JP2020022261A - Cooling system - Google Patents

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Abstract

To achieve both the suppression of excessive pump output and the suppression of sudden temperature change of a power conversion circuit in a cooling system of the power conversion circuit.SOLUTION: A cooling system is provided with: a cooler for cooling a power conversion circuit; a coolant circuit connected to the cooler; a pump for pressure-feeding the coolant in the coolant circuit; and a controller for providing the pump with a command value for controlling an output of the pump. The controller provides the pump with a first command value based on an output when an output variation of the power conversion circuit exceeds a predetermined value, and provides the pump with a second command value based on a coolant temperature in the coolant circuit when the variation is less than the predetermined value.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本明細書が開示する技術は、電力変換回路を冷却するための冷却システムに関する。   The technology disclosed in the present specification relates to a cooling system for cooling a power conversion circuit.

特許文献1には、車載のインバータ内のトランジスタを冷却する冷却システムが開示されている。冷却システムは、インバータに接続されている冷媒路と冷媒路内の冷媒を循環させるポンプを備える。冷却システムは、冷媒の温度に基づいてポンプを制御する。具体的には、冷媒の温度の上昇に応じてポンプの回転数を上げる。   Patent Literature 1 discloses a cooling system that cools a transistor in a vehicle-mounted inverter. The cooling system includes a refrigerant path connected to the inverter and a pump for circulating the refrigerant in the refrigerant path. The cooling system controls the pump based on the temperature of the refrigerant. Specifically, the rotation speed of the pump is increased in accordance with the rise in the temperature of the refrigerant.

また、特許文献2には、シリコングリスを介してヒートシンク上に配置されるトランジスタが開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses a transistor arranged on a heat sink via silicon grease.

特開2007―166804号公報JP 2007-166804 A 特開2008−253098号公報JP 2008-253098 A

特許文献1の冷却システムは、冷媒の温度が上昇する場合にポンプの回転数を上げるので、冷媒の温度が低い場合にポンプの回転数が過度に上がることを抑制可能な点で有利である。しかし、このシステムでは、車両の急加速等によりインバータの出力が急上昇する場合でも、冷媒の温度が上昇していなければ、ポンプの回転数が維持されるため、インバータ内のトランジスタの温度が急上昇する場合がある。トランジスタの急な温度変化は好ましくない。例えば、特許文献2のようにトランジスタがシリコングリスを介してヒートシンク上に配置されている場合、トランジスタが急な温度変化を繰り返すと、トランジスタとヒートシンクの間の隙間が膨張と収縮を繰り返し、間に挟まれているシリコングリスの劣化が早まるおそれがある。   The cooling system of Patent Literature 1 increases the rotation speed of the pump when the temperature of the refrigerant increases, and is advantageous in that the rotation speed of the pump can be prevented from excessively increasing when the temperature of the refrigerant is low. However, in this system, even when the output of the inverter suddenly rises due to sudden acceleration of the vehicle, if the temperature of the refrigerant has not risen, the rotation speed of the pump is maintained, so that the temperature of the transistor in the inverter rises sharply. There are cases. A sudden change in the temperature of the transistor is not preferable. For example, when a transistor is arranged on a heat sink via silicon grease as in Patent Document 2, when the transistor repeatedly changes abruptly, the gap between the transistor and the heat sink repeats expansion and contraction. Degradation of the sandwiched silicon grease may be accelerated.

例えば、インバータの出力が急上昇することに起因してトランジスタの温度が急上昇する状況を見越してポンプの回転数を予め上げておけば、トランジスタの温度上昇を抑制することができる。この結果、トランジスタの急な温度変化を抑制することができる。しかし、ポンプの回転数を予め上げておくと、ポンプの回転数が過大となり、特許文献1の冷却システムの有利な点が損なわれる。   For example, if the rotation speed of the pump is increased in advance in anticipation of a situation in which the temperature of the transistor suddenly rises due to a rapid rise in the output of the inverter, the rise in the temperature of the transistor can be suppressed. As a result, a sudden change in temperature of the transistor can be suppressed. However, if the number of revolutions of the pump is increased in advance, the number of revolutions of the pump becomes excessively large, and the advantages of the cooling system of Patent Document 1 are lost.

本明細書では、電力変換回路の冷却システムにおいて、ポンプの出力が過大となることの抑制と電力変換回路の急な温度変化の抑制を両立させるための技術を開示する。   The present specification discloses a technique for achieving both suppression of an excessive output of a pump and suppression of a rapid temperature change of a power conversion circuit in a cooling system for a power conversion circuit.

本明細書が開示する冷却システムは、電力変換回路を冷却するための冷却器と、冷却器に接続されている冷媒回路と、冷媒回路内の冷媒を圧送するポンプと、ポンプの出力を制御するための指令値をポンプに供給するコントローラを備える。コントローラは、電力変換回路の出力と冷媒回路内の冷媒の温度を取得し、出力の変化量が所定値を超える場合は当該出力に基づく第1指令値をポンプに供給する。コントローラは、出力の変化量が所定値未満の場合は温度に基づく第2指令値をポンプに供給する。   The cooling system disclosed in this specification controls a cooler for cooling a power conversion circuit, a refrigerant circuit connected to the cooler, a pump for pumping refrigerant in the refrigerant circuit, and an output of the pump. For supplying a command value for the pump to the pump. The controller acquires the output of the power conversion circuit and the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit, and supplies a first command value based on the output to the pump when the amount of change in the output exceeds a predetermined value. The controller supplies a second command value based on the temperature to the pump when the amount of change in the output is less than the predetermined value.

