JP2011109852A

JP2011109852A - Device for controlling power supply system, and vehicle mounting the same

Info

Publication number: JP2011109852A
Application number: JP2009263954A
Authority: JP
Inventors: Naoyoshi Takamatsu; 直義高松; Sakaki Okamura; 賢樹岡村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2011-06-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for controlling a power supply system which improves the reliability of a converter by detecting abnormal conditions of a current sensor for detecting a current flowing in a reactor of the converter without adding components. SOLUTION: The power supply system 20 includes an energy storage device 28, the converter 12 having the reactor L1, and the current sensor 18 for detecting a current flowing through the reactor L1. The power supply system 20 supplies power to a load device 45. A control device 30 of the power supply system includes a voltage control unit 210, a current control unit 220, a drive command generating unit 230 for generating a drive command of the converter 12 on the basis of the control output of the current control unit 220, a command changing unit 260 for generating an amount of modification for modifying the control output of the current control unit 220, and a sensor monitor 280 for detecting the abnormal conditions of the current sensor 18 by comparing a current change amount based on the current detecting value detected by the current sensor 18 with a current change amount as a reference obtained by computation on the basis of the amount of modification during a period when the control output of the current control unit 220 is changed. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電源システムの制御装置およびそれを搭載した車両に関し、より特定的には、電源システムに含まれる電流センサの異常検出技術に関する。 The present invention relates to a control device for a power supply system and a vehicle equipped with the control device, and more particularly, to an abnormality detection technique for a current sensor included in the power supply system.

近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する電動車両が注目されている。この電動車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。 2. Description of the Related Art In recent years, as an environmentally-friendly vehicle, an electric vehicle that is mounted with a power storage device (for example, a secondary battery or a capacitor) and travels using a driving force generated from electric power stored in the power storage device has attracted attention. Examples of the electric vehicle include an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a fuel cell vehicle.

これらの電動車両においては、発進時や加速時に蓄電装置から電力を受けて走行のための駆動力を発生するとともに、制動時に回生制動によって発電を行なって蓄電装置に電気エネルギを蓄えるための回転電機（モータジェネレータ）を備える場合がある。このように、走行状態に応じてモータジェネレータを制御するために、電動車両にはインバータが搭載される。 In these electric vehicles, a rotating electrical machine that receives electric power from the power storage device when starting or accelerating to generate driving force for traveling, and generates electric power by regenerative braking during braking to store electric energy in the power storage device. (Motor generator) may be provided. Thus, in order to control a motor generator according to a driving | running | working state, an inverter is mounted in an electric vehicle.

また、このような電動車両においては、インバータが必要とする電力は車両状態によって変動する。そして、インバータが必要とする電力を安定的に供給するために、蓄電装置とインバータとの間にコンバータが備えられる場合がある。このコンバータにより、インバータの入力電圧を蓄電装置の出力電圧より高くして、モータの高出力化ができるとともに、同一出力時のモータ電流を低減することで、インバータおよびモータの小型化，低コスト化を図ることができる。 In such an electric vehicle, the electric power required by the inverter varies depending on the vehicle state. In some cases, a converter is provided between the power storage device and the inverter in order to stably supply power required by the inverter. With this converter, the inverter input voltage can be made higher than the output voltage of the power storage device to increase the output of the motor and reduce the motor current at the same output, thereby reducing the size and cost of the inverter and motor. Can be achieved.

特開２００７−１８５０４３号公報（特許文献１）には、ハイブリッド車両において、モータジェネレータを流れる各相の電流を検出するための電流センサを各相について二重化し、その二重化された電流センサの検出値を互いに比較することによって、電流センサの異常を検出する技術が開示される。 Japanese Patent Laying-Open No. 2007-185043 (patent document 1) discloses that in a hybrid vehicle, a current sensor for detecting a current of each phase flowing through a motor generator is duplexed for each phase, and a detection value of the duplexed current sensor is disclosed. A technique for detecting an abnormality of a current sensor by comparing each other is disclosed.

特開２００７−１８５０４３号公報JP 2007-185043 A 特開２００５−２４５０６７号公報JP 2005-245067 A 特開２００５−０２７３７９号公報JP 2005-027379 A 特開２００６−０２０４０１号公報JP 2006-020401 A

電動車両においては、コンバータを効率よく制御するために、コンバータに含まれるリアクトルを流れる電流を検出するための電流センサが設けられる場合がある。 In an electric vehicle, in order to control the converter efficiently, a current sensor for detecting a current flowing through a reactor included in the converter may be provided.

このコンバータのリアクトルを流れる電流を検出するための電流センサについても、特開２００７−１８５０４３号公報（特許文献１）と同様にセンサを二重化する技術を適用することが可能である。このようにすることで、誤ったセンサ情報に基づいてコンバータを制御することによって発生する過大な電流や電圧の影響ために、機器の損傷や劣化が発生することを抑制できる。 As for the current sensor for detecting the current flowing through the reactor of this converter, it is possible to apply a technique for duplicating the sensor as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-185043 (Patent Document 1). By doing in this way, it can control that damage and degradation of a device occur because of the influence of the excessive current and voltage which occur by controlling a converter based on incorrect sensor information.

しかしながら、特開２００７−１８５０４３号公報（特許文献１）に開示された技術を適用すると、センサが二重化されるため部品点数が増加する。これによって、機器の体格の大型化や、コストアップをもたらすおそれがある。 However, when the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-185043 (Patent Document 1) is applied, the number of parts increases because the sensor is duplicated. This may increase the size of the device and increase the cost.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、部品追加を行なうことなく、コンバータのリアクトルを流れる電流を検出するための電流センサの異常を検出することによって、コンバータの信頼性を向上することができる電源システムの制御装置およびそれを搭載した車両を提供することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to detect an abnormality of a current sensor for detecting a current flowing through a reactor of a converter without adding parts. Thus, it is an object of the present invention to provide a control device for a power supply system capable of improving the reliability of a converter and a vehicle equipped with the control device.

本発明による電源システムの制御装置は、負荷装置に電源を供給するための電源システムの制御装置であって、電源システムは、充電可能な蓄電装置と、コンバータと、電流センサとを含む。コンバータは、リアクトルを有し、蓄電装置と負荷装置との間で電圧変換が可能に構成される。電流センサは、リアクトルを流れる電流を検出する。また、制御装置は、電圧制御部と、電流制御部と、駆動指令生成部と、指令変更部と、センサ監視部とを備える。電圧制御部は、コンバータの負荷装置側の電圧をフィードバックすることによって、コンバータの負荷装置側の電圧を目標電圧に調整する。電流制御部は、電圧制御部の制御出力に基づいて、電流センサの検出値をフィードバックすることによってリアクトルに流れる電流を目標電流に調整するための制御演算を行なう。駆動指令生成部は、電流制御部の制御出力に基づいて、コンバータの駆動指令を生成する。指令変更部は、電流制御部の制御出力を変更するための変更量を生成する。そして、センサ監視部は、電流制御部の制御出力が変更されている期間における、電流センサにより検出された電流検出値に基づく電流変化量と、変更量に基づいて演算により求められる基準となる電流変化量とを比較することによって、電流センサの異常を検出する。 A power supply system control device according to the present invention is a power supply system control device for supplying power to a load device, and the power supply system includes a rechargeable power storage device, a converter, and a current sensor. The converter includes a reactor and is configured to be capable of voltage conversion between the power storage device and the load device. The current sensor detects a current flowing through the reactor. The control device also includes a voltage control unit, a current control unit, a drive command generation unit, a command change unit, and a sensor monitoring unit. The voltage controller adjusts the voltage on the load device side of the converter to the target voltage by feeding back the voltage on the load device side of the converter. The current control unit performs a control calculation for adjusting the current flowing through the reactor to the target current by feeding back the detection value of the current sensor based on the control output of the voltage control unit. The drive command generation unit generates a drive command for the converter based on the control output of the current control unit. The command changing unit generates a change amount for changing the control output of the current control unit. Then, the sensor monitoring unit includes a current change amount based on the detected current value detected by the current sensor and a reference current obtained by calculation based on the change amount during a period when the control output of the current control unit is changed. An abnormality of the current sensor is detected by comparing the amount of change.

好ましくは、センサ監視部は、電流センサにより検出された電流検出値に基づく電流変化量と、基準となる電流変化量との差の絶対値が所定のしきい値よりも大きくなったことが検出された場合に、電流センサが異常であると判定する。 Preferably, the sensor monitoring unit detects that the absolute value of the difference between the current change amount based on the current detection value detected by the current sensor and the reference current change amount is greater than a predetermined threshold value. If it is determined, the current sensor is determined to be abnormal.

好ましくは、指令変更部は、リアクトルを流れる電流が正の場合は、電流制御部の制御出力を増加させる方向に変更量を変化させ、リアクトルを流れる電流が負の場合は、電流制御部の制御出力を減少させる方向に変更量を変化させる。 Preferably, the command changing unit changes the amount of change in a direction to increase the control output of the current control unit when the current flowing through the reactor is positive, and controls the current control unit when the current flowing through the reactor is negative. Change the change amount in the direction of decreasing the output.

好ましくは、指令変更部は、電流制御部の制御出力をパルス状に変化させる。
好ましくは、指令変更部は、電流制御部の制御出力の変更を、所定期間ごとに実行する。 Preferably, the command changing unit changes the control output of the current control unit in a pulse shape.
Preferably, the command changing unit changes the control output of the current control unit every predetermined period.

好ましくは、駆動指令生成部は、電流制御部の制御出力と所定の周期の搬送波との比較に基づいて駆動指令を生成する。そして、電流制御部の制御出力が変更される期間は、搬送波の１周期に相当する期間である。 Preferably, the drive command generation unit generates a drive command based on a comparison between the control output of the current control unit and a carrier wave having a predetermined period. The period in which the control output of the current control unit is changed is a period corresponding to one cycle of the carrier wave.

