JP2018084486A - Abnormality determination device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abnormality determination device capable of accurately determining existence of abnormality on an abnormality detection circuit which detects abnormality on an objective electronic circuit and outputs an abnormality generation signal.SOLUTION: An ECU (electronic control unit) determines existence/absence of abnormality on an abnormality detection circuit which includes an electronic component implemented on a base plate being soldered, and which detects an abnormality on an inverter and outputs an abnormality generation signal. In a state that temperature of the abnormality detection circuit is within a predetermined temperature range, when a pulse which has a pulse width shorter than output continuation time of the abnormality generation signal is input from the abnormality detection circuit plural times, the ECU determines that a temporal abnormality which may cause a failure has generated on the abnormality detection circuit and generates an alarm.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、対象となる電子回路の異常を検知して異常発生信号を出力する異常検出回路の異常の有無を判定する異常判定装置に関する。   The present disclosure relates to an abnormality determination device that detects an abnormality in an abnormality detection circuit that detects an abnormality in a target electronic circuit and outputs an abnormality occurrence signal.

従来、はんだにより電子部品が実装された電子回路基板として、当該電子回路基板と電子部品とのはんだ接合部の状態を当該はんだ接合部に含まれる2点間で監視して破断を検知する監視手段を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この電子回路基板の監視手段は、1つのはんだ接合部の2点間の電圧または抵抗を定期的に計測し、電圧値または抵抗値が急激に大きくなったときに当該2点間のはんだ接合が破断したとみなす。   Conventionally, as an electronic circuit board on which electronic parts are mounted by solder, monitoring means for detecting breakage by monitoring the state of a solder joint between the electronic circuit board and the electronic component between two points included in the solder joint (For example, refer to Patent Document 1). This electronic circuit board monitoring means periodically measures the voltage or resistance between two points of one solder joint, and when the voltage value or resistance value suddenly increases, the solder joint between the two points is not detected. Considered to have broken.

特開2009−257863号公報JP 2009-257863 A

しかしながら、上述のような電子回路基板では、周囲を進行する電波に起因して比較的短いパルス幅のパルスが発生することがあり、監視手段が当該パルスをはんだ接合部の破断に起因したものであると誤判定してしまうおそれがある。   However, in the electronic circuit board as described above, a pulse having a relatively short pulse width may be generated due to radio waves traveling around, and the monitoring means causes the pulse to be caused by breakage of the solder joint. There is a risk of misjudging it.

そこで、本開示の発明は、対象となる電子回路の異常を検知して異常発生信号を出力する異常検出回路の異常の有無を精度よく判定可能にすることを主目的とする。   In view of this, the main object of the present disclosure is to make it possible to accurately determine whether there is an abnormality in an abnormality detection circuit that detects an abnormality in a target electronic circuit and outputs an abnormality occurrence signal.

本開示の異常判定装置は、はんだにより基板上に実装された電子部品を含むと共に対象となる電子回路の異常を検知して異常発生信号を出力する異常検出回路の異常の有無を判定する異常判定装置であって、前記異常検出回路の温度が所定温度範囲内に含まれる状態で該異常検出回路から前記異常発生信号の出力継続時間よりも短いパルス幅のパルスを複数回入力した際に、故障に繋がるおそれのある一時的な異常が前記異常検出回路に発生したと判定して警告を発生することを特徴とする。   The abnormality determination device according to the present disclosure includes an electronic component mounted on a substrate with solder and detects an abnormality in a target electronic circuit and outputs an abnormality occurrence signal to determine whether there is an abnormality in the abnormality detection circuit. A failure occurs when a pulse having a pulse width shorter than the output duration of the abnormality occurrence signal is input from the abnormality detection circuit a plurality of times while the temperature of the abnormality detection circuit is within a predetermined temperature range. It is determined that a temporary abnormality that may be connected to the abnormality detection circuit has occurred, and a warning is generated.

このように、異常検出回路の異常判定に際して、パルスの入力時における異常検出回路の温度を考慮することで、異常検出回路の故障に繋がるおそれのあるはんだ接合部の熱膨張に起因して発生したパルスと、周囲を進行する電波に起因して発生したパルスとを精度よく区別することができる。この結果、この異常判定装置によれば、対象となる電子回路の異常を検知して異常発生信号を出力する異常検出回路の異常の有無を精度よく判定することが可能となる。   As described above, when the abnormality of the abnormality detection circuit is determined, the temperature of the abnormality detection circuit at the time of pulse input is taken into account, which is caused by the thermal expansion of the solder joint that may lead to failure of the abnormality detection circuit. It is possible to accurately distinguish a pulse from a pulse generated due to a radio wave traveling around. As a result, according to this abnormality determination device, it is possible to accurately determine whether there is an abnormality in the abnormality detection circuit that detects an abnormality in the target electronic circuit and outputs an abnormality occurrence signal.

本開示の異常判定装置である電子制御装置を含む車両の概略構成図である。It is a schematic structure figure of vehicles containing the electronic controller which is an abnormality judging device of this indication. 図1の車両における異常検出回路の異常判定に関連した構成を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows the structure relevant to the abnormality determination of the abnormality detection circuit in the vehicle of FIG. 異常検出回路の異常の有無を判定するためのルーチンを例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the routine for determining the presence or absence of abnormality of an abnormality detection circuit.

