JP6665773B2 - Rotary electric machine rotation rise abnormality detection device, rotating electric machine unit - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機の回転速度上昇時の異常を検出する装置に関する。 The present invention relates to a device for detecting an abnormality when a rotation speed of a rotating electric machine increases.
従来、多相の同期機(回転電機)の各相電流の少なくとも1相が所定値以上で、且つ回転速度が所定値以下の場合に、ロック状態と判定してインバータに電流遮断を指令するものがある(特許文献1参照)。 Conventionally, when at least one phase current of each phase current of a multi-phase synchronous machine (rotating electric machine) is equal to or more than a predetermined value and the rotation speed is equal to or less than a predetermined value, it is determined to be in a locked state and a command is issued to the inverter to interrupt current. (See Patent Document 1).
しかしながら、回転電機の回転速度が適切に上昇しない状態において、所定値未満で比較的大きい相電流が流れたり、所定値以上で比較的低い回転速度で回転電機が回転したりすることに、本願発明者は着目した。その場合、回転電機に長時間通電されることにより、通電回路の部品等が過熱して損傷するおそれがある。 However, when the rotation speed of the rotating electric machine is not appropriately increased, a relatively large phase current flows below a predetermined value, or the rotating electric machine rotates at a relatively low rotation speed above a predetermined value. Took notice. In this case, when the rotating electric machine is energized for a long time, components of the energized circuit may be overheated and damaged.
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、その主たる目的は、回転電機の回転速度上昇時の異常をより広く検出することのできる回転電機の回転上昇異常検出装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a main object of the present invention is to provide an apparatus for detecting a rotation rise abnormality of a rotating electric machine that can more widely detect an abnormality when the rotation speed of the rotating electric machine increases. It is in.
上記課題を解決するための第1の手段は、
通電されることで力行を行う回転電機(17)の回転速度上昇時の異常を検出する回転上昇異常検出装置(14、20)であって、
前記回転電機の回転開始に際して、
前記回転電機へ通電しており且つ前記回転電機の回転速度が第1回転速度未満である状態が、第1時間継続したことを判定する第1判定部と、
前記回転電機への通電開始からの通電継続時間が前記第1時間よりも長く設定された第2時間よりも長く、且つ前記回転電機の回転速度が前記第1回転速度よりも高く設定された第2回転速度未満であることを判定する第2判定部と、
前記第1判定部による判定、及び前記第2判定部による判定の少なくとも1つが肯定された場合に、前記回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると判定する総合判定部と、
を備える。
A first means for solving the above-mentioned problem is:
A rotation rise abnormality detection device (14, 20) for detecting abnormality when the rotation speed of a rotating electric machine (17) that performs power running by being energized is increased,
At the start of rotation of the rotating electric machine,
A first determination unit that determines that a state in which the rotating electrical machine is energized and the rotating speed of the rotating electrical machine is lower than the first rotating speed has continued for a first time;
The energization continuation time from the start of energization to the rotating electric machine is longer than the second time set longer than the first time, and the rotation speed of the rotating electric machine is set higher than the first rotation speed. A second determination unit that determines that the rotation speed is less than two rotation speeds;
When at least one of the determination by the first determination unit and the determination by the second determination unit is affirmed, a comprehensive determination unit that determines that the rotation speed of the rotary electric machine is abnormally increased.
Is provided.
上記構成によれば、回転電機は通電されることで力行を行う。ここで、回転電機の回転開始に際して、第1判定部により、回転電機へ通電しており且つ回転電機の回転速度が第1回転速度未満である状態が、第1時間継続したことが判定される。この判定は、第1時間継続して回転電機へ通電したにもかかわらず、回転電機の回転速度が第1回転速度以上に上昇していないロック状態を判定するものである。なお、この判定は、回転電機の回転開始に際して、任意の時点で実行され、どの時点で肯定されてもよい。 According to the above configuration, the rotating electric machine performs power running by being energized. Here, when the rotating electrical machine starts rotating, the first determination unit determines that the state where the rotating electrical machine is energized and the rotating speed of the rotating electrical machine is lower than the first rotating speed has continued for the first time. . This determination is for determining a locked state in which the rotating speed of the rotating electrical machine has not increased to the first rotating speed or more even though the rotating electrical machine has been energized continuously for the first time. This determination is performed at any time when the rotating electric machine starts rotating, and may be affirmed at any time.
また、回転電機の回転開始に際して、第2判定部により、回転電機への通電開始からの通電継続時間が第1時間よりも長く設定された第2時間よりも長く、且つ回転電機の回転速度が第1回転速度よりも高く設定された第2回転速度未満であることが判定される。この判定は、回転電機への通電開始から、第1時間よりも長く設定された第2時間よりも長く継続して通電したにもかかわらず、回転電機の回転速度が第1回転速度よりも高く設定された第2回転速度未満に低下した回転速度低下状態を判定するものである。 Further, at the start of rotation of the rotating electric machine, the second determination unit determines that the energization continuation time from the start of energization to the rotating electric machine is longer than the second time set longer than the first time, and the rotation speed of the rotating electric machine is lower. It is determined that the rotation speed is lower than the second rotation speed set higher than the first rotation speed. This determination is made that the rotation speed of the rotating electric machine is higher than the first rotation speed even though the energization of the rotating electric machine has been continued for longer than the second time set longer than the first time. This is for determining a rotation speed reduction state that has decreased below the set second rotation speed.
そして、総合判定部は、第1判定部による判定、及び第2判定部による判定の少なくとも1つが肯定された場合に、回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると判定する。このため、回転電機の回転速度上昇時の異常として、ロック状態と回転速度低下状態とを検出することができ、異常をより広く検出することができる。さらに、特許文献1に記載された技術と比較して、上記判定に回転電機の相電流を用いていないため、回転電機への突入電流やノイズ等に起因するロック状態の誤判定を抑制することができる。
Then, when at least one of the determination by the first determination unit and the determination by the second determination unit is affirmed, the comprehensive determination unit determines that the increasing state of the rotation speed of the rotating electric machine is abnormal. Therefore, the locked state and the reduced rotation speed state can be detected as abnormalities when the rotation speed of the rotating electric machine increases, and the abnormalities can be detected more widely. Furthermore, as compared with the technology described in
回転電機がエンジンの始動を行う構成において、エンジンのクランク軸が錆び付いていたり、クランク軸の軸受け等に異物を噛み込んだり、エンジンが失火したりする場合がある。その場合、エンジンの始動時に、回転電機の回転速度を適切に上昇させることができないおそれがある。 In a configuration in which the rotating electric machine starts the engine, the crankshaft of the engine may be rusted, foreign matter may be caught in a bearing of the crankshaft, or the engine may be misfired. In that case, when the engine is started, there is a possibility that the rotation speed of the rotating electric machine cannot be appropriately increased.
この点、第2の手段では、前記回転電機は、エンジンの始動を行うものであり、前記回転電機の回転開始により、前記エンジンの始動が開始されるといった構成を採用している。したがって、回転電機がエンジンの始動を行う構成において、回転電機の回転速度上昇時の異常をより広く検出することができる。 In this regard, the second means employs a configuration in which the rotating electric machine starts the engine, and the rotation of the rotating electric machine starts the engine. Therefore, in a configuration in which the rotating electric machine starts the engine, it is possible to more widely detect an abnormality when the rotation speed of the rotating electric machine increases.