電力変換回路の出力が急上昇する場合には、電力変換回路の温度も急上昇する可能性が高い。上記の構成によれば、コントローラは、電力変換回路の出力の変化量が所定値を超える場合に、当該出力に基づく第1指令値をポンプに供給する。これにより、電力変換回路の温度が急上昇することを見越した第1指令値をポンプに供給することができる。この結果、電力変換回路の温度上昇が抑制されて、電力変換回路の急な温度変化を抑制することができる。一方、コントローラは、電力変換回路の出力の変化量が所定値未満の場合に、冷媒の温度に基づく第2指令値をポンプに供給する。これにより、電力変換回路の温度が急上昇する可能性が小さい場合には、冷媒の温度に基づく第2指令値をポンプに供給することができ、ポンプの出力が過大となることを抑制することができる。従って、ポンプの出力が過大となることの抑制と電力変換回路の急な温度変化の抑制を両立させることができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。   When the output of the power conversion circuit rises sharply, there is a high possibility that the temperature of the power conversion circuit also rises sharply. According to the above configuration, when the amount of change in the output of the power conversion circuit exceeds a predetermined value, the controller supplies the first command value based on the output to the pump. Thus, the first command value in anticipation of a rapid rise in the temperature of the power conversion circuit can be supplied to the pump. As a result, a rise in temperature of the power conversion circuit is suppressed, and a sudden change in temperature of the power conversion circuit can be suppressed. On the other hand, when the amount of change in the output of the power conversion circuit is less than the predetermined value, the controller supplies a second command value based on the temperature of the refrigerant to the pump. Accordingly, when the possibility that the temperature of the power conversion circuit rapidly rises is small, the second command value based on the temperature of the refrigerant can be supplied to the pump, and the output of the pump can be prevented from becoming excessive. it can. Therefore, it is possible to achieve both suppression of an excessive output of the pump and suppression of a sudden temperature change of the power conversion circuit. The details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “Detailed description of the invention”.

実施例の冷却システムを搭載した電気自動車の駆動系のブロック図である。1 is a block diagram of a drive system of an electric vehicle equipped with a cooling system according to an embodiment. 第1マップを示す図である。It is a figure showing a 1st map. 第2マップを示す図である。It is a figure showing a 2nd map. コントローラが実行する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which a controller performs.

以下に説明する実施例の特徴を整理しておく。
(特徴1)電力変換回路の出力は、電力変換回路の出力電流の計測値である。
(特徴2)電力変換回路内の電子部品は、伝熱部材と接している。冷却器は、電子部品と対面しており、伝熱部材と接している。電子部品は、例えば、トランジスタを収容しているパワーカードである。
The features of the embodiment described below will be summarized.
(Feature 1) The output of the power conversion circuit is a measured value of the output current of the power conversion circuit.
(Feature 2) The electronic components in the power conversion circuit are in contact with the heat transfer member. The cooler faces the electronic component and is in contact with the heat transfer member. The electronic component is, for example, a power card containing a transistor.

(第1実施例)
図面を参照して第1実施例の冷却システム10を説明する。冷却システム10は、車両100に搭載されている。車両100は、モータの駆動力のみで走行可能な電気自動車、又は、エンジン及びモータの少なくとも一方の駆動力で走行可能なハイブリッド車である。図1に、冷却システム10を含む車両100の駆動系のブロック図を示す。実施例の冷却システム10は、電力変換回路20を冷却する。電力変換回路20は、システムメインリレー21aを介して、車載バッテリ21に接続されている。電力変換回路20は、車載バッテリ21の直流電力を交流電力に変換して走行用のモータ22に供給するインバータ回路と、車載バッテリ21の直流電力を昇圧してインバータ回路に供給する昇圧コンバータ回路を含む。走行用のモータの22の出力トルクは、車軸23を介して駆動輪24に伝達される。電力変換回路20は、10キロワット以上の大電力を扱うので、電力変換回路20内の電子部品(例えばトランジスタ)の発熱量は大きい。それゆえ、車両100は、電力変換回路20を冷却する冷却システム10を備えている。
(First embodiment)
A cooling system 10 according to a first embodiment will be described with reference to the drawings. The cooling system 10 is mounted on the vehicle 100. The vehicle 100 is an electric vehicle that can run using only the driving force of a motor, or a hybrid vehicle that can run using at least one of an engine and a motor. FIG. 1 shows a block diagram of a drive system of a vehicle 100 including a cooling system 10. The cooling system 10 of the embodiment cools the power conversion circuit 20. The power conversion circuit 20 is connected to the vehicle-mounted battery 21 via a system main relay 21a. The power conversion circuit 20 includes an inverter circuit that converts the DC power of the vehicle-mounted battery 21 into AC power and supplies the AC power to the traveling motor 22, and a boost converter circuit that boosts the DC power of the vehicle-mounted battery 21 and supplies the DC power to the inverter circuit. Including. The output torque of the traveling motor 22 is transmitted to the drive wheels 24 via the axle 23. Since the power conversion circuit 20 handles a large power of 10 kilowatts or more, the amount of heat generated by electronic components (eg, transistors) in the power conversion circuit 20 is large. Therefore, vehicle 100 includes cooling system 10 that cools power conversion circuit 20.

