JP6421520B2 - Control device - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a rotating electrical machine.
従来、モータに供給する電力を変換する電力変換装置を制御する制御装置が知られている。例えば特許文献1では、インバータを構成するIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)の温度が限界温度になったとき、トルク指令値を制限することで過熱を防止している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a control device that controls a power conversion device that converts power supplied to a motor is known. For example, in
ところで、例えばインバータを構成するIGBT等は、熱劣化の度合いに応じて熱抵抗が異なる。しかしながら、特許文献1では、IGBTの劣化度合いについては何ら考慮されていない。そのため、例えば平均的な熱劣化度合いを想定してトルク制限処理を行うと、熱劣化が小さい初期においてはトルク制限をかけすぎることになってしまう。また、熱劣化が大きい場合、トルク制限処理を行う前に熱破壊に至ってしまう虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路部の劣化状態に応じて適切に回転電機を制御する制御装置を提供することにある。
By the way, for example, IGBTs constituting an inverter have different thermal resistances depending on the degree of thermal degradation. However, in
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a control device that appropriately controls a rotating electrical machine in accordance with a deterioration state of a circuit unit.
本発明の制御装置は、通電前温度取得手段と、通電後温度取得手段と、劣化状態判定手段と、記憶手段と、トルク制限手段と、を備える。
通電前温度取得手段は、回転電機の通電の切り替えに係るスイッチング素子を有する回路部に通電する前の回路部の温度である通電前温度を取得する。
通電後温度取得手段は、回転電機と他の装置との間に設けられたクラッチを切ることで回転電機と他の装置との間で駆動力が伝達されない状態にて回路部に通電することで所定エネルギを投入した後の回路部の温度である通電後温度を取得する。
The control device of the present invention includes pre-energization temperature acquisition means, post-energization temperature acquisition means, deterioration state determination means, storage means, and torque limiting means.
The pre-energization temperature acquisition means acquires a pre-energization temperature that is the temperature of the circuit unit before energizing the circuit unit including the switching element related to switching of energization of the rotating electrical machine.
Temperature obtaining means after power is energizing the circuit portion in a state where the driving force is not reached transfer between the rotary electric machine and other devices by turning off the clutch provided between the rotary electric machine and other devices To obtain the post-energization temperature, which is the temperature of the circuit portion after the predetermined energy is input.
劣化状態判定手段は、通電後温度と通電前温度との差である温度上昇値に基づき、回路部の劣化状態を判定する。
トルク制限手段は、劣化状態および回路部に温度に基づき、回転電機から出力されるトルクを制限する。
トルク制限を開始する回路部の温度である制限開始温度、および、回路部の温度に応じたトルク制限傾きの少なくとも一方は、劣化状態に応じて可変である。
The deterioration state determination means determines the deterioration state of the circuit unit based on a temperature increase value that is a difference between the post-energization temperature and the pre-energization temperature.
The torque limiting means limits the torque output from the rotating electrical machine based on the deterioration state and the temperature of the circuit unit.
At least one of the limit start temperature, which is the temperature of the circuit unit that starts the torque limit, and the torque limit slope according to the temperature of the circuit unit is variable depending on the deterioration state.
本発明では、回転電機の駆動力が駆動輪に伝達されない状態にて回路部に通電することで所定エネルギを投入したときの回路部の温度上昇値に基づいて劣化状態を判定している。これにより、駆動力の伝達に伴う回転電機の温度変化の影響を受けることなく、回路部の劣化状態を適切に判定することができる。 In the present invention, the deterioration state is determined based on the temperature rise value of the circuit unit when predetermined energy is supplied by energizing the circuit unit in a state where the driving force of the rotating electrical machine is not transmitted to the drive wheels. Thereby, the deterioration state of a circuit part can be determined appropriately, without being influenced by the temperature change of the rotary electric machine accompanying transmission of a driving force.
また、劣化状態に応じ、トルク制限を開始する制限開始温度およびトルク制限傾きの少なくとも一方を可変としているので、回路部の劣化状態に応じ、回転電機を適切に制御可能である。これにより、回路部の劣化が小さい状態における過剰なトルク制限を回避可能である。また、回路部の劣化が大きい状態では、速やかにトルクを制限可能であるので、回路部のさらなる熱劣化を抑制可能であるとともに、回路部の破損を防ぐことができる。 In addition, since at least one of the restriction start temperature for starting torque restriction and the torque restriction gradient is variable according to the deterioration state, the rotating electrical machine can be appropriately controlled according to the deterioration state of the circuit unit. Thereby, it is possible to avoid excessive torque limitation in a state where the deterioration of the circuit portion is small. Further, since the torque can be quickly limited in a state in which the circuit portion is greatly deteriorated, further thermal deterioration of the circuit portion can be suppressed and damage to the circuit portion can be prevented.
以下、本発明による制御装置を図面に基づいて説明する。
(一実施形態)
本発明の一実施形態による制御装置が適用される車両制御システムを図1に示す。
図1に示すように、車両制御システム1は、エンジン11、回転電機としてのモータジェネレータ12、変速機13、電源としてのバッテリ15、第1クラッチ16、第2クラッチ17、回路部20、および、制御部50等を備え、車両90に搭載される。本実施形態の車両90は、エンジン11およびMG12の駆動力にて走行するハイブリッド車両である。
以下適宜、モータジェネレータを「MG」と記載する。
Hereinafter, a control apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(One embodiment)
FIG. 1 shows a vehicle control system to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied.
As shown in FIG. 1, the
Hereinafter, the motor generator is referred to as “MG” as appropriate.