好ましくは、コンバータは、負荷装置の電力線と接地線との間に直列接続される第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子と、接地線から電力線に向かう方向を順方向として、第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子にそれぞれ並列に接続された第１の整流素子および第２の整流素子とをさらに有する。そして、リアクトルは、第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子の接続ノードと蓄電装置の正極端子とを結ぶ経路に介挿される。 Preferably, the converter includes a first switching element and a second switching element connected in series between the power line of the load device and the ground line, and a first switching element with a direction from the ground line toward the power line as a forward direction. A first rectifier element and a second rectifier element connected in parallel to the element and the second switching element, respectively. And a reactor is inserted in the path | route which connects the connection node of a 1st switching element and a 2nd switching element, and the positive electrode terminal of an electrical storage apparatus.

好ましくは、駆動指令生成部は、電流センサの異常が検出された場合は、第１のスイッチング素子をオン状態に固定するとともに、第２のスイッチング素子をオフ状態に固定するようにコンバータの駆動指令を生成する。 Preferably, when an abnormality of the current sensor is detected, the drive command generation unit fixes the first switching element in the on state and the converter drive command so as to fix the second switching element in the off state. Is generated.

本発明による車両は、充電可能な蓄電装置と、駆動力発生部と、コンバータと、電流センサと、コンバータを制御するための制御装置とを備える。駆動力発生部は、蓄電装置からの電力を用いて駆動力を発生するように構成される。コンバータは、リアクトルを含み、蓄電装置と駆動力発生部との間で電圧変換が可能である。電流センサは、リアクトルを流れる電流を検出する。また、制御装置は、電圧制御部と、電流制御部と、駆動指令生成部と、指令変更部と、センサ監視部とを含む。電圧制御部は、コンバータの負荷装置側の電圧をフィードバックすることによって、コンバータの負荷装置側の電圧を目標電圧に調整する。電流制御部は、電圧制御部の制御出力を目標電流として、電流センサの検出値をフィードバックすることによってリアクトルに流れる電流を目標電流に調整するための制御演算を行なう。駆動指令生成部は、電流制御部の制御出力に基づいて、コンバータの駆動指令を生成する。指令変更部は、電流制御部の制御出力を変更するための変更量を生成する。そして、センサ監視部は、電流制御部の制御出力が変更されている期間における、電流センサにより検出された電流検出値に基づく電流変化量と、変更量に基づいて演算により求められた基準となる電流変化量とを比較することによって、電流センサの異常を検出する。 A vehicle according to the present invention includes a chargeable power storage device, a driving force generation unit, a converter, a current sensor, and a control device for controlling the converter. The driving force generation unit is configured to generate driving force using electric power from the power storage device. The converter includes a reactor, and voltage conversion is possible between the power storage device and the driving force generator. The current sensor detects a current flowing through the reactor. In addition, the control device includes a voltage control unit, a current control unit, a drive command generation unit, a command change unit, and a sensor monitoring unit. The voltage controller adjusts the voltage on the load device side of the converter to the target voltage by feeding back the voltage on the load device side of the converter. The current control unit performs a control calculation for adjusting the current flowing through the reactor to the target current by feeding back the detection value of the current sensor with the control output of the voltage control unit as the target current. The drive command generation unit generates a drive command for the converter based on the control output of the current control unit. The command changing unit generates a change amount for changing the control output of the current control unit. The sensor monitoring unit is a current change amount based on the current detection value detected by the current sensor and a reference obtained by calculation based on the change amount during a period when the control output of the current control unit is changed. The abnormality of the current sensor is detected by comparing the current change amount.

本発明によれば、電源システムの制御装置およびそれを搭載した車両において、部品追加を行なうことなく、コンバータのリアクトルを流れる電流を検出するための電流センサの異常を検出することができるので、コンバータの信頼性を向上することができる。 According to the present invention, in a control device for a power supply system and a vehicle equipped with the control device, an abnormality of a current sensor for detecting a current flowing through a reactor of a converter can be detected without adding parts. Reliability can be improved.

本実施の形態に従う電源システムの制御装置が適用されるモータ駆動制御システムを搭載したハイブリッド車両の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a hybrid vehicle equipped with a motor drive control system to which a control device for a power supply system according to the present embodiment is applied. 本実施の形態におけるセンサ異常検出を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the sensor abnormality detection in this Embodiment. 回路を流れる電流について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electric current which flows through a circuit. 図２の時刻ｔ１から時刻ｔ２における、電流センサ１８で検出されるリアクトル電流ＩＬの変化量ΔＩｄｅｔおよび演算で求められたリアクトル電流ＩＬの変化量ΔＩｃａｌを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change amount ΔIdet of a reactor current IL detected by a current sensor 18 and a change amount ΔIcal of a reactor current IL obtained by calculation from time t1 to time t2 in FIG. デューティＤＵＴＹの時間的変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time change of duty DUTY. 本実施の形態において、ＥＣＵで実行されるセンサ異常検出制御を説明するための機能ブロック図である。In this Embodiment, it is a functional block diagram for demonstrating the sensor abnormality detection control performed by ECU. 本実施の形態において、ＥＣＵで実行されるセンサ異常検出制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。In this Embodiment, it is a flowchart for demonstrating the detail of the sensor abnormality detection control process performed by ECU. 変形例における、図７のＳ３１０の詳細を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the detail of S310 of FIG. 7 in a modification.

以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about the same or equivalent part in a figure, the same code | symbol is attached | subjected and the description is not repeated.

図１は、本実施の形態に従う電源システムの制御装置が適用されるモータ駆動制御システムを搭載したハイブリッド車両１００の全体ブロック図である。本実施の形態においては、車両１００としてエンジンおよびモータジェネレータを搭載したハイブリッド車両を例として説明するが、車両１００の構成はこれに限定されるものではなく、蓄電装置からの電力によって走行可能な車両であれば適用可能である。車両１００としては、ハイブリッド車両以外にたとえば電気自動車や燃料電池自動車などが含まれる。 FIG. 1 is an overall block diagram of a hybrid vehicle 100 equipped with a motor drive control system to which a control device for a power supply system according to the present embodiment is applied. In the present embodiment, a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor generator will be described as an example of vehicle 100. However, the configuration of vehicle 100 is not limited to this, and the vehicle can travel with electric power from the power storage device. If so, it is applicable. The vehicle 100 includes, for example, an electric vehicle and a fuel cell vehicle in addition to the hybrid vehicle.

図１を参照して、車両１００は、電源システム２０と、負荷装置４５と、平滑コンデンサＣ２と、制御装置（以下、ＥＣＵ「Electronic Control Unit」とも称する。）３０とを備える。 Referring to FIG. 1, vehicle 100 includes a power supply system 20, a load device 45, a smoothing capacitor C 2, and a control device (hereinafter also referred to as ECU “Electronic Control Unit”) 30.

電源システム２０は、蓄電装置２８と、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、平滑コンデンサＣ１と、コンバータ１２とを含む。 Power supply system 20 includes a power storage device 28, system relays SR1 and SR2, a smoothing capacitor C1, and a converter 12.

蓄電装置２８は、代表的には、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電装置を含んで構成される。また、蓄電装置２８が出力する直流電圧ＶＢおよび入出力される直流電流ＩＢは、電圧センサ１０および電流センサ１１によってそれぞれ検出される。そして、電圧センサ１０および電流センサ１１は、検出した直流電圧ＶＢおよび直流電流ＩＢの検出値をＥＣＵ３０に出力する。蓄電装置２８の出力電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。 The power storage device 28 is typically configured to include a power storage device such as a secondary battery such as nickel hydride or lithium ion or an electric double layer capacitor. Further, DC voltage VB output from power storage device 28 and DC current IB input / output are detected by voltage sensor 10 and current sensor 11, respectively. Voltage sensor 10 and current sensor 11 output detected values of detected DC voltage VB and DC current IB to ECU 30. The output voltage of power storage device 28 is, for example, about 200V.

システムリレーＳＲ１は、蓄電装置２８の正極端子と電力線ＰＬ１とを結ぶ経路に介挿される。また、システムリレーＳＲ２は、蓄電装置２８の負極端子と接地線ＮＬとを結ぶ経路に介挿される。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、ＥＣＵ３０からの信号ＳＥにより制御され、蓄電装置２８からコンバータ１２への電力の供給と遮断とを切替える。 System relay SR1 is inserted in a path connecting positive electrode terminal of power storage device 28 and power line PL1. System relay SR2 is interposed in a path connecting negative electrode terminal of power storage device 28 and ground line NL. System relays SR 1 and SR 2 are controlled by a signal SE from ECU 30, and switch between supply and interruption of power from power storage device 28 to converter 12.

コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。 Converter 12 includes a reactor L1, switching elements Q1, Q2, and diodes D1, D2.

スイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬの間に直列に接続される。スイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、ＥＣＵ３０からのスイッチング制御信号ＰＷＣによって制御される。本実施の形態において、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２および後述するスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８としては、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対しては、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２が配置される。 Switching elements Q1 and Q2 are connected in series between power line PL2 and ground line NL. Switching elements Q1 and Q2 are controlled by a switching control signal PWC from ECU 30. In the present embodiment, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), power MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistors, or power bipolar transistors are used as switching elements Q1 and Q2 and switching elements Q3 to Q8 described later. it can. Anti-parallel diodes D1 and D2 are arranged for switching elements Q1 and Q2.

リアクトルＬ１は、一方端がスイッチング素子Ｑ１およびＱ２の接続ノードに接続され、他方端が電力線ＰＬ１に接続される。また、平滑コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬの間に接続され、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬの間の電圧変動を低減する。 Reactor L1 has one end connected to a connection node of switching elements Q1 and Q2, and the other end connected to power line PL1. Smoothing capacitor C1 is connected between power line PL1 and ground line NL, and reduces voltage fluctuation between power line PL1 and ground line NL.

