JP5626459B2 - Cooling system and vehicle equipped with the same - Google Patents

Cooling system and vehicle equipped with the same Download PDF

Info

Publication number
JP5626459B2
JP5626459B2 JP2013510778A JP2013510778A JP5626459B2 JP 5626459 B2 JP5626459 B2 JP 5626459B2 JP 2013510778 A JP2013510778 A JP 2013510778A JP 2013510778 A JP2013510778 A JP 2013510778A JP 5626459 B2 JP5626459 B2 JP 5626459B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling system
control device
flow rate
branch paths
liquid medium
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013510778A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2012144031A1 (en
Inventor
周平 久田
周平 久田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of JPWO2012144031A1 publication Critical patent/JPWO2012144031A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5626459B2 publication Critical patent/JP5626459B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/40Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20945Thermal management, e.g. inverter temperature control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/10DC to DC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10Electrical machine types
    • B60L2220/14Synchronous machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/36Temperature of vehicle components or parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/52Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/525Temperature of converter or components thereof
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007Plural converter units in cascade
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Description

この発明は、冷却システムおよびそれを備える車両に関し、より特定的には、冷却システムの部分異常を診断するための技術に関する。   The present invention relates to a cooling system and a vehicle including the cooling system, and more particularly to a technique for diagnosing a partial abnormality of the cooling system.

駆動源として電動機を用いる電動車両においては、電動機および電動機を駆動するインバータ等の駆動装置の過熱を防ぐために、電動機および駆動装置を冷却するための冷却システムが搭載されている。   In an electric vehicle using an electric motor as a drive source, a cooling system for cooling the electric motor and the driving device is mounted in order to prevent overheating of the electric motor and a driving device such as an inverter that drives the electric motor.

特開2008−256313号公報(特許文献1)には、冷却水の循環路、当該循環路に冷却水を循環させるポンプおよび冷却水を冷却するラジエータを備えた冷却システムが開示される。特許文献1に記載の冷却システム制御装置は、冷却システムの異常の発生の有無を判定するための技術として、冷却水の循環路に設けられた温度センサから取得した冷却水の温度と、ウォーターポンプの回転数とに基づいて、冷却システムにおいて発生した異常の種類を判断する異常判断部を備える。この異常判断部は、冷却水の温度が予め設定された閾値以上である場合には、ウォーターポンプの回転数に基づいて、ラジエータの異常、循環路の閉塞、およびウォーターポンプの故障等の異常の種類を判断する。   Japanese Patent Laying-Open No. 2008-256313 (Patent Document 1) discloses a cooling system including a cooling water circulation path, a pump for circulating cooling water through the circulation path, and a radiator for cooling the cooling water. The cooling system control device described in Patent Document 1 is a technology for determining whether or not an abnormality has occurred in the cooling system, and the temperature of the cooling water obtained from a temperature sensor provided in the circulation path of the cooling water, and a water pump And an abnormality determination unit that determines the type of abnormality that has occurred in the cooling system based on the number of rotations. If the temperature of the cooling water is equal to or higher than a preset threshold value, the abnormality determination unit determines whether there is an abnormality such as a radiator abnormality, a circulation path blockage, or a water pump failure based on the rotation speed of the water pump. Determine the type.

特開2008−256313号公報JP 2008-256313 A 特開2005−20881号公報JP 2005-20881 A 特開2004−332988号公報JP 2004-332988 A

特許文献1に記載されるような、冷却水の温度およびウォーターポンプの回転数に基づいて冷却システムにおける異常の発生の有無を判定する技術では、冷却システムに発生した異常の種類を判断できるが、その異常の原因について判断することは困難である。そのため、特許文献1に記載の技術では、異常の種類に応じて、電動機の出力トルクを制限する、あるいは、ウォーターポンプを停止させるといったフェールセーフ処理を行なうことができるが、異常の原因を除去するための処理を行なうことができない。   In the technology for determining whether or not an abnormality has occurred in the cooling system based on the temperature of the cooling water and the rotation speed of the water pump, as described in Patent Document 1, the type of abnormality that has occurred in the cooling system can be determined. It is difficult to determine the cause of the abnormality. Therefore, in the technique described in Patent Document 1, fail-safe processing such as limiting the output torque of the electric motor or stopping the water pump can be performed according to the type of abnormality, but the cause of the abnormality is removed. Cannot be processed.

それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、冷却システムに発生した異常の原因を特定し、かつ、その異常の原因を除去することが可能な冷却システムおよびそれを備える車両を提供することである。   Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to identify a cause of an abnormality that has occurred in the cooling system and to eliminate the cause of the abnormality. A system and a vehicle including the system are provided.

この発明のある局面に従えば、発熱源を冷却するための冷却システムであって、発熱源を冷却する液媒体を循環させる流路と、流路上に設けられた液媒体を循環させるためのポンプとを備える。流路は、発熱源の上流側と下流側との間に液媒体の流通方向に対して並列に配設された複数の分岐路を含む。冷却システムは、各複数の分岐路を流れる液媒体の流量のアンバランスを検出することにより、複数の分岐路のいずれかに発生した異常を検出するとともに、液媒体の流量のアンバランスが検出されたときの冷却システムの状態に基づいて、上記異常の発生原因を診断するための制御装置をさらに備える。   According to one aspect of the present invention, there is provided a cooling system for cooling a heat generation source, a flow path for circulating a liquid medium for cooling the heat generation source, and a pump for circulating the liquid medium provided on the flow path With. The flow path includes a plurality of branch paths arranged in parallel with the flow direction of the liquid medium between the upstream side and the downstream side of the heat generation source. The cooling system detects an abnormality occurring in one of the plurality of branch paths by detecting an imbalance in the flow rate of the liquid medium flowing through each of the plurality of branch paths, and also detects an imbalance in the flow rate of the liquid medium. And a control device for diagnosing the cause of the abnormality based on the state of the cooling system at the time.

好ましくは、制御装置は、液媒体の流量のアンバランスが検出されたときのポンプの回転数に少なくとも基づいて、異常の発生原因を診断する。   Preferably, the control device diagnoses the cause of the abnormality based at least on the number of rotations of the pump when an imbalance in the flow rate of the liquid medium is detected.

好ましくは、冷却システムは、ポンプの回転数を検出するための回転数センサをさらに備える。制御装置は、液媒体の流量のアンバランスが検出された場合に、ポンプを駆動したときの回転数センサの検出値が制御目標値よりも上昇するという第1の条件が成立したときには、流路に空気が混入していると診断する。   Preferably, the cooling system further includes a rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the pump. When the first condition that the detected value of the rotational speed sensor when the pump is driven rises above the control target value when an imbalance in the flow rate of the liquid medium is detected, the control device Diagnose that air is mixed in.

好ましくは、冷却システムは、液媒体の温度を検出するための温度センサをさらに備える。制御装置は、第1の条件が成立しない場合には、温度センサの検出値が所定の閾値よりも低いという第2の条件が成立するか否かを判定し、第2の条件が成立したときには、流路が凍結していると診断する。   Preferably, the cooling system further includes a temperature sensor for detecting the temperature of the liquid medium. When the first condition is not satisfied, the control device determines whether or not the second condition that the detected value of the temperature sensor is lower than a predetermined threshold is satisfied, and when the second condition is satisfied Diagnose that the flow path is frozen.

好ましくは、制御装置は、第2の条件が成立した場合には、流路の流量が制御範囲内にあるか否かを判定し、流路の流量が制御範囲内にあるという第3の条件が成立したときには、複数の分岐路のいずれかが凍結していると診断する。   Preferably, when the second condition is satisfied, the control device determines whether or not the flow rate of the flow path is within the control range, and the third condition that the flow rate of the flow path is within the control range. When is established, it is diagnosed that one of the plurality of branch paths is frozen.

好ましくは、制御装置は、第1の条件が成立しない場合に、第2の条件が成立しないときには、複数の分岐路のいずれかに異物が混入していると診断する。   Preferably, when the first condition is not satisfied and the second condition is not satisfied, the control device diagnoses that a foreign substance is mixed in any of the plurality of branch paths.

好ましくは、制御装置は、複数の分岐路のいずれかに空気または異物が混入していると診断された場合には、ポンプの回転数を一時的に増加させる。   Preferably, the control device temporarily increases the rotational speed of the pump when it is diagnosed that air or foreign matter is mixed in any of the plurality of branch paths.

好ましくは、制御装置は、複数の分岐路のいずれかが凍結していると診断された場合には、凍結が診断される分岐路に対応する発熱源を発熱量を一時的に増加させる。   Preferably, when it is diagnosed that any of the plurality of branch paths is frozen, the control device temporarily increases the heat generation amount of the heat source corresponding to the branch path where the freezing is diagnosed.

好ましくは、発熱源は、電動機および電動機を駆動するインバータを有する駆動装置である。冷却システムは、インバータ中の電力制御素子の温度を検出する素子温度センサをさらに備える。制御装置は、インバータに対する他の駆動指令が発せられない条件を満たす状況下において、インバータ中の電力制御素子を一時的に発熱させた後電力制御素子の発熱を低減させ、素子温度センサの検出値の低下度合いに応じて各複数の分岐路の流量を推定するとともに、各複数の分岐路の流量の推定値に基づいて、液媒体の流量のアンバランスを検出する。   Preferably, the heat generation source is a drive device having an electric motor and an inverter for driving the electric motor. The cooling system further includes an element temperature sensor that detects the temperature of the power control element in the inverter. The control device reduces the heat generation of the power control element after temporarily heating the power control element in the inverter under a condition that does not issue another drive command to the inverter, and detects the detected value of the element temperature sensor. In addition to estimating the flow rate of each of the plurality of branch paths according to the degree of decrease, the flow rate of the liquid medium is detected based on the estimated value of the flow rate of each of the plurality of branch paths.

好ましくは、複数の分岐路は、互いに等しい流量となるように構成される。
この発明の別の局面に従えば、車両は、電動機を駆動源として用いる駆動装置と、駆動装置を冷却するための冷却システムとを備える。冷却システムは、駆動装置を冷却する液媒体を循環させる流路と、流路上に設けられた液媒体を循環させるためのポンプとを含む。流路は、発熱源の上流側と下流側との間に液媒体の流通方向に対して並列に配設され、かつ、互いに等しい流量となるように構成された複数の分岐路を含む。車両は、各複数の分岐路を流れる液媒体の流量のアンバランスを検出することにより、冷却システムに発生した異常を検出するための制御装置をさらに備える。
Preferably, the plurality of branch paths are configured to have an equal flow rate.
According to another aspect of the present invention, a vehicle includes a drive device that uses an electric motor as a drive source, and a cooling system for cooling the drive device. The cooling system includes a flow path for circulating a liquid medium for cooling the drive device, and a pump for circulating the liquid medium provided on the flow path. The flow path includes a plurality of branch paths that are arranged in parallel with the flow direction of the liquid medium between the upstream side and the downstream side of the heat generation source and are configured to have the same flow rate. The vehicle further includes a control device for detecting an abnormality occurring in the cooling system by detecting an imbalance in the flow rate of the liquid medium flowing through each of the plurality of branch paths.

本発明によれば、冷却システムに発生した異常が検出されると、当該異常の原因を特定し、かつ、その異常の原因を除去することができる。これにより、冷却システムに異常が発生した場合であっても、直ちに異常の判定が確定されるのを防止できる。この結果、駆動装置の出力が制限される、あるいは、不要なウォーターポンプの交換が行なわれるのを回避することができる。   According to the present invention, when an abnormality occurring in the cooling system is detected, the cause of the abnormality can be specified and the cause of the abnormality can be removed. Thereby, even when an abnormality occurs in the cooling system, it is possible to prevent the determination of the abnormality from being immediately confirmed. As a result, it is possible to avoid the output of the drive device being limited or unnecessary replacement of the water pump.

