JP7028036B2 - Electric vehicle - Google Patents

Electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP7028036B2
JP7028036B2 JP2018075971A JP2018075971A JP7028036B2 JP 7028036 B2 JP7028036 B2 JP 7028036B2 JP 2018075971 A JP2018075971 A JP 2018075971A JP 2018075971 A JP2018075971 A JP 2018075971A JP 7028036 B2 JP7028036 B2 JP 7028036B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
power consumption
current sensor
motor generator
ecu
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018075971A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019187109A (en
Inventor
辰明 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2018075971A priority Critical patent/JP7028036B2/en
Publication of JP2019187109A publication Critical patent/JP2019187109A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7028036B2 publication Critical patent/JP7028036B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本開示は、車載の蓄電装置に入出力される電流を検出する電流センサの異常を検出する電動車両に関する。 The present disclosure relates to an electric vehicle that detects an abnormality in a current sensor that detects a current input / output to an in-vehicle power storage device.

電動車両には、電流センサが検出した車載の蓄電装置に入出力される充放電電流を用いて蓄電装置の充放電などを制御するものがある。この電流センサに異常があると蓄電装置が過充電状態および過放電状態になる可能性があるため、電流センサの異常を検出するための種々の方法が提案されている。 Some electric vehicles control the charge / discharge of the power storage device by using the charge / discharge current input / output to the power storage device in the vehicle detected by the current sensor. If there is an abnormality in this current sensor, the power storage device may be in an overcharged state or an overdischarged state. Therefore, various methods for detecting the abnormality in the current sensor have been proposed.

たとえば、特開2013-90474号公報(特許文献1)には、車載の蓄電装置に入出力される充放電電流を検出する第2電流センサと、蓄電装置と電動車両の駆動部との間で電圧変換を行なう昇降圧コンバータに入出力される電流を検出する第1電流センサとを設けた電動車両が開示されている。この電動車両は、第1電流センサが検出した電流の変動量と、第2電流センサが検出した電流の変動量とを比較し、両者の差分の大きさが閾値以上であるか否かによって電流センサの異常を検出することが開示されている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-90474 (Patent Document 1) describes between a second current sensor that detects charge / discharge current input / output to and from an in-vehicle power storage device, and a power storage device and a drive unit of an electric vehicle. Disclosed is an electric vehicle provided with a first current sensor that detects currents input and output to a buck-boost converter that performs voltage conversion. This electric vehicle compares the amount of fluctuation of the current detected by the first current sensor with the amount of fluctuation of the current detected by the second current sensor, and determines whether or not the magnitude of the difference between the two is equal to or greater than the threshold value. It is disclosed to detect anomalies in the sensor.

特開2013-90474号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-90474

一般に、センサなどの検出値が異常であるか否かを判定するための閾値は、センサの仕様で定められた検出精度とセンサの測定対象の出力可能範囲の上下限値とに応じて一律に設定されることが想定される。具体的には、たとえば、蓄電装置に入出力される電流を検出する電流センサであれば、蓄電装置の定格電流と電流センサの検出精度とを用いて、電流センサが検出し得る値として閾値が設定されることが想定される。 Generally, the threshold value for determining whether or not the detection value of a sensor or the like is abnormal is uniformly set according to the detection accuracy defined in the sensor specifications and the upper and lower limit values of the output possible range of the measurement target of the sensor. It is expected to be set. Specifically, for example, in the case of a current sensor that detects the current input to / from the power storage device, a threshold value is set as a value that can be detected by the current sensor using the rated current of the power storage device and the detection accuracy of the current sensor. It is expected to be set.

このように、センサの検出値に関わらず、センサの測定対象の出力可能範囲の上下限値に応じて一律に閾値が設定される場合、ばらつきの最大値に対応した閾値が設定される。そうすると、当該閾値を超えるような状態にならないと異常が検出されないため、検出値が小さい場合には異常が検出されない状態となる可能性があり、センサの異常検出の精度が低下してしまうことが懸念される。しかしながら、特許文献1には、閾値の設定に関しては何ら言及されていない。 As described above, when the threshold value is uniformly set according to the upper and lower limit values of the output possible range of the measurement target of the sensor regardless of the detection value of the sensor, the threshold value corresponding to the maximum value of the variation is set. Then, since the abnormality is not detected unless the state exceeds the threshold value, if the detected value is small, the abnormality may not be detected, and the accuracy of the sensor abnormality detection may decrease. I am concerned. However, Patent Document 1 does not mention anything about setting the threshold value.

本開示は、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、車載の蓄電装置に入出力される電流を検出する電流センサの異常検出の精度を向上させることである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object thereof is to improve the accuracy of abnormality detection of a current sensor that detects a current input / output to an in-vehicle power storage device.

この開示に係る電動車両は、電動車両の電気負荷に供給する電力を蓄える蓄電装置と、蓄電装置に入出力される電流を検出するように構成された電流センサと、電流センサの異常を検出するように構成された制御装置とを備える。制御装置は、電流センサの検出値を用いて蓄電装置の出力電力を算出する。制御装置は、電気負荷の動作状態に基づいて電動車両における消費電力を算出する。制御装置は、出力電力と消費電力との差分の大きさが閾値を超える場合に電流センサが異常であると判定する。制御装置は、算出された消費電力に応じて閾値を設定する。 The electric vehicle according to this disclosure detects an abnormality of a power storage device that stores electric power supplied to the electric load of the electric vehicle, a current sensor configured to detect current input to / from the power storage device, and a current sensor. It is provided with a control device configured as described above. The control device calculates the output power of the power storage device using the detection value of the current sensor. The control device calculates the power consumption in the electric vehicle based on the operating state of the electric load. The control device determines that the current sensor is abnormal when the magnitude of the difference between the output power and the power consumption exceeds the threshold value. The control device sets a threshold value according to the calculated power consumption.