冷却システム10は、冷媒回路11と、ラジエータ12と、ポンプ13と、温度センサ14と、冷却器15を備えている。冷媒回路11は、冷媒の流路であり、ラジエータ12と冷却器15を通過している。ポンプ13は、冷媒回路11内の冷媒を圧送する。これにより、冷媒がラジエータ12と冷却器15の間で循環する。冷媒は、例えば、水、又は、LLC(Long Life Coolant)である。温度センサ14は、冷却器15を通過した冷媒の温度を計測する。   The cooling system 10 includes a refrigerant circuit 11, a radiator 12, a pump 13, a temperature sensor 14, and a cooler 15. The refrigerant circuit 11 is a flow path of the refrigerant, and passes through the radiator 12 and the cooler 15. The pump 13 pumps the refrigerant in the refrigerant circuit 11. Thereby, the refrigerant circulates between the radiator 12 and the cooler 15. The refrigerant is, for example, water or LLC (Long Life Coolant). The temperature sensor 14 measures the temperature of the refrigerant that has passed through the cooler 15.

冷却器15は、電力変換回路20を冷却する。図1では、電力変換回路20と冷却器15は模式的に描かれている。電力変換回路20は、主に複数個のトランジスタ(図示省略)によって構成されている。各トランジスタはパワーカード(図示省略)に収容されている。各パワーカードの側面には伝熱部材(図示省略)が接している。冷却器15は、パワーカードの側面と対面して、伝熱部材と接している。別言すれば、パワーカードと冷却器15の間には伝熱部材が挟まれている。伝熱部材は、例えば、伝熱グリス、伝熱シートである。   The cooler 15 cools the power conversion circuit 20. In FIG. 1, the power conversion circuit 20 and the cooler 15 are schematically illustrated. The power conversion circuit 20 is mainly configured by a plurality of transistors (not shown). Each transistor is housed in a power card (not shown). A heat transfer member (not shown) is in contact with a side surface of each power card. The cooler 15 is in contact with the heat transfer member facing the side surface of the power card. In other words, a heat transfer member is sandwiched between the power card and the cooler 15. The heat transfer member is, for example, a heat transfer grease or a heat transfer sheet.

コントローラ16は、ポンプ13の出力を制御するための指令値をポンプ13に供給する。ポンプ13は、回転数がデューティ比で制御される電動式であり、ポンプ13への指令値は、具体的にはデューティ比で与えられる。デューティ比が大きければ、ポンプ13は高回転(即ち、高出力)で動作する。   The controller 16 supplies a command value for controlling the output of the pump 13 to the pump 13. The pump 13 is of an electric type whose rotation speed is controlled by a duty ratio, and a command value to the pump 13 is specifically given by a duty ratio. If the duty ratio is large, the pump 13 operates at high rotation (that is, high output).

図中の破線は、信号線を示す。コントローラ16は、信号線を介して、温度センサ14の温度計測値と、電力変換回路20からモータ22へ流れる出力電流を計測する電流センサ20aの電流計測値を取得する。また、コントローラ16は、第1マップ17と第2マップ18を記憶している。コントローラ16は、温度計測値、電流計測値、第1マップ17、及び、第2マップを利用して、指令値を特定し、特定済みの指令値をポンプ13に供給する(図4参照)。   The broken lines in the figure indicate signal lines. The controller 16 acquires a temperature measurement value of the temperature sensor 14 and a current measurement value of a current sensor 20a that measures an output current flowing from the power conversion circuit 20 to the motor 22 via a signal line. Further, the controller 16 stores a first map 17 and a second map 18. The controller 16 specifies the command value by using the temperature measurement value, the current measurement value, the first map 17 and the second map, and supplies the specified command value to the pump 13 (see FIG. 4).

図2に示す第1マップ17は、電力変換回路20からモータ22へ流れる出力電流とポンプ13への指令値との関係を示す。電力変換回路20の出力電流が高まるほど電力変換回路20内のトランジスタの発熱量も大きくなる。第1マップ17では、トランジスタの発熱量の変化に対して、トランジスタの温度が一定になるように、出力電流と指令値の関係が設計されている。図2に示すように、出力電流と指令値は比例関係を示す。ポンプ13への指令値は、第1マップ17を利用して、電流センサ20aの電流計測値に対応する値として特定可能である。   The first map 17 shown in FIG. 2 shows a relationship between an output current flowing from the power conversion circuit 20 to the motor 22 and a command value to the pump 13. As the output current of the power conversion circuit 20 increases, the amount of heat generated by the transistors in the power conversion circuit 20 also increases. In the first map 17, the relationship between the output current and the command value is designed so that the temperature of the transistor becomes constant with respect to the change in the amount of heat generated by the transistor. As shown in FIG. 2, the output current and the command value show a proportional relationship. The command value to the pump 13 can be specified as a value corresponding to the current measurement value of the current sensor 20a using the first map 17.

