JP2023106845A - power converter - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の昇圧コンバータが生成する昇圧電圧の昇圧負荷率が独立に制御される電力変換装置において、電流センサの故障の誤検出を抑制する。【解決手段】電力変換装置は、バッテリ、第1および第2リアクトル、第1および第2昇圧コンバータおよび複数の電流センサと、第1および第2昇圧コンバータを制御する制御装置を備える。制御装置は、第1昇圧コンバータの温度に応じて設定される第1昇圧コンバータの第1昇圧負荷率と第2昇圧コンバータの温度に応じて設定される第2昇圧コンバータの第2昇圧負荷率との組み合わせ毎の昇圧負荷率の分配比を含む分配比マップを備える。制御装置は、現在の第1および第2昇圧負荷率に対応する分配比を分配比マップから選択し、複数の電流センサのうちの2つで計測された電流値を、選択した分配比に応じて補正して比較することで、複数の電流センサのいずれかの故障を検出する。【選択図】図2Kind Code: A1 In a power conversion device in which boost load factors of boost voltages generated by a plurality of boost converters are independently controlled, erroneous detection of a failure of a current sensor is suppressed. A power converter includes a battery, first and second reactors, first and second boost converters, a plurality of current sensors, and a controller that controls the first and second boost converters. The controller controls a first boost load factor of the first boost converter set according to the temperature of the first boost converter and a second boost load factor of the second boost converter set according to the temperature of the second boost converter. A distribution ratio map including the distribution ratio of the boost load factor for each combination of . The controller selects distribution ratios corresponding to the current first and second boost load factors from the distribution ratio map, and converts the current values measured by two of the plurality of current sensors to the selected distribution ratio. A failure of any one of the plurality of current sensors is detected by correcting and comparing them. [Selection drawing] Fig. 2
Description
本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to power converters.
例えば、ハイブリッド車両等に搭載される電力変換装置は、バッテリから供給される電力を昇圧する複数の昇圧コンバータと、バッテリと各昇圧コンバータとの間に配置されたリアクトルとを有する。この種の電力変換装置は、電流センサにより計測されるリアクトル電流の変動幅が所定値より小さい場合に電流センサの故障を検出する(例えば、特許文献1参照)。
For example, a power converter installed in a hybrid vehicle or the like has a plurality of boost converters that boost power supplied from a battery, and reactors that are arranged between the battery and each boost converter. This type of power conversion device detects a failure of the current sensor when the variation width of the reactor current measured by the current sensor is smaller than a predetermined value (see
リアクトル電流の変動幅をモニタして電流センサの故障を検出する場合、所定のモニタ期間が必要であり、故障を検出するまでの間、昇圧コンバータを電流センサの故障時の制御に切り替えることができない。一方、複数の昇圧コンバータが生成する昇圧電圧の昇圧負荷率を各昇圧コンバータの過熱に応じて独立に変更可能な電力変換装置において、複数の電流センサからの電流値の差に応じて電流センサの故障を検出する場合、昇圧負荷率の変更に応じて電流値が変化する。このため、電流センサが正常な場合にも、昇圧負荷率の差により電流値の差が大きくなる場合、電流センサの故障が誤って検出されるおそれがある。 When detecting a failure of the current sensor by monitoring the fluctuation range of the reactor current, a predetermined monitoring period is required, and the boost converter cannot be switched to the control at the time of failure of the current sensor until the failure is detected. . On the other hand, in a power conversion device that can independently change the boost load factor of the boost voltage generated by a plurality of boost converters according to overheating of each boost converter, the current sensors can When detecting a failure, the current value changes according to the change in the boost load factor. Therefore, even when the current sensor is normal, if the difference in the current value becomes large due to the difference in the boost load factor, there is a possibility that the current sensor failure is erroneously detected.
そこで、上記課題に鑑み、複数の昇圧コンバータが生成する昇圧電圧の昇圧負荷率が独立に制御される電力変換装置において、電流センサの故障の誤検出を抑制することを目的とする。 In view of the above problem, it is an object of the present invention to suppress erroneous detection of a failure of a current sensor in a power conversion device in which boost load factors of boost voltages generated by a plurality of boost converters are independently controlled.