上記構成によれば、算出された消費電力に応じて電流センサの異常を検出するための閾値が設定される。これによって、算出された消費電力に応じた適切な閾値を設定することが可能となる。それゆえに、たとえば、消費電力の最大値または最小値を用いて一律に閾値が設定されるような場合と比べて、精度よく電流センサの異常を検出することができる。 According to the above configuration, a threshold value for detecting an abnormality of the current sensor is set according to the calculated power consumption. This makes it possible to set an appropriate threshold value according to the calculated power consumption. Therefore, as compared with the case where the threshold value is uniformly set by using the maximum value or the minimum value of the power consumption, for example, the abnormality of the current sensor can be detected more accurately.

本開示によれば、車載の蓄電装置に入出力される電流を検出する電流センサの異常検出の精度を向上させることができる。 According to the present disclosure, it is possible to improve the accuracy of abnormality detection of a current sensor that detects currents input and output to an in-vehicle power storage device.

実施の形態に係る電動車両の全体構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic the whole structure of the electric vehicle which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動車両のECUにおいて実行される電流センサの異常を検出するための処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process for detecting the abnormality of the current sensor executed in the ECU of the electric vehicle which concerns on embodiment.

以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.

図1は、本実施の形態に係る電動車両1の全体構成を概略的に示す図である。本実施の形態においては、電動車両1はハイブリッド自動車である例について説明する。なお、電動車両1は、ハイブリッド自動車に限定されるものではなく、電気自動車および燃料電池自動車などの電動車両であってもよい。 FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an electric vehicle 1 according to the present embodiment. In the present embodiment, an example in which the electric vehicle 1 is a hybrid vehicle will be described. The electric vehicle 1 is not limited to the hybrid vehicle, and may be an electric vehicle such as an electric vehicle and a fuel cell vehicle.

電動車両1は、蓄電装置10と、システムメインリレー(SMR:System Main Relay)20と、昇降圧コンバータ30と、インバータ40と、第1モータジェネレータ50(図1における「MG1」)と、第2モータジェネレータ60(図1における「MG2」)と、エンジン70と、駆動輪80と、動力分割装置90と、補機負荷95と、ECU(Electronic Control Unit)100とを備える。 The electric vehicle 1 includes a power storage device 10, a system main relay (SMR) 20, a buck-boost converter 30, an inverter 40, a first motor generator 50 (“MG1” in FIG. 1), and a second. It includes a motor generator 60 (“MG2” in FIG. 1), an engine 70, a drive wheel 80, a power splitting device 90, an auxiliary load 95, and an ECU (Electronic Control Unit) 100.

以下においては、図1に示されるように、一点鎖線で囲われた電動車両1の構成を電気負荷Vともいう。電気負荷Vで消費される消費電力は、電動車両1の動作状態に基づいて変動する。電気負荷Vで消費される消費電力は、主として、昇降圧コンバータ30と、第1モータジェネレータ50と、第2モータジェネレータ60と、補機負荷95とにおいて消費される消費電力をいう。 In the following, as shown in FIG. 1, the configuration of the electric vehicle 1 surrounded by the alternate long and short dash line is also referred to as an electric load V. The power consumption consumed by the electric load V varies based on the operating state of the electric vehicle 1. The power consumption consumed by the electric load V mainly refers to the power consumption consumed by the buck-boost converter 30, the first motor generator 50, the second motor generator 60, and the auxiliary load 95.

蓄電装置10は、複数の電池が積層されて構成される。電池は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。また、電池は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であってもよいし、固体電解質を有する電池(全固体電池)であってもよい。なお、蓄電装置10として電気二重層キャパシタ等の大容量キャパシタを採用してもよい。 The power storage device 10 is configured by stacking a plurality of batteries. The battery is, for example, a secondary battery such as a nickel hydrogen battery or a lithium ion battery. Further, the battery may be a battery having a liquid electrolyte between the positive electrode and the negative electrode, or a battery having a solid electrolyte (all-solid-state battery). A large-capacity capacitor such as an electric double layer capacitor may be used as the power storage device 10.

SMR20は、一端が電気負荷Vと電気的に接続され、他端が蓄電装置10と電気的に接続される。SMR20は、正極線PL1と蓄電装置10の正極端子との間に接続されたリレーと、負極線NL1と蓄電装置10の負極端子との間に接続されたリレーとを含む。SMR20は、ECU100からの制御信号に従って、蓄電装置10と電気負荷Vとの導通状態(オン)および遮断状態(オフ)を切替える。 One end of the SMR 20 is electrically connected to the electric load V, and the other end is electrically connected to the power storage device 10. The SMR 20 includes a relay connected between the positive electrode line PL1 and the positive electrode terminal of the power storage device 10, and a relay connected between the negative electrode line NL1 and the negative electrode terminal of the power storage device 10. The SMR 20 switches between a conduction state (on) and a cutoff state (off) between the power storage device 10 and the electric load V according to a control signal from the ECU 100.

昇降圧コンバータ30は、正極線PL1および負極線NL1と正極線PL2および負極線NL2との間で電圧変換を行なう。具体的には、たとえば、蓄電装置10から供給される直流電圧を昇圧してインバータ40に供給したり、動力分割装置90からインバータ40を介して供給される直流電圧を降圧して蓄電装置10に供給したりする。 The buck-boost converter 30 performs voltage conversion between the positive electrode line PL1 and the negative electrode line NL1 and the positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2. Specifically, for example, the DC voltage supplied from the power storage device 10 is boosted and supplied to the inverter 40, or the DC voltage supplied from the power splitting device 90 via the inverter 40 is stepped down to the power storage device 10. To supply.