本発明の実施の形態による冷却システムが搭載された車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a cooling system according to an embodiment of the present invention. 図1の車両の構成のうち冷却システムの構成が抽出して示す図である。It is a figure which extracts and shows the structure of a cooling system among the structures of the vehicle of FIG. PCUを経由する流路の構成を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the structure of the flow path which passes along PCU. 制御装置の処理構造を概略的に示したフローチャートである。It is the flowchart which showed roughly the processing structure of the control apparatus. 図4のステップS04に示した異常原因除去制御を実現するためのフローチャートである。5 is a flowchart for realizing the abnormality cause removal control shown in step S04 of FIG. 4. 本変更例に係る冷却システムの診断時期を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the diagnosis time of the cooling system which concerns on this example of a change. 図6に示した冷却システムの診断時期の制御について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating control of the diagnostic time of the cooling system shown in FIG. 図7のステップS20の冷却システムの診断時に用いられる流量検出処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow volume detection process used at the time of the diagnosis of the cooling system of step S20 of FIG. 図8のステップS23において参照される水温−指令トルクマップの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the water temperature-command torque map referred in step S23 of FIG. 温度の下降レートの計測について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement of the fall rate of temperature. 下降レート流量マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a descent | fall rate flow map.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明が繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

(車両の構成)
図1は、本発明の実施の形態による冷却システムが搭載された車両100の概略構成図である。なお、車両100は電気自動車の例を示したが、冷却システムを搭載する車両であれば、本発明は電気自動車以外でも内燃機関を併用するハイブリッド自動車や燃料電池車にも適用可能である。
(Vehicle configuration)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle 100 equipped with a cooling system according to an embodiment of the present invention. In addition, although the vehicle 100 showed the example of the electric vehicle, as long as it is a vehicle carrying a cooling system, this invention is applicable also to the hybrid vehicle and fuel cell vehicle which use an internal combustion engine together other than an electric vehicle.

図1を参照して、車両100は、蓄電装置であるバッテリBと、電圧センサ10と、パワーコントロールユニット(PCU)40と、モータジェネレータMGと、制御装置30とを備える。PCU40は、電圧コンバータ12と、平滑用コンデンサC0,C1と、電圧センサ13と、インバータ14とを含む。なお、PCU40は、電圧コンバータ12を設けずにインバータ14のみを含むものであってもよい。車両100は、モータジェネレータMGを駆動するインバータ14に給電するための正母線PL2をさらに備える。   Referring to FIG. 1, vehicle 100 includes a battery B that is a power storage device, a voltage sensor 10, a power control unit (PCU) 40, a motor generator MG, and a control device 30. PCU 40 includes a voltage converter 12, smoothing capacitors C 0 and C 1, a voltage sensor 13, and an inverter 14. Note that the PCU 40 may include only the inverter 14 without providing the voltage converter 12. Vehicle 100 further includes a positive bus PL2 for supplying power to inverter 14 that drives motor generator MG.

平滑用コンデンサC1は、正母線PL1および負母線SL2の間に接続される。電圧コンバータ12は、平滑用コンデンサC1の端子間電圧を昇圧する。平滑用コンデンサC0は、電圧コンバータ12によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ13は、平滑用コンデンサC0の端子間の電圧VHを検出して制御装置30に出力する。   Smoothing capacitor C1 is connected between positive bus PL1 and negative bus SL2. The voltage converter 12 boosts the voltage across the terminals of the smoothing capacitor C1. The smoothing capacitor C0 smoothes the voltage boosted by the voltage converter 12. The voltage sensor 13 detects the voltage VH between the terminals of the smoothing capacitor C0 and outputs it to the control device 30.

車両100は、さらに、バッテリBの正極と正母線PL1との間に接続されるシステムメインリレーSMRBと、バッテリBの負極(負母線SL1)とノードN2との間に接続されるシステムメインリレーSMRGとを備える。   Vehicle 100 further includes a system main relay SMRB connected between the positive electrode of battery B and positive bus PL1, and a system main relay SMRG connected between the negative electrode of battery B (negative bus SL1) and node N2. With.

システムメインリレーSMRB,SMRGは、制御装置30から与えられる制御信号SEに応じて導通/非導通状態が制御される。電圧センサ10は、バッテリBの端子間の電圧VBを検出する。図示しないが、電圧センサ10とともに、バッテリBの充電状態を監視するために、バッテリBに流れる電流IBを検出するための電流センサが設けられている。   System main relays SMRB and SMRG are controlled to be in a conductive / non-conductive state in accordance with control signal SE provided from control device 30. The voltage sensor 10 detects a voltage VB between the terminals of the battery B. Although not shown, a current sensor for detecting the current IB flowing through the battery B is provided together with the voltage sensor 10 in order to monitor the state of charge of the battery B.

バッテリBとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。負母線SL2は、電圧コンバータ12の中を通ってインバータ14側に延びている。   As the battery B, for example, a secondary battery such as a lead storage battery, a nickel metal hydride battery, or a lithium ion battery, or a large capacity capacitor such as an electric double layer capacitor can be used. Negative bus SL2 extends through voltage converter 12 to inverter 14 side.

電圧コンバータ12は、バッテリBと正母線PL2との間に設けられ、電圧変換を行なう電圧変換器である。電圧コンバータ12は、一方端が正母線PL1に接続されるリアクトルL1と、正母線PL2と負母線SL2との間に直列に接続されるIGBT素子Q1,Q2と、IGBT素子Q1,Q2にそれぞれ接続されるダイオードD1,D2とを含む。   Voltage converter 12 is a voltage converter that is provided between battery B and positive bus PL2 and performs voltage conversion. Voltage converter 12 has one end connected to reactor L1 connected to positive bus PL1, IGBT devices Q1 and Q2 connected in series between positive bus PL2 and negative bus SL2, and IGBT devices Q1 and Q2, respectively. Diodes D1 and D2.

リアクトルL1の他方端はIGBT素子Q1のエミッタおよびIGBT素子Q2のコレクタに接続される。ダイオードD1のカソードはIGBT素子Q1のコレクタと接続され、ダイオードD1のアノードはIGBT素子Q1のエミッタと接続される。ダイオードD2のカソードはIGBT素子Q2のコレクタと接続され、ダイオードD2のアノードはIGBT素子Q2のエミッタと接続される。   Reactor L1 has the other end connected to the emitter of IGBT element Q1 and the collector of IGBT element Q2. The cathode of diode D1 is connected to the collector of IGBT element Q1, and the anode of diode D1 is connected to the emitter of IGBT element Q1. The cathode of diode D2 is connected to the collector of IGBT element Q2, and the anode of diode D2 is connected to the emitter of IGBT element Q2.

インバータ14は、正母線PL2および負母線SL2に接続されている。インバータ14は車輪2を駆動するモータジェネレータMGに対して電圧コンバータ12の出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ14は、回生制動に伴ない、モータジェネレータMGにおいて発電された電力を電圧コンバータ12に戻す。このとき電圧コンバータ12は、降圧回路として動作するように制御装置30によって制御される。   Inverter 14 is connected to positive bus PL2 and negative bus SL2. Inverter 14 converts the DC voltage output from voltage converter 12 into a three-phase AC voltage and outputs the same to motor generator MG driving wheel 2. Further, the inverter 14 returns the electric power generated in the motor generator MG to the voltage converter 12 along with the regenerative braking. At this time, the voltage converter 12 is controlled by the control device 30 so as to operate as a step-down circuit.

インバータ14は、U相アーム15と、V相アーム16と、W相アーム17とを含む。U相アーム15、V相アーム16およびW相アーム17は、正母線PL2と負母線SL2との間に並列に接続される。   Inverter 14 includes a U-phase arm 15, a V-phase arm 16, and a W-phase arm 17. U-phase arm 15, V-phase arm 16 and W-phase arm 17 are connected in parallel between positive bus PL2 and negative bus SL2.

U相アーム15は、正母線PL2と負母線SL2との間に直列接続されたIGBT素子Q3,Q4と、IGBT素子Q3,Q4とそれぞれ並列に接続されるダイオードD3,D4とを含む。ダイオードD3のカソードはIGBT素子Q3のコレクタと接続され、ダイオードD3のアノードはIGBT素子Q3のエミッタと接続される。ダイオードD4のカソードはIGBT素子Q4のコレクタと接続され、ダイオードD4のアノードはIGBT素子Q4のエミッタと接続される。   U-phase arm 15 includes IGBT elements Q3 and Q4 connected in series between positive bus PL2 and negative bus SL2, and diodes D3 and D4 connected in parallel with IGBT elements Q3 and Q4, respectively. The cathode of diode D3 is connected to the collector of IGBT element Q3, and the anode of diode D3 is connected to the emitter of IGBT element Q3. The cathode of diode D4 is connected to the collector of IGBT element Q4, and the anode of diode D4 is connected to the emitter of IGBT element Q4.

V相アーム16は、正母線PL2と負母線SL2との間に直列接続されたIGBT素子Q5,Q6と、IGBT素子Q5,Q6とそれぞれ並列に接続されるダイオードD5,D6とを含む。ダイオードD5のカソードはIGBT素子Q5のコレクタと接続され、ダイオードD5のアノードはIGBT素子Q5のエミッタと接続される。ダイオードD6のカソードはIGBT素子Q6のコレクタと接続され、ダイオードD6のアノードはIGBT素子Q6のエミッタと接続される。   V-phase arm 16 includes IGBT elements Q5 and Q6 connected in series between positive bus PL2 and negative bus SL2, and diodes D5 and D6 connected in parallel with IGBT elements Q5 and Q6, respectively. The cathode of diode D5 is connected to the collector of IGBT element Q5, and the anode of diode D5 is connected to the emitter of IGBT element Q5. The cathode of diode D6 is connected to the collector of IGBT element Q6, and the anode of diode D6 is connected to the emitter of IGBT element Q6.

W相アーム17は、正母線PL2と負母線SL2との間に直列接続されたIGBT素子Q7,Q8と、IGBT素子Q7,Q8とそれぞれ並列に接続されるダイオードD7,D8とを含む。ダイオードD7のカソードはIGBT素子Q7のコレクタと接続され、ダイオードD7のアノードはIGBT素子Q7のエミッタと接続される。ダイオードD8のカソードはIGBT素子Q8のコレクタと接続され、ダイオードD8のアノードはIGBT素子Q8のエミッタと接続される。   W-phase arm 17 includes IGBT elements Q7, Q8 connected in series between positive bus PL2 and negative bus SL2, and diodes D7, D8 connected in parallel with IGBT elements Q7, Q8, respectively. The cathode of diode D7 is connected to the collector of IGBT element Q7, and the anode of diode D7 is connected to the emitter of IGBT element Q7. The cathode of diode D8 is connected to the collector of IGBT element Q8, and the anode of diode D8 is connected to the emitter of IGBT element Q8.

モータジェネレータMGは、三相の永久磁石同期モータであり、U,V,W相の3つのステータコイルは各々の一方端が中性点に共に接続されている。そして、U相コイルの他方端がIGBT素子Q3,Q4の接続ノードから引き出されたラインに接続される。また、V相コイルの他方端がIGBT素子Q5,Q6の接続ノードから引き出されたラインに接続される。また、W相コイルの他方端がIGBT素子Q7,Q8の接続ノードから引き出されたラインに接続される。   Motor generator MG is a three-phase permanent magnet synchronous motor, and one end of each of three stator coils of U, V, and W phases is connected to a neutral point. The other end of the U-phase coil is connected to a line drawn from the connection node of IGBT elements Q3 and Q4. The other end of the V-phase coil is connected to a line drawn from the connection node of IGBT elements Q5 and Q6. The other end of the W-phase coil is connected to a line drawn from the connection node of IGBT elements Q7 and Q8.

電流センサ24は、モータジェネレータMGに流れる電流をモータ電流MCRTとして検出し、モータ電流MCRTを制御装置30へ出力する。   Current sensor 24 detects a current flowing through motor generator MG as motor current MCRT, and outputs motor current MCRT to control device 30.

