JP2012161168A - Device for determining element lifetime - Google Patents

Device for determining element lifetime Download PDF

Info

Publication number
JP2012161168A
JP2012161168A JP2011019353A JP2011019353A JP2012161168A JP 2012161168 A JP2012161168 A JP 2012161168A JP 2011019353 A JP2011019353 A JP 2011019353A JP 2011019353 A JP2011019353 A JP 2011019353A JP 2012161168 A JP2012161168 A JP 2012161168A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
environmental
destination
temperature difference
sensitivity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011019353A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sotaro Nakamura
宗太郎 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2011019353A priority Critical patent/JP2012161168A/en
Publication of JP2012161168A publication Critical patent/JP2012161168A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately determine the lifetime of switching elements of an inverter stored in a storage of an electric vehicle.SOLUTION: An environmental temperature difference ΔTest(j) when calculating an estimated element temperature Tsest(j) in a destination by subtracting the environmental temperature difference ΔTest(j) from a test element temperature Tstmp is calculated as the sum of two products: the product of a first sensitivity αa reflecting the ratio of the variation of a room temperature Ta to the variation of an ambient temperature Tz when running in a predetermined running pattern under a plurality of environmental temperatures and a temperature difference ΔT(j) obtained by subtracting a highest temperature in the destination from a test environmental temperature Tstmp and the product of a second sensitivity αw reflecting the ratio of the variation of a cooling water temperature Tw to the variation of the ambient temperature Tz and the temperature difference ΔT(j) (S140). As a result, the estimated element temperature Tsest(j) in the destination can be calculated more appropriately.

Description

本発明は、素子寿命判定装置に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能な電動機と、冷却液により冷却されるスイッチング素子のスイッチングによって電動機を駆動するインバータと、インバータを介して電動機と電力のやりとりが可能なバッテリと、を備える電気自動車のスイッチング素子の寿命を判定する素子寿命判定装置に関する。   The present invention relates to an element life determination device, and more specifically, an electric motor that can output power for traveling, an inverter that drives an electric motor by switching of a switching element that is cooled by a cooling liquid, and the electric motor and electric power via the inverter. The present invention relates to an element life determination apparatus that determines the life of a switching element of an electric vehicle including a battery capable of exchange.

従来、この種の素子寿命判定装置としては、直流電源の電力をインバータ装置のパワートランジスタのオンオフ駆動によりモータに供給すると共にエンジンを駆動することにより走行する自動車のインバータ装置において、パワートランジスタの寿命を判定するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、車両を駆動させる前に、所定期間だけ所定値の電流をモータに供給するようにインバータのパワートランジスタを駆動し、このときのパワートランジスタの熱抵抗値を演算し、演算した熱抵抗値に基づいてパワートランジスタの寿命を判定している。   Conventionally, as this kind of element life determination device, in the inverter device of the automobile that runs by supplying the power of the DC power source to the motor by turning on and off the power transistor of the inverter device and driving the engine, the life of the power transistor is reduced. What is determined has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this device, before driving the vehicle, the power transistor of the inverter is driven so as to supply a current of a predetermined value to the motor for a predetermined period, the thermal resistance value of the power transistor at this time is calculated, and the calculated thermal resistance The lifetime of the power transistor is determined based on the value.

特開2003−9541号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-9541

電気自動車に搭載されたインバータが有するパワートランジスタ素子の寿命を仕向け地への出荷前に判定する手法の1つとして、比較的高い試験環境温度下で所定の走行パターンで走行したときの素子温度を実験などにより取得し、試験環境温度と仕向け地の最高気温との温度差を実験等で取得した素子温度からそのまま減ずることにより、仕向け地での実際の素子温度を推定し、推定した仕向け地での素子温度に基づいて素子の寿命を判定するものがある。しかしながら、走行中に環境温度としての外気温がインバータを収納するエンジンルーム内の温度等にそのまま反映されない場合があることを考慮すると、この手法では、仕向け地での素子温度が実際よりも低く推定されてしまい、素子の寿命を適正に判定することができない可能性があった。   As one of the methods for determining the life of a power transistor element included in an inverter mounted on an electric vehicle before shipping to a destination, the element temperature when the vehicle travels in a predetermined traveling pattern under a relatively high test environment temperature. The actual element temperature at the destination is estimated by subtracting the temperature difference between the test environment temperature and the maximum temperature at the destination from the element temperature obtained through experiments. Some devices determine the lifetime of an element based on the element temperature. However, in consideration of the fact that the outside temperature as the environmental temperature may not be reflected as it is in the engine room that houses the inverter during driving, this method estimates that the element temperature at the destination is lower than the actual temperature. Therefore, there is a possibility that the lifetime of the element cannot be properly determined.

本発明の素子寿命判定装置は、電気自動車の収納部に収納されたインバータのスイッチング素子の寿命をより適正に判定することを主目的とする。   The main object of the element lifetime determination apparatus of the present invention is to more appropriately determine the lifetime of the switching element of the inverter stored in the storage section of the electric vehicle.

本発明の素子寿命判定装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The element lifetime determination apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の素子寿命判定装置は、
車両前部の収納部に収納され走行用の動力を出力可能な電動機と、冷却液により冷却されるスイッチング素子のスイッチングによって前記電動機を駆動する前記収納部に収納されたインバータと、前記インバータを介して前記電動機と電力のやりとりが可能なバッテリとを備える電気自動車が、所定の試験環境温度下で所定の走行パターンで走行したときの前記スイッチング素子の最高温度である試験素子温度を取得する試験素子温度取得手段と、前記所定の試験環境温度から前記電気自動車の仕向け地の最高気温を減じて得られる温度差に基づく環境温度差を前記取得した試験素子温度から減ずることにより仕向地素子温度を推定する仕向地素子温度推定手段と、該推定した仕向地素子温度に基づいて前記スイッチング素子の寿命を判定する素子寿命判定手段と、を備える素子寿命判定装置において、
前記環境温度差は、前記電気自動車が複数の環境温度下で前記所定の走行パターンで走行したときの前記環境温度と前記収納部内の温度との関係から得られる前記環境温度の変化量に対する前記収納部内の温度の変化量の割合を反映する第1の感度と前記温度差との積と、前記電気自動車が前記複数の環境温度下で前記所定の走行パターンで走行したときの前記環境温度と前記冷却液の温度との関係から得られる前記環境温度の変化量に対する前記冷却液の温度の変化量の割合を反映する第2の感度と前記温度差との積との和である、
ことを特徴とする。
The device lifetime determination apparatus of the present invention is
An electric motor housed in a housing part at the front of the vehicle and capable of outputting driving power; an inverter housed in the housing part that drives the motor by switching of a switching element cooled by a coolant; A test element that acquires a test element temperature that is a maximum temperature of the switching element when an electric vehicle including the electric motor and a battery capable of exchanging electric power travels in a predetermined traveling pattern under a predetermined test environment temperature Estimating a destination element temperature by subtracting an environmental temperature difference based on a temperature difference obtained by subtracting a maximum temperature at a destination of the electric vehicle from the predetermined test environment temperature from the acquired test element temperature. Destination element temperature estimating means for determining the life of the switching element based on the estimated destination element temperature And element lifetime determination means, the element life determining apparatus comprising,
The environmental temperature difference is the storage with respect to the amount of change in the environmental temperature obtained from the relationship between the environmental temperature and the temperature in the storage portion when the electric vehicle travels in the predetermined traveling pattern under a plurality of environmental temperatures. The product of the first sensitivity reflecting the rate of change in temperature in the section and the temperature difference, the environmental temperature when the electric vehicle travels in the predetermined traveling pattern under the plurality of environmental temperatures, and the The sum of the product of the second sensitivity and the temperature difference reflecting the ratio of the amount of change in the temperature of the coolant to the amount of change in the environmental temperature obtained from the relationship with the temperature of the coolant.
It is characterized by that.