図1は、本開示の異常判定装置である電子制御装置(以下、「ECU]という)10を含む車両としての電動車両1の概略構成図である。同図に示す電動車両1は、ECU10に加えて、デファレンシャルギヤ等を介して左右の駆動輪DWに連結されたモータMGと、蓄電装置(バッテリ)2と、システムメインリレー3を介して蓄電装置2に接続されると共にモータMGを駆動する電力制御装置(以下、「PCU」という)4とを含む。   1 is a schematic configuration diagram of an electric vehicle 1 as a vehicle including an electronic control device (hereinafter referred to as “ECU”) 10 that is an abnormality determination device of the present disclosure. In addition, the motor MG connected to the left and right drive wheels DW via a differential gear or the like, the power storage device (battery) 2, and connected to the power storage device 2 via the system main relay 3 and drives the motor MG. And a power control unit (hereinafter referred to as “PCU”) 4.

モータMGは、三相同期電動機として構成されており、PCU4を介して蓄電装置2と電力をやり取りする。モータMGは、蓄電装置2からの電力により駆動されて駆動輪DWに走行用のトルクを出力すると共に、電動車両1の制動に際して駆動輪DWに回生制動トルクを出力する。また、モータMGには、ロータの回転角θ(回転位置)を検出する回転角センサ(レゾルバ)6が設けられている。本実施形態において、蓄電装置2は、リチウムイオン二次電池またはニッケル水素二次電池である。システムメインリレー3は、図示するように、正極側電力ラインPLに接続される正極側リレーと、負極側電力ラインNLに接続される負極側リレーとを有する。   Motor MG is configured as a three-phase synchronous motor, and exchanges power with power storage device 2 via PCU 4. Motor MG is driven by the electric power from power storage device 2 to output a traveling torque to driving wheel DW, and also outputs a regenerative braking torque to driving wheel DW during braking of electric vehicle 1. Further, the motor MG is provided with a rotation angle sensor (resolver) 6 for detecting the rotation angle θ (rotation position) of the rotor. In the present embodiment, the power storage device 2 is a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery. As illustrated, the system main relay 3 includes a positive side relay connected to the positive side power line PL and a negative side relay connected to the negative side power line NL.

PCU4は、モータMGを駆動する電子回路であるインバータ40や、蓄電装置2からの電力を昇圧すると共にモータMGからの電力を降圧することができる電圧変換モジュール(昇降圧コンバータ)41、平滑コンデンサ42および43、これらを収容するPCUケース4C等を含む。インバータ40は、スイッチング素子としての6つのトランジスタ(例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT))Tr1,Tr2,Tr3,Tr4,Tr5およびTr6と、各トランジスタTr1〜Tr6に逆方向に並列接続された6つのダイオードD1,D2,D3,D4,D5およびD6とにより構成される。6つのトランジスタTr1〜Tr6は、正極側電力ラインPLと負極側電力ラインNLとに対してソース側とシンク側とになるよう2個ずつ対をなす。また、対となる2つのトランジスタ同士の接続点の各々には、電動機MGの三相コイル(U相、V相、W相)の各々が電気的に接続される。   The PCU 4 includes an inverter 40 that is an electronic circuit that drives the motor MG, a voltage conversion module (step-up / down converter) 41 that can step up the power from the power storage device 2 and step down the power from the motor MG, and a smoothing capacitor 42. And 43, and a PCU case 4C for housing them. The inverter 40 includes six transistors (for example, insulated gate bipolar transistors (IGBT)) Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, Tr5, and Tr6 as switching elements, and six transistors 6 connected in parallel to the transistors Tr1 to Tr6 in the reverse direction. It consists of two diodes D1, D2, D3, D4, D5 and D6. The six transistors Tr1 to Tr6 are paired in pairs so as to be on the source side and the sink side with respect to the positive power line PL and the negative power line NL. In addition, each of the three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase) of the electric motor MG is electrically connected to each connection point between the two transistors that form a pair.

