逆变器控制设备制造技术

技术编号:19729956 阅读:31 留言:0更新日期:2018-12-12 02:16
逆变器ECU应用到混合动力车辆,其具有:作为驱动动力源的发动机和电动发电机;以及电动发电机控制系统。驱动控制部基于对电动发电机的扭矩请求,对逆变器产生驱动信号。温度信息获取部获取元件温度值和冷却水温度值作为逆变器温度值。异常检测部检测逆变器温度值是否在可诊断温度范围内,且当逆变器温度值在可诊断温度范围内时,对电动发电机控制系统执行异常检测。当逆变器温度值未置于可诊断温度范围内时,对待供给至逆变器的能量进行调节,以将逆变器温度值移入诊断允许温度范围内,以便正确执行异常检测。

【技术实现步骤摘要】
逆变器控制设备
本专利技术涉及用于对作为安装在各种类型的混合动力车辆上的驱动动力源的电动发电机进行电力供给控制的逆变器控制设备。
技术介绍
已知有用于执行安装在混合动力车辆上的电动发电机控制系统的异常检测的技术。例如,专利文献1、即日本登记专利第4333759号公开了一种安装在混合动力车辆上的电动发电机控制系统,上述混合动力车辆配备有发电机和电动机。控制器设备构造成执行异常检测,以检测发电机故障的发生。在电动发电机控制系统中,在发电机侧布置有逆变器。即使混合动力车辆利用使用电力的电动机的扭矩来运行,电动发电机控制系统也通过强制驱动布置在发电机侧的逆变器,从而在混合动力车辆的预定行程期间内执行发电机预定时间的异常检测。电动发电机控制系统不考虑关于发电机和电动机行为的任何信息,而是基于检测到的逆变器的温度值来执行异常检测。在前述电动发电机控制系统的结构中,若检测到的逆变器的温度值在温度传感器的可检测温度范围之外,则控制器设备很难获取逆变器的正确温度信息。这通常会导致异常检测的结果不正确。也就是说,有必要在逆变器最佳温度状态下正确地执行检测目标的异常检测。逆变器的最佳温度状态是指:检测到的逆变器的逆变器温度值在可诊断温度范围内,上述可诊断温度范围基于温度传感器的可检测温度范围来确定。然而,诸如专利文献1之类的相关技术公开并启示了温度传感器的可检测温度范围与逆变器的可诊断温度范围之间没有关系。逆变器的可诊断温度范围允许正确执行诸如电动发电机控制系统和发电机之类的诊断目标的异常检测。也就是说,诸如专利文献1之类的相关技术未指示或启示逆变器的任何可诊断温度范围,并且没有启示对正确执行电动发电机控制系统和发电机的异常检测进行阻止的任何温度范围。为了在混合动力车辆的发动机起动时执行异常检测,许多国家和/或地区制定和实施了确定不低于每单位时间的次数的执行率的法律法规。在这种混合动力车辆中,当逆变器故障或电动发电机故障通过使用电力来降低混合动力车辆驱动的频率时,使用内燃机驱动混合动力车辆的总频率增加,而这种状态增加了废气排放量。增加的废气排放量会引起环境损害。因此,当逆变器的检测到的逆变器温度值在特定的可检测温度范围之外时,电动发电机控制系统无法正确执行异常检测。因此,存在如下可能的缺陷情况:安装在混合动力车辆上的电动发电机控制系统无法符合且无法满足在每个国家或地区的前述法律法规。另一方面,当电动发电机控制系统使用具有宽的可检测温度范围的温度传感器以符合法律法规时,会增加制造成本。
技术实现思路
因此,期望提供一种逆变器控制设备,能够将逆变器置于可执行温度范围内,即使逆变器具有在可执行温度范围之外的当前温度,也能够正确地执行安装在混合动力车辆上的电动发电机控制系统中的检测目标的异常检测。示例性实施例提供一种具有改进结构的逆变器控制设备。逆变器控制设备应用于混合动力车辆,上述混合动力车辆配备有内燃机和至少电动发电机作为驱动动力源。逆变器控制设备执行逆变器的行为控制。在混合动力车辆中,逆变器向电动发电机供给电力。逆变器控制设备具有计算机系统,上述计算机系统包括中央处理单元。计算机系统构造成设置有驱动控制部、温度信息获取部以及异常检测部。驱动控制部基于对电动发电机的扭矩请求,产生逆变器驱动信号。例如,混合动力车辆的驱动器将扭矩请求传输至驱动控制部。温度信息获取部获取逆变器温度值作为该逆变器的逆变器温度值。例如,温度传感器检测逆变器的温度并产生逆变器温度值。更详细而言,逆变器温度值指代构成逆变器的开关元件的元件温度值或冷却水的冷却水温度。冷却水对逆变器进行冷却。异常检测部检测由温度信息获取部获得的逆变器温度值是否在可诊断温度范围内,当由温度信息获取部获得的逆变器温度值在该可诊断温度范围内时,该异常检测部检测执行电动发电机控制系统的异常检测。优选的是,基于温度传感器的可检测温度范围来确定可诊断温度范围。