この本発明の素子寿命判定装置では、試験素子温度から環境温度差を減ずることにより仕向地素子温度を推定する際の環境温度差は、電気自動車が複数の環境温度下で所定の走行パターンで走行したときの環境温度と収納部内の温度との関係から得られる環境温度の変化量に対するインバータを収納する収納部内の温度の変化量の割合を反映する第1の感度と所定の試験環境温度から車両の仕向け地の最高気温を減じて得られる温度差との積とと、電気自動車が複数の環境温度下で所定の走行パターンで走行したときの環境温度とスイッチング素子を冷却する冷却液の温度との関係から得られる環境温度の変化量に対する冷却液の温度の変化量の割合を反映する第2の感度と温度差との積との和である。したがって、所定の試験環境温度と電気自動車の仕向け地の最高気温との温度差を第1の感度と第2の感度とを用いて補正することによって環境温度差を算出することになるから、環境温度差に、環境温度の変化に対する収納部内の温度の変化の程度と冷却液の温度の変化の程度とを反映させることができる。これにより、環境温度差をより適正に算出することができ、仕向地素子温度をより適正に推定することができる。この結果、インバータのスイッチング素子の寿命をより適正に判定することができる。   In the element lifetime determination apparatus of the present invention, the environmental temperature difference when estimating the destination element temperature by subtracting the environmental temperature difference from the test element temperature is such that the electric vehicle travels in a predetermined traveling pattern under a plurality of environmental temperatures. From the first sensitivity and the predetermined test environment temperature that reflects the ratio of the change in the temperature in the storage unit housing the inverter to the change in the environmental temperature obtained from the relationship between the ambient temperature and the temperature in the storage unit The product of the temperature difference obtained by reducing the maximum temperature of the destination of the vehicle, the environmental temperature when the electric vehicle travels in a predetermined traveling pattern under a plurality of environmental temperatures, and the temperature of the coolant that cools the switching element The sum of the product of the second sensitivity and the temperature difference reflecting the ratio of the change amount of the coolant temperature to the change amount of the environmental temperature obtained from the relationship. Therefore, the environment temperature difference is calculated by correcting the temperature difference between the predetermined test environment temperature and the maximum temperature of the destination of the electric vehicle using the first sensitivity and the second sensitivity. The temperature difference can reflect the degree of change in temperature in the storage unit with respect to change in environmental temperature and the degree of change in temperature of the coolant. Thereby, an environmental temperature difference can be calculated more appropriately, and a destination element temperature can be estimated more appropriately. As a result, the life of the switching element of the inverter can be determined more appropriately.

本発明の一実施例としての素子寿命判定装置の判定対象を含むハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the hybrid vehicle 20 containing the determination object of the element lifetime determination apparatus as one Example of this invention. 走行に必要な機器がエンジンルーム21に格納された様子を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a mode that the apparatus required for driving | running | working was stored in the engine room. インバータ41,42の構成の概略を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of inverters 41 and 42; 車外ECU100により実行される素子寿命判定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the element lifetime determination process performed by ECU100 outside a vehicle. 試験環境温度Tetmpから温度差ΔT(j)を算出する様子の一例と従来例において算出された推定素子温度Tsest(j)の一例とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a mode which calculates temperature difference (DELTA) T (j) from test environment temperature Tetmp, and an example of estimated element temperature Tsest (j) calculated in the prior art example. 従来例において所定の走行パターンで走行したときの各月の推定素子温度Tsest(j)の温度分布の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the temperature distribution of the estimation element temperature Tsest (j) of each month when it drive | works with a predetermined driving | running | working pattern in a prior art example. 図6の推定素子温度Tsest(j)の温度分布を予定使用年数Y分の時間数に換算して得られる温度分布の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the temperature distribution obtained by converting the temperature distribution of the presumed element temperature Tsest (j) of FIG. 第1感度αaを設定する様子の一例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining an example of a mode that 1st sensitivity (alpha) a is set. 第2感度αwを設定する様子の一例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining an example of a mode that 2nd sensitivity (alpha) w is set.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図1は、本発明の一実施例としての素子寿命判定装置の判定対象を含むハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、走行に必要な機器が車両前部のエンジンルーム21に格納された様子を説明する説明図であり、図3は、インバータ41,42の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図1に示すように、ガソリンや軽油などを燃料とする内燃機関として構成されたエンジン22と、エンジン22の運転制御を行なうエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24と、エンジン22のクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪63a,63bにデファレンシャルギヤ62を介して連結された駆動軸32にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸32に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、モータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリ50と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット(以下、ハイブリッドECUという)70とを備える。また、図2に示すように、車両前部のエンジンルーム21には、エンジン22と、ケース31に収納されたプラネタリギヤ30およびモータMG1,MG2と、ケース49に収納されたインバータ41,42とが格納されおり、車両後部の図示しないリヤシート後方には、バッテリ50が格納されている。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 including a determination target of an element lifetime determination apparatus as an embodiment of the present invention. FIG. It is explanatory drawing explaining a mode stored in the room 21, and FIG. 3 is a block diagram which shows the outline of a structure of the inverters 41 and 42. As shown in FIG. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22 configured as an internal combustion engine using gasoline or light oil as a fuel, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) that controls the operation of the engine 22. 24), a planetary gear 30 in which a carrier is connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and a ring gear is connected to a drive shaft 32 connected to drive wheels 63a and 63b via a differential gear 62, for example, a synchronous generator motor For example, a motor MG1 whose rotor is connected to the sun gear of the planetary gear 30, a motor MG2 which is configured as a synchronous generator motor and whose rotor is connected to the drive shaft 32, and for driving the motors MG1 and MG2. Drives inverters 41 and 42 and motors MG1 and MG2. A motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40 to be controlled, a battery 50 configured as, for example, a lithium ion secondary battery and exchanging electric power with the motors MG1 and MG2 via inverters 41 and 42, and the entire vehicle And a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as a hybrid ECU) 70 to be controlled. As shown in FIG. 2, the engine room 21 at the front of the vehicle includes an engine 22, a planetary gear 30 and motors MG1 and MG2 housed in a case 31, and inverters 41 and 42 housed in a case 49. A battery 50 is stored behind the rear seat (not shown) at the rear of the vehicle.