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態の電力変換装置は、バッテリと、前記バッテリから供給される電力を昇圧させる第1昇圧コンバータおよび第2昇圧コンバータと、前記第1昇圧コンバータおよび前記第2昇圧コンバータを制御する制御装置と、前記バッテリと前記第1昇圧コンバータとの間に設けられた第1リアクトルと、前記バッテリと前記第2昇圧コンバータとの間に設けられた第2リアクトルと、前記第1リアクトルと前記第1昇圧コンバータとの間の電流経路および前記第2リアクトルと前記第2昇圧コンバータとの間の電流経路に設けられた複数の電流センサと、前記第1昇圧コンバータの温度に応じて設定される前記第1昇圧コンバータの第1昇圧負荷率と、前記第2昇圧コンバータの温度に応じて設定される前記第2昇圧コンバータの第2昇圧負荷率との組み合わせ毎の昇圧負荷率の分配比を含む分配比マップと、を備え、前記制御装置は、現在の第1昇圧負荷率および前記第2昇圧負荷率に対応する前記分配比を前記分配比マップから選択し、前記複数の電流センサのうちの2つで計測された電流値を、選択した分配比に応じて補正して比較することで、前記複数の電流センサのいずれかの故障を検出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power converter according to an embodiment of the present disclosure includes a battery, a first boost converter and a second boost converter that boost power supplied from the battery, the first boost converter and the a control device that controls a second boost converter; a first reactor provided between the battery and the first boost converter; and a second reactor provided between the battery and the second boost converter. , a plurality of current sensors provided in a current path between the first reactor and the first boost converter and a current path between the second reactor and the second boost converter; Boosting for each combination of a first boost load factor of the first boost converter set according to the temperature and a second boost load factor of the second boost converter set according to the temperature of the second boost converter a distribution ratio map including distribution ratios of the load factors, wherein the control device selects the distribution ratios corresponding to the current first boost load factor and the second boost load factor from the distribution ratio map, and A failure of one of the plurality of current sensors is detected by correcting and comparing current values measured by two of the plurality of current sensors according to the selected distribution ratio. .
本実施形態によれば、複数の昇圧コンバータが生成する昇圧電圧の昇圧負荷率が独立に制御される電力変換装置において、電流センサの故障の誤検出を抑制することができる。 According to the present embodiment, it is possible to suppress erroneous detection of a failure of a current sensor in a power converter in which the boost load factors of boost voltages generated by a plurality of boost converters are independently controlled.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態の構成]
図1は、第1の実施形態に係る電力変換装置の一例を示すブロック図である。特に限定されないが、図1に示す電力変換装置10は、例えば、電動車両またはハイブリッド車両の駆動系に搭載される。電力変換装置10は、制御装置20、バッテリBAT、システムメインリレーSMR1、SMR2、昇圧回路30、コンデンサC1、インバータ40およびモータジェネレータMG1、MG2を有する。
[Configuration of the first embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a power converter according to the first embodiment. Although not particularly limited, the
バッテリBATの正極端子は、システムメインリレーSMR1を介して昇圧回路30の正極入力端子に接続される。バッテリBATの負極端子は、システムメインリレーSMR2を介して昇圧回路30の負極入力端子に接続される。バッテリBATは、システムメインリレーSMR1、SMR2を介して昇圧回路30に電力を供給する。
The positive terminal of battery BAT is connected to the positive input terminal of
昇圧回路30は、コンデンサC2、リアクトルL1、L2、昇圧コンバータPC1、PC2、電流センサA1A、A1B、A2および温度センサT1、T2を有する。コンデンサC2は、昇圧回路30の正極入力端子と負極入力端子との間に接続される。リアクトルL1は、昇圧回路30の正極入力端子と昇圧コンバータPC1の入力端子との間に接続される。リアクトルL2は、昇圧回路30の負極入力端子と昇圧コンバータPC2の入力端子との間に接続される。
昇圧コンバータPC1、PC2の構成は、互いに同様である。昇圧コンバータPC1は、正極出力端子と入力端子との間に並列に接続されたスイッチング素子S1およびダイオードD1と、入力端子と負極端子との間に並列に接続されたスイッチング素子S2およびダイオードD2とを有する。昇圧コンバータPC2は、正極出力端子と入力端子との間に並列に接続されたスイッチング素子S3およびダイオードD3と、入力端子と負極端子との間に並列に接続されたスイッチング素子S4およびダイオードD4とを有する。昇圧コンバータPC1、PC2は、バッテリBATから供給される電力を昇圧させ、昇圧させた電力をインバータ40に供給する。 The configurations of boost converters PC1 and PC2 are similar to each other. Boost converter PC1 includes switching element S1 and diode D1 connected in parallel between the positive output terminal and the input terminal, and switching element S2 and diode D2 connected in parallel between the input terminal and the negative terminal. have. Boost converter PC2 includes switching element S3 and diode D3 connected in parallel between the positive output terminal and the input terminal, and switching element S4 and diode D4 connected in parallel between the input terminal and the negative terminal. have. Boost converters PC<b>1 and PC<b>2 boost the power supplied from battery BAT and supply the boosted power to inverter 40 .
