JP2017103944A - Control system for cooling system - Google Patents
Control system for cooling system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017103944A JP2017103944A JP2015236489A JP2015236489A JP2017103944A JP 2017103944 A JP2017103944 A JP 2017103944A JP 2015236489 A JP2015236489 A JP 2015236489A JP 2015236489 A JP2015236489 A JP 2015236489A JP 2017103944 A JP2017103944 A JP 2017103944A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- fan
- pump
- inverter
- signal
- 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
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
この発明は、電気自動車等の車両の冷却システムに設けられたファンおよびポンプの動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換え制御を行う制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that performs ON / OFF switching control of operations of a fan and a pump provided in a cooling system of a vehicle such as an electric vehicle.
この種の制御装置として、特許文献１に開示された制御装置がある。この特許文献１に開示の制御装置では、温度検知手段により検知した温度に基づいて、ファンのＯＮ／ＯＦＦ切り換えを行っている。
As this type of control device, there is a control device disclosed in
しかしながら、温度検知手段により検知した温度のみに基づいてファンのＯＮ／ＯＦＦ切り換えを行った場合には、ファンのＯＮ／ＯＦＦ切り換えの回数が多くなり、ファンの寿命への悪影響が発生する。また、ファンとポンプとを併用した冷却システムでは、ファンにより冷却された冷却水を循環させるポンプを適切に動作させないと、冷却効果を高めることができない。特許文献１は、ファンのＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御態様を示してはいるが、冷却水を循環させるポンプの動作を適切に制御する技術を開示していない。
However, when the fan is turned on / off based only on the temperature detected by the temperature detecting means, the number of times the fan is turned on / off increases, which adversely affects the life of the fan. In a cooling system using both a fan and a pump, the cooling effect cannot be enhanced unless the pump that circulates the cooling water cooled by the fan is operated appropriately.
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、ファンとポンプとを併用した冷却システムにおいて、ファンの寿命への悪影響が少なく、高い冷却効果の得られるファンおよびポンプの制御を実現する技術的手段を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above. In a cooling system using both a fan and a pump, the fan and the pump can be controlled so that there is little adverse effect on the life of the fan and a high cooling effect can be obtained. The object is to provide technical means to realize.
この発明は、モータと、前記モータに電力を供給するインバータと、ラジエータとを介して冷却水を循環させる冷却水系と、前記冷却水系において冷却水を循環させるポンプと、前記ラジエータを冷却するファンとを有する冷却システムの制御装置において、前記インバータの内部および前記モータの内部を少なくとも含む複数箇所の温度を収集し、収集した温度と閾値とを比較することにより温度判定信号を生成する温度判定手段と、前記温度判定手段により生成された前記インバータの内部および前記モータの内部の各温度に関する温度判定信号と、前記インバータの動作状態とに基づいて、前記ファンおよび前記ポンプの動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御を行う制御手段とを具備することを特徴とする冷却システムの制御装置を提供する。 The present invention includes a motor, an inverter that supplies electric power to the motor, a cooling water system that circulates cooling water through a radiator, a pump that circulates cooling water in the cooling water system, and a fan that cools the radiator. A temperature determination unit that collects temperatures at a plurality of locations including at least the interior of the inverter and the interior of the motor, and generates a temperature determination signal by comparing the collected temperature with a threshold value. Based on the temperature determination signals relating to the temperatures inside the inverter and the motor generated by the temperature determination means, and the operation state of the inverter, the operation of the fan and the pump is switched on / off. Providing a control device for a cooling system, comprising a control means for performing control That.
この発明によれば、温度判定手段は、インバータの内部およびモータの内部を少なくとも含む複数箇所の温度を収集し、収集した温度と閾値とを比較することにより温度判定信号を生成する。また、制御手段は、温度判定手段により生成されたインバータの内部およびモータの内部の各温度に関する温度判定信号と、インバータの動作状態とに基づいて、ファンおよびポンプの動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御を行う。従って、この発明によれば、インバータの内部およびモータの内部における現実の温度上昇、これらの温度上昇の原因となるインバータの動作に応じて、遅滞なくファンおよびポンプの動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換え制御を行うことができ、冷却効果を高めることができる。また、この発明では、ファンの動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御に加えて、ポンプの動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御を行うので、冷却効果を高めることができる。また、この発明では、複数種類の情報に基づいてファンの動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御を行うので、ＯＮ／ＯＦＦ切り換えの頻度を低くして、ファンの寿命への悪影響を減らすことができる。 According to the present invention, the temperature determination means collects temperatures at a plurality of locations including at least the inside of the inverter and the inside of the motor, and generates a temperature determination signal by comparing the collected temperature with a threshold value. Further, the control means controls the ON / OFF switching of the fan and pump operations based on the temperature determination signals relating to the temperatures inside the inverter and the motor generated by the temperature determination means, and the operation state of the inverter. I do. Therefore, according to the present invention, the ON / OFF switching control of the fan and pump operations can be performed without delay in accordance with the actual temperature rise in the inverter and the motor, and the operation of the inverter causing these temperature rises. This can be done and the cooling effect can be enhanced. In addition, in the present invention, since the ON / OFF switching control of the pump operation is performed in addition to the ON / OFF switching control of the fan operation, the cooling effect can be enhanced. Further, according to the present invention, since the ON / OFF switching control of the fan operation is performed based on a plurality of types of information, the ON / OFF switching frequency can be lowered and the adverse effect on the life of the fan can be reduced.