インバータ41,42は、図3に示すように、6つのスイッチング素子としてのトランジスタT11〜T16,T21〜26と、トランジスタT11〜T16,T21〜T26に逆方向に並列接続された6つのダイオードD11〜D16,D21〜D26とにより構成されている。以下、トランジスタT11〜T16,T21〜T26を、それぞれまとめてT1,T2という。   As shown in FIG. 3, the inverters 41 and 42 include transistors T11 to T16 and T21 to 26 as six switching elements, and six diodes D11 to D12 connected in parallel to the transistors T11 to T16 and T21 to T26 in the reverse direction. D16 and D21 to D26. Hereinafter, the transistors T11 to T16 and T21 to T26 are collectively referred to as T1 and T2, respectively.

エンジンECU24は、エンジン22のクランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号など、エンジン22の状態を検出する各種センサからの信号を入力することによってエンジン22の運転制御を行なう。また、モータECU40は、インバータ42のトランジスタT2の温度を検出する温度センサ43からの素子温度Tsやインバータ41,42のトランジスタT1,T2を冷却水の循環により冷却する冷却系44に取り付けられて冷却水の温度を検出する水温センサ45からの冷却水温Twなど、モータMG1,MG2やインバータ41,42の状態を検出する各種センサからの信号を入力すると共にインバータ41,42のスイッチング素子としてのトランジスタT1,T2をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2の駆動制御を行なう。   The engine ECU 24 controls the operation of the engine 22 by inputting signals from various sensors that detect the state of the engine 22, such as a signal from a crank position sensor (not shown) attached to the crankshaft 26 of the engine 22. The motor ECU 40 is attached to a cooling system 44 that cools the element temperature Ts from the temperature sensor 43 that detects the temperature of the transistor T2 of the inverter 42 and the transistors T1 and T2 of the inverters 41 and 42 by circulation of cooling water. Signals from various sensors for detecting the states of the motors MG1 and MG2 and the inverters 41 and 42, such as the cooling water temperature Tw from the water temperature sensor 45 for detecting the temperature of the water, and the transistor T1 as a switching element of the inverters 41 and 42 are input. , T2 to control the driving of the motors MG1, MG2.

ハイブリッドECU70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、格納したデータを保持する不揮発性のフラッシュメモリ78と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッドECU70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V,車両周辺の気温を検出する外気温センサ90からの外気温Tz,エンジンルーム21内の雰囲気温度を検出する温度センサ92からのルーム内気温Ta,バッテリ50の状態を検出する各種センサからの信号などが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、エンジンECU24やモータECU40と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。さらに、ハイブリッドECU70は、車両外部の電子制御ユニット(以下、車外ECUという)100とも必要に応じて通信により接続可能であり、システム停止時に車外ECU100が接続されたときに、フラッシュメモリ78に記憶された情報を車外ECU100に通信により出力可能となっている。   The hybrid ECU 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 that stores a processing program, a RAM 76 that temporarily stores data, and a nonvolatile flash memory that holds the stored data. 78, and an input / output port and a communication port (not shown). The hybrid ECU 70 includes an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever, and an accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal. , The brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the outside air temperature Tz from the outside air temperature sensor 90 that detects the temperature around the vehicle, and the inside of the engine room 21 The room temperature Ta from the temperature sensor 92 that detects the ambient temperature, signals from various sensors that detect the state of the battery 50, and the like are input via the input port. The hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24 and the motor ECU 40 via a communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24 and the motor ECU 40. Further, the hybrid ECU 70 can be connected to an electronic control unit (hereinafter referred to as an outside-vehicle ECU) 100 outside the vehicle by communication as necessary, and is stored in the flash memory 78 when the outside ECU 100 is connected when the system is stopped. The information can be output to the ECU 100 outside the vehicle by communication.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸32に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸32に出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されて駆動軸32に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸32に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力を駆動軸32に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above calculates a required torque to be output to the drive shaft 32 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal by the driver, and this required torque. The engine 22, the motor MG 1, and the motor MG 2 are controlled to be operated so that the required power corresponding to is output to the drive shaft 32. As the operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is transmitted to the planetary gear 30 and the motor MG1. And a motor MG2 to convert the torque and output to the drive shaft 32. The torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2, and the power suitable for the sum of the required power and the power required for charging and discharging the battery 50 Is controlled so that the engine 22 is output from the engine 22, and all or a part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is converted by the planetary gear 30, the motor MG1, and the motor MG2. So that the required power is output to the drive shaft 32. Charge-discharge drive mode for driving and controlling over data MG1 and the motor MG2, there is a motor operation mode in which operation control to output a power commensurate to stop the operation of the engine 22 to the required power from the motor MG2 to the drive shaft 32.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20に関連する動作、特にインバータ42のトランジスタT2の寿命を判定する際の動作について説明する。図4は車外ECU100により実行される素子寿命判定処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、車両の出荷前のシステム停止時にハイブリッドECU70と車外ECU100とが接続されたときに実行される。   Next, an operation related to the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly an operation when determining the lifetime of the transistor T2 of the inverter 42 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the element life determination process executed by the ECU 100 outside the vehicle. This process is executed when the hybrid ECU 70 and the outside ECU 100 are connected when the system is stopped before the vehicle is shipped.