電圧変換モジュール41は、例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)である2つのトランジスタと、各トランジスタに対して逆方向に並列接続された2つのダイオードと、リアクトルとを含むものである(何れも図示省略)。リアクトルの一端は、システムメインリレー3を介して蓄電装置2の正極端子に電気的に接続され、リアクトルの他端には、一方のトランジスタ(上アーム)のエミッタと他方のトランジスタ(下アーム)のコレクタとが電気的に接続される。また、上記一方のトランジスタ(上アーム)のコレクタは、正極側圧電力ラインPLに電気的に接続され、上記他方のトランジスタのエミッタは、負極側電力ラインNLに電気的に接続される。更に、平滑コンデンサ42は、システムメインリレー3と電圧変換モジュール41との間に設置され、電圧変換モジュール41の蓄電装置2側の電圧すなわち昇圧前電圧VLを平滑化する。また、平滑コンデンサ43は、電圧変換モジュール41とインバータ40との間に設置され、電圧変換モジュール41により昇圧された昇圧後電圧VHを平滑化する。   The voltage conversion module 41 includes, for example, two transistors that are insulated gate bipolar transistors (IGBT), two diodes connected in parallel in opposite directions with respect to each transistor, and a reactor (both not shown). . One end of the reactor is electrically connected to the positive terminal of the power storage device 2 via the system main relay 3, and the other end of the reactor is connected to the emitter of one transistor (upper arm) and the other transistor (lower arm). The collector is electrically connected. Further, the collector of the one transistor (upper arm) is electrically connected to the positive-side power line PL, and the emitter of the other transistor is electrically connected to the negative-side power line NL. Further, the smoothing capacitor 42 is installed between the system main relay 3 and the voltage conversion module 41, and smoothes the voltage on the power storage device 2 side of the voltage conversion module 41, that is, the pre-boosting voltage VL. The smoothing capacitor 43 is installed between the voltage conversion module 41 and the inverter 40 and smoothes the boosted voltage VH boosted by the voltage conversion module 41.

更に、PCU4は、インバータ40や電圧変換モジュール41、平滑コンデンサ42,43等を冷却するための図示しない積層冷却器や、当該積層冷却器に接続された冷媒ポンプPを含む。冷媒ポンプPは、LLC(ロングライフクーラント)といった冷却媒体を図示しないリザーバタンクから吸入して積層冷却器に圧送する。インバータ40等を冷却した冷却媒体は、積層冷却器を通過して図示しないラジエータに流入し、当該ラジエータで冷却された冷却媒体は上記リザーバタンクへと戻される。   Further, the PCU 4 includes a laminated cooler (not shown) for cooling the inverter 40, the voltage conversion module 41, the smoothing capacitors 42 and 43, and the refrigerant pump P connected to the laminated cooler. The refrigerant pump P sucks a cooling medium such as LLC (Long Life Coolant) from a reservoir tank (not shown) and pumps it to the stacked cooler. The cooling medium that has cooled the inverter 40 and the like passes through the stacked cooler and flows into a radiator (not shown), and the cooling medium cooled by the radiator is returned to the reservoir tank.

ECU10は、図2に示すように、CPUやROM,RAM、入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータ11や、EEPROMあるいはSRAMといった記憶装置12、図示しない各種駆動回路等を含む。ECU10は、回転角センサ6により検出されるモータMGの回転角θ、図示しない電圧センサにより検出される昇圧前電圧VLや昇圧後電圧VH、図示しない電流センサにより検出されるモータMGの各相を流れる電流(相電流)の値等を入力する。ECU10は、これらの入力信号に基づいて、インバータ40や電圧変換モジュール41の各トランジスタへのスイッチング制御信号を生成し、インバータ40および電圧変換モジュール41をスイッチング制御する。また、ECU10は、システムメインリレー3を開閉制御する。更に、ECU10は、警告表示領域を有する液晶ディスプレイ等である表示装置7の制御部と接続されており、当該制御部に各種指令信号を出力する。   As shown in FIG. 2, the ECU 10 includes a microcomputer 11 having a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface and the like, a storage device 12 such as an EEPROM or an SRAM, various drive circuits (not shown), and the like. The ECU 10 determines the rotation angle θ of the motor MG detected by the rotation angle sensor 6, the pre-boosting voltage VL and the post-boosting voltage VH detected by a voltage sensor (not shown), and each phase of the motor MG detected by a current sensor (not shown). Enter the value of the flowing current (phase current). Based on these input signals, the ECU 10 generates a switching control signal to each transistor of the inverter 40 and the voltage conversion module 41, and performs switching control of the inverter 40 and the voltage conversion module 41. Further, the ECU 10 controls the opening and closing of the system main relay 3. Further, the ECU 10 is connected to a control unit of the display device 7 such as a liquid crystal display having a warning display area, and outputs various command signals to the control unit.

また、図2に示すように、ECU10(マイクロコンピュータ11)には、PCU4を冷却した冷却媒体の温度である冷媒温度Tcを検出する温度検出回路44や、インバータ40の異常を検出するための異常検出回路45が接続されている。異常検出回路45は、例えば少なくとも何れか1つのトランジスタTr1〜Tr6に過電流が流れた際に、例えば50〜150msec程度のパルス幅(出力継続時間)を有する異常発生信号(ハイレベル信号)FINVをECU10に出力するものである。ECU10は、異常検出回路45から異常発生信号FINVを入力した場合、インバータ40に異常が発生したとみなして当該インバータ40のすべてのトランジスタTr1〜Tr6をオフし、電動車両1の走行を停止させると共にその後の走行を禁止する。   As shown in FIG. 2, the ECU 10 (microcomputer 11) has an abnormality for detecting an abnormality in the temperature detection circuit 44 that detects the refrigerant temperature Tc that is the temperature of the cooling medium that has cooled the PCU 4 and the inverter 40. A detection circuit 45 is connected. For example, when an overcurrent flows through at least one of the transistors Tr1 to Tr6, the abnormality detection circuit 45 outputs an abnormality occurrence signal (high level signal) FINV having a pulse width (output duration) of, for example, about 50 to 150 msec. This is output to the ECU 10. When the ECU 10 receives the abnormality occurrence signal FINV from the abnormality detection circuit 45, the ECU 10 considers that an abnormality has occurred in the inverter 40, turns off all the transistors Tr1 to Tr6 of the inverter 40, and stops the traveling of the electric vehicle 1. Subsequent travel is prohibited.