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態である制御装置１００を適用した電気自動車の冷却システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、冷却システムは、車両駆動用のモータ１と、モータ１に電力を供給するインバータ２と、ラジエータ３と、モータ１、インバータ２およびラジエータ３を介して冷却水を循環させる冷却水系を構成する流水管４と、流水管４を介して冷却水を循環させるポンプ５と、ラジエータ３を冷却するファン６とを有する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electric vehicle cooling system to which a
本実施形態による制御装置１００は、インバータ２の制御を行うとともに、ポンプ５およびファン６のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御を行う機能を備えている。ここで、ポンプ５およびファン６のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御は、電気自動車の各部の温度に基づいて行う必要がある。このため、図１に示す例では、インバータ２に組み込まれた冷却水系の内部の温度を検出する温度センサＳ１と、ポンプ５の内部の温度を検出する温度センサＳ２と、ラジエータ３の内部の温度を検出する温度センサＳ３と、モータ１に組み込まれた冷却水系の内部の温度を検出する温度センサＳ４と、流水管４の内部の温度を検出する温度センサＳ５が設けられている。これらの温度センサＳ１〜Ｓ５は、各々の設置位置における冷却水の温度を示す温度信号ＳＳ１〜ＳＳ５を出力する。
The
本実施形態による制御装置１００は、これらの温度センサＳ１〜Ｓ５を利用して、インバータ２の内部およびモータ１の内部を少なくとも含む電気自動車の所定箇所の温度を収集し、収集した温度と閾値とを比較することにより温度判定信号を生成する温度判定手段としての機能を備えている。また、本実施形態による制御装置１００は、温度判定手段により生成されたインバータ２の内部およびモータ１の内部の各温度に関する温度判定信号と、インバータ２の動作状態とに基づいて、ファン６およびポンプ５の動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御を行う制御手段としての機能を備えている。
The
図２は制御装置１００の機能のうちファン６およびポンプ５の動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御に関連した機能を実現する論理回路の構成を示す回路図である。なお、ファン６およびポンプ５の動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御の機能は、図２に示すような論理回路により実現する他、制御装置１００を構成するＣＰＵ（図示略）にプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a logic circuit that realizes functions related to control of ON / OFF switching of operations of the fan 6 and the
図２において、温度判定部１０１〜１０５は、温度判定手段として機能する。さらに詳述すると、温度判定部１０１は、温度判定信号ＪＳ１がＬレベルである期間に温度センサＳ１からの温度信号ＳＳ１がＯＮ閾値ｔｈｒ１を上回るのに応じて、温度判定信号ＪＳ１をＬレベルからＨレベルに立ち上げ、温度判定信号ＪＳ１がＨレベルである期間に温度センサＳ１からの温度信号ＳＳ１がＯＦＦ閾値ｔｈｆ１を下回るのに応じて、温度判定信号ＪＳ１をＨレベルからＬレベルに立ち下げる。他の温度判定部１０２〜１０５も同様であり、各々の出力する温度判定信号ＪＳｎ（ｎ＝２〜４）がＬレベルである期間に各々に与えられる温度信号ＳＳｎ（ｎ＝２〜４）がＯＮ閾値ｔｈｒｎ（ｎ＝２〜４）を上回るのに応じて、温度判定信号ＪＳｎ（ｎ＝２〜４）をＬレベルからＨレベルに立ち上げ、温度判定信号ＪＳｎ（ｎ＝２〜４）がＨレベルである期間に温度信号ＳＳｎ（ｎ＝２〜４）がＯＦＦ閾値ｔｈｆｎ（ｎ＝２〜４）を下回るのに応じて、温度判定信号ＪＳｎ（ｎ＝２〜４）をＨレベルからＬレベルに立ち下げる。
In FIG. 2,
閾値設定部１１０は、温度判定部１０１〜１０５に与えるＯＮ閾値ｔｈｒ１〜ｔｈｒ５、ＯＦＦ閾値ｔｈｆ１〜ｔｈｆ５を例えば電気自動車の操作パネルに設けられた操作子の操作に応じて設定する手段である。
The
本実施形態では、ＯＮ閾値ｔｈｒｎをＯＦＦ閾値ｔｈｆｎよりも高くするという制約条件を満たす範囲で、ＯＮ閾値ｔｈｒ１〜ｔｈｒ５とＯＦＦ閾値ｔｈｆ１〜ｔｈｆ５を閾値設定部１１０により自由に設定することができる。このＯＮ閾値ｔｈｒｎおよびＯＦＦ閾値ｔｈｆｎに関する制約条件は、温度判定部１０１〜１０５にヒステリシス特性を持たせるために設けられた条件である。ここで、温度判定部１０１〜１０５にヒステリシス特性を持たせるのは、温度信号の微妙な変化によって温度判定信号が頻繁に反転しないように、温度判定信号を安定化させるためである。また、ＯＮ閾値およびＯＦＦ閾値を温度センサ毎に設定するようにしているのは、ファン６やポンプ５のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの原因となる各部の温度の閾値が各温度センサの設置位置により異なるからである。
In the present embodiment, the ON threshold values thr1 to thr5 and the OFF threshold values thf1 to thf5 can be freely set by the
ＯＲゲート１２１は、温度判定部１０１および１０４が出力する温度判定信号ＪＳ１およびＪＳ４の論理和を示すファン駆動判定信号ＡＳｆを出力する。このファン駆動判定信号ＡＳｆは、温度判定信号ＪＳ１およびＪＳ４の少なくとも一方がＨレベルである場合にＨレベル、それ以外の場合にＬレベルとなる。
OR
ワンショット回路（単安定マルチバイブレータとも呼ばれる）１２２は、ファン駆動判定信号ＡＳｆのＬレベルからＨレベルへの立ち上がりエッジが発生するのに応じて、所定パルス幅ＰＷ１のパルスＰ１を出力する。 The one-shot circuit (also called monostable multivibrator) 122 outputs a pulse P1 having a predetermined pulse width PW1 in response to the rising edge of the fan drive determination signal ASf from the L level to the H level.