図3に示す第2マップ18は、冷媒回路11を流れる冷媒の温度とポンプ13への指令値との関係を示す。第2マップ18では、冷媒の温度に対してトランジスタの温度を許容温度以下に維持するための冷媒の流量に基づいて、冷媒の温度と指令値の関係が設計されている。図3に示すように、冷媒の温度と指令値は正の相関を示し、正の相関の傾きは、冷媒の温度が低い範囲よりも冷媒の温度が高い範囲の方で大きくなる。ポンプ13への指令値は、第2マップ18を利用して、温度センサ14の温度計測値に対応する値として特定可能である。   The second map 18 shown in FIG. 3 shows the relationship between the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 11 and the command value to the pump 13. In the second map 18, the relationship between the temperature of the refrigerant and the command value is designed based on the flow rate of the refrigerant for keeping the temperature of the transistor below the allowable temperature with respect to the temperature of the refrigerant. As shown in FIG. 3, the refrigerant temperature and the command value show a positive correlation, and the slope of the positive correlation becomes larger in a range where the refrigerant temperature is high than in a range where the refrigerant temperature is low. The command value to the pump 13 can be specified as a value corresponding to the temperature measurement value of the temperature sensor 14 using the second map 18.

図4を参照して、第1マップ17又は第2マップ18を利用して指令値を特定するコントローラ16の処理について説明する。図4の処理は、システムメインリレー21aが遮断状態から導通状態になると開始される。図4の処理は、システムメインリレー21aが遮断状態になるまで繰り返し実行される。   With reference to FIG. 4, the process of the controller 16 for specifying the command value using the first map 17 or the second map 18 will be described. The process of FIG. 4 is started when the system main relay 21a changes from the cut-off state to the conductive state. The process of FIG. 4 is repeatedly executed until the system main relay 21a is turned off.

S10では、コントローラ16は、電流センサ20aの電流計測値を取得する。なお、コントローラ16は、電流計測値を取得する毎に、電流計測値を記憶する。即ち、コントローラ16は、電流計測値の履歴を記憶する。また、S12では、コントローラ16は、温度センサ14の温度計測値を取得する。   In S10, the controller 16 acquires a current measurement value of the current sensor 20a. The controller 16 stores the measured current value each time the measured current value is acquired. That is, the controller 16 stores the history of the current measurement values. In S12, the controller 16 acquires a temperature measurement value of the temperature sensor 14.

S20では、コントローラ16は、電流計測値の変化量が所定値以上であるか否かを判断する。電流計測値の変化量は、例えば、記憶済みの電流計測値の履歴を利用して計算される1階微分量である。また、変形例では、電流計測値の変化量は、記憶済みの電流計測値の履歴を利用して計算される2階微分量でもよいし、記憶済みの電流計測値の履歴のうちの所定期間における最大値と最小値の間の変動幅でもよいし、1階微分量と2階微分量と変動幅を組み合わせて得られる評価量でもよい。電流計測値の変化量が所定値以上であることは、電力変換回路20内のトランジスタの急な温度上昇が発生する可能性が高いことを意味し、特に、変動幅と2階微分量のいずれかを考慮する場合、トランジスタの急な温度上昇と温度降下(即ち、急な温度変化)が発生する可能性が高いことを意味する。なお、図4の処理が最初に実行される際には、記憶済みの電流計測値の履歴は1個の電流計測値のみを含む。1個の電流計測値のみでは変化量を計算できないので、この場合、コントローラ16は、電流計測値の変化量が所定値未満であると推定する。なお、本実施例では、コントローラ16は、電流計測値の変化量の絶対値を所定値と比較する。即ち、出力電流が急激に減少した場合も、ステップS20の判断がYESとなる。   In S20, the controller 16 determines whether the amount of change in the measured current value is equal to or greater than a predetermined value. The change amount of the current measurement value is, for example, a first-order differentiation amount calculated using the history of the stored current measurement values. Further, in the modified example, the amount of change in the current measurement value may be a second-order differential amount calculated using the history of the stored current measurement value, or may be a predetermined period in the history of the stored current measurement value. May be a fluctuation range between the maximum value and the minimum value, or an evaluation amount obtained by combining the first-order differential amount, the second-order differential amount, and the fluctuation range. The fact that the amount of change in the measured current value is equal to or larger than the predetermined value means that there is a high possibility that a sudden temperature rise of the transistor in the power conversion circuit 20 will occur. This means that there is a high possibility that a rapid temperature rise and a temperature drop (that is, a rapid temperature change) of the transistor will occur. When the process of FIG. 4 is first executed, the history of the stored current measurement values includes only one current measurement value. Since the amount of change cannot be calculated using only one current measurement value, in this case, the controller 16 estimates that the amount of change in the current measurement value is less than a predetermined value. In the present embodiment, the controller 16 compares the absolute value of the amount of change in the measured current value with a predetermined value. That is, also in the case where the output current decreases rapidly, the determination in step S20 becomes YES.