スイッチング素子S1-S4は、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)であり、制御装置20により制御されて動作する。昇圧コンバータPC1、PC2の正極出力端子は、互いに接続され、インバータ40の正極入力端子に接続される。昇圧コンバータPC1、PC2の負極端子は、システムメインリレーSMR2を介してバッテリBATの負極端子に接続され、インバータ40の負極端子に接続される。
The switching elements S1-S4 are, for example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), and are controlled by the
電流センサA1A、A1Bは、リアクトルL1と昇圧コンバータPC1の入力端子との間の電流経路にそれぞれ設けられる。電流センサA1Aは、リアクトルL1を流れるリアクトル電流IL1を計測し、計測したリアクトル電流IL1をリアクトル電流値IL1Aとして制御装置20に出力する。電流センサA1Bは、リアクトルL1を流れるリアクトル電流IL1を計測し、計測したリアクトル電流IL1をリアクトル電流値IL1Bとして制御装置20に出力する。 Current sensors A1A and A1B are respectively provided in current paths between reactor L1 and the input terminal of boost converter PC1. Current sensor A1A measures reactor current IL1 flowing through reactor L1, and outputs the measured reactor current IL1 to controller 20 as reactor current value IL1A. Current sensor A1B measures reactor current IL1 flowing through reactor L1, and outputs measured reactor current IL1 to controller 20 as reactor current value IL1B.
電流センサA2は、リアクトルL2と昇圧コンバータPC2の入力端子との間の電流経路に設けられる。電流センサA2は、リアクトルL2を流れるリアクトル電流IL2を計測し、計測したリアクトル電流IL2をリアクトル電流値IL2として制御装置20に出力する。例えば、電流センサA1A、A1Bは、故障時にリアクトル電流IL1が流れなくなり、電流センサA2は、故障時にリアクトル電流IL2が流れなくなる。以下では、リアクトル電流値IL1A、IL1B、IL2は、単に電流値IL1A、IL1B、IL2とも称される。
Current sensor A2 is provided in a current path between reactor L2 and the input terminal of boost converter PC2. Current sensor A2 measures a reactor current IL2 flowing through reactor L2, and outputs the measured reactor current IL2 to control
温度センサT1は、昇圧コンバータPC1の周囲温度を計測可能な位置(例えば、スイッチング素子S1、S2の近く)に配置される。温度センサT1は、計測した温度を温度信号TC1として制御装置20に出力する。温度センサT2は、昇圧コンバータPC2の周囲温度を計測可能な位置(例えば、スイッチング素子S3、S4の近く)に配置される。温度センサT2は、計測した温度を温度信号TC2として制御装置20に出力する。
Temperature sensor T1 is arranged at a position (for example, near switching elements S1 and S2) where the ambient temperature of boost converter PC1 can be measured. The temperature sensor T1 outputs the measured temperature to the
コンデンサC1は、昇圧コンバータPC1、PC2の共通の正極出力端子と共通の負極端子との間に接続され、昇圧コンバータPC1、PC2により生成される昇圧電圧を平滑化する。平滑化された昇圧電圧は、インバータ40の入力電圧として使用される。
Capacitor C1 is connected between a common positive output terminal and a common negative terminal of boost converters PC1 and PC2 to smooth the boost voltage generated by boost converters PC1 and PC2. The smoothed boosted voltage is used as the input voltage of