ＯＲゲート１２３は、ファン駆動判定信号ＡＳｆおよびワンショット回路１２２の出力信号Ｐ１の論理和をファン駆動信号Ａｆとして図１のファン６に出力する。ファン６の動作は、ファン駆動信号ＡｆがＨレベルである期間はＯＮ、ファン駆動信号ＡｆがＬレベルである期間はＯＦＦとなる。
The
このファン駆動信号Ａｆは、ファン駆動判定信号ＡＳｆがＨレベルである期間、Ｈレベルを維持する。また、ファン駆動信号Ａｆは、ファン駆動判定信号ＡＳｆがＨレベルからＬレベルになったとしても、ワンショット回路１２２の出力信号Ｐ１がＨレベルである限り、Ｈレベルを維持する。従って、ワンショット回路１２２が出力するパルスＰ１のパルス幅ＰＷ１がファン６の動作の最小ＯＮ時間となる。
The fan drive signal Af is maintained at the H level during the period when the fan drive determination signal ASf is at the H level. Further, the fan drive signal Af maintains the H level as long as the output signal P1 of the one-
ワンショット回路１３１は、ファン駆動信号ＡｆのＨレベルからＬレベルへの立ち下がりエッジが発生するのに応じて、所定パルス幅ＰＷ２のパルスＰ２を出力する。
The one-
ワンショット回路１３２には、インバータ２から動作中信号ＩＶＯＮが供給される。この動作中信号ＩＶＯＮは、インバータ２がＯＮ（動作状態）である場合にＨレベル、ＯＦＦ（停止状態）である場合にＬレベルとなる信号である。ワンショット回路１３２は、動作中信号ＩＶＯＮのＨレベルからＬレベルへの立ち下がりエッジが発生するのに応じて所定パルス幅ＰＷ３のパルスＰ３を出力する。
The in-operation signal IVON is supplied from the
ＯＲゲート１４１は、ファン駆動信号Ａｆ、ワンショット回路１３１の出力信号Ｐ２、温度判定部１０２、１０３および１０５が出力する温度判定信号ＪＳ２、ＪＳ３およびＪＳ５、インバータ２が出力する動作中信号ＩＶＯＮ、ワンショット回路１３２の出力信号Ｐ３の論理和をポンプ駆動判定信号ＡＳｐとして出力する。
The OR
このポンプ駆動判定信号ＡＳｐの挙動は次のようなものとなる。まず、ファン駆動信号ＡｆがＨレベルである期間は、ポンプ駆動判定信号ＡＳｐもＨレベルとなる。また、ファン駆動信号ＡｆがＨレベルからＬレベルになったとしても、ワンショット回路１３１の出力信号Ｐ２がＨレベルである限り、ポンプ駆動判定信号ＡＳｐはＨレベルを維持する。
The behavior of the pump drive determination signal ASp is as follows. First, during a period in which the fan drive signal Af is at the H level, the pump drive determination signal ASp is also at the H level. Even if the fan drive signal Af changes from the H level to the L level, as long as the output signal P2 of the one-
また、インバータ２の出力する動作中信号ＩＶＯＮがＨレベルである期間は、ポンプ駆動判定信号ＡＳｐもＨレベルとなる。また、動作中信号ＩＶＯＮがＨレベルからＬレベルになったとしても、ワンショット回路１３２の出力信号Ｐ３がＨレベルである限り、ポンプ駆動判定信号ＡＳｐはＨレベルを維持する。
Further, during the period in which the operating signal IVON output from the
ポンプ駆動判定信号ＡＳｐは、温度判定信号ＪＳ２、ＪＳ３、ＪＳ５の少なくとも１つがＨレベルである期間、Ｈレベルを維持する。
以上がポンプ駆動判定信号ＡＳｐの挙動である。
The pump drive determination signal ASp maintains the H level while at least one of the temperature determination signals JS2, JS3, and JS5 is at the H level.