回転電機によりエンジンの始動を行う場合、エンジンが自立運転を開始した時点で回転電機によるクランキングは終了される。しかしながら、エンジンが自立運転を開始できない場合、回転電機に長時間通電されるおそれがある。 When the engine is started by the rotating electric machine, the cranking by the rotating electric machine ends when the engine starts an independent operation. However, when the engine cannot start the self-sustaining operation, the rotating electric machine may be energized for a long time.
この点、第3の手段では、前記回転電機への通電開始からの通電継続時間が前記第2時間よりも長く設定された第3時間よりも長いことを判定する第3判定部を備え、前記総合判定部は、前記第1判定部による判定、前記第2判定部による判定、及び前記第3判定部による判定の少なくとも1つが肯定された場合に、前記回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると判定するといった構成を採用している。したがって、エンジンが自立運転を開始できず、回転電機への通電開始からの通電継続時間が第3時間よりも長くなった場合に、回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると判定することができる。 In this regard, the third means includes a third determination unit that determines that the energization continuation time from the start of energization to the rotating electric machine is longer than the second time and longer than a set third time, When at least one of the determination by the first determination unit, the determination by the second determination unit, and the determination by the third determination unit is affirmed, the general determination unit abnormally increases the rotation speed of the rotating electric machine. Is adopted. Therefore, when the engine cannot start the self-sustaining operation and the energization continuation time from the start of energization to the rotating electric machine becomes longer than the third time, it is determined that the increasing state of the rotating speed of the rotating electric machine is abnormal. Can be.
具体的には、第4の手段のように、前記第3時間は、前記エンジンが始動する見込みがないと判定するために必要な時間よりも長く、且つ前記回転電機が前記第2回転速度よりも高い第3回転速度で回転している状態で継続して前記回転電機へ通電した場合に通電回路が損傷する時間よりも短く設定されているといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、エンジンが始動する見込みがない場合に、通電回路が損傷することを抑制しつつ、回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると判定することができる。第3時間として、例えば800〜1200msを採用することができる。 Specifically, as in the fourth means, the third time is longer than the time required to determine that the engine is unlikely to start, and the rotating electric machine is at a higher speed than the second rotation speed. It is also possible to adopt a configuration in which, when the rotating electric machine is continuously energized while rotating at a high third rotational speed, the energizing circuit is set to be shorter than the time that the energizing circuit is damaged. According to such a configuration, when the engine is unlikely to start, it is possible to determine that the increase in the rotational speed of the rotating electric machine is abnormal while suppressing damage to the energizing circuit. As the third time, for example, 800 to 1200 ms can be adopted.
回転電機への通電を行う通電回路が損傷するまでの時間は、回転電機へ通電される電流の大きさによって変化する。例えば、回転電機へ通電される電流の大きさは、回転電機へ電流を出力する蓄電装置の電圧によって変化する。 The time until the energizing circuit that energizes the rotating electric machine is damaged depends on the magnitude of the current that is applied to the rotating electric machine. For example, the magnitude of the current supplied to the rotating electric machine changes according to the voltage of the power storage device that outputs the current to the rotating electric machine.
この点、第5の手段では、前記第3時間は、前記回転電機へ通電される電流の大きさに基づいて設定されるといった構成を採用している。したがって、回転電機へ通電される電流の大きさに応じて、第3時間を適切に設定することができる。 In this regard, the fifth means adopts a configuration in which the third time is set based on the magnitude of the current supplied to the rotating electric machine. Therefore, the third time can be appropriately set according to the magnitude of the current supplied to the rotating electric machine.
具体的には、第6の手段のように、前記第2時間は、前記エンジンの始動時に前記回転電機の回転速度が低下していると判定するために必要な時間よりも長く、且つ前記回転電機が前記第2回転速度よりも低い回転速度で回転している状態で継続して前記回転電機へ通電した場合に通電回路が損傷する時間よりも短く設定されているといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、エンジンの始動時に回転電機の回転速度が低下している場合に、通電回路が損傷することを抑制しつつ、回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると判定することができる。第2時間として、例えば200〜400msを採用することができる。 Specifically, as in the sixth means, the second time is longer than a time required to determine that the rotation speed of the rotating electric machine is decreasing when the engine is started, and the second time is longer than the second time. It is possible to adopt a configuration in which, when the electric machine is rotating at a rotation speed lower than the second rotation speed and power is continuously supplied to the rotating electric machine, the time is set to be shorter than a time during which the energization circuit is damaged. it can. According to such a configuration, when the rotating speed of the rotating electrical machine is reduced at the time of starting the engine, it is determined that the rising state of the rotating speed of the rotating electrical machine is abnormal while suppressing damage to the energizing circuit. Can be. As the second time, for example, 200 to 400 ms can be adopted.
具体的には、第7の手段のように、前記第1時間は、前記回転電機がロック状態であると判定するために必要な時間よりも長く、且つ前記回転電機の回転が停止した状態で継続して前記回転電機へ通電した場合に通電回路が損傷する時間よりも短く設定されているといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、回転電機がロック状態である場合に、通電回路が損傷することを抑制しつつ、回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると判定することができる。第1時間として、例えば50〜150msを採用することができる。 Specifically, as in the seventh means, the first time is longer than a time required for determining that the rotating electric machine is in the locked state, and is a state in which the rotation of the rotating electric machine is stopped. It is possible to adopt a configuration in which, when the rotating electric machine is continuously energized, the energizing circuit is set to be shorter than the time during which the energizing circuit is damaged. According to such a configuration, when the rotating electric machine is in the locked state, it is possible to determine that the increasing state of the rotating speed of the rotating electric machine is abnormal while suppressing damage to the energizing circuit. As the first time, for example, 50 to 150 ms can be adopted.
第8の手段では、前記第1時間及び前記第2時間は、前記回転電機へ通電される電流の大きさに基づいて設定される。 In an eighth aspect, the first time and the second time are set based on a magnitude of a current supplied to the rotating electric machine.
上記構成によれば、第1時間及び第2時間は、回転電機へ通電される電流の大きさに基づいて設定される。したがって、回転電機へ通電される電流の大きさに応じて、第1時間及び第2時間を適切に設定することができる。 According to the above configuration, the first time and the second time are set based on the magnitude of the current supplied to the rotating electric machine. Therefore, the first time and the second time can be appropriately set according to the magnitude of the current supplied to the rotating electric machine.
回転電機が車両を走行させる構成において、車両の走行が車止め等により妨げられていたり、車両が急な登坂路を走行していたりする場合がある。その場合、車両の走行開始時に、回転電機の回転速度を適切に上昇させることができないおそれがある。 In the configuration in which the rotating electric machine runs the vehicle, the running of the vehicle may be hindered by a vehicle stop or the vehicle may be running on a steep uphill road. In this case, there is a possibility that the rotation speed of the rotating electric machine cannot be appropriately increased at the start of the running of the vehicle.