インバータ40の出力は、モータジェネレータMG1、MG2に接続される。例えば、モータジェネレータMG1、MG2は、車両の駆動用に使用され、モータジェネレータMG1、MG2の出力軸の回転は、車両の車輪に伝達される。
The output of
例えば、制御装置20は、昇圧回路30の制御用のECU(Electronic Control Unit)でもよい。制御装置20は、例えば、アクセルの踏み込み量または車速から決定される目標トルクなどに応じて、インバータ40を制御する。そして、インバータ40により制御されるモータジェネレータMG1、MG2の少なくとも一方の駆動により車両が走行される。なお、制御装置20は、車両の減速時に、インバータ40を制御して、モータジェネレータMG1、MG2の少なくとも一方により回生制動を行い、得られた回生電力によりバッテリBATを充電してもよい。
For example, the
制御装置20は、昇圧回路30からの電流値IL1A(またはIL1B)および電流値IL2に基づいて、昇圧電圧を目標値にするための制御信号CNT1、CNT2を昇圧コンバータPC1、PC2にそれぞれ出力する。昇圧コンバータPC1、PC2のスイッチング素子S1-S4は、制御信号CNT1、CNT2に応じてそれぞれ動作し、昇圧電圧を生成する。
Based on current value IL1A (or IL1B) and current value IL2 from
なお、昇圧回路30の昇圧制御のためには、電流センサA1A、A1Bの一方によりリアクトル電流IL1が計測され、電流センサA2によりリアクトル電流IL2が計測されればよい。しかしながら、3つの電流センサA1A、A1B、A2によりリアクトル電流IL1、IL2を計測することで、電流センサA1A、A1B、A2のいずれかの故障を高速に検出することができる。これに対して、リアクトル電流IL1、IL2を計測する電流センサが1つずつ設けられる場合、電流センサのいずれかの故障は、例えば、リアクトル電流IL1、IL2の変動幅が所定位置より小さくなったことをモニタすることで検出しなくてはならない。リアクトル電流IL1、IL2の変動幅をモニタする場合、故障の検出を高速に行うことが困難である。
For boost control of
また、制御装置20は、温度センサT1からの温度信号TC1が示す温度に応じて昇圧コンバータPC1が生成する昇圧電圧の昇圧負荷率を制御する。また、制御装置20は、温度センサT2からの温度信号TC2が示す温度に応じて昇圧コンバータPC2が生成する昇圧電圧の昇圧負荷率を制御する。これにより、例えば、昇圧コンバータPC1(またはPC2)の周囲温度が所定の閾値温度を超えた場合、閾値温度を超えた昇圧コンバータPC1(またはPC2)の昇圧負荷率を図2に示す制限値LMT1(LMT2)に制限することができる。これにより、昇圧コンバータPC1(またはPC2)のさらなる温度上昇を抑制することができる。
Further,
制御装置20は、昇圧コンバータPC1、PC2に設定された制限値LMT1、LMT2に基づいて昇圧コンバータPC1、PC2の電力分配比を求める。そして、制御装置20は、求めた電力分配比を使用して電流センサA1A、A1B、A2のいずれかの故障を検出する。また、制御装置20は、電流センサA1A、A1B、A2のいずれかの故障を検出した場合、昇圧コンバータPC1、PC2に昇圧動作を停止させる。制御装置20による昇圧コンバータPC1、PC2の制御と、電流センサA1A、A1B、A2の故障の検出については、図2で詳細に説明される。
なお、電力変換装置10が搭載される車両がエンジンを有する場合、モータジェネレータMG1、MG2の出力軸が遊星歯車機構等の動力変換部に接続され、エンジンの出力軸が動力変換部に接続されてもよい。これにより、制御装置20は、モータジェネレータMG1、MG2の出力軸の回転と、エンジンの出力軸の回転との少なくとも一方により車両を走行させることができる。また、制御装置20は、バッテリBATの充電状態に応じて、エンジンENGの駆動とインバータINV1とを制御して、モータジェネレータMG1、MG2の少なくとも一方の発電電力によりバッテリBATの充電を制御してもよい。
When the vehicle in which the
[制御装置の機能ブロック図]
図2は、図1の制御装置20の一例を示す機能ブロック図である。制御装置20は、昇圧コンバータPC1の昇圧出力制限部21、昇圧コンバータPC2の昇圧出力制限部22、分配比演算部23およびダイアグ検出部24を有する。制御装置20の各機能は、制御装置20が実行する制御プログラムにより実現されてもよく、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアにより実現されてもよい。さらに、制御装置20の各機能は、ソフトウェアとハードウェアとを協働させることで実現されてもよい。
[Functional block diagram of control device]
FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the