エンジン11は、複数の気筒を有する内燃機関であり、エンジン11の駆動力は、第1クラッチ16を介してモータジェネレータ12に伝達される。
モータジェネレータ12は、バッテリ15から電力の電力で駆動されることによりトルクを発生する電動機としての機能、および、エンジン11による駆動あるいは車両90の制動時に駆動されて発電する発電機としての機能を有する。本実施形態のモータジェネレータ12は、永久磁石式同期型の3相交流電動機である。以下、モータジェネレータ12が電動機として機能する場合を中心に説明する。
The
The
エンジン11およびモータジェネレータ12の駆動力は、第2クラッチ17および変速機13を介して、駆動軸91に伝達される。駆動軸91に伝達された駆動力は、ギア92および車軸93を介して駆動対象としての駆動輪95を回転させる。本実施形態の変速機13は、無段階に変速可能な無段変速機(CVT)であるが、有段変速機としてもよい。
Driving forces of the
バッテリ15は、例えばニッケル水素またはリチウムイオン等の充放電可能な二次電池により構成される直流電源である。バッテリ15に替えて、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置を直流電源として用いてもよい。
バッテリ15は、充電状態としてのSOC(State Of Charge)が所定の範囲内となるように制御される。
The
The
第1クラッチ16は、エンジン11とモータジェネレータ12との間に設けられ、エンジン11とモータジェネレータ12とを断続可能に構成される。
第2クラッチ17は、モータジェネレータ12と変速機13との間に設けられ、モータジェネレータ12と変速機13とを断続可能に構成される。
すなわち、第1クラッチ16を切ることで、エンジン11の駆動力がモータジェネレータ12側へ伝達されなくなり、第2クラッチ17を切ることで、モータジェネレータ12の駆動力が駆動輪95側へ伝達されなくなる。
The
The
That is, when the
回路部20および制御部50の詳細を図2に示す。図2では、制御線については適宜省略する。
図2に示すように、回路部20は、昇圧コンバータ21、および、インバータ部30を有する。
昇圧コンバータ21は、リアクトル22、昇圧駆動部23、および、コンデンサ26等を有する。
リアクトル22は、リアクトル電流ILの変化に伴って誘起電圧が発生し、電気エネルギを蓄積する。
Details of the
As shown in FIG. 2, the
昇圧駆動部23は、高電位側スイッチング素子(以下、スイッチング素子を「SW素子」という。)24および低電位側SW素子25を有する。高電位側SW素子24および低電位側SW素子25は、いずれもIGBTである。高電位側SW素子24は、コレクタがインバータ部30の高電位ライン37に接続され、エミッタが低電位側SW素子25のコレクタと接続される。低電位側SW素子25のエミッタは、インバータ部30の低電位ライン38に接続される。高電位側SW素子24と低電位側SW素子25との接続点には、リアクトル22の出力端が接続される。
The step-up
SW素子24、25は、制御部50からのコンバータ駆動信号に基づき、交互に、かつ、相補的にオンオフ作動する。高電位側SW素子24がオフ、低電位側SW素子25がオンのとき、リアクトル22にリアクトル電流ILが流れることにより、リアクトル22にエネルギが蓄積される。また、高電位側SW素子24がオン、低電位側SW素子25がオフのとき、リアクトル22に蓄積されたエネルギが放出されることにより、バッテリ入力電圧Vinに誘起電圧が重畳され昇圧された出力電圧がコンデンサ26に充電される。
コンデンサ26は、インバータ部30と並列に接続される。
The
The
インバータ部30は、6つのSW素子31〜36を有する3相インバータであり、パワーカード40(図3参照)により構成される。本実施形態のSW素子31〜36は、いずれもIGBTであり、高電位側SW素子31〜33が高電位側に配置され、低電位側SW素子34〜36が低電位側に配置される。
The
高電位側SW素子31〜33は、コレクタが高電位ライン37に接続される。高電位側SW素子31のエミッタは低電位側SW素子34のコレクタと接続され、高電位側SW素子32のエミッタは低電位側SW素子35のコレクタと接続され、高電位側SW素子33のエミッタは低電位側SW素子36のコレクタと接続される。低電位側SW素子34〜36のエミッタは、低電位ライン38と接続される。
高電位側SW素子31〜33と低電位側SW素子34〜36との接続点は、それぞれモータジェネレータ12の各相巻線(U相、V相、W相)の一端に接続される。
The collectors of the high potential
A connection point between high potential
対になる高電位側SW素子31〜33と低電位側SW素子34〜36とは、制御部50からのインバータ駆動信号に基づき、交互に、かつ、相補的にオンオフ作動する。
インバータ部30には、昇圧コンバータ21により昇圧された出力電圧の直流電力が入力され、SW素子31〜36をオンオフ作動することにより直流電力を3相交流電力に変換し、モータジェネレータ12に出力する。
The high potential
DC power of the output voltage boosted by the
図3に示すように、パワーカード40は、SW素子31〜36、パワーカード基板41、放熱板42、および、放熱グリス43を有する。図3においては、SW素子31を例示し、SW素子32〜36の記載を省略した。
SW素子31〜36は、パワーカード基板41に実装される。SW素子31〜36のパワーカード基板41と反対側の面には、放熱板42が設けられる。SW素子31〜36と放熱板42との間には、放熱グリス43が塗布される。これにより、SW素子31〜36の熱は、パワーカード基板41側、および、放熱板42側の両面から放熱される。
また、パワーカード40全体は、図示しない冷却配管内を流通する冷却水により冷却される。
As shown in FIG. 3, the
The
The
図2に示すように、制御部50は、制御装置としてのMG制御部(図中、「MG−ECU」と記載する。)51、および、ハイブリッド制御部(図中、「HV−ECU」と記載する。)55を有する。
MG制御部51は、演算部52、および、記憶部53を有する。
As shown in FIG. 2, the
The
演算部52は、CPU、ROM、および、RAM等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ROMに記憶された各種制御プログラムを実行することで各種制御を実施する。演算部52は、コンバータ駆動信号を生成して昇圧コンバータ21に出力することで、昇圧コンバータ21の駆動を制御する。
The
演算部52は、図示しない温度センサから、SW素子31〜36の温度を取得する。素子温度Tは、SW素子31〜36の一部または全部の温度そのものとしてもよいし、平均値等としてもよい。
演算部52は、取得されたSW素子31〜36の温度である素子温度Tに基づき、SW素子31〜36の劣化状態を判定する。劣化状態判定の詳細については、後述する。演算部52は、上位ECUであるハイブリッド制御部55からのトルク指令値trq*および劣化状態等に応じたインバータ駆動信号を生成してインバータ部30に出力することで、モータジェネレータ12の駆動を制御する。
記憶部53は、EEPROM等の不揮発性メモリにより構成され、SW素子31〜36の劣化状態等を記憶する。
The
The
The
ハイブリッド制御部55は、CPU、ROM、および、RAM等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ROMに記憶された各種制御プログラムを実行することで各種制御を実施する。ハイブリッド制御部55は、図示しないアクセルセンサ、シフトスイッチ、ブレーキスイッチ、車速センサ等からの信号が入力され、取得されたこれらの信号等に基づき、車両90全体の制御を司る。
The
本実施形態では、MG制御部51は、システム起動時にイニシャルチェックを実施する。イニシャルチェックでは、素子温度Tに基づいてSW素子31〜36の劣化状態を判定する。
素子温度Tに基づく劣化状態判定処理を図4に示すフローチャートに基づいて説明する。劣化状態判定処理は、イグニッション電源等の図示しない始動スイッチがオンされ、車両制御システム1がレディオン(Ready ON)となったときに演算部52にて実行される処理である。
In the present embodiment, the
Deterioration state determination processing based on the element temperature T will be described based on the flowchart shown in FIG. The deterioration state determination process is a process executed by the
最初のステップS101(以下、「ステップ」を省略し、単に記号「S」で記す。)では、回路部20が起動したか否かを判断する。回路部20が起動していないと判断された場合(S101:NO)、この判断処理を繰り返す。回路部20が起動したと判断された場合(S101:YES)、S102へ移行する。
In the first step S101 (hereinafter, “step” is omitted and simply indicated by the symbol “S”), it is determined whether or not the
S102では、前回の劣化判定から所定インターバルが経過したか否かを判断する。本実施形態では、前回の劣化判定からの走行距離が所定距離以上となった場合、「前回の劣化判定から所定インターバルが経過した」と判断する。前回の劣化判定から所定インターバルが経過していないと判断された場合(S102:NO)、S103以降の処理を行わない。前回の劣化判定から所定インターバルが経過したと判断された場合(S102:YES)、S103へ移行する。 In S102, it is determined whether or not a predetermined interval has elapsed since the previous deterioration determination. In the present embodiment, when the travel distance from the previous deterioration determination is equal to or greater than the predetermined distance, it is determined that “the predetermined interval has passed since the previous deterioration determination”. When it is determined that the predetermined interval has not elapsed since the previous deterioration determination (S102: NO), the processing after S103 is not performed. When it is determined that the predetermined interval has elapsed since the previous deterioration determination (S102: YES), the process proceeds to S103.