本実施形態において、異常検出回路45は、それぞれ対応するトランジスタTr1〜Tr6に設けられた過電流検出素子に接続された複数のドライバIC45aや、それぞれ対応するドライバIC45aに接続された複数のラッチ回路45b、図示しないOR回路等を有する。異常検出回路45は、ドライバIC45aや、ラッチ回路45bおよびOR回路等を構成する複数の電子品をはんだによって基板45c上に実装することにより構成される。また、異常検出回路45は、PCU4のPCUケース4C内に配置され、上述の積層型冷却器を流通する冷却媒体により冷却される。なお、異常検出回路45は、少なくとも何れか1つのトランジスタTr1〜Tr6に過電圧が印加されたことを検知して異常発生信号FINVを出力するように構成されてもよく、インバータ40の過熱を検知して異常発生信号FINVを出力するように構成されてもよい。   In the present embodiment, the abnormality detection circuit 45 includes a plurality of driver ICs 45a connected to overcurrent detection elements provided in the corresponding transistors Tr1 to Tr6, and a plurality of latch circuits 45b connected to the corresponding driver ICs 45a. And an OR circuit (not shown). The abnormality detection circuit 45 is configured by mounting a plurality of electronic products constituting the driver IC 45a, the latch circuit 45b, the OR circuit, and the like on the substrate 45c with solder. The abnormality detection circuit 45 is disposed in the PCU case 4C of the PCU 4 and is cooled by a cooling medium that circulates in the above-described stacked cooler. The abnormality detection circuit 45 may be configured to detect that an overvoltage is applied to at least one of the transistors Tr1 to Tr6 and output an abnormality occurrence signal FINV, and detects the overheating of the inverter 40. The abnormality occurrence signal FINV may be output.

ここで、上述のような異常検出回路45において、ラッチ回路45bからECU10までの間におけるはんだ接合部が熱膨張すると、一時的なショートやオープンによって異常発生信号FINVよりも短いパルス幅を有するパルス(以下、「短パルス」という)が異常検出回路45で発生し、当該短パルス(ハイレベル信号)が異常検出回路45からECU10に伝えられる。また、はんだ接合部が熱膨張すると、当該はんだ接合部への熱ストレスの蓄積により、異常検出回路45が故障に至るおそれがある。更に、異常検出回路45の故障により異常発生信号FINVが誤って出力されてしまうと、電動車両1の走行が停止されてしまい、点検整備に際してインバータ40の交換が必要と判断されてしまうおそれもある。従って、はんだ接合部の熱膨張に起因して発生した短パルスを異常発生信号FINVと区別して検知し、当該短パルスを検知した際には、故障に繋がるおそれのある一時的な異常が異常検出回路45に発生した旨を運転者に警告することが好ましい。   Here, in the abnormality detection circuit 45 as described above, when the solder joint between the latch circuit 45b and the ECU 10 is thermally expanded, a pulse (with a pulse width shorter than the abnormality occurrence signal FINV due to temporary short-circuit or open ( Hereinafter, the “short pulse” is generated in the abnormality detection circuit 45, and the short pulse (high level signal) is transmitted from the abnormality detection circuit 45 to the ECU 10. Further, when the solder joint portion is thermally expanded, the abnormality detection circuit 45 may possibly fail due to accumulation of thermal stress in the solder joint portion. Furthermore, if the abnormality occurrence signal FINV is erroneously output due to the failure of the abnormality detection circuit 45, the traveling of the electric vehicle 1 is stopped, and it may be determined that the inverter 40 needs to be replaced for inspection and maintenance. . Therefore, a short pulse generated due to thermal expansion of the solder joint is detected separately from the abnormality occurrence signal FINV, and when the short pulse is detected, a temporary abnormality that may lead to failure is detected as an abnormality. It is preferable to warn the driver that the circuit 45 has occurred.

ただし、異常検出回路45の周囲で例えば無線通信用の比較的強い電波が進行していると、信号ラインに当該電波が乗ることによって異常発生信号FINVよりも短いパルス幅を有するパルス(以下、「短パルス」という)が異常検出回路45で発生し、当該短パルス(ハイレベル信号)も異常検出回路45からECU10に伝えられる。かかる電波に起因した短パルスは、異常検出回路45の異常によるものではなく、当該異常検出回路45の故障に直接結びつくものではない。従って、異常検出回路45における故障に繋がるおそれのある一時的な異常の発生の有無を誤判定しないように、はんだ接合部の熱膨張に起因して発生した短パルスと、電波に起因して発生した短パルスとを精度よく区別する必要がある。このため、ECU10は、以下に説明するようにして異常検出回路50の異常の有無を判定する。   However, if a relatively strong radio wave for wireless communication, for example, is traveling around the abnormality detection circuit 45, a pulse having a pulse width shorter than that of the abnormality occurrence signal FINV (hereinafter, “ A short pulse ") is generated in the abnormality detection circuit 45, and the short pulse (high level signal) is also transmitted from the abnormality detection circuit 45 to the ECU 10. The short pulse caused by the radio wave is not caused by an abnormality of the abnormality detection circuit 45 and does not directly lead to a failure of the abnormality detection circuit 45. Therefore, short pulses generated due to thermal expansion of solder joints and generated due to radio waves so as not to erroneously determine the presence or absence of temporary abnormalities that may lead to failure in the abnormality detection circuit 45 It is necessary to accurately distinguish the short pulse. Therefore, the ECU 10 determines whether there is an abnormality in the abnormality detection circuit 50 as described below.