当逆变器温度值在可诊断温度范围之外时,异常检测部调节待供给至逆变器的能量供给量,以将逆变器的逆变器温度值置于可诊断温度范围内,并为异常检测部正确执行异常检测。例如,存在电力和热能作为供给至逆变器的能量。根据本专利技术的逆变器控制设备检测MG控制系统异常的发生,即检测电动发电机控制系统故障。电动发电机控制系统故障包括电动发电机的减磁特性异常、电动发电机的扭矩特性异常、电动发电机的相绕组发生短路或断路以及诸如温度传感器故障之类的传感器异常等。逆变器温度值在可诊断温度范围之外的温度状态包括:低温状态,在上述低温状态下,逆变器温度值低于可诊断温度范围中的温度下限值;以及高温状态,在上述高温状态下,逆变器温度值高于可诊断温度范围中的温度上限值。异常检测部使待供给到逆变器的能量的供给量增加,以增加低温状态下的逆变器温度值。此外,异常检测部禁止或降低待供给到逆变器的能量的供给量,以减小高温状态下的逆变器温度值。在与混合动力车辆的低温状态相对应的寒冷条件下,由于逆变器具有较低的温度,因此,当混合动力车辆开始使用发动机时,很难正确地执行异常检测。当混合动力车辆在寒冷条件下开始使用发动机时,可有效地向逆变器供给能量,以增加逆变器的温度值,并且使逆变器的温度值进入可诊断温度范围。例如,待供给至逆变器的能量为电能或热能,以提高在可诊断温度范围内的逆变器温度值。当逆变器温度值达到可诊断温度范围时,异常检测部正确地执行异常检测。前述的这种异常检测控制使得可以增加在从混合动力车辆的发动机起动开始计数的预定时间段内,对电动发电机控制系统执行异常检测的执行频率。即使混合动力车辆处于诸如寒冷条件之类的严寒环境下,这种控制也使得能够迅速避免混合动力车辆的不符合法律法规的不利状况。当逆变器控制设备使用具有扩大了诊断可执行温度范围的、宽温度范围的一个或多个温度传感器,以满足混合动力车辆开始使用发动机时的最大温度范围时,其增加了逆变器控制设备和MG控制系统的制造成本。根据本专利技术的逆变器控制设备具有改进结构,上述改进结构能够在不使用任何昂贵的温度传感器的情况下调节待供给至逆变器的能量,并且能够增加在从混合动力车辆的发动机起动开始计数的预定时间段内执行异常检测的次数。另外,在逆变器控制设备的改进结构中,基于逆变器温度传感器的可检测温度范围来确定和调节诊断可执行温度范围。这避免了在每个温度传感器的温度可检测范围之外的条件下错误地执行异常检测。附图说明将参考附图,以举例的方式描述本专利技术优选的非限制性实施例,其中:图1是示出安装在混合动力车辆上的电动发电机控制系统的示意结构的图,其中,上述电动发电机控制系统应用有作为根据本专利技术的第一示例性实施例和第二示例性实施例的逆变器控制设备的INVECU;图2是示出图1所示的根据第一和第二示例性实施例的MG控制系统中的HVECU、INVECU和电动发电机之间的简要结构关系的图;图3是示出图1所示的根据本专利技术第一示例性实施例和第二示例性实施例的INVECU结构的图;图4是示出通过根据第一示例性实施例和第二示例性实施例的、图1所示的INVECU中的异常检测部执行的能量供给控制处理和异常检测处理的流程图的图;图5是示出根据第一示例性实施例和第二示例性实施例的、图1所示的INVECU所使用的元件温度传感器和冷却水温度传感器的可检测温度范围的图表;图6A是本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种逆变器控制设备(30),能够执行逆变器(40)行为的控制,所述逆变器向混合动力车辆(901、903)中的电动发电机(80)供给电力,所述混合动力车辆配备有内燃机(91)和至少所述电动发电机作为驱动动力源,所述逆变器控制设备(30)包括计算机系统,所述计算机系统包括中央处理单元,所述计算机系统构造成设置有:驱动控制部(310),所述驱动控制部(310)基于对所述电动发电机的扭矩请求,产生逆变器驱动信号;温度信息获取部(37),所述温度信息获取部(37)获取由至少温度传感器(54、55)检测出的逆变器温度值(Tinv),以作为所述逆变器的逆变器温度值;以及异常检测部(38),所述异常检测部(38)检测由温度信息获取部得到的逆变器温度值是否在可诊断温度范围内,当由所述温度信息获取部得到的逆变器温度值在可诊断温度范围内时,所述异常检测部对安装在所述混合动力车辆上的电动发电机中的控制系统执行异常检测,并对待供给至所述逆变器的能量的供给量进行调节,以将所述逆变器温度值置入可诊断温度范围内,并且对所述异常检测部执行所述异常检测。