S103では、バッテリ15が、回路部20に所定エネルギを投入可能な状態であるか否かを判断する。本実施形態では、バッテリ15のSOCが判定閾値Sth以上である場合、回路部20に所定エネルギを投入可能な状態であると判断する。判定閾値Sthは、SOCの制御範囲の下限値よりも大きい値であって、劣化状態の判定のための電力を使用して差し支えない程度の値に設定される。バッテリ15が、回路部20に所定エネルギを投入可能な状態ではないと判断された場合(S103:NO)、すなわちSOCが判定閾値Sth未満である場合、S104以降の処理を行わない。バッテリ15が、回路部20に所定エネルギを投入可能な状態であると判断された場合(S103:YES)、すなわちSOCが判定閾値Sth以上である場合、S104へ移行する。
In S <b> 103, it is determined whether or not the
S104では、インバータ部30に通電する前の素子温度Tである通電前素子温度Tbを取得する。
S105では、所定電圧、所定電流にて、インバータ部30への通電を開始する。このとき、第1クラッチ16および第2クラッチ17を切り、駆動力が伝達されないようにする。
In S104, the pre-energization element temperature Tb, which is the element temperature T before the
In S105, energization of the
S106では、通電開始から所定の通電期間Pe(例えば200msec)が経過したか否かを判断する。通電期間Peが経過していないと判断された場合(S106:NO)、この判断処理を繰り返す。通電期間Peが経過したと判断された場合(S106:YES)、S107へ移行する。
S107では、インバータ部30への通電を終了する。本実施形態では、所定の通電期間Peに亘り、所定電圧および所定電流をインバータ部30に通電することが、「回路部に所定エネルギを投入する」ことに対応するものとする。
In S106, it is determined whether or not a predetermined energization period Pe (for example, 200 msec) has elapsed since the start of energization. When it is determined that the energization period Pe has not elapsed (S106: NO), this determination process is repeated. When it is determined that the energization period Pe has elapsed (S106: YES), the process proceeds to S107.
In S107, energization to the
S108では、通電後の素子温度Tである通電後素子温度Taを取得する。本実施形態では、素子温度Tの変化が遅れることを考慮し、通電終了後、所定期間の素子温度Tをモニタし、ピーク値を通電後素子温度Taとする。
S109では、温度上昇値ΔTを演算する。温度上昇値ΔTは、式(1)により演算される。
ΔT=Ta−Tb ・・・(1)
In S108, a post-energization element temperature Ta which is the element temperature T after energization is acquired. In the present embodiment, in consideration of the delay of the change in the element temperature T, the element temperature T is monitored for a predetermined period after the end of energization, and the peak value is set as the element temperature Ta after energization.
In S109, a temperature rise value ΔT is calculated. The temperature rise value ΔT is calculated by the equation (1).
ΔT = Ta−Tb (1)
S110では、温度上昇値ΔTに基づき、劣化状態を判定する。
S111では、S110にて判定された劣化状態を、記憶部53に記憶させる。このとき、S102の判定に係る走行距離情報を併せて記憶部53に記憶させ、劣化状態判定処理を終了する。
In S110, the deterioration state is determined based on the temperature rise value ΔT.
In S111, the deterioration state determined in S110 is stored in the
ここで、劣化状態の判定について図5および図6に基づいて説明する。
図5では、後述する各劣化レベルL1〜L3の温度上昇値ΔTの変化を示している。本実施形態では、SW素子31〜36が最も熱劣化していない初期状態を劣化レベルL1、次いで劣化レベルL2とし、最も熱劣化している状態を劣化レベルL3とする。ここで、SW素子31〜36の熱劣化が進んでいるほど、「劣化レベルが大きい」とし、熱劣化が進んでいない場合を「劣化レベルが小さい」とする。
Here, determination of the deterioration state will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 shows changes in the temperature rise value ΔT at each of degradation levels L1 to L3 described later. In the present embodiment, the initial state in which the
図5に示すように、所定電圧、所定電流にてインバータ部30への通電を行った場合、SW素子31〜36の劣化状態により素子温度Tの上昇速度が異なる。すなわち、SW素子31〜36の熱劣化の進行により熱抵抗が大きくなるため、熱劣化が進行するほど、素子温度Tの上昇速度が速くなる。
そこで本実施形態では、インバータ部30に所定電圧、所定電流の通電を行い、通電期間Pe経過後の温度上昇値ΔTに基づいて劣化状態を判定する。
As shown in FIG. 5, when the
Therefore, in this embodiment, the
具体的には、図6(a)に示すように、始動スイッチがオンされ、車両制御システム1がレディオンとなった後、所定電圧、所定電流にてインバータ部30への通電を開始する(時刻x10)。このとき、図6(b)に示すように、シフトレンジは、PレンジまたはNレンジとする。また、本実施形態では、エンジン11によりモータジェネレータ12が駆動されたり、モータジェネレータ12の駆動力により駆動輪95が駆動されたりすると、モータジェネレータ12の駆動による温度変化の影響を受けるため、第1クラッチ16および第2クラッチ17を切っておく。
Specifically, as shown in FIG. 6A, after the start switch is turned on and the
図6(c)に示すように、所定電圧、所定電流にてインバータ部30への通電を行い、モータジェネレータ12のトルク(以下、「MGトルク」という、)が上昇すると、通電開始から通電期間Pe経過後のMGトルクは、所定トルクQaとなる。また、時刻x10から通電期間Pe経過後の時刻x11にて通電を終了すると、MGトルクはゼロとなる。
As shown in FIG. 6C, when the
図6(d)に示すように、通電によるMGトルクの上昇に伴い、素子温度Tが上昇する。時刻x11にて通電を終了すると、時刻x11よりやや遅れた時刻x12にて素子温度Tがピークに達し、その後低下する。本実施形態では、時刻x10にて通電を開始する前の素子温度を通電前素子温度Tb1、時刻x12の素子温度を通電後素子温度Ta1とし、温度上昇値ΔT1を演算する。ここでは説明のため、通電前素子温度Tb1は、後述の通電前素子温度Tb2、Tb3と同じであるものとする。
図6(d)、(e)に示すように、温度上昇値ΔT1は、第1判定閾値TH1(例えば70[℃])以下であるので、劣化状態を劣化レベルL1とする。
As shown in FIG. 6D, the element temperature T rises as the MG torque increases due to energization. When energization ends at time x11, the element temperature T reaches a peak at time x12 slightly delayed from time x11, and then decreases. In the present embodiment, the element temperature before starting energization at time x10 is the pre-energization element temperature Tb1, the element temperature at time x12 is the post-energization element temperature Ta1, and the temperature rise value ΔT1 is calculated. Here, for the sake of explanation, it is assumed that the pre-energization element temperature Tb1 is the same as the pre-energization element temperatures Tb2 and Tb3 described later.
