.
そして、ステップS42において肯定判断される場合には、ステップS44〜S48において、先の図7のステップS22〜S26の処理と同様の処理を行う。なお、上記ステップS42において所定時間αが経過していないと判断される場合や、ステップS46、S48の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。 If an affirmative determination is made in step S42, the same processing as in steps S22 to S26 of FIG. 7 is performed in steps S44 to S48. If it is determined in step S42 that the predetermined time α has not elapsed, or if the processes in steps S46 and S48 are completed, the series of processes is temporarily terminated.
以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)〜(4)の効果に加えて、更に、以下の効果が得られるようになる。 According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment.
(5)力行制御時と回生制御時との2つの状態間の切り替わりから所定時間αが経過するまでの間は、回生用のスイッチング素子Sr1及び力行用のスイッチング素子Sp2のうちの電流が流れていないと判断される方についての感温ダイオードSDの感知する温度に基づく冷却水の温度の推定を禁止した。これにより、電流の流れていないと判断される方の温度に基づく推定精度が低下する際に、これに基づく推定を回避することができる。 (5) The current of the switching element Sr1 for regeneration and the switching element Sp2 for power running flows until the predetermined time α elapses after the switching between the two states of the power running control and the regeneration control. The estimation of the temperature of the cooling water based on the temperature sensed by the temperature-sensitive diode SD is prohibited for those who are judged not to exist. As a result, when the estimation accuracy based on the temperature that is determined as no current flows decreases, the estimation based on this can be avoided.
(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図9に、本実施形態にかかるパワーコントロールユニット20内の回路構成の一部を示す。図示されるように、本実施形態では、コンバータCVは、回生用のスイッチング素子Sr及び力行用のスイッチング素子Spをともに1つずつ備える。そして、これらを内蔵するパワーカードPCを、図10に示す態様にて配置する。すなわち、回生用のスイッチング素子Srを内蔵するパワーカードPCを、力行用のスイッチング素子Spを内蔵するパワーカードPCの上流側に配置する。詳しくは、冷却水の流動方向に沿った上流側に配置する。この場合、回生制御時には、力行用のスイッチング素子Spに電流が流れないとはいえ、力行用のスイッチング素子Spは回生用のスイッチング素子Srの発熱によって温度が上昇した冷却水との間で熱的な平衡状態へと向かうため、力行用のスイッチング素子Spの温度は、冷却装置の上流側(入口側)の温度を適切に表現するものとならない。
FIG. 9 shows a part of a circuit configuration in the
そこで本実施形態では、回生制御時には、回生用のスイッチング素子Srに供給される電力と、回生用のスイッチング素子Srの温度とに基づき、冷却水の温度を推定する。 Therefore, in the present embodiment, at the time of regenerative control, the temperature of the cooling water is estimated based on the power supplied to the regenerative switching element Sr and the temperature of the regenerative switching element Sr.
図11に、本実施形態にかかる冷却水の温度の推定処理の手順を示す。この処理は、ECU30によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
In FIG. 11, the procedure of the estimation process of the temperature of the cooling water concerning this embodiment is shown. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、まずステップS50において、電流センサ41の検出値(高圧バッテリ40の流出入電流I)を取得する。続くステップS52においては、先の図7のステップS22と同様、力行制御時であるか否かを判断する。そして、力行制御時であると判断される場合には、先の図7のステップS24と同様にして、ステップS54において回生用のスイッチング素子Srの温度Trを冷却水の温度とする。一方、ステップS52において、力行制御時でないと判断される場合、換言すれば、回生制御時であると判断される場合には、ステップS56において、回生用のスイッチング素子Srの消費電力Wを算出する。続くステップS58においては、上記ステップS56において算出された消費電力Wに基づき、素子温度上昇量ΔTjを推定する。ここでは、予め消費電力Wとスイッチング素子Srの温度上昇量ΔTjとの関係を定めるマップを作成しておき、このマップに基づき温度上昇量ΔTjを推定する。なお、このマップは、実際に冷却水が流れる状況下における温度上昇量ΔTjを定めるものである。このマップは、例えば実機と同一の条件下における計測等によって作成することができる。 In this series of processing, first, in step S50, the detection value of the current sensor 41 (the inflow / outflow current I of the high-voltage battery 40) is acquired. In the subsequent step S52, it is determined whether or not the power running control is in effect as in step S22 of FIG. If it is determined that it is during power running control, the temperature Tr of the regenerative switching element Sr is set as the temperature of the cooling water in step S54 as in step S24 of FIG. On the other hand, in step S52, when it is determined that it is not during power running control, in other words, when it is determined that it is during regenerative control, in step S56, the power consumption W of the switching element Sr for regeneration is calculated. . In the subsequent step S58, the element temperature increase amount ΔTj is estimated based on the power consumption W calculated in step S56. Here, a map that defines the relationship between the power consumption W and the temperature rise amount ΔTj of the switching element Sr is created in advance, and the temperature rise amount ΔTj is estimated based on this map. This map defines the temperature rise amount ΔTj under the situation where the cooling water actually flows. This map can be created, for example, by measurement under the same conditions as the actual machine.