電流センサ１８は、リアクトルＬ１を流れるリアクトル電流を検出し、その検出値ＩＬをＥＣＵ３０に出力する。電圧センサ１９は、平滑コンデンサＣ１にかかる電圧を検出し、その検出値ＶＬをＥＣＵ３０に出力する。 Current sensor 18 detects a reactor current flowing through reactor L1 and outputs the detected value IL to ECU 30. The voltage sensor 19 detects the voltage applied to the smoothing capacitor C1, and outputs the detected value VL to the ECU 30.

また、電源システム２０は、低電圧系（補機系）として、空調機５０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１と、補機負荷５２と、補機バッテリ５３とをさらに含む。 The power supply system 20 further includes an air conditioner 50, a DC / DC converter 51, an auxiliary load 52, and an auxiliary battery 53 as a low voltage system (auxiliary system).

空調機５０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬに接続される。空調機５０は、コンバータ１２によって降圧された電力または蓄電装置２８から供給される電力を用いて駆動され、車両の室内を空調する。 Air conditioner 50 is connected to power line PL1 and ground line NL. The air conditioner 50 is driven using the electric power reduced by the converter 12 or the electric power supplied from the power storage device 28, and air-conditions the interior of the vehicle.

ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬに接続され、コンバータ１２によって降圧された直流電圧または蓄電装置２８から供給される直流電圧をさらに降圧して補機負荷５２および補機バッテリ５３へ供給する。 DC / DC converter 51 is connected to power line PL1 and ground line NL, and further steps down the DC voltage stepped down by converter 12 or the DC voltage supplied from power storage device 28 to auxiliary load 52 and auxiliary battery 53. Supply.

補機バッテリ５３は、代表的には鉛蓄電池によって構成される。補機バッテリ５３の出力電圧は、蓄電装置２８の出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。 Auxiliary battery 53 is typically formed of a lead storage battery. The output voltage of auxiliary battery 53 is lower than the output voltage of power storage device 28, for example, about 12V.

補機負荷５２には、たとえばランプ類、ワイパー、ヒータ、オーディオ、ナビゲーションシステムなどが含まれる。 The auxiliary machine load 52 includes, for example, lamps, wipers, heaters, audio, a navigation system, and the like.

負荷装置４５は、インバータ２３と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン４０と、動力分割機構４１と、駆動輪４２とを含む。また、インバータ２３は、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためのインバータ１４と、モータジェネレータＭＧ２を駆動するためのインバータ２２とを含む。なお、図１のようにインバータおよびモータジェネレータを２組備えることは必須ではなく、たとえばインバータ１４とモータジェネレータＭＧ１、あるいはインバータ２２とモータジェネレータＭＧ２のいずれか１組のみを備える構成としてもよい。 Load device 45 includes an inverter 23, motor generators MG 1 and MG 2, an engine 40, a power split mechanism 41, and drive wheels 42. Inverter 23 includes an inverter 14 for driving motor generator MG1 and an inverter 22 for driving motor generator MG2. As shown in FIG. 1, it is not essential to provide two sets of inverters and motor generators. For example, only one set of inverter 14 and motor generator MG1 or inverter 22 and motor generator MG2 may be provided.

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、インバータ２３から供給される交流電力を受けて車両走行のための回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、外部から回転力を受け、ＥＣＵ３０からの回生トルク指令によって交流電力を発電するとともに回生制動力を車両１００に発生する。 Motor generators MG1 and MG2 receive AC power supplied from inverter 23 and generate a rotational driving force for traveling the vehicle. Motor generators MG1 and MG2 receive rotational force from the outside, generate AC power according to a regenerative torque command from ECU 30, and generate regenerative braking force in vehicle 100.

また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割機構４１を介してエンジン４０にも連結される。そして、エンジン４０の発生する駆動力とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御される。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。なお、実施の形態においては、モータジェネレータＭＧ１をエンジン４０により駆動される発電機として専ら機能させ、モータジェネレータＭＧ２を駆動輪４２を駆動する電動機として専ら機能させるものとする。 Motor generators MG1 and MG2 are also coupled to engine 40 via power split mechanism 41. Then, the driving force generated by engine 40 and the driving force generated by motor generators MG1, MG2 are controlled to have an optimal ratio. Alternatively, either one of motor generators MG1 and MG2 may function exclusively as an electric motor, and the other motor generator may function exclusively as a generator. In the embodiment, it is assumed that motor generator MG1 functions exclusively as a generator driven by engine 40 and motor generator MG2 functions exclusively as an electric motor that drives drive wheels 42.

動力分割機構４１には、エンジン４０の動力を、駆動輪４２とモータジェネレータＭＧ１との両方に振り分けるために、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。 In power split mechanism 41, a planetary gear mechanism (planetary gear) is used to distribute the power of engine 40 to both drive wheel 42 and motor generator MG1.

インバータ１４は、コンバータ１２から昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン４０を始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４０から伝達される機械的動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された回生電力をコンバータ１２に出力する。このときコンバータ１２は、降圧回路として動作するようにＥＣＵ３０によって制御される。 Inverter 14 receives the boosted voltage from converter 12, and drives motor generator MG1 to start engine 40, for example. Inverter 14 also outputs regenerative power generated by motor generator MG 1 by mechanical power transmitted from engine 40 to converter 12. At this time, converter 12 is controlled by ECU 30 to operate as a step-down circuit.

インバータ１４は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬの間に並列に設けられる、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含んで構成される。各相アームは、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬの間に直列接続されたスイッチング素子を含んで構成される。たとえば、Ｕ相アーム１５はスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を含み、Ｖ相アーム１６はスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を含み、Ｗ相アーム１７はスイッチング素子Ｑ７，Ｑ８を含む。また、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８に対して、逆並列ダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続される。スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８は、ＥＣＵ３０からのスイッチング制御信号ＰＷＩ１によって制御される。 Inverter 14 includes a U-phase arm 15, a V-phase arm 16, and a W-phase arm 17 provided in parallel between power line PL2 and ground line NL. Each phase arm includes a switching element connected in series between power line PL2 and ground line NL. For example, U-phase arm 15 includes switching elements Q3 and Q4, V-phase arm 16 includes switching elements Q5 and Q6, and W-phase arm 17 includes switching elements Q7 and Q8. Antiparallel diodes D3 to D8 are connected to switching elements Q3 to Q8, respectively. Switching elements Q3 to Q8 are controlled by a switching control signal PWI1 from ECU 30.

代表的には、モータジェネレータＭＧ１は、３相の永久磁石型同期電動機を含んで構成され、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中性点に共通に接続される。さらに、各相コイルの他端は、各相アーム１５〜１７におけるスイッチング素子の接続ノードと接続される。 Typically, motor generator MG1 includes a three-phase permanent magnet type synchronous motor, and one end of three coils of U, V, and W phases is commonly connected to a neutral point. Furthermore, the other end of each phase coil is connected to the connection node of the switching element in each phase arm 15-17.

インバータ２２は、コンバータ１２に対してインバータ１４と並列的に接続される。
インバータ２２は駆動輪４２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対してコンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された回生電力をコンバータ１２に出力する。このときコンバータ１２は降圧回路として動作するようにＥＣＵ３０によって制御される。インバータ２２の内部の構成は図示しないが、インバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰り返さない。 Inverter 22 is connected to converter 12 in parallel with inverter 14.
Inverter 22 converts the DC voltage output from converter 12 into three-phase AC and outputs the same to motor generator MG2 that drives drive wheels. Inverter 22 also outputs regenerative power generated by motor generator MG2 to converter 12 along with regenerative braking. At this time, converter 12 is controlled by ECU 30 to operate as a step-down circuit. Although the internal configuration of inverter 22 is not shown, it is the same as inverter 14 and will not be described in detail.

コンバータ１２は、基本的には、各スイッチング周期内でスイッチング素子Ｑ１およびＱ２が相補的かつ交互にオン・オフするように制御される。コンバータ１２は、昇圧動作時には、平滑コンデンサＣ１の両端の直流電圧ＶＬを直流電圧ＶＨ（インバータ１４への入力電圧に相当するこの直流電圧を、以下「システム電圧」とも称する）に昇圧する。この昇圧動作は、スイッチング素子Ｑ２のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ１および逆並列ダイオードＤ１を介して、電力線ＰＬ２へ供給することにより行なわれる。 Converter 12 is basically controlled such that switching elements Q1 and Q2 are turned on and off in a complementary manner in each switching period. During the boosting operation, converter 12 boosts DC voltage VL across smoothing capacitor C1 to DC voltage VH (this DC voltage corresponding to the input voltage to inverter 14 is hereinafter also referred to as “system voltage”). This boosting operation is performed by supplying the electromagnetic energy accumulated in reactor L1 during the ON period of switching element Q2 to power line PL2 via switching element Q1 and antiparallel diode D1.

また、コンバータ１２は、降圧動作時には、直流電圧ＶＨを直流電圧ＶＬに降圧する。この降圧動作は、スイッチング素子Ｑ１のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ２および逆並列ダイオードＤ２を介して、接地線ＮＬへ供給することにより行なわれる。 Converter 12 steps down DC voltage VH to DC voltage VL during the step-down operation. This step-down operation is performed by supplying the electromagnetic energy stored in reactor L1 during the ON period of switching element Q1 to ground line NL via switching element Q2 and antiparallel diode D2.

これらの昇圧動作および降圧動作における電圧変換比（ＶＨおよびＶＬの比）は、上記スイッチング周期におけるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン期間比（デューティ）により制御される。なお、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２をオンおよびオフにそれぞれ固定すれば、ＶＨ＝ＶＬ（電圧変換比＝１．０）とすることもできる。 The voltage conversion ratio (the ratio of VH and VL) in these step-up and step-down operations is controlled by the on-period ratio (duty) of the switching elements Q1 and Q2 in the switching period. If switching elements Q1 and Q2 are fixed to ON and OFF, respectively, VH = VL (voltage conversion ratio = 1.0) can be obtained.