インバータ40は、第1モータジェネレータ50および第2モータジェネレータ60に対応してそれぞれ設けられる第1インバータ41および第2インバータ42を含む。インバータ40は、昇降圧コンバータ30から正極線PL2および負極線NL2を介して供給される直流電力を、第1モータジェネレータ50および第2モータジェネレータ60を駆動するための交流電力に変換する。また、インバータ40は、第1モータジェネレータ50および第2モータジェネレータ60により発電された交流電力を、蓄電装置10を充電するための直流電力に変換する。 The inverter 40 includes a first inverter 41 and a second inverter 42 provided corresponding to the first motor generator 50 and the second motor generator 60, respectively. The inverter 40 converts the DC power supplied from the buck-boost converter 30 via the positive electrode line PL2 and the negative voltage line NL2 into AC power for driving the first motor generator 50 and the second motor generator 60. Further, the inverter 40 converts the AC power generated by the first motor generator 50 and the second motor generator 60 into DC power for charging the power storage device 10.

第1モータジェネレータ50および第2モータジェネレータ60は、交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。第1モータジェネレータ50および第2モータジェネレータ60は、動力分割装置90を介してエンジン70と接続されている。第1モータジェネレータ50は、主として、動力分割装置90を経由してエンジン70により駆動される発電機として用いられる。 The first motor generator 50 and the second motor generator 60 are AC rotary electric machines, for example, three-phase AC synchronous electric machines in which permanent magnets are embedded in a rotor. The first motor generator 50 and the second motor generator 60 are connected to the engine 70 via the power dividing device 90. The first motor generator 50 is mainly used as a generator driven by the engine 70 via the power dividing device 90.

第2モータジェネレータ60は、主として電動機として動作し、駆動輪80を駆動する。第2モータジェネレータ60は、蓄電装置10からの電力および第1モータジェネレータ50の発電電力の少なくとも一方を受けて駆動され、第2モータジェネレータ60の駆動力は出力軸85に伝達される。一方、電動車両1の制動時や下り斜面での加速度低減時には、第2モータジェネレータ60は、発電機として動作して回生発電を行なう。第2モータジェネレータ60が発電した電力は、昇降圧コンバータ30を介して蓄電装置10に供給される。 The second motor generator 60 mainly operates as an electric motor and drives the drive wheels 80. The second motor generator 60 is driven by receiving at least one of the electric power from the power storage device 10 and the electric power generated by the first motor generator 50, and the driving force of the second motor generator 60 is transmitted to the output shaft 85. On the other hand, when the electric vehicle 1 is braking or the acceleration is reduced on a downward slope, the second motor generator 60 operates as a generator to generate regenerative power generation. The electric power generated by the second motor generator 60 is supplied to the power storage device 10 via the buck-boost converter 30.

エンジン70は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン70は、ECU100からの制御信号に応じて電動車両1が走行するための動力を発生する。エンジン70により発生した動力は、動力分割装置90を経由して、第1モータジェネレータ50または駆動輪80に供給される。 The engine 70 is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine. The engine 70 generates power for the electric vehicle 1 to travel in response to a control signal from the ECU 100. The power generated by the engine 70 is supplied to the first motor generator 50 or the drive wheels 80 via the power splitting device 90.

第1モータジェネレータ50には、レゾルバ400が設けられている。レゾルバ400は、第1モータジェネレータ50の回転角θm1を検出し、その検出結果を示す信号をECU100に出力する。同様に、第2モータジェネレータ60には、レゾルバ410が設けられている。レゾルバ410は、第2モータジェネレータ60の回転角θm2を検出し、その検出結果を示す信号をECU100に出力する。また、エンジン70には、クランク角センサ420が設けられている。クランク角センサ420は、クランクシャフト75の回転角θeを検出し、その検出結果を示す信号をECU100に出力する。 The first motor generator 50 is provided with a resolver 400. The resolver 400 detects the rotation angle θm1 of the first motor generator 50, and outputs a signal indicating the detection result to the ECU 100. Similarly, the second motor generator 60 is provided with a resolver 410. The resolver 410 detects the rotation angle θm2 of the second motor generator 60, and outputs a signal indicating the detection result to the ECU 100. Further, the engine 70 is provided with a crank angle sensor 420. The crank angle sensor 420 detects the rotation angle θe of the crankshaft 75, and outputs a signal indicating the detection result to the ECU 100.

動力分割装置90は、エンジン70、第1モータジェネレータ50および出力軸85を機械的に連結し、エンジン70、第1モータジェネレータ50および出力軸85の間でトルクを伝達可能に構成される。具体的には、動力分割装置90は、たとえば遊星歯車機構を含む。遊星歯車機構は、回転要素としてサンギヤと、リングギヤと、キャリアと、ピニオンギヤとを含む。サンギヤは、第1モータジェネレータ50のロータに連結される。リングギヤは、出力軸85に連結される。ピニオンギヤは、サンギヤとリングギヤとに噛合する。キャリアは、エンジン70のクランクシャフト75に連結されるとともに、ピニオンギヤが自転かつ公転できるようにピニオンギヤを保持する。動力分割装置90においては、第1モータジェネレータ50の回転速度Nm1、エンジン70の回転速度Neおよび第2モータジェネレータ60の回転速度Nm2のうち、いずれか2つの回転速度が決まれば残り1つの回転速度も決まる。 The power splitting device 90 mechanically connects the engine 70, the first motor generator 50, and the output shaft 85, and is configured to be able to transmit torque between the engine 70, the first motor generator 50, and the output shaft 85. Specifically, the power splitting device 90 includes, for example, a planetary gear mechanism. The planetary gear mechanism includes sun gears, ring gears, carriers, and pinion gears as rotating elements. The sun gear is connected to the rotor of the first motor generator 50. The ring gear is connected to the output shaft 85. The pinion gear meshes with the sun gear and the ring gear. The carrier is connected to the crankshaft 75 of the engine 70 and holds the pinion gear so that the pinion gear can rotate and revolve. In the power splitting device 90, if any two of the rotation speed Nm1 of the first motor generator 50, the rotation speed Ne of the engine 70, and the rotation speed Nm2 of the second motor generator 60 is determined, the remaining one rotation speed is determined. Is also decided.