続くステップS60においては、冷却水温度を、回生用のスイッチング素子Srについての感温ダイオードSDの感知する温度Trから上記温度上昇量ΔTjを減算することで算出する。なお、上記ステップS54、S60の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。 In the subsequent step S60, the coolant temperature is calculated by subtracting the temperature increase amount ΔTj from the temperature Tr sensed by the temperature sensitive diode SD for the regeneration switching element Sr. In addition, when the process of said step S54, S60 is completed, this series of processes are once complete | finished.
以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)、(2)の効果に準じた効果に加えた、更に以下の効果が得られるようになる。 According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects according to the effects (1) and (2) of the first embodiment.
(6)力行用のスイッチング素子Spに電流が流れないと判断される場合、回生用のスイッチング素子Srに供給される電力と回生用のスイッチング素子Srの温度とに基づき、冷却水の温度を推定した。これにより、力行用のスイッチング素子Spを回生用のスイッチング素子Srの下流側に配置するにもかかわらず、回生時においても冷却水の温度を適切に推定することができる。 (6) When it is determined that no current flows through the power switching element Sp, the temperature of the cooling water is estimated based on the power supplied to the regeneration switching element Sr and the temperature of the regeneration switching element Sr. did. As a result, the temperature of the cooling water can be appropriately estimated even during regeneration, even though the switching element Sp for power running is arranged downstream of the switching element Sr for regeneration.
(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.
・上記第1及び第2の実施形態では、回生用のスイッチング素子と力行用のスイッチング素子とをそれぞれ2つずつ採用したがこれに限らない。例えば3つ以上ずつであってもよい。ここで例えば、3つずつ採用する場合には、回生用のスイッチング素子と力行用のスイッチング素子とのいずれか一方は、冷却水の流通経路の上流側に2つ配置することができる。このため例えば、これらの温度の平均値に基づき冷却水温度を推定してもよい。 In the first and second embodiments, two switching elements for regeneration and two switching elements for power running are employed, but the present invention is not limited to this. For example, it may be three or more. Here, for example, in the case of adopting three each, two of the switching elements for regeneration and the switching elements for power running can be arranged on the upstream side of the flow path of the cooling water. Therefore, for example, the cooling water temperature may be estimated based on the average value of these temperatures.
・上記第2の実施形態では、高圧バッテリ40の放電状態(力行制御)と充電状態(回生制御)との間の切り替えから所定時間α経過するまでの間は、それ以前に採用されていた感温ダイオードの温度を冷却水の温度として採用したがこれに限らない。例えば所定時間α内にあっては、回生用のスイッチング素子Sr1の温度Trと力行用のスイッチング素子Sp2の温度との加重平均処理によって、冷却水の温度を推定してもよい。
In the second embodiment, the feeling that has been employed before the predetermined time α elapses after switching between the discharge state (power running control) and the charge state (regeneration control) of the high-
・回生用のスイッチング素子と力行用のスイッチング素子とのいずれに電流が流れていないかを判断する手法としては、上記電流センサ41の検出値に基づくものに限らない。例えば、回生用のスイッチング素子と力行用のスイッチング素子との少なくとも一方に流れる電流を検出する検出手段を備え、この検出値に基づき判断してもよい。この検出手段としては、例えばスイッチング素子としてIGBTを用いる場合、そのエミッタ及びコレクタ間を流れる電流に応じた微少な電流を出力するセンス端子を備えるものを採用することで、検出手段としてセンス端子を採用することができる。また、例えば電動機16や発電機14の回転速度や要求トルクに基づき、力行制御時か回生制御時かを判断してもよい。
The method for determining which current is not flowing through the switching element for regeneration and the switching element for power running is not limited to that based on the detection value of the
・上記各実施形態では、回生用のスイッチング素子と力行用のスイッチング素子との下流であって且つこれらに逆並列に接続されるダイオードの上流側に感温ダイオードSDを配置することで、感温ダイオードによるスイッチング素子の温度感知に際してのダイオードの熱干渉を排除したがこれに限らない。例えば、上記逆並列に接続されるダイオードと感温ダイオードSDとを、冷却水の流動方向に対して互いに平行に配置することで、上記熱干渉を排除してもよい。 In each of the above embodiments, the temperature sensing diode SD is disposed downstream of the regenerative switching element and the power running switching element and upstream of the diode connected in antiparallel with the switching element. Although the thermal interference of the diode at the time of sensing the temperature of the switching element by the diode is eliminated, the present invention is not limited to this. For example, the thermal interference may be eliminated by arranging the diode connected in antiparallel and the temperature sensitive diode SD in parallel to the flow direction of the cooling water.