素子寿命判定処理では、車外ECU100の図示しないCPUは、まず、比較的高い温度として予め定められた試験環境温度Tetmp(例えば40℃)を車両周辺の気温とした状態でハイブリッド自動車20が所定の走行パターンで走行したときのトランジスタT2の温度である試験素子温度Tstmpを取得する(ステップS100)。車両の走行は、実施例では、車両周辺の気温を調整可能な走行試験用の設備を用いて行なうものとした。また、所定の走行パターンは、実施例では、1日の24時間を第1から第4の4つの走行パターンで1回ずつ走行する時間とシステム停止した非起動時の時間とに区分したパターンを用いるものとした。素子温度Tstmpの取得は、実施例では、第1〜第4の走行パターンで走行している最中に温度センサ43により検出された素子温度Tsの各パターン毎の最高温度を試験素子温度Tstmp1〜Tstmp4としてハイブリッドECU70のフラッシュメモリ78に記憶したものと、試験環境温度Tetmpと同じ温度とみなしてフラッシュメモリ78に記憶された非起動時(システム停止時)の試験素子温度Tstmp5とを通信により入力することにより行なうものとした。なお、試験素子温度Tstmpは、説明の都合上、試験素子温度Tstmp1〜Tstmp5をまとめて表現したものとして用いる。   In the element life determination process, the CPU (not shown) of the outside ECU 100 first performs the predetermined travel of the hybrid vehicle 20 in a state where the test environment temperature Tempmp (for example, 40 ° C.) set in advance as a relatively high temperature is set to the ambient temperature. A test element temperature Tstmp, which is the temperature of the transistor T2 when traveling in a pattern, is acquired (step S100). In the embodiment, the vehicle travels using a traveling test facility that can adjust the temperature around the vehicle. In addition, in the embodiment, the predetermined traveling pattern is a pattern in which 24 hours per day are divided into a time for traveling once in each of the first to fourth traveling patterns and a time for non-starting when the system is stopped. It was supposed to be used. In the embodiment, the element temperature Tstmp is acquired by using the maximum temperature for each pattern of the element temperature Ts detected by the temperature sensor 43 during traveling in the first to fourth traveling patterns as the test element temperatures Tstmp1 to Tstmp1. The information stored in the flash memory 78 of the hybrid ECU 70 as Tstmp4 and the non-startup (system stop) test element temperature Tstmp5 stored in the flash memory 78 as the same temperature as the test environment temperature Ttmp are input by communication. I decided to do it. The test element temperature Tstmp is used as a collective expression of the test element temperatures Tstmp1 to Tstmp5 for convenience of explanation.

続いて、試験環境温度Tetmpから車両の仕向け地の各月の最高気温を減じて各月の温度差ΔT(j)(変数jは値1〜値12の整数、以下同じ)を算出する(ステップS110)。図5に、試験環境温度Tetmpから温度差ΔT(j)を算出する様子の一例と従来例において算出された推定素子温度Tsest(j)の一例とを示す。図示するように、試験環境温度Tetmpが40℃(太い実線枠内参照)で仕向け地の1月の最高気温が18℃の場合には、温度差ΔT(1)は22℃として算出され、仕向け地の2月の最高気温が21℃の場合には、同様にΔT(2)は19℃として算出される。また、こうして算出された温度差ΔT(j)をステップS100で取得した試験素子温度Tstmpからそのまま減ずる従来例の計算手法を用いると、従来例における仕向け地での各月のトランジスタT2の推定される最高温度である推定素子温度Tsest(j)を算出することができる。以下、実施例の素子寿命判定処理の説明を中断し、従来例の素子寿命判定処理について説明する。なお、図4の実施例の素子寿命判定処理のフローチャートでは、ステップS120〜S150の処理を除いて実施例と従来例とは共通の処理となるため、図4のフローチャートを用いて従来例の説明を行なう。   Subsequently, the maximum temperature of each month at the destination of the vehicle is subtracted from the test environment temperature Ttmp to calculate a temperature difference ΔT (j) (variable j is an integer of value 1 to value 12, the same applies hereinafter) (step) S110). FIG. 5 shows an example of how the temperature difference ΔT (j) is calculated from the test environment temperature Ttmp and an example of the estimated element temperature Tsest (j) calculated in the conventional example. As shown in the figure, when the test environment temperature Ttmp is 40 ° C. (refer to the thick solid line frame) and the highest temperature in January of the destination is 18 ° C., the temperature difference ΔT (1) is calculated as 22 ° C. When the maximum temperature in February of the ground is 21 ° C., ΔT (2) is similarly calculated as 19 ° C. Further, when the conventional calculation method in which the temperature difference ΔT (j) calculated in this way is directly subtracted from the test element temperature Tstmp acquired in step S100 is used, the transistor T2 for each month at the destination in the conventional example is estimated. The estimated element temperature Tsest (j) which is the maximum temperature can be calculated. Hereinafter, the description of the element life determination process of the embodiment will be interrupted, and the element life determination process of the conventional example will be described. Note that in the flowchart of the element lifetime determination process of the embodiment of FIG. 4, the process is the same as that of the embodiment and the conventional example except for the processes of steps S <b> 120 to S <b> 150. To do.

従来例の素子寿命判定処理では、ステップS100で取得した試験素子温度Tstmp1〜Tstmp5から各月の温度差ΔT(j)を減ずることにより仕向け地での推定素子温度Tsest1(j)〜Tsest5(j)を算出する。図5の例では、試験素子温度Tstmp1〜Tstmp5が90℃,95℃,80℃,100℃,40℃で(破線枠内参照)1月の温度差ΔT(1)が22℃であるため、1月の推定素子温度Tsest1(1)〜Tsest5(1)は、68℃,73℃,58℃,78℃,18℃として算出される。また、2月の推定素子温度Tsest1(2)〜Tsest5(2)は、同様に試験素子温度Tstmp1〜Tstmp5から温度差ΔT(2)(=19℃)を減じて算出される。なお、推定素子温度Tsest(j)は、説明の都合上、推定素子温度Tsest1(j)〜Tsest5(j)をまとめて表現したものとして用いる。   In the element lifetime determination process of the conventional example, the estimated element temperatures Tsest1 (j) to Tsest5 (j) at the destination are obtained by subtracting the monthly temperature difference ΔT (j) from the test element temperatures Tstmp1 to Tstmp5 acquired in step S100. Is calculated. In the example of FIG. 5, since the test element temperatures Tstmp1 to Tstmp5 are 90 ° C., 95 ° C., 80 ° C., 100 ° C., 40 ° C. (see the inside of the broken line frame), the temperature difference ΔT (1) in January is 22 ° C. The estimated element temperatures Tsest1 (1) to Tsest5 (1) for January are calculated as 68 ° C, 73 ° C, 58 ° C, 78 ° C, and 18 ° C. Similarly, the estimated element temperatures Tsest1 (2) to Tsest5 (2) in February are calculated by subtracting the temperature difference ΔT (2) (= 19 ° C.) from the test element temperatures Tstmp1 to Tstmp5. The estimated element temperature Tsest (j) is used as a collective expression of the estimated element temperatures Tsest1 (j) to Tsest5 (j) for convenience of explanation.