図3は、電動車両1における異常検出回路50の異常の有無を判定するためのルーチンを例示するフローチャートである。図3のルーチンは、電動車両1がシステム起動されている間にECU10(マイクロコンピュータ11)により基本的に所定時間(例えば500μSec程度)おきに繰り返し実行されるものである。   FIG. 3 is a flowchart illustrating a routine for determining whether the abnormality detection circuit 50 in the electric vehicle 1 is abnormal. The routine of FIG. 3 is repeatedly executed by the ECU 10 (microcomputer 11) basically every predetermined time (for example, about 500 μSec) while the electric vehicle 1 is activated.

図3のルーチンの開始に際して、ECU10は、まず、異常検出回路45からハイレベル信号を入力したか否かの判定処理を実行する(ステップS100)。異常検出回路45からハイレベル信号を入力したと判定した場合(ステップS110:YES)、ECU10は、入力したハイレベル信号の継続時間を計測すると共に、ハイレベル信号がローレベルに切り替わったか否かを判定する(ステップS120)。ECU10は、ハイレベル信号がローレベルに変化したと判定すると(ステップS130:YES)、ステップS120にて計測したハイレベル信号の継続時間と予め定められた閾値とを比較することにより、入力したハイレベル信号が短パルスおよび異常発生信号FINVの何れであるかを判定する(ステップS140)。   At the start of the routine of FIG. 3, the ECU 10 first executes a determination process as to whether or not a high level signal has been input from the abnormality detection circuit 45 (step S100). When it is determined that the high level signal is input from the abnormality detection circuit 45 (step S110: YES), the ECU 10 measures the duration of the input high level signal and determines whether the high level signal has been switched to the low level. Determination is made (step S120). When the ECU 10 determines that the high level signal has changed to a low level (step S130: YES), the ECU 10 compares the duration of the high level signal measured in step S120 with a predetermined threshold value to input the high level signal. It is determined whether the level signal is a short pulse or an abnormality occurrence signal FINV (step S140).

ステップS140にて、ハイレベル信号の継続時間が上記閾値よりも短く、入力したハイレベル信号が短パルスであると判定した場合、ECU10は、その時点で温度検出回路44により検出されている冷媒温度Tcを異常検出回路45の基板温度(基板45cの温度)Tcbの今回値として取得すると共に、記憶装置12からそれに格納されている基板温度Tcbの前回値を取得する(ステップS150)。記憶装置12に格納されている基板温度Tcbの前回値は、本ルーチンの今回の実行時よりも前にECU10が異常検出回路45から短パルスを入力したときに温度検出回路44によって検出された冷媒温度Tcである。次いで、ECU10は、基板温度Tcbの今回値と前回値とが所定温度範囲内に含まれているか否かを判定する(ステップS160)。ステップS160において、ECU10は、基板温度Tcbの今回値と前回値との差分の絶対値が予め定められた温度差(例えば、10℃以下の値)以下である場合、基板温度Tcbの今回値と前回値とが所定温度範囲内に含まれていると判定し、当該絶対値が当該温度差を超えている場合、基板温度Tcbの今回値と前回値とが所定温度範囲内に含まれていないと判定する。   In step S140, when it is determined that the duration of the high level signal is shorter than the threshold value and the input high level signal is a short pulse, the ECU 10 detects the refrigerant temperature detected by the temperature detection circuit 44 at that time. Tc is acquired as the current value of the substrate temperature (temperature of the substrate 45c) Tcb of the abnormality detection circuit 45, and the previous value of the substrate temperature Tcb stored in the storage device 12 is acquired (step S150). The previous value of the substrate temperature Tcb stored in the storage device 12 is the refrigerant detected by the temperature detection circuit 44 when the ECU 10 inputs a short pulse from the abnormality detection circuit 45 before the current execution of this routine. The temperature Tc. Next, the ECU 10 determines whether or not the current value and the previous value of the substrate temperature Tcb are included in a predetermined temperature range (step S160). In step S160, when the absolute value of the difference between the current value of the substrate temperature Tcb and the previous value is equal to or less than a predetermined temperature difference (for example, a value of 10 ° C. or less), the ECU 10 When it is determined that the previous value is included in the predetermined temperature range and the absolute value exceeds the temperature difference, the current value and the previous value of the substrate temperature Tcb are not included in the predetermined temperature range. Is determined.

