(57)【要約】【課題】素子の劣化によって温度センサの異常を誤判定することを防止する温度センサ異常判定装置を提供することを目的とする。【解決手段】インバータ回路５の入力電圧Ｖｉｎと、インバータ回路５の入力電流Ｉｉｎと、インバータ回路５を構成するスイッチング素子６の劣化状態に対応する情報とに基づいてスイッチング素子６の温度推定値Ｔｅを出力する温度推定部３と、温度推定部３から出力される温度推定値Ｔｅと、温度センサ１１から出力されるスイッチング素子６の温度測定値Ｔとの差が所定値以上のとき、温度センサ１１が異常であると判定する異常判定部４とを備えて温度センサ異常判定装置１を構成する。【選択図】図１
2011007542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路の入力電圧と、前記電気回路の入力電流と、前記電気回路を構成する素子の劣化状態に対応する情報とに基づいて前記素子の温度推定値を出力する温度推定手段と、
前記温度推定手段から出力される温度推定値と、温度センサから出力される前記素子の温度測定値との差が所定値以上のとき、前記温度センサが異常であると判定する異常判定手段と、
を備える温度センサ異常判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温度センサ異常判定装置であって、
前記温度推定手段は、前記電気回路の入力電圧毎に、前記電気回路の入力電流と前記温度推定値とが対応付けられて記憶されるマップを前記電気回路が搭載される車両の総走行距離毎に有し、それらのマップのうち、外部から入力される前記車両の総走行距離に対応するマップを使用して前記電気回路の入力電圧及び入力電流に対応する前記温度推定値を出力する
ことを特徴とする温度センサ異常判定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の温度センサ異常判定装置であって、
前記温度推定手段は、前記電気回路の入力電圧毎に、前記電気回路の入力電流と前記温度推定値とが対応付けられて記憶されるマップを前記電気回路の総駆動時間毎に有し、それらのマップのうち、外部から入力される前記電気回路の総駆動時間に対応するマップを使用して前記電気回路の入力電圧及び入力電流に対応する前記温度推定値を出力する
ことを特徴とする温度センサ異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサの異常を判定する温度センサ異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度センサ異常判定装置として、例えば、ハイブリット自動車などに搭載されるインバータ回路を構成する素子（例えば、スイッチング素子など）の温度推定値をマップにより求め、その温度推定値と温度センサによる素子の温度測定値との差が所定値以上であると、温度センサが異常であると判定するものがある。
【０００３】
また、温度センサ異常判定装置として、例えば、電気回路の出力電流と電気回路を構成する素子の温度上昇推定値ΔＴとが対応付けられるマップを使用して複数の温度センサのそれぞれの温度上昇推定値ΔＴを求め、それらの温度上昇推定値ΔＴの差が所定値以下でないと、少なくとも１つの温度センサが異常であると判定するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、素子が劣化して素子の熱抵抗が上がると、図５に示すように、素子劣化後の温度検出値が同一の動作点において初期の温度検出値と比べて大きくなってしまう。そのため、上述のように、温度推定値と温度測定値との差が所定値以上であるとき、温度センサが異常であると判定される場合、素子の劣化が進んで温度推定値と温度測定値との差が常に所定値以上になると、温度センサが異常でない場合でも、温度センサが異常であると温度センサ異常判定装置が誤判定してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５７８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、素子の劣化によって温度センサの異常を誤判定することを防止する温度センサ異常判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の温度センサ異常判定装置は、電気回路の入力電圧と、前記電気回路の入力電流と、前記電気回路を構成する素子の劣化状態に対応する情報とに基づいて前記素子の温度推定値を出力する温度推定手段と、前記温度推定手段から出力される温度推定値と、温度センサから出力される前記素子の温度測定値との差が所定値以上のとき、前記温度センサが異常であると判定する異常判定手段とを備える。
【０００８】
これにより、素子の劣化状態に応じて温度推定値を変化させることができるので、素子の劣化により温度センサから出力される温度測定値が初期に比べて変化しても、素子の劣化の影響をなくして温度推定値と温度測定値との差を求めることができ、素子の劣化により温度センサが異常であると温度センサ異常判定装置が誤判定することを防止することができる。
【０００９】