こうして推定素子温度Tsest(j)を算出すると、算出した各月の推定素子温度Tsest(j)に基づいて、所定の走行パターンで1日を走行しながら予め定められた予定使用年数Y(例えば、10年や15年など)に亘って車両を使用したときのトランジスタT2の温度の温度分布を取得する(ステップS160)。図6に従来例において所定の走行パターンで走行したときの各月の推定素子温度Tsest(j)の温度分布の一例を示し、図7に図6の推定素子温度Tsest(j)の温度分布を予定使用年数Y分の時間数に換算して得られる温度分布の一例を示す。実施例では、図6に示すように、非起動時を含んで走行パターン毎に各月の推定素子温度Tsest1(j)〜Tsest5(j)が5℃毎の温度区分のいずれの区分に何回該当するかをカウントすることにより、まず推定素子温度Tsest(j)の1年あたりの該当月の回数による温度分布を得る。例えば、図5の例の非起動時をみると15℃以上20℃未満となるのは1月と12月の2回であるから(図5の丸枠内参照)、図6の例では非起動時の15℃以上20℃未満の温度区分に2回と記録されることになる(図6の丸枠内参照)。そして、図7に示すように、図6の温度分布を非起動時を含んで走行パターン毎に1年分の時間数に換算し(図中上段参照)、温度区分毎に時間数の合計を求めて更に使用予定年数Y倍してY年分の予定使用時間を求めることにより(図中下段参照)、予定使用年数Yに亘って車両を使用したときのトランジスタT2の時間数による温度分布を取得するものとした。   When the estimated element temperature Tsest (j) is calculated in this way, based on the calculated estimated element temperature Tsest (j) of each month, a predetermined expected usage year Y (for example, a predetermined running pattern while traveling one day) (for example, The temperature distribution of the temperature of the transistor T2 when the vehicle is used for 10 years or 15 years is acquired (step S160). FIG. 6 shows an example of the temperature distribution of the estimated element temperature Tsest (j) for each month when the vehicle travels in a predetermined traveling pattern in the conventional example, and FIG. 7 shows the temperature distribution of the estimated element temperature Tsest (j) of FIG. An example of the temperature distribution obtained by converting into the number of hours for the expected years of use Y is shown. In the embodiment, as shown in FIG. 6, the estimated element temperature Tsest1 (j) to Tsest5 (j) of each month including the non-starting time is set to any number of the temperature classes every 5 ° C. By counting whether it corresponds, the temperature distribution by the frequency | count of the pertinent month per year of presumed element temperature Tsest (j) is first obtained. For example, when the non-start-up in the example of FIG. 5 is seen, the temperature becomes 15 ° C. or more and less than 20 ° C. twice in January and December (see the inside of the circle in FIG. 5). Two times are recorded in the temperature section of 15 ° C. or more and less than 20 ° C. at the time of start-up (see the inside of the circle in FIG. 6). Then, as shown in FIG. 7, the temperature distribution of FIG. 6 is converted into the number of hours for one year for each running pattern including the time of non-starting (see the upper row in the figure), and the total number of hours for each temperature category Obtain the estimated usage time for Y years by further multiplying the expected usage years Y (see the lower part of the figure), and the temperature distribution according to the number of hours of the transistor T2 when the vehicle is used over the expected usage years Y It was supposed to be acquired.

こうして予定使用年数Yに亘って車両を使用したときのトランジスタT2の時間数による温度分布を取得すると、この温度分布におけるY年分の予定使用時間のデータ(図6の最下段のデータ)を予め温度区分毎に実験などにより求めた換算係数を用いてトランジスタT2の定格値としての耐熱温度(例えば、120℃や140℃など)での使用時間にそれぞれ換算すると共に(ステップS170)、換算した使用時間の合計とトランジスタT2の定格値としての耐使用時間(例えば、数千時間など)またはこれより小さい時間閾値とを比較することによりトランジスタT2が予定使用年数Y分の使用に十分耐え得るかの判定、即ちトランジスタT2の寿命の判定を行なって(ステップS180)、素子寿命判定処理を終了する。以上、従来例の素子寿命判定処理について説明した。   Thus, when the temperature distribution according to the number of hours of the transistor T2 when the vehicle is used over the planned usage year Y is acquired, the data of the planned usage time for Y years (the lowermost data in FIG. 6) in this temperature distribution is obtained in advance. Using the conversion factor obtained by experiment for each temperature category, the usage time at the heat-resistant temperature (for example, 120 ° C. or 140 ° C.) as the rated value of the transistor T2 is converted (step S170), and the converted usage Whether the transistor T2 can sufficiently withstand the usage for the expected number of years Y by comparing the total time with the service life (eg, several thousand hours) as the rated value of the transistor T2 or a smaller time threshold The determination, that is, the lifetime of the transistor T2 is determined (step S180), and the element lifetime determination process is terminated. The element lifetime determination process of the conventional example has been described above.

実施例の素子寿命判定処理の説明に戻る。従来例では、仕向け地での推定素子温度Tsest(j)を計算する際に、ステップS110で算出された温度差ΔT(j)をステップS100で取得した試験素子温度Tstmpからそのまま減ずる計算手法を用いたが、この手法では、仕向け地での素子温度が実際よりも低く推定される可能性があることを考慮して、実施例では以下のように異なる手法を採っている。実施例では、各月の温度差ΔT(j)を算出すると、車両の環境温度を複数の異なる温度とした状態で所定の走行パターンによって走行したときの、外気温センサ90からの外気温Tzと温度センサ92からのルーム内温度Taとの関係をフラッシュメモリ78に記憶した複数のデータの組を収集することにより関数として求めて、こうして求めた関数から外気温Tzの変化量に対するルーム内温度Taの変化量の割合を反映する第1感度αaを設定する(ステップS120)。図8に第1感度αaを設定する様子の一例を示す。図示するように、実施例では、求めた関数全域での外気温Tzの温度変化量ΔTzaに対するルーム内温度Taの温度変化量ΔTaの割合(傾き)に値0.5を乗じたものを第1感度αaとして設定するものとした。なお、外気温Tzとルーム内温度Taとは同じ単位を用いるから、第1感度αaは値0.5未満の正の値となる。値0.5を乗じる理由については、次に説明する。また、第1感度αaは、複数の温度区分毎に異なる割合(傾き)として求めてもよい。   Returning to the description of the element lifetime determination process of the embodiment. In the conventional example, when calculating the estimated element temperature Tsest (j) at the destination, a calculation method is used in which the temperature difference ΔT (j) calculated in step S110 is directly reduced from the test element temperature Tstmp acquired in step S100. However, in this method, in consideration of the possibility that the element temperature at the destination is estimated to be lower than the actual temperature, in the embodiment, a different method is adopted as follows. In the embodiment, when the temperature difference ΔT (j) for each month is calculated, the outside air temperature Tz from the outside air temperature sensor 90 when the vehicle travels according to a predetermined traveling pattern in a state where the environmental temperature of the vehicle is set to a plurality of different temperatures. The relationship between the temperature sensor 92 and the room temperature Ta is obtained as a function by collecting a plurality of sets of data stored in the flash memory 78, and the room temperature Ta relative to the amount of change in the outside temperature Tz is obtained from the function thus obtained. The first sensitivity αa that reflects the ratio of the change amount is set (step S120). FIG. 8 shows an example of how the first sensitivity αa is set. As shown in the figure, in the embodiment, the ratio obtained by multiplying the ratio (slope) of the temperature change amount ΔTa of the room temperature Ta to the temperature change amount ΔTza of the outside air temperature Tz in the entire obtained function by the value 0.5 is the first. The sensitivity αa was set. Since the same unit is used for the outside temperature Tz and the room temperature Ta, the first sensitivity αa is a positive value less than 0.5. The reason for multiplying by 0.5 will be described next. Moreover, you may obtain | require 1st sensitivity (alpha) a as a different ratio (slope) for several temperature divisions.