・上記第3の実施形態における冷却水の推定原理を用いるなら、例えば先の図5に示した配置において冷却水の上流側に位置するスイッチング素子SW1、SW3、SW5等の温度と、これらに供給される単位時間当たりの電力とに基づき、冷却水の温度を推定してもよい。 If the estimation principle of the cooling water in the third embodiment is used, for example, the temperatures of the switching elements SW1, SW3, SW5 and the like positioned on the upstream side of the cooling water in the arrangement shown in FIG. The temperature of the cooling water may be estimated based on the electric power per unit time.
・上記実施形態では、回生用のスイッチング素子や力行用のスイッチング素子を、これらに逆並列に接続されるダイオード及び感温ダイオードSDとともに、パワーカードPCとしてパッケージングしたが、これに限らない。例えば、スイッチング素子に逆並列に接続されるダイオードをパワーカードPCの外部に設けてもよい。 In the above-described embodiment, the switching element for regeneration and the switching element for power running are packaged as the power card PC together with the diode and the temperature-sensitive diode SD connected in antiparallel to these, but the present invention is not limited to this. For example, a diode connected in antiparallel to the switching element may be provided outside the power card PC.
・上記各実施形態では、パラレルシリーズハイブリッド車に本発明を適用したがこれに限らない。例えば、パラレルハイブリッド車であっても、高圧バッテリとインバータとをコンバータを介して接続する場合には、本発明の適用が有効である。 In each of the above embodiments, the present invention is applied to a parallel series hybrid vehicle, but is not limited thereto. For example, even in a parallel hybrid vehicle, the application of the present invention is effective when a high voltage battery and an inverter are connected via a converter.
14…発電機、16…電動機、30…ECU(温度情報取得装置の一実施形態)、CV…コンバータ、IV1,IV2…インバータ、SD…感温ダイオード。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記力行用スイッチング素子及び前記回生用スイッチング素子の電流の流通状態と前記温度感知手段の感知する温度とに基づき、前記冷却流体の温度を推定する推定手段を備えることを特徴とする冷却流体の温度情報取得装置。 A powering switching element through which a current flows when power is supplied from the power supply means to the rotating machine; and a converter including a switching element for regeneration through which a current flows during regeneration when power is supplied from the rotating machine to the power supply means; A cooling fluid temperature information acquisition device for acquiring temperature information of a cooling fluid for cooling the power conversion device including a temperature sensing means for sensing the temperature of each of the switching element for regeneration and the switching element for regeneration;
A temperature of the cooling fluid, comprising: an estimation unit that estimates a temperature of the cooling fluid based on a current flow state of the powering switching element and the regeneration switching element and a temperature sensed by the temperature sensing unit. Information acquisition device.
前記推定手段は、前記いずれか他方に電流が流れないと判断される場合、前記いずれか一方に供給される電力と前記いずれか一方についての前記温度感知手段の感知する温度とに基づき、前記冷却流体の温度を推定することを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の冷却流体の温度情報取得装置。 Any one of the switching element for power running and the switching element for regeneration is arranged so as to be located upstream of the other in the flow direction of the cooling fluid,
When it is determined that no current flows in any one of the other, the estimation unit is configured to perform the cooling based on the power supplied to the one and the temperature sensed by the temperature sensing unit for the one. The temperature information of the cooling fluid according to claim 2, wherein the temperature of the fluid is estimated.
前記スイッチング素子に供給される電力と前記スイッチング素子についての前記温度感知手段の感知する温度とに基づき、前記冷却流体の温度を推定することを特徴とする冷却流体の温度情報取得装置。 In a power conversion device comprising a switching element and a temperature sensing means for sensing the temperature of the switching element, in a cooling fluid temperature information acquisition device for acquiring temperature information of a cooling fluid for cooling the power conversion device,
An apparatus for acquiring temperature information of a cooling fluid, wherein the temperature of the cooling fluid is estimated based on electric power supplied to the switching element and a temperature sensed by the temperature sensing means for the switching element.
前記電力変換装置とを備えることを特徴とする電力変換システム。 The temperature information acquisition device for cooling fluid according to any one of claims 1 to 9,
A power conversion system comprising the power conversion device.
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