この点、第9の手段では、前記回転電機は、車両を走行させるものであり、前記回転電機の回転開始により、前記車両の走行が開始されるといった構成を採用している。したがって、回転電機が車両を走行させる構成において、回転電機の回転速度上昇時の異常をより広く検出することができる。 In this regard, in the ninth means, the rotating electric machine causes the vehicle to run, and adopts a configuration in which the running of the vehicle is started by the rotation of the rotating electric machine being started. Therefore, in a configuration in which the rotating electric machine causes the vehicle to travel, it is possible to more widely detect an abnormality when the rotation speed of the rotating electric machine increases.
第10の手段では、前記総合判定部により前記回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると判定された場合に、前記回転電機への通電を中止する通電中止部を備える。 In a tenth means, an energization suspending unit for suspending energization to the rotating electrical machine when the comprehensive determination unit determines that the increasing state of the rotation speed of the rotating electrical machine is abnormal.
上記構成によれば、総合判定部により回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると判定された場合に、回転電機への通電が中止される。したがって、回転電機の回転速度の上昇状態が異常である場合に、回転電機への通電を中止して、通電回路の部品等を保護することができる。 According to the above configuration, when the general determination unit determines that the increasing state of the rotation speed of the rotating electric machine is abnormal, the energization to the rotating electric machine is stopped. Therefore, when the rotation speed of the rotating electric machine is abnormally increased, the energization of the rotating electric machine can be stopped to protect the components of the energizing circuit.
第11の手段では、前記回転電機が逆回転していることを判定する逆回転判定部と、前記逆回転判定部により前記回転電機が逆回転していると判定された場合に、通電により前記回転電機へ供給される電力を所定電力未満に所定時間制限し、その後に前記回転電機へ通電する再通電部と、前記再通電部により前記電力が前記所定電力未満に前記所定時間制限された場合に、前記第1時間を延長する又は前記第1時間継続したことの判定にマスク期間を設ける第1時間補正部と、を備える。 In an eleventh means, a reverse rotation determining unit that determines that the rotating electrical machine is rotating in the reverse direction, and when the rotating electrical machine is determined to be rotating in the reverse direction by the reverse rotation determining unit, A case where the electric power supplied to the rotating electric machine is limited to less than the predetermined electric power for a predetermined time, and thereafter, the re-energizing unit that energizes the rotating electric machine; A first time correction unit for extending the first time or providing a mask period for determining that the first time has been continued.
上記構成によれば、逆回転判定部により回転電機が逆回転していると判定された場合に、通電により回転電機へ供給される電力が所定電力未満に所定時間制限され、その後に回転電機へ通電される。そして、電力が所定電力未満に所定時間制限された場合に、第1時間が延長される又は第1時間継続したことの判定にマスク期間が設けられる。このため、回転電機の回転を開始する際に回転電機が逆回転し、その後に正回転して回転電機の回転速度が正常に上昇した場合に、回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると誤判定することを抑制することができる。 According to the above configuration, when the reverse rotation determining unit determines that the rotating electric machine is rotating in the reverse direction, the power supplied to the rotating electric machine by energization is limited to less than the predetermined electric power for a predetermined time, and thereafter, the electric power is supplied to the rotating electric machine. It is energized. Then, when the power is limited to less than the predetermined power for a predetermined time, a mask period is provided for determining that the first time is extended or has continued for the first time. For this reason, when the rotating electrical machine rotates in the reverse direction when the rotating electrical machine starts rotating, and then rotates forward to normally increase the rotating speed of the rotating electrical machine, the rising state of the rotating electrical machine is abnormal. Erroneous determination can be suppressed.
第12の手段は、回転電機ユニット(10)であって、第1〜第11のいずれか1つの手段の回転電機の回転上昇異常検出装置(14、20)と、前記回転電機(17)と、前記回転電機と蓄電装置(15、22、23)との間の電力変換を行う電力変換部(13)と、を備える。 The twelfth means is a rotating electrical machine unit (10), wherein the rotating electrical machine abnormality detecting device (14, 20) according to any one of the first to eleventh means, and the rotating electrical machine (17) A power converter (13) for performing power conversion between the rotating electric machine and the power storage device (15, 22, 23).
上記構成によれば、回転電機の回転上昇異常検出装置と、回転電機と、電力変換部と、を備える回転電機ユニットにおいて、回転電機の回転速度上昇時の異常をより広く検出することができる。 According to the above configuration, in the rotating electrical machine unit including the rotating electrical machine rotation rise abnormality detection device, the rotating electrical machine, and the power conversion unit, it is possible to more widely detect an abnormality when the rotating electrical machine increases in rotation speed.
以下、車両に搭載された回転電機システムとして具現化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment embodied as a rotating electric machine system mounted on a vehicle will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、車載回転電機システム100は、回転電機ユニット10、エンジンECU(Electronic Control Unit)20、バッテリ22(蓄電装置に相当)、第2コンデンサ23(蓄電装置に相当)、電気負荷24等を備えている。回転電機ユニット10は、回転電機17、インバータ13、回転電機ECU14等を備えている。回転電機ユニット10は、モータ機能(力行機能)付き発電機であり、機電一体型のISG(Integrated Starter Generator)として構成されている。回転電機17は、3相電機子巻線としてのX,Y、Z相巻線11X,11Y,11Z、界磁巻線12、回転位置センサ18、電流センサ19X,19Yを備えている。バッテリ22は、例えば12Vの電圧を出力するPbバッテリである。なお、バッテリ22として、Pbバッテリと異なる種類のバッテリで12Vを出力するバッテリや、12V以外の電圧を出力するバッテリ等を採用することもできる。
As shown in FIG. 1, the in-vehicle rotating
X,Y、Z相巻線11X,11Y,11Zは、図示しない固定子鉄心に巻回されて固定子を構成している。本実施形態において、X,Y、Z相巻線11X,11Y,11Zのそれぞれの第1端同士は、中性点にて接続されている。すなわち、回転電機ユニット10は、Y結線されたものである。
The X, Y, and
界磁巻線12は、固定子鉄心の内周側に対向配置された図示しない界磁極に巻回されて回転子を構成している。界磁巻線12に励磁電流を流すことにより、界磁極が磁化される。界磁極が磁化されたときに発生する回転磁界によって各相巻線11X,11Y,11Zから交流電圧が出力される。本実施形態において、回転子は、車載エンジン101(図1では車載エンジンのボディを模式的に表示)のクランク軸から回転動力を得て回転する。回転位置センサ18は、界磁巻線12の回転位置を検出する。回転位置センサ18は、レゾルバやホール素子等により構成されている。エンジン101は、例えばガソリンを燃料とするエンジンであり、燃料の燃焼により駆動力を発生する。なお、エンジン101は、ガソリンエンジンに限らず、軽油を燃料として用いるディーゼルエンジンや、その他の燃料を用いるエンジンであってもよい。
The field winding 12 is wound around a field pole (not shown) arranged opposite to the inner peripheral side of the stator core to form a rotor. By supplying an exciting current to the field winding 12, the field pole is magnetized. An alternating voltage is output from each phase winding 11X, 11Y, 11Z by a rotating magnetic field generated when the field pole is magnetized. In this embodiment, the rotor obtains rotational power from the crankshaft of the vehicle-mounted engine 101 (the body of the vehicle-mounted engine is schematically shown in FIG. 1) and rotates. The
インバータ13(電力変換部、及び通電回路に相当)は、各相巻線11X,11Y,11Zから出力された交流電圧(交流電力)を直流電圧(直流電力)に変換する。また、インバータ13は、バッテリ22から供給される直流電圧を交流電圧に変換して各相巻線11X,11Y,11Zへ出力する。インバータ13(整流回路及び駆動回路に相当)は、電機子巻線の相数と同数の上下アームを有するブリッジ回路である。詳しくは、インバータ13は、X相モジュール13X、Y相モジュール13Y、及びZ相モジュール13Zを備え、3相全波整流回路を構成している。また、インバータ13は、回転電機17の各相巻線11X,11Y,11Zに供給される交流電圧を調節することで回転電機17を駆動する駆動回路を構成している。電流センサ19XはX相巻線に流れる電流を検出し、電流センサ19YはY相巻線に流れる電流を検出する。
Inverter 13 (corresponding to a power conversion unit and an energizing circuit) converts an AC voltage (AC power) output from each phase winding 11X, 11Y, 11Z into a DC voltage (DC power). The
X,Y,Z相モジュール13X,13Y,13Zのそれぞれは、上アームスイッチSp、及び下アームスイッチSnを備えている。すなわち、スイッチSp,Snはブリッジ接続されている。本実施形態では、各スイッチSp,Snとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的には、NチャネルMOSFETを用いている。上アームスイッチSpには、上アームダイオードDpが逆並列(並列)に接続され、下アームスイッチSnには、下アームダイオードDnが逆並列(並列)に接続されている。本実施形態では、各ダイオードDp,Dnとして、各スイッチSp,Snのボディダイオードを用いている。なお、各ダイオードDp,Dnとしては、ボディダイオードに限らず、例えば各スイッチSp,Snとは別部品のダイオードであってもよい。
Each of the X, Y, and
X相モジュール13XのX端子PXには、X相巻線11Xの第2端が接続されている。X端子PXには、上アームスイッチSpの低電位側端子(ソース)と下アームスイッチSnの高電位側端子(ドレイン)とが接続されている。上アームスイッチSpのドレインには、回転電機ユニット10のB端子(出力端子に相当)が接続され、下アームスイッチSnのソースには、回転電機ユニット10のE端子を介して接地部位(グランドGND)としてのエンジン101のボディが接続されている。B端子は、上記バッテリ22の正極に接続される端子であり、着脱自在のコネクタ状に形成されている。
The second terminal of the X-phase winding 11X is connected to the X terminal PX of the
Y相モジュール13YのY端子PYには、Y相巻線11Yの第2端が接続されている。Y端子PYには、上アームスイッチSpと下アームスイッチSnとの接続点が接続されている。上アームスイッチSpのドレインには、B端子が接続され、下アームスイッチSnのソースには、E端子を介してグランドGNDとしてのエンジン101のボディが接続されている。
The second end of the Y-phase winding 11Y is connected to the Y terminal PY of the Y-
Z相モジュール13ZのZ端子PZには、Z相巻線11Zの第2端が接続されている。Z端子PZには、上アームスイッチSpと下アームスイッチSnとの接続点が接続されている。上アームスイッチSpのドレインには、B端子が接続され、下アームスイッチSnのソースには、E端子を介してグランドGNDとしてのエンジン101のボディが接続されている。
The second terminal of the Z-phase winding 11Z is connected to the Z terminal PZ of the Z-
各相モジュール13X,13Y,13Zのそれぞれを構成する各スイッチSp,Snの直列接続体には、第1コンデンサ15(蓄電装置に相当)と、ツェナーダイオード16とが並列接続されている。インバータ13の高圧側接続点P1と低圧側接続点P2との間の電圧を検出する電圧センサ41(電圧検出部及び電圧取得部に相当)が設けられている。
A first capacitor 15 (corresponding to a power storage device) and a
回転電機ECU14(回転上昇異常検出装置に相当)は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンとして構成されている。回転電機ECU14は、その内部の図示しないICレギュレータにより、界磁巻線12に流す励磁電流を調整する。これにより、回転電機ユニット10の発電電圧(B端子の電圧)を制御する。また、回転電機ECU14は、車両の走行開始後にインバータ13を制御して回転電機17を駆動させて、エンジン101の駆動力をアシストする。回転電機17は、エンジンECU20からエンジン101を始動させる指令を受信した場合に、エンジン101の始動時にクランク軸に回転を付与可能であり、スタータとしての機能を有している。回転電機ECU14は、通信端子であるL端子及び通信線を介して、回転電機ユニット10外部の制御装置であるエンジンECU20と接続されている。エンジンECU20は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンとして構成されており、エンジン101の運転状態を制御する。回転電機ECU14は、エンジンECU20との間で双方向通信(例えば、LINプロトコルを用いたシリアル通信)を行い、エンジンECU20と情報のやりとりをする。
The rotating electrical machine ECU 14 (corresponding to a rotation rise abnormality detecting device) is configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like. The rotating electric machine ECU 14 adjusts an exciting current flowing through the field winding 12 by an IC regulator (not shown) in the rotating electric machine ECU 14. Thereby, the generated voltage (voltage at the B terminal) of the rotating
回転電機ECU14は、エンジンECU20から送信されたシリアル通信信号に基づいて、回転電機17に要求する要求トルク(制動トルクを含む)を把握する。そして、回転電機ECU14は、回転電機17が要求トルクを発生するように、界磁巻線12に印加するPWM電圧、及びスイッチSp,Snのオンオフ状態を制御する。詳しくは、回転電機ECU14は、回転位置センサ18により検出される界磁巻線12の回転位置に基づいて、界磁巻線12(すなわち回転電機17)の回転速度を算出する。なお、回転速度は、単位時間当たりの回転数に相当し、角速度や、単位時間当たりの角度変化量等を含む。また、回転電機ECU14は、算出した回転速度のなまし値を用いてもよい。これにより、エンジン101のクランク軸と回転電機17の回転子とを接続するベルトの緩み等に起因する回転速度の変動、ひいては回転速度上昇時の異常の誤検出を抑制することができる。回転電機ECU14は、電流センサ19X,19Yにより検出されたX相,Y相の電流、及び界磁巻線12の回転位置及び回転速度に基づいて、スイッチSp,Snのオンオフ位相及びオンオフ期間(デューティ等)を制御する。
The rotating electrical machine ECU 14 grasps a required torque (including a braking torque) required of the rotating electrical machine 17 based on the serial communication signal transmitted from the
B端子には、リレー21を介して、エンジンECU20とバッテリ22の正極端子とが接続されている。バッテリ22の負極端子には、グランドGNDとしてのエンジン101のボディが接続されている。B端子には、第2コンデンサ23と、電気負荷24とが接続されている。電気負荷24は、例えば車両の電子制御ブレーキシステムや電動パワーステアリング等、所定電圧以上を動作電圧とする電気負荷を含んでいる。動作電圧は、電気負荷が規定の性能を発揮可能な電圧であり、電気負荷の保証電圧や定格電圧等である。電気負荷24は、エアコンディショナーや、車載オーディオ、ヘッドランプ等を含んでいてもよい。なお、リレー21は、イグニッションスイッチのオンによってオン状態とされる。
The
エンジン101のクランク軸が錆び付いていたり、クランク軸の軸受け等に異物を噛み込んだり、エンジン101が失火したりする場合がある。その場合、エンジン101の始動時に、回転電機17の回転速度を適切に上昇させることができないおそれがある。
The crankshaft of the
そこで、本実施形態では、回転電機17は、回転電機17によるエンジン101の始動に際して、回転電機17の回転速度の上昇状態が異常であるか否か判定する。図2は、回転電機17の回転速度上昇時の異常を検出する処理の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、回転電機17によりエンジン101を始動させる指令及び要求トルクを、回転電機ECU14がエンジンECU20から受信した場合に、回転電機ECU14により所定の周期で繰り返し実行される。
Therefore, in the present embodiment, when the rotating electric machine 17 starts the
まず、回転電機17へ通電しており且つ回転電機17の回転速度が第1回転速度未満である状態が、第1時間継続したか否か判定する(S11)。ここで、回転電機ECU14は、エンジン101を始動させる指令により回転電機17へ通電を開始している。回転電機17へ通電しているとは、界磁巻線12に印加するPWM電圧、及びスイッチSp,Snのオンオフ状態を制御している状態、すなわち回転電機17が力行可能な通電をしている状態をいう。第1時間は、回転電機17がロック状態であると判定するために必要な時間よりも長く、且つ回転電機17の回転が停止した状態で継続して回転電機17へ通電した場合にインバータ13のスイッチSp,Snが損傷する時間よりも短く設定されている。第1時間は、50〜150msに設定されていることが望ましく、例えば100msに設定されている。第1回転速度は、50〜150rpmに設定されていることが望ましく、例えば100rpmに設定されている。
First, it is determined whether or not the state in which the rotating electric machine 17 is energized and the rotating speed of the rotating electric machine 17 is lower than the first rotating speed has continued for a first time (S11). Here, the rotating electrical machine ECU 14 starts energizing the rotating electrical machine 17 in response to a command to start the
S11の判定が否定された場合、例えば回転電機17の回転速度が第1回転速度以上である場合や通電が第1時間継続していない場合(S11:NO、)、回転電機17への通電開始からの通電継続時間が第2時間よりも長く、且つ回転電機17の回転速度が第2回転速度未満であるか否か判定する(S12)。第2時間は、エンジン101の始動時に回転電機17の回転速度が低下していると判定するために必要な時間よりも長く、且つ回転電機17が第2回転速度よりも低い回転速度で回転している状態で継続して回転電機17へ通電した場合にインバータ13のスイッチSp,Snが損傷する時間よりも短く設定されている。第2時間は、200〜400msに設定されていることが望ましく、例えば300msに設定されている。すなわち、第2時間は第1時間よりも長く設定されている。第2回転速度は、150〜250rpmに設定されていることが望ましく、例えば200rpmに設定されている。すなわち、第2回転速度は第1回転速度よりも高く設定されている。
When the determination in S11 is negative, for example, when the rotation speed of the rotating electric machine 17 is equal to or higher than the first rotation speed or when the energization has not been continued for the first time (S11: NO), the energization of the rotating electric machine 17 is started. It is determined whether the energization continuation time from is longer than the second time and whether the rotation speed of the rotary electric machine 17 is lower than the second rotation speed (S12). The second time is longer than the time required to determine that the rotation speed of the rotating electric machine 17 is decreasing when the
S12の判定が否定された場合、例えば回転電機17への通電開始からの通電継続時間が第2時間よりも短い場合や、回転電機17の回転速度が第2回転速度以上である場合(S12:NO)、回転電機17への通電開始からの通電継続時間が第3時間よりも長いか否か判定する(S13)。第3時間は、エンジン101が始動する見込みがないと判定するために必要な時間よりも長く、且つ回転電機17が第2回転速度よりも高い第3回転速度で回転している状態で継続して回転電機17へ通電した場合にインバータ13のスイッチSp,Snが損傷する時間よりも短く設定されている。第3時間は、800〜1200msに設定されていることが望ましく、例えば1000msに設定されている。すなわち、第3時間は第2時間よりも長く設定されている。第3回転速度は、エンジン101が自立運転可能となる回転速度よりも低い回転速度である。
When the determination in S12 is negative, for example, when the energization continuation time from the start of energization to the rotary electric machine 17 is shorter than the second time, or when the rotation speed of the rotary electric machine 17 is equal to or higher than the second rotation speed (S12: NO), it is determined whether or not the energization continuation time from the start of energization to the rotary electric machine 17 is longer than the third time (S13). The third time is longer than the time required to determine that the
S11の判定、S12の判定、及びS13の判定の少なくとも1つが肯定された場合(S11:YES、S12:YES、S13:YESの少なくとも1つが成立)、回転電機17の回転速度の上昇状態が異常であると判定する(S14)。そして、回転電機17への通電を中止する(S15)。具体的には、界磁巻線12に印加するPWM電圧を0にし、インバータ13のスイッチSp,Snを全てオフ状態にする。その後、この一連の処理を終了する(END)。
When at least one of the determination of S11, the determination of S12, and the determination of S13 is affirmed (at least one of S11: YES, S12: YES, S13: YES is satisfied), the increasing state of the rotational speed of the rotary electric machine 17 is abnormal. Is determined (S14). Then, energization of the rotating electric machine 17 is stopped (S15). Specifically, the PWM voltage applied to the field winding 12 is set to 0, and all the switches Sp and Sn of the
一方、S13の判定が否定された場合(S13:NO)、エンジン101が自立運転を開始したか否か判定する(S16)。具体的には、エンジン101で燃料の燃焼が開始され、エンジン101の回転速度が、回転電機17によるクランキングを終了しても、エンジン101の運転を継続することのできる所定回転速度まで上昇したか否か判定する。
On the other hand, if the determination in S13 is negative (S13: NO), it is determined whether the
S16の判定において、エンジン101が自立運転を開始したと判定した場合(S16:YES)、回転電機17によるクランキングを終了する(S17)。具体的には、エンジン101を始動させる指令による界磁巻線12へのPWM電圧の印加、及びスイッチSp,Snのオンオフ状態の制御を終了する。その後、この一連の処理を終了する(END)。
If it is determined in S16 that the
また、S16の判定において、エンジン101が自立運転を開始していないと判定した場合(S16:NO)、この一連の処理を一旦終了する(END)。その後、S11の処理から再度実行する。
When it is determined in S16 that the
なお、S11の処理が第1判定部としての処理に相当し、S12の処理が第2判定部としての処理に相当し、S13の処理が第3判定部としての処理に相当し、S11〜S14の処理が総合判定部としての処理に相当し、S14〜S15の処理が通電中止部としての処理に相当する。 Note that the processing of S11 corresponds to processing as a first determination unit, the processing of S12 corresponds to processing as a second determination unit, the processing of S13 corresponds to processing as a third determination unit, and S11 to S14. Corresponds to the processing of the overall determination unit, and the processing of S14 to S15 corresponds to the processing of the power supply suspension unit.
図3は、エンジン始動時における回転電機17の通電時間と回転速度とを示す図である。同図を参照して、回転電機17の回転速度の上昇状態が異常である場合の判定態様について説明する。 FIG. 3 is a diagram illustrating the energization time and the rotation speed of the rotating electric machine 17 when the engine is started. With reference to the figure, a description will be given of a determination mode when the rotation speed of the rotary electric machine 17 is abnormally increased.
実線M1で示すように、回転電機17がロック状態になった場合は、回転電機17の回転速度が略0になる。この場合、回転電機17へ通電しており且つ回転電機17の回転速度が第1回転速度N1未満である状態が、第1時間t1継続した時点で、回転電機17がロック状態である第1モードの異常であると判定される。すなわち、第1時間t1継続して回転電機17へ通電したにもかかわらず、回転電機17の回転速度が第1回転速度N1以上に上昇していないため、ロック状態であると判定される。そして、回転電機17への通電が中止される。なお、この判定は、回転電機17の回転開始に際して、任意の時点で実行されており、どの時点で肯定されてもよい。 As shown by the solid line M1, when the rotating electric machine 17 is locked, the rotating speed of the rotating electric machine 17 becomes substantially zero. In this case, the first mode in which the rotating electric machine 17 is in the locked state when the state in which the rotating electric machine 17 is energized and the rotation speed of the rotating electric machine 17 is lower than the first rotation speed N1 continues for the first time t1. Is determined to be abnormal. That is, although the rotating electric machine 17 is energized continuously for the first time t1, the rotating speed of the rotating electric machine 17 has not increased to the first rotating speed N1 or more, so that the locked state is determined. Then, the energization of the rotating electric machine 17 is stopped. Note that this determination is performed at an arbitrary time when the rotating electric machine 17 starts rotating, and may be affirmed at any time.
二点鎖線M2で示すように、エンジン101のクランク軸が錆び付いていたり、クランク軸の軸受け等に異物を噛み込んだりした場合は、回転電機17の回転速度が上昇せず低下した回転速度低下状態になる。この場合、回転電機17への通電開始からの通電継続時間が第2時間t2よりも長く、且つ回転電機17の回転速度が第2回転速度N2未満になった時点で、回転電機17が回転速度低下状態である第2モードの異常であると判定される。すなわち、回転電機17への通電開始から、第2時間t2よりも長く継続して通電したにもかかわらず、回転電機17の回転速度が第2回転速度N2未満に低下しているため、回転速度低下状態であると判定される。要するに、回転電機17の通電時間及び回転速度が領域R1の範囲内の状態になった場合に、回転速度低下状態であると判定される。そして、回転電機17への通電が中止される。
As indicated by the two-dot chain line M2, when the crankshaft of the
一点鎖線M3で示すように、エンジン101において燃料が着火しなかったり失火したりした場合は、回転電機17の回転速度が自立運転可能な回転速度まで上昇しない回転速度不足状態になる。この場合、回転電機17への通電開始からの通電継続時間が第3時間t3よりも長くなった時点で、回転電機17が回転速度不足状態である第3モードの異常であると判定される。すなわち、回転電機17への通電開始から、第3時間t3よりも長く継続して通電したにもかかわらず、エンジン101が自立運転を開始していないため、回転速度不足状態であると判定される。要するに、回転電機17の通電時間が領域R2の範囲内の状態になった場合に、回転速度不足状態であると判定される。そして、回転電機17への通電が中止される。
As indicated by the one-dot chain line M3, when the fuel does not ignite or misfires in the
これらに対して、破線M4で示すように、エンジン101が正常に始動した場合は、第3時間t3経過するまでに回転電機17の回転速度が上昇し、回転電機17によるクランキングが終了される。
On the other hand, as shown by the broken line M4, when the
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。 The embodiment described above has the following advantages.
・回転電機17の回転速度上昇時の異常として、ロック状態と回転速度低下状態とを検出することができ、異常をより広く検出することができる。さらに、特許文献1に記載された技術と比較して、上記判定に回転電機17の相電流を用いていないため、回転電機17への突入電流やノイズ等に起因するロック状態の誤判定を抑制することができる。
The locked state and the reduced rotation speed state can be detected as the abnormality when the rotation speed of the rotary electric machine 17 increases, and the abnormality can be detected more widely. Further, as compared with the technique described in
・回転電機17がエンジン101の始動を行う構成において、回転電機17の回転速度上昇時の異常をより広く検出することができる。
In the configuration in which the rotating electric machine 17 starts the
・エンジン101が自立運転を開始できず、回転電機17への通電開始からの通電継続時間が第3時間t3よりも長くなった場合に、回転電機17の回転速度の上昇状態が異常であると判定することができる。
When the
・第3時間t3は、エンジン101が始動する見込みがないと判定するために必要な時間よりも長く、且つ回転電機17が第2回転速度N2よりも高い第3回転速度で回転している状態で継続して回転電機17へ通電した場合にインバータ13が損傷する時間よりも短く設定されている。こうした構成によれば、エンジン101が始動する見込みがない場合に、インバータ13が損傷することを抑制しつつ、回転電機17の回転速度の上昇状態が異常であると判定することができる。
The third time t3 is longer than the time required to determine that the
・第2時間t2は、エンジン101の始動時に回転電機17の回転速度が低下していると判定するために必要な時間よりも長く、且つ回転電機17が第2回転速度N2よりも低い回転速度で回転している状態で継続して回転電機17へ通電した場合にインバータ13が損傷する時間よりも短く設定されている。こうした構成によれば、エンジン101の始動時に回転電機17の回転速度が低下している場合に、インバータ13が損傷することを抑制しつつ、回転電機17の回転速度の上昇状態が異常であると判定することができる。
The second time t2 is longer than the time required to determine that the rotation speed of the rotary electric machine 17 is decreasing when the
・第1時間t1は、回転電機17がロック状態であると判定するために必要な時間よりも長く、且つ回転電機17の回転が停止した状態で継続して回転電機17へ通電した場合にインバータ13が損傷する時間よりも短く設定されている。こうした構成によれば、回転電機17がロック状態である場合に、インバータ13が損傷することを抑制しつつ、回転電機17の回転速度の上昇状態が異常であると判定することができる。
The first time t1 is longer than the time required for determining that the rotating electric machine 17 is in the locked state, and the inverter is activated when the rotating electric machine 17 is continuously supplied with the rotation of the rotating electric machine 17 stopped. 13 is set to be shorter than the damage time. According to such a configuration, when the rotating electric machine 17 is in the locked state, it is possible to determine that the rising state of the rotating speed of the rotating electric machine 17 is abnormal while suppressing damage to the
・回転電機17の回転速度の上昇状態が異常であると判定された場合に、回転電機17への通電が中止される。したがって、回転電機17の回転速度の上昇状態が異常である場合に、回転電機17への通電を中止して、インバータ13のスイッチSp,Sn等を保護することができる。
-When it is determined that the increasing state of the rotating speed of the rotating electric machine 17 is abnormal, the energization to the rotating electric machine 17 is stopped. Therefore, when the rotation speed of the rotating electric machine 17 is abnormally increased, the power supply to the rotating electric machine 17 can be stopped to protect the switches Sp and Sn of the
・回転電機ECU14と、回転電機17と、インバータ13と、を備える回転電機ユニット10において、回転電機17の回転速度上昇時の異常をより広く検出することができる。
In the rotary
・回転電機ユニット10は、機電一体型のISGであるため、機電が別体である構成と比較して、信号を送信する配線等を短くすることができる。このため、回転電機17の回転速度を検出する際にノイズの影響を抑制することができ、回転速度を検出する精度を向上させることができる。さらに、通信により信号を外部へ送信する必要がないため、異常の判定を迅速に行うことができ、判定時間を長く確保することができる。その結果、インバータ13のスイッチSp,Snを小型化することができ、コストダウンを図ることができる。
-Since the rotating
なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。 The above-described embodiment can be modified and implemented as follows.
・回転電機17への通電を行うインバータ13が損傷するまでの時間は、回転電機17へ通電される電流の大きさによって変化する。例えば、回転電機17へ通電される電流の大きさは、回転電機17へ電流を出力するバッテリ22の電圧によって変化する。そこで、回転電機ECU14は、第1〜第3時間t1〜t3を、回転電機17へ通電される電流の大きさに基づいて設定してもよい。こうした構成によれば、回転電機17へ通電される電流の大きさに応じて、第1〜第3時間t1〜t3を適切に設定することができる。また、インバータ13のスイッチSp,Sn等がファン等により冷却されている場合は、第1〜第3時間t1〜t3をスイッチSp,Sn等の冷却状態に応じて補正してもよい。
The time until the
・回転電機17の回転を開始する際に回転電機17が逆回転し、その後に正回転して回転電機17の回転速度が正常に上昇する場合がある。この場合、回転電機17の逆回転がない場合と比較して、回転電機17によるクランキングが終了するまでの時間が長くなるが、回転電機17の回転速度の上昇状態は異常ではない。そこで、回転電機ECU14は、回転電機17が逆回転していることを判定する逆回転判定部と、逆回転判定部により回転電機17が逆回転していると判定された場合に、通電により回転電機17へ供給される電力を所定電力未満に所定時間制限し、その後に回転電機17へ通電する再通電部と、再通電部により電力が所定電力未満に所定時間制限された場合に、第1時間t1を延長する又は第1時間t1継続したことの判定にマスク期間を設ける第1時間補正部と、を備えていてもよい。なお、回転電機ECU14は、回転位置センサ18により検出される界磁巻線12の回転位置に基づいて、回転電機17が逆回転したか否か判定することができる。
When the rotation of the rotating electric machine 17 is started, the rotating electric machine 17 may rotate in the reverse direction, and then rotate forward to increase the rotation speed of the rotating electric machine 17 normally. In this case, as compared with the case where there is no reverse rotation of the rotating electric machine 17, the time until the cranking by the rotating electric machine 17 ends is longer, but the rising state of the rotating speed of the rotating electric machine 17 is not abnormal. Therefore, the rotating electrical machine ECU 14 rotates the rotating electrical machine 17 by energizing when the rotating electrical machine 17 determines that the rotating electrical machine 17 is rotating in the reverse direction. When the power supplied to the electric machine 17 is limited to less than the predetermined power for a predetermined time, and then the power is supplied to the rotating electric machine 17 for a predetermined time, a first power supply unit is provided. A first time correction unit that extends the time t1 or provides a mask period for determining that the first time t1 has been continued may be provided. The rotating electrical machine ECU 14 can determine whether or not the rotating electrical machine 17 has rotated in the reverse direction based on the rotation position of the field winding 12 detected by the
上記構成によれば、逆回転判定部により回転電機17が逆回転していると判定された場合に、通電により回転電機17へ供給される電力が所定電力未満に所定時間制限され(すなわち回転電機17の出力が所定出力未満に所定時間制限され)、その後に回転電機17へ通電される。そして、電力が所定電力未満に所定時間制限された場合に、第1時間t1が延長される又は第1時間t1継続したことの判定にマスク期間が設けられる。このため、回転電機17の回転を開始する際に回転電機17が逆回転し、その後に正回転して回転電機17の回転速度が正常に上昇した場合に、回転電機17の回転速度の上昇状態が異常であると誤判定することを抑制することができる。 According to the above configuration, when the reverse rotation determining unit determines that the rotating electric machine 17 is rotating in the reverse direction, the power supplied to the rotating electric machine 17 by energization is limited to less than the predetermined power for a predetermined time (that is, the rotating electric machine The output of the rotary electric machine 17 is limited to less than the predetermined output for a predetermined time. Then, when the power is limited to less than the predetermined power for a predetermined time, a mask period is provided for determining that the first time t1 is extended or continued for the first time t1. For this reason, when the rotating electric machine 17 rotates in the reverse direction when the rotating electric machine 17 starts to rotate, and then rotates forward to normally increase the rotating speed of the rotating electric machine 17, the rotating speed of the rotating electric machine 17 increases. Can be suppressed from being erroneously determined to be abnormal.
・上記実施形態では、第2判定部は、回転電機17への通電開始からの通電継続時間が第1時間t1よりも長く設定された第2時間t2よりも長く、且つ回転電機17の回転速度が第1回転速度N1よりも高く設定された第2回転速度N2未満であることを判定した。ここで、第2回転速度N2を、回転電機17への通電継続時間が長いほど段階的に高くなる可変値、又は回転電機17への通電継続時間が長いほど連続的に高くなる可変値に設定してもよい。また、回転電機ECU14は、第1判定部、第2判定部、及び第3判定部の他に、回転電機17の回転速度の上昇状態が異常であることを他の条件により判定する第4判定部等を備えていてもよい。 In the above embodiment, the second determination unit determines that the energization continuation time from the start of energization to the rotary electric machine 17 is longer than the second time t2 set to be longer than the first time t1, and the rotation speed of the rotary electric machine 17 Is less than the second rotation speed N2 set higher than the first rotation speed N1. Here, the second rotation speed N2 is set to a variable value that increases stepwise as the duration of energization to the rotary electric machine 17 is longer, or a variable value that increases continuously as the duration of energization to the rotary electric machine 17 is longer. May be. In addition to the first determination unit, the second determination unit, and the third determination unit, the rotating electrical machine ECU 14 determines, based on other conditions, that the increasing state of the rotation speed of the rotating electrical machine 17 is abnormal based on other conditions. And the like.
・回転電機17として、車両を走行させることのできる駆動力を発生するMG(Motor Generator)等を採用し、回転電機17により車両を走行させるEV走行を実行することもできる。すなわち、回転電機17の回転開始により、車両のEV走行が開始される。こうした構成において、車両の走行が車止め等により妨げられていたり、車両が急な登坂路を走行していたりする場合がある。その場合、車両の走行開始時に、回転電機17の回転速度を適切に上昇させることができないおそれがある。 An MG (Motor Generator) or the like that generates a driving force capable of running the vehicle may be employed as the rotating electric machine 17, and the rotating electric machine 17 may perform EV traveling. That is, when the rotating electric machine 17 starts rotating, the EV traveling of the vehicle is started. In such a configuration, the traveling of the vehicle may be hindered by a vehicle stop or the like, or the vehicle may travel on a steep ascending road. In this case, there is a possibility that the rotation speed of the rotating electric machine 17 cannot be appropriately increased at the start of the running of the vehicle.
そこで、回転電機ECU14は、車両の走行開始に際して、回転電機17の回転速度の上昇状態が異常であるか否か判定してもよい。この場合、図2のフローチャートにおいて、第1回転速度N1、第1時間t1、第2回転速度N2、第2時間t2を、車両の走行開始時の条件に合わせて適宜変更するとともに、S13,S16,S17の処理を省略するとよい。こうし構成によれば、回転電機17が車両を走行させる構成において、回転電機17の回転速度上昇時の異常をより広く検出することができる。ひいては、回転電機17への通電を中止して、インバータ13のスイッチSp,Sn等を保護することができる。
Therefore, at the start of running of the vehicle, the rotating electrical machine ECU 14 may determine whether or not the rising state of the rotating speed of the rotating electrical machine 17 is abnormal. In this case, in the flowchart of FIG. 2, the first rotation speed N1, the first time t1, the second rotation speed N2, and the second time t2 are appropriately changed in accordance with the conditions at the time of starting traveling of the vehicle, and S13, S16 , S17 may be omitted. According to this configuration, in the configuration in which the rotating electric machine 17 causes the vehicle to travel, it is possible to more widely detect an abnormality when the rotating speed of the rotating electric machine 17 increases. Eventually, energization of the rotating electric machine 17 can be stopped to protect the switches Sp, Sn, etc. of the
・回転電機ECU14に代えて、エンジンECU20により、第1判定部、第2判定部、第3判定部、総合判定部、及び通電中止部の機能を実現することもできる。また、回転電機ECU14とエンジンECU20とに、これらの機能を分配してもよい。
The functions of the first determination unit, the second determination unit, the third determination unit, the overall determination unit, and the power supply stop unit can be realized by the
・回転電機17として、多相多重巻線を有する回転電機を採用することもできる。回転電機17として、界磁巻線12に代えて、ロータ58に磁石を備える磁石式回転電機を採用することもできる。その場合は、回転電機17の構成に応じて、インバータ13の制御を変更すればよい。回転電機17が磁石式回転電機である場合、回転電機17へ通電しているとは、スイッチSp,Snのオンオフ状態を制御している状態、すなわち回転電機17のステータ(固定子)に通電をしている状態をいう。なお、インバータ13の構成も、X,Y,Z相モジュール13X,13Y,13Z全体を一体のモジュールとして構成したり、X,Y,Z相モジュール13X,13Y,13Zのうち2つを一体のモジュールとして構成したりしてもよい。
The rotating electric machine having a multi-phase multiplex winding can be used as the rotating electric machine 17. As the rotating electric machine 17, a magnet-type rotating electric machine having a rotor 58 with a magnet may be adopted instead of the field winding 12. In that case, the control of the
10…回転電機ユニット、13…インバータ、14…回転電機ECU、17…回転電機、20…エンジンECU。 10: rotating electric machine unit, 13: inverter, 14: rotating electric machine ECU, 17: rotating electric machine, 20: engine ECU.
Claims (12)
前記回転電機の回転開始に際して、
前記回転電機へ通電しており且つ前記回転電機の回転速度が第1回転速度未満である状態が、第1時間継続したことを判定する第1判定部と、
前記回転電機への通電開始からの通電継続時間が前記第1時間よりも長く設定された第2時間よりも長く、且つ前記回転電機の回転速度が前記第1回転速度よりも高く設定された第2回転速度未満であることを判定する第2判定部と、
前記第1判定部による判定、及び前記第2判定部による判定の少なくとも1つが肯定された場合に、前記回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると判定する総合判定部と、
を備える回転電機の回転上昇異常検出装置。 A rotation rise abnormality detection device (14, 20) for detecting abnormality when the rotation speed of a rotating electric machine (17) that performs power running by being energized is increased,
At the start of rotation of the rotating electric machine,
A first determination unit that determines that a state in which the rotating electrical machine is energized and the rotating speed of the rotating electrical machine is lower than the first rotating speed has continued for a first time;
The energization continuation time from the start of energization to the rotating electric machine is longer than the second time set longer than the first time, and the rotation speed of the rotating electric machine is set higher than the first rotation speed. A second determination unit that determines that the rotation speed is less than two rotation speeds;
When at least one of the determination by the first determination unit and the determination by the second determination unit is affirmed, a comprehensive determination unit that determines that the increasing state of the rotation speed of the rotary electric machine is abnormal.
A rotation rise abnormality detection device for a rotating electric machine comprising:
前記回転電機の回転開始により、前記エンジンの始動が開始される請求項1に記載の回転電機の回転上昇異常検出装置。 The rotating electric machine is for starting an engine (101),
The rotation increase abnormality detection device for a rotary electric machine according to claim 1, wherein the rotation of the rotary electric machine starts to start the engine.
前記総合判定部は、前記第1判定部による判定、前記第2判定部による判定、及び前記第3判定部による判定の少なくとも1つが肯定された場合に、前記回転電機の回転速度の上昇状態が異常であると判定する請求項2に記載の回転電機の回転上昇異常検出装置。 A third determination unit configured to determine that a duration of energization from the start of energization to the rotating electric machine is longer than a third time set longer than the second time;
The at least one of the determination by the first determination unit, the determination by the second determination unit, and the determination by the third determination unit are positive when the rotation speed of the rotary electric machine is increased. The rotation rise abnormality detection device for a rotating electric machine according to claim 2, wherein the abnormality is determined to be abnormal.
前記回転電機の回転開始により、前記車両の走行が開始される請求項1に記載の回転電機の回転上昇異常検出装置。 The rotating electric machine is for driving a vehicle,
The rotation rise abnormality detection device for a rotating electric machine according to claim 1, wherein the running of the vehicle is started by starting rotation of the rotating electric machine.
前記逆回転判定部により前記回転電機が逆回転していると判定された場合に、通電により前記回転電機へ供給される電力を所定電力未満に所定時間制限し、その後に前記回転電機へ通電する再通電部と、
前記再通電部により前記電力が前記所定電力未満に前記所定時間制限された場合に、前記第1時間を延長する又は前記第1時間継続したことの判定にマスク期間を設ける第1時間補正部と、
を備える請求項1〜10のいずれか1項に記載の回転電機の回転上昇異常検出装置。 A reverse rotation determination unit that determines that the rotating electric machine is rotating in the reverse direction,
When it is determined by the reverse rotation determining unit that the rotating electric machine is rotating in the reverse direction, the power supplied to the rotating electric machine by energization is limited to less than a predetermined electric power for a predetermined time, and then the rotating electric machine is energized. Re-energizing section,
A first time correction unit that extends the first time or provides a mask period to determine that the first time has been continued, when the power is limited to less than the predetermined power by the re-energization unit for the predetermined time; and ,
The rotation rise abnormality detection device for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 10, further comprising:
前記回転電機(17)と、前記回転電機と蓄電装置(15、22、23)との間の電力変換を行う電力変換部(13)と、を備える回転電機ユニット(10)。 A rotation rise abnormality detection device (14, 20) for a rotating electric machine according to any one of claims 1 to 11,
A rotating electric machine unit (10) comprising: the rotating electric machine (17); and a power conversion unit (13) that performs power conversion between the rotating electric machine and a power storage device (15, 22, 23).
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