As shown in FIGS. 6D and 6E, the temperature rise value ΔT1 is equal to or lower than the first determination threshold value TH1 (for example, 70 [° C.]), so the deterioration state is set to the deterioration level L1.
また、時刻x12の通電後素子温度Ta1に基づく劣化判定処理後、所定インターバル経過後に始動スイッチがオンされると、時刻x20から通電期間Pe後の時刻x21までの期間、所定電圧、所定電流にてインバータ部30への通電を行う。時刻x21にて通電を終了すると、時刻x21よりやや遅れた時刻x22にて素子温度Tがピークに達し、その後低下する。本実施形態では、時刻x20にて通電を開始する前の素子温度を通電前素子温度Tb2、時刻x22の素子温度を通電後素子温度Ta2とし、温度上昇値ΔT2を演算する。
図6(d)、(e)に示すように、温度上昇値ΔT2は、第1判定閾値TH1より大きく、第2判定閾値TH2(例えば90[℃])以下であるので、劣化状態を劣化レベルL2とする。
Further, after the deterioration determination process based on the element temperature Ta1 after energization at time x12, when the start switch is turned on after a predetermined interval has elapsed, the period from time x20 to time x21 after the energization period Pe is the predetermined voltage and current. The
As shown in FIGS. 6D and 6E, the temperature increase value ΔT2 is larger than the first determination threshold value TH1 and equal to or less than the second determination threshold value TH2 (for example, 90 [° C.]). Let L2.
さらにまた、時刻x22の通電後素子温度Ta2に基づく劣化判定処理後、所定インターバル経過後に始動スイッチがオンされると、時刻x30から通電期間Pe後の時刻x31までの期間、所定電圧、所定電流にてインバータ部30への通電を行う。時刻x31にて通電を終了すると、時刻x31よりやや遅れた時刻x32にて素子温度Tがピークに達し、その後低下する。本実施形態では、時刻x30にて通電を開始する前の素子温度を通電前素子温度Tb3、時刻x32の素子温度を通電後素子温度Ta3とし、温度上昇値ΔT3を演算する。
図6(d)、(e)に示すように、温度上昇値ΔT3は、第2判定閾値TH2より大きいので、劣化状態を劣化レベルL3とする。
Furthermore, after the deterioration determination process based on the post-energization element temperature Ta2 at time x22, when the start switch is turned on after a lapse of a predetermined interval, the predetermined voltage and the predetermined current are maintained for a period from time x30 to time x31 after the energization period Pe. Then, the
As shown in FIGS. 6D and 6E, the temperature rise value ΔT3 is larger than the second determination threshold value TH2, so the deterioration state is set to the deterioration level L3.
本実施形態では、図7に示すトルク制限マップを用い、トルク制限処理を行う。
トルク制限係数は、劣化レベルL1、L2、L3に応じた換算ラインF1、F2、F3を用い、素子温度Tに基づいて設定される。本実施形態では、劣化レベルL1のとき換算ラインF1、劣化レベルL2のとき換算ラインF2、劣化レベルL3のとき換算ラインF3とする。
In the present embodiment, torque limit processing is performed using the torque limit map shown in FIG.
The torque limit coefficient is set based on the element temperature T using conversion lines F1, F2, and F3 corresponding to the deterioration levels L1, L2, and L3. In the present embodiment, the conversion line F1 when the deterioration level is L1, the conversion line F2 when the deterioration level L2, and the conversion line F3 when the deterioration level L3.
本実施形態では、劣化レベルL1のときにトルク制限を開始する制限開始温度をTs1、劣化レベルL2のときにトルク制限を開始する制限開始温度をTs2、劣化レベルL3のときにトルク制限を開始する制限開始温度をTs3とする。
また、劣化レベルL1のとき素子温度Tが出力停止温度Te1以上、劣化レベルL2のとき素子温度Tが出力停止温度Te2以上、劣化レベルL3のとき素子温度Tが出力停止温度Te3以上で、トルク制限係数をゼロとし、モータジェネレータ12からの出力を停止する。
In the present embodiment, the restriction start temperature for starting torque restriction at the deterioration level L1 is Ts1, the restriction start temperature for starting torque restriction at the deterioration level L2 is Ts2, and the torque restriction is started at the deterioration level L3. The restriction start temperature is Ts3.
Further, when the deterioration level is L1, the element temperature T is equal to or higher than the output stop temperature Te1, when the deterioration level is L2, the element temperature T is equal to or higher than the output stop temperature Te2, and when the deterioration level is L3, the element temperature T is equal to or higher than the output stop temperature Te3. The coefficient is set to zero and the output from the
本実施形態では、トルク制限係数を1未満としてトルク制限を開始する制限開始温度Tsは、劣化レベルが大きいほど低く設定される。すなわち、Ts3<Ts2<Ts1である。同様に、出力停止温度Teは、Te3<Te2<Te1である。
制限開始温度Ts1、Ts2、Ts3および出力停止温度Te1、Te2、T3は、適宜設定可能である。
In the present embodiment, the limit start temperature Ts for starting the torque limit by setting the torque limit coefficient to less than 1 is set lower as the deterioration level is larger. That is, Ts3 <Ts2 <Ts1. Similarly, the output stop temperature Te is Te3 <Te2 <Te1.
Limit start temperature Ts1, Ts2, Ts3 and output stop temperature Te1, Te2, T3 can be set suitably.
また、トルク制限傾きは、劣化レベルが大きいほど大きくなるように設定される。すなわち、劣化レベルL1のときのトルク制限傾きをA1、劣化レベルL2のときのトルク制限傾きをA2、劣化レベルL3のときのトルク制限傾きをA3とすると、A1<A2<A3である。本実施形態におけるトルク制限傾きは、制限開始温度と出力停止温度との間における素子温度Tとトルク制限係数との関数の傾きの絶対値とする。
本実施形態では、システム起動時のイニシャルチェックにて劣化状態判定処理を行っており、イニシャルチェック終了後の通常モードにおいては、記憶された劣化状態に応じた特定のトルク制限マップを用いてトルク制限処理を行う。
Further, the torque limit inclination is set so as to increase as the deterioration level increases. That is, A1 <A2 <A3, where A1 is the torque limit slope at the degradation level L1, A2 is the torque limit slope at the degradation level L2, and A3 is the torque limit slope at the degradation level L3. The torque limit slope in the present embodiment is the absolute value of the slope of the function of the element temperature T and the torque limit coefficient between the limit start temperature and the output stop temperature.
In this embodiment, the deterioration state determination process is performed by the initial check at the time of starting the system. In the normal mode after the initial check is completed, the torque limit is determined using a specific torque limit map corresponding to the stored deterioration state. Process.