コントローラ16は、電流計測値の変化量が所定値以上であると判断する場合(S20でYES)に、S22において、第1マップ17からS10で取得した電流計測値に対応する第1指令値を特定する。そして、コントローラ16は、S30において、特定済みの第1指令値をポンプ13に供給する。   If the controller 16 determines that the amount of change in the current measurement value is equal to or greater than the predetermined value (YES in S20), the controller 16 determines in S22 the first command value corresponding to the current measurement value acquired in S10 from the first map 17. Identify. Then, in S30, the controller 16 supplies the specified first command value to the pump 13.

また、コントローラ16は、電流計測値の変化量が所定値未満であると判断する場合(S20でNO)に、S28において、第2マップ18からS12で取得した温度計測値に対応する第2指令値を特定する。そして、コントローラ16は、S40において、特定済みの第2指令値をポンプ13に供給する。S30又はS40が終了すると、S10に戻り、図4の処理が繰り返される。   If the controller 16 determines that the amount of change in the measured current value is smaller than the predetermined value (NO in S20), the controller 16 determines in S28 the second command corresponding to the measured temperature value acquired from the second map 18 in S12. Specify a value. Then, in S40, the controller 16 supplies the specified second command value to the pump 13. When S30 or S40 ends, the process returns to S10, and the processing in FIG. 4 is repeated.

(本実施例の効果)
例えば、図4のS20の判断を実行することなく、常に第2マップ18から温度計測値に対応する指令値を特定する第1比較例が想定される。第2マップ18を利用する第1比較例では、冷媒の温度が高い場合にポンプ13の出力を上げるので、冷媒の温度が低い場合にポンプ13の出力が過度に上がることを抑制可能な点で有利である。しかし、第1比較例では、車両100の急加速等により電力変換回路20の出力が急上昇する場合でも、冷媒の温度が上昇していなければ、ポンプ13の出力が維持されるため、電力変換回路20内のトランジスタの温度が急上昇する場合がある。逆に、冷媒の温度が高く、ポンプ13の出力が大きい状態であっても、電力変換回路20の出力が急低下すると、トランジスタの発熱量に対してポンプ出力が過大となってトランジスタの温度が急降下するおそれがある。即ち、トランジスタの温度が急に変化する場合がある。本実施例では、トランジスタを収容しているパワーカードと冷却器15の間には伝熱部材が挟まれている。この場合、トランジスタの急な温度変化によりパワーカードが膨張と収縮を繰り返すと、パワーカードと冷却器15の間の伝熱部材が圧縮と復元を繰り返し、その結果、伝熱部材の劣化が早まる虞がある。
(Effects of the present embodiment)
For example, a first comparative example in which a command value corresponding to a temperature measurement value is always specified from the second map 18 without performing the determination in S20 of FIG. In the first comparative example using the second map 18, since the output of the pump 13 is increased when the temperature of the refrigerant is high, it is possible to suppress the output of the pump 13 from excessively increasing when the temperature of the refrigerant is low. It is advantageous. However, in the first comparative example, even when the output of the power conversion circuit 20 sharply increases due to rapid acceleration of the vehicle 100 or the like, the output of the pump 13 is maintained unless the temperature of the refrigerant increases. In some cases, the temperature of the transistor inside 20 may rise rapidly. Conversely, even when the temperature of the refrigerant is high and the output of the pump 13 is large, if the output of the power conversion circuit 20 sharply drops, the pump output becomes excessive with respect to the calorific value of the transistor, and the temperature of the transistor increases. There is a danger of a sudden descent. That is, the temperature of the transistor may change suddenly. In this embodiment, a heat transfer member is interposed between the power card containing the transistor and the cooler 15. In this case, if the power card repeatedly expands and contracts due to a sudden change in the temperature of the transistor, the heat transfer member between the power card and the cooler 15 repeatedly compresses and restores, and as a result, the heat transfer member may deteriorate faster. There is.

また、例えば、図4のS20の判断を実行することなく、常に第1マップ17から電流計測値に対応する指令値を特定する第2比較例が想定される。第1マップ17を利用する第2比較例では、電力変換回路20の出力が上昇することに起因して電力変換回路20内のトランジスタの温度が上昇する状況を見越してポンプ13の出力を予め上げておくことができるので、トランジスタの温度上昇を抑制することができる。この結果、トランジスタの急な温度変化を抑制することができる。しかし、第2比較例を採用してポンプ13の出力を予め上げておくとポンプ13の出力が過大となり、第1比較例の利点を得ることができない。   Further, for example, a second comparative example in which a command value corresponding to a current measurement value is always specified from the first map 17 without performing the determination in S20 of FIG. In the second comparative example using the first map 17, the output of the pump 13 is increased in advance in anticipation of a situation in which the temperature of the transistor in the power conversion circuit 20 increases due to the increase in the output of the power conversion circuit 20. Therefore, a rise in the temperature of the transistor can be suppressed. As a result, a sudden change in temperature of the transistor can be suppressed. However, if the output of the pump 13 is raised in advance by employing the second comparative example, the output of the pump 13 becomes excessive, and the advantage of the first comparative example cannot be obtained.