第1モータジェネレータ50の回転速度Nm1は、レゾルバ400の検出値θm1を用いてECU100によって算出される。第2モータジェネレータ60の回転速度Nm2は、レゾルバ410の検出値θm2を用いてECU100によって算出される。エンジン70の回転速度Neは、クランク角センサ420の検出値θeを用いてECU100によって算出される。 The rotation speed Nm1 of the first motor generator 50 is calculated by the ECU 100 using the detection value θm1 of the resolver 400. The rotation speed Nm2 of the second motor generator 60 is calculated by the ECU 100 using the detection value θm2 of the resolver 410. The rotation speed Ne of the engine 70 is calculated by the ECU 100 using the detection value θe of the crank angle sensor 420.

補機負荷95は、比較的低い電圧(たとえば、12V程度)で駆動する電動車両1の電気負荷を総括して示したものであり、たとえば、正極線PL1の電圧を降圧して補機用電圧を生成するDC/DCコンバータ、および電動エアコンなどを含む。 The auxiliary machine load 95 is a general representation of the electric load of the electric vehicle 1 driven by a relatively low voltage (for example, about 12 V). For example, the voltage of the positive electrode line PL1 is stepped down to the auxiliary machine voltage. Includes DC / DC converters, electric air conditioners, etc.

また、電動車両1は、電流センサ200,210および電圧センサ300,310,320を含む。 Further, the electric vehicle 1 includes current sensors 200, 210 and voltage sensors 300, 310, 320.

電流センサ200は、蓄電装置10に入出力される電流IBを検出し、その検出結果を示す信号をECU100に出力する。電流センサ210は、補機負荷95に入力される電流I1を検出し、その検出結果を示す信号をECU100に出力する。 The current sensor 200 detects the current IB input / output to / from the power storage device 10 and outputs a signal indicating the detection result to the ECU 100. The current sensor 210 detects the current I1 input to the auxiliary load 95, and outputs a signal indicating the detection result to the ECU 100.

電圧センサ300は、蓄電装置10の電圧VBを検出し、その検出結果を示す信号をECU100に出力する。電圧センサ310は、正極線PL1および負極線NL1間の電圧を検出し、その検出結果を示す信号をECU100に出力する。電圧センサ320は、正極線PL2および負極線NL2間の電圧を検出し、その検出結果を示す信号をECU100に出力する。 The voltage sensor 300 detects the voltage VB of the power storage device 10 and outputs a signal indicating the detection result to the ECU 100. The voltage sensor 310 detects the voltage between the positive electrode line PL1 and the negative electrode line NL1, and outputs a signal indicating the detection result to the ECU 100. The voltage sensor 320 detects the voltage between the positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2, and outputs a signal indicating the detection result to the ECU 100.

ECU100は、いずれも図示しないがCPU(Central Processing Unit)、メモリおよび入出力バッファを含んで構成される。ECU100は、各センサおよび機器からの信号、並びにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、各機器の制御を行なう。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)により処理することも可能である。なお、図1では、ECU100は単一の要素として表記されているが、ECU100は、纏まりのある機能毎に複数個に分割配置されてもよい。 Although not shown, the ECU 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and an input / output buffer. The ECU 100 controls each device based on the signals from each sensor and device, and the map and program stored in the memory. It should be noted that various controls are not limited to processing by software, but can also be processed by dedicated hardware (electronic circuit). Although the ECU 100 is shown as a single element in FIG. 1, the ECU 100 may be divided and arranged in a plurality of functions for each function.

ECU100は、蓄電装置10の充放電を制御する。具体的には、ECU100は、電流センサ200および電圧センサ300の検出値IB,VBを用いて蓄電装置10が過充電状態または過放電状態にならないように、蓄電装置10に入出力される電流を制御する。電流センサ200および電圧センサ300の一方あるいは双方に異常が生じたような場合には、蓄電装置10の充放電の制御が正確に行なえず、蓄電装置10が過充電状態または過放電状態になってしまうことが懸念される。そのため、ECU100は、電流センサ200および電圧センサ300の異常を検出する。 The ECU 100 controls charging / discharging of the power storage device 10. Specifically, the ECU 100 uses the detection values IB and VB of the current sensor 200 and the voltage sensor 300 to control the current input / output to / from the power storage device 10 so that the power storage device 10 does not become overcharged or overdischarged. Control. If an abnormality occurs in one or both of the current sensor 200 and the voltage sensor 300, the charge / discharge control of the power storage device 10 cannot be accurately performed, and the power storage device 10 becomes an overcharged state or an overdischarged state. There is a concern that it will end up. Therefore, the ECU 100 detects an abnormality in the current sensor 200 and the voltage sensor 300.