基板温度Tcbの今回値と前回値とが所定温度範囲内に含まれていると判定した場合(ステップS160:YES)、ECU10は、図示しないカウンタをインクリメントした上で(ステップS170)、当該カウンタのカウント値Cが予め定められた閾値Cref(例えば2回)以上であるか否かを判定する(ステップS180)。カウント値Cが閾値Cref以上であると判定した場合(ステップS180:YES)、ECU10は、故障に繋がるおそれのある一時的な異常が異常検出回路45に発生したとみなし、一時的異常フラグをオンすると共に、表示装置7上の所定の警告灯を点灯させるように当該表示装置7の制御部に指令信号を出力する(ステップS190)。   When it is determined that the current value and the previous value of the substrate temperature Tcb are included in the predetermined temperature range (step S160: YES), the ECU 10 increments a counter (not shown) (step S170), It is determined whether or not the count value C is equal to or greater than a predetermined threshold value Cref (for example, twice) (step S180). When it is determined that the count value C is equal to or greater than the threshold value Cref (step S180: YES), the ECU 10 regards that a temporary abnormality that may lead to a failure has occurred in the abnormality detection circuit 45, and turns on the temporary abnormality flag. At the same time, a command signal is output to the control unit of the display device 7 so as to light a predetermined warning lamp on the display device 7 (step S190).

すなわち、ステップS180にて肯定判断がなされた場合、基板温度Tcb(異常検出回路45の温度)が所定温度範囲内に含まれる状態の異常検出回路45からECU10が短パルスを複数回入力していることになる。また、基板温度Tcbが所定温度範囲内に含まれる状態で短パルスを複数回発生させる要因は、はんだ接合部の熱膨張である可能性が極めて高い。そして、はんだ接合部が熱膨張すると、当該はんだ接合部への熱ストレスの蓄積により、異常検出回路45が故障に至るおそれがある。このため、ステップS180にて肯定判断がなされた場合には、上述のように、ステップS190にて一時的異常フラグがオンされると共に、表示装置7上の所定の警告灯が点灯させられる。これにより、異常検出回路45の故障に起因した電動車両1の走行停止を未然に防止すると共に、異常検出回路45の交換を促して、より高価なインバータ40の交換を回避させることが可能となる。ステップS190の処理の後、ECU10は、記憶装置12に格納されている基板温度Tcbの前回値をステップS150にて取得した冷媒温度Tcで更新し(ステップS200)、本ルーチンを一旦終了させる。   That is, when an affirmative determination is made in step S180, the ECU 10 inputs short pulses a plurality of times from the abnormality detection circuit 45 in a state where the substrate temperature Tcb (temperature of the abnormality detection circuit 45) is included in the predetermined temperature range. It will be. In addition, it is highly possible that the factor causing the short pulse to be generated a plurality of times in a state where the substrate temperature Tcb is within the predetermined temperature range is thermal expansion of the solder joint. And when a solder joint part thermally expands, there exists a possibility that the abnormality detection circuit 45 may cause a failure by accumulation | storage of the thermal stress to the said solder joint part. For this reason, when an affirmative determination is made in step S180, as described above, the temporary abnormality flag is turned on in step S190, and a predetermined warning lamp on the display device 7 is turned on. Accordingly, it is possible to prevent the electric vehicle 1 from being stopped due to a failure of the abnormality detection circuit 45 and to promote replacement of the abnormality detection circuit 45 to avoid replacement of the more expensive inverter 40. . After the process of step S190, the ECU 10 updates the previous value of the substrate temperature Tcb stored in the storage device 12 with the refrigerant temperature Tc acquired in step S150 (step S200), and once ends this routine.

一方、ステップS160にて基板温度Tcbの今回値と前回値とが所定温度範囲内に含まれていないと判定した場合(ステップS160:NO)、およびステップS180にてカウント値Cが閾値Cref未満であると判定した場合(ステップS180:NO)、ECU10は、ステップS170〜S190の処理を実行することなく、ステップS200の処理を実行し、本ルーチンを一旦終了させる。すなわち、ステップS160またはS180にて否定判断がなされた場合、今回の短パルスの発生時と前回の短パルスの発生時とで基板温度Tcb(異常検出回路45の温度)がある程度異なっているか、今回入力された短パルスが単発的なものであることになるので、当該短パルスは、上述の電波に起因して発生したものである可能性が極めて高い。このため、ステップS160またはS180にて否定判断がなされた場合には、上述のように、ステップS170〜S190の処理がスキップされる。これにより、はんだ接合部の熱膨張に起因した短パルスと、電波に起因して発生した短パルスとを精度よく区別して、異常検出回路45の一時的な異常が発生したと誤判定するのを抑制することが可能となる。   On the other hand, when it is determined in step S160 that the current value and the previous value of the substrate temperature Tcb are not included in the predetermined temperature range (step S160: NO), and in step S180, the count value C is less than the threshold value Cref. If it is determined that there is (step S180: NO), the ECU 10 executes the process of step S200 without executing the processes of steps S170 to S190, and temporarily terminates this routine. That is, if a negative determination is made in step S160 or S180, is the substrate temperature Tcb (temperature of the abnormality detection circuit 45) different to some extent between the time when the current short pulse is generated and the time when the previous short pulse is generated? Since the inputted short pulse is a single shot, it is highly likely that the short pulse is generated due to the above-mentioned radio wave. For this reason, when a negative determination is made in step S160 or S180, the processes of steps S170 to S190 are skipped as described above. As a result, the short pulse caused by the thermal expansion of the solder joint and the short pulse caused by the radio wave are accurately distinguished, and it is erroneously determined that a temporary abnormality has occurred in the abnormality detection circuit 45. It becomes possible to suppress.