これに対して、本実施例によれば、コントローラ16は、電流計測値の変化量が所定値以上である場合(図4のS20でYES)、即ち、電力変換回路20内のトランジスタの急な温度上昇が発生する可能性が高い場合に、第1マップ17を利用して、電流計測値に基づく第1指令値をポンプに供給する(S30)。これにより、トランジスタの温度が急上昇することを見越した第1指令値をポンプ13に供給することができ、この結果、トランジスタの温度上昇が抑制されて、トランジスタの急な温度変化を抑制することができる。一方、コントローラ16は、電流計測値の変化量が所定値未満である場合(図4のS20でNO)、即ち、トランジスタの急な温度上昇が発生する可能性が低い場合に、第2マップ18を利用して、温度計測値に基づく第2指令値をポンプに供給する(S40)。これにより、トランジスタの温度が急上昇しない場合には、冷媒の温度に基づく第2指令値をポンプ13に供給することができ、この結果、ポンプ13の出力が過大となることを抑制することができる。従って、ポンプの出力が過大となることの抑制とトランジスタの急な温度変化の抑制を両立させることができる。そして、電力変換回路20の急な温度変化を抑制することで、伝熱部材の負荷が過大となることを抑制することができる。   On the other hand, according to the present embodiment, when the amount of change in the current measurement value is equal to or larger than the predetermined value (YES in S20 of FIG. 4), that is, when the transistor in the power conversion circuit 20 When there is a high possibility that a temperature rise will occur, a first command value based on the measured current value is supplied to the pump using the first map 17 (S30). As a result, the first command value in anticipation of a sudden rise in the temperature of the transistor can be supplied to the pump 13, and as a result, a rise in the temperature of the transistor is suppressed, and a sudden change in the temperature of the transistor can be suppressed. it can. On the other hand, when the amount of change in the measured current value is smaller than the predetermined value (NO in S20 of FIG. 4), that is, when there is a low possibility that a sudden temperature increase of the transistor occurs, the controller 16 sets the second map 18 The second command value based on the temperature measurement value is supplied to the pump by using (S40). Thereby, when the temperature of the transistor does not rise rapidly, the second command value based on the temperature of the refrigerant can be supplied to the pump 13, and as a result, the output of the pump 13 can be suppressed from becoming excessive. . Therefore, it is possible to achieve both suppression of an excessive output of the pump and suppression of a sudden change in temperature of the transistor. Then, by suppressing a sudden temperature change of the power conversion circuit 20, it is possible to suppress an excessive load on the heat transfer member.

(対応関係)
電力変換回路20、冷却器15、冷媒回路11、ポンプ13、コントローラ16が、それぞれ、「電力変換回路」、「冷却器」、「冷媒回路」、「ポンプ」、「コントローラ」の一例である。電流計測値、温度計測値が、それぞれ、「電力変換回路の出力」、「冷媒の温度」の一例である。
(Correspondence)
The power conversion circuit 20, the cooler 15, the refrigerant circuit 11, the pump 13, and the controller 16 are examples of a “power conversion circuit”, a “cooler”, a “refrigerant circuit”, a “pump”, and a “controller”, respectively. The measured current value and the measured temperature value are examples of the “output of the power conversion circuit” and the “temperature of the refrigerant”, respectively.

(第2実施例)
本実施例は、図4の処理において、S24、S26が実行される点を除いて、第1実施例と同様である。即ち、ステップS22からS30への移行(実線)に代えて、ステップ間の移行が破線で示されている部分が第2実施例で追加された処理を示している。以下では、図4のS24、S26について説明する。
(Second embodiment)
This embodiment is the same as the first embodiment except that S24 and S26 are executed in the processing of FIG. That is, instead of the transition from step S22 to step S30 (solid line), the portion indicated by the broken line indicating the transition between steps indicates the processing added in the second embodiment. Hereinafter, S24 and S26 in FIG. 4 will be described.

コントローラ16は、S22に続いて、S24を実行する。S24は、S28と同様である。そして、コントローラ16は、S26において、S22で特定された第1指令値がS24で特定された第2指令値以上であるのか否かを判断する。コントローラ16は、第1指令値が第2指令値以上であると判断する場合(S26でYES)に、S30に進む。一方、コントローラ16は、第1指令値が第2指令値未満であると判断する場合(S26でNO)に、S40に進む。   The controller 16 executes S24 following S22. S24 is the same as S28. Then, in S26, the controller 16 determines whether the first command value specified in S22 is greater than or equal to the second command value specified in S24. When the controller 16 determines that the first command value is equal to or larger than the second command value (YES in S26), the process proceeds to S30. On the other hand, when the controller 16 determines that the first command value is smaller than the second command value (NO in S26), the process proceeds to S40.