続いて、第1感度αaを設定するのに複数のデータを収集するための走行と同じ走行時、即ち、車両の環境温度を複数の異なる温度とした状態で所定の走行パターンによって走行したときの、外気温センサ90からの外気温Tzと水温センサ45からの冷却水温Tw(外気温Tzと同じ単位)との関係をフラッシュメモリ78に記憶した複数のデータの組を収集することにより関数として求めて、こうして求めた関数から外気温Tzの変化量に対する冷却水温Twの変化量の割合を反映する第2感度αaを設定する(ステップS130)。図9に第2感度αwを設定する様子の一例を示す。図8の例と同様に、実施例では、求めた関数全域での外気温Tzの温度変化量ΔTzwに対する冷却水温Twの温度変化量ΔTwの割合(傾き)に値0.5を乗じたものを第2感度αwとして設定するものとした。このように第1感度αaや第2感度αwを設定する際に値0.5を乗じるのは、ルーム内温度Taと冷却水温Twとが次に説明する推定環境温度差ΔTest(j)に影響する比率を1対1とするためである。したがって、車両によっては第1感度αaを求める際には値0.6を乗じて第2感度αwを求める際には値0.4を乗じるなどとしてもよい。また、第2感度αwも、複数の温度区分毎に異なる割合(傾き)として求めてもよい。   Subsequently, when setting the first sensitivity αa, the same driving as that for collecting a plurality of data, that is, when driving according to a predetermined driving pattern in a state where the environmental temperature of the vehicle is set to a plurality of different temperatures. The relationship between the outside air temperature Tz from the outside air temperature sensor 90 and the cooling water temperature Tw from the water temperature sensor 45 (the same unit as the outside air temperature Tz) is obtained as a function by collecting a plurality of data sets stored in the flash memory 78. Thus, the second sensitivity αa that reflects the ratio of the change amount of the cooling water temperature Tw to the change amount of the outside air temperature Tz is set from the function thus obtained (step S130). FIG. 9 shows an example of how the second sensitivity αw is set. As in the example of FIG. 8, in the example, the ratio (slope) of the temperature change amount ΔTw of the cooling water temperature Tw to the temperature change amount ΔTzw of the outside air temperature Tz in the entire function is multiplied by the value 0.5. The second sensitivity αw was set. In this way, when the first sensitivity αa and the second sensitivity αw are set, the value 0.5 is multiplied because the room temperature Ta and the cooling water temperature Tw affect the estimated environmental temperature difference ΔTest (j) described below. This is because the ratio to be made is 1: 1. Therefore, depending on the vehicle, when the first sensitivity αa is obtained, the value 0.6 may be multiplied, and when the second sensitivity αw is obtained, the value 0.4 may be multiplied. The second sensitivity αw may also be obtained as a different ratio (gradient) for each of a plurality of temperature sections.

こうして第1感度αaと第2感度αwとを設定すると、設定した第1感度αaと第2感度αwと温度差ΔT(j)とを用いて次式(1)により温度差ΔT(j)を補正して得られる推定環境温度差ΔTest(j)を計算し(ステップS140)、ステップS100で取得した試験素子温度Tstmpから推定環境温度差ΔTest(j)を減じたものを仕向け地での推定素子温度Tsest(j)として算出する(ステップS150)。したがって、第1感度αaによって外気温Tzに対するルーム内温度Taの変化の程度が反映されるよう温度差ΔT(j)を補正することができると共に、第2感度αwによって外気温Tzに対する冷却水温Twの変化の程度が反映されるよう温度差ΔT(j)を補正することができる。これにより、試験素子温度Tstmpからそのまま温度差ΔT(j)を減じて仕向け地での推定素子温度Tsest(j)を計算する従来例に比して、仕向け地での推定素子温度Tsest(j)をより適正に算出することができる。   When the first sensitivity αa and the second sensitivity αw are thus set, the temperature difference ΔT (j) is calculated by the following equation (1) using the set first sensitivity αa, second sensitivity αw, and temperature difference ΔT (j). The estimated environmental temperature difference ΔTest (j) obtained by the correction is calculated (step S140), and the estimated element at the destination is obtained by subtracting the estimated environmental temperature difference ΔTest (j) from the test element temperature Tstmp obtained in step S100. The temperature is calculated as Tsest (j) (step S150). Therefore, the temperature difference ΔT (j) can be corrected so that the first sensitivity αa reflects the degree of change in the room temperature Ta with respect to the outside air temperature Tz, and the cooling water temperature Tw with respect to the outside air temperature Tz can be corrected by the second sensitivity αw. The temperature difference ΔT (j) can be corrected so as to reflect the degree of change. Thereby, the estimated element temperature Tsest (j) at the destination is compared with the conventional example in which the estimated element temperature Tsest (j) at the destination is calculated by subtracting the temperature difference ΔT (j) from the test element temperature Tstmp. Can be calculated more appropriately.

ΔTest(j)=αa・ΔT(j)+αw・ΔT(j) (1)   ΔTest (j) = αa ・ ΔT (j) + αw ・ ΔT (j) (1)