The above is the behavior of the pump drive determination signal ASp.
ワンショット回路１４２は、ポンプ駆動判定信号ＡＳｐのＬレベルからＨレベルへの立ち上がりエッジが発生するのに応じて、所定パルス幅ＰＷ４のパルスＰ４を出力する。
The one-
ＯＲゲート１４３は、ポンプ駆動判定信号ＡＳｐおよびワンショット回路１４２の出力信号Ｐ４の論理和をポンプ駆動信号Ａｐとして図１のポンプ５に出力する。ポンプ５の動作は、ポンプ駆動信号ＡｐがＨレベルである期間はＯＮ、ポンプ駆動信号ＡｐがＬレベルである期間はＯＦＦとなる。
The OR
このポンプ駆動信号Ａｐは、ポンプ駆動判定信号ＡＳｐがＨレベルである期間、Ｈレベルを維持する。また、ポンプ駆動信号Ａｐは、ポンプ駆動判定信号ＡＳｐがＨレベルからＬレベルになったとしても、ワンショット回路１４２の出力信号がＨレベルである限り、Ｈレベルを維持する。従って、ワンショット回路１４２が出力するパルスＰ４のパルス幅ＰＷ４がポンプ５の動作の最小ＯＮ時間となる。
以上が本実施形態による制御装置１００の構成である。
The pump drive signal Ap is maintained at the H level during the period when the pump drive determination signal ASp is at the H level. Further, even if the pump drive determination signal ASp changes from the H level to the L level, the pump drive signal Ap is maintained at the H level as long as the output signal of the one-
The above is the configuration of the
次に本実施形態による制御装置１００の動作例を説明する。
図３は制御装置１００の第１の動作例を示すタイムチャートである。この図３は、横軸を時刻とするものであり、温度センサＳ１から出力されたインバータ２の内部温度を示す温度信号ＳＳ１と、温度判定部１０１から出力された温度判定信号ＪＳ１の波形を示している。図３に示すように、温度判定信号ＪＳ１は、温度判定信号ＪＳ１がＬレベルである状態において温度信号ＳＳ１がＯＮ閾値ｔｈｒ１を上回ることによりＨレベルに立ち上がり、温度判定信号ＪＳ１がＨレベルである状態において温度信号ＳＳ１がＯＦＦ閾値ｔｈｆ１を下回ることによりＬレベルに立ち下がる。
Next, an operation example of the
FIG. 3 is a time chart showing a first operation example of the
図４および図５は制御装置１００の第２および第３の動作例を示すタイムチャートである。これらの図４および図５は、横軸を時刻とするものであり、温度センサＳＳ４から出力されたモータ１の内部温度を示す温度信号ＳＳ４と、ＯＲゲート１２１から出力されたファン駆動判定信号ＡＳｆと、ワンショット回路１２２の出力信号Ｐ１と、ＯＲゲート１２３から出力されたファン駆動信号Ａｆの波形を示している。
4 and 5 are time charts showing second and third operation examples of the
本実施形態では、図２に示すように温度信号ＳＳ１およびＳＳ４がファン駆動信号Ａｆの生成に関与するので、ファン駆動信号Ａｆは、温度信号ＳＳ１およびＳＳ４の両方に依存する可能性がある。第２および第３の動作例は、ファン駆動信号Ａｆがモータ１の内部温度を示す温度信号ＳＳ４に依存する場合の動作例である。
In the present embodiment, since the temperature signals SS1 and SS4 are involved in the generation of the fan drive signal Af as shown in FIG. 2, the fan drive signal Af may depend on both the temperature signals SS1 and SS4. The second and third operation examples are operation examples when the fan drive signal Af depends on the temperature signal SS4 indicating the internal temperature of the
第２および第３の動作例では、温度信号ＳＳ４がＯＮ閾値ｔｈｒ４を上回ることによりファン駆動判定信号ＡＳｆがＨレベルに立ち上がり、温度信号ＳＳ４がＯＦＦ閾値ｔｈｆ４を下回ることによりファン駆動判定信号ＡＳｆがＬレベルに立ち下がっている。また、ファン駆動判定信号ＡＳｆのＬレベルからＨレベルへの立ち上がりエッジに応じて、パルス幅ＰＷ１のパルスＰ１がワンショット回路１２２から出力されている。そして、ファン駆動判定信号ＡＳｆとワンショット回路１２２の出力信号Ｐ１との論理和がファン駆動信号Ａｆとして出力されている。
In the second and third operation examples, when the temperature signal SS4 exceeds the ON threshold value thr4, the fan drive determination signal ASf rises to the H level, and when the temperature signal SS4 falls below the OFF threshold value thf4, the fan drive determination signal ASf becomes L Falling to the level. The one-
図４の第２の動作例では、１回目に駆動判定信号ＡＳｆが立ち上がってＨレベルを維持する期間の時間長に比べて、ワンショット回路１２２が出力するパルスＰ１のパルス幅ＰＷ１が長い。このため、ファン駆動判定信号ＡＳｆの１回目の立ち上がりでは、同立ち上がりのタイミングからパルスＰ１の立ち下がりのタイミングまでファン駆動信号ＡｆがＨレベルを維持する。また、第２の動作例では、２回目に駆動判定信号ＡＳｆが立ち上がってＨレベルを維持する期間の時間長に比べて、ワンショット回路１２２が出力するパルスＰ１のパルス幅ＰＷ１が短い。このため、ファン駆動判定信号ＡＳｆの２回目の立ち上がりでは、同立ち上がりのタイミングからファン駆動判定信号ＡＳｆの立ち下がりのタイミングまでファン駆動信号ＡｆがＨレベルを維持する。