平滑コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬとの間に接続される。平滑コンデンサＣ２は、コンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ２３へ供給する。電圧センサ１３は、平滑コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、システム電圧ＶＨを検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。 Smoothing capacitor C2 is connected between power line PL2 and ground line NL. Smoothing capacitor C 2 smoothes the DC voltage from converter 12 and supplies the smoothed DC voltage to inverter 23. The voltage sensor 13 detects the voltage across the smoothing capacitor C2, that is, the system voltage VH, and outputs the detected value to the ECU 30.

インバータ１４は、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値が正（ＴＲ１＞０）の場合には、平滑コンデンサＣ２から直流電圧が供給されるとＥＣＵ３０からのスイッチング制御信号ＰＷＩ１に応答したスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換して正のトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値が零の場合（ＴＲ１＝０）には、スイッチング制御信号ＰＷＩ１に応答したスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換してトルクが零になるようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定された零または正のトルクを発生するように駆動される。 When the torque command value of motor generator MG1 is positive (TR1> 0), inverter 14 has switching elements Q3 to Q8 responding to switching control signal PWI1 from ECU 30 when a DC voltage is supplied from smoothing capacitor C2. By the switching operation, motor generator MG1 is driven so as to convert a DC voltage into an AC voltage and output a positive torque. Further, when the torque command value of motor generator MG1 is zero (TR1 = 0), inverter 14 converts the DC voltage into the AC voltage and the torque becomes zero by the switching operation in response to switching control signal PWI1. In this manner, motor generator MG1 is driven. Thus, motor generator MG1 is driven to generate zero or positive torque designated by torque command value TR1.

さらに、車両１００の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１は負に設定される（ＴＲ１＜０）。この場合には、インバータ１４は、スイッチング制御信号ＰＷＩ１に応答したスイッチング動作により、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧（システム電圧）を平滑コンデンサＣ２を介してコンバータ１２へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、電動車両を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。 Further, during regenerative braking of vehicle 100, torque command value TR1 of motor generator MG1 is set negative (TR1 <0). In this case, inverter 14 converts the AC voltage generated by motor generator MG1 into a DC voltage by a switching operation in response to switching control signal PWI1, and converts the converted DC voltage (system voltage) through smoothing capacitor C2. To the converter 12. The regenerative braking here refers to braking with regenerative power generation when the driver operating the electric vehicle performs a footbrake operation, or regenerative braking by turning off the accelerator pedal while driving, although the footbrake is not operated. This includes decelerating (or stopping acceleration) the vehicle while generating electricity.

インバータ２２についても同様に、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値に対応したＥＣＵ３０からのスイッチング制御信号ＰＷＩ２を受け、スイッチング制御信号ＰＷＩ２応答したスイッチング動作によって、直流電圧を交流電圧に変換して所定のトルクになるようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。 Similarly, inverter 22 receives switching control signal PWI2 from ECU 30 corresponding to the torque command value of motor generator MG2, receives a switching control signal PWI2, and converts the DC voltage into an AC voltage to a predetermined torque by a switching operation. The motor generator MG2 is driven so that

電流センサ２４，２５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流をＥＣＵ３０へ出力する。なお、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相の電流の瞬時値の和は零であるので、図１に示すように電流センサ２４，２５は２相分のモータ電流を検出するように配置すれば足りる。 Current sensors 24 and 25 detect motor currents MCRT1 and MCRT2 flowing through motor generators MG1 and MG2, and output the detected motor currents to ECU 30. Since the sum of the instantaneous values of the currents of the U-phase, V-phase, and W-phase is zero, the current sensors 24 and 25 are arranged to detect the motor current for two phases as shown in FIG. All you need is enough.

回転角センサ（レゾルバ）２６，２７は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角θ１，θ２を検出し、その検出した回転角θ１，θ２をＥＣＵ３０へ出力する。ＥＣＵ３０では、回転角θ１，θ２に基づきモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および角速度ω１，ω２（ｒａｄ／ｓ）を算出できる。なお、回転角センサ２６，２７については、回転角θ１，θ２をＥＣＵ３０にてモータ電圧や電流から直接演算することによって、配置しないようにしてもよい。 Rotation angle sensors (resolvers) 26 and 27 detect rotation angles θ1 and θ2 of motor generators MG1 and MG2, and output the detected rotation angles θ1 and θ2 to ECU 30. ECU 30 can calculate rotational speeds MRN1, MRN2 and angular speeds ω1, ω2 (rad / s) of motor generators MG1, MG2 based on rotational angles θ1, θ2. Note that the rotation angle sensors 26 and 27 may not be arranged by directly calculating the rotation angles θ1 and θ2 from the motor voltage and current in the ECU 30.

ＥＣＵ３０は、いずれも図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、車両１００の各機器を制御する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。 Although not shown, ECU 30 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer, and controls each device of vehicle 100. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

代表的な機能として、ＥＣＵ３０は、入力されたトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、電圧センサ１９によって検出された直流電圧ＶＬ、電流センサ１１によって検出された直流電流ＩＢ、電圧センサ１３によって検出されたシステム電圧ＶＨおよび電流センサ２４，２５からのモータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２、回転角センサ２６，２７からの回転角θ１，θ２等に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２に従ったトルクを出力するように、コンバータ１２およびインバータ２３の動作を制御する。すなわち、コンバータ１２およびインバータ２３を上記のように制御するためのスイッチング制御信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して、コンバータ１２およびインバータ２３へそれぞれ出力する。 As representative functions, the ECU 30 includes the input torque command values TR1 and TR2, the DC voltage VL detected by the voltage sensor 19, the DC current IB detected by the current sensor 11, and the system voltage detected by the voltage sensor 13. Based on VH, motor currents MCRT1, MCRT2 from current sensors 24, 25, rotation angles θ1, θ2 from rotation angle sensors 26, 27, etc., motor generators MG1, MG2 generate torques according to torque command values TR1, TR2. The operations of the converter 12 and the inverter 23 are controlled so as to output. That is, switching control signals PWC, PWI1, and PWI2 for controlling converter 12 and inverter 23 as described above are generated and output to converter 12 and inverter 23, respectively.

コンバータ１２の昇圧動作時には、ＥＣＵ３０は、システム電圧ＶＨをフィードバック制御することにより、システム電圧ＶＨが電圧目標値に一致するようにスイッチング制御信号ＰＷＣを生成する。 During the boosting operation of converter 12, ECU 30 feedback-controls system voltage VH to generate switching control signal PWC so that system voltage VH matches the voltage target value.

また、ＥＣＵ３０は、車両１００が回生制動モードに入ると、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換するようにスイッチング制御信号ＰＷＩ１、ＰＷＩ２を生成してインバータ２３へ出力する。これにより、インバータ２３は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１２へ供給する。 Further, when vehicle 100 enters the regenerative braking mode, ECU 30 generates switching control signals PWI1 and PWI2 so as to convert the AC voltage generated by motor generators MG1 and MG2 into a DC voltage, and outputs it to inverter 23. Thus, inverter 23 converts the AC voltage generated by motor generators MG1 and MG2 into a DC voltage and supplies it to converter 12.

さらに、ＥＣＵ３０は、車両１００が回生制動モードに入ると、インバータ２３から供給された直流電圧を降圧するようにスイッチング制御信号ＰＷＣを生成し、コンバータ１２へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電した交流電圧は、直流電圧に変換され、さらに降圧されて蓄電装置２８に供給される。 Further, when vehicle 100 enters the regenerative braking mode, ECU 30 generates a switching control signal PWC so as to step down the DC voltage supplied from inverter 23 and outputs it to converter 12. Thus, the AC voltage generated by motor generators MG1 and MG2 is converted into a DC voltage, and is further stepped down and supplied to power storage device 28.

上述のようなコンバータ１２の構成では、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング状態を切替えるときに、２つのスイッチング素子が同時にオン状態（導通状態）となることを防止するために、両方のスイッチング素子を一時的にオフ状態とするデッドタイムが一般的に設けられる。ところが、このデッドタイムの影響により、リアクトルＬ１を流れる電流の向きが変化する際に、コンバータ１２の出力電圧が変動するという問題がある。 In the configuration of the converter 12 as described above, when switching the switching states of the switching elements Q1 and Q2, in order to prevent the two switching elements from being simultaneously turned on (conductive state), both the switching elements are temporarily connected. In general, a dead time for turning off is automatically provided. However, due to the influence of this dead time, there is a problem that the output voltage of the converter 12 varies when the direction of the current flowing through the reactor L1 changes.

このような問題を解決するために、ＥＣＵ３０において、コンバータ１２を流れる電流（すなわち、リアクトルＬ１を流れる電流ＩＬ）をフィードバック制御することにより、コンバータ１２の出力電圧の変動を抑制する手法が採用される場合がある。 In order to solve such a problem, the ECU 30 employs a method of suppressing fluctuations in the output voltage of the converter 12 by feedback controlling the current flowing through the converter 12 (that is, the current IL flowing through the reactor L1). There is a case.

しかしながら、リアクトルＬ１を流れる電流ＩＬを検出するために用いられる電流センサ１８が、故障等の原因によってその検出値にずれが生じる状態となってしまった場合、誤った電流検出値に基づいてコンバータ１２が制御されてしまうので、これに起因して発生する過大な電流や電圧のために機器の損傷や劣化を招くおそれがある。 However, if the current sensor 18 used for detecting the current IL flowing through the reactor L1 is in a state where the detection value is shifted due to a failure or the like, the converter 12 is based on the erroneous current detection value. Therefore, there is a possibility that damage and deterioration of the device may be caused due to excessive current and voltage generated due to this.