制御装置30は、アクセルセンサ111からアクセル開度を受け、シフトポジションセンサ113からシフトレバーの設定位置を受ける。さらに、制御装置30は、モータジェネレータMGの回転速度(モータ回転数)Nmと、電流IBおよび電圧VB,VHの各値と、モータ電流MCRTと、起動信号IGONとを受ける。そして制御装置30は、これらの情報に基づいて電圧コンバータ12およびインバータ14を制御する。   Control device 30 receives the accelerator opening from accelerator sensor 111 and the set position of the shift lever from shift position sensor 113. Further, control device 30 receives a rotational speed (motor rotational speed) Nm of motor generator MG, values of current IB and voltages VB and VH, motor current MCRT, and activation signal IGON. Then, control device 30 controls voltage converter 12 and inverter 14 based on these pieces of information.

具体的には、制御装置30は、電圧コンバータ12に対して、昇圧指示を行なう制御信号PWU,降圧指示を行なう制御信号PWDおよび動作禁止を指示するシャットダウン信号を出力する。   Specifically, control device 30 outputs, to voltage converter 12, control signal PWU for instructing step-up, control signal PWD for instructing step-down, and a shutdown signal instructing operation inhibition.

さらに、制御装置30は、インバータ14に対して、電圧コンバータ12から出力される直流電圧を、モータジェネレータMGを駆動するための交流電圧に変換する駆動指示を行なう制御信号PWMIと、モータジェネレータMGで発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ12側に戻す回生指示を行なう制御信号PWMCとを出力する。   Further, control device 30 provides control signal PWMI for instructing inverter 14 to convert the DC voltage output from voltage converter 12 into an AC voltage for driving motor generator MG, and motor generator MG. A control signal PWMC for performing a regeneration instruction for converting the generated AC voltage into a DC voltage and returning it to the voltage converter 12 side is output.

(冷却システムの構成)
図1に示す構成において、車両100は、PCU40およびモータジェネレータMGを冷却するための冷却システムとして、ラジエータ102と、リザーバータンク106と、ウォーターポンプ104とをさらに備える。図2には、図1の車両100の構成のうち冷却システムの構成が抽出して示されている。
(Cooling system configuration)
In the configuration shown in FIG. 1, vehicle 100 further includes a radiator 102, a reservoir tank 106, and a water pump 104 as a cooling system for cooling PCU 40 and motor generator MG. FIG. 2 shows the configuration of the cooling system extracted from the configuration of the vehicle 100 of FIG.

ラジエータ102とPCU40とリザーバータンク106とウォーターポンプ104とモータジェネレータMGとは、流路116によって直列に環状に接続されている。   The radiator 102, the PCU 40, the reservoir tank 106, the water pump 104, and the motor generator MG are annularly connected in series by a flow path 116.

ウォーターポンプ104は、不凍液などの冷却水を循環させるためのポンプである。ウォーターポンプ104は、リザーバータンク106から冷却水を吸引し、モータジェネレータMGに向けて冷却水を循環させる。回転数センサ114は、ウォーターポンプ104の回転速度(以下、W/P回転数と記す)NWを検出し、検出したW/P回転数NWを制御装置30へ出力する。   The water pump 104 is a pump for circulating cooling water such as antifreeze. Water pump 104 sucks the cooling water from reservoir tank 106 and circulates the cooling water toward motor generator MG. The rotation speed sensor 114 detects the rotation speed (hereinafter referred to as W / P rotation speed) NW of the water pump 104 and outputs the detected W / P rotation speed NW to the control device 30.

ラジエータ102は、PCU40内部の電圧コンバータ12およびインバータ14を冷却した後の冷却水を流路116から受け、その受けた冷却水を図示しないラジエータファンを用いて冷却する。   Radiator 102 receives cooling water after cooling voltage converter 12 and inverter 14 inside PCU 40 from flow path 116, and cools the received cooling water using a radiator fan (not shown).

PCU40の冷却水入口付近には、冷却水温を検出する温度センサ108が設けられている。温度センサ108からは冷却水温TWが制御装置30に送信される。また、PCU40の内部には、電圧コンバータ12の温度TCを検出する温度センサ110と、インバータ14の温度TIを検出する温度センサ112とが設けられている。温度センサ110,112としては、インテリジェントパワーモジュールに内蔵されている温度検出素子等が用いられる。   In the vicinity of the cooling water inlet of the PCU 40, a temperature sensor 108 for detecting the cooling water temperature is provided. The cooling water temperature TW is transmitted from the temperature sensor 108 to the control device 30. In addition, a temperature sensor 110 that detects the temperature TC of the voltage converter 12 and a temperature sensor 112 that detects the temperature TI of the inverter 14 are provided inside the PCU 40. As the temperature sensors 110 and 112, a temperature detection element or the like built in the intelligent power module is used.

制御装置30は、温度センサ110からの温度TCと温度センサ112からの温度TIとに基づいて、ウォーターポンプ104を駆動するための信号SPを生成し、その生成した信号SPをウォーターポンプ104へ出力する。   Control device 30 generates signal SP for driving water pump 104 based on temperature TC from temperature sensor 110 and temperature TI from temperature sensor 112, and outputs the generated signal SP to water pump 104. To do.

図2に示す構成において、流路116は、PCU40の上流側から下流側までの区間が複数の分岐路に分岐される。図3は、PCU40を経由する流路116の構成を説明する概念図である。図3を参照して、PCU40の内部には、電圧コンバータ12およびインバータ14の電力制御素子(IGBT素子など)が搭載されたパワー素子基板400が設けられている。このパワー素子基板400の裏面には、パワー素子基板400を冷却するための流路122が設けられている。流路122は、冷却水入口120および冷却水出口124と連通している。   In the configuration shown in FIG. 2, in the flow path 116, a section from the upstream side to the downstream side of the PCU 40 is branched into a plurality of branch paths. FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the configuration of the flow path 116 that passes through the PCU 40. Referring to FIG. 3, power element substrate 400 on which power control elements (such as IGBT elements) of voltage converter 12 and inverter 14 are mounted is provided inside PCU 40. On the back surface of the power element substrate 400, a flow path 122 for cooling the power element substrate 400 is provided. The flow path 122 communicates with the cooling water inlet 120 and the cooling water outlet 124.

図3では、パワー素子基板400上に搭載される複数の電力制御素子は、3つの素子部(素子部1〜3)に区分されている。そして、流路122は、これら3つの素子部をそれぞれ経由するように3つの分岐路B1〜B3に分岐されている。これら3つの分岐路B1〜B3は、冷却水入口120および冷却水出口124の間に、冷却水の流通方向に対して並列に配設されており、流量が互いに等しくなるように構成されている。したがって、冷却水入口120から導入された冷却水は3等分されると、それぞれの分岐路B1〜B3を矢印P1〜P3に示す方向に沿って流れる。このとき、各分岐路を流れる冷却水と素子部とが熱交換することによって、素子部に含まれる電力制御素子が冷却される。   In FIG. 3, the plurality of power control elements mounted on the power element substrate 400 are divided into three element parts (element parts 1 to 3). The flow path 122 is branched into three branch paths B1 to B3 so as to pass through these three element portions, respectively. These three branch paths B1 to B3 are arranged between the cooling water inlet 120 and the cooling water outlet 124 in parallel with respect to the flow direction of the cooling water, and are configured to have the same flow rate. . Therefore, when the cooling water introduced from the cooling water inlet 120 is divided into three equal parts, the cooling water flows through the respective branch paths B1 to B3 along the directions indicated by the arrows P1 to P3. At this time, the power control element included in the element unit is cooled by heat exchange between the cooling water flowing through each branch path and the element unit.

分岐路B1〜B3には、冷却水の流量を検出するための流量センサ131〜133がそれぞれ設けられている。流量センサ131からは分岐路B1における冷却水の流量Faが制御装置30に送信される。流量センサ132からは分岐路B2における冷却水の流量Fbが制御装置30に送信される。流量センサ133からは、分岐路B3における冷却水の流量Fcが制御装置30に送信される。   The branch paths B1 to B3 are provided with flow rate sensors 131 to 133 for detecting the flow rate of the cooling water, respectively. A flow rate Fa of the cooling water in the branch path B1 is transmitted from the flow rate sensor 131 to the control device 30. From the flow sensor 132, the flow rate Fb of the cooling water in the branch path B2 is transmitted to the control device 30. From the flow rate sensor 133, the flow rate Fc of the cooling water in the branch path B3 is transmitted to the control device 30.

制御装置30は、流量センサ131〜133からそれぞれ入力される流量Fa,Fb,Fcに基づいて、冷却システムの部分異常を診断する。本実施の形態における冷却システムの部分異常とは、複数の分岐路のうちのいずれかに異常が発生することをいう。図3には、部分異常の一例として、分岐路B1の内部に異物が混入した場合を示す。この場合、分岐路B1を流れる冷却水の流量が低下するため、分岐路B1〜B3の間で流量のアンバランスが生じてしまう。このような流量のアンバランスが生じると、素子部1〜3の間で冷却能力に差が生じるため、素子温度が部分的に高温となるという不具合が生じる虞がある。図3の場合では、素子部1の素子温度T1が、素子部2の素子温度T2および素子部3の素子温度T3と比較して高温となる虞がある。したがって、冷却システムの部分異常を速やかに検出するとともに、部分異常による流量のアンバランスを解消する必要がある。   The control device 30 diagnoses a partial abnormality of the cooling system based on the flow rates Fa, Fb, and Fc input from the flow rate sensors 131 to 133, respectively. The partial abnormality of the cooling system in the present embodiment means that an abnormality occurs in any of a plurality of branch paths. FIG. 3 shows a case where foreign matter is mixed in the branch path B1 as an example of the partial abnormality. In this case, since the flow rate of the cooling water flowing through the branch path B1 is reduced, the flow rate is unbalanced between the branch paths B1 to B3. When such flow rate imbalance occurs, a difference in cooling capacity occurs between the element units 1 to 3, which may cause a problem that the element temperature partially becomes high. In the case of FIG. 3, the element temperature T <b> 1 of the element unit 1 may be higher than the element temperature T <b> 2 of the element unit 2 and the element temperature T <b> 3 of the element unit 3. Therefore, it is necessary to quickly detect a partial abnormality of the cooling system and to eliminate the flow rate imbalance due to the partial abnormality.

本実施の形態に係る冷却システムでは、以下に説明する図4および図5に従って、制御装置30は、流量センサ131〜133の検出値(流量Fa,Fb,Fc)に基づいて、流量Fa,Fb,Fc間にアンバランスが発生しているかどうかを検出する。流量のアンバランスの発生時には、制御装置30は、冷却システムの部分異常と判定する。   In the cooling system according to the present embodiment, in accordance with FIGS. 4 and 5 described below, the control device 30 determines the flow rates Fa and Fb based on the detection values (flow rates Fa, Fb, and Fc) of the flow sensors 131 to 133. , Fc is detected whether an imbalance has occurred. When the flow rate imbalance occurs, the control device 30 determines that the cooling system is partially abnormal.

そして、冷却システムの部分異常と判定されると、制御装置30は、部分異常発生時の冷却システムの状態に基づいて、当該部分異常の原因を診断する。部分異常の原因が診断されると、制御装置30は、さらに診断された原因を除去するための制御を実行することによって当該部分異常を解消させる。   And if it determines with the partial abnormality of a cooling system, the control apparatus 30 will diagnose the cause of the said partial abnormality based on the state of the cooling system at the time of partial abnormality generation | occurrence | production. When the cause of the partial abnormality is diagnosed, the control device 30 further eliminates the partial abnormality by executing control for removing the diagnosed cause.

図4は、制御装置30の処理構造を概略的に示したフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとに実行される。   FIG. 4 is a flowchart schematically showing the processing structure of the control device 30. Note that the processing of this flowchart is executed at regular time intervals or whenever a predetermined condition is satisfied.