こうして推定環境温度差ΔTest(j)を計算すると、従来例と同様に、各月の推定素子温度Tsest(j)に基づいて所定の走行パターンで1日を走行しながら予定使用年数Yに亘って車両を使用したときのトランジスタT2の温度分布を取得し(ステップS160)、この温度分布におけるY年分の予定使用時間のデータをトランジスタT2の定格値としての耐熱温度での使用時間にそれぞれ換算すると共に(ステップS170)、換算した使用時間の合計とトランジスタT2の定格値としての耐使用時間等とを比較することによりトランジスタT2の寿命の判定を行なって(ステップS180)、寿命判定処理を終了する。こうした処理により、実施例では、インバータ42のトランジスタT2の寿命をより適正に判定することができる。   When the estimated environmental temperature difference ΔTest (j) is calculated in this way, as in the conventional example, the vehicle travels for one day with a predetermined traveling pattern based on the estimated element temperature Tsest (j) of each month over the estimated usage year Y. The temperature distribution of the transistor T2 when the vehicle is used is acquired (step S160), and the data on the expected usage time for Y years in this temperature distribution is converted into the usage time at the heat-resistant temperature as the rated value of the transistor T2, respectively. At the same time (step S170), the lifetime of the transistor T2 is determined by comparing the total of the converted usage time with the withstand time as the rated value of the transistor T2 (step S180), and the lifetime determination process is terminated. . By such processing, in the embodiment, the lifetime of the transistor T2 of the inverter 42 can be more appropriately determined.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20が備えるインバータ42のトランジスタT2の寿命を判定する素子寿命判定装置によれば、試験素子温度Tstmpから環境温度差ΔTest(j)を減ずることにより仕向け地での推定素子温度Tsest(j)を算出する際の環境温度差ΔTest(j)は、ハイブリッド自動車20が複数の環境温度下で所定の走行パターンで走行したときの環境温度としての外気温Tzとエンジンルーム21のルーム内温度Taとの関係から得られる外気温Tzの変化量に対するルーム内温度Taの変化量の割合を反映する第1感度αaと、試験環境温度Tstmpから仕向け地の最高気温を減じて得られる温度差ΔT(j)との積と、ハイブリッド自動車20が複数の環境温度下で所定の走行パターンで走行したときの環境温度としての外気温TzとトランジスタT2の冷却水温Twとの関係から得られる外気温Tzの変化量に対する冷却水温Twの変化量の割合を反映する第2感度αwと、温度差ΔT(j)との積との和として算出されるから、仕向け地での推定素子温度Tsest(j)をより適正に算出することができる。この結果、インバータ42のトランジスタT2の寿命をより適正に判定することができる。なお、インバータ41のトランジスタT1の寿命についても同様に判定することができる。   According to the element lifetime determination apparatus that determines the lifetime of the transistor T2 of the inverter 42 provided in the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the estimation at the destination is performed by subtracting the environmental temperature difference ΔTest (j) from the test element temperature Tstmp. The environmental temperature difference ΔTest (j) when calculating the element temperature Tsest (j) is the ambient temperature Tz as the environmental temperature when the hybrid vehicle 20 travels in a predetermined traveling pattern under a plurality of environmental temperatures, and the engine room 21. Obtained by subtracting the maximum temperature of the destination from the first sensitivity αa, which reflects the ratio of the amount of change in the room temperature Ta to the amount of change in the outside temperature Tz obtained from the relationship with the room temperature Ta in the room, and the test environment temperature Tstmp Product of the temperature difference ΔT (j) and the hybrid vehicle 20 in a predetermined traveling pattern under a plurality of environmental temperatures. The second sensitivity αw reflecting the ratio of the change amount of the cooling water temperature Tw to the change amount of the outside air temperature Tz obtained from the relationship between the outside air temperature Tz as the environmental temperature when the operation is performed and the cooling water temperature Tw of the transistor T2, and the temperature difference Since it is calculated as the sum of the product of ΔT (j), the estimated element temperature Tsest (j) at the destination can be calculated more appropriately. As a result, the lifetime of the transistor T2 of the inverter 42 can be determined more appropriately. The life of the transistor T1 of the inverter 41 can be determined in the same manner.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータMG2が「電動機」に相当し、インバータ42が「インバータ」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、ハイブリッド自動車20が「電気自動車」に相当し、ハイブリッド自動車20が試験環境温度Tetmpの下で所定の走行パターンで走行したときのトランジスタT2の最高温度である試験素子温度Tstmpを取得する図4の素子寿命判定処理のステップS100の処理を実行する車外ECU100と記憶したデータを車外ECU100に出力するハイブリッドECU70とが「試験素子温度取得手段」に相当し、試験環境温度Tetmpから車両の仕向け地の最高気温を減じて得られる温度差ΔT(j)に基づく環境温度差ΔTetmp(j)を試験素子温度Tstmpから減ずることにより仕向け地での推定素子温度Tsest(j)を算出する図4の素子寿命判定処理のステップS110〜S150の処理を実行する際に、推定環境温度差ΔTest(j)を、ハイブリッド自動車20が複数の環境温度下で所定の走行パターンで走行したときの環境温度としての外気温Tzとエンジンルーム21のルーム内温度Taとの関係から得られる外気温Tzの変化量に対するルーム内温度Taの変化量の割合を反映する第1感度αaと温度差ΔT(j)との積と、ハイブリッド自動車20が複数の環境温度下で所定の走行パターンで走行したときの環境温度としての外気温Tzと冷却水温Twとの関係から得られる外気温Tzの変化量に対する冷却水温Twの変化量の割合を反映する第2感度αwと温度差ΔT(j)との積との和として算出する車外ECU100と、記憶したデータを車外ECU100に出力するハイブリッドECU70とが「仕向地素子温度推定手段」に相当し、算出した推定素子温度Tsest(j)に基づいて温度分布の取得や耐熱温度での使用時間への換算などによりトランジスタT2の寿命を判定する図4の素子寿命判定処理のステップS160〜S180の処理を実行する車外ECU100が「素子寿命判定手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the motor MG2 corresponds to an “electric motor”, the inverter 42 corresponds to an “inverter”, the battery 50 corresponds to a “battery”, the hybrid vehicle 20 corresponds to an “electric vehicle”, and the hybrid vehicle 20 The vehicle ECU 100 that stores the test element temperature Tstmp, which is the maximum temperature of the transistor T2 when traveling in a predetermined travel pattern under the test environment temperature Ttmp, executes the process of step S100 of the element life determination process of FIG. The hybrid ECU 70 that outputs data to the outside ECU 100 corresponds to a “test element temperature acquisition means”, and an environmental temperature difference based on a temperature difference ΔT (j) obtained by subtracting the maximum temperature at the destination of the vehicle from the test environment temperature Ttmp. At the destination by subtracting ΔTempp (j) from the test element temperature Tstmp When the processing of steps S110 to S150 of the element lifetime determination process of FIG. 4 for calculating the estimated element temperature Tsest (j) of FIG. 4 is performed, the estimated environmental temperature difference ΔTest (j) The ratio of the amount of change in the room temperature Ta to the amount of change in the outside temperature Tz obtained from the relationship between the outside temperature Tz as the environmental temperature and the room temperature Ta in the engine room 21 when the vehicle travels in a predetermined travel pattern is reflected. Between the product of the first sensitivity αa and the temperature difference ΔT (j), and the ambient temperature Tz and the cooling water temperature Tw as the environmental temperature when the hybrid vehicle 20 travels in a predetermined traveling pattern under a plurality of environmental temperatures. Calculated as the sum of the product of the second sensitivity αw and the temperature difference ΔT (j) reflecting the ratio of the change amount of the cooling water temperature Tw to the change amount of the outside air temperature Tz obtained from The ECU 100 and the hybrid ECU 70 that outputs the stored data to the outside ECU 100 correspond to a “destination element temperature estimation means”. Based on the calculated estimated element temperature Tsest (j), the temperature distribution is acquired and used at the heat resistant temperature. The vehicle exterior ECU 100 that executes steps S160 to S180 of the element life determination process of FIG. 4 for determining the life of the transistor T2 by conversion to time or the like corresponds to “element life determination means”.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、電気自動車や素子寿命判定装置の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of electric vehicles and element life determination devices.