次に、劣化状態に応じたトルク制限処理を図8に示すフローチャートに基づいて説明する。トルク制限処理は、車両制御システム1がレディオンされているときに、MG制御部51にて実行される。
S201では、イニシャルチェックが終了したか否かを判断する。イニシャルチェックが終了していないと判断された場合(S201:NO)、この判断処理を繰り返す。イニシャルチェックが終了したと判断された場合(S201:YES)、S202へ移行する。
Next, the torque limiting process according to the deterioration state will be described based on the flowchart shown in FIG. The torque limiting process is executed by the
In S201, it is determined whether or not the initial check is finished. If it is determined that the initial check has not ended (S201: NO), this determination process is repeated. When it is determined that the initial check has been completed (S201: YES), the process proceeds to S202.
S202では、記憶部53に記憶されている劣化状態を読み出す。
S203では、図7に示すトルク制限マップを参照し、劣化状態に応じた制限開始温度Tsを決定する。
S204では、モータジェネレータ12の駆動が開始されたか否かを判断する。モータジェネレータ12の駆動が開始されていないと判断された場合(S204:NO)、この判断処理を繰り返す。モータジェネレータ12の駆動が開始されたと判断された場合(S204:YES)、S205へ移行する。
In S202, the deterioration state stored in the
In S203, with reference to the torque limit map shown in FIG. 7, the limit start temperature Ts corresponding to the deterioration state is determined.
In S204, it is determined whether or not driving of the
S205では、素子温度Tを取得する。
S206では、S205で取得された素子温度Tが制限開始温度Tsより大きいか否かを判断する。素子温度Tが制限開始温度Tsより大きいと判断された場合(S206:YES)、S207へ移行する。素子温度Tが制限開始温度Ts以下であると判断された場合(S206:NO)、S208へ移行する。
S207では、図7に示すトルク制限マップを参照し、素子温度Tおよび劣化状態に応じたトルク制限係数を取得する。
S208では、トルク制限係数を1とし、素子温度Tが制限開始温度Ts以下である場合、トルク制限を行わない。
In S205, the element temperature T is acquired.
In S206, it is determined whether or not the element temperature T acquired in S205 is higher than the restriction start temperature Ts. When it is determined that the element temperature T is higher than the limit start temperature Ts (S206: YES), the process proceeds to S207. When it is determined that the element temperature T is equal to or lower than the limit start temperature Ts (S206: NO), the process proceeds to S208.
In S207, a torque limit coefficient corresponding to the element temperature T and the deterioration state is acquired with reference to the torque limit map shown in FIG.
In S208, when the torque limit coefficient is set to 1 and the element temperature T is equal to or lower than the limit start temperature Ts, torque limit is not performed.
S207またはS208に続いて移行するS209では、制限後トルクtrq_rを演算する。制限後トルクtrq_rは、ハイブリッド制御部55から取得されるトルク指令値trq*にS207またはS208にて決定された制限係数を乗じた値とし、制限後トルクtrq_rに基づいてモータジェネレータ12の駆動を制御する。なお、S209に係る処理は、制限開始温度Tsおよびトルク制限係数を決定する処理と別処理にて実行されるように構成してもよい。
S210では、始動スイッチがオフされたか否かを判断する。始動スイッチがオフされていないと判断された場合(S210:NO)、S205に戻る。始動スイッチがオフされたと判断された場合(S210:YES)、本処理を終了する。
In S209, which is shifted from S207 or S208, the post-limit torque trq_r is calculated. The post-restriction torque trq_r is a value obtained by multiplying the torque command value trq * acquired from the
In S210, it is determined whether or not the start switch has been turned off. When it is determined that the start switch is not turned off (S210: NO), the process returns to S205. If it is determined that the start switch has been turned off (S210: YES), this process ends.
ここで、トルク制限処理を、図9に示すタイムチャーチに基づいて説明する。図9では、劣化レベルL3のときを実線、劣化レベルL1のときを破線、参考例を一点鎖線で示す。図9では、フィルタ処理等による遅れ要素の影響を省略して記載している。
図9(a)、(b)、(c)に示すように、車両制御システム1がレディオンされ、シフトレンジがPレンジからDレンジに切り替わった後の指令トルクtrq*が一定値Qsである場合を例に説明する。また、劣化レベルL3のときに素子温度Tが制限開始温度Ts3に達する時刻x1までは、劣化状態によらずトルク制限が行われず、トルク制限係数が1であるので、制限後トルクtrq_rと指令トルクtrq*とが等しい。
Here, the torque limiting process will be described based on the time church shown in FIG. In FIG. 9, the deterioration level L3 is indicated by a solid line, the deterioration level L1 is indicated by a broken line, and a reference example is indicated by a dashed line. In FIG. 9, the influence of delay elements due to filter processing or the like is omitted.
As shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, when the
劣化レベルL3のとき、SW素子31〜36の熱抵抗が大きく、素子温度Tが上がりやすいので、劣化レベルL1、L2のときの制限開始温度Ts1、Ts2よりも低い制限開始温度Ts3からトルク制限を行う。
図9の例では、実線で示すように、素子温度Tが制限開始温度Ts3より大きくなる時刻x1にてトルク制限を開始する。また、素子温度Tが出力停止温度Te3より高い時刻x2から時刻x4までの期間は、トルク制限係数をゼロとし、制限後トルクtrq_rをゼロとする。トルク制限により素子温度Tが低下し、制限開始温度Ts3以下となる時刻x5にて、トルク制限係数を1とし、トルク制限を終了する。トルク制限がなされる時刻x1から時刻x5までの期間の制限後トルクtrq_rは、指令トルクtrq*に素子温度Tに応じたトルク制限係数が乗じられた値となる。なお、制限後トルクtrq_rは、素子温度Tに応じて変化するが、図9では簡略化のため、直線的に変化するものとして記載した。また、トルクの急変を避けるため、トルク制限係数の変化よりも制限後トルクtrq_rの変化が遅くなるように、適宜フィルタ処理等を行ってもよい。
When the deterioration level is L3, the thermal resistance of the
In the example of FIG. 9, as shown by the solid line, torque limitation is started at time x1 when the element temperature T becomes higher than the limitation start temperature Ts3. Further, during the period from time x2 to time x4 when the element temperature T is higher than the output stop temperature Te3, the torque limit coefficient is set to zero and the post-limit torque trq_r is set to zero. At time x5 when the element temperature T decreases due to the torque limit and becomes equal to or lower than the limit start temperature Ts3, the torque limit coefficient is set to 1, and the torque limit ends. The post-limit torque trq_r during the period from time x1 to time x5 when the torque is limited is a value obtained by multiplying the command torque trq * by a torque limit coefficient corresponding to the element temperature T. Although the post-limit torque trq_r changes according to the element temperature T, it is described as linearly changing in FIG. 9 for simplification. Further, in order to avoid a sudden change in the torque, a filter process or the like may be appropriately performed so that the change in the post-restriction torque trq_r becomes slower than the change in the torque limit coefficient.