図4を参照して、制御装置30は、ステップS01では、流量センサ131〜133(図3)により検出される分岐路B1〜B3の流量Fa,Fb,Fcを読み込む。続いて、制御装置30は、ステップS02により、回転数センサ114(図1)により検出されるウォーターポンプ104の回転速度(W/P回転数)NWをモニタリングする。   Referring to FIG. 4, in step S01, control device 30 reads flow rates Fa, Fb, Fc of branch paths B1-B3 detected by flow rate sensors 131-133 (FIG. 3). Subsequently, in step S02, the control device 30 monitors the rotational speed (W / P rotational speed) NW of the water pump 104 detected by the rotational speed sensor 114 (FIG. 1).

制御装置30は、ステップS03により、流量Fa,Fb,Fcに基づいて、冷却システムの部分異常が発生しているかどうかを判定する。具体的には、制御装置30は、流量Fa,Fb,Fcの間にアンバランスが発生しているか否かを判定する。たとえば、制御装置30は、流量Fa、流量Fbおよび流量Fcの合計値(流路116の流量Ftに相当)に対する各流量Fa,Fb,Fcの割合を算出する。そして、制御装置30は、算出した割合を比較することにより、流量のアンバランスが発生しているか否かを判定する。   In step S03, the control device 30 determines whether a partial abnormality of the cooling system has occurred based on the flow rates Fa, Fb, and Fc. Specifically, the control device 30 determines whether or not an imbalance has occurred between the flow rates Fa, Fb, and Fc. For example, the control device 30 calculates the ratio of each flow rate Fa, Fb, Fc to the total value (corresponding to the flow rate Ft of the flow path 116) of the flow rate Fa, the flow rate Fb, and the flow rate Fc. And the control apparatus 30 determines whether the imbalance of flow volume has generate | occur | produced by comparing the calculated ratio.

算出した割合が流量Fa,Fb,Fc間で異なっている場合、すなわち、各流量の割合が1/3から外れている場合には、制御装置30は、冷却システムの部分異常が発生していると判定する。このとき、制御装置30は、流量の割合が他の分岐路と比較して小さくなる分岐路に異常が生じているものと判定する。   When the calculated ratio is different among the flow rates Fa, Fb, and Fc, that is, when the ratio of each flow rate is out of 1/3, the control device 30 has a partial abnormality of the cooling system. Is determined. At this time, the control device 30 determines that an abnormality has occurred in the branch path in which the flow rate is smaller than that of other branch paths.

ステップS03において冷却システムの部分異常と判定されると、制御装置30は、ステップS04により、部分異常発生時の冷却システムの状態に基づいて、当該部分異常の原因を診断する。そして、制御装置30は、診断された原因を除去するための制御(以下、「異常原因除去制御」という)を実行する。そして、異常原因除去制御の実行によっても部分異常が解消されない場合には、ステップS05により、制御装置30は、冷却システムの異常を確定する。冷却システムの異常が確定されると、制御装置30は、表示装置や警告ランプなどに警告を表示する。   If it is determined in step S03 that there is a partial abnormality of the cooling system, the control device 30 diagnoses the cause of the partial abnormality in step S04 based on the state of the cooling system when the partial abnormality occurs. Then, the control device 30 executes control for removing the diagnosed cause (hereinafter referred to as “abnormal cause removal control”). If the partial abnormality is not resolved even by the execution of the abnormality cause removal control, the control device 30 determines the abnormality of the cooling system through step S05. When the abnormality of the cooling system is determined, the control device 30 displays a warning on a display device, a warning lamp, or the like.

図5は、図4のステップS04に示した異常原因除去制御を実現するためのフローチャートである。なお、図5のステップS01,S02による処理は、図4のステップS01,S02による処理と同じである。また、図5のステップS031,S032,S033による処理は、図4のステップS03による処理に対応する。   FIG. 5 is a flowchart for realizing the abnormality cause removal control shown in step S04 of FIG. Note that the processing in steps S01 and S02 in FIG. 5 is the same as the processing in steps S01 and S02 in FIG. Further, the processing in steps S031, S032, and S033 in FIG. 5 corresponds to the processing in step S03 in FIG.

図5を参照して、制御装置30は、ステップS01により、流量センサ131〜133(図3)により検出される分岐路B1〜B3の流量Fa,Fb,Fcを読み込むとともに、ステップS02により、ウォーターポンプ104の回転速度(W/P回転数)NWをモニタリングする。   Referring to FIG. 5, control device 30 reads flow rates Fa, Fb, Fc of branch paths B1-B3 detected by flow rate sensors 131-133 (FIG. 3) in step S01, and in step S02, The rotational speed (W / P rotational speed) NW of the pump 104 is monitored.

制御装置30は、ステップS031により、流路116の流量Ftに対する各流量Fa,Fb,Fcの割合を比較した結果に基づいて、流量Fa,Fb,Fcの間にアンバランスが発生しているか否かを判定する。流量Fa,Fb,Fcのアンバランスが発生していない場合(ステップS031のNO判定時)には、制御装置30は、ステップS033により、冷却システムが正常と判定する。   Whether or not an imbalance has occurred between the flow rates Fa, Fb, and Fc based on the result of comparing the ratios of the flow rates Fa, Fb, and Fc with respect to the flow rate Ft of the flow path 116 in step S031. Determine whether. When the flow rates Fa, Fb, and Fc are not unbalanced (NO in step S031), the control device 30 determines that the cooling system is normal in step S033.

一方、流量Fa,Fb,Fcのアンバランスが発生している場合(ステップS031のYES判定時)には、制御装置30は、ステップS032により、冷却システムの部分異常と判定する。制御装置30は、複数の分岐路B1〜B3のうち流量Ftに対する流量の割合が小さい分岐路において、異常が生じていると判定する。ステップS032において冷却システムの部分異常と判定されると、制御装置30は、ステップS041〜S050による処理を行なうことにより、部分異常の原因の診断および冷却システムの異常原因除去制御を実行する。   On the other hand, when the imbalance of the flow rates Fa, Fb, and Fc is occurring (when YES is determined in step S031), the control device 30 determines that the cooling system is partially abnormal in step S032. The control device 30 determines that an abnormality has occurred in a branch path having a small flow rate ratio relative to the flow rate Ft among the plurality of branch paths B1 to B3. When it is determined in step S032 that the cooling system has a partial abnormality, the control device 30 performs the processes in steps S041 to S050, thereby executing the diagnosis of the cause of the partial abnormality and the abnormal cause removal control of the cooling system.

具体的には、最初に、ステップS041により、制御装置30は、モニタリングしたW/P回転数NWに基づいて、W/P回転数NWが上昇したか否かを判定する。W/P回転数NWが上昇した場合(ステップS041のYES判定時)には、制御装置30は、ステップS045により、異常と判定された分岐路の内部に空気が混入している可能性があると診断する。分岐路内に空気が混入するとは、空気の塊が当該分岐路内に存在することをいう。流路内に空気が混入している場合、ウォーターポンプ104にかかる負荷は、空気が混入していない場合に比べて小さくなる。そのため、ウォーターポンプ104の実回転数が、信号SPにより指定される制御回転数よりも大きくなる。W/P回転数NWが制御回転数よりも高い状態が所定時間以上継続した場合には、制御装置30は、分岐路内に空気が混入している可能性があると診断する。   Specifically, first, in step S041, the control device 30 determines whether or not the W / P rotational speed NW has increased based on the monitored W / P rotational speed NW. When W / P rotation speed NW increases (when YES is determined in step S041), control device 30 may have air mixed in the branch path determined to be abnormal in step S045. Diagnose. “Air is mixed into the branch path” means that a lump of air exists in the branch path. When air is mixed in the flow path, the load applied to the water pump 104 is smaller than when air is not mixed. Therefore, the actual rotational speed of the water pump 104 is larger than the control rotational speed specified by the signal SP. When the state where the W / P rotation speed NW is higher than the control rotation speed continues for a predetermined time or longer, the control device 30 diagnoses that air may be mixed in the branch path.

ステップS045により分岐路内に空気が混入している可能性があると診断されると、制御装置30は、ステップS044により、ウォーターポンプ104の出力を一時的に増加させる。たとえば、制御装置30は、ウォーターポンプ104を一定時間最高回転数で駆動する。ウォーターポンプ104の回転数を上げることによってウォーターポンプ104の吐出流量が増大することにより、分岐路内に残存している空気が冷却水とともにリザーバータンク106に押し流される。リザーバータンク106内では、空気と冷却水とが分離させられ、空気が大気に放出される。これにより、分岐路に残存していた空気を取り除くことができる。   If it is diagnosed in step S045 that air may be mixed in the branch path, the control device 30 temporarily increases the output of the water pump 104 in step S044. For example, the control device 30 drives the water pump 104 at the maximum rotation speed for a certain time. By increasing the number of revolutions of the water pump 104, the discharge flow rate of the water pump 104 increases, so that the air remaining in the branch path is pushed into the reservoir tank 106 together with the cooling water. In the reservoir tank 106, air and cooling water are separated, and the air is released to the atmosphere. Thereby, the air remaining in the branch path can be removed.

これに対して、ステップS041においてW/P回転数NWが上昇していない場合(ステップS041のNO判定時)には、制御装置30は、ステップS042により、温度センサ108により検出された冷却水温TWが所定の閾値以下であるか否かを判定する。所定の閾値は、たとえば、流路内の冷却水が凍結する温度に設定される。なお、温度センサ108により検出された冷却水温TWに代えて、外気温を検出するための温度センサの検出値に基づいて判定してもよい。   On the other hand, when the W / P rotation speed NW has not increased in step S041 (when NO is determined in step S041), the control device 30 detects the coolant temperature TW detected by the temperature sensor 108 in step S042. Is less than or equal to a predetermined threshold. For example, the predetermined threshold is set to a temperature at which the cooling water in the flow path is frozen. Instead of the cooling water temperature TW detected by the temperature sensor 108, the determination may be made based on the detection value of the temperature sensor for detecting the outside air temperature.

冷却水温TWが所定の閾値以下である場合(ステップS042のYES判定時)には、制御装置30は、続いて、ステップS046により、流路116を流れる冷却水の流量Ftが正常であるか否かを判定する。制御装置30は、流量Ftとして、流量センサ131〜133によりそれぞれ検出される流量Fa,Fb,Fcの合計値を算出する。そして、制御装置30は、流量Ftが、ウォーターポンプ104の制御回転数に応じた流量の制御範囲内にある場合には、流量Ftが正常であると判定する。   When cooling water temperature TW is equal to or lower than the predetermined threshold (when YES is determined in step S042), control device 30 subsequently determines whether or not the flow rate Ft of the cooling water flowing through flow path 116 is normal in step S046. Determine whether. The control device 30 calculates the total value of the flow rates Fa, Fb, and Fc detected by the flow rate sensors 131 to 133 as the flow rate Ft. And the control apparatus 30 determines with the flow volume Ft being normal, when the flow volume Ft exists in the control range of the flow volume according to the control rotation speed of the water pump 104. FIG.

ステップS046において流量Ftが正常であると判定された場合(ステップS046のYES判定時)には、制御装置30は、ステップS047により、冷却水温が低いために、図3に示す分岐路B1〜B3が部分的に凍結している可能性があると診断する。制御装置30は、複数の分岐路B1〜B3のうち、総流量に対する流量の割合が他の分岐路と比較して小さい分岐路が凍結していると推定する。そこで、制御装置30は、ステップS048により、この凍結が推定される分岐路に対応する素子部を強制的に発熱させる。具体的には、制御装置30は、当該分岐路に対応する素子部に含まれる電力制御素子に対して、短時間通電状態とするための制御信号を出力する。なお、この制御信号は、電力制御素子を発熱させるためのものであるため、制御信号PWMI,PMWCのように車両を駆動するためのトルクを発生させるものではない。電力制御素子が短時間自己発熱することで、分岐路の凍結を解消することができる。   When it is determined in step S046 that the flow rate Ft is normal (YES in step S046), the control device 30 determines that the cooling water temperature is low in step S047, and therefore the branch paths B1 to B3 shown in FIG. Diagnose that may be partially frozen. The control device 30 estimates that among the plurality of branch paths B1 to B3, a branch path having a smaller flow rate relative to the total flow rate than the other branch paths is frozen. Therefore, in step S048, control device 30 forcibly generates heat at the element portion corresponding to the branch path where freezing is estimated. Specifically, the control device 30 outputs a control signal for setting the energized state for a short time to the power control element included in the element unit corresponding to the branch path. Since this control signal is for generating heat in the power control element, it does not generate torque for driving the vehicle unlike the control signals PWMI and PMWC. Since the power control element self-heats for a short time, the freezing of the branch path can be eliminated.