ECU100は、電圧センサ300の検出値VBと電圧センサ310の検出値V1とを比較することによって、電圧センサ300および電圧センサ310の異常を検出する。具体的には、両者の差分が、電圧センサ300および電圧センサ310の検出精度に応じて定められる一定の範囲内にない場合に、いずれかの電圧センサに異常があることを検出する。 The ECU 100 detects an abnormality in the voltage sensor 300 and the voltage sensor 310 by comparing the detection value VB of the voltage sensor 300 with the detection value V1 of the voltage sensor 310. Specifically, when the difference between the two is not within a certain range determined according to the detection accuracy of the voltage sensor 300 and the voltage sensor 310, it is detected that one of the voltage sensors has an abnormality.

ECU100は、蓄電装置10の出力電力P1と電気負荷Vの消費電力P2とを比較することによって、電流センサ200の異常を検出する。蓄電装置10の出力電力P1と電気負荷Vの消費電力P2とは理論上等しくなることから、両者の差分の大きさが閾値よりも大きくなるような場合には、電流センサ200に異常があることが想定される。電流センサ200の異常検出について、以下に具体的に説明する。 The ECU 100 detects an abnormality in the current sensor 200 by comparing the output power P1 of the power storage device 10 with the power consumption P2 of the electric load V. Since the output power P1 of the power storage device 10 and the power consumption P2 of the electric load V are theoretically equal to each other, if the difference between the two is larger than the threshold value, the current sensor 200 has an abnormality. Is assumed. The abnormality detection of the current sensor 200 will be specifically described below.

(蓄電装置の出力電力の算出) (Calculation of output power of power storage device)

蓄電装置10の出力電力P1は、電流センサ200の検出値IBおよび電圧センサ300の検出値VBを用いて、以下の式(1)によって算出される。 The output power P1 of the power storage device 10 is calculated by the following equation (1) using the detection value IB of the current sensor 200 and the detection value VB of the voltage sensor 300.

P1=IB×VB…(1) P1 = IB x VB ... (1)

(電気負荷の消費電力の算出) (Calculation of power consumption of electric load)

電気負荷Vの消費電力P2は、たとえば、第1モータジェネレータ50の消費電力Pm1、第2モータジェネレータ60の消費電力Pm2、昇降圧コンバータ30の消費電力Pcおよび補機負荷95の消費電力Paを用いて、以下の式(2)によって算出される。 For the power consumption P2 of the electric load V, for example, the power consumption Pm1 of the first motor generator 50, the power consumption Pm2 of the second motor generator 60, the power consumption Pc of the buck-boost converter 30, and the power consumption Pa of the auxiliary load 95 are used. It is calculated by the following formula (2).

P2=Pm1+Pm2+Pc+Pa…(2) P2 = Pm1 + Pm2 + Pc + Pa ... (2)

第1モータジェネレータ50の消費電力Pm1は、第1モータジェネレータ50から出力されるトルクと、レゾルバ400の検出値θm1を用いてECU100が算出した第1モータジェネレータ50の回転速度Nm1とを用いて、以下の式(3)によって算出される。なお、第1モータジェネレータ50から出力されるトルクには、ECU100から第1モータジェネレータ50に要求されるトルク要求値T1が用いられる。 The power consumption Pm1 of the first motor generator 50 uses the torque output from the first motor generator 50 and the rotation speed Nm1 of the first motor generator 50 calculated by the ECU 100 using the detection value θm1 of the resolver 400. It is calculated by the following formula (3). As the torque output from the first motor generator 50, the torque required value T1 required by the ECU 100 to the first motor generator 50 is used.

Pm1=T1×Nm1…(3) Pm1 = T1 × Nm1 ... (3)

第2モータジェネレータ60の消費電力Pm2は、第2モータジェネレータ60から出力されるトルクと、レゾルバ410の検出値θm2を用いてECU100が算出した第2モータジェネレータ60の回転速度Nm2とを用いて、以下の式(4)によって算出される。なお、第2モータジェネレータ60から出力されるトルクには、ECU100から第2モータジェネレータ60に要求されるトルク要求値T2が用いられる。 The power consumption Pm2 of the second motor generator 60 uses the torque output from the second motor generator 60 and the rotation speed Nm2 of the second motor generator 60 calculated by the ECU 100 using the detection value θm2 of the resolver 410. It is calculated by the following formula (4). As the torque output from the second motor generator 60, the torque required value T2 required by the ECU 100 to the second motor generator 60 is used.

Pm2=T2×Nm2…(4) Pm2 = T2 × Nm2 ... (4)

昇降圧コンバータ30の消費電力Pcは、変圧前の電圧(電圧センサ310の検出値V1)と変圧後の電圧(電圧センサ320の検出値V2)との差分を用いて、ECU100のメモリに記憶されている情報(変圧前の電圧および変圧後の電圧の差分と消費電力の関係を示す算出マップ)と照合させることにより算出される。算出マップは、変圧前の電圧と変圧後の電圧との差分に応じた消費電力を予め実験などにより算出して作成されている。 The power consumption Pc of the buck-boost converter 30 is stored in the memory of the ECU 100 using the difference between the voltage before transformation (detection value V1 of the voltage sensor 310) and the voltage after transformation (detection value V2 of the voltage sensor 320). It is calculated by collating with the information (calculation map showing the relationship between the voltage before transformation and the voltage after transformation and the power consumption). The calculation map is created by calculating the power consumption according to the difference between the voltage before the transformation and the voltage after the transformation in advance by an experiment or the like.

補機負荷95の消費電力Paは、電流センサ210の検出値I1と、電圧センサ310の検出値V1とを用いて、以下の式(5)によって算出される。 The power consumption Pa of the auxiliary load 95 is calculated by the following equation (5) using the detection value I1 of the current sensor 210 and the detection value V1 of the voltage sensor 310.