In the second operation example of FIG. 4, the pulse width PW1 of the pulse P1 output from the one-
また、第２の動作例では、ファン駆動判定信号ＡＳｆの１回目の立ち上がりから２回目の立ち上がりまでの時間がワンショット回路１２２の出力するパルスＰ１のパルス幅ＰＷ１より長い。このため、第２の動作例では、ファン駆動判定信号ＡＳｆの１回目の立ち下がりの後、パルスＰ１が立ち下がり、その後、ファン駆動判定信号ＡＳｆの２回目の立ち上がりが発生する。この結果、ファン駆動信号Ａｆは、図４に示すように、１回目の立ち上がりの後、パルスＰ１の立ち下がりに応じて立ち下がり、その後、ファン駆動判定信号ＡＳｆの２回目の立ち上がりに応じて立ち上がる。
In the second operation example, the time from the first rise of the fan drive determination signal ASf to the second rise is longer than the pulse width PW1 of the pulse P1 output from the one-
以上のように本実施形態では、少なくともワンショット回路１２２が出力するパルスＰ１のパルス幅ＰＷ１に相当する最小ＯＮ時間だけファン６の動作が維持される。
As described above, in this embodiment, the operation of the fan 6 is maintained for at least the minimum ON time corresponding to the pulse width PW1 of the pulse P1 output from the one-
図５に示す第３の動作例では、ファン駆動判定信号ＡＳｆの１回目の立ち上がりから２回目の立ち上がりまでの時間がワンショット回路１２２の出力するパルスＰ１のパルス幅ＰＷ１より短い。このため、第３の動作例では、ファン駆動判定信号ＡＳｆの１回目の立ち下がりの後、パルスＰ１がＨレベルを維持している期間内にファン駆動判定信号ＡＳｆの２回目の立ち上がりが発生する。この結果、図５に示すように、ファン駆動判定信号ＡＳｆの１回目の立ち上がりに応じて発生するパルスＰ１と、ファン駆動判定信号ＡＳｆの２回目の立ち上がりに応じて発生するパルスＰ１とが時間軸上において重なり合い、ファン駆動信号Ａｆは、ファン駆動判定信号ＡＳｆの１回目の立ち上がりから２回目の立ち下がりまでＨレベルを維持する波形となる。
In the third operation example shown in FIG. 5, the time from the first rise of the fan drive determination signal ASf to the second rise is shorter than the pulse width PW1 of the pulse P1 output from the one-
このように本実施形態では、温度信号ＳＳ４が頻繁にＯＮ閾値ｔｈｒ４およびＯＦＦ閾値ｔｈｆ４を横切る場合であっても、ワンショット回路１２２の出力するパルスＰ１のパルス幅ＰＷ１よりも短い時間間隔でファン駆動信号Ａｆが繰り返し立ち上がることはない。従って、本実施形態によれば、ファン６の動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの頻発を避けることができる。
As described above, in the present embodiment, even when the temperature signal SS4 frequently crosses the ON threshold value thr4 and the OFF threshold value thf4, the fan is driven at a time interval shorter than the pulse width PW1 of the pulse P1 output from the one-
図６は制御装置１００の第４の動作例を示すタイムチャートである。この図６は、横軸を時刻とするものであり、温度センサＳＳ２から出力されたポンプ５の内部温度を示す温度信号ＳＳ２と、温度判定部１０２から出力された温度判定信号ＪＳ２と、ファン駆動信号Ａｆと、ファン駆動信号Ａｆおよびワンショット回路１３１の出力信号Ｐ２の論理和信号Ａｆ＋Ｐ２と、インバータ２の動作状態を示す動作中信号ＩＶＯＮと、動作中信号ＩＶＯＮおよびワンショット回路１３２の出力信号Ｐ３の論理和信号ＩＶＯＮ＋Ｐ３と、ポンプ駆動信号Ａｐの波形を示している。
FIG. 6 is a time chart illustrating a fourth operation example of the
なお、本実施形態では、温度判定信号ＪＳ２の他、温度信号ＳＳ３およびＳＳ５を２値化した温度判定信号ＪＳ３およびＪＳ５もポンプ駆動信号Ａｐの生成に関与するが、この第４の動作例では、温度判定信号ＪＳ３およびＪＳ５がポンプ駆動信号Ａｐに影響を与えていないため、温度判定信号ＪＳ３およびＪＳ５の波形の図示を省略している。 In this embodiment, in addition to the temperature determination signal JS2, the temperature determination signals JS3 and JS5 obtained by binarizing the temperature signals SS3 and SS5 are also involved in the generation of the pump drive signal Ap. In this fourth operation example, Since the temperature determination signals JS3 and JS5 do not affect the pump drive signal Ap, the waveforms of the temperature determination signals JS3 and JS5 are not shown.