また、前記温度推定手段は、前記電気回路の入力電圧毎に、前記電気回路の入力電流と前記温度推定値とが対応付けられて記憶されるマップを前記電気回路が搭載される車両の総走行距離毎に有し、それらのマップのうち、外部から入力される前記車両の総走行距離に対応するマップを使用して前記電気回路の入力電圧及び入力電流に対応する前記温度推定値を出力するように構成してもよい。
【００１０】
また、前記温度推定手段は、前記電気回路の入力電圧毎に、前記電気回路の入力電流と前記温度推定値とが対応付けられて記憶されるマップを前記電気回路の総駆動時間毎に有し、それらのマップのうち、外部から入力される前記電気回路の総駆動時間に対応するマップを使用して前記電気回路の入力電圧及び入力電流に対応する前記温度推定値を出力するように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、温度センサの異常を判定する温度センサ異常判定装置において、温度測定対象の素子の劣化により温度センサが異常であると誤判定されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の温度センサ異常判定装置を示す図である。
【図２】インバータ回路が搭載される車両の総走行距離に基づく素子の劣化を考慮した複数のマップの一例を示す図である。
【図３】本実施形態の温度センサ異常判定装置における温度推定値と温度測定値との関係を示す図である。
【図４】インバータ回路の総駆動時間に基づく素子の劣化を考慮した複数のマップの一例を示す図である。
【図５】従来の温度センサ異常判定装置における温度推定値と温度測定値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態の温度センサ異常判定装置を示す図である。
図１に示す温度センサ異常判定装置１は、例えば、ＭＧ（motor generator）−ＥＣＵ（Electronic control unit）により構成され、ＰＷＭ制御部２と、温度推定部３（温度推定手段）と、異常判定部４（異常判定手段）とを備えて構成される。
【００１４】
ＰＷＭ制御部２は、三角波と指令値との比較によるＰＷＭ制御により駆動信号を生成し、その駆動信号に基づいてハイブリット自動車などの車両に搭載されるインバータ回路５（電気回路）の複数のスイッチング素子６のオン、オフを制御することによりモータ７を駆動させる。
【００１５】
温度推定部３は、複数のマップ８を有し、ＰＷＭ制御部２から入力される三角波のキャリア周波数ｆｃと、外部のＨＶ（Hybrid Vehicle）−ＥＣＵ９から入力される車両の総走行距離Ｄｔとに基づいてマップ８を選択し、その選択したマップ８を使用してインバータ回路５の入力電圧Ｖｉｎ及び電流センサ１０から出力されるインバータ回路５の入力電流Ｉｉｎに対応するスイッチング素子６の温度推定値Ｔｅを出力する。
【００１６】
異常判定部４は、温度推定部３から出力される温度推定値Ｔｅと、温度センサ１１（例えば、サーミスタ）から出力されるスイッチング素子６の温度測定値Ｔとの差（絶対値）が所定値以上であるとき、温度センサ１１が異常であると判定する。
【００１７】
図２は、スイッチング素子６の劣化状態に対応する情報としての車両の総走行距離Ｄｔを考慮した複数のマップ８の一例を示す図である。
図２（ａ）は、車両の総走行距離Ｄｔが２０万ｋｍ未満及びキャリア周波数ｆｃが５ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。例えば、入力電圧Ｖｉｎが大きくなると、温度推定値Ｔｅが大きくなるように、温度推定値Ｔｅ−温度測定値Ｔの特性が変化する。以下、図２（ｂ）〜図２（ｆ）も同様である。
【００１８】
図２（ｂ）は、車両の総走行距離Ｄｔが２０万ｋｍ未満及びキャリア周波数ｆｃが１０ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。
【００１９】
図２（ｃ）は、車両の総走行距離Ｄｔが２０万ｋｍ未満及びキャリア周波数ｆｃが１５ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。
【００２０】
図２（ｄ）は、車両の総走行距離Ｄｔが２０万ｋｍ以上及びキャリア周波数ｆｃが５ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。
【００２１】
図２（ｅ）は、車両の総走行距離Ｄｔが２０万ｋｍ以上及びキャリア周波数ｆｃが１０ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。
【００２２】
図２（ｆ）は、車両の総走行距離Ｄｔが２０万ｋｍ以上及びキャリア周波数ｆｃが１５ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。
【００２３】
すなわち、図２に示す複数のマップ８は、車両の総走行距離Ｄｔやキャリア周波数ｆｃが高くなるにしたがって温度推定値Ｔｅも高くなるように構成されている。
例えば、総走行距離が２５万ｋｍで、かつ、キャリア周波数ｆｃが１０ｋＨｚである場合、温度推定部３は、図２（ｅ）に示すマップ８を選択する。
【００２４】