破線で示すように、劣化レベルL1のとき、SW素子31〜36の熱抵抗が小さく、素子温度Tが上がりにくいので、素子温度Tが制限開始温度Ts1より大きくなる時刻x6まではトルク制限を行わないので、モータジェネレータ12の出力が低下しない。時刻x6にてトルク制限を開始すると、素子温度Tが時刻x8にて増加から減少に転じ、素子温度Tが制限開始温度Ts1以下となる時刻x9にて、トルク制限係数を1とし、トルク制限を終了する。トルク制限がなされる時刻x6から時刻x9までの期間の制限後トルクtrq_rは、指令トルクtrq*に素子温度Tに応じたトルク制限係数が乗じられた値となる。
As indicated by the broken line, when the deterioration level is L1, the thermal resistance of the
参考例では、劣化状態を考慮せず、素子温度Tが所定温度より高くなった場合にトルク制限を行うものとする。図9では、素子温度Tが制限開始温度Ts1を超えたときにトルク制限を行う例を示している。
図9中に一点鎖線で示すように、劣化レベルが大きい場合、素子温度Tが制限開始温度Ts1に達する時刻x3までトルク制限を行わないと、破線で示す劣化レベルが小さい場合と比較して、時刻x7における素子温度Tのピーク値Tpが大きくなる。そのため、SW素子31〜36の熱劣化が進行したり、ピーク値TpによってはSW素子31〜36が破損に至る虞がある。
一方、図示はしていないが、劣化状態を考慮せず、制限開始温度をTs3とすると、劣化レベルが小さい場合、余分にトルク制限をかけることになってしまう。
In the reference example, it is assumed that torque limitation is performed when the element temperature T becomes higher than a predetermined temperature without considering the deterioration state. FIG. 9 shows an example in which the torque is limited when the element temperature T exceeds the limit start temperature Ts1.
As shown by the one-dot chain line in FIG. 9, when the deterioration level is large, if the torque limit is not performed until time x3 when the element temperature T reaches the limit start temperature Ts1, compared with the case where the deterioration level indicated by the broken line is small, The peak value Tp of the element temperature T at time x7 increases. Therefore, there is a possibility that the
On the other hand, although not shown, assuming that the deterioration start state is not taken into consideration and the restriction start temperature is Ts3, if the deterioration level is small, an extra torque restriction is applied.
本実施形態では、劣化状態に応じて、制限開始温度、および、トルク制限傾きを設定している。これにより、劣化状態に応じた適切なトルク制限が可能であるので、劣化レベルが小さい場合、余分なトルク制限をかけることなく、モータジェネレータ12からトルクを出力することができ、ドライバビリティが向上する。また、劣化レベルが大きい場合、低い温度からトルク制限を開始し、速やかにトルクを制限できるため、SW素子31〜36のさらなる熱劣化を抑制することができ、熱破壊を回避することができる。
In the present embodiment, the limit start temperature and the torque limit slope are set according to the deterioration state. As a result, it is possible to limit the torque appropriately according to the deterioration state. Therefore, when the deterioration level is small, the torque can be output from the
以上詳述したように、MG制御部51は、以下の処理を行う。
MG制御部51は、モータジェネレータ12の通電の切り替えに係るSW素子31〜36を有する回路部20に通電する前の素子温度である通電前素子温度Tbを取得する(図4中のS104)。
MG制御部51は、モータジェネレータ12の駆動力が駆動輪95に伝達されない状態にて、回路部20に通電することで所定エネルギを投入した後の素子温度である通電後素子温度Taを取得する(S108)。
As described above in detail, the
The
The
MG制御部51は、通電後素子温度Taと通電前素子温度Tbとの差である温度上昇値ΔTに基づき、回路部20の劣化状態を判定し(S110)、判定された劣化状態を記憶部53に記憶させる(S111)。
MG制御部51は、劣化状態および素子温度Tに基づき、モータジェネレータ12から出力されるトルクを制限する(図8中のS209)。
トルク制限を開始する素子温度Tである制限開始温度Ts、および、素子温度Tに応じたトルク制限傾きは、劣化状態に応じて可変である。
The
The
The limit start temperature Ts, which is the element temperature T at which the torque limit is started, and the torque limit slope according to the element temperature T are variable according to the deterioration state.
本実施形態では、モータジェネレータ12の駆動力が駆動輪95に伝達されない状態にて回路部20に通電することで所定エネルギを投入したときのSW素子31〜36の温度上昇値ΔTに基づいて劣化状態を判定している。これにより、駆動力の伝達に伴うモータジェネレータ12の温度変化の影響を受けることなく、SW素子31〜36の劣化状態を適切に判定することができる。
In the present embodiment, the deterioration is based on the temperature increase value ΔT of the
また、トルク制限を開始する制限開始温度およびトルク制限傾きを劣化状態に応じて可変としているので、回路部20の劣化状態に応じ、モータジェネレータ12を適切に制御可能できる。これにより、回路部20の劣化が小さい状態における過剰なトルク制限を回避可能である。また、回路部20の劣化が大きい状態では、速やかにトルクを制限可能であるので、回路部20のさらなる熱劣化を抑制可能であるとともに、回路部20の破損を防ぐことができる。
In addition, since the restriction start temperature for starting torque restriction and the torque restriction inclination are variable according to the deterioration state, the
MG制御部51は、前回の劣化判定から所定インターバルが経過した後に(S102:YES)、劣化状態の判定を行う。例えば、システム起動時のイニシャルチェックにて劣化判定を行う場合、必ずしも毎回の劣化判定を行う必要がなければ、所定インターバルが経過していない場合には劣化判定処理を省略する。これにより、イニシャルチェックに要する時間を短縮することができる。
The
MG制御部51は、モータジェネレータ12に電力を供給するバッテリ15が、回路部20に所定エネルギを投入可能な状態であると判断された場合(S103:YES)、劣化状態の判定を行う。すなわち、例えばバッテリ15の充電残量が少ない場合等においては劣化状態の判定を行わない。これにより、劣化状態の判定を行うことによるバッテリ15の過放電や燃費の悪化等を防ぐことができる。
When it is determined that the
本実施形態では、回路部20の温度を、SW素子31〜36の温度である素子温度Tとする。これにより、SW素子31〜36の温度に基づき、適切に劣化レベルを判定し、SW素子31〜36の熱破損を防止することができる。
In the present embodiment, the temperature of the
本実施形態では、MG制御部51が「通電前温度取得手段」、「通電後温度取得手段」、「劣化状態判定手段」、「記憶手段」、および、「トルク制限手段」を構成する。また、図4中のS104が「通電前温度取得手段」の機能としての処理に対応し、S108が「通電後温度取得手段」の機能としての処理に対応し、S110が「劣化状態判定手段」の機能としての処理に対応し、S111が「記憶手段」の機能としての処理に対応し、図8中のS209が「トルク制限手段」の機能としての処理に対応する。
また、素子温度Tが「回路部の温度」に対応し、通電前素子温度Tbが「通電前温度」に対応し、通電後素子温度Taが「通電後温度」に対応する。
In the present embodiment, the
The element temperature T corresponds to the “temperature of the circuit portion”, the pre-energization element temperature Tb corresponds to the “pre-energization temperature”, and the post-energization element temperature Ta corresponds to the “post-energization temperature”.