これに対して、ステップS046において流量Ftが正常でないと判定された場合(ステップS046のNO判定時)には、制御装置30は、ステップS049により、複数の分岐路B1〜B3を含む流路116が凍結している可能性があると診断する。この場合、制御装置30は、ステップS050により、素子部1〜3の全てを強制的に発熱させる。具体的には、制御装置30は、素子部1〜3に含まれる電力制御素子に対して、短時間通電状態とするための制御信号を出力する。パワー素子基板400に搭載される全ての電力制御素子が短時間自己発熱することによって、流路の凍結を解消することができる。   On the other hand, when it is determined in step S046 that the flow rate Ft is not normal (when NO is determined in step S046), the control device 30 causes the flow path 116 including a plurality of branch paths B1 to B3 in step S049. Is diagnosed as freezing. In this case, the control device 30 forcibly causes all of the element units 1 to 3 to generate heat in step S050. Specifically, control device 30 outputs a control signal for making the power control elements included in element units 1 to 3 energized for a short time. All power control elements mounted on the power element substrate 400 self-heat for a short time, so that the freezing of the flow path can be eliminated.

ステップS042に戻って、冷却水温TWが所定の閾値以下でない場合(ステップS042のNO判定時)には、制御装置30は、複数の分岐路B1〜B3の一部に異物または空気が混入している可能性があると診断する。制御装置30は、複数の分岐路B1〜B3のうち、総流量に対する流量の割合が小さい分岐路に異物または空気が混入していると推定する。なお、ステップS043における分岐路内への空気の混入とは、ステップS045と同様に、空気の塊が当該分岐路内に存在することをいう。ただし、ステップS043は、ステップS045と比較して、大きさがより小さい空気の塊が分岐路内に無数に存在するために、当該分岐路の流通面積を低下させている場合を想定している点で異なる。   Returning to step S042, if the cooling water temperature TW is not equal to or lower than the predetermined threshold value (NO determination in step S042), the control device 30 has foreign matter or air mixed in some of the plurality of branch paths B1 to B3. Diagnose it as possible. The control device 30 estimates that foreign matter or air is mixed in a branch path having a small flow rate ratio with respect to the total flow rate among the plurality of branch paths B1 to B3. In addition, mixing of air into the branch path in step S043 means that an air mass is present in the branch path as in step S045. However, step S043 assumes a case where the flow area of the branch path is reduced because an infinite number of air masses having smaller sizes exist in the branch path compared to step S045. It is different in point.

ステップS041により分岐路内に異物または空気が混入している可能性があると診断されると、制御装置30は、ステップS044により、ウォーターポンプ104の出力を一時的に増加させる。上記のように、ウォーターポンプ104の吐出流量を増大させることにより、分岐路に残存していた異物または空気を取り除くことができる。   If it is diagnosed in step S041 that there is a possibility that foreign matter or air is mixed in the branch path, the control device 30 temporarily increases the output of the water pump 104 in step S044. As described above, by increasing the discharge flow rate of the water pump 104, foreign matters or air remaining in the branch path can be removed.

以上に述べたように、ウォーターポンプ104の回転数および冷却水温に基づいて冷却システムの部分異常の原因を診断すると、診断された原因を除去するのに最適な制御態様で異常原因除去制御を実行する。そして、制御装置30は、ステップS051により、流量Fa,Fb,Fcのアンバランスが解消したか否かを判定する。流量のアンバランスが解消していない場合(ステップS051のNO判定時)には、制御装置30は、ステップS05により、冷却システムの異常を確定する。   As described above, if the cause of the partial abnormality of the cooling system is diagnosed based on the rotation speed of the water pump 104 and the cooling water temperature, the abnormality cause removal control is executed in the optimal control mode for removing the diagnosed cause. To do. Then, in step S051, the control device 30 determines whether or not the unbalance of the flow rates Fa, Fb, and Fc has been eliminated. If the flow rate imbalance has not been eliminated (NO in step S051), control device 30 determines an abnormality in the cooling system in step S05.

一方、上記の異常原因除去制御により流量のアンバランスが解消した場合(ステップS051のYES判定時)には、制御装置30は、ステップS06により、冷却システムの部分異常が解消され、冷却システムが正常状態に復帰したものと判定する。   On the other hand, if the flow rate imbalance is eliminated by the abnormality cause removal control (YES in step S051), the controller 30 eliminates the partial abnormality of the cooling system in step S06, and the cooling system is normal. Judged as having returned to the state.

以上のように、本実施の形態に係る冷却システムによれば、冷却水の流通方向に対して並列に接続された複数の分岐路の間で冷却水の流量のアンバランスが発生しているか否かを判定することにより、冷却システムの部分異常を検出することができる。   As described above, according to the cooling system according to the present embodiment, whether or not the flow rate of the cooling water is unbalanced between the plurality of branch paths connected in parallel to the flow direction of the cooling water. By determining whether or not, a partial abnormality of the cooling system can be detected.

ここで、上記のように、複数の分岐路の間で冷却水の流量のアンバランスが発生した場合には、素子温度が部分的に高温となるという不具合が生じる虞がある。したがって、電圧コンバータ12の温度TCを検出する温度センサ110およびインバータ14の温度TIを検出する温度センサ112(図1参照)の検出値に基づいて、冷却システムの異常を判定する構成とすることができる。   Here, as described above, when an imbalance in the flow rate of the cooling water occurs between the plurality of branch paths, there is a possibility that a problem that the element temperature partially becomes high may occur. Therefore, the abnormality of the cooling system may be determined based on the detection values of the temperature sensor 110 that detects the temperature TC of the voltage converter 12 and the temperature sensor 112 that detects the temperature TI of the inverter 14 (see FIG. 1). it can.

しかしながら、温度センサの検出値に基づいて冷却システムの異常を判定する構成では、電力制御素子の温度上昇が、過電流が流れることによる電力制御素子の発熱量の増加によるものか、流路に空気または異物が混入したことによる流量の低下によるものか、あるいは、ウォーターポンプ104の故障によるものかを切り分けることができない。そのため、電力制御素子の温度上昇を抑えるために、モータジェネレータMGの負荷率が制限されてしまう虞がある。あるいは、正常に動作可能であるにも拘らす、ウォーターポンプ104が誤って交換されてしまう虞がある。   However, in the configuration in which the abnormality of the cooling system is determined based on the detection value of the temperature sensor, whether the temperature increase of the power control element is due to an increase in the amount of heat generated by the power control element due to overcurrent or air in the flow path Alternatively, it cannot be determined whether the flow rate is reduced due to foreign matter mixed in or due to a failure of the water pump 104. Therefore, the load factor of motor generator MG may be limited in order to suppress the temperature rise of the power control element. Alternatively, there is a possibility that the water pump 104 is erroneously replaced even though it can operate normally.

これに対して、本実施の形態に係る冷却システムでは、複数の分岐路間の流量のアンバランスが発生しているか否かを判定することにより、流路の部分的な異常を検出することができる。したがって、モータジェネレータMGの負荷率が制限される、あるいは、不要なウォーターポンプ104の交換が行なわれるといった不具合を回避することができる。   On the other hand, in the cooling system according to the present embodiment, it is possible to detect a partial abnormality of the flow path by determining whether or not an imbalance in the flow rate between the plurality of branch paths has occurred. it can. Therefore, it is possible to avoid problems such as the load factor of motor generator MG being limited or unnecessary replacement of water pump 104 being performed.

また、部分異常が検出された際のウォーターポンプ104の回転数および冷却水温TWに基づいて、部分異常の原因を切り分けることが可能となるため、当該原因を除去するための制御を実行することによって部分異常を解消することができる。   Further, since the cause of the partial abnormality can be determined based on the rotation speed of the water pump 104 and the cooling water temperature TW when the partial abnormality is detected, by executing control for removing the cause Partial abnormalities can be resolved.

(変更例)
なお、本実施の形態に係る冷却システムは、複数の分岐路B1〜B3における流量Fa,Fb,Fcを、分岐路ごとに設けた流量センサによって検出する構成としたが、流量Fa,Fb,Fcを推定する構成としてもよい。流量の推定方法としては、たとえば、図2に示す冷却システムにおいて、制御装置30は、PCU40に対する他の駆動命令が発せられない条件を満たす状況下において、流量推定のために、インバータ14中の電力制御素子を一時的に発熱させ、その後当該電力制御素子が冷却されていく度合いに基づいて流量を推定することができる。これによれば、分岐路ごとに流量センサを設けることなく、流量を精度良く検出することが可能となる。
(Example of change)
Although the cooling system according to the present embodiment is configured to detect the flow rates Fa, Fb, Fc in the plurality of branch paths B1 to B3 by the flow sensor provided for each branch path, the flow rates Fa, Fb, Fc. It is good also as a structure which estimates. As a method for estimating the flow rate, for example, in the cooling system shown in FIG. 2, the control device 30 uses the power in the inverter 14 for the flow rate estimation under the condition that other drive commands for the PCU 40 are not issued. The flow rate can be estimated based on the degree to which the control element is temporarily heated and then the power control element is cooled. According to this, it becomes possible to detect the flow rate with high accuracy without providing a flow rate sensor for each branch path.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の変更例に係る冷却システムの診断処理について説明する。   Hereinafter, with reference to the drawings, a diagnosis process of the cooling system according to the modification of the embodiment of the present invention will be described.

図6は、本変更例に係る冷却システムの診断時期を説明するための波形図である。
図1、図6を参照して、車両のスタートボタン等によって運転者から起動指示が与えられると、車両はECUのセルフチェックなどを完了してReadyON状態となる。その後時刻t1〜t2において車両がパーキングレンジに設定され停車されている状態において、制御装置30がインバータ14にトルク指令を短時間出力する。このトルク指令は、時刻t3以降の走行時のトルク指令に比べると小さなものである。したがって、パーキングレンジに設定されており、アクセルペダルが踏まれていなければ、車両が動き出すほどのトルクは発生しない。
FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the diagnosis time of the cooling system according to this modification.
Referring to FIG. 1 and FIG. 6, when an activation instruction is given from the driver by a start button or the like of the vehicle, the vehicle completes a self-check of the ECU and enters a ReadyON state. Thereafter, in a state where the vehicle is set to the parking range and stopped at times t1 to t2, control device 30 outputs a torque command to inverter 14 for a short time. This torque command is smaller than the torque command during running after time t3. Therefore, if the parking range is set and the accelerator pedal is not depressed, the torque enough to start the vehicle is not generated.

なお、この短時間のトルク指令はインバータの電力制御素子を発熱させるためのものであるので、トルクを発生させるものでなくてもよい。たとえば、トルクを発生させないように、インバータのd軸電流のみを流してq軸電流を流さないようにインバータ14を制御するものであってもよい。   Since the short-time torque command is for generating heat in the power control element of the inverter, it does not have to generate torque. For example, the inverter 14 may be controlled so that only the d-axis current of the inverter flows and the q-axis current does not flow so as not to generate torque.

そして時刻t3までにウォータポンプ104の動作状況の診断が完了し、動作状況が正常であることが確認された場合には、時刻t3〜t4に示すようにアクセルペダルからなどの加減速の指示に応じてトルク指令が発生され、車両が走行できる状態に移行する。なお、時刻t3時点をReadyON状態と定義してもよい。   When the diagnosis of the operation status of the water pump 104 is completed by time t3 and it is confirmed that the operation status is normal, an acceleration / deceleration instruction such as from the accelerator pedal is given as shown at times t3 to t4. In response, a torque command is generated and the vehicle shifts to a state where it can travel. The time point t3 may be defined as the ReadyON state.