そこで、本実施の形態では、あるタイミングでデューティ指令値をパルス状に変化させ、そのときに電流センサ１８によって検出されたリアクトル電流ＩＬの検出値の変化量と、そのデューティをパルス状に変化させた期間の演算によって得られる電流の変化量とを比較することによって、電流センサ１８の異常の有無を検出する。そして、この異常の検出結果に基づいてコンバータ１２を制御する。これによって、新たに部品を追加することなく電流センサ１８の異常検出を行なうとともに、誤った電流検出値に基づいてコンバータ１２が制御されてしまうことに起因する機器の損傷や劣化を抑制する。 Therefore, in the present embodiment, the duty command value is changed in a pulse shape at a certain timing, and the change amount of the detected value of the reactor current IL detected by the current sensor 18 at that time and the duty are changed in a pulse shape. The presence or absence of abnormality of the current sensor 18 is detected by comparing the change amount of the current obtained by the calculation of the period. Then, converter 12 is controlled based on the detection result of the abnormality. As a result, abnormality detection of the current sensor 18 is performed without adding new components, and damage and deterioration of the device due to the converter 12 being controlled based on an erroneous current detection value are suppressed.

図２は、本実施の形態におけるセンサ異常検出を説明するためのタイムチャートである。図２において、横軸には時間が示されており、縦軸には搬送波ＣＲ、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作状態、およびリアクトル電流ＩＬの状態が示される。なお、以下の説明においては、理解を容易にするために、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が加速，減速を行なっていない定常状態の場合について説明する。 FIG. 2 is a time chart for explaining sensor abnormality detection in the present embodiment. In FIG. 2, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the carrier CR, the operating states of the switching elements Q1 and Q2, and the state of the reactor current IL. In the following description, in order to facilitate understanding, a description will be given of a steady state in which motor generators MG1 and MG2 are not accelerating or decelerating.

図２を参照して、所定の周期の搬送波ＣＲ（図２中のＷ３０）と、上述のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン期間比であるデューティＤＵＴＹとが交差する時刻において、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチングが行なわれる。図２中のＷ１０のように、スイッチング素子Ｑ１がオン状態（すなわち、スイッチング素子Ｑ２がオフ状態）のときはリアクトル電流ＩＬは減少し、スイッチング素子Ｑ１がオフ状態（すなわち、スイッチング素子Ｑ２がオン状態）のときはリアクトル電流ＩＬは増加する。 Referring to FIG. 2, at a time when carrier wave CR (W30 in FIG. 2) having a predetermined period and duty DUTY, which is the on-period ratio of switching elements Q1 and Q2, described above, intersect switching elements Q1 and Q2. Switching is performed. As shown in W10 in FIG. 2, when switching element Q1 is on (ie, switching element Q2 is off), reactor current IL decreases and switching element Q1 is off (ie, switching element Q2 is on). ), The reactor current IL increases.

車両が定常状態である場合には、リアクトル電流ＩＬの搬送波１周期の電流の平均値は変化しないので、たとえば搬送波ＣＲが山となる時刻ｔ０，ｔ１におけるそれぞれのリアクトル電流ＩＬの検出値Ｉ０，Ｉ１は等しくなる。 When the vehicle is in a steady state, the average value of the current of one cycle of the carrier current of the reactor current IL does not change. Are equal.

この定常状態において、時刻ｔ１から時刻ｔ２の時間間隔に、デューティＤＵＴＹの指令値が、パルス状にΔｄｕｔｙだけ変化した場合を考える。 In this steady state, consider a case where the command value of the duty DUTY changes by Δduty in a pulse shape at a time interval from time t1 to time t2.

そうすると、デューティＤＵＴＹの変化によってスイッチング素子Ｑ１のオン時間が長くなるので、定常状態が継続していた場合にスイッチング状態が切替わるはずであった図２中の破線Ｗ２０上の点Ｐ１０および点２０で示されるスイッチングタイミングが、図２中の点１１および点２１のように変化する。 Then, since the ON time of the switching element Q1 becomes longer due to the change of the duty DUTY, the switching state should be switched when the steady state is continued at the points P10 and 20 on the broken line W20 in FIG. The switching timing shown changes like points 11 and 21 in FIG.

その結果、時刻ｔ２において、デューティＤＵＴＹの変化がなければＩ２＊（＝Ｉ１）が検出されるはずであったリアクトル電流ＩＬが、図２中のＩ２に変化する。 As a result, at time t2, reactor current IL that should have detected I2 * (= I1) if duty DUTY has not changed changes to I2 in FIG.

時刻ｔ１からｔ２までの時間変化Δｔにおける、リアクトル電流ＩＬの電流変化ΔＩＬについて図３を用いて説明する。 The current change ΔIL of the reactor current IL during the time change Δt from time t1 to t2 will be described with reference to FIG.

図３を参照して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を含むスイッチング素子部３１の入力電圧をＶｉｎとすると、平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＬおよびリアクトル電流ＩＬとの関係は、リアクトルＬ１のリアクタンスＬを用いて式（１）のように表わせる。 Referring to FIG. 3, when the input voltage of switching element unit 31 including switching elements Q1 and Q2 is Vin, the relationship between voltage VL of smoothing capacitor C1 and reactor current IL is expressed using reactance L of reactor L1. It can be expressed as (1).

ＶＬ−Ｌ・ΔＩＬ／Δｔ−Ｖｉｎ＝０ … （１）
また、スイッチング素子部３１のデューティＤＵＴＹと、入力電圧Ｖｉｎおよび出力電圧である平滑コンデンサＣ２の電圧ＶＨとは、式（２）のような関係が成立する。 VL−L · ΔIL / Δt−Vin = 0 (1)
Further, the duty DUTY of the switching element unit 31 and the input voltage Vin and the voltage VH of the smoothing capacitor C2, which is the output voltage, have a relationship as shown in Expression (2).

ＤＵＴＹ＝Ｖｉｎ／ＶＨ … （２）
式（２）を式（１）に代入すると、式（３）が得られる。 DUTY = Vin / VH (2)
Substituting equation (2) into equation (1) yields equation (3).

ＶＬ−Ｌ・ΔＩＬ／Δｔ−ＶＨ・ＤＵＴＹ＝０ … （３）
これより、電流変化ΔＩＬは、式（４）のように表わすことができる。 VL−L · ΔIL / Δt−VH · DUTY = 0 (3)
Thus, the current change ΔIL can be expressed as shown in Equation (4).

ΔＩＬ＝（ＶＬ−ＶＨ・ＤＵＴＹ）・Δｔ／Ｌ … （４）
ここで、定常状態の場合には、ΔＩＬ＝０であるので、ＶＬ−ＶＨ・ＤＵＴＹ＝０となるように、フィードバック制御によってデューティＤＵＴＹが定まる。 ΔIL = (VL−VH · DUTY) · Δt / L (4)
Here, since ΔIL = 0 in the steady state, the duty DUTY is determined by feedback control so that VL−VH · DUTY = 0.

そして、図２のように、デューティＤＵＴＹをΔｄｕｔｙだけ変更した場合の電流変化ΔＩＬは、式（４）において、デューティＤＵＴＹが（ＤＵＴＹ＋Δｄｕｔｙ）に変化するので、式（５）のように表わせる。 Then, as shown in FIG. 2, the current change ΔIL when the duty DUTY is changed by Δduty can be expressed as the equation (5) because the duty DUTY changes to (DUTY + Δduty) in the equation (4).

ΔＩＬ＝（ＶＬ−ＶＨ・（ＤＵＴＹ＋Δｄｕｔｙ））・Δｔ／Ｌ
＝−ＶＨ・Δｄｕｔｙ・Δｔ／Ｌ … （５）
このように演算で求められたリアクトル電流ＩＬの変化量ΔＩｃａｌ（＝ΔＩＬ）と、図２で説明したように実際に電流センサ１８で検出されるリアクトル電流ＩＬの変化量ΔＩｄｅｔ（＝Ｉ２−Ｉ１）とを比較することによって、電流センサ１８に異常が発生しているか否かを判定することができる。 ΔIL = (VL−VH · (DUTY + Δduty)) · Δt / L
= −VH · Δduty · Δt / L (5)
The change amount ΔIcal (= ΔIL) of the reactor current IL thus obtained by the calculation and the change amount ΔIdet (= I2−I1) of the reactor current IL actually detected by the current sensor 18 as described in FIG. It is possible to determine whether or not an abnormality has occurred in the current sensor 18.

図４に、図２の時刻ｔ１から時刻ｔ２における、電流センサ１８で検出されるリアクトル電流ＩＬの変化量ΔＩｄｅｔおよび演算で求められたリアクトル電流ＩＬの変化量ΔＩｃａｌを示す。 FIG. 4 shows the change amount ΔIdet of the reactor current IL detected by the current sensor 18 from the time t1 to the time t2 in FIG. 2 and the change amount ΔIcal of the reactor current IL obtained by the calculation.

このような、デューティＤＵＴＹへのパルス状の変更量Δｄｕｔｙの加算を、図５に示すように、所定間隔ＩＮＴごとに実行することによって、電流センサ１８の異常が検出される。この所定間隔ＩＮＴは、一定期間ごとであってもよいし、所定の条件が成立した場合に行なうようにしてもよい。 The addition of the pulse-like change amount Δduty to the duty DUTY is executed at predetermined intervals INT as shown in FIG. 5 to detect an abnormality in the current sensor 18. The predetermined interval INT may be every fixed period, or may be performed when a predetermined condition is satisfied.

なお、上記では、車両が定常状態の場合について説明したが、車両が定常状態でない場合においても上記のセンサ異常検出の手法が適用できる。実際のコンバータの制御においては、搬送波のキャリア周期はたとえば０．１ｍｓ（キャリア周波数では１０ｋＨｚ）程度が採用される。これに対して、車両の走行状態変化に起因するリアクトル電流ＩＬの変化は、たとえば１０〜１００ｍｓ（キャリア周波数では１０〜１００Ｈｚ）程度と相対的に長いので、搬送波１周期（または数周期）の期間では、車両の走行状態変化に起因するリアクトル電流ＩＬの変化は非常に小さい。そのため、搬送波１周期（または数周期）のような短い期間では、上述の定常状態の場合とほぼ同様であると考えることができる。 In the above description, the case where the vehicle is in a steady state has been described. However, the above-described sensor abnormality detection method can be applied even when the vehicle is not in a steady state. In actual control of the converter, the carrier period of the carrier wave is, for example, about 0.1 ms (10 kHz at the carrier frequency). On the other hand, the change in the reactor current IL caused by the change in the running state of the vehicle is relatively long, for example, about 10 to 100 ms (10 to 100 Hz at the carrier frequency), so that the period of one cycle (or several cycles) of the carrier wave Then, the change in the reactor current IL due to the change in the running state of the vehicle is very small. Therefore, it can be considered that a short period such as one cycle (or several cycles) of the carrier wave is almost the same as that in the steady state described above.