(他の実施形態)
(ア)回路部温度
上記実施形態では、インバータを構成するSW素子の温度を回路部の温度とする。他の実施形態では、SW素子の温度に替えて還流ダイオードの温度を回路部の温度としてもよい。また、昇圧コンバータを構成するリアクトル、SW素子、または、コンデンサ等の電子部品の温度を回路部の温度としてもよい。例えば、コンデンサの温度を回路部の温度とする場合、回路部の劣化状態としてコンデンサの劣化状態が監視され、コンデンサの熱劣化を抑制し、熱破壊を防止することができる。
また、電子部品の接続に用いられるバスバー等の配線温度を回路部の温度としてもよい。また他の実施形態では、パワーカードの冷却水温を回路部の温度としてもよい。
(Other embodiments)
(A) Circuit part temperature In the said embodiment, the temperature of SW element which comprises an inverter is made into the temperature of a circuit part. In another embodiment, the temperature of the freewheeling diode may be used as the temperature of the circuit unit instead of the temperature of the SW element. Further, the temperature of the electronic component such as the reactor, the SW element, or the capacitor constituting the boost converter may be set as the temperature of the circuit unit. For example, when the temperature of the capacitor is set to the temperature of the circuit portion, the deterioration state of the capacitor is monitored as the deterioration state of the circuit portion, so that thermal deterioration of the capacitor can be suppressed and thermal destruction can be prevented.
Further, the wiring temperature of a bus bar or the like used for connecting electronic components may be used as the temperature of the circuit unit. In another embodiment, the cooling water temperature of the power card may be the temperature of the circuit unit.
(イ)劣化状態判定手段
上記実施形態では、劣化レベルを3段階とした。他の実施形態では、劣化レベルは3段階に限らず、2段階でもよいし、4段階以上としてもよいし、連続的に変化するようにしてもよい。劣化レベルが連続的に設定される場合、例えば連続的に変化する劣化レベル値を用いた関数等により、モータジェネレータのトルクを制限するように構成してもよい。
(A) Deterioration state determination means In the above embodiment, the deterioration level is set in three stages. In another embodiment, the deterioration level is not limited to three stages, but may be two stages, may be four stages or more, or may be continuously changed. When the deterioration level is set continuously, the torque of the motor generator may be limited by, for example, a function using a continuously changing deterioration level value.
上記実施形態では、温度上昇値そのものに基づいて劣化状態を判定する。他の実施形態では、温度上昇値および設定値に基づいて劣化状態を判定してもよい。例えば平均的な劣化状態の回路部に所定エネルギを投入したときの温度上昇値を設定値とし、設定値と実際の温度上昇値との差分に基づいて劣化状態を判定してもよい。また例えば、設定値を含む所定範囲を通常劣化範囲とし、通常劣化範囲よりも温度上昇値が小さい場合、劣化レベルが小さく、通常劣化範囲よりも温度上昇値が大きい場合、劣化レベルが大きいといったように、劣化状態を判定してもよい。 In the above embodiment, the deterioration state is determined based on the temperature rise value itself. In another embodiment, the deterioration state may be determined based on the temperature rise value and the set value. For example, the temperature rise value when predetermined energy is input to the circuit portion in the average deterioration state may be set as a set value, and the deterioration state may be determined based on the difference between the set value and the actual temperature increase value. Further, for example, a predetermined range including a set value is set as a normal deterioration range, and when the temperature rise value is smaller than the normal deterioration range, the deterioration level is small, and when the temperature rise value is larger than the normal deterioration range, the deterioration level is large. In addition, the deterioration state may be determined.
他の実施形態では、例えばインスツルメンタルパネルに劣化状態を表示する等、劣化状態をユーザに報知する報知手段を設けてもよい。劣化状態をユーザに報知することで、無理な運転をしないように促したり、早めに整備を行うように促したりすることができる。
また、劣化状態に基づき、パワーカードの交換時期等である整備情報を推定してもよい。また、推定された整備情報をユーザに通知するようにしてもよい。
In another embodiment, for example, a notification unit that notifies the user of the deterioration state may be provided, such as displaying the deterioration state on an instrumental panel. By notifying the user of the deterioration state, it is possible to prompt the user not to perform excessive driving or to promptly perform maintenance.
Further, maintenance information such as a power card replacement time may be estimated based on the deterioration state. The estimated maintenance information may be notified to the user.
上記実施形態では、前回の劣化判定からの走行距離が所定距離以上となった場合、前回の劣化判定からの所定インターバルが経過した、と判断する。
谷実施形態では、例えば図示しないナビゲーション装置等から時刻情報を取得し、前回の劣化判定からの経過時間が所定時間以上となった場合、「前回の劣化判定から所定インターバルが経過した」と判断してもよい。時刻情報に基づいて所定インターバルの経過を判断する場合、図4中のS111では、劣化状態と併せて劣化判定を行った時刻に係る時刻情報を記憶部に記憶させる。
In the above embodiment, when the travel distance from the previous deterioration determination is equal to or greater than the predetermined distance, it is determined that the predetermined interval from the previous deterioration determination has elapsed.
In the valley embodiment, for example, when time information is acquired from a navigation device (not shown) and the elapsed time from the previous deterioration determination is equal to or longer than a predetermined time, it is determined that “a predetermined interval has passed since the previous deterioration determination”. May be. When determining the elapse of the predetermined interval based on the time information, in S111 in FIG. 4, the time information related to the time when the deterioration determination is performed is stored in the storage unit together with the deterioration state.
また、始動スイッチがオンされてからオフされるまでを1トリップとし、始動スイッチのオフ/オンに基づいてトリップ回数をカウントしておく。そして、走行距離に替えて、前回劣化判定からのトリップ回数が所定回数以上となった場合、「前回の劣化判定から所定インターバルが経過した」と判断してもよい。トリップ回数に基づいて所定インターバルの経過を判断する場合、S111では、トリップ回数のカウントに係るカウンタをリセットするように構成してもよい。 Further, one trip is defined as the time from when the start switch is turned on until it is turned off, and the number of trips is counted based on the start switch being turned off / on. Then, instead of the travel distance, when the number of trips from the previous deterioration determination becomes a predetermined number or more, it may be determined that “a predetermined interval has passed since the previous deterioration determination”. When determining the elapse of the predetermined interval based on the number of trips, in S111, a counter related to the count of the number of trips may be reset.
また、他の実施形態では、図4中のS102の処理を省略し、毎回のイニシャルチェック時に劣化状態判定処理を行うようにしてもよい。この場合、判定された劣化状態を、EEPROM等で構成される記憶部に替えて、演算部内のRAM等に記憶させるようにし、記憶部を省略してもよい。 In another embodiment, the process of S102 in FIG. 4 may be omitted, and the deterioration state determination process may be performed at each initial check. In this case, the determined deterioration state may be stored in a RAM or the like in the calculation unit instead of the storage unit configured by an EEPROM or the like, and the storage unit may be omitted.