図7は、図6に示した冷却システムの診断時期の制御について説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、車両システムを起動するスタートスイッチがON状態に設定されると、メインルーチンから呼び出されて実行される。   FIG. 7 is a flowchart for explaining control of the diagnosis time of the cooling system shown in FIG. The processing of this flowchart is called from the main routine and executed when the start switch for starting the vehicle system is set to the ON state.

図6、図7を参照して、ステップS10においてバッテリBからインバータ14を用いた充放電動作の有無が判断される。充放電動作が無い場合にはステップS20に処理が進み冷却システムの診断が行なわれる。これにより、冷却システム104の診断に適したノイズの少ない環境が確保される。ステップS10において充放電動作がある場合、たとえばすぐにアクセルが踏まれた場合などでは、冷却システムの診断は行なわずに次の機会を待つこととし、ステップS60において制御はメインルーチンに戻される。   With reference to FIGS. 6 and 7, in step S <b> 10, it is determined whether or not a charging / discharging operation using inverter 14 is performed from battery B. If there is no charge / discharge operation, the process proceeds to step S20, and the cooling system is diagnosed. Thereby, an environment with less noise suitable for the diagnosis of the cooling system 104 is ensured. If there is a charge / discharge operation in step S10, for example, if the accelerator is stepped on immediately, the cooling system is not diagnosed and the next opportunity is waited, and control is returned to the main routine in step S60.

なお、冷却システムの診断を優先させることとして、冷却システムの診断が終了するまでは、スタートスイッチ後のシフト位置をパーキング位置から移動禁止したり、アクセルペダルの入力を受け付けないようにしたりしても良い。   Prioritizing the diagnosis of the cooling system, the shift position after the start switch is prohibited from moving from the parking position or the input of the accelerator pedal is not accepted until the diagnosis of the cooling system is completed. good.

ステップS20では、インバータ14の電力制御素子を短時間発熱させ、その後それが冷却されていく度合に基づいて、流路116の流量Ftおよび分岐路B1〜B3の流量Fa,Fb,Fcを検出する。検出した流量Fa,F,Fcに基づいて流量のアンバランスが発生しているかどうかを診断することができる。 In step S20, the flow rate Ft of the flow path 116 and the flow rates Fa, Fb, and Fc of the branch paths B1 to B3 are detected based on the degree to which the power control element of the inverter 14 is heated for a short time and then cooled. . Based on the detected flow rates Fa, F b , Fc, it is possible to diagnose whether flow rate imbalance has occurred.

ステップS30において、冷却システムが正常か否かが判断される。ステップS30による処理は、図4および図5のフローチャートに従って実行される。冷却システムが正常と判断された場合にはステップS40に処理が進み、バッテリBからのインバータ14を用いた充放電動作が許可される。これにより車両は走行が可能となる。なお、検出した冷却水量をフィードバックして、ポンプの制御に使用してもよい。一方、ステップS30において冷却システムが正常でないと判断された場合、すなわち、冷却システムの異常が確定された場合には、表示装置や警告ランプなどに警告表示が行われる。   In step S30, it is determined whether or not the cooling system is normal. The process in step S30 is executed according to the flowcharts of FIGS. When it is determined that the cooling system is normal, the process proceeds to step S40, and charging / discharging operation using the inverter 14 from the battery B is permitted. As a result, the vehicle can travel. The detected cooling water amount may be fed back and used for pump control. On the other hand, when it is determined in step S30 that the cooling system is not normal, that is, when an abnormality of the cooling system is determined, a warning is displayed on a display device, a warning lamp, or the like.

ステップS40またはステップS50の処理が終了すると、ステップS60において制御はメインルーチンに移される。   When the process of step S40 or step S50 ends, control is transferred to the main routine in step S60.

図8は、図7のステップS20の冷却システムの診断時に用いられる流量検出処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、メインルーチンである図7のフローチャートの処理から呼び出されて実行される。また、このフローチャートの処理は、流路116および分岐路B1〜B3を対象として並行して実行される。   FIG. 8 is a flowchart for explaining the flow rate detection process used in the diagnosis of the cooling system in step S20 of FIG. The process of this flowchart is called and executed from the process of the flowchart of FIG. 7 which is the main routine. Moreover, the process of this flowchart is performed in parallel for the flow path 116 and the branch paths B1 to B3.

図8を参照して、このフローチャートの処理は、車両システム起動または車両システム終了を指示する操作に基づいて開始される。まずステップS21において、制御装置30は、シフトレンジがP(パーキング)レンジに設定されており、かつアクセルペダルが操作されていない(OFF状態)という条件が成立するか否かを判断する。この条件が成立しない間は、ステップS37に処理が進み、制御はメインルーチンに移される。なお、ハイブリッド自動車の場合は、バッテリの蓄電量が低下しているときにエンジンを始動させるためにモータのインバータに通電するものがあるので、バッテリの蓄電量が低下していないという条件を追加してもよい。   Referring to FIG. 8, the process of this flowchart is started based on an operation for instructing vehicle system activation or vehicle system termination. First, in step S21, the control device 30 determines whether or not the condition that the shift range is set to the P (parking) range and the accelerator pedal is not operated (OFF state) is satisfied. While this condition is not satisfied, the process proceeds to step S37, and control is transferred to the main routine. In the case of a hybrid vehicle, there is a case where the motor inverter is energized in order to start the engine when the battery storage amount is low, so the condition that the battery storage amount does not decrease is added. May be.

ステップS21の条件が成立した場合には、ステップS22に処理が進み、その時の水温Twを値Tw0として記憶し、また、インバータ素子温度Tiを値Ti0として記憶する。   If the condition of step S21 is satisfied, the process proceeds to step S22, where the water temperature Tw at that time is stored as a value Tw0, and the inverter element temperature Ti is stored as a value Ti0.

続いて、ステップS23において、水温−指令トルクマップから、指令トルクを決定する。   Subsequently, in step S23, the command torque is determined from the water temperature-command torque map.

図9は、図8のステップS23において参照される水温−指令トルクマップの一例を示した図である。図9に示すマップの例では、水温が上昇するほど小さくなるように指令トルクが設定されている。   FIG. 9 is a diagram showing an example of a water temperature-command torque map referred to in step S23 of FIG. In the example of the map shown in FIG. 9, the command torque is set so as to decrease as the water temperature rises.

再び、図8を参照して、ステップS23に続き、ステップS24において、制御装置30は、インバータ14に対して水温に基づいて決定された指令トルクを与える(トルクON)。ステップS25では、指令トルクを再びゼロにする(トルクOFF)。以上によってインバータ中の電力制御素子は図3の時刻t1〜t2に示すように短時間発熱する。   Referring to FIG. 8 again, following step S23, in step S24, control device 30 provides command torque determined based on the water temperature to inverter 14 (torque ON). In step S25, the command torque is set to zero again (torque OFF). As described above, the power control element in the inverter generates heat for a short time as shown at times t1 to t2 in FIG.

ステップS25においては、制御装置30は、指令トルクをゼロに戻すと同時にその時のインバータ中の電力制御素子の温度をピーク温度Ti1として保存し、その時の時刻をt1として保存する。   In step S25, control device 30 returns the command torque to zero, and simultaneously stores the temperature of the power control element in the inverter at that time as peak temperature Ti1, and stores the time at that time as t1.

図10は、温度の下降レートの計測について説明するための図である。
図8、図10を参照して、インバータのトルク指令をON状態に設定したことに応じて、時刻t0においてインバータの電力制御素子の温度が上昇を開始する。そして、インバータのトルク指令をOFF状態に設定するまでは、素子温度は上昇し続ける。インバータのトルク指令をOFF状態に設定したことに対応する時刻t1において素子温度はピーク値Ti1をとる。このピーク値Ti1およびその時の時刻t1は、ステップS25の処理時において制御装置30の内部メモリなどに記録される。
FIG. 10 is a diagram for explaining the measurement of the rate of temperature decrease.
Referring to FIGS. 8 and 10, the temperature of the power control element of the inverter starts to rise at time t <b> 0 in response to the inverter torque command being set to the ON state. The element temperature continues to rise until the inverter torque command is set to the OFF state. At time t1 corresponding to setting the inverter torque command to the OFF state, the element temperature takes the peak value Ti1. This peak value Ti1 and the time t1 at that time are recorded in the internal memory or the like of the control device 30 during the process of step S25.

続いてステップS26において、ピーク温度Ti1と現在のインバータ素子温度Ti0の差分値ΔTi01を次式(1)に基づいて算出する。
ΔTi01=Ti1−Ti0 …(1)
そして、ステップS27において規定回数mが設定され、さらにカウンタの初期化が行われる。カウンタ値nに“2”がセットされる。
Subsequently, in step S26, a difference value ΔTi01 between the peak temperature Ti1 and the current inverter element temperature Ti0 is calculated based on the following equation (1).
ΔTi01 = Ti1-Ti0 (1)
In step S27, the specified number m is set, and the counter is further initialized. The counter value n is set to “2”.

ステップS28からステップS34の処理はカウンタ値nに基づいて繰返し行われる。
まずステップS28では、制御装置30は、インバータの電力制御素子の温度の下降レートの算出温度を決定する。カウンタ値nに対応するインバータの電力制御素子の温度の下降レートを算出するための算出温度の差分をΔTi1nとすると次式(2)のようになる。
ΔTi1n=ΔTi01*(n−1)/n …(2)
たとえば、n=2のときは、ΔTi12=ΔTi01*1/2となり、温度差が半分まで低下したときが第1回目の測定となる。またn=3のときは、温度差が1/3まで低下したときとなる。
The processing from step S28 to step S34 is repeated based on the counter value n.
First, in step S28, control device 30 determines a calculated temperature for the rate of temperature decrease of the power control element of the inverter. When the difference of the calculated temperature for calculating the rate of temperature decrease of the power control element of the inverter corresponding to the counter value n is ΔTi1n, the following equation (2) is obtained.
ΔTi1n = ΔTi01 * (n−1) / n (2)
For example, when n = 2, ΔTi12 = ΔTi01 * 1/2, and when the temperature difference is reduced to half, the first measurement is performed. When n = 3, the temperature difference decreases to 1/3.

続いて、ステップS29では、現在の温度が次式(3)であらわされる温度Tinまで下降したか否かが判断される。
Tin=Ti1−ΔTi1n …(3)
ステップS29では、ステップS28において計算された温度の差分ΔTi12,ΔTi13,ΔTi14がピーク値Ti1から低下したときに、それぞれ時刻t2,t3,t4が計測される。時刻t2、t3は、たとえば温度の差分がΔTi01のそれぞれ1/2,1/3となる時刻とすることができる。また図8のフローチャートには示されていないが、図10の時刻t4のように、初期温度Ti0より少し高い温度(たとえば+2℃)となる時刻を測定点とすることもできる。
Subsequently, in step S29, it is determined whether or not the current temperature has dropped to a temperature Tin represented by the following equation (3).
Tin = Ti1-ΔTi1n (3)
In step S29, times t2, t3, and t4 are measured when the temperature differences ΔTi12, ΔTi13, and ΔTi14 calculated in step S28 decrease from the peak value Ti1, respectively. For example, the times t2 and t3 can be times when the temperature difference becomes 1/2 and 1/3 of ΔTi01, respectively. Although not shown in the flowchart of FIG. 8, a time when the temperature is slightly higher than the initial temperature Ti0 (for example, + 2 ° C.) can be set as a measurement point, as at time t4 in FIG.