昇圧出力制限部21は、温度センサT1からの温度信号TC1により示される昇圧コンバータPC1の温度が過熱を示す場合、昇圧コンバータPC1の昇圧負荷率の制限値LMT1を温度に応じて変更する。同様に、昇圧出力制限部22は、温度センサT2からの温度信号TC2により示される昇圧コンバータPC2の温度が過熱を示す場合、昇圧コンバータPC2の昇圧負荷率の制限値LMT2を温度に応じて変更する。制御装置20は、昇圧出力制限部21、22により設定される制限値LMT1、LMT2にしたがって、昇圧コンバータPC1、PC2の各々の駆動力(すなわち、昇圧負荷率)を制御する。
When the temperature of boost converter PC1 indicated by temperature signal TC1 from temperature sensor T1 indicates overheating, boost
例えば、制限値LMT1、LMT2は、予め設定された駆動力の上限値を100%として、0%から100%に変化される。昇圧出力制限部21は、昇圧コンバータPC1の温度が所定の温度を超えた場合、温度が高くなるにしたがって、制限値LMT1を徐々に下げることで昇圧コンバータPC1の駆動力を制限する。昇圧出力制限部22は、昇圧コンバータPC2の温度が所定の温度を超えた場合、温度が高くなるにしたがって、制限値LMT2を徐々に下げることで昇圧コンバータPC2の駆動力を制限する。
For example, the limit values LMT1 and LMT2 are changed from 0% to 100% with the preset upper limit value of the driving force being 100%. When the temperature of boost converter PC1 exceeds a predetermined temperature, boost
なお、昇圧コンバータPC1の駆動力の制限に応じて、電流センサA1A、A1Bにより計測される電流値IL1A、IL1Bは低下する。昇圧コンバータPC2の駆動力の制限に応じて、電流センサA2により計測される電流値IL2は低下する。このため、電流値IL1A、IL1B、IL2を使用して電流センサA1A、A1B、A2のいずれかの故障を正しく検出する場合、制限値LMT1、LMT2を考慮して故障を判定する必要がある。制限値LMT1、LMT2を考慮した電流センサA1A、A1B、A2のいずれかの故障の判定方法は、後述する。 Note that current values IL1A and IL1B measured by current sensors A1A and A1B decrease in accordance with the limitation of the driving force of boost converter PC1. Current value IL2 measured by current sensor A2 decreases in accordance with the limitation of the driving force of boost converter PC2. Therefore, when using the current values IL1A, IL1B, and IL2 to correctly detect a failure in any one of the current sensors A1A, A1B, and A2, it is necessary to determine the failure in consideration of the limit values LMT1 and LMT2. A method of determining failure of any one of the current sensors A1A, A1B, and A2 in consideration of the limit values LMT1 and LMT2 will be described later.
昇圧出力制限部21(22)は、制限値LMT1(LMT2)と昇圧コンバータPC1(PC2)の温度との関係を示す式に基づいて、温度から制限値LMT1(LMT2)を算出してもよい。あるいは、昇圧出力制限部21(22)は、制限値LMT1(LMT2)と昇圧コンバータPC1(PC2)の温度との関係を示す表に基づいて、温度から制限値LMT1(LMT2)を求めてもよい。 Boost output limiting unit 21 (22) may calculate limit value LMT1 (LMT2) from the temperature based on a formula representing the relationship between limit value LMT1 (LMT2) and the temperature of boost converter PC1 (PC2). Alternatively, boost output limiter 21 (22) may obtain limit value LMT1 (LMT2) from the temperature based on a table showing the relationship between limit value LMT1 (LMT2) and the temperature of boost converter PC1 (PC2). .
分配比演算部23は、所定刻みの制限値LMT1、LMT2の組み合わせ毎に分配比X:Yを示す分配比マップを有する。分配比演算部23は、昇圧出力制限部21、22が求めた現在の制限値LMT1、LMT2に対応する分配比X:Yを分配比マップから選択し、選択した分配比X:Yをダイアグ検出部24に出力する。なお、分配比マップは、制御装置20の外部に設けられてもよい。
The
図2に示す例では、分配比演算部23は、昇圧出力制限部21、22が求めた制限値LMT1=80%と制限値LMT2=20%に応じて、分配比マップから分配比X:Y=4:1を取得する。なお、図2に示す分配比マップは、20%刻みの5通りの制限値LMT1、LMT2により25個の分配比のパターンを示すが、制限値LMT1、LMT2の刻みは20%に限定されない。
In the example shown in FIG. 2, the
ダイアグ検出部24は、故障した電流センサ(A1A、A1B、A2のいずれか)の電流値がゼロになることを利用して、正常な電流センサの電流値と故障した電流センサの電流値との差が所定値より大きくなったときに電流センサの故障を検出する。換言すれば、正常な2つの電流センサの電流値の差は、所定値以内に収まっている。
The
但し、この実施形態では、昇圧コンバータPC1、PC2の制限値LMT1、LMT2は、互いに独立に変化される。このため、分配比X:Yが"1:1"以外の場合、電流センサが正常な場合にも2つの電流センサの電流値の差が大きくなり、誤って故障が検出されるおそれがある。このため、以下で説明するように、ダイアグ検出部24は、制限値LMT1、LMT2を考慮して電流センサA1A、A1B、A2のいずれかの故障を検出する。
However, in this embodiment, the limit values LMT1, LMT2 of the boost converters PC1, PC2 are changed independently of each other. For this reason, when the distribution ratio X:Y is other than "1:1", the difference between the current values of the two current sensors becomes large even when the current sensors are normal, and there is a risk of erroneous detection of failure. Therefore, as will be described below, the
ダイアグ検出部24は、電流センサA1A、A1B、A2から電流値IL1A、IL1B、IL2をそれぞれ取得する。ダイアグ検出部24は、電流値IL1A、ILIBの差の絶対値ABSが30A(アンペア)を超える場合、フラグ1をオンする。
The
ダイアグ検出部24は、電流値IL1Aと分配比演算部23からの分配比X:Yに基づく比Y/Xとの積を算出する。ダイアグ検出部24は、算出した積と電流値IL2との差の絶対値ABSが30Aを超える場合、フラグ2をオンする。ダイアグ検出部24は、電流値IL1Bと分配比Y/Xとの積を算出する。ダイアグ検出部24は、算出した積と電流値IL2との差の絶対値ABSが30Aを超える場合、フラグ3をオンする。
フラグ1、2、3をオンさせる閾値(30A)は、一例である。フラグ1、2、3をオンさせる閾値は、昇圧回路30の特性に応じて決められればよい。なお、図2のダイアグ検出部24に示すフラグ2、3の判定式は、電流値IL1A、IL1Bに比Y/Xを乗じる代わりに、電流値IL2に比X/Yを乗じてもよい。
The threshold value (30A) for turning on
ダイアグ検出部24は、フラグ1とフラグ2とがオンされた場合、電流センサA1Aの故障を検出する。ダイアグ検出部24は、フラグ2とフラグ3とがオンされた場合、電流センサA2の故障を検出する。ダイアグ検出部24は、フラグ1とフラグ3とがオンされた場合、電流センサA1Bの故障を検出する。
ここで、電流値IL1A、IL1Bは、共通の制限値LMT1により変化するため、電流値IL1A、IL1Bの比較は、分配比X:Yを考慮せずに行われる。一方、電流値IL1A、IL1Aおよび電流値IL2は、制限値LMT1、LMT2によりそれぞれ変化する。このため、電流値IL1A、IL2の比較および電流値IL1B、IL2の比較は、分配比X:Yを考慮して行われる。 Here, since the current values IL1A and IL1B change according to the common limit value LMT1, the current values IL1A and IL1B are compared without considering the distribution ratio X:Y. On the other hand, current values IL1A, IL1A and current value IL2 change according to limit values LMT1 and LMT2, respectively. Therefore, the comparison of the current values IL1A and IL2 and the comparison of the current values IL1B and IL2 are performed in consideration of the distribution ratio X:Y.
比Y/Xは、分配比X:Yの"X"が"Y"より大きいほどを小さくなる。このため、ダイアグ検出部24内に示す式において、制限値がLMT1>LMT2の場合に相対的に大きくなる電流IL1A、IL1Bの正常値を補正して、電流値IL2の正常値に合わせることができる。同様に、比Y/Xは、分配比X:Yの"X"が"Y"より小さいほど大きくなる。このため、ダイアグ検出部24内に示す式において、制限値がLMT1<LMT2の場合に相対的に小さくなる電流IL1A、IL1Bの正常値をを補正して、電流値IL2の正常値に合わせることができる。
The ratio Y/X becomes smaller as "X" of the distribution ratio X:Y is larger than "Y". Therefore, in the formula shown in the
したがって、昇圧コンバータPC1、PC2の過熱時に制限値LMT1、LMT2の切り替えに応じて電流値が独立に変化する場合にも、電流センサA1A、A1B、A2のいずれかの故障を正しく検出することができる。換言すれば、昇圧コンバータPC1、PC2の過熱時に、電流センサA1A、A1B、A2のいずれかの故障が過剰に検出されることを抑制することができる。この結果、電流センサA1A、A1B、A2が故障していないにもかかわらず車両の走行性能の低下を抑制することができる。 Therefore, even if the current value changes independently according to the switching of the limit values LMT1 and LMT2 when the boost converters PC1 and PC2 overheat, the failure of any of the current sensors A1A, A1B and A2 can be detected correctly. . In other words, when boost converters PC1 and PC2 overheat, it is possible to suppress excessive detection of a failure in any one of current sensors A1A, A1B and A2. As a result, deterioration of the running performance of the vehicle can be suppressed even though the current sensors A1A, A1B, and A2 are not malfunctioning.
制御装置20は、ダイアグ検出部24が電流センサA1A、A2、A1Bのいずれかの故障を検出した場合、スイッチング素子S1、S3をオン状態に固定し、スイッチング素子S2、S4をオフ状態に固定する。これにより、昇圧回路30は、バッテリBATから出力される直流電圧を昇圧することなくインバータ40に供給する、いわゆる上アームオン状態に切り替わる。
When the
ここで、上アームは、スイッチング素子S1およびダイオードD1と、スイッチング素子S3およびダイオードD3を示す。下アームは、スイッチング素子S2およびダイオードD2と、スイッチング素子S4およびダイオードD4を示す。 Here, the upper arm shows switching element S1 and diode D1 and switching element S3 and diode D3. The lower arm shows switching element S2 and diode D2 and switching element S4 and diode D4.
また、制御装置20は、ダイアグ検出部24が電流センサA1A、A2、A1Bのいずれかの故障を検出した場合、上位の制御装置に電流センサの故障を通知する。なお、ダイアグ検出部24は、フラグ1、2、3が上記の3パターン以外の場合、電流センサA1A、A2、A1Bが正常であると判定する。
Further, when the
なお、昇圧コンバータPC1、PC2に共通の制限値を使用する場合、例えば、昇圧コンバータPC2の過熱により制限値が20%に設定されると、過熱していない昇圧コンバータPC1の制限値も20%に設定される。このため、昇圧回路30の出力性能は、過熱のない通常時の20%まで低下する。
When a common limit value is used for boost converters PC1 and PC2, for example, if the limit value is set to 20% due to overheating of boost converter PC2, the limit value of boost converter PC1 that is not overheated is also set to 20%. set. As a result, the output performance of the
これに対して、この実施形態では、例えば、昇圧コンバータPC2の過熱により制限値LMT2が20%に設定されても、制限値LMT1は80%に設定される。このとき、昇圧回路30の出力性能は、過熱のない通常時の50%にすることができる。この結果、共通の制限値を使用する場合に比べて、昇圧回路30の出力性能を30%向上することができ、車両の走行性能を向上することができる。
In contrast, in this embodiment, for example, even if limit value LMT2 is set to 20% due to overheating of boost converter PC2, limit value LMT1 is set to 80%. At this time, the output performance of the
なお、図1に示す電力変換装置10では、リアクトルL1の電流値IL1を2つの電流センサA1A、A1Bで計測し、リアクトルL2の電流値IL2を1つの電流センサA2で計測する例が説明された。しかしながら、電力変換装置10は、リアクトルL1の電流値IL1を1つの電流センサA1Aで計測し、リアクトルL2の電流値IL2を2つの電流センサA2で計測してもよい。
In the
以上、この実施形態では、昇圧コンバータPC1、PC2の過熱時に制限値LMT1、LMT2の切り替えに応じて電流値が独立に変化する場合にも、電流センサA1A、A1B、A2のいずれかの故障を正しく検出することができる。換言すれば、昇圧コンバータPC1、PC2の過熱時に、電流センサA1A、A1B、A2のいずれかの故障が過剰に検出されること(すなわち、誤検出)を抑制することができる。この結果、電流センサA1A、A1B、A2が故障していないにもかかわらず車両の走行性能の低下を抑制することができる。 As described above, in this embodiment, even if the current value changes independently according to the switching of the limit values LMT1 and LMT2 when the boost converters PC1 and PC2 overheat, the failure of any one of the current sensors A1A, A1B and A2 can be detected correctly. can be detected. In other words, when boost converters PC1 and PC2 overheat, it is possible to suppress excessive detection (that is, erroneous detection) of a failure in any one of current sensors A1A, A1B and A2. As a result, deterioration of the running performance of the vehicle can be suppressed even though the current sensors A1A, A1B, and A2 are not malfunctioning.