また、この第４の動作例では、ポンプ駆動判定信号ＡＳｐがＨレベルを維持する期間がワンショット回路１４２の出力するパルスＰ４のパルス幅ＰＷ４よりも長く、駆動判定信号ＡＳｐがそのままポンプ駆動信号Ａｐとして出力されているものとする。
Further, in the fourth operation example, the period during which the pump drive determination signal ASp is maintained at the H level is longer than the pulse width PW4 of the pulse P4 output from the one-
第４の動作例の前半では、ポンプ駆動信号ＡｐがＬレベルの状態において、まず、ファン駆動信号Ａｆが立ち上がり、その後、インバータ２が動作を開始して動作中信号ＩＶＯＮが立ち上がっている。このため、第４の動作例では、ファン駆動信号Ａｆの立ち上がりに応じて、ポンプ駆動信号Ａｐが立ち上がる。
In the first half of the fourth operation example, when the pump drive signal Ap is at the L level, the fan drive signal Af first rises, and then the
第４の動作例の前半では、ポンプ駆動信号Ａｐが立ち上がった後、ファン駆動信号Ａｆが立ち下がるが、この立ち下がりに応じてパルス幅ＰＷ２のパルスＰ２が発生する。そして、ファン駆動信号ＡｆとパルスＰ２との論理和信号Ａｆ＋Ｐ２が立ち下がった後、インバータ２が動作を停止して動作中信号ＩＶＯＮが立ち下がるが、この立ち下がりに応じてパルス幅ＰＷ３のパルスＰ３が発生する。従って、第４の動作例では、このパルスＰ３の立ち下がり（図６ではＩＶＯＮ＋Ｐ３の立ち下がり）に応じてポンプ駆動信号Ａｐが立ち下がる。
In the first half of the fourth operation example, after the pump drive signal Ap rises, the fan drive signal Af falls. In response to the fall, a pulse P2 having a pulse width PW2 is generated. Then, after the logical sum signal Af + P2 of the fan drive signal Af and the pulse P2 falls, the
その後、第４の動作例の後半では、温度信号ＳＳ２がＯＮ閾値ｔｈｒ２を上回ることにより温度判定信号ＪＳ２が立ち上がる。そして、この温度判定信号ＪＳ２の立ち上がりに応じてポンプ駆動信号Ａｐが立ち上がる。その後、第４の動作例の後半では、インバータ２が動作を開始して動作中信号ＩＶＯＮが立ち上がり、次いでファン駆動信号Ａｆが立ち上がる。そして、第４の動作例の後半では、まず、インバータ２の動作中信号ＩＶＯＮが立ち下がり、次にファン駆動信号Ａｆが立ち下がり、次に温度判定信号ＪＳ２が立ち下がる。しかしながら、第４の動作例の後半では、ファン駆動信号Ａｆの立ち下がりに応じて出力されたパルス幅ＰＷ２のパルスＰ２が温度判定信号ＪＳ２の立ち下がり時点において依然としてＨレベルを維持している。従って、第４の動作例の後半では、パルスＰ２の立ち下がり（図６ではＡｆ＋Ｐ２の立ち下がり）に応じてポンプ駆動信号Ａｐが立ち下がる。
Thereafter, in the second half of the fourth operation example, the temperature determination signal JS2 rises when the temperature signal SS2 exceeds the ON threshold value thr2. Then, the pump drive signal Ap rises in response to the rise of the temperature determination signal JS2. Thereafter, in the second half of the fourth operation example, the
以上のように、本実施形態では、ファン駆動信号ＡｆがＨレベルである期間は、ポンプ駆動信号Ａｐが必ずＨレベルとなる。このため、本実施形態によれば、ファン６およびポンプ５による冷却効果を高めることができる。より詳しくは次の通りである。まず、ファン６が回転している状態では、ポンプ５により冷却水を循環させないと、ラジエータ３内の水のみがファン６により冷却される。これでは、本来冷却すべきモータ１およびインバータ２の内部が冷却されない。しかしながら、本実施形態では、ファン駆動信号ＡｆがＨレベルである期間は、ポンプ駆動信号Ａｐが必ずＨレベルとなる。従って、ファン６により冷却されたラジエータ３内の冷却水がポンプ５により循環され、モータ１およびインバータ２の内部が冷却される。従って、モータ１およびインバータ２の冷却効果を高めることができる。
As described above, in the present embodiment, the pump drive signal Ap is always at the H level during the period in which the fan drive signal Af is at the H level. For this reason, according to this embodiment, the cooling effect by the fan 6 and the
また、本実施形態によれば、ファン駆動信号ＡｆがＨレベルからＬレベルに立ち下がっても、暫くの間（パルス幅ＰＷ２）は、ポンプ駆動信号ＡｐがＨレベルに維持され、ポンプ５による冷却水の循環が行われる。従って、本実施形態によれば、ファン６が停止した時点において、依然としてポンプ５およびインバータ２内に熱が残っている場合にその熱を冷ますことで、冷却効果を高めることができる。
Further, according to the present embodiment, even if the fan drive signal Af falls from the H level to the L level, the pump drive signal Ap is maintained at the H level for a while (pulse width PW2), and cooling by the