計測された時刻tnと保存されている時刻t1とに基づいて、ステップS30で時刻t1からの時間差Δt1nが算出される。図10に示されるように、温度の差分ΔTi12,ΔTi13,ΔTi14にそれぞれ対応する時間差Δt12,Δt13,Δt14が算出される。算出された値は制御装置30の内部メモリなどに記録される。   Based on the measured time tn and the stored time t1, a time difference Δt1n from time t1 is calculated in step S30. As shown in FIG. 10, time differences Δt12, Δt13, Δt14 corresponding to the temperature differences ΔTi12, ΔTi13, ΔTi14, respectively, are calculated. The calculated value is recorded in an internal memory of the control device 30 or the like.

続いて、ステップS31において、温度の差分ΔTinおよび時間差Δtinと下降レート流量マップから流量を算出する。   Subsequently, in step S31, the flow rate is calculated from the temperature difference ΔTin and time difference Δtin and the descending rate flow rate map.

図11は、下降レート流量マップの一例を示す図である。図11の下降レート流量マップは、車両の冷却系ごとに異なるので、あらかじめ実験的に求めておいた値が使用される。なお、工場出荷や検査直後のウォータポンプ正常時にデータを車両自身が取得してこれを基準値にするようにしてもよい。ステップS31では、求めた流量Qnが保存される。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a descending rate flow map. Since the descending rate flow rate map of FIG. 11 is different for each cooling system of the vehicle, a value obtained experimentally in advance is used. Note that the vehicle itself may acquire data when the water pump is normal immediately after factory shipment or inspection, and this may be used as a reference value. In step S31, the obtained flow rate Qn is stored.

続いて、ステップS32においては、ステップS21の条件が継続されているか否かが再び判断される。この条件は、シフトレンジがP(パーキング)レンジに設定されており、かつアクセルペダルが操作されていない(OFF状態)という条件である。   Subsequently, in step S32, it is determined again whether or not the condition of step S21 is continued. This condition is a condition that the shift range is set to the P (parking) range and the accelerator pedal is not operated (OFF state).

この条件が成立しなくなっていた場合には、ステップS35に処理が進み今までの計測結果に基づいて流量を算出する。一方、この条件がまだ成立している場合は、ステップS33に処理が進みさらに検出流量の精度を上げるために計測データの取得が行われる。   If this condition is not satisfied, the process proceeds to step S35, and the flow rate is calculated based on the measurement results so far. On the other hand, if this condition is still satisfied, the process proceeds to step S33, and measurement data is acquired to further increase the accuracy of the detected flow rate.

ステップS33では、ステップS27において設定したカウンタのカウンタ値nを1だけ増加させる。そしてステップS24において、カウンタ値がステップS27で設定しておいた測定回数mより小さいか否かが判断される。n<mである場合には、ステップS28からの処理が再び繰返され時間差Δt1nと温度の差分ΔTinのデータの組の取得が継続される。   In step S33, the counter value n of the counter set in step S27 is increased by 1. In step S24, it is determined whether or not the counter value is smaller than the number of measurements m set in step S27. When n <m, the processing from step S28 is repeated again, and the acquisition of the data set of the time difference Δt1n and the temperature difference ΔTin is continued.

ステップS34においてnがmに一致し、規定の測定回数m回分の測定が完了していた場合には、ステップS35に処理が進む。   If n is equal to m in step S34 and the predetermined number of measurements m has been completed, the process proceeds to step S35.

ステップS35においては、測定した回数分の流量Qj(j=2,…m)の平均値Qoutを算出する。そして、ステップS36において、流路116および分岐路B1〜B3の各々について検出された流量に基づいて、図4および図5のフローチャートによる処理が実行されることにより、冷却システムが正常か否かが判断される。ステップS36に続くステップS37では、制御はメインルーチンである図7のフローチャートに移される。   In step S35, an average value Qout of the flow rate Qj (j = 2,... M) for the measured number of times is calculated. And in step S36, based on the flow volume detected about each of the flow path 116 and the branch paths B1-B3, the process by the flowchart of FIG. 4 and FIG. To be judged. In step S37 following step S36, control is transferred to the flowchart of FIG. 7 which is the main routine.

本変更例によれば、正確な冷却液媒体の流量を検知することができるため、冷却システムの正確な異常判定が可能となる。より具体的には、インバータ素子温度の下降レートを検出することで、「下降レートと流量」の関係を示すマップから、新たな流量センサを追加することなく、冷却水の水量がわかる。   According to this modified example, an accurate flow rate of the coolant medium can be detected, so that an accurate abnormality determination of the cooling system can be performed. More specifically, by detecting the descending rate of the inverter element temperature, the amount of cooling water can be determined from a map showing the relationship between the “decreasing rate and the flow rate” without adding a new flow rate sensor.

また走行開始前または終了後、ハイブリッド自動車であればエンジン停止時かつ停車時にポンプ診断を実施することで、インバータ素子温度上昇を発生させる外乱を除去し、正確な流量検出が可能となる。   In addition, in the case of a hybrid vehicle before or after the start of traveling, a pump diagnosis is performed when the engine is stopped and when the vehicle is stopped, thereby removing disturbances that cause an increase in inverter element temperature and enabling accurate flow rate detection.

さらに、冷却水温に基づきインバータ指令トルクの大きさを変化させることによって、インバータ素子の破壊を回避しながら熱源としてインバータ素子を上昇させることができる。   Furthermore, by changing the magnitude of the inverter command torque based on the coolant temperature, the inverter element can be raised as a heat source while avoiding destruction of the inverter element.

また、下降レートを複数回計測することで、「下降レートと流量」の関係を示すマップから精度よく冷却水流量を算出できる。この場合、規定回数計測する前に走行開始やエンジン始動した場合(ハイブリッド自動車では、エンジン始動にモータのインバータを使用するものがある)でも、その前までに計測した下降レートから冷却水量を算出することができる。   In addition, by measuring the descent rate a plurality of times, the coolant flow rate can be calculated with high accuracy from a map showing the relationship between the “descent rate and the flow rate”. In this case, the amount of cooling water is calculated from the descent rate measured before that even if the vehicle starts running or the engine starts before measuring the specified number of times (some hybrid vehicles use an inverter for the motor to start the engine). be able to.

なお、本実施の形態では、冷却システムが搭載された車両の一例として、電気自動車を例示したが、本発明の適用はこのような例に限定されるものではない。すなわち、冷却システムを搭載する車両であれば、本発明は、内燃機関を併用するハイブリッド自動車や燃料電池車にも適用可能である。   In the present embodiment, an electric vehicle is illustrated as an example of a vehicle equipped with a cooling system. However, the application of the present invention is not limited to such an example. That is, as long as the vehicle is equipped with a cooling system, the present invention is also applicable to a hybrid vehicle and a fuel cell vehicle that use an internal combustion engine together.

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

この発明は、冷却システムが搭載された車両に適用することができる。   The present invention can be applied to a vehicle equipped with a cooling system.

10 電圧センサ、12 電圧コンバータ、13 電圧センサ、14 インバータ、15 U相アーム、16 V相アーム、17 W相アーム、24 電流センサ、30 制御装置、100 車両、102 ラジエータ、104 ウォーターポンプ、106 リザーバータンク、108,110,112 温度センサ、111 アクセルセンサ、113 シフトポジションセンサ、114 回転数センサ、116,122 流路、120 冷却水入口、124 冷却水出口、131〜133 流量センサ、400 パワー素子基板、B バッテリ、B1〜B3 分岐路、C0,C1 平滑用コンデンサ、D1〜D8 ダイオード、L1 リアクトル、MG モータジェネレータ、Q1〜Q8 IGBT素子、SMRB,SMRG システムメインリレー。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Voltage sensor, 12 Voltage converter, 13 Voltage sensor, 14 Inverter, 15 U-phase arm, 16 V-phase arm, 17 W-phase arm, 24 Current sensor, 30 Control apparatus, 100 Vehicle, 102 Radiator, 104 Water pump, 106 Reservoir Tank, 108, 110, 112 Temperature sensor, 111 Accelerator sensor, 113 Shift position sensor, 114 Rotational speed sensor, 116, 122 Flow path, 120 Cooling water inlet, 124 Cooling water outlet, 131-133 Flow rate sensor, 400 Power element substrate , B battery, B1-B3 branch path, C0, C1 smoothing capacitor, D1-D8 diode, L1 reactor, MG motor generator, Q1-Q8 IGBT element, SMRB, SMRG System main relay.

Claims (11)