電流計測値の変化量が所定値以上であり、かつ、第1指令値が第2指令値未満であること(即ち、S26でNO)は、例えば、冷媒の温度が高い状態で電力変換回路20の出力が急上昇する状況を意味する。このような状況では、冷媒の温度が高い状態で冷却器15の冷却効率を高めるようにポンプ13の出力を高くしているので、仮に、S26の判断を実行することなく、第2指令値未満である第1指令値をポンプ13に供給すると、冷却器15の冷却効率を低下させることとなる。本実施例では、このような状況において、第1指令値ではなく第2指令値をポンプ13に供給することで、冷却器15の冷却効率が低下することを抑制することができ、この結果、トランジスタの急な温度変化を抑制することができる。   If the amount of change in the current measurement value is equal to or greater than the predetermined value and the first command value is less than the second command value (that is, NO in S26), for example, the power conversion circuit 20 may be operated in a state where the temperature of the refrigerant is high. Means a situation where the output of the power supply rises sharply. In such a situation, the output of the pump 13 is increased so as to increase the cooling efficiency of the cooler 15 in a state where the temperature of the refrigerant is high. When the first command value is supplied to the pump 13, the cooling efficiency of the cooler 15 is reduced. In this embodiment, in such a situation, it is possible to suppress a decrease in the cooling efficiency of the cooler 15 by supplying the second command value to the pump 13 instead of the first command value. Sudden temperature change of the transistor can be suppressed.

以下、実施例で示した技術に関する留意点を述べる。本明細書が開示する技術における「電力変換回路の出力」は、電流計測値に限らず、例えば、電力変換回路20の出力電力の計測値でもよいし、当該出力電力と相関関係を有する値でもよい。電力変換回路の出力と相関関係を有する値は、電力変換回路の出力の推定値として利用できるからである。相関関係を有する値は、例えば、電力変換回路20内のトランジスタのゲート端子に供給される信号のデューティ比、電力変換回路20の出力電力に対する目標値、当該目標値を決定するための情報(例えば、アクセル開度)、電力変換回路20に入力される入力電力(又は入力電流)の計測値、モータの22の出力トルクなどである。   Hereinafter, points to be noted regarding the technology shown in the embodiments will be described. The “output of the power conversion circuit” in the technology disclosed in this specification is not limited to the current measurement value, and may be, for example, a measurement value of the output power of the power conversion circuit 20 or a value having a correlation with the output power. Good. This is because a value having a correlation with the output of the power conversion circuit can be used as an estimated value of the output of the power conversion circuit. The value having the correlation is, for example, a duty ratio of a signal supplied to the gate terminal of the transistor in the power conversion circuit 20, a target value for the output power of the power conversion circuit 20, and information for determining the target value (eg, , Accelerator opening), a measured value of input power (or input current) input to the power conversion circuit 20, an output torque of the motor 22, and the like.

実施例のコントローラ16は、出力電流の変化量の絶対値が所定値以上の場合、出力電流に基づく第1指令値を供給する。即ち、出力電流が急低下した場合も、出力電流に基づく第1指令値を供給する。変化量の絶対値が大きい場合は、冷媒温度に基づくよりも出力電流に基づいてポンプへの指令値を決定することで、電力変換回路の温度変化傾向に応じて素早くポンプ出力を調整することができる。   The controller 16 according to the embodiment supplies the first command value based on the output current when the absolute value of the amount of change in the output current is equal to or greater than a predetermined value. That is, even when the output current drops sharply, the first command value based on the output current is supplied. When the absolute value of the change amount is large, the pump output is quickly adjusted according to the temperature change tendency of the power conversion circuit by determining the command value to the pump based on the output current rather than based on the refrigerant temperature. it can.

コントローラ16は、出力電流の正値の変化量が所定の値以上の場合に出力電流に基づく第1指令値を出力するようにしてもよい。この場合、冷却システムは、電力変換回路の温度上昇を見越したポンプ出力を実現することができる。   The controller 16 may output the first command value based on the output current when the amount of change in the positive value of the output current is equal to or more than a predetermined value. In this case, the cooling system can realize the pump output in anticipation of the temperature rise of the power conversion circuit.

コントローラ16は、電力変換回路20の出力電流の正値の変化量が所定値以上であることを検知した場合、その後の一定期間の、出力電流に基づく第1指令値を供給するようにしてもよい。そのように構成すれば、出力電流が小さい値から大きい値に変化した後に大きい出力電流が維持される場合、即ち、変化量が一時的に大きくなりその後所定量を下回った場合であっても、一定期間の間は第1指令値の供給が維持される。一定期間とは、例えば60秒である。出力電流の大きい期間が60秒程度経過すれば、冷媒の温度も上昇する。冷媒の温度が上昇した後は、温度に依存する指令値を供給すればよい。   When the controller 16 detects that the amount of change in the positive value of the output current of the power conversion circuit 20 is equal to or more than a predetermined value, the controller 16 may supply the first command value based on the output current for a certain period thereafter. Good. With such a configuration, when the large output current is maintained after the output current changes from a small value to a large value, that is, even when the amount of change temporarily increases and then falls below a predetermined amount, The supply of the first command value is maintained for a certain period. The certain period is, for example, 60 seconds. After a period of about 60 seconds during which the output current is large, the temperature of the refrigerant also increases. After the temperature of the refrigerant increases, a command value depending on the temperature may be supplied.