Pa=I1×V1…(5) Pa = I1 × V1 ... (5)

(閾値の設定について) (About threshold setting)

ここで、電流センサ200が異常であるか否かを判定するための閾値Tth1は、たとえば、電気負荷Vの消費電力P2の最大値P2maxを用いて算出されることが想定される。具体的に一例を説明すると、たとえば、閾値Tth1は、消費電力P2の最大値P2maxおよび消費電力P2の予め算出された測定ばらつきEを用いて、以下の式(6)によって算出される。 Here, it is assumed that the threshold value Tth1 for determining whether or not the current sensor 200 is abnormal is calculated using, for example, the maximum value P2max of the power consumption P2 of the electric load V. Specifically, for example, the threshold value Tth1 is calculated by the following equation (6) using the maximum value P2max of the power consumption P2 and the measurement variation E calculated in advance of the power consumption P2.

Tth1=P2max×E/100…(6) Tth1 = P2max × E / 100 ... (6)

なお、測定ばらつきEは、電気負荷Vの消費電力P2の算出に用いられるレゾルバ400,410、電圧センサ310,320、電流センサ210およびトルク要求値T1,T2を算出するために用いられる各種センサなどの検出精度を考慮して定められ、百分率で表わされる値である。測定ばらつきEは、ECU100のメモリに記憶されている。 The measurement variation E includes resolvers 400 and 410 used for calculating the power consumption P2 of the electric load V, voltage sensors 310 and 320, a current sensor 210, and various sensors used for calculating the required torque values T1 and T2. It is a value determined in consideration of the detection accuracy of and expressed as a percentage. The measurement variation E is stored in the memory of the ECU 100.

そして、出力電力P1と消費電力P2との差分の大きさが上記のように設定された閾値Tth1以上であるか否かを判定することによって、電流センサ200の異常を検出することができる。出力電力P1と消費電力P2との差分の大きさが閾値Tth1以上である場合には、電流センサ200が異常であると判定される。 Then, by determining whether or not the magnitude of the difference between the output power P1 and the power consumption P2 is equal to or greater than the threshold value Tth1 set as described above, the abnormality of the current sensor 200 can be detected. When the magnitude of the difference between the output power P1 and the power consumption P2 is equal to or greater than the threshold value Tth1, it is determined that the current sensor 200 is abnormal.

しかしながら、上記のように消費電力P2の最大値P2maxに応じて一律に閾値Tth1が設定されると、使用範囲全体における最大値に対応して閾値が設定されるので、閾値Tth1が大きな値に設定されることになる。そうすると、当該閾値Tth1を超えるような状態にならないと異常が検出されないため、消費電力P2が小さい状態では異常が検出されない状態が生じ得る。したがって、電流センサ200の異常検出の精度が低下してしまうことが懸念される。 However, if the threshold value Tth1 is uniformly set according to the maximum value P2max of the power consumption P2 as described above, the threshold value is set corresponding to the maximum value in the entire usage range, so that the threshold value Tth1 is set to a large value. Will be done. Then, since the abnormality is not detected unless the threshold value Tth1 is exceeded, a state in which the abnormality is not detected may occur when the power consumption P2 is small. Therefore, there is a concern that the accuracy of abnormality detection of the current sensor 200 will decrease.

そこで、本実施の形態においては、「算出された消費電力P2」に応じて閾値Tthが可変に設定される。これによって、「算出された消費電力P2」に応じた適切な閾値Tthを設定することが可能となる。たとえば、一例を示すと、消費電力P2の測定ばらつきEが10%である場合において、消費電力P2の最大値P2maxが100kWであったときの閾値Tth1は10kWである。消費電力P2の算出値が50kWであったときの閾値Tthは5kWである。このように、閾値Tth(5kW)は閾値Tth1(10kW)より小さいので、「算出された消費電力P2」に応じて閾値Tthが設定されることにより、電流センサ200の異常が検出され易くなる。それゆえに、消費電力P2の最大値P2maxに応じて一律に閾値Tth1が設定されるような場合と比べて、精度よく電流センサ200の異常を検出することができる。 Therefore, in the present embodiment, the threshold value Tth is variably set according to the “calculated power consumption P2”. This makes it possible to set an appropriate threshold value Tth according to the “calculated power consumption P2”. For example, as an example, when the measurement variation E of the power consumption P2 is 10%, the threshold value Tth1 when the maximum value P2max of the power consumption P2 is 100 kW is 10 kW. When the calculated value of the power consumption P2 is 50 kW, the threshold value Tth is 5 kW. As described above, since the threshold value Tth (5 kW) is smaller than the threshold value Tth1 (10 kW), the threshold value Tth is set according to the "calculated power consumption P2", so that the abnormality of the current sensor 200 is easily detected. Therefore, the abnormality of the current sensor 200 can be detected more accurately than in the case where the threshold value Tth1 is uniformly set according to the maximum value P2max of the power consumption P2.

図2は、本実施の形態に係る電動車両1のECU100において実行される電流センサ200の異常を検出するための処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、ECU100において所定の演算周期ごとに呼び出されて実行される。図2に示すフローチャートの各ステップは、ECU100によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部がECU100内に作製されたハードウェア(電気回路)によって実現されてもよい。 FIG. 2 is a flowchart showing an example of a process for detecting an abnormality of the current sensor 200 executed in the ECU 100 of the electric vehicle 1 according to the present embodiment. This flowchart is called and executed in the ECU 100 at predetermined calculation cycles. Each step of the flowchart shown in FIG. 2 describes a case where it is realized by software processing by the ECU 100, but a part or all of the steps may be realized by hardware (electric circuit) manufactured in the ECU 100.