発熱源を冷却するための冷却システムであって、
前記発熱源を冷却する液媒体を循環させる流路と、
前記流路上に設けられた前記液媒体を循環させるためのポンプとを備え、
前記流路は、前記発熱源の上流側と下流側との間に前記液媒体の流通方向に対して並列に配設された複数の分岐路を含み、
各前記複数の分岐路を流れる前記液媒体の流量のアンバランスを検出することにより、前記複数の分岐路のいずれかに発生した異常を検出するとともに、前記液媒体の流量のアンバランスが検出されたときの前記冷却システムの状態に基づいて、前記異常の発生原因を診断するための制御装置をさらに備える、冷却システム。
A cooling system for cooling a heat source,
A flow path for circulating a liquid medium for cooling the heat source;
A pump for circulating the liquid medium provided on the flow path,
The flow path includes a plurality of branch paths arranged in parallel with respect to the flow direction of the liquid medium between the upstream side and the downstream side of the heat generation source,
By detecting an imbalance in the flow rate of the liquid medium flowing through each of the plurality of branch paths, an abnormality occurring in any of the plurality of branch paths is detected, and an imbalance in the flow rate of the liquid medium is detected. A cooling system further comprising a control device for diagnosing the cause of occurrence of the abnormality based on the state of the cooling system at the time.
前記制御装置は、前記液媒体の流量のアンバランスが検出されたときの前記ポンプの回転数に少なくとも基づいて、前記異常の発生原因を診断する、請求項1に記載の冷却システム。   2. The cooling system according to claim 1, wherein the controller diagnoses the cause of occurrence of the abnormality based at least on the number of rotations of the pump when an imbalance in the flow rate of the liquid medium is detected. 前記ポンプの回転数を検出するための回転数センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記液媒体の流量のアンバランスが検出された場合に、前記ポンプを駆動したときの前記回転数センサの検出値が制御目標値よりも上昇するという第1の条件が成立したときには、前記流路に空気が混入していると診断する、請求項2に記載の冷却システム。
A rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the pump;
In the control device, when an imbalance in the flow rate of the liquid medium is detected, a first condition is established that a detection value of the rotation speed sensor when the pump is driven rises higher than a control target value. The cooling system according to claim 2, which diagnoses that air is sometimes mixed in the flow path.
前記液媒体の温度を検出するための温度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記第1の条件が成立しない場合には、前記温度センサの検出値が所定の閾値よりも低いという第2の条件が成立するか否かを判定し、前記第2の条件が成立したときには、前記流路が凍結していると診断する、請求項3に記載の冷却システム。
A temperature sensor for detecting the temperature of the liquid medium;
When the first condition is not satisfied, the control device determines whether or not a second condition that the detected value of the temperature sensor is lower than a predetermined threshold is satisfied, and the second condition The cooling system according to claim 3, wherein when the condition is established, it is diagnosed that the flow path is frozen.
前記制御装置は、前記第2の条件が成立した場合には、前記流路の流量が制御範囲内にあるか否かを判定し、前記流路の流量が前記制御範囲内にあるという第3の条件が成立したときには、前記複数の分岐路のいずれかが凍結していると診断する、請求項4に記載の冷却システム。   When the second condition is satisfied, the control device determines whether or not the flow rate of the flow path is within a control range, and a third state that the flow rate of the flow path is within the control range. The cooling system according to claim 4, wherein when one of the conditions is satisfied, it is diagnosed that one of the plurality of branch paths is frozen. 前記制御装置は、前記第1の条件が成立しない場合に、前記第2の条件が成立しないときには、前記複数の分岐路のいずれかに異物が混入していると診断する、請求項3に記載の冷却システム。   The control device according to claim 3, wherein when the first condition is not satisfied and the second condition is not satisfied, the control device diagnoses that a foreign substance is mixed in any of the plurality of branch paths. Cooling system. 前記制御装置は、前記複数の分岐路のいずれかに空気または異物が混入していると診断された場合には、前記ポンプの回転数を一時的に増加させる、請求項3または6に記載の冷却システム。   7. The control device according to claim 3, wherein the control device temporarily increases the rotational speed of the pump when it is diagnosed that air or a foreign substance is mixed in any of the plurality of branch paths. Cooling system. 前記制御装置は、前記複数の分岐路のいずれかが凍結していると診断された場合には、凍結が診断される分岐路に対応する発熱源を発熱量を一時的に増加させる、請求項5に記載の冷却システム。   The control device, when it is diagnosed that any of the plurality of branch paths is frozen, temporarily increases the heat generation amount of a heat source corresponding to the branch path where freezing is diagnosed. 5. The cooling system according to 5. 前記発熱源は、電動機および前記電動機を駆動するインバータを有する駆動装置であり、
前記インバータ中の電力制御素子の温度を検出する素子温度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記インバータに対する他の駆動指令が発せられない条件を満たす状況下において、前記インバータ中の電力制御素子を一時的に発熱させた後前記電力制御素子の発熱を低減させ、前記素子温度センサの検出値の低下度合いに応じて各前記複数の分岐路の流量を推定するとともに、各前記複数の分岐路の流量の推定値に基づいて、前記液媒体の流量のアンバランスを検出する、請求項1に記載の冷却システム。
The heat source is a drive device having an electric motor and an inverter for driving the electric motor,
An element temperature sensor for detecting the temperature of the power control element in the inverter;
The control device reduces heat generation of the power control element after temporarily generating heat in the power control element in the inverter under a condition that satisfies other drive commands for the inverter. The flow rate of each of the plurality of branch paths is estimated according to the degree of decrease in the detected value of the temperature sensor, and the flow medium unbalance is detected based on the estimated value of the flow rate of each of the plurality of branch paths. The cooling system according to claim 1.
前記複数の分岐路は、互いに等しい流量となるように構成される、請求項1に記載の冷却システム。   The cooling system according to claim 1, wherein the plurality of branch paths are configured to have an equal flow rate. 電動機を駆動源として用いる駆動装置と、
前記駆動装置を冷却するための冷却システムとを備え、
前記冷却システムは、
前記駆動装置を冷却する液媒体を循環させる流路と、
前記流路上に設けられた前記液媒体を循環させるためのポンプとを含み、
前記流路は、発熱源の上流側と下流側との間に前記液媒体の流通方向に対して並列に配設され、かつ、互いに等しい流路面積を有するように構成された複数の分岐路を含み、
各前記複数の分岐路を流れる前記液媒体の流量のアンバランスを検出することにより、前記複数の分岐路のいずれかに発生した異常を検出するとともに、前記液媒体の流量のアンバランスが検出されたときの前記冷却システムの状態に基づいて、前記異常の発生原因を診断するための制御装置をさらに備える、車両。
A drive device using an electric motor as a drive source;
A cooling system for cooling the drive device,
The cooling system includes:
A flow path for circulating a liquid medium for cooling the drive device;
A pump for circulating the liquid medium provided on the flow path,
The flow path is arranged in parallel to the flow direction of the fluid medium between the upstream side and the downstream side of the outgoing heat source, and a plurality of branch passages configured to have equal flow area from each other Including
By detecting an imbalance in the flow rate of the liquid medium flowing through each of the plurality of branch paths, an abnormality occurring in any of the plurality of branch paths is detected, and an imbalance in the flow rate of the liquid medium is detected. A vehicle further comprising a control device for diagnosing the cause of occurrence of the abnormality based on the state of the cooling system at the time.
JP2013510778A 2011-04-20 2011-04-20 Cooling system and vehicle equipped with the same Expired - Fee Related JP5626459B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/059721 WO2012144031A1 (en) 2011-04-20 2011-04-20 Cooling system and vehicle provided therewith

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2012144031A1 JPWO2012144031A1 (en) 2014-07-28
JP5626459B2 true JP5626459B2 (en) 2014-11-19

Family

ID=47041181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013510778A Expired - Fee Related JP5626459B2 (en) 2011-04-20 2011-04-20 Cooling system and vehicle equipped with the same

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140027089A1 (en)
JP (1) JP5626459B2 (en)
CN (1) CN103493612B (en)
DE (1) DE112011105166T5 (en)
WO (1) WO2012144031A1 (en)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103201936B (en) * 2010-11-22 2015-07-01 本田技研工业株式会社 Power control unit for electric vehicle
EP2551982B1 (en) * 2011-07-27 2013-09-25 Siemens Aktiengesellschaft Thermal monitoring of a converter
CN104192062B (en) * 2014-08-12 2017-02-01 潍柴动力股份有限公司 Fault monitoring method and device for cooling system
US20160159625A1 (en) * 2014-10-28 2016-06-09 John Bradford Janik Variable speed motor and hybrid winch with controlled release and torque impulse generation control for anchor handling offshore
JP6191586B2 (en) * 2014-12-02 2017-09-06 トヨタ自動車株式会社 Motor controller, electric vehicle, and method of estimating thermal stress of switching element
US9859787B2 (en) 2015-04-22 2018-01-02 Ge Energy Power Conversion Technology Limited Life of a semiconductor by reducing temperature changes therein via reactive power
KR101679971B1 (en) * 2015-05-14 2016-11-25 현대자동차주식회사 Failure diagonistic apparatus and method for air supply system of fuel cell
US9762173B2 (en) * 2015-07-28 2017-09-12 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control an inverter
DE102016007321A1 (en) 2016-06-16 2017-12-21 Daimler Ag Method for checking a cooling system of a motor vehicle
DE102016007320A1 (en) 2016-06-16 2017-12-21 Daimler Ag Method for determining at least one temperature of a coolant for a motor vehicle
RU2699073C1 (en) 2016-08-23 2019-09-03 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Method for detecting temperature abnormalities for a power conversion device and a temperature abnormality detection device for a power conversion device
DE102016118293A1 (en) 2016-09-28 2018-03-29 Ge Energy Power Conversion Technology Limited Apparatus and method for cooling a semiconductor device
EP3535151B1 (en) 2016-11-01 2022-07-06 Eaton Intelligent Power Limited Transmission mounted electrical charging system with engine off coasting and dual mode hvac
JP6733503B2 (en) * 2016-11-04 2020-08-05 トヨタ自動車株式会社 Vehicle cooling system
CN107271200A (en) * 2017-06-29 2017-10-20 北京新能源汽车股份有限公司 cooling system failure monitoring method and device
CN107317486A (en) * 2017-07-21 2017-11-03 深圳市赛格瑞电子有限公司 A kind of ac buck circuit
US11472287B2 (en) 2017-11-07 2022-10-18 Eaton Intelligent Power Limited Transmission mounted electrical charging system with improved battery assembly
US11084373B2 (en) 2017-11-07 2021-08-10 Eaton Intelligent Power Limited Transmission mounted electrical charging system and dual driveline load coupling
US11938825B2 (en) 2017-11-07 2024-03-26 Eaton Intelligent Power Limited System and method of a mobile electrical system
EP3707023A2 (en) 2017-11-07 2020-09-16 Eaton Intelligent Power Limited Transmission mounted electrical charging system with dual mode load and engine off motive load power
DE102017130549A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for carrying out a self-diagnosis in an autonomous vehicle
JP7062524B2 (en) * 2018-06-01 2022-05-06 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Inverter device, gradient magnetic field power supply, and magnetic resonance imaging device
CN111413116B (en) * 2019-01-08 2021-02-09 广州汽车集团股份有限公司 Motor controller cooling fault detection system and method thereof
US11124058B2 (en) 2019-02-07 2021-09-21 Eaton Intelligent Power Limited Transmission mounted electrical charging system PTO gear arrangement
CN113748035A (en) 2019-03-18 2021-12-03 伊顿智能动力有限公司 Transmission-mounted charging system PTO gear arrangement
EP3755131A1 (en) * 2019-06-20 2020-12-23 Eaton Intelligent Power Limited System, method, and apparatus for integrating high power density power electronics on a mobile application
CN111959253A (en) * 2020-07-15 2020-11-20 北汽福田汽车股份有限公司 Cooling control method and system and electric automobile
US11844194B2 (en) 2021-06-22 2023-12-12 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power electronic cooling system and method
DE102021127644A1 (en) 2021-10-25 2023-04-27 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Method for monitoring the operation of a converter device and converter arrangement
US11551489B1 (en) * 2021-11-16 2023-01-10 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for coolant system diagnostics

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1189213A (en) * 1997-09-01 1999-03-30 Mitsubishi Electric Corp Water cooling equipment for high-voltage electric apparatus
JP2002182793A (en) * 2000-12-19 2002-06-26 Hitachi Ltd Cooling method, cooling system and information processor
JP2005073400A (en) * 2003-08-25 2005-03-17 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Power converter
JP2007132299A (en) * 2005-11-11 2007-05-31 Mitsumi Electric Co Ltd Centrifugal pump, control system of same, and methods for installation and operation of same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07151492A (en) * 1993-11-30 1995-06-16 Kubota Corp Cooling water cooler
JP3932035B2 (en) * 2002-08-21 2007-06-20 株式会社デンソー Abnormality diagnosis device for cooling system of internal combustion engine
JP5167909B2 (en) * 2008-03-31 2013-03-21 三菱自動車工業株式会社 Defect determination device
JP5378264B2 (en) * 2010-02-19 2013-12-25 富士重工業株式会社 Electric vehicle inverter cooling system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1189213A (en) * 1997-09-01 1999-03-30 Mitsubishi Electric Corp Water cooling equipment for high-voltage electric apparatus
JP2002182793A (en) * 2000-12-19 2002-06-26 Hitachi Ltd Cooling method, cooling system and information processor
JP2005073400A (en) * 2003-08-25 2005-03-17 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Power converter
JP2007132299A (en) * 2005-11-11 2007-05-31 Mitsumi Electric Co Ltd Centrifugal pump, control system of same, and methods for installation and operation of same

Also Published As

Publication number Publication date
CN103493612A (en) 2014-01-01
JPWO2012144031A1 (en) 2014-07-28
CN103493612B (en) 2015-11-25
US20140027089A1 (en) 2014-01-30
WO2012144031A1 (en) 2012-10-26
DE112011105166T5 (en) 2014-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5626459B2 (en) Cooling system and vehicle equipped with the same
JP5338989B2 (en) Vehicle cooling system
JP5590214B2 (en) Vehicle cooling system
JP4811301B2 (en) Secondary battery input / output control device and vehicle
JP5598600B2 (en) VEHICLE DIAGNOSIS DEVICE AND VEHICLE DIAGNOSIS METHOD
JP5655943B2 (en) Cooling system and vehicle equipped with the same
JP6110355B2 (en) Fault diagnosis method for vehicle and voltage sensor
JP5277817B2 (en) Motor control device
JP5760778B2 (en) Motor drive control system
JP2009171702A (en) Vehicle drive system
JP2012165564A (en) Apparatus and method for diagnosis of failure of vehicle
JP4784339B2 (en) Power supply control device and vehicle
JP2009284597A (en) Cooling device for power control unit
JP2010178595A (en) Device for controlling vehicle
JP2014233194A (en) Diagnostic apparatus for temperature detection means
JP6491632B2 (en) Vehicle cooling system
JP2009171645A (en) Power supply system of vehicle and its control method
JP2012170211A (en) Abnormal condition determination device, abnormal element detection device, and vehicle driving system
JP2009171644A (en) Power supply unit of vehicle and its control method
JP7135879B2 (en) power converter
JP2012205448A (en) Vehicle diagnosis system
JP2007228777A (en) Power supply control unit and vehicle
JP3931833B2 (en) Electric vehicle drive control device, electric vehicle drive control method, and program thereof
KR20200057916A (en) Cooling water control method for pe system of clean car
JP6852652B2 (en) Automobile

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140902

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140915

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees