JP5861590B2 - Temperature detection device - Google Patents
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Description
本発明は、所定の温度検出対象の温度を検出する温度検出装置に関する。 The present invention relates to a temperature detection device that detects the temperature of a predetermined temperature detection target.
従来、下記特許文献1に見られるように、所定の温度検出対象(例えば半導体スイッチング素子)の温度を検出する温度センサについて、その検出値を補正する技術が知られている。この技術について説明すると、まず、温度センサが内蔵される製品の製造工程において、相違する一対の温度のそれぞれに対応した温度センサの検出値等のデータを取得する。そして、取得されたデータに基づき、温度センサの検出値を補正するための補正用データを算出し、算出された補正用データを製品内の制御基板に実装された不揮発性メモリに記憶させる。
Conventionally, as can be seen in
こうした構成によれば、不揮発性メモリに記憶された補正用データに基づき温度センサの検出値を補正することができる。これにより、温度検出対象の温度検出精度の低下を回避することができる。 According to such a configuration, the detection value of the temperature sensor can be corrected based on the correction data stored in the nonvolatile memory. Thereby, the fall of the temperature detection precision of temperature detection object can be avoided.
ここで、製品の出荷後、補正用データがなくなったり、補正用データが適切なデータではなくなったりすることがある。これは、例えば、製品に故障が生じ、製品の修理工場において不揮発性メモリが実装された制御基板が交換されることで生じる。この場合、温度センサの検出値を適切に補正することができず、温度検出対象の温度検出精度が低下するおそれがある。こうした問題に対処する上では、例えば製品の出荷後においても、温度センサの検出値を補正可能な技術が要求される。 Here, after the product is shipped, the correction data may be lost or the correction data may not be appropriate data. This occurs, for example, when a product fails and a control board on which a nonvolatile memory is mounted is replaced at a product repair shop. In this case, the detection value of the temperature sensor cannot be corrected appropriately, and the temperature detection accuracy of the temperature detection target may be reduced. In order to cope with such a problem, for example, a technique capable of correcting the detection value of the temperature sensor even after the product is shipped is required.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、上記検出値の補正によって温度検出対象の温度検出精度の低下を抑制できる新たな温度検出装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a new temperature detection device that can suppress a decrease in temperature detection accuracy of a temperature detection target by correcting the detection value. .
上記課題を解決すべく、本発明は、所定の温度検出対象(Sw#:#=p,n)の温度を検出する第1の温度検出手段(Tw#)と、前記温度検出対象の温度を検出する第2の温度検出手段(38)と、を備え、前記第2の温度検出手段の検出値(Vs)に含まれる誤差(Δvs)の取り得る範囲(−b〜+b)は、前記第1の温度検出手段の検出値(Vf)に含まれる誤差(Δvf)の取り得る範囲(−a〜+a)よりも狭く、前記第1の温度検出手段の設置箇所の温度及び前記第2の温度検出手段の設置箇所の温度が同一であると想定される状況下の前記第2の温度検出手段の検出値に基づき、前記第1の温度検出手段の検出値を補正する補正手段(34)を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a first temperature detection means (Tw #) for detecting the temperature of a predetermined temperature detection target (Sw #: # = p, n), and the temperature of the temperature detection target. Second temperature detecting means (38) for detecting, and a possible range (-b to + b) of the error (Δvs) included in the detected value (Vs) of the second temperature detecting means is the second temperature detecting means (38). The temperature at the place where the first temperature detection means is installed and the second temperature are narrower than the range (-a to + a) that the error (Δvf) included in the detection value (Vf) of the first temperature detection means can take. Correction means (34) for correcting the detection value of the first temperature detection means based on the detection value of the second temperature detection means under a situation where the temperature of the installation location of the detection means is assumed to be the same. It is characterized by providing.
上記発明では、第2の温度検出手段として、上記第2の温度検出手段の検出値に含まれる誤差の取り得る範囲が上記態様のものを用いている。このため、第2の温度検出手段の検出値の信頼性は、第1の温度検出手段の検出値の信頼性よりも高い。こうした構成を前提として、上記発明では、補正手段を備えることで、信頼性の高い第2の温度検出手段の検出値に基づき第1の温度検出手段の検出値を補正することができる。これにより、第1の温度検出手段による温度検出対象の温度検出精度の低下を抑制することができる。 In the said invention, the range which can take the error contained in the detected value of the said 2nd temperature detection means uses the thing of the said aspect as a 2nd temperature detection means. For this reason, the reliability of the detection value of the second temperature detection means is higher than the reliability of the detection value of the first temperature detection means. On the premise of such a configuration, in the above invention, by providing the correction means, the detection value of the first temperature detection means can be corrected based on the detection value of the second temperature detection means with high reliability. Thereby, the fall of the temperature detection precision of the temperature detection object by a 1st temperature detection means can be suppressed.
さらに、上記発明によれば、例えば、上記特許文献1に記載された技術と異なり、温度検出装置の出荷後において、例えば、この装置の内部部品等が交換される場合であっても、上記補正手段によって第1の温度検出手段の検出値を補正することもできる。
Furthermore, according to the above-described invention, for example, unlike the technique described in
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる温度検出装置を車載主機として回転機を備える車両に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment in which a temperature detection device according to the present invention is applied to a vehicle including a rotating machine as an in-vehicle main machine will be described with reference to the drawings.
図1に、本実施形態にかかる制御システムを示す。 FIG. 1 shows a control system according to the present embodiment.
図示されるように、車載主機としてのモータジェネレータ10は、インバータIVに接続されており、インバータIVは、コンバータCVを介して高電圧バッテリ12に接続されている。なお、コンバータCVは、高電圧バッテリ12の電圧(例えば「288V」)を所定の電圧(例えば「666V」)を上限として昇圧する機能を有する。
As shown in the figure, a
インバータIVは、上アーム側のスイッチング素子Swp及び下アーム側のスイッチング素子Swnの直列接続体が3つ並列接続されて構成されている。これら各スイッチング素子Swp及びスイッチング素子Swnの接続点は、モータジェネレータ10のU,V,W相にそれぞれ接続されている。ちなみに、本実施形態では、スイッチング素子Sw#(#=p,n)として、電圧制御形のものが用いられており、より具体的には、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)が用いられている。また、これらスイッチング素子Sw#にはそれぞれ、フリーホイールダイオードDw#が逆並列に接続されている。さらに、図示しないが、これらスイッチング素子Sw#付近には、スイッチング素子Sw#の温度を検出する感温ダイオードが備えられている。感温ダイオードについては、後に詳述する。
The inverter IV is configured by connecting three serially connected bodies of a switching element Swp on the upper arm side and a switching element Swn on the lower arm side in parallel. These switching elements Swp and connection points of the switching elements Swn are connected to the U, V, and W phases of the
制御装置14は、低電圧バッテリ16を電源とし、マイクロコンピュータを主体として構成されている。制御装置14は、インターフェース18を介して、インバータIV等を操作することで、モータジェネレータ10を制御する。詳しくは、制御装置14は、インターフェース18を介してインバータIVのスイッチング素子Swp,Swnに駆動信号を伝達することで、これらスイッチング素子Swp,Swnをオンオフ操作する。これにより、モータジェネレータ10の制御量をその指令値に制御する。本実施形態では、モータジェネレータ10の制御量として、トルクを想定している。
The
なお、上アーム側のスイッチング素子Swpと、対応する下アーム側のスイッチング素子Swnとは、交互にオン状態とされる。また、トルク指令値Tr*は、例えば、車両の制御を統括する上位の制御装置から制御装置14に入力される。
The upper arm side switching element Swp and the corresponding lower arm side switching element Swn are alternately turned on. Further, the torque command value Tr * is input to the
上記インターフェース18は、高電圧バッテリ12を備える高電圧システムと低電圧バッテリ16を備える低電圧システムとの間を電気的に絶縁しつつ、これらの間の信号の授受を行うための伝達手段である。本実施形態では、インターフェース18として、光絶縁素子(フォトカプラ)を備えたものを用いている。なお、本実施形態において、高電圧システムが第1の領域に相当し、低電圧システムが第2の領域に相当する。
The
続いて、図2を用いて、本実施形態にかかるスイッチング素子Sw#(#=p,n)の駆動回路及び温度検出回路について説明する。なお、図2では、インターフェース18のうち、スイッチング素子Sw#の駆動信号伝達用のインターフェースの図示を省略している。
Next, a drive circuit and a temperature detection circuit for the switching element Sw # (# = p, n) according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the interface for driving signal transmission of the switching element Sw # is omitted from the
図示されるように、スイッチング素子Sw#は、フリーホイールダイオードDw#及び感温ダイオードTw#とともにパワーカードPCに収容されてパッケージ化されている。パワーカードPCは、これら素子を備えるスイッチングモジュールである。ここで、感温ダイオードTw#の検出値Vf(電圧降下量)は、スイッチング素子Sw#の温度Tfと負の相関を有している。ちなみに、本実施形態において、感温ダイオードTw#の検出値Vfは、スイッチング素子Sw#の温度の1次式となっている。また、感温ダイオードTw#は、自身における電圧降下量に基づきスイッチング素子Sw#の温度を検出する第1の温度検出手段に相当する。 As shown in the figure, the switching element Sw # is housed in a power card PC and packaged together with a freewheel diode Dw # and a temperature sensitive diode Tw #. The power card PC is a switching module including these elements. Here, the detected value Vf (voltage drop amount) of the temperature sensitive diode Tw # has a negative correlation with the temperature Tf of the switching element Sw #. Incidentally, in the present embodiment, the detected value Vf of the temperature sensitive diode Tw # is a linear expression of the temperature of the switching element Sw #. The temperature sensitive diode Tw # corresponds to first temperature detecting means for detecting the temperature of the switching element Sw # based on the voltage drop amount in itself.
スイッチング素子Sw#の開閉制御端子(ゲート)は、集積回路20に接続されている。集積回路20は、スイッチング素子Sw#の駆動回路を構成する専用の半導体装置であり、駆動制御部22を備えている。駆動制御部22は、制御装置14から伝達された駆動信号に基づきスイッチング素子Sw#をオンオフ操作したり、ローカルシャットダウン処理を行ったりする。ここで、ローカルシャットダウン処理は、感温ダイオードTw#の検出値Vf(補正回路34の出力値Vcr)が規定電圧を下回る(スイッチング素子Sw#の温度が規定温度を上回る)と判断された場合、スイッチング素子Sw#が過熱状態であるとしてスイッチング素子Sw#の駆動を禁止する処理である。ここで、上記規定温度は、例えば、スイッチング素子Sw#の信頼性が短時間に大きく低下するスイッチング素子Sw#の温度の下限値であり、上記規定電圧は、スイッチング素子Sw#の温度が規定温度となる場合の感温ダイオードTw#の検出値Vfに設定されている。ローカルシャットダウン処理によれば、スイッチング素子Sw#を迅速にオフ状態とさせることができ、スイッチング素子Sw#の過熱によってスイッチング素子Sw#の信頼性が大きく低下する事態を回避できる。
The switching control terminal (gate) of the switching element Sw # is connected to the
ちなみに、集積回路20は、インバータIVに備えられる6つのスイッチング素子Sw#のそれぞれに対応して備えられている。また、パワーカードPCは、図3に示すように、ケルビンエミッタ電極KE、センス端子SE、スイッチング素子Sw#のゲートG、感温ダイオードTw#のアノードA及びカソードKの各端子が、集積回路20等の実装された制御基板24の接続部に挿入され接続されている。ここで、ケルビンエミッタ電極KEとは、スイッチング素子Sw#の出力端子(エミッタ)と同電位の電極であり、センス端子SEとは、スイッチング素子Sw#の入力端子(コレクタ)及びエミッタ間を流れる電流(コレクタ電流)と相関を有する微小電流を出力するための端子である。
Incidentally, the
先の図2の説明に戻り、集積回路20は、更に、感温ダイオードTw#の検出値Vfを2値のパルス信号に変調する機能をも有する。詳しくは、集積回路20は、電源26、この電源26を電力供給源とする定電流電源28及びPWMコンパレータ30等を備えている。
Returning to the description of FIG. 2, the
定電流電源28の出力側は、感温ダイオードTw#のアノードに接続されており、感温ダイオードTw#のカソードは、接地されている。なお、本実施形態では、接地部位の電位を「0」としている。
The output side of the constant
感温ダイオードTw#のアノードは、さらに、抵抗体32及び補正回路34を介してPWMコンパレータ30の非反転入力端子に接続されている。PWMコンパレータ30の反転入力端子は、キャリア(三角波信号tc)を出力するキャリア生成回路36に接続されている。なお、本実施形態において、PWMコンパレータ30及びキャリア生成回路36が変調手段を構成する。また、抵抗体32は、例えば、補正回路34へのノイズの伝達を抑制する機能を有する。さらに、補正回路34は、感温ダイオードTw#の検出値Vfを補正するものである。補正回路34については後に詳述する。
The anode of the temperature sensitive diode Tw # is further connected to the non-inverting input terminal of the
PWMコンパレータ30では、補正回路34の出力値Vcrと上記三角波信号tcとの大小比較により、補正回路34の出力値Vcrをパルス幅変調する。これにより、PWMコンパレータ30の出力値は、感温ダイオードTw#の検出値Vfに応じて、論理「H」及び論理「L」の1周期に対する論理「H」の期間の比率(時比率Duty)が変化する信号となる。
The
ここで、感温ダイオードTw#の検出値Vfとスイッチング素子Sw#の温度Tfとは負の相関を有することから、PWMコンパレータ30の出力値の特性値である時比率Dutyは、上記検出値Vfが大きくなるほど高くなる。すなわち、スイッチング素子Sw#の温度Tfが高くなるほど、上記時比率Dutyは低くなる。
Here, since the detected value Vf of the temperature sensitive diode Tw # and the temperature Tf of the switching element Sw # have a negative correlation, the time ratio Duty which is the characteristic value of the output value of the
パワーカードPCと上記制御基板との接続部付近であってかつ制御基板上には、サーミスタ38が実装されている。サーミスタ38の一端は、端子電圧VHを有する電源40に接続され、他端は、抵抗体42を介して感温ダイオードTw#と同一の接地部位(グランド)に接続されている。サーミスタ38は、その温度が高くなるほど自身の抵抗値が小さくなる特性を有する。このため、スイッチング素子Sw#の温度Tfが高くなるほど、サーミスタ38及び抵抗体42の接続点の電位(以下、サーミスタ38の検出値Vs)が高くなる。すなわち、サーミスタ38の検出値Vsは、スイッチング素子Sw#の温度Tfと正の相関を有する。なお、サーミスタ38の検出値Vsは、補正回路34に入力される。また、本実施形態において、サーミスタ38としては、例えばNTCサーミスタを用いればよい。
A
PWMコンパレータ30の出力端子は、インターフェース18を構成するフォトカプラ44の1次側(フォトダイオード)に接続されている。
The output terminal of the
一方、フォトカプラ44の2次側には、上記制御装置14が接続されている。制御装置14は、ソフトウェア処理によってPWMコンパレータ30から出力されるアナログデータをデジタルデータに変換し、変換されたデジタルデータに基づきスイッチング素子Sw#の温度を検出する温度検出処理を行う。詳しくは、制御装置14は、PWMコンパレータ30から出力されるパルス信号の時比率Dutyが低いほど、スイッチング素子Sw#の温度検出値を高く算出する。なお、上記温度検出処理は、具体的には例えば、上記時比率Dutyを入力として、感温ダイオードTw#の検出値Vfがその中央特性値Vftypとなる場合の上記時比率Duty及び温度検出値が関係付けられたマップを用いて行われる。ここで、上記中央特性値Vftypとは、スイッチング素子Sw#の温度Tfが所定温度となる場合において、量産された複数の感温ダイオードの検出値の平均値のことである。
On the other hand, the
制御装置14は、さらに、上記温度検出値が上記規定温度よりも低い閾値温度以上になったと判断した場合、トルク指令値Tr*を制限するパワーセーブ処理を行う。この処理によれば、コレクタ電流を制限することができ、スイッチング素子Sw#を過熱から保護することができる。
In addition, when it is determined that the detected temperature value is equal to or higher than the threshold temperature lower than the specified temperature, the
なお、PWMコンパレータ30、キャリア生成回路36及びPWMコンパレータ30に接続されたインターフェース18は、部品数の低減を図るべく、実際には、インバータIVに備えられる6つのスイッチング素子Sw#のうちいずれか1つのみに対応して備えられている。具体的には、これら6つのスイッチング素子Sw#のうち温度が最も高くなると想定されるものに対応したもののみに備えられている。また、サーミスタ38も、インバータIVに備えられる6つのスイッチング素子Sw#のうちいずれか1つのみに対応して備えられている。
Note that the
続いて、図4及び図5を用いて、パワーカードPCの制御基板24への接続手法及び制御基板24へのサーミスタ38の設置手法等について説明する。ここで、図4は、制御基板24の板面の正面図であり、図5は、制御基板24等の側面断面図である。詳しくは、図4は、図5のα方向から見た制御基板24の図である。
Next, a method for connecting the power card PC to the
図4に示すように、制御基板24は、その板面の正面視において矩形状(長方形状)をなしている。制御基板24には、パワーカードPCを接続するための接続部sktがインバータIVを構成する6つのパワーカードPCのそれぞれに対応して設けられている。制御基板24の板面の正面視において、これら接続部sktのそれぞれは長方形状をなしており、これら接続部sktは、一列に並ぶように配置されている。また、制御基板24の板面の正面視において、これら接続部sktは、互いに離間して平行となるように設けられている。そして、接続部sktには、カソードK、アノードA、ゲートG、センス端子SE及びケルビンエミッタ電極KEの順で一直線上に並ぶようにこれら端子等を取り付けるためのスルーホールが形成されている。ちなみに、パワーカードPCの各端子は、ハンダ付けによって接続部sktに接続されている。すなわち、スイッチング素子Sw#、感温ダイオードTw#、サーミスタ38及び集積回路20は、同一の制御基板24に実装されている。
As shown in FIG. 4, the
サーミスタ38は、制御基板24の板面のうち、接続部skt付近に設置されており、本実施形態では、対向する接続部sktに挟まれた領域に配置されている。サーミスタ38が接続部skt付近に設置されていることから、サーミスタ38は、制御基板24の板面のうち接続部sktのランド付近の温度を検出することとなる。ランドがパワーカードPCに近接していることから、サーミスタ38における電圧降下量に基づきスイッチング素子Sw#の温度を検出することができる。すなわち、サーミスタ38の温度検出対象をスイッチング素子Sw#とすることができる。
The
ちなみに、図5に示すように、パワーカードPCは、冷却器46によって冷却される。冷却器46は、自身に形成された流路に冷却流体を流通させることで、パワーカードPC等を冷却する機能を有する。 Incidentally, the power card PC is cooled by a cooler 46 as shown in FIG. The cooler 46 has a function of cooling the power card PC and the like by circulating a cooling fluid through a flow path formed in the cooler 46.
次に、本実施形態にかかる補正処理について説明する。 Next, correction processing according to the present embodiment will be described.
この処理は、補正回路34によって実行され、感温ダイオードTw#の検出値Vfに誤差Δvfが含まれ得ることに鑑みて実行される処理である。ここで、感温ダイオードTw#の検出値Vfに含まれる誤差Δvfとは、図6に示すように、感温ダイオードTw#の検出値Vfについて、実際の値Vαと中央特性値Vftypとの差「Vα−Vftyp」のことである。上記誤差Δvfは、感温ダイオードTw#の個体差等に起因して生じる。本実施形態では、誤差Δvfの取り得る範囲を「−a〜+a」(a>0)としている。また、誤差Δvfは、スイッチング素子Sw#の温度依存性がないものとする。すなわち、感温ダイオードTw#の検出値Vfに誤差Δvfが含まれる場合、感温ダイオードTw#の検出値Vfは、その中央特性値Vftypに対して誤差Δvfだけオフセットする。なお、上記誤差の取り得る範囲の高温側及び低温側の境界値「−a,+a」は、感温ダイオードTw#の仕様等に応じて定まる固定値であり、例えば、感温ダイオードTw#の耐用期間において保証される範囲である。
This process is executed by the
図7に、上記補正処理の手順を示す。この処理は、補正回路34によって例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、本実施形態にかかる補正回路34は、ハードウェアであるため、図7に示す処理は、実際にはロジック回路によって実行される。
FIG. 7 shows the procedure of the correction process. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、まずステップS10において、スイッチング素子Sw#の駆動前(より詳しくは、スイッチング素子Sw#の駆動直前)であるか否かを判断する。すなわち、スイッチング素子Sw#にコレクタ電流が流れていないか否かを判断する。この処理は、サーミスタ38の設置箇所の温度と、感温ダイオードTw#の設置箇所の温度(スイッチング素子Sw#の温度Tf)とが同一であるか否かを判断するための処理である。つまり、スイッチング素子Sw#が駆動される前の状況は、スイッチング素子Sw#の駆動が前回停止されてから十分時間が経過していると考えられる状況である。このため、インバータIVを構成する各種部材が熱的に平衡状態となり、サーミスタ38の設置箇所の温度と、感温ダイオードTw#の設置箇所の温度とが同一である蓋然性が高い。
In this series of processing, first, in step S10, it is determined whether or not it is before driving of the switching element Sw # (more specifically, immediately before driving of the switching element Sw #). That is, it is determined whether or not the collector current is flowing through the switching element Sw #. This process is a process for determining whether or not the temperature of the installation location of the
ステップS10において肯定判断された場合には、ステップS12に進み、サーミスタ38の検出値Vsが閾値Vth未満であるか否かを判断する。この処理は、サーミスタ38の設置箇所の温度が低温領域にあるか否かを判断するための処理であり、感温ダイオードTw#の検出値Vfの補正精度が低下することを回避するための処理である。以下、この処理について説明する。
If an affirmative determination is made in step S10, the process proceeds to step S12 to determine whether or not the detection value Vs of the
本実施形態では、サーミスタ38の検出値Vsがスイッチング素子Sw#の温度Tfを正確に示す情報であるとして、感温ダイオードTw#の検出値Vfをサーミスタ38の検出値Vsに基づき補正する。ここで、サーミスタ38の検出値Vsがスイッチング素子Sw#の温度Tfを正確に示す情報であるのは、感温ダイオードTw#の検出値Vfの補正に用いられる上記検出値Vsに含まれる誤差Δvsの取り得る範囲「―b〜+b」が、感温ダイオードTw#の検出値Vfに含まれる誤差Δvfの取り得る範囲「−a〜+a」よりも狭いためである。すなわち、サーミスタ38の検出値Vsに含まれる誤差Δvsの取り得る範囲の境界値の絶対値「|b|」が、感温ダイオードTw#の検出値Vfに含まれる誤差Δvfの取り得る範囲の境界値の絶対値「|a|」よりも小さいためである。ここで、図8に示すように、サーミスタ38の抵抗値Rのばらつきは、サーミスタ38の設置箇所の温度が低くなるほど大きくなる。このため、サーミスタ38の検出値Vsに含まれる誤差Δvsの取り得る範囲「−b〜+b」は、サーミスタ38の設置箇所の温度が低いほど広くなる。したがって、サーミスタ38が低温状態とされる状況下においては、サーミスタ38の検出値Vsの信頼性が大きく低下し、サーミスタ38の検出値Vsに基づく感温ダイオードTw#の検出値Vfの補正精度が大きく低下するおそれがある。こうした問題を回避すべく、本ステップの処理を行う。
In this embodiment, assuming that the detection value Vs of the
なお、上記閾値Vthは、具体的には例えば、サーミスタ38の検出値Vsに含まれる誤差Δvsが高温側の境界値「b」となるサーミスタ38を用いた場合において、サーミスタ38の設置箇所の実際の温度が規定温度(例えば0℃)となるときのサーミスタ38の検出値Vsに設定すればよい。
Specifically, the threshold value Vth is, for example, the actual installation location of the
先の図7の説明に戻り、ステップS12において肯定判断された場合には、サーミスタ38の設置箇所の温度が低温領域にあると判断し、ステップS13に進む。ステップS13では、補正処理を禁止する処理を行う。具体的には、上記禁止する処理を、後述するステップS18における補正値Δcorの算出を禁止することで行う。
Returning to the description of FIG. 7, if an affirmative determination is made in step S12, it is determined that the temperature of the
一方、上記ステップS12において否定判断された場合には、サーミスタ38の設置箇所の温度が低温領域にないと判断し、ステップS14に進む。ステップS14では、感温ダイオードTw#の検出値Vf及びサーミスタ38の検出値Vsを取得する。
On the other hand, if a negative determination is made in step S12, it is determined that the temperature of the installation location of the
続くステップS16では、サーミスタ38の検出値Vsに基づき、感温ダイオードTw#の検出値の中央特性値Vftypを算出する。ここで、サーミスタ38の検出値Vsに基づき上記中央特性値Vftypが算出可能なのは、サーミスタ38の検出値Vsがスイッチング素子Sw#の温度Tfを正確に示す情報であることから、サーミスタ38の検出値Vs及び感温ダイオードTw#の検出値の中央特性値Vftypを関係付けることが可能であることによる。ちなみに、感温ダイオードTw#の検出値の中央特性値Vftypは、具体的には例えば、サーミスタ38の検出値Vsを入力として、サーミスタ38の検出値Vs及び感温ダイオードTw#の検出値の中央特性値Vftypが関係付けられたマップを用いて算出すればよい。
In the subsequent step S16, based on the detection value Vs of the
続くステップS18では、上記ステップS16の処理で算出された感温ダイオードTwの検出値の中央特性値Vftypを上記ステップS14の処理で取得された感温ダイオードTw#の検出値Vfで減算した値として補正値Δcorを算出する。そして、集積回路20に備えられる記憶手段(例えば不揮発性メモリ)に算出された補正値Δcorを記憶させることで補正値Δcorを更新する。
In the subsequent step S18, the central characteristic value Vftyp of the detected value of the temperature sensitive diode Tw calculated in the process of step S16 is subtracted by the detected value Vf of the temperature sensitive diode Tw # acquired in the process of step S14. A correction value Δcor is calculated. Then, the correction value Δcor is updated by storing the calculated correction value Δcor in a storage unit (for example, a non-volatile memory) provided in the
一方、上記ステップS10において否定判断された場合には、スイッチング素子Sw#が駆動されていると判断し、ステップS20に進む。ステップS20では、感温ダイオードTw#の検出値Vfに補正値Δcorを加算することで上記検出値Vfを補正する。 On the other hand, if a negative determination is made in step S10, it is determined that the switching element Sw # is being driven, and the process proceeds to step S20. In step S20, the detection value Vf is corrected by adding the correction value Δcor to the detection value Vf of the temperature sensitive diode Tw #.
なお、ステップS13、S18、S20の処理が完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。 In addition, when the process of step S13, S18, S20 is completed, this series of processes are once complete | finished.
ちなみに、上記ステップS12において肯定判断されて補正値Δcorが更新されなかった場合、その後スイッチング素子Sw#が駆動されたときに、前回更新された補正値Δcorを用いて感温ダイオードTw#の検出値Vfを補正すればよい。 By the way, when the affirmative determination is made in step S12 and the correction value Δcor is not updated, when the switching element Sw # is driven after that, the detected value of the temperature sensitive diode Tw # using the correction value Δcor updated last time. What is necessary is just to correct | amend Vf.
図9に、補正値Δcorの更新時期の一例を示す。詳しくは、図9(a)は、低電圧バッテリ16から車載機器への給電の有無の推移を示し、図9(b)は、制御装置14からスイッチング素子Sw#に対して出力される駆動信号の推移を示し、図9(c)は、インターフェース18を介して制御装置14に入力されるPWMコンパレータ30の出力信号の推移を示す。
FIG. 9 shows an example of the update time of the correction value Δcor. Specifically, FIG. 9A shows the transition of whether or not power is supplied from the
図示される例では、時刻t1において車両の制御システムが起動され、低電圧バッテリ16から各種車載機器に給電が開始される。そしてその後、制御装置14にトルク指令値Tr*が入力される時刻t2以前の所定のタイミングにおいて補正値Δcorが更新される。
In the illustrated example, the vehicle control system is activated at time t1, and power supply from the low-
そして、時刻t2において、制御装置14からスイッチング素子に対して駆動信号が出力されることで、スイッチング素子Sw#の駆動が開始され、また、補正回路34において感温ダイオードTw#の検出値Vfが補正される。そして、インターフェース18を介してPWMコンパレータ30の出力信号が制御装置14に入力され始める。
At time t2, a drive signal is output from the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1)サーミスタ38の検出値Vsに基づき感温ダイオードTw#の検出値Vfを補正する補正処理を行った。このため、スイッチング素子Sw#の温度検出精度の低下を好適に抑制することができる。また、上記補正処理によれば、製品の出荷後においても感温ダイオードTw#の検出値Vfを補正することができる。このため、例えば、上記特許文献1に記載された技術と比較して、市場において何らかの要因で制御システムに不具合が生じ、車両のディーラーで制御基板24が交換される事態が生じる場合であっても、上記検出値Vfを補正することもできる。これにより、制御基板24の交換性の向上が期待できる。
(1) Correction processing for correcting the detection value Vf of the temperature sensitive diode Tw # based on the detection value Vs of the
さらに、スイッチング素子Sw#の駆動前に自動的に補正値Δcorを更新するため、例えば、製品の製造工程において、製品個別に感温ダイオードTw#の検出値の補正を行う工程を廃止することなども期待できる。 Further, in order to automatically update the correction value Δcor before driving the switching element Sw #, for example, in the product manufacturing process, the process of correcting the detection value of the temperature sensitive diode Tw # for each product is eliminated. Can also be expected.
(2)感温ダイオードTw#及びサーミスタ38を同一の制御基板24に実装した。このため、サーミスタ38に代えて、例えば、スイッチング素子Sw#の温度を検出可能であってかつ制御基板24に実装されない温度センサ(例えば、冷却器46を流れる冷却流体の温度を検出するセンサ)を補正処理に用いる構成と比較して、温度センサの検出値を補正回路34に伝達するための部材数を抑制することができる。これにより、補正処理を実行可能とすることに伴う回路規模の増大を抑制することができる。
(2) The temperature sensitive diode Tw # and the
(3)制御基板24上の接続部skt付近にサーミスタ38を設置した。接続部skt付近とスイッチング素子Sw#とは近接していることから、サーミスタ38の設置箇所の温度とスイッチング素子Sw#の温度とが略同一となる。すなわち、サーミスタ38によってスイッチング素子Sw#の温度を適切に検出することができる。
(3) The
(4)サーミスタ38の検出値Vfが閾値Vth未満であると判断された場合、上記検出値Vfの補正を禁止した。このため、感温ダイオードTw#の検出値Vfの補正精度が大きく低下することを回避できる。
(4) When it is determined that the detection value Vf of the
(5)感温ダイオードTw#及びサーミスタ38が接続されるグランドを同一とした。こうした構成によれば、例えば、サーミスタ38が接続されるグランドを低電圧システムのグランドとする構成と比較して、スイッチング素子Sw#の温度検出回路の複雑化を回避しつつ、集積回路20内に感温ダイオードTw#の検出値Vfを補正する手段(補正回路34)を備えることができる。このため、集積回路20において感温ダイオードTw#の検出値Vfの補正を完結することができる。
(5) The ground to which the temperature sensitive diode Tw # and the
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
本実施形態では、制御基板24におけるサーミスタ38の設置位置を変更する。
In the present embodiment, the installation position of the
図10に、サーミスタ38の設置位置を示す。なお、図10は、先の図4に対応している。
FIG. 10 shows the installation position of the
本実施形態では、サーミスタ38を、制御基板24の板面の正面視において、制御基板24の板面のうち接続部sktを通ってかつ接続部sktと平行な直線上に設置する。こうした設置手法によれば、例えば、制御基板24の板面のうち対向する接続部sktに挟まれた領域にサーミスタ38を設置する手法と比較して、パワーカードPCから放出される熱の影響をサーミスタ38が受けにくい。このため、先の図7のステップS10において肯定判断される状況下におけるサーミスタ38の設置箇所の温度と感温ダイオードTw#の設置箇所の温度とが同一である蓋然性をより高くできる。これにより、感温ダイオードTw#の検出値Vfの補正精度を好適に高めることができる。
In the present embodiment, the
(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
本実施形態では、サーミスタ38による温度検出に関する異常を検出する異常検出処理を行う。ここで、上記異常には、サーミスタ38のショート故障、サーミスタ38のオープン故障、電源40からサーミスタ38を介して接地部位に至る電気経路(サーミスタ38及び抵抗体42を除く)の断線、抵抗体42のショート故障及び抵抗体42のオープン故障のうち少なくとも1つが含まれる。
In the present embodiment, an abnormality detection process for detecting an abnormality relating to temperature detection by the
図11に、上記異常検出処理の手順を示す。この処理は、補正回路34によって例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、本実施形態にかかる補正回路34は、ハードウェアであるため、図11に示す処理は、実際にはロジック回路によって実行される。
FIG. 11 shows the procedure of the abnormality detection process. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、まずステップS22において、サーミスタ38の検出値Vsが「0」よりも高くてかつ電源40の端子電圧VHよりも低いか否かを判断する。この処理は、サーミスタ38による温度検出に関する異常が生じているか否かを判断するための処理である。つまり、上記電気経路のうちサーミスタ38及び抵抗体42の接続点よりも電源40側の断線や、サーミスタ38のオープン故障、更には抵抗体42のショート故障が生じると、サーミスタ38の検出値Vsは、温度検出回路の正常時に取り得ない値である「0」となる。一方、サーミスタ38のショート故障や抵抗体42のオープン故障が生じると、サーミスタ38の検出値Vsは、温度検出回路の正常時に取り得ない値である上記端子電圧「VH」となる。このため、本ステップの処理によって上記異常の有無が判断可能となる。
In this series of processes, first, in step S22, it is determined whether or not the detection value Vs of the
ステップS22において否定判断された場合には、サーミスタ38による温度検出に関する異常が生じている旨判断し、ステップS24に進む。ステップS24では、感温ダイオードTw#の検出値Vfに含まれる誤差Δvfの取り得る範囲のうち高温側の境界値「−a」を感温ダイオードTw#の検出値Vfに加えることで感温ダイオードTw#の検出値Vfを補正する。この処理は、補正値Δcorの算出が不可能な状況下におけるフェールセーフのために設けられる。
If a negative determination is made in step S22, it is determined that an abnormality relating to temperature detection by the
なお、上記ステップS22において肯定判断された場合や、ステップS24の処理が完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。 If an affirmative determination is made in step S22, or if the process in step S24 is completed, the series of processes is temporarily terminated.
以上説明した本実施形態によれば、サーミスタ38による温度検出に関する異常が生じた場合であっても、スイッチング素子Sw#の温度が実際には高いにもかかわらず、これが過小評価されることを回避できる。
According to the present embodiment described above, even when an abnormality relating to temperature detection by the
(第4の実施形態)
以下、第4の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
上記第1の実施形態では、感温ダイオードTw#の検出値Vfに含まれる誤差Δvfとして温度依存性を有しないものを想定した。本実施形態では、図12に示すように、上記誤差Δvfとして温度依存性を有するものを想定している。詳しくは、誤差Δvfは、スイッチング素子Sw#の温度Tfの1次式となっている。なお、図12に示す感温ダイオードTw#の実際の検出値Vαは、あくまでも一例である。 In the first embodiment, it is assumed that the error Δvf included in the detection value Vf of the temperature sensitive diode Tw # does not have temperature dependency. In this embodiment, as shown in FIG. 12, the error Δvf is assumed to have temperature dependence. Specifically, the error Δvf is a linear expression of the temperature Tf of the switching element Sw #. Note that the actual detection value Vα of the temperature sensitive diode Tw # shown in FIG. 12 is merely an example.
図13に、本実施形態にかかる補正処理の手順を示す。この処理は、補正回路34によって例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、本実施形態にかかる補正回路34は、ハードウェアであるため、図13に示す処理は、実際にはロジック回路によって実行される。また、図13において、先の図7に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。
FIG. 13 shows the procedure of the correction process according to the present embodiment. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、ステップS12において否定判断された場合には、ステップS26に進み、スイッチング素子Sw#の駆動停止直後であるか否かを判断する。そして、ステップS26において肯定判断された場合には、ステップS28に進み、ステップS26において肯定判断されたタイミングからの経過時間が規定時間TAとなるまで待機する。 In this series of processes, when a negative determination is made in step S12, the process proceeds to step S26, and it is determined whether or not it is immediately after the switching element Sw # is stopped. If an affirmative determination is made in step S26, the process proceeds to step S28, and waits until the elapsed time from the timing determined affirmative in step S26 reaches the specified time TA.
続くステップS30では、上記規定時間TAが経過したタイミングにおける感温ダイオードTw#の検出値Vf1及びサーミスタ38の検出値Vs1を取得する。そして、取得されたこれら検出値Vf1,Vs1をメモリに記憶させることでこれら検出値Vf1,Vs1を更新する。ここで、上記規定時間TAは、図14に示すように、パワーカードPCの温度Tpc及びサーミスタ38の温度Tswが同一になる時間(固定時間)に設定されている。なお、図14は、スイッチング素子Sw#の駆動停止後のパワーカード等の温度推移を示す図である。
In subsequent step S30, the detection value Vf1 of the temperature sensitive diode Tw # and the detection value Vs1 of the
先の図13の説明に戻り、続くステップS32では、更新されたサーミスタ38の検出値Vs1に基づき、感温ダイオードTw#の検出値の中央特性値Vftyp1を算出する。そして、算出された中央特性値Vftyp1をメモリに記憶させることで上記中央特性値Vftyp1を更新する。なお、更新されたサーミスタ38の検出値Vs1に基づき感温ダイオードTw#の検出値の中央特性値Vftyp1を算出可能な理由は、先の図7のステップS16の処理で説明した理由と同様である。
Returning to the description of FIG. 13, in the subsequent step S32, based on the updated detection value Vs1 of the
一方、上記ステップS26において否定判断された場合には、ステップS10に進む。そして、ステップS10においてスイッチング素子Sw#の駆動前であると判断された場合には、ステップS34に進む。ステップS34では、スイッチング素子Sw#の駆動直前における感温ダイオードTw#の検出値Vf2及びサーミスタ38の検出値Vs2を取得する。そして、取得されたこれら検出値Vf2,Vs2をメモリに記憶させることでこれら検出値Vf2,Vs2を更新する。なお、本ステップにおいて取得された上記検出値Vf2,Vs2は、先の図14に示すように、スイッチング素子Sw#の駆動が前回停止されてから十分に時間が経過し、パワーカードPC及びサーミスタ38の設置箇所が熱的に平衡状態となっている状況(時刻t3にて例示)の検出値である。
On the other hand, if a negative determination is made in step S26, the process proceeds to step S10. If it is determined in step S10 that the switching element Sw # is not yet driven, the process proceeds to step S34. In step S34, the detection value Vf2 of the temperature sensitive diode Tw # and the detection value Vs2 of the
先の図13の説明に戻り、続くステップS36では、更新されたサーミスタ38の検出値Vs2に基づき感温ダイオードTw#の検出値の中央特性値Vftyp2を算出する。なお、更新されたサーミスタ38の検出値Vs2に基づき感温ダイオードTw#の検出値の中央特性値Vftyp2を算出可能な理由は、先の図7のステップS16の処理で説明した理由と同様である。
Returning to the description of FIG. 13, in the subsequent step S36, the central characteristic value Vftyp2 of the detected value of the temperature sensitive diode Tw # is calculated based on the updated detected value Vs2 of the
ステップS32、S36の処理が完了した場合、ステップS38に進み、上記ステップS32、S36の処理で更新されたデータVf1,Vf2,Vftyp1,Vftyp2に基づき、補正値Δcorを算出し、更新する。本実施形態では、上述したように、感温ダイオードTw#の検出値Vfに含まれる誤差Δvfがスイッチング素子Sw#の温度Tfの1次式であることから、相違する一対のスイッチング素子Sw#の温度Tfに対応するこれらデータVf1,Vf2,Vftyp1,Vftyp2に基づき、補正値Δcorを感温ダイオードTw#の検出値Vfの1次式として算出する。 When the processes in steps S32 and S36 are completed, the process proceeds to step S38, and the correction value Δcor is calculated and updated based on the data Vf1, Vf2, Vftyp1, and Vftyp2 updated in the processes in steps S32 and S36. In the present embodiment, as described above, the error Δvf included in the detection value Vf of the temperature sensitive diode Tw # is a linear expression of the temperature Tf of the switching element Sw #. Based on these data Vf1, Vf2, Vftyp1, Vftyp2 corresponding to the temperature Tf, the correction value Δcor is calculated as a linear expression of the detected value Vf of the temperature sensitive diode Tw #.
ステップS13の処理が完了した場合や、上記ステップS10において否定判断された場合には、ステップS20aに進み、感温ダイオードTw#の検出値Vfに基づき補正値Δcorを算出する。そして、算出された補正値Δcorを感温ダイオードTw#の検出値Vfに加算することで上記検出値Vfを補正する。 When the process of step S13 is completed or when a negative determination is made in step S10, the process proceeds to step S20a, and a correction value Δcor is calculated based on the detected value Vf of the temperature sensitive diode Tw #. The detected value Vf is corrected by adding the calculated correction value Δcor to the detected value Vf of the temperature sensitive diode Tw #.
なお、ステップS20a、S38の処理が完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。 In addition, when the process of step S20a and S38 is completed, this series of processes is once complete | finished.
以上説明した本実施形態によれば、感温ダイオードTw#の検出値Vfに含まれる誤差Δvfが温度依存性を有する場合であっても、感温ダイオードTw#の検出値Vfを適切に補正することができる。 According to the present embodiment described above, even if the error Δvf included in the detected value Vf of the temperature sensitive diode Tw # has temperature dependence, the detected value Vf of the temperature sensitive diode Tw # is corrected appropriately. be able to.
(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.
・パワーカードPC及び制御基板24の接続手法としては、上記第1の実施形態の図3に示した手法に限らない。例えば、図15に示すように、制御基板24とパワーカードPCの端子との接続をコネクタ48を介して行ってもよい。ここで、コネクタ48は、図中、左側に拡大図にて示すように、導体48aを備え、導体48aがパワーカードPCの端子(図では、カソードKを例示)との接触面の法線方向に力Fを及ぼすものである。こうした構成によれば、ハンダを用いることなくパワーカードPCの端子と制御基板24とを接続することができる。これにより、制御基板24等に経年劣化が生じる場合における制御基板24の交換性を高めるとともに、パワーカードPCの交換を回避することができる。
The connection method between the power card PC and the
・温度検出処理で用いられる「特性情報」としては、パルス信号の時比率Duty及び温度検出値が関係付けられたマップに限らず、上記時比率Dutyを独立変数としてかつ温度検出値を従属変数とする数式であってもよい。 The “characteristic information” used in the temperature detection process is not limited to a map in which the time ratio Duty of the pulse signal and the temperature detection value are related, but the time ratio Duty is an independent variable and the temperature detection value is a dependent variable. It may be a mathematical formula.
・「変調手段」において用いられるキャリアとしては、三角波信号に限らず、例えばのこぎり波信号であってもよい。 The carrier used in the “modulation means” is not limited to a triangular wave signal, and may be a sawtooth wave signal, for example.
また、「変調手段」としては、感温ダイオードの検出値をパルス幅変調するものに限らず、例えば、上記検出値を、スイッチング素子の温度が高いほど周波数が高いパルス信号として出力する周波数変調回路を備えるものであってもよい(特開2009−171312号公報参照)。この場合、例えば、上記第1の実施形態において、周波数変調回路から出力されたパルス信号がインターフェース18を介して制御装置14に伝達されることとなる。そして、制御装置14は、パルス信号の特性値であるパルス幅が短いほど、スイッチング素子の温度検出値を高く算出する。ここでは、特性情報として、パルス信号のパルス幅及び温度検出値が関係付けられたマップが用いられる。こうした構成を採用する場合であっても、制御基板24の交換等によってスイッチング素子Sw#の温度検出精度が低下するおそれがあることから、本願発明の適用が有効である。
In addition, the “modulation means” is not limited to the one that performs pulse width modulation on the detection value of the temperature-sensitive diode. (See JP 2009-171312 A). In this case, for example, in the first embodiment, the pulse signal output from the frequency modulation circuit is transmitted to the
・上記第4の実施形態において、感温ダイオードTw#の検出値Vfに含まれる誤差Δvfがスイッチング素子Sw#の温度Tfの2次式であってもよい。この場合、例えば、サーミスタ38の設置箇所及び感温ダイオードTw#の設置箇所の温度が同一であることを条件として、互いに相違する3つの上記設置箇所の温度に対応するサーミスタ38の検出値Vs及び感温ダイオードTw#の検出値Vfに基づき、補正値Δcorを算出してもよい。
In the fourth embodiment, the error Δvf included in the detected value Vf of the temperature sensitive diode Tw # may be a quadratic expression of the temperature Tf of the switching element Sw #. In this case, for example, on the condition that the temperature of the installation location of the
・上記第1の実施形態では、感温ダイオードTw#の検出値Vfに含まれる誤差Δvfの取り得る範囲のうち高温側の境界値及び低温側の境界値のそれぞれの絶対値同士が同一「a」となる感温ダイオードを採用したがこれに限らず、上記絶対値同士が相違する感温ダイオードを採用してもよい。なお、サーミスタ38についても同様である。
In the first embodiment, the absolute values of the boundary value on the high temperature side and the boundary value on the low temperature side are the same among the possible ranges of the error Δvf included in the detection value Vf of the temperature sensitive diode Tw #. However, the present invention is not limited to this, and a temperature sensitive diode having different absolute values may be used. The same applies to the
・上記第1の実施形態において、インバータIVに備えられる6つのスイッチング素子Sw#のそれぞれに対応してPWMコンパレータ30、キャリア生成回路36及びPWMコンパレータ30に接続されたインターフェース18が備えられていてもよい。この場合、制御装置14における温度検出処理によって6つのスイッチング素子Sw#のそれぞれの温度検出値が算出されることとなる。
In the first embodiment, even if the
・上記第1の実施形態において、スイッチング素子Sw#の駆動が停止されてから上記規定時間TA経過したと判断された場合に補正値Δcorを算出してもよい。 In the first embodiment, the correction value Δcor may be calculated when it is determined that the specified time TA has elapsed since the driving of the switching element Sw # was stopped.
・「低温判断手段」としては、上記第1の実施形態に例示したものに限らない。例えば、先の図7のステップS12において、サーミスタ38の検出値Vsに代えて、感温ダイオードTw#の検出値Vfを用いてもよい。
-"Low temperature judgment means" is not restricted to what was illustrated to the said 1st Embodiment. For example, in step S12 of FIG. 7, the detection value Vf of the temperature sensitive diode Tw # may be used instead of the detection value Vs of the
・補正処理の実行主体としては、補正回路34に限らず、例えば、制御装置14であってもよい。この場合、補正回路34を除去してかつ抵抗体32の一端をPWMコンパレータ30の非反転入力端子に接続し、また、サーミスタ38の検出値を制御装置14に伝達させる構成(例えば、フォトカプラを備えるインターフェース)を追加すればよい。こうした構成において、制御装置14によって、サーミスタ38の検出値に基づき算出されたスイッチング素子Sw#の温度と上記温度検出処理によって算出された温度検出値との差を算出し、算出された上記差に基づき温度検出処理で算出された温度検出値を補正すればよい。
The execution subject of the correction process is not limited to the
・上記第2の実施形態では、制御基板24の板面の正面視において、接続部sktを1行6列にて配置したがこれに限らない。例えば、制御基板24の板面の正面視において、接続部sktを2行3列にて配置してもよい。
In the second embodiment, the connection portions skt are arranged in one row and six columns in the front view of the plate surface of the
・上記各実施形態では、サーミスタを、スイッチング素子Sw#の温度を検出する専用のものとしたがこれに限らず、スイッチング素子Sw#以外の部材を温度検出対象とするものであってもよい。ここでは、サーミスタがスイッチング素子Sw#付近に設置されることを要しない。この場合であっても、スイッチング素子Sw#の駆動前においてサーミスタの設置箇所とスイッチング素子Sw#の温度とが同一であると考えられることから、サーミスタの検出値に基づき補正値Δcorを算出することができる。 In each of the above embodiments, the thermistor is dedicated for detecting the temperature of the switching element Sw #, but is not limited to this, and a member other than the switching element Sw # may be the temperature detection target. Here, the thermistor does not need to be installed near the switching element Sw #. Even in this case, it is considered that the installation location of the thermistor and the temperature of the switching element Sw # are the same before the switching element Sw # is driven. Therefore, the correction value Δcor is calculated based on the detected value of the thermistor. Can do.
また、サーミスタとしては、1つに限らず、複数であってもよい。この場合、例えば、上記第1の実施形態の図7のステップS16において、複数のサーミスタの検出値の平均値に基づき感温ダイオードTw#の検出値の中央特性値Vftypを算出してもよい。上記平均値は、サーミスタの単一の検出値と比較して上記中央特性値Vstypに近い蓋然性が高くなることから、補正値Δcorの算出精度の向上が期待できる。 Further, the thermistor is not limited to one and may be plural. In this case, for example, in step S16 of FIG. 7 of the first embodiment, the central characteristic value Vftyp of the detection value of the temperature sensitive diode Tw # may be calculated based on the average value of the detection values of the plurality of thermistors. Since the probability that the average value is close to the central characteristic value Vstyp is higher than that of the single detection value of the thermistor, the calculation accuracy of the correction value Δcor can be expected to be improved.
・「第1の温度検出手段」としては、温度検出対象の温度が高いほど、その検出値が小さくなるものに限らず、大きくなるものであってもよい。この場合、上記第3の実施形態の図11のステップS24において、補正に用いられる上記高温側の境界値は「a」となる。 The “first temperature detection means” is not limited to a detection value that decreases as the temperature of the temperature detection target increases. In this case, in step S24 of FIG. 11 of the third embodiment, the boundary value on the high temperature side used for correction is “a”.