また、上記の説明では、定常状態におけるリアクトル電流ＩＬが正の場合について説明したが、リアクトル電流ＩＬが負の場合およびリアクトル電流がゼロをまたぐ場合においても適用可能である。 In the above description, the case where the reactor current IL in the steady state is positive has been described. However, the present invention can be applied to a case where the reactor current IL is negative and a case where the reactor current crosses zero.

図６は、本実施の形態において、ＥＣＵ３０で実行されるセンサ異常検出制御を説明するための機能ブロック図である。図６で説明される機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、ＥＣＵ３０によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。 FIG. 6 is a functional block diagram for explaining sensor abnormality detection control executed by the ECU 30 in the present embodiment. Each functional block described in the functional block diagram illustrated in FIG. 6 is realized by hardware or software processing by the ECU 30.

図１および図６を参照して、ＥＣＵ３０は、電圧指令生成部２００と、電圧制御部２１０と、電流制御部２２０と、駆動指令生成部２３０と、サンプリングホールド部２４０と、キャリア生成部２５０と、指令変更部２６０と、加算部２７０と、センサ監視部２８０とを含む。 Referring to FIGS. 1 and 6, ECU 30 includes a voltage command generation unit 200, a voltage control unit 210, a current control unit 220, a drive command generation unit 230, a sampling hold unit 240, and a carrier generation unit 250. , A command changing unit 260, an adding unit 270, and a sensor monitoring unit 280.

電圧指令生成部２００は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への要求トルクＴＲ１，ＴＲ２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を受ける。そして、電圧指令生成部２００は、これらの情報に基づいてコンバータ１２の出力電圧（すなわち、インバータ１４の入力電圧）の電圧指令ＶＲＥＦを生成する。 Voltage command generation unit 200 receives required torques TR1, TR2 for motor generators MG1, MG2 and rotational speeds MRN1, MRN2 of motor generators MG1, MG2. Based on these pieces of information, voltage command generation unit 200 generates voltage command VREF for the output voltage of converter 12 (ie, the input voltage of inverter 14).

電圧制御部２１０は、減算部２１１と、電圧制御演算部２１２とを含む。
減算部２１１は、電圧指令生成部２００から受ける電圧指令ＶＲＥＦと、電圧センサ１３により検出されたコンバータ１２のシステム電圧のフィードバック値ＶＨとの電圧偏差を演算し、演算結果を電圧制御演算部２１２に出力する。 The voltage control unit 210 includes a subtraction unit 211 and a voltage control calculation unit 212.
The subtraction unit 211 calculates a voltage deviation between the voltage command VREF received from the voltage command generation unit 200 and the feedback value VH of the system voltage of the converter 12 detected by the voltage sensor 13, and outputs the calculation result to the voltage control calculation unit 212. Output.

電圧制御演算部２１２は、減算部２１１によって演算された電圧偏差をＰＩ演算することによって、リアクトルＬ１に流れるリアクトル電流の指令値ＩＬＲＥＦを演算する。 The voltage control calculation unit 212 calculates the command value ILREF of the reactor current flowing through the reactor L1 by performing PI calculation on the voltage deviation calculated by the subtraction unit 211.

このように、電圧制御部２１０においては、コンバータ１２のシステム電圧のフィードバック制御を行なうことによって、リアクトル電流指令値ＩＬＲＥＦを演算する。そして、電圧制御演算部２１２は、このリアクトル電流指令値ＩＬＲＥＦを、電流制御部２２０へ出力する。 Thus, voltage control unit 210 calculates reactor current command value ILREF by performing feedback control of system voltage of converter 12. Voltage control calculation unit 212 outputs reactor current command value ILREF to current control unit 220.

電流制御部２２０は、減算部２２１と、電流制御演算部２２２とを含む。
減算部２２１は、電圧制御演算部２１２からのリアクトル電流指令値ＩＬＲＥＦと、サンプリングホールド部２４０によって、サンプリング周期ごとに検出値がホールドされたリアクトル電流ＩＬのフィードバック値との電流偏差を演算し、電流制御演算部２２２に出力する。 The current control unit 220 includes a subtraction unit 221 and a current control calculation unit 222.
The subtraction unit 221 calculates a current deviation between the reactor current command value ILREF from the voltage control calculation unit 212 and the feedback value of the reactor current IL in which the detection value is held for each sampling period by the sampling hold unit 240, The result is output to the control calculation unit 222.

電流制御演算部２２２は、減算部２２１により演算された電流偏差をＰＩ演算することによって、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のデューティＤＵＴＹを演算する。そして、電流制御演算部２２２は、デューティＤＵＴＹを加算部２７０へ出力する。 The current control calculation unit 222 calculates the duty DUTY of the switching elements Q1, Q2 by performing PI calculation on the current deviation calculated by the subtraction unit 221. Current control calculation unit 222 then outputs duty DUTY to addition unit 270.

なお、電圧制御部２１０および電流制御部２２０は、システム電圧ＶＨを電圧指令ＶＲＥＦに一致させるためのメインループ２０５を形成する。また、電流制御部２２０は、リアクトル電流ＩＬを電流指令ＩＲＥＦに一致させるためのマイナーループを形成する。 The voltage control unit 210 and the current control unit 220 form a main loop 205 for making the system voltage VH coincide with the voltage command VREF. Current control unit 220 forms a minor loop for matching reactor current IL to current command IREF.

このように、電圧フィードバック制御に加えて電流フィードバック制御を行なうことで、デッドタイム等によって電流偏差が生じた場合でも、それに応じてデューティＤＵＴＹを速やかに変更することができる。その結果、電流偏差に起因するシステム電圧ＶＨの電圧変動を低減することができる。 As described above, by performing the current feedback control in addition to the voltage feedback control, even when a current deviation occurs due to a dead time or the like, the duty DUTY can be quickly changed accordingly. As a result, the voltage fluctuation of the system voltage VH due to the current deviation can be reduced.

キャリア生成部２５０は、所定のキャリア周波数の搬送波ＣＲを、駆動指令生成部２３０に出力する。また、キャリア生成部２５０は、サンプリングホールド部２４０および指令変更部２６０に、サンプリング信号ＳＭＰを出力する。サンプリングホールド部２４０は、各サンプリング信号ＳＭＰ入力時に、電流センサ１８により検出されたリアクトル電流ＩＬを検出して保持する。そして、サンプリングホールド部２４０は、その検出した電流値ＩＬＳを減算部２２１、センサ監視部２８０に出力する。 The carrier generation unit 250 outputs a carrier wave CR having a predetermined carrier frequency to the drive command generation unit 230. Further, the carrier generation unit 250 outputs the sampling signal SMP to the sampling hold unit 240 and the command change unit 260. The sampling hold unit 240 detects and holds the reactor current IL detected by the current sensor 18 when each sampling signal SMP is input. Then, the sampling hold unit 240 outputs the detected current value ILS to the subtraction unit 221 and the sensor monitoring unit 280.

指令変更部２６０は、キャリア生成部２５０から、サンプリング信号ＳＭＰを受ける。そして、予め定められた異常判定タイミングとなったときに、指令変更部２６０は、デューティＤＵＴＹの指令値をパルス状に変化させるための変更量Δｄｕｔｙを加算部２７０およびセンサ監視部２８０へ出力する。 Command change unit 260 receives sampling signal SMP from carrier generation unit 250. When the predetermined abnormality determination timing is reached, command change unit 260 outputs change amount Δduty for changing the command value of duty DUTY to a pulse shape to addition unit 270 and sensor monitoring unit 280.

加算部２７０は、電流制御演算部２２２によって演算されたデューティＤＵＴＹと、指令変更部２６０からの変更量Δｄｕｔｙを受け、それらを加算して駆動指令生成部２３０へ出力する。 Adder 270 receives duty DUTY calculated by current control calculator 222 and change amount Δduty from command changer 260, adds them, and outputs the result to drive command generator 230.

駆動指令生成部２３０は、加算部２７０によって変更量Δｄｕｔｙが加算されたデューティＤＵＴＹの指令値と、キャリア生成部２５０からの搬送波ＣＲとの比較に基づいて、コンバータ１２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン・オフを制御するためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であるスイッチング制御信号ＰＷＣを生成する。そして、駆動指令生成部２３０は、制御信号ＰＷＣを、コンバータ１２へ出力する。 The drive command generator 230 turns on the switching elements Q1 and Q2 of the converter 12 based on a comparison between the command value of the duty DUTY to which the change amount Δduty is added by the adder 270 and the carrier CR from the carrier generator 250. A switching control signal PWC that is a PWM (Pulse Width Modulation) signal for controlling the OFF is generated. Then, drive command generation unit 230 outputs control signal PWC to converter 12.

このスイッチング制御信号ＰＷＣによって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が力行の場合は、蓄電装置２８からの出力電圧を所望のインバータ２３の入力電圧まで昇圧する。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が回生の場合は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２により発電されインバータ２３によって変換された直流電力を、蓄電装置２８が充電電圧まで降圧する。 With this switching control signal PWC, when motor generators MG1, MG2 are in power running, the output voltage from power storage device 28 is boosted to the desired input voltage of inverter 23. When motor generators MG1 and MG2 are regenerating, power storage device 28 steps down the DC power generated by motor generators MG1 and MG2 and converted by inverter 23 to the charging voltage.

センサ監視部２８０は、電圧センサ１３から、平滑コンデンサＣ２の両端の電圧ＶＨの検出値を受ける。また、センサ監視部２８０は、指令変更部２６０からの変更量Δｄｕｔｙを受ける。 The sensor monitoring unit 280 receives the detected value of the voltage VH across the smoothing capacitor C2 from the voltage sensor 13. Further, the sensor monitoring unit 280 receives the change amount Δduty from the command change unit 260.