ECU100は、電圧センサ300に異常がないかを判定する(S100)。具体的には、ECU100は、電圧センサ300の検出値VBと電圧センサ310の検出値V1とを比較して、両者の差分が、電圧センサ300および電圧センサ310の検出精度に応じて定められる一定の範囲内にあるか否かを判定する。ECU100は、両者の差分が一定の範囲内にない場合、電圧センサ300および電圧センサ310の少なくとも一方に異常がある(電圧センサ300に異常がある可能性がある)と判定する(S100においてNO)。電圧センサ300に異常がある場合には、出力電力P1と消費電力P2との比較によって電流センサ200が異常であることを適切に判定することができないため、電流センサ200の異常判定を行なうことなく、処理を終了する。 The ECU 100 determines whether or not the voltage sensor 300 has an abnormality (S100). Specifically, the ECU 100 compares the detection value VB of the voltage sensor 300 with the detection value V1 of the voltage sensor 310, and the difference between the two is determined according to the detection accuracy of the voltage sensor 300 and the voltage sensor 310. Judge whether it is within the range of. If the difference between the two is not within a certain range, the ECU 100 determines that at least one of the voltage sensor 300 and the voltage sensor 310 has an abnormality (the voltage sensor 300 may have an abnormality) (NO in S100). .. When the voltage sensor 300 has an abnormality, it cannot be appropriately determined that the current sensor 200 is abnormal by comparing the output power P1 and the power consumption P2, so that the abnormality of the current sensor 200 cannot be determined. , End the process.

一方、ECU100は、両者の差分が一定の範囲内にあれば電圧センサ300および電圧センサ310に異常がないと判定し(S100においてYES)、蓄電装置10の出力電力P1を算出する(S110)。具体的には、ECU100は、電流センサ200の検出値IBおよび電圧センサ300の検出値VBを用いて上述の式(1)を用いて出力電力P1を算出する。 On the other hand, if the difference between the two is within a certain range, the ECU 100 determines that there is no abnormality in the voltage sensor 300 and the voltage sensor 310 (YES in S100), and calculates the output power P1 of the power storage device 10 (S110). Specifically, the ECU 100 calculates the output power P1 using the above equation (1) using the detection value IB of the current sensor 200 and the detection value VB of the voltage sensor 300.

ECU100は、電気負荷Vの消費電力P2を算出する(S120)。具体的には、第1モータジェネレータ50の消費電力Pm1、第2モータジェネレータ60の消費電力Pm2、昇降圧コンバータ30の消費電力Pcおよび補機負荷95の消費電力Paを用いて、上述の式(2)によって算出される。第1モータジェネレータ50の消費電力Pm1は、トルク要求値T1とレゾルバ400の検出値θm1に基づいて算出された回転速度Nm1とを用いて、上述の式(3)によって算出される。第2モータジェネレータ60の消費電力Pm2は、トルク要求値T2とレゾルバ410の検出値θm2に基づいて算出された回転速度Nm2とを用いて、上述の式(4)によって算出される。昇降圧コンバータ30の消費電力Pcは、電圧センサ310の検出値V1と、電圧センサ320の検出値V2と、算出マップとを用いて算出される。補機負荷95の消費電力Paは、電流センサ210の検出値I1と、電圧センサ310の検出値V1とを用いて、上述の式(5)によって算出される。 The ECU 100 calculates the power consumption P2 of the electric load V (S120). Specifically, using the power consumption Pm1 of the first motor generator 50, the power consumption Pm2 of the second motor generator 60, the power consumption Pc of the buck-boost converter 30, and the power consumption Pa of the auxiliary load 95, the above equation ( Calculated by 2). The power consumption Pm1 of the first motor generator 50 is calculated by the above equation (3) using the torque required value T1 and the rotation speed Nm1 calculated based on the detection value θm1 of the resolver 400. The power consumption Pm2 of the second motor generator 60 is calculated by the above equation (4) using the torque required value T2 and the rotation speed Nm2 calculated based on the detection value θm2 of the resolver 410. The power consumption Pc of the buck-boost converter 30 is calculated using the detection value V1 of the voltage sensor 310, the detection value V2 of the voltage sensor 320, and the calculation map. The power consumption Pa of the auxiliary load 95 is calculated by the above equation (5) using the detection value I1 of the current sensor 210 and the detection value V1 of the voltage sensor 310.

ECU100は、S120で算出した電気負荷Vの消費電力P2と、消費電力P2の測定ばらつきEとを用いて、以下の式(7)によって閾値Tthを設定する(S130)。 The ECU 100 sets the threshold value Tth by the following equation (7) using the power consumption P2 of the electric load V calculated in S120 and the measurement variation E of the power consumption P2 (S130).

Tth=P2×E/100…(7) Tth = P2 × E / 100 ... (7)

ECU100は、出力電力P1と消費電力P2との差分の大きさが、S130で算出された閾値Tthより小さいか否かを判定する(S140)。ECU100は、出力電力P1と消費電力P2との差分の大きさが、閾値Tthより小さいと判定すると(S140においてYES)、差分が許容範囲内にあるため、電流センサ200に異常はないと判定する(S150)。 The ECU 100 determines whether or not the magnitude of the difference between the output power P1 and the power consumption P2 is smaller than the threshold value Tth calculated in S130 (S140). When the ECU 100 determines that the magnitude of the difference between the output power P1 and the power consumption P2 is smaller than the threshold value Tth (YES in S140), the difference is within the allowable range, and therefore the current sensor 200 is determined to have no abnormality. (S150).

一方、ECU100は、出力電力P1と消費電力P2との差分の大きさが、閾値Tth以上であると判定すると(S140においてNO)、差分が許容範囲を超えるため、電流センサ200が異常であると判定する(S160)。 On the other hand, when the ECU 100 determines that the magnitude of the difference between the output power P1 and the power consumption P2 is equal to or greater than the threshold value Tth (NO in S140), the difference exceeds the permissible range, and the current sensor 200 is abnormal. Judgment (S160).

以上のように、算出された消費電力P2の値に応じて閾値Tthが可変に設定される。これによって、算出された消費電力P2の値に応じた適切な閾値Tthを設定することが可能となる。それゆえに、消費電力P2の最大値P2maxに応じて一律に閾値Tth1が設定されるような場合と比べて、精度よく電流センサ200の異常を検出することができる。 As described above, the threshold value Tth is variably set according to the calculated value of the power consumption P2. This makes it possible to set an appropriate threshold value Tth according to the calculated value of the power consumption P2. Therefore, the abnormality of the current sensor 200 can be detected more accurately than in the case where the threshold value Tth1 is uniformly set according to the maximum value P2max of the power consumption P2.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is set forth by the claims rather than the description of the embodiments described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.

1 電動車両、10 蓄電装置、30 昇降圧コンバータ、40 インバータ、41 第1インバータ、42 第2インバータ、50 第1モータジェネレータ、60 第2モータジェネレータ、70 エンジン、75 クランクシャフト、80 駆動輪、85 出力軸、90 動力分割装置、95 補機負荷、100 ECU、200,210 電流センサ、300,310,320 電圧センサ、400,410 レゾルバ、420 クランク角センサ、NL1,NL2 負極線、PL,PL1,PL2 正極線、V 電気負荷。 1 Electric vehicle, 10 power storage device, 30 buck-boost converter, 40 inverter, 41 first inverter, 42 second inverter, 50 first motor generator, 60 second motor generator, 70 engine, 75 crankshaft, 80 drive wheels, 85 Output shaft, 90 power divider, 95 auxiliary load, 100 ECU, 200, 210 current sensor, 300, 310, 320 voltage sensor, 400, 410 resolver, 420 crank angle sensor, NL1, NL2 negative electrode wire, PL, PL1, PL2 positive wire, V electrical load.

Claims (1)

電動車両の電気負荷に供給する電力を蓄える蓄電装置と、
前記蓄電装置に入出力される電流を検出するように構成された電流センサと、
前記電流センサの異常を検出するように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記電流センサの検出値を用いて前記蓄電装置の出力電力を算出し、
前記電気負荷の動作状態に基づいて前記電動車両における消費電力を算出し、
前記出力電力と前記消費電力との差分の大きさが閾値を超える場合に前記電流センサが異常であると判定し、
前記制御装置は、算出された前記消費電力に応じて前記閾値を設定する、電動車両。
A power storage device that stores the electric power supplied to the electric load of an electric vehicle,
A current sensor configured to detect currents input and output to the power storage device, and
A control device configured to detect an abnormality in the current sensor is provided.
The control device is
The output power of the power storage device is calculated using the detection value of the current sensor.
The power consumption in the electric vehicle is calculated based on the operating state of the electric load.
When the magnitude of the difference between the output power and the power consumption exceeds the threshold value, it is determined that the current sensor is abnormal, and the current sensor is determined to be abnormal.
The control device is an electric vehicle that sets the threshold value according to the calculated power consumption.
JP2018075971A 2018-04-11 2018-04-11 Electric vehicle Active JP7028036B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018075971A JP7028036B2 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018075971A JP7028036B2 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019187109A JP2019187109A (en) 2019-10-24
JP7028036B2 true JP7028036B2 (en) 2022-03-02

Family

ID=68337830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018075971A Active JP7028036B2 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7028036B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016118517A (en) 2014-12-24 2016-06-30 スズキ株式会社 Current sensor abnormality determination apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016118517A (en) 2014-12-24 2016-06-30 スズキ株式会社 Current sensor abnormality determination apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019187109A (en) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8742718B2 (en) Charging apparatus for vehicle
US9174638B2 (en) Control apparatus for hybrid vehicle
US9114698B2 (en) Control apparatus and control method for vehicle
US11196103B2 (en) Secondary battery system and method for controlling secondary battery
US10668812B2 (en) Power supply system
US20180236996A1 (en) Hybrid vehicle
JP2012180004A (en) Vehicle and control method for vehicle
US9701186B2 (en) Vehicle
JP2013183525A (en) Electric vehicle
JP2011072067A (en) Power supply system for vehicle and electric vehicle equipped with the same
US10919516B2 (en) Hybrid vehicle
JP2015057009A (en) Vehicle
JP2015070661A (en) Power supply control device
US11635470B2 (en) Secondary battery system and SOC estimation method for secondary battery
US11218012B2 (en) Secondary battery system and method for controlling charging of secondary battery
JP4915273B2 (en) Electrical device and method for controlling electrical device
JP2012019587A (en) Electric motor vehicle
EP3674129B1 (en) Vehicular charging control system
JP2007210413A (en) Power output device, vehicle mounted therewith, and control method for power output device
JP5412839B2 (en) Power supply device, control method therefor, and vehicle
JP7028036B2 (en) Electric vehicle
JP2012130098A (en) Electric vehicle
JP2021136809A (en) Control device of electric vehicle
US20210197792A1 (en) Vehicle travel control system, vehicle, and vehicle travel control method
JP5696498B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201124

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220118

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220131

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7028036

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151