なお、ステップS110にて異常検出回路45からハイレベル信号を入力していないと判定した場合(ステップS110:NO)、ECU10は、ハイレベル信号の継続時間をクリアした上で(ステップS125)、本ルーチンを一旦終了させる。また、ステップS130にて異常発生信号FINVのパルス幅よりも長い時間が経過したにも拘わらずハイレベル信号がローレベルに変化しなかったと判定した場合(ステップS130:NO)、ECU10は、異常検出回路45の故障によりハイレベル信号が継続して出力されているとみなし、異常検出回路故障フラグをオンした上で(ステップS145)、本ルーチンを一旦終了させる。異常検出回路故障フラグがオンされた後には、表示装置7上の所定の警告灯が点灯されると共に、電動車両1の走行が予め定められた条件下でのみ許容されることになる。また、ステップS140にて、ハイレベル信号の継続時間が上記閾値以上であり、入力したハイレベル信号が異常発生信号FINVであると判定した場合、ECU10は、インバータ40に異常が発生したとみなしてインバータ異常フラグをオンした上で(ステップS155)、本ルーチンを一旦終了させる。インバータ異常フラグがオンされた後には、表示装置7上の所定の警告灯が点灯されると共に、インバータ40のすべてのトランジスタTr1〜Tr6がオフされ、電動車両1の走行が停止されると共にその後の走行が禁止される。   When it is determined in step S110 that the high level signal is not input from the abnormality detection circuit 45 (step S110: NO), the ECU 10 clears the duration of the high level signal (step S125), The routine is temporarily terminated. Further, when it is determined in step S130 that the high level signal has not changed to the low level despite the elapse of time longer than the pulse width of the abnormality occurrence signal FINV (step S130: NO), the ECU 10 detects abnormality. It is assumed that the high level signal is continuously output due to the failure of the circuit 45, the abnormality detection circuit failure flag is turned on (step S145), and this routine is once ended. After the abnormality detection circuit failure flag is turned on, a predetermined warning lamp on the display device 7 is turned on, and traveling of the electric vehicle 1 is allowed only under predetermined conditions. In step S140, when it is determined that the duration of the high level signal is equal to or longer than the threshold value and the input high level signal is the abnormality occurrence signal FINV, the ECU 10 regards that an abnormality has occurred in the inverter 40. After turning on the inverter abnormality flag (step S155), this routine is temporarily terminated. After the inverter abnormality flag is turned on, a predetermined warning lamp on the display device 7 is turned on, all the transistors Tr1 to Tr6 of the inverter 40 are turned off, the travel of the electric vehicle 1 is stopped, and the subsequent Driving is prohibited.

以上説明したように、異常判定装置としてのECU10は、はんだにより基板45c上に実装されたドライバIC45a等の電子部品を含むと共に対象となる電子回路であるインバータ40の異常を検知して異常発生信号FINVを出力する異常検出回路45の異常の有無を判定する。そして、ECU10は、基板温度Tcb(異常検出回路45の温度)が所定温度範囲内に含まれる状態で当該異常検出回路45から異常発生信号FINVのパルス幅(出力継続時間)よりも短いパルス幅の短パルスを複数回入力した際に(ステップS150〜S180)、故障に繋がるおそれのある一時的な異常が異常検出回路45に発生したと判定して警告を発生する(ステップS190)。このように、異常検出回路45の異常判定に際して、短パルスの入力時における当該異常検出回路45の温度を考慮することで、異常検出回路45の故障に繋がるおそれのあるはんだ接合部の熱膨張に起因して発生した短パルスと、周囲を進行する電波に起因して発生した短パルスとを精度よく区別することができる。この結果、インバータ40の異常を検知して異常発生信号FINVを出力する異常検出回路45の異常の有無を精度よく判定することが可能となる。   As described above, the ECU 10 as the abnormality determination device includes an electronic component such as the driver IC 45a mounted on the substrate 45c with solder and detects an abnormality of the inverter 40 that is the target electronic circuit, thereby generating an abnormality occurrence signal. It is determined whether there is an abnormality in the abnormality detection circuit 45 that outputs FINV. The ECU 10 has a pulse width shorter than the pulse width (output duration) of the abnormality occurrence signal FINV from the abnormality detection circuit 45 in a state where the substrate temperature Tcb (temperature of the abnormality detection circuit 45) is included in the predetermined temperature range. When a short pulse is input a plurality of times (steps S150 to S180), it is determined that a temporary abnormality that may cause a failure has occurred in the abnormality detection circuit 45, and a warning is generated (step S190). As described above, when the abnormality is detected in the abnormality detection circuit 45, the temperature of the abnormality detection circuit 45 at the time of inputting a short pulse is taken into consideration, so that the thermal expansion of the solder joint that may lead to the failure of the abnormality detection circuit 45 is caused. It is possible to accurately distinguish the short pulse generated due to the short pulse generated due to the radio wave traveling around. As a result, it is possible to accurately determine whether there is an abnormality in the abnormality detection circuit 45 that detects an abnormality in the inverter 40 and outputs the abnormality occurrence signal FINV.

なお、記憶装置12は、マイクロコンピュータ11に内蔵されたものであってもよい。また、上記実施形態では、温度検出回路44により検出される冷媒温度Tcが異常検出回路45の基板温度Tcbとして代用されるが、基板45cの温度が実測されてもよいことはいうまでもない。更に、ECU10の機能は、複数の電子制御装置に分散させてもよい。また、本開示の発明が適用される車両は、電動車両1に限られるものではない。すなわち、本開示の発明は、動力分配用のプラネタリギヤを有する2モータ式(シリーズパラレル方式)のハイブリッド車両であってもよく、1モータ式のハイブリッド車両であってもよく、シリーズ式のハイブリッド車両であってもよく、パラレル式のハイブリッド車両であってもよく、プラグイン式のハイブリッド車両であってもよい   The storage device 12 may be built in the microcomputer 11. In the above embodiment, the refrigerant temperature Tc detected by the temperature detection circuit 44 is substituted for the substrate temperature Tcb of the abnormality detection circuit 45, but it goes without saying that the temperature of the substrate 45c may be measured. Further, the function of the ECU 10 may be distributed to a plurality of electronic control devices. The vehicle to which the invention of the present disclosure is applied is not limited to the electric vehicle 1. That is, the invention of the present disclosure may be a two-motor type (series parallel type) hybrid vehicle having a planetary gear for power distribution, a one-motor type hybrid vehicle, or a series type hybrid vehicle. It may be a parallel hybrid vehicle or a plug-in hybrid vehicle.

そして、本開示の発明は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。   And the invention of this indication is not limited to the said embodiment at all, and it cannot be overemphasized that various changes can be made within the range of the extension of this indication. Furthermore, the above-described embodiment is merely a specific form of the invention described in the Summary of Invention column, and does not limit the elements of the invention described in the Summary of Invention column.

本開示の発明は、電子回路の異常を検知して異常発生信号を出力する異常検出回路や、その異常判定装置の製造産業等において利用可能である。   The invention of the present disclosure can be used in an abnormality detection circuit that detects an abnormality in an electronic circuit and outputs an abnormality occurrence signal, a manufacturing industry of the abnormality determination device, and the like.

1 電動車両、2 蓄電装置、3 システムメインリレー、4 電力制御装置(PCU)、4C PCUケース、6 回転角センサ、7 表示装置、10 電子制御装置(ECU)、11 マイクロコンピュータ、12 記憶装置、40 インバータ、41 電圧変換モジュール、42,43 平滑コンデンサ、44 温度検出回路、45 異常検出回路、45a ドライバIC、45b ラッチ回路、45c 基板、D1,D2,D3,D4,D5,D6 ダイオード、DW 駆動輪、MG モータ、PL 正極側電力ライン、NL 負極側電力ライン、Tr1,Tr2,Tr3,Tr4,Tr5,Tr6 トランジスタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric vehicle, 2 Power storage device, 3 System main relay, 4 Electric power control unit (PCU), 4C PCU case, 6 Rotation angle sensor, 7 Display apparatus, 10 Electronic control unit (ECU), 11 Microcomputer, 12 Storage device, 40 inverter, 41 voltage conversion module, 42, 43 smoothing capacitor, 44 temperature detection circuit, 45 abnormality detection circuit, 45a driver IC, 45b latch circuit, 45c substrate, D1, D2, D3, D4, D5, D6 diode, DW drive Wheel, MG motor, PL positive power line, NL negative power line, Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, Tr5, Tr6 transistors.

Claims (1)

はんだにより基板上に実装された電子部品を含むと共に対象となる電子回路の異常を検知して異常発生信号を出力する異常検出回路の異常の有無を判定する異常判定装置であって、
前記異常検出回路の温度が所定温度範囲内に含まれる状態で該異常検出回路から前記異常発生信号の出力継続時間よりも短いパルス幅のパルスを複数回入力した際に、故障に繋がるおそれのある一時的な異常が前記異常検出回路に発生したと判定して警告を発生することを特徴とする異常判定装置。
An abnormality determination apparatus that includes an electronic component mounted on a substrate with solder and detects an abnormality of an abnormality detection circuit that detects an abnormality of an electronic circuit to be output and outputs an abnormality occurrence signal,
When a pulse having a pulse width shorter than the output duration of the abnormality occurrence signal is input a plurality of times from the abnormality detection circuit in a state where the temperature of the abnormality detection circuit is included in a predetermined temperature range, there is a risk of failure. An abnormality determination device characterized by generating a warning by determining that a temporary abnormality has occurred in the abnormality detection circuit.
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