また、昇圧コンバータPC1、PC2で制限値を独立に制御することで、共通の制限値を使用する場合に比べて、昇圧回路30の出力性能を向上することができ、車両の走行性能を向上することができる。
In addition, by independently controlling the limit values in the boost converters PC1 and PC2, the output performance of the
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨をそこなわない範囲で、種々の変形・改良が可能である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and improvements are possible without departing from the spirit of the present invention. is.
10 電力変換装置
20 制御装置
21、22 昇圧出力制限部
23 分配比演算部
24 ダイアグ検出部
30 昇圧回路
40 インバータ
A1A、A1B、A2 電流センサ
BAT バッテリ
C1、C2 コンデンサ
CNT1、CNT2 制御信号
D1、D2、D3、D4 ダイオード
IL1、IL2 リアクトル電流
ILIA、IL1B、IL2 リアクトル電流値
L1、L2 リアクトル
LMT1、LMT2 制限値
MG1、MG2 モータジェネレータ
PC1、PC2 昇圧コンバータ
S1、S2、S3、S4 スイッチング素子
SMR1、SMR2 システムメインリレー
T1、T2 温度センサ
TC1、TC2 温度信号
REFERENCE SIGNS
Claims (1)
前記バッテリから供給される電力を昇圧させる第1昇圧コンバータおよび第2昇圧コンバータと、
前記第1昇圧コンバータおよび前記第2昇圧コンバータを制御する制御装置と、
前記バッテリと前記第1昇圧コンバータとの間に設けられた第1リアクトルと、
前記バッテリと前記第2昇圧コンバータとの間に設けられた第2リアクトルと、
前記第1リアクトルと前記第1昇圧コンバータとの間の電流経路および前記第2リアクトルと前記第2昇圧コンバータとの間の電流経路に設けられた複数の電流センサと、
前記第1昇圧コンバータの温度に応じて設定される前記第1昇圧コンバータの第1昇圧負荷率と、前記第2昇圧コンバータの温度に応じて設定される前記第2昇圧コンバータの第2昇圧負荷率との組み合わせ毎の昇圧負荷率の分配比を含む分配比マップと、を備え、
前記制御装置は、現在の第1昇圧負荷率および前記第2昇圧負荷率に対応する前記分配比を前記分配比マップから選択し、前記複数の電流センサのうちの2つで計測された電流値を、選択した分配比に応じて補正して比較することで、前記複数の電流センサのいずれかの故障を検出する
ことを特徴とする電力変換装置。 a battery;
a first boost converter and a second boost converter for boosting power supplied from the battery;
a control device that controls the first boost converter and the second boost converter;
a first reactor provided between the battery and the first boost converter;
a second reactor provided between the battery and the second boost converter;
a plurality of current sensors provided on a current path between the first reactor and the first boost converter and a current path between the second reactor and the second boost converter;
A first boost load factor of the first boost converter that is set according to the temperature of the first boost converter, and a second boost load factor of the second boost converter that is set according to the temperature of the second boost converter. and a distribution ratio map containing the distribution ratio of the boost load factor for each combination of
The controller selects the distribution ratio corresponding to the current first boost load factor and the second boost load factor from the distribution ratio map, and the current values measured by two of the plurality of current sensors. is corrected according to the selected distribution ratio and compared to detect failure of any one of the plurality of current sensors.
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