【技术特征摘要】
2017.05.30 JP 2017-1068861.一种逆变器控制设备(30),能够执行逆变器(40)行为的控制,所述逆变器向混合动力车辆(901、903)中的电动发电机(80)供给电力,所述混合动力车辆配备有内燃机(91)和至少所述电动发电机作为驱动动力源,所述逆变器控制设备(30)包括计算机系统,所述计算机系统包括中央处理单元,所述计算机系统构造成设置有:驱动控制部(310),所述驱动控制部(310)基于对所述电动发电机的扭矩请求,产生逆变器驱动信号;温度信息获取部(37),所述温度信息获取部(37)获取由至少温度传感器(54、55)检测出的逆变器温度值(Tinv),以作为所述逆变器的逆变器温度值;以及异常检测部(38),所述异常检测部(38)检测由温度信息获取部得到的逆变器温度值是否在可诊断温度范围内,当由所述温度信息获取部得到的逆变器温度值在可诊断温度范围内时,所述异常检测部对安装在所述混合动力车辆上的电动发电机中的控制系统执行异常检测,并对待供给至所述逆变器的能量的供给量进行调节,以将所述逆变器温度值置入可诊断温度范围内,并且对所述异常检测部执行所述异常检测。2.如权利要求1所述的逆变器控制设备(30),其特征在于,所述异常检测部(38)使用基于所述温度传感器的可检测温度范围确定的可诊断温度范围。3.如权利要求1或2所述的逆变器控制设备(30),其特征在于,所述温度传感器(54、55)对形成所述逆变器的开关元件(41-46)的元件温度值(Tsw)或对所述逆变器进行冷却的冷却水的冷却水温度值(Tw)进行检测,以作为所述逆变器(40)的逆变器温度值(Tinv)。4.如权利要求1或2所述的逆变器控制设备(30),其特征在于,当所述逆变器温度值低于可诊断温度范围中的温度下限值时,所述异常检测部(38)随着所述逆变器温度值(Tinv)与异常检测可执行范围中的温度下限值(Tinv_min)之差增大而增加对所述逆变器(40)的能量供给量。5.如权利要求1或2所述的逆变器控制设备(30),其特征在于,在所述逆变器温度值(Tinv)处于所述可诊断温度范围内的情况下,当所述逆变器温度值低于所述可诊断温度范...

【专利技术属性】
技术研发人员:西山征辉山下広文
申请(专利权)人:株式会社电装
类型:发明
国别省市:日本,JP

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