また、本実施形態によれば、動作中信号ＩＶＯＮがＨレベルである場合には、必ずポンプ駆動信号ＡｐがＨレベルになる。このため、ポンプ５およびインバータ２を適切に冷却することができる。より詳しくは次の通りである。まず、インバータ２が動作している状態では、インバータ２とモータ１が発熱する。しかし、温度センサＳ１、Ｓ４等による温度の検出に遅れがあるため、温度信号の２値化のみでは、遅滞なくポンプ駆動信号Ａｐを立ち上げることが困難である。しかしながら、本実施形態では、モータ１およびインバータ２の発熱の原因となるインバータ２の動作開始に応じてポンプ駆動信号ＡｐがＨレベルに立ち上げている。従って、モータ１およびインバータ２の発熱に対して遅滞なくポンプ５を動作させることができる。
Further, according to the present embodiment, when the operating signal IVON is at H level, the pump drive signal Ap is always at H level. For this reason, the
また、本実施形態によれば、動作中信号ＩＶＯＮがＬレベルに立ち下がっても暫くの間（パルス幅ＰＷ３）はポンプ駆動信号ＡｐがＨレベルに維持され、ポンプ５による冷却水の循環が行われる。従って、本実施形態によれば、インバータ２が動作を停止した時点において、依然としてインバータ２の主回路およびモータ１の熱容量に熱が残っている場合にその熱を冷ますことで、冷却効果を高めることができる。
Further, according to the present embodiment, the pump drive signal Ap is maintained at the H level for a while (pulse width PW3) even when the operation signal IVON falls to the L level, and the cooling water is circulated by the
また、第４の動作例では、ポンプ駆動判定信号ＡＳｐがＨレベルを維持する期間がワンショット回路１４２の出力するパルスＰ４のパルス幅ＰＷ４よりも長いため、駆動判定信号ＡＳｐがそのままポンプ駆動信号Ａｐとして出力された。しかし、ポンプ駆動判定信号ＡＳｐがＨレベルを維持する期間がパルス幅ＰＷ４よりも短い場合には、ワンショット回路１４２の出力するパルス幅ＰＷ４のパルスＰ４がポンプ駆動信号Ａｐとして出力される。従って、ポンプ５の動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えが短い時間間隔で頻繁に行われるのを回避することができる。
In the fourth operation example, since the period during which the pump drive determination signal ASp is maintained at the H level is longer than the pulse width PW4 of the pulse P4 output from the one-
また、本実施形態によれば、複数の温度センサＳ２、Ｓ３、Ｓ５により検出された複数個所の温度に基づいてポンプ駆動信号Ａｐの生成の制御が行われる。従って、電気自動車の各部の温度上昇に応じて、適切にポンプ５の動作を開始させることができる。
Further, according to the present embodiment, the generation of the pump drive signal Ap is controlled based on the temperatures at a plurality of locations detected by the plurality of temperature sensors S2, S3, S5. Therefore, the operation of the
また、本実施形態によれば、ファン６の動作のＯＮ／ＯＦＦ、インバータ２の動作のＯＮ／ＯＦＦ、電気自動車の各部の温度に基づいてポンプ駆動信号Ａｐの生成の制御が行われる。従って、本実施形態によれば、電気自動車の各部の状態を総合的に考慮したポンプ５の動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換え制御を実現することができる。
Further, according to the present embodiment, the generation of the pump drive signal Ap is controlled based on ON / OFF of the operation of the fan 6, ON / OFF of the operation of the
＜他の実施形態＞
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば、次の通りである。
<Other embodiments>
Although one embodiment of the present invention has been described above, other embodiments are conceivable for the present invention. For example:
（１）上記実施形態では、インバータ２に組み込まれた冷却水系の内部、ポンプ５の内部、ラジエータ３の内部、モータ１に組み込まれた冷却水系の内部、流水管４の内部といった各部位に温度センサを１個ずつ設けた。しかしながら、例えば流水管４の内部の複数個所に複数の温度センサを設ける等、各部位に複数の温度センサを各々設け、各温度センサが出力する温度信号をファン駆動信号Ａｆおよびポンプ駆動信号Ａｐの生成に用いてもよい。
(1) In the above embodiment, the temperature in each part such as the inside of the cooling water system incorporated in the
（２）上記実施形態において、温度センサＳ１〜Ｓ５は、冷却水の温度を直接検出するものが効果的であるが、冷却水流路壁の温度から間接的に冷却水の温度を検出するもので代用してもよい。 (2) In the above embodiment, it is effective that the temperature sensors S1 to S5 directly detect the temperature of the cooling water, but indirectly detect the temperature of the cooling water from the temperature of the cooling water flow path wall. You may substitute.