また、他の実施形態では、劣化状態判定処理は、回転電機の駆動力が駆動対象に伝達されていない状態であれば、イニシャルチェック時に限らずどのようなときに実行してもよい。例えば第1クラッチおよび第2クラッチが切られた状態での惰性走行中に劣化状態判定処理を行ってもよい。また例えば、整備モード時に強制レディオンし、劣化状態判定処理を行ってもよい。
また、他の実施形態では、図4中のS103の処理を省略し、電源の充電状態によらず、劣化状態の判定を行うようにしてもよい。
In another embodiment, the deterioration state determination process may be executed not only at the initial check but at any time as long as the driving force of the rotating electrical machine is not transmitted to the drive target. For example, the deterioration state determination process may be performed during inertial running with the first clutch and the second clutch disengaged. In addition, for example, forcible ready-on may be performed in the maintenance mode, and the deterioration state determination process may be performed.
In another embodiment, the process of S103 in FIG. 4 may be omitted, and the deterioration state may be determined regardless of the state of charge of the power source.
(ウ)トルク制限手段
上記実施形態では、トルク指令値にトルク制限係数を乗じることでトルクを制限する。他の実施形態では、例えば電圧指令値や電流指令値に制限係数を乗じてもよい。また、トルク制限係数によらず、直接的にトルクが制限されるように構成してもよい。
上記実施形態では、制限開始温度およびトルク制限傾きを劣化状態に応じて可変とする。他の実施形態では、制限開始温度、または、トルク制限傾きを劣化状態に応じて可変としてもよい。
(C) Torque limiting means In the above embodiment, the torque is limited by multiplying the torque command value by the torque limiting coefficient. In other embodiments, for example, a voltage command value or a current command value may be multiplied by a limiting coefficient. Moreover, you may comprise so that a torque may be restrict | limited directly irrespective of a torque limitation coefficient.
In the above embodiment, the limit start temperature and the torque limit slope are variable according to the deterioration state. In another embodiment, the limit start temperature or the torque limit slope may be variable according to the deterioration state.
上記実施形態では、制限開始温度と出力停止温度との間における回路部の温度とトルク制限係数とは直線関係である。他の実施形態では、また、制限開始温度と出力停止温度との間を複数の区間に分け、区間毎に傾きを変えてもよい。回路部の温度とトルク制限係数との関係は、例えば二次以上の関数等、直線関係に限らない。 In the above embodiment, the temperature of the circuit unit and the torque limit coefficient between the limit start temperature and the output stop temperature have a linear relationship. In another embodiment, the interval between the restriction start temperature and the output stop temperature may be divided into a plurality of sections, and the slope may be changed for each section. The relationship between the temperature of the circuit unit and the torque limiting coefficient is not limited to a linear relationship such as a quadratic or higher function.
(エ)回路部
上記実施形態では、SW素子は、IGBTにより構成される。他の実施形態では、SW素子をIGBT以外の半導体素子等により構成してもよい。上記実施形態では、SW素子は、パワーカードにより構成され、両面放熱構造である。他の実施形態では、SW素子の放熱構造は、片面放熱としてもよい。また、インバータ部をパワーカード以外で構成してもよい。
上記実施形態では、回路部は、昇圧コンバータを有する。他の実施形態では、昇圧コンバータを省略してもよい。
(D) Circuit Unit In the above embodiment, the SW element is composed of an IGBT. In other embodiments, the SW element may be composed of a semiconductor element other than the IGBT. In the said embodiment, SW element is comprised with the power card and is a double-sided heat dissipation structure. In another embodiment, the heat dissipation structure of the SW element may be single-sided heat dissipation. Moreover, you may comprise an inverter part other than a power card.
In the above embodiment, the circuit unit has a boost converter. In other embodiments, the boost converter may be omitted.
(オ)制御装置
上記実施形態では、各手段は、MG制御部により構成される。他の実施形態では、各手段の一部または全部をハイブリッド制御部により構成してもよい。また、MG制御部およびハイブリッド制御部を1つの制御部として構成してもよい。
上記実施形態では、制御装置がハイブリッド車両に適用される。他の実施形態では、ハイブリッド車両に限らず、電気自動車や燃料電池車等の主機モータを用いる車両全般に適用可能である。また、制御装置を他の装置に適用してもよく、駆動対象は駆動輪に限らない。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
(E) Control device In the above embodiment, each means is constituted by an MG control unit. In another embodiment, a part or all of each unit may be configured by a hybrid control unit. Further, the MG control unit and the hybrid control unit may be configured as one control unit.
In the above embodiment, the control device is applied to a hybrid vehicle. Other embodiments are applicable not only to hybrid vehicles but also to all vehicles using main motors such as electric vehicles and fuel cell vehicles. Further, the control device may be applied to other devices, and the drive target is not limited to the drive wheel.
As mentioned above, this invention is not limited to the said embodiment at all, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.
1・・・車両制御システム
12・・・モータジェネレータ(回転電機)
15・・・バッテリ(電源)
20・・・回路部
31〜36・・・SW素子
51・・・MG制御部(制御装置)
52・・・演算部
53・・・記憶部
95・・・駆動輪(駆動対象)
DESCRIPTION OF
15 ... Battery (power supply)
DESCRIPTION OF
52 ...
Claims (5)
前記回転電機と他の装置(11、95)との間に設けられるクラッチ(16、17)を切ることで前記回転電機と前記他の装置との間で駆動力が伝達されない状態にて前記回路部に通電することで所定エネルギを投入した後の前記回路部の温度である通電後温度を取得する通電後温度取得手段(S108)と、
前記通電後温度と前記通電前温度との差である温度上昇値に基づき、前記回路部の劣化状態を判定する劣化状態判定手段(S110)と、
判定された前記劣化状態を記憶部(53)に記憶させる記憶手段(S111)と、
前記劣化状態および前記回路部の温度に基づき、前記回転電機から出力されるトルクを制限するトルク制限手段(S209)と、
を備え、
トルク制限を開始する前記回路部の温度である制限開始温度、および、前記回路部の温度に応じたトルク制限傾きの少なくとも一方は、前記劣化状態に応じて可変であることを特徴とする制御装置(51)。 Pre-energization temperature acquisition means (S104) for acquiring a pre-energization temperature that is the temperature of the circuit unit before energizing the circuit unit (20) having the switching elements (31 to 36) related to switching of energization of the rotating electrical machine (12). )When,
Wherein in a state where the driving force is not reached transfer between said rotating electric machine and said another apparatus by turning off the clutch (16, 17) provided between the rotary electric machine and the other device (11,95) A post-energization temperature acquisition means (S108) for acquiring a post-energization temperature, which is a temperature of the circuit unit after supplying predetermined energy by energizing the circuit unit;
Degradation state determination means (S110) for determining a deterioration state of the circuit unit based on a temperature rise value that is a difference between the post-energization temperature and the pre-energization temperature;
Storage means (S111) for storing the determined deterioration state in the storage unit (53);
Torque limiting means (S209) for limiting the torque output from the rotating electrical machine based on the deterioration state and the temperature of the circuit unit;
With
At least one of a limit start temperature that is a temperature of the circuit unit that starts torque limit and a torque limit slope that depends on the temperature of the circuit unit is variable according to the deterioration state. (51).
前記回路部の温度は、前記コンデンサの温度であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の制御装置。 The circuit unit includes a capacitor (26),
The control device according to claim 1, wherein the temperature of the circuit unit is a temperature of the capacitor.
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