20 ハイブリッド自動車、21 エンジンルーム、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、31 ケース、32 駆動軸、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43 温度センサ、44 冷却系、45 水温センサ、49 ケース、50 バッテリ、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(ハイブリッドECU)、72 CPU、74 ROM、76 RAM、78 フラッシュメモリ、80 イグニッションスイッチ、82 シフトポジションセンサ、84 アクセルペダルポジションセンサ、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、90 外気温センサ、92 温度センサ、100 電子制御ユニット(車外ECU)、D11〜D16,D21〜D26 ダイオード、T11〜T16,T21〜T26 トランジスタ、MG1,MG2 モータ。   20 Hybrid Vehicle, 21 Engine Room, 22 Engine, 24 Electronic Control Unit for Engine (Engine ECU), 26 Crankshaft, 30 Planetary Gear, 31 Case, 32 Drive Shaft, 40 Electronic Control Unit for Motor (Motor ECU), 41, 42 Inverter, 43 Temperature sensor, 44 Cooling system, 45 Water temperature sensor, 49 Case, 50 Battery, 62 Differential gear, 63a, 63b Driving wheel, 70 Hybrid electronic control unit (hybrid ECU), 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 78 flash memory, 80 ignition switch, 82 shift position sensor, 84 accelerator pedal position sensor, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 90 outside air Sensor, 92 a temperature sensor, 100 an electronic control unit (outside ECU), D11-D16, D21-D26 diode, T11 to T16, T21~T26 transistor, MG1, MG2 motor.

Claims (1)

車両前部の収納部に収納され走行用の動力を出力可能な電動機と、冷却液により冷却されるスイッチング素子のスイッチングによって前記電動機を駆動する前記収納部に収納されたインバータと、前記インバータを介して前記電動機と電力のやりとりが可能なバッテリとを備える電気自動車が、所定の試験環境温度下で所定の走行パターンで走行したときの前記スイッチング素子の最高温度である試験素子温度を取得する試験素子温度取得手段と、前記所定の試験環境温度から前記電気自動車の仕向け地の最高気温を減じて得られる温度差に基づく環境温度差を前記取得した試験素子温度から減ずることにより仕向地素子温度を推定する仕向地素子温度推定手段と、該推定した仕向地素子温度に基づいて前記スイッチング素子の寿命を判定する素子寿命判定手段と、を備える素子寿命判定装置において、
前記環境温度差は、前記電気自動車が複数の環境温度下で前記所定の走行パターンで走行したときの前記環境温度と前記収納部内の温度との関係から得られる前記環境温度の変化量に対する前記収納部内の温度の変化量の割合を反映する第1の感度と前記温度差との積と、前記電気自動車が前記複数の環境温度下で前記所定の走行パターンで走行したときの前記環境温度と前記冷却液の温度との関係から得られる前記環境温度の変化量に対する前記冷却液の温度の変化量の割合を反映する第2の感度と前記温度差との積との和である、
ことを特徴とする素子寿命判定装置。
An electric motor housed in a housing part at the front of the vehicle and capable of outputting driving power; an inverter housed in the housing part that drives the motor by switching of a switching element cooled by a coolant; A test element that acquires a test element temperature that is a maximum temperature of the switching element when an electric vehicle including the electric motor and a battery capable of exchanging electric power travels in a predetermined traveling pattern under a predetermined test environment temperature Estimating a destination element temperature by subtracting an environmental temperature difference based on a temperature difference obtained by subtracting a maximum temperature at a destination of the electric vehicle from the predetermined test environment temperature from the acquired test element temperature. Destination element temperature estimating means for determining the life of the switching element based on the estimated destination element temperature And element lifetime determination means, the element life determining apparatus comprising,
The environmental temperature difference is the storage with respect to the amount of change in the environmental temperature obtained from the relationship between the environmental temperature and the temperature in the storage portion when the electric vehicle travels in the predetermined traveling pattern under a plurality of environmental temperatures. The product of the first sensitivity reflecting the rate of change in temperature in the section and the temperature difference, the environmental temperature when the electric vehicle travels in the predetermined traveling pattern under the plurality of environmental temperatures, and the The sum of the product of the second sensitivity and the temperature difference reflecting the ratio of the amount of change in the temperature of the coolant to the amount of change in the environmental temperature obtained from the relationship with the temperature of the coolant.
A device life determination apparatus characterized by the above.
JP2011019353A 2011-02-01 2011-02-01 Device for determining element lifetime Pending JP2012161168A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011019353A JP2012161168A (en) 2011-02-01 2011-02-01 Device for determining element lifetime

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011019353A JP2012161168A (en) 2011-02-01 2011-02-01 Device for determining element lifetime

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012161168A true JP2012161168A (en) 2012-08-23

Family

ID=46841267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011019353A Pending JP2012161168A (en) 2011-02-01 2011-02-01 Device for determining element lifetime

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012161168A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016159766A (en) * 2015-03-02 2016-09-05 株式会社デンソー Electronic control unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016159766A (en) * 2015-03-02 2016-09-05 株式会社デンソー Electronic control unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8373367B2 (en) Dynamo-electric machine control system and vehicle driving system including the same
US9545916B2 (en) Hybrid vehicle
CN105383499B (en) Dump energy driving range energy compensating
US10207698B2 (en) Method and apparatus for controlling mild hybrid electric vehicle
US20130035815A1 (en) Hybrid vehicle and method of controlling hybrid vehicle
JP2008016230A (en) Temperature control device of battery
CN103786592A (en) Method and system for controlling the charging of a hybrid vehicle
JP6128155B2 (en) Hybrid car
US20150025721A1 (en) Hybrid vehicle engine warm-up
JP5133609B2 (en) Vehicle and control method thereof
CN105216785A (en) Motor vehicle driven by mixed power and control method thereof
US9809224B2 (en) Battery charge/discharge control apparatus
US20110178690A1 (en) Variation estimating device of object
JP2008012963A (en) Controller for hybrid car
US20120297235A1 (en) Error determination device and error determination method of control system
JPH11121048A (en) Battery charged amount detecting device
JP6471014B2 (en) Electric motor temperature estimation device and electric motor control device
JP2016140167A (en) Cooling system
US9631570B2 (en) Apparatus and method for controlling operation of engine of vehicle
JP2012161168A (en) Device for determining element lifetime
JP2007154842A (en) Cooling system for vehicle and its control method
US11415217B2 (en) Device for vehicle, system and method
JP2006304389A (en) Vehicle and its control method
JP2016031877A (en) Battery deterioration determination device, hybrid vehicle, and battery deterioration determination method
US11338792B2 (en) Hybrid vehicle and method for adapting a power limitation of an internal combustion engine