このように、本実施形態の温度センサ異常判定装置１では、スイッチング素子６の劣化状態を考慮した温度推定値Ｔｅを得ることができるため、例えば、スイッチング素子６の劣化により温度センサ１１から出力される温度測定値Ｔが上昇しても、図３に示すように、スイッチング素子６の劣化状態に応じて温度推定値Ｔｅも上昇させることができる。これにより、スイッチング素子６の劣化の影響をなくして温度推定値Ｔｅと温度測定値Ｔとの差を求めることができ、スイッチング素子６の劣化により温度センサ１１が異常であると温度センサ異常判定装置１が誤判定することを防止することができる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、スイッチング素子６の劣化状態に対応する情報として車両の総走行距離を使用しているが、例えば、インバータ回路５の総駆動時間など、スイッチング素子６の劣化状態に対応する情報は限定されない。スイッチング素子６の劣化状態に対応する情報としてインバータ回路５の総駆動時間を使用する場合、温度推定部３は、例えば、図４（ａ）〜図４（ｆ）に示す複数のマップ８を有し、キャリア周波数ｆｃと、外部のタイマなどから入力されるインバータ回路５の総駆動時間とに基づいてマップ８を選択し、その選択したマップ８を使用して入力電圧Ｖｉｎ及び入力電流Ｉｉｎに対応するスイッチング素子６の温度推定値Ｔｅを出力する。
【００２６】
図４（ａ）は、インバータ回路５の総駆動時間が２０年未満及びキャリア周波数ｆｃが５ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。例えば、入力電圧Ｖｉｎが大きくなると、温度推定値Ｔｅが大きくなるように、温度推定値Ｔｅ−温度測定値Ｔの特性が変化する。以下、図４（ｂ）〜図４（ｆ）も同様である。
【００２７】
図４（ｂ）は、インバータ回路５の総駆動時間が２０年未満及びキャリア周波数ｆｃが１０ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。
【００２８】
図４（ｃ）は、インバータ回路５の総駆動時間が２０年未満及びキャリア周波数ｆｃが１５ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。
【００２９】
図４（ｄ）は、インバータ回路５の総駆動時間が２０年以上及びキャリア周波数ｆｃが５ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。
【００３０】
図４（ｅ）は、インバータ回路５の総駆動時間が２０年以上及びキャリア周波数ｆｃが１０ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。
【００３１】
図４（ｆ）は、インバータ回路５の総駆動時間が２０年以上及びキャリア周波数ｆｃが１５ｋＨｚにおいて、入力電圧Ｖｉｎ毎に、入力電流Ｉｉｎと温度推定値Ｔｅとが対応付けられて記憶されるマップ８の一例である。
【００３２】
すなわち、図４に示す複数のマップ８は、インバータ回路５の総駆動時間やキャリア周波数ｆｃが高くなるにしたがって温度推定値Ｔｅも高くなるように構成されている。
例えば、総駆動時間が２５年で、かつ、キャリア周波数ｆｃが１０ｋＨｚである場合、温度推定部３は、図４（ｅ）に示すマップ８を選択する。
【００３３】
このように構成しても、スイッチング素子６の劣化状態を考慮して温度推定値Ｔｅを得ることができるため、スイッチング素子６の劣化により温度センサ１１から出力される温度測定値Ｔが変化しても、スイッチング素子６の劣化の影響をなくして温度推定値Ｔｅと温度測定値Ｔとの差を求めることができ、スイッチング素子６の劣化により温度センサ１１が異常であると温度センサ異常判定装置１が誤判定することを防止することができる。
【００３４】
また、上記実施形態では、ＰＷＭ制御において複数のキャリア周波数ｆｃが使用され、キャリア周波数ｆｃ毎にマップ８が用意される構成であるが、ＰＷＭ制御において１つのキャリア周波数ｆｃのみが使用されるように構成してもよい。この場合、キャリア周波数ｆｃ毎にマップ８を用意する必要がなく、例えば、キャリア周波数ｆｃが１０ｋＨｚであるとき、図２（ｂ）や図２（ｅ）、又は、図４（ｂ）や図４（ｅ）が使用される。
【００３５】
また、上記実施形態では、スイッチング素子６の劣化状態に対応する情報として車両の総走行時間Ｄｔやインバータ回路５の総駆動時間を採用しているが、例えば、インバータ回路５の製造直後から現在までの経過時間など、スイッチング素子６の劣化状態に対応する情報は限定されない。
【００３６】
また、上記実施形態では、スイッチング素子６の温度が測定される構成であるが、温度測定対象の素子はスイッチング素子６に限定されない。
また、上記実施形態では、インバータ回路５を構成するスイッチング素子６の温度を測定する構成であるが、温度測定対象の素子により構成される電気回路はインバータ回路５に限定されない。
【符号の説明】
【００３７】
１  温度センサ異常判定装置
２  ＰＷＭ制御部
３  温度推定部
４  異常判定部
５  インバータ回路
６  スイッチング素子
７  モータ
８  マップ
９  ＨＶ−ＥＣＵ
１０  電流センサ
１１  温度センサ
【図１】
2011007542.tif 000003
【図２】
2011007542.tif 000004
【図３】
2011007542.tif 000005
【図４】
2011007542.tif 000006
【図５】
2011007542.tif 000007