（３）インバータ２の内部の温度を検出するために、上記実施形態の温度センサＳ１に加えて、インバータ２内のスイッチング素子に内蔵された温度センサまたはスイッチング素子付近に設置された温度センサと、インバータ２内の平滑コンデンサの温度を検出する温度センサとを設け、これらの温度センサの検出値からインバータ２の内部の温度を合成してもよい。このようにすることで、インバータ２内の発熱部の温度に対する応答性を調整することができる。
(3) In order to detect the temperature inside the
（４）モータ１の内部の温度を検出するために、上記実施形態の温度センサＳ４に加えて、モータ１内のコイルの温度を検出する温度センサと、モータ１内のコアの温度を検出する温度センサとを設け、これらの温度センサの検出値からモータ１の内部の温度を合成してもよい。このようにすることで、モータ１内の発熱部の温度に対する応答性を調整することができる。
(4) In order to detect the temperature inside the
１……モータ、２……インバータ、３……ラジエータ、４……冷水管、５……ポンプ、６……ファン、Ｓ１〜Ｓ５……温度センサ、１００……制御装置、１０１〜１０５……温度判定部、１１０……閾値設定部、１２２，１３１，１３２，１４２……ワンショット回路、１２１，１２３，１４１，１４３……ＯＲゲート。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記インバータの内部および前記モータの内部を少なくとも含む複数箇所の温度を収集し、収集した温度と閾値とを比較することにより温度判定信号を生成する温度判定手段と、
前記温度判定手段により生成された前記インバータの内部および前記モータの内部の各温度に関する温度判定信号と、前記インバータの動作状態とに基づいて、前記ファンおよび前記ポンプの動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えの制御を行う制御手段と
を具備することを特徴とする冷却システムの制御装置。 A cooling system comprising: a motor; an inverter for supplying electric power to the motor; a cooling water system for circulating cooling water through a radiator; a pump for circulating cooling water in the cooling water system; and a fan for cooling the radiator. In the control device of
Temperature determination means for collecting a plurality of temperatures including at least the inside of the inverter and the inside of the motor, and generating a temperature determination signal by comparing the collected temperature and a threshold;
Control of ON / OFF switching of the operation of the fan and the pump based on the temperature determination signal relating to each temperature inside the inverter and the motor generated by the temperature determination means and the operation state of the inverter. And a control means for performing the cooling system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015236489A JP2017103944A (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Control system for cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015236489A JP2017103944A (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Control system for cooling system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017103944A true JP2017103944A (en) | 2017-06-08 |
Family
ID=59017382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015236489A Pending JP2017103944A (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Control system for cooling system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017103944A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020030939A1 (en) * | 2018-08-09 | 2020-02-13 | 日産自動車株式会社 | Cooling system for power conversion device |
-
2015
- 2015-12-03 JP JP2015236489A patent/JP2017103944A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020030939A1 (en) * | 2018-08-09 | 2020-02-13 | 日産自動車株式会社 | Cooling system for power conversion device |
| JPWO2020030939A1 (en) * | 2018-08-09 | 2021-08-26 | 日産自動車株式会社 | Power converter cooling system |
| JP7031746B2 (en) | 2018-08-09 | 2022-03-08 | 日産自動車株式会社 | Cooling system for power converters |
| US11729956B2 (en) | 2018-08-09 | 2023-08-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cooling system for power conversion device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7401644B2 (en) | Computer systems and related methods for cooling such systems | |
| EP2325992B1 (en) | Inverter device, inverter control system, motor control system and inverter device control method | |
| EP1872984B1 (en) | Load drive controller and control system | |
| US20060120903A1 (en) | Electric fan system for vehicle | |
| US20100039055A1 (en) | Temperature control of motor | |
| JP6623829B2 (en) | Overheat protection device | |
| JP2005090480A (en) | Vehicle engine cooling system control device and its method | |
| CN104132423A (en) | Control method and control device for liquid impact prevention for air conditioning system and air conditioning system | |
| JP2007028781A (en) | Dc power supply of air conditioner | |
| KR101037875B1 (en) | Air cooling control method for solar power generation inverter | |
| JP2001268989A (en) | Synchronous motor and motor vehicle comprising it and its controlling method | |
| JP2017103944A (en) | Control system for cooling system | |
| RU2684346C1 (en) | Control method for device for cooling cabinet with electrical equipment | |
| US8640968B2 (en) | Temperature gain control device and method thereof | |
| CN109703351B (en) | Cooling device | |
| JP6137452B2 (en) | Electric vehicle cooling system | |
| JP5795275B2 (en) | Hot water heater | |
| JP4743541B2 (en) | Motor coil heat generation suppression method | |
| JP5151850B2 (en) | Cooling device for heating element storage device and heating element storage device using the same | |
| CN112147908B (en) | Method for debugging electrical equipment, controller and electrical equipment | |
| KR101185980B1 (en) | A Method for Diagnosis for a Inside of Pulse Width Modulation Circuit | |
| KR20150072926A (en) | Control method of cooling fan motor | |
| JP6079764B2 (en) | Internal combustion engine cooling system and control method thereof | |
| JP3468229B2 (en) | Abnormal heat generation detection method of motor coil | |
| KR101240944B1 (en) | A Method for Current Detection of Pulse Width Modulation Circuit at Collision |