センサ監視部２８０は、指令変更部２６０から変更量Δｄｕｔｙの出力が開始されたタイミングでの電流検出値ＩＬＳと、変更量Δｄｕｔｙの出力が終了されたタイミングでの電流検出値ＩＬＳとを取得する。そして、これらの検出値からリアクトル電流ＩＬの電流変化ΔＩｄｅｔを演算する。 The sensor monitoring unit 280 obtains the current detection value ILS at the timing when the output of the change amount Δduty is started from the command change unit 260 and the current detection value ILS at the timing when the output of the change amount Δduty is ended. Then, a current change ΔIdet of the reactor current IL is calculated from these detected values.

また、センサ監視部２８０は、指令変更部２６０から変更量Δｄｕｔｙが出力されている時間と、平滑コンデンサＣ２の両端の電圧ＶＨおよび変更量Δｄｕｔｙとに基づいて、図３で説明したようにリアクトル電流ＩＬの電流変化ΔＩｃａｌを演算する。 Further, the sensor monitoring unit 280, as described in FIG. 3, based on the time during which the change amount Δduty is output from the command change unit 260, the voltage VH across the smoothing capacitor C2, and the change amount Δduty, as described in FIG. IL current change ΔIcal is calculated.

そして、センサ監視部２８０は、このΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が、所定のしきい値ΔＩｔｈより大きいか否かを判定することによって、電流センサ１８の異常の有無を判定する。そして、センサ監視部２８０は、電流センサ１８の異常フラグＦＬＴを設定して駆動指令生成部２３０へ出力する。具体的には、電流センサ１８に異常が有る場合は異常フラグＦＬＴをオンに設定し、電流センサ１８に異常がない場合は異常フラグＦＬＴをオフに設定する。 Then, the sensor monitoring unit 280 determines whether or not the current sensor 18 is abnormal by determining whether or not the absolute value of the difference between ΔIdet and ΔIcal is greater than a predetermined threshold value ΔIth. Then, the sensor monitoring unit 280 sets the abnormality flag FLT of the current sensor 18 and outputs it to the drive command generation unit 230. Specifically, when the current sensor 18 has an abnormality, the abnormality flag FLT is set to ON, and when the current sensor 18 has no abnormality, the abnormality flag FLT is set to OFF.

駆動指令生成部２３０は、異常フラグＦＬＴがオフの場合（すなわち電流センサ１８に異常がない場合）は、上述のように、キャリア生成部２５０からの搬送波ＣＲと、電流制御演算部２２２からのデューティＤＵＴＹとの比較に基づいてスイッチング制御信号ＰＷＣを生成する。 When the abnormality flag FLT is off (that is, when there is no abnormality in the current sensor 18), the drive command generation unit 230, as described above, the carrier CR from the carrier generation unit 250 and the duty from the current control calculation unit 222. A switching control signal PWC is generated based on the comparison with DUTY.

一方、異常フラグＦＬＴがオンの場合（すなわち電流センサ１８に異常が有る場合）は、実際と比較してずれが生じている可能性があるリアクトル電流ＩＬのフィードバック制御に基づいて生成されたスイッチング制御信号ＰＷＣによりコンバータ１２が駆動されると、機器の損傷や劣化を招くおそれがある。そのため、駆動指令生成部２３０は、リアクトル電流ＩＬに基づいて設定されたデューティＤＵＴＹを用いずに制御信号ＰＷＣを生成する。たとえば、スイッチング素子Ｑ１をオンに固定し、スイッチング素子Ｑ２をオフに固定するような制御信号ＰＷＣが生成される。 On the other hand, when the abnormality flag FLT is on (that is, when there is an abnormality in the current sensor 18), the switching control generated based on the feedback control of the reactor current IL that may be shifted compared to the actual state. When the converter 12 is driven by the signal PWC, the device may be damaged or deteriorated. Therefore, drive command generation unit 230 generates control signal PWC without using duty DUTY set based on reactor current IL. For example, the control signal PWC is generated so that the switching element Q1 is fixed on and the switching element Q2 is fixed off.

図７は、本実施の形態において、ＥＣＵ３０で実行されるセンサ異常検出制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図７に示されるフローチャート中の各ステップについては、ＥＣＵ３０に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）で処理を実現することも可能である。 FIG. 7 is a flowchart for explaining details of the sensor abnormality detection control process executed by the ECU 30 in the present embodiment. Each step in the flowchart shown in FIG. 7 is realized by executing a program stored in advance in ECU 30 at a predetermined cycle. Alternatively, for some steps, processing can be realized by dedicated hardware (electronic circuit).

図１および図７を参照して、ＥＣＵ３０は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）３００にて、サンプリングホールド部２４０（図６）からのサンプリング信号ＳＭＰに基づいて、電流センサ１８の異常判定タイミングであるか否かを判定する。 Referring to FIGS. 1 and 7, ECU 30 performs an abnormality of current sensor 18 in step (hereinafter, step is abbreviated as S) 300 based on sampling signal SMP from sampling hold unit 240 (FIG. 6). It is determined whether it is a determination timing.

異常判定タイミングである場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）は、処理がＳ３１０に進められ、ＥＣＵ３０は、デューティＤＵＴＹの指令値に変更量Δｄｕｔｙを加算して、制御信号ＰＷＣを生成する。 If it is the abnormality determination timing (YES in S300), the process proceeds to S310, and ECU 30 adds change amount Δduty to the command value of duty DUTY to generate control signal PWC.

その後、ＥＣＵ３０は、平滑コンデンサＣ２の電圧ＶＨの検出値を取得する（Ｓ３２０）とともに、変更量Δｄｕｔｙの加算開始および終了のタイミングにおける電流検出値をサンプリングする（Ｓ３３０）。 Thereafter, the ECU 30 acquires the detected value of the voltage VH of the smoothing capacitor C2 (S320), and samples the detected current value at the start and end timings of the change amount Δduty (S330).

そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ３４０にて、電流センサ１８の検出値に基づく電流変化ΔＩｄｅｔと、電圧ＶＨおよび変更量Δｄｕｔｙに基づく電流変化ΔＩｃａｌを演算する。 In step S340, the ECU 30 calculates a current change ΔIdet based on the detection value of the current sensor 18 and a current change ΔIcal based on the voltage VH and the change amount Δduty.

次に、ＥＣＵ３０は、Ｓ３５０にて、電流変化ΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が、所定のしきい値ΔＩｔｈより大きいか否かを判定する。 Next, in S350, ECU 30 determines whether or not the absolute value of the difference between current changes ΔIdet and ΔIcal is greater than a predetermined threshold value ΔIth.

ΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が、所定のしきい値ΔＩｔｈより大きい場合（Ｓ３５０にてＹＥＳ）は、処理がＳ３６０に進められる。ＥＣＵ３０は、Ｓ３６０にて、電流センサ１８に異常があると判定し、異常フラグＦＬＴをオンに設定する。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ３７０にて、スイッチング素子Ｑ１をオンに固定し、かつスイッチング素子Ｑ２をオフに固定するようなスイッチング制御信号ＰＷＣを生成して、コンバータ１２へ出力する。 If the absolute value of the difference between ΔIdet and ΔIcal is greater than predetermined threshold value ΔIth (YES in S350), the process proceeds to S360. In S360, ECU 30 determines that current sensor 18 has an abnormality, and sets abnormality flag FLT to ON. In S370, ECU 30 generates switching control signal PWC that fixes switching element Q1 on and switches switching element Q2 off, and outputs the switching control signal PWC to converter 12.

一方、電流変化ΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が、所定のしきい値ΔＩｔｈ以下の場合（Ｓ３５０にてＮＯ）は、処理がＳ３６５に進められる。ＥＣＵ３０は、Ｓ３６５にて、電流センサ１８は正常であると判定し、異常フラグＦＬＴをオフに設定する。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ３７５にて、キャリア生成部２５０からの搬送波ＣＲと、リアクトル電流ＩＬのフィードバック制御によって得られたデューティＤＵＴＹとの比較に基づいてスイッチング制御信号ＰＷＣを生成して、コンバータ１２へ出力する。 On the other hand, when the absolute value of the difference between current changes ΔIdet and ΔIcal is equal to or smaller than predetermined threshold value ΔIth (NO in S350), the process proceeds to S365. In S365, ECU 30 determines that current sensor 18 is normal and sets abnormality flag FLT to OFF. In S375, ECU 30 generates switching control signal PWC based on a comparison between carrier CR from carrier generation unit 250 and duty DUTY obtained by feedback control of reactor current IL, and outputs the same to converter 12 To do.

一方、電流センサ１８の異常判定タイミングではない場合（Ｓ３００にてＮＯ）は、ＥＣＵ３０は、センサ異常検出を行なわないので、Ｓ３００からＳ３７５までの処理をスキップして、メインルーチンに処理を戻す。 On the other hand, when it is not the abnormality determination timing of current sensor 18 (NO in S300), ECU 30 does not detect the sensor abnormality, so the process from S300 to S375 is skipped and the process returns to the main routine.

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、新たに部品を追加することなく、リアクトル電流ＩＬを検出する電流センサ１８の異常の有無を判定することができる。これによって、誤ったリアクトル電流をを用いてフィードバック制御がされることに起因して発生する過大な電流，電圧を抑制できるので、機器の損傷や劣化を防止することができる。 By performing control according to the above-described processing, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the current sensor 18 that detects the reactor current IL without adding a new component. Thereby, since excessive current and voltage generated due to feedback control using an incorrect reactor current can be suppressed, damage and deterioration of the device can be prevented.