また、「第1の温度検出手段」としては感温ダイオードに限らず、また、「第2の温度検出手段」としてはサーミスタに限らない。要は、第2の温度検出手段の検出値に含まれる誤差の取り得る範囲が第1の温度検出手段の検出値に含まれる誤差の取り得る範囲よりも狭いならば、第1,第2の温度検出手段として他の温度検出手段を採用してもよい。 Further, the “first temperature detection means” is not limited to the temperature sensitive diode, and the “second temperature detection means” is not limited to the thermistor. In short, if the possible range of error included in the detection value of the second temperature detection means is narrower than the possible range of error included in the detection value of the first temperature detection means, the first and second Other temperature detection means may be adopted as the temperature detection means.
・感温ダイオードTw#及びサーミスタ38が接続されるグランドとしては、同一のものに限らない。例えば、感温ダイオードTw#を高電圧システムのグランドに接続してかつ、サーミスタ38を低電圧システムのグランドに接続してもよい。この場合、集積回路20から補正回路34を除去してかつ、サーミスタ38の検出値を制御装置14に直接取り込む構成などを採用すれば、制御装置14において補正処理を行うことはできる。
The ground to which the temperature sensitive diode Tw # and the
・インターフェース18としては、フォトカプラ等の光絶縁素子を備えるものに限らず、例えば、磁気絶縁素子(例えばパルストランス)を備えるものであってもよい。
The
・「第1の領域」及び「第2の領域」としては、上記第1の実施形態に例示したものに限らない。例えば、低電圧システムにおける何らかの温度情報を低電圧システム側から高電圧システム側へと伝達する必要があるなら、低電圧システムを第1の領域とし、高電圧システムを第2の領域としてもよい。 The “first region” and the “second region” are not limited to those exemplified in the first embodiment. For example, if it is necessary to transmit some temperature information in the low voltage system from the low voltage system side to the high voltage system side, the low voltage system may be the first region and the high voltage system may be the second region.
・「所定の温度検出対象」であるスイッチング素子としては、IGBTに限らず、例えばパワーMOS型電界効果トランジスタであってもよい。また、「所定の温度検出対象」としては、インバータIVに備えられるスイッチング素子に限らず、さらに、スイッチング素子に限らない。 The switching element that is the “predetermined temperature detection target” is not limited to the IGBT, but may be, for example, a power MOS field effect transistor. Further, the “predetermined temperature detection target” is not limited to the switching element provided in the inverter IV, and is not limited to the switching element.
34…補正回路、38…サーミスタ、Sw#(#=p,n)…スイッチング素子、Tw#…感温ダイオード。 34 ... Correction circuit, 38 ... Thermistor, Sw # (# = p, n) ... Switching element, Tw # ... Temperature sensitive diode.
Claims (8)
前記温度検出対象の温度を検出する第2の温度検出手段(38)と、
を備え、
前記第2の温度検出手段の検出値(Vs)に含まれる誤差(Δvs)の取り得る範囲(−b〜+b)は、前記第1の温度検出手段の検出値(Vf)に含まれる誤差(Δvf)の取り得る範囲(−a〜+a)よりも狭く、
前記第2の温度検出手段の検出値に含まれる誤差の取り得る範囲は、該第2の温度検出手段の設置箇所の温度が低いほど広くなり、
前記第1の温度検出手段の設置箇所の温度及び前記第2の温度検出手段の設置箇所の温度が同一であると想定される状況下の前記第2の温度検出手段の検出値に基づき、前記第1の温度検出手段の検出値を補正する補正手段(34)と、
前記第2の温度検出手段の設置箇所の温度が低温領域にあるか否かを判断する低温判断手段と、
前記低温判断手段によって低温領域にあると判断されたことに基づき、前記補正手段による補正を禁止する禁止手段と、
を備えることを特徴とする温度検出装置。 First temperature detection means (Tw #) for detecting the temperature of a predetermined temperature detection target (Sw #: # = p, n);
Second temperature detection means (38) for detecting the temperature of the temperature detection target;
With
A possible range (−b to + b) of the error (Δvs) included in the detection value (Vs) of the second temperature detection means is an error (−f to + b) included in the detection value (Vf) of the first temperature detection means. Δvf) is narrower than the possible range (−a to + a),
The range in which the error included in the detection value of the second temperature detection unit can be taken becomes wider as the temperature of the installation location of the second temperature detection unit is lower,
Based on the detection value of the second temperature detection means under a situation where the temperature of the installation location of the first temperature detection means and the temperature of the installation location of the second temperature detection means are assumed to be the same, Correction means (34) for correcting the detection value of the first temperature detection means ;
Low temperature determination means for determining whether or not the temperature of the installation location of the second temperature detection means is in a low temperature region;
A prohibiting means for prohibiting correction by the correcting means based on being determined to be in a low temperature region by the low temperature determining means;
A temperature detecting device comprising:
前記補正手段は、前記異常判断手段によって異常が生じている旨判断されたことに基づき、前記第1の温度検出手段の検出値に含まれる誤差の取り得る範囲のうち高温側の境界値(−a)を用いて該第1の温度検出手段の検出値を補正することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の温度検出装置。 An abnormality determination means for determining whether an abnormality relating to temperature detection by the second temperature detection means has occurred;
The correction means is based on the fact that the abnormality determination means has determined that an abnormality has occurred, and the high-temperature side boundary value (−) of the possible range of error included in the detection value of the first temperature detection means. an assembly as claimed in any one of claims 1-4, characterized by correcting the detection value of the temperature detecting means first with a).
前記第1の領域に備えられてかつ前記第1の温度検出手段の検出値をパルス信号に変調して出力する変調手段(30、36)と、
前記第1の領域とは電気的に絶縁された第2の領域に備えられてかつ、前記変調手段の出力値と、該変調手段の出力値の特性値及び前記温度検出対象の温度が関係付けられた特性情報とに基づき、該温度検出対象の温度を算出する算出手段(14)と、
を更に備え、
前記補正手段は、前記変調手段に入力される前記第1の温度検出手段の検出値を補正することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の温度検出装置。 The temperature detection object, the first temperature detection means, the second temperature detection means, and the correction means are provided in a first region,
Modulation means (30, 36) provided in the first region and modulating the detection value of the first temperature detection means into a pulse signal and outputting the pulse signal;
The second region is provided in a second region that is electrically insulated from the first region, and the output value of the modulation unit, the characteristic value of the output value of the modulation unit, and the temperature of the temperature detection target are related to each other. Calculation means (14) for calculating the temperature of the temperature detection target based on the obtained characteristic information;
Further comprising
Said correcting means, the temperature detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the correcting the detected value of the first temperature sensing means is input to said modulation means.
前記スイッチング素子及び前記第1の温度検出手段は、スイッチングモジュール(PC)を構成し、
前記スイッチングモジュールは、その接続端子(K、A、G、SE、KE)によって基板(24)上に設けられた接続部(skt)に接続され、
前記接続部は、前記基板の板面の平面視において、矩形状をなしてかつ、互いに離間して平行に配置されており、
前記第2の温度検出手段は、前記基板の板面のうち対向する前記接続部によって挟まれた領域以外の領域に設置されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の温度検出装置。 The temperature detection target is a switching element (Sw #),
The switching element and the first temperature detection means constitute a switching module (PC),
The switching module is connected to a connection part (skt) provided on the substrate (24) by its connection terminals (K, A, G, SE, KE),
The connection portions are arranged in a rectangular shape in a plan view of the plate surface of the substrate, and are arranged in parallel and spaced apart from each other.
The second temperature detection means, to any one of claims 1 to 6, characterized in that installed in the region other than the region sandwiched by the connecting portions facing in the plate surface of the substrate The temperature detection device described.
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