さらに、コントローラ16は、上記した一定期間の間に負値の変化量が負値の第2所定量よりも小さいことを検知した場合は、温度依存の指令値を供給してもよい。出力電流の変化量が負値の第2所定量よりも小さくなった場合は、その後の電力変換回路の発熱量が小さくなることを意味する。電力変換回路の発熱量が小さいのであれば、温度依存の指令値を供給する方が、ポンプ13の出力を抑えられる。   Further, when the controller 16 detects that the amount of change in the negative value is smaller than the second predetermined amount of the negative value during the above-mentioned fixed period, the controller 16 may supply a temperature-dependent command value. When the amount of change in the output current becomes smaller than the second predetermined amount, which is a negative value, it means that the amount of heat generated by the power conversion circuit thereafter becomes smaller. If the amount of heat generated by the power conversion circuit is small, the output of the pump 13 can be suppressed by supplying a temperature-dependent command value.

実施例のコントローラ16は、出力電流の変化量が所定値に等しい場合は第1指令値を出力する。コントローラは、変化量が所定値に等しい場合に第2指令値を出力するように構成されていてもよい。   The controller 16 of the embodiment outputs a first command value when the amount of change in the output current is equal to a predetermined value. The controller may be configured to output the second command value when the amount of change is equal to the predetermined value.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   As described above, the specific examples of the present invention have been described in detail, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of objects, and has technical utility by achieving one of the objects.

10 :冷却システム
11 :冷媒回路
12 :ラジエータ
13 :ポンプ
14 :温度センサ
15 :冷却器
16 :コントローラ
17 :第1マップ
18 :第2マップ
20 :電力変換回路
20a :電流センサ
21 :車載バッテリ
21a :システムメインリレー
22 :モータ
23 :車軸
24 :駆動輪
100 :車両
10: Cooling system 11: Refrigerant circuit 12: Radiator 13: Pump 14: Temperature sensor 15: Cooler 16: Controller 17: First map 18: Second map 20: Power conversion circuit 20a: Current sensor 21: In-vehicle battery 21a: System main relay 22: Motor 23: Axle 24: Drive wheel 100: Vehicle

Claims (3)

電力変換回路を冷却するための冷却器と、
前記冷却器に接続されている冷媒回路と、
前記冷媒回路内の冷媒を圧送するポンプと、
前記ポンプの出力を制御するための指令値を前記ポンプに供給するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記電力変換回路の出力の変化量が所定値を超えている場合に、前記電力変換回路の出力に基づく第1指令値を前記ポンプに供給し、
前記変化量が前記所定値未満の場合に、前記冷媒回路内の冷媒の温度に基づく第2指令値を前記ポンプに供給する、
冷却システム。
A cooler for cooling the power conversion circuit;
A refrigerant circuit connected to the cooler,
A pump for pumping the refrigerant in the refrigerant circuit,
A controller that supplies a command value for controlling the output of the pump to the pump,
With
The controller is
When the change amount of the output of the power conversion circuit exceeds a predetermined value, supplying a first command value based on the output of the power conversion circuit to the pump,
When the amount of change is less than the predetermined value, supplying a second command value based on the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit to the pump,
Cooling system.
前記コントローラには、前記電力変換回路の出力と前記指令値との関係を示す第1マップと、前記温度と前記指令値との関係を示す第2マップと、が記憶されており、
前記コントローラは、
前記変化量が前記所定値を超えている場合に、前記第1マップから前記電力変換回路の出力に対応する前記第1指令値を特定し、
前記変化量が前記所定値未満の場合に、前記第2マップから前記温度に対応する前記第2指令値を特定する、請求項1に記載の冷却システム。
The controller stores a first map indicating a relationship between an output of the power conversion circuit and the command value, and a second map indicating a relationship between the temperature and the command value.
The controller is
When the amount of change exceeds the predetermined value, the first command value corresponding to the output of the power conversion circuit is specified from the first map,
The cooling system according to claim 1, wherein when the amount of change is less than the predetermined value, the second command value corresponding to the temperature is specified from the second map.
前記コントローラは、
前記変化量が前記所定値を超えており、かつ、前記第1指令値が前記第2指令値を超えている場合に、前記第1指令値を前記ポンプに供給し、
前記変化量が前記所定値を超えており、かつ、前記第1指令値が前記第2指令値未満である判断する場合に、前記第2指令値を前記ポンプに供給する、請求項1又は2に記載の冷却システム。
The controller is
When the change amount exceeds the predetermined value, and the first command value exceeds the second command value, supplies the first command value to the pump;
The second command value is supplied to the pump when it is determined that the amount of change exceeds the predetermined value and the first command value is less than the second command value. A cooling system according to claim 1.
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