［変形例］
上述の実施の形態では、デューティＤＵＴＹの変更量ΔｄｕｔｙをデューティＤＵＴＹを増加（リアクトル電流ＩＬを減少）させる方向に変更しているが、これとは反対にデューティＤＵＴＹを減少（リアクトル電流ＩＬを増加）させる方向に変更することも可能である。特に、リアクトル電流ＩＬが負となる回生状態において、デューティＤＵＴＹを増加（リアクトル電流ＩＬを減少）させる方向にΔｄｕｔｙを変更させると、負方向の電流がさらに大きくなるので、スイッチング素子の定格電流を大きくすることが必要となる場合がある。そのため、リアクトル電流ＩＬの極性に応じて、Δｄｕｔｙを変更する方向を適切に選択することで、スイッチング素子の電流定格を大きくすることを抑制できる。 [Modification]
In the embodiment described above, the change amount Δduty of the duty DUTY is changed to increase the duty DUTY (decrease the reactor current IL). On the contrary, the duty DUTY is decreased (increase the reactor current IL). It is also possible to change the direction. In particular, in a regenerative state in which the reactor current IL is negative, changing Δduty in a direction that increases the duty DUTY (decreases the reactor current IL) further increases the negative current, thus increasing the rated current of the switching element. It may be necessary to do. Therefore, it is possible to suppress an increase in the current rating of the switching element by appropriately selecting the direction in which Δduty is changed according to the polarity of the reactor current IL.

そこで、変形例においては、電流センサ異常判定のタイミングにおけるリアクトル電流ＩＬの極性に応じて、Δｄｕｔｙの変更方向を選択する電流センサ異常検出制御について説明する。 Therefore, in the modification, a current sensor abnormality detection control for selecting the change direction of Δduty according to the polarity of the reactor current IL at the current sensor abnormality determination timing will be described.

図８は、図７に示されるフローチャートにおける、ステップＳ３１０のΔｄｕｔｙの加算処理の詳細を示した図である。 FIG. 8 is a diagram showing details of the Δduty addition process in step S310 in the flowchart shown in FIG.

図７および図８を参照して、図７において、電流センサの異常判定タイミングである場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）は、次に図８のＳ３１１に処理が進められる。 Referring to FIGS. 7 and 8, in FIG. 7, when it is the current sensor abnormality determination timing (YES in S300), the process proceeds to S311 in FIG.

ＥＣＵ３０は、Ｓ３１１にて、現在のリアクトル電流ＩＬがゼロより大きいか否かを判定する。 In S311, the ECU 30 determines whether or not the current reactor current IL is greater than zero.

リアクトル電流ＩＬがゼロより大きい場合（Ｓ３１１にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３０は、Ｓ３１２にて、変更量ΔｄｕｔｙをデューティＤＵＴＹが増加する方向に設定し、処理をＳ３１３に進める。 If reactor current IL is greater than zero (YES in S311), ECU 30 sets change amount Δduty in a direction in which duty DUTY increases in S312 and advances the process to S313.

一方、リアクトル電流ＩＬがゼロ以下である場合（Ｓ３１１にてＮＯ）は、ＥＣＵ３０は、Ｓ３１４にて、変更量ΔｄｕｔｙをデューティＤＵＴＹが減少する方向に設定し、処理をＳ３１３に進める。 On the other hand, when reactor current IL is equal to or smaller than zero (NO in S311), ECU 30 sets change amount Δduty in a direction in which duty DUTY decreases in S314, and advances the process to S313.

そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ３１３にて、設定した変更量ΔｄｕｔｙをデューティＤＵＴＹに加算して、処理をＳ３２０に進める。以降は、図７と同様であるので説明は繰り返さない。 In step S313, the ECU 30 adds the set change amount Δduty to the duty DUTY, and advances the process to step S320. The subsequent steps are the same as those in FIG.

以上のような処理に従って制御を行なうことで、電流センサの異常判定に伴って、スイッチング素子の定格電流の増加が必要となることを防止することができる。 By performing control according to the above-described processing, it is possible to prevent the rated current of the switching element from increasing due to the abnormality determination of the current sensor.

なお、本実施の形態におけるスイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、それぞれ本発明の「第１のスイッチング素子」および「第２のスイッチング素子」の一例である。 The switching elements Q1 and Q2 in the present embodiment are examples of the “first switching element” and the “second switching element” in the present invention, respectively.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１０，１３，１９電圧センサ、１１，１８，２４，２５電流センサ、１２コンバータ、１４，２２，２３インバータ、１５Ｕ相アーム、１６Ｖ相アーム、１７Ｗ相アーム、２０電源システム、２６，２７回転角センサ、２８蓄電装置、３０ＥＣＵ、３１スイッチング素子部、４０エンジン、４１動力分割機構、４２駆動輪、４５負荷装置、５０空調機、５１ＤＣ／ＤＣコンバータ、５２補機負荷、５３補機バッテリ、１００車両、２００電圧指令生成部、２０５メインループ、２１０電圧制御部、２１１減算部、２１２電圧制御演算部、２２０電流制御部、２２１減算部、２２２電流制御演算部、２３０駆動指令生成部、２４０サンプリングホールド部、２５０キャリア生成部、２６０指令変更部、２７０加算部、２８０センサ監視部、Ｃ１，Ｃ２平滑コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８逆並列ダイオード、Ｌ１リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２モータジェネレータ、ＮＬ接地線、ＰＬ１，ＰＬ２電力線、Ｑ１〜Ｑ８スイッチング素子、ＳＲ１，ＳＲ２システムリレー。 10, 13, 19 Voltage sensor, 11, 18, 24, 25 Current sensor, 12 Converter, 14, 22, 23 Inverter, 15 U-phase arm, 16 V-phase arm, 17 W-phase arm, 20 Power supply system, 26, 27 Rotation angle sensor, 28 Power storage device, 30 ECU, 31 Switching element unit, 40 Engine, 41 Power split mechanism, 42 Drive wheel, 45 Load device, 50 Air conditioner, 51 DC / DC converter, 52 Auxiliary load, 53 Auxiliary device Battery, 100 Vehicle, 200 Voltage command generator, 205 Main loop, 210 Voltage controller, 211 Subtractor, 212 Voltage control calculator, 220 Current controller, 221 Subtractor, 222 Current control calculator, 230 Drive command generator , 240 Sampling hold unit, 250 Carrier generation unit, 260 Command change Unit, 270 addition unit, 280 sensor monitoring unit, C1, C2 smoothing capacitor, D1-D8 antiparallel diode, L1 reactor, MG1, MG2 motor generator, NL ground line, PL1, PL2 power line, Q1-Q8 switching element, SR1, SR2 System relay.

Claims

A control device of a power supply system for supplying power to a load device,
The power supply system includes:
A rechargeable power storage device;
A voltage converter capable of voltage conversion between the power storage device and the load device, and a converter having a reactor;
A current sensor for detecting a current flowing through the reactor,
The controller is
A voltage controller configured to adjust the voltage on the load device side of the converter to a target voltage by feeding back the voltage on the load device side of the converter;
A current control unit configured to perform a control calculation for adjusting a current flowing through the reactor to a target current by feeding back a detection value of the current sensor based on a control output of the voltage control unit;
A drive command generation unit configured to generate a drive command for the converter based on a control output of the current control unit;
A command changing unit for generating a change amount for changing the control output of the current control unit;
A current change amount based on a current detection value detected by the current sensor in a period in which a control output of the current control unit is changed, and a current change amount serving as a reference obtained by calculation based on the change amount; And a sensor monitoring unit configured to detect an abnormality of the current sensor by comparing the current sensors.

The sensor monitoring unit detects that the absolute value of the difference between the current change amount based on the current detection value detected by the current sensor and the reference current change amount is greater than a predetermined threshold value. The control device for a power supply system according to claim 1, wherein when it is determined, the current sensor is determined to be abnormal.

When the current flowing through the reactor is positive, the command changing unit changes the change amount in a direction to increase the control output of the current control unit, and when the current flowing through the reactor is negative, the current control unit The control device for a power supply system according to claim 2, wherein the change amount is changed in a direction in which the control output of the unit is decreased.

The control device for a power supply system according to claim 2 or 3, wherein the command changing unit changes the control output of the current control unit in a pulse shape.

The power supply system control device according to claim 1, wherein the command change unit changes the control output of the current control unit every predetermined period.

The drive command generation unit generates the drive command based on a comparison between a control output of the current control unit and a carrier wave having a predetermined period,
The control apparatus of the power supply system according to claim 1, wherein the period during which the control output of the current control unit is changed is a period corresponding to one cycle of the carrier wave.

The converter is
A first switching element and a second switching element connected in series between a power line and a ground line of the load device;
A first rectifier element and a second rectifier element connected in parallel to the first switching element and the second switching element, respectively, with a direction from the ground line toward the power line as a forward direction; ,
The power supply according to claim 1, wherein the reactor is inserted in a path connecting a connection node of the first switching element and the second switching element and a positive electrode terminal of the power storage device. System control unit.

When an abnormality of the current sensor is detected, the drive command generation unit fixes the first switching element in an on state and fixes the second switching element in an off state. The control device for the power supply system according to claim 7, which generates a drive command.

A rechargeable power storage device;
A driving force generator configured to generate a driving force using electric power from the power storage device;
A converter configured to be capable of voltage conversion between the power storage device and the driving force generator, and a converter including a reactor;
A current sensor for detecting a current flowing through the reactor;
A control device for controlling the converter,
The controller is
A voltage controller configured to adjust the voltage on the driving force generation unit side of the converter to a target voltage by feeding back the voltage on the driving force generation unit side of the converter;
A current control unit configured to perform a control calculation for adjusting a current flowing through the reactor to a target current by feeding back a detection value of the current sensor based on a control output of the voltage control unit;
A drive command generation unit configured to generate a drive command for the converter based on a control output of the current control unit;
A command changing unit for generating a change amount for changing the control output of the current control unit;
A current change amount based on a current detection value detected by the current sensor in a period in which a control output of the current control unit is changed, and a current change amount serving as a reference obtained by calculation based on the change amount; A sensor monitoring unit configured to detect an abnormality of the current sensor by comparing the current sensors.