车辆及故障检测方法技术

本发明专利技术提供一种导通故障检测装置，其检测例如与电阻值随温度变化的PTC元件(2b)对应设置，并用于控制PTC元件(2b)的通电的IGBT(3b)的导通故障。在从控制装置向IGBT(3b)输出关断指令的状态下，导通故障检测装置通过计算求出PTC元件(2b)的两端电压在分压后的电位差，当该电位差在规定阈值以上时，检测到IGBT(3b)的导通故障。由此，能够检测对电阻值随温度变化的元件进行导通控制的开关功能元件的导通故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种检测开关功能元件的导通故障的导通故障检测装置及其方法，所述开关功能元件对PTC元件等电阻随温度变化的元件进行导通控制。
技术介绍
例如，在适用于电动汽车或混合动力车等的车用空调装置中，作为制暖用的热源的一种，众所周知有将正特性热敏电阻元件(Positive Temperature Coefficient；以下称为“PTC元件”)作为发热体的PTC加热器(例如，参照专利文献1、2)。PTC元件的通电控制通过对IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)等开关功能元件进行开关而进行，但当该开关功能元件发生故障时电流继续流经PTC加热器。因此，需要对开关功能元件进行导通故障的检测。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2008-277351号公报专利文献2：日本专利特开2013-159135号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题一般而言，在PTC加热器的通电控制电路上，设置有用于检测流经PTC加热器的电流的电流传感器(例如，分流电阻、CT(Current Transformer：变流器)等)。然而，如图7所示，由于PTC元件的特性为电阻值相对于温度变化较大，因此当温度较高时，存在流经的电流减
小，被电流传感器的误差和偏移调整幅度掩盖而无法检测出的问题。并且，若增大分流电阻的电阻值，则能够检测出，但因发热的关系，分流电阻的电阻值受到限制。另外，在开关功能元件导通故障时流经的电流与通常流经的电流相等，因此无法区分导通故障时的电流与通常时的电流，不能用保险丝进行保护。上述问题并不限于PTC元件，而是电阻随温度变化的元件中都会发生的问题。本专利技术鉴于上述事实而完成，其目的在于提供一种能够检测开关功能元件的导通故障的导通故障检测装置及其方法，所述开关功能元件对电阻值随温度变化的元件进行导通控制。技术方案本专利技术的第1方式为一种导通故障检测装置，其用于检测第1开关功能元件的导通故障，所述第1开关功能元件与电阻值随温度变化的元件对应设置，并且用于控制所述元件的通电，所述导通故障检测装置具备检测单元，在向所述第1开关功能元件输出关断指令，并能够向所述元件供给电力的状态下，当与所述元件的两端电压有关的参数在规定阈值以上时，所述检测单元检测到所述第1开关功能元件的导通故障。根据本方式，在向所述第1开关功能元件输出关断指令，并能够向所述元件供给电力的状态下，若第1开关功能元件未发生导通故障，则元件的两端电压为零。另一方面，当第1开关功能元件发生导通故障时，即使输出关断指令，也会维持导通状态，从而在元件的两端电压上检测出电压。因此，能够根据与元件的两端电压有关的参数检测导通故障。上述元件虽然具有电阻值随温度变化的特性，但元件的两端电压并不取决于温度，而是固定的值(与施加电压相同或大致相同的值)。因此，通过利用与端子的两端电压有关的参数，即使在流经元件的电流较小，且无法用以往的分流电阻进行检测的情况下，也能够容易地检测出电流是否流经元件。在上述导通故障检测装置中，可以具有第2开关功能元件，其设置在向所述元件供给电力的电源线上，当通过所述检测单元检测到导通故障时，可以将所述第2开关功能元件设定为关断状态。根据上述结构，当检测到第1开关功能元件的导通故障时，能够阻断对元件的电力供给。在上述导通故障检测装置中，所述检测单元可以在未检测到第1开关功能元件的导通故障的情况下，向所述第2开关功能元件输出关断指令，并向所述第1开关功能元件输出导通指令，在该状态下，当与所述元件的两端电压有关的参数在规定阈值以上时，检测出所述第2开关功能元件的导通故障。当设置有第2开关功能元件时，通过检测第1开关功能元件的导通故障，并检测第2开关功能元件的导通故障，能够提高安全性。在上述导通故障检测装置中，所述检测单元可以具有：第1分压单元，其与所述元件的高电压侧连接；第2分压单元，其与所述元件的低电压侧连接；以及光耦合器，其顺方向地连接在线上，该线连接所述第1分压单元的输出端子与所述第2分压单元的输出端子，其中，可基于所述光耦合器的输出检测导通故障。根据上述结构，能够简单且廉价地构成检测单元。本专利技术的第2方式为具备上述导通故障检测装置的PTC加热器。本专利技术的第3方式为一种车辆，该车辆具有：包含上述PTC加热器的辅机类；作为所述辅机类的电源使用的蓄电装置；设置在连接所述蓄电装置与所述辅机类的电力线上的第3开关功能元件；以及车辆控制装置，其中，所述车辆控制装置在检测到车内异常且所述第3开关功能元件被设定为打开状态的情况下，以所述第3开关功能元件处于打开的状态判定所述蓄电装置是否为过电流异常，当判定并无过电流异常时，将所述第3开关功能元件设定为关闭状态，判定所述辅机类是否为过电流异常，当判定所述辅机类并无过电流异常时，对构成所述辅机类的各个机器实施故障检测。在上述车辆中，在所述辅机类的故障检测时，从所述蓄电装置供给的电压可以低于普通运转时供给的电压。如此，故障检测时，通过施加比普通运转时小的电压，能够降低元件损坏或电击的可能性。在上述车辆中，所述辅机类的故障检测时使用的各个所述机器的故障判定阈值可以设定为小于所述车辆控制装置在所述辅机类的过电流异常中使用的判定阈值。由此，能够在通过车辆控制装置检测到辅机类的过电流异常之前，终止各个机器的故障判定。由此，对于正常的机器，能够继续供给电力。在上述车辆中，所述导通故障检测装置可以设置在所述车辆控制装置上。由此，能够实现装置的简单化。本专利技术的第4方式为一种导通故障检测方法，其用于检测第1开关功能元件的导通故障，所述第1开关功能元件与电阻值随温度变化的元件对应设置，并且用于控制所述元件的通电，在向所述第1开关功能元件输出关断指令，并能够向所述元件供给电力的状态下，当与所述元件的两端电压有关的参数在规定阈值以上时，检测到所述第1开关功能元件的导通故障。有益效果根据本专利技术，能够起到检测开关功能元件的导通故障的效果，所述开关功能元件对电阻值随温度变化的元件进行导通控制。附图说明图1是本专利技术第1实施方式所涉及的PTC加热器的概略构成图。图2是表示本专利技术第1实施方式所涉及的导通故障检测装置的概略构成的图。图3是表示本专利技术第2实施方式所涉及的导通故障检测装置的概略构成的图。图4是表示本专利技术第3实施方式所涉及的导通故障检测装置的概略构成的图。图5是概略性地表示本专利技术一实施方式所涉及的车辆高压系统的构成的图。图6是用于说明在机器故障检测中使用的阈值的图。图7是表示PTC元件的温度-电阻特性的一例的图。具体实施方式[第1实施方式]以下参照附图，对将本专利技术的导通故障检测装置及其方法应用于PTC加热器时的一实施方式进行说明。并且，在以下的说明中，作为电阻值随温度变化的元件，以PTC元件为例进行了说明，但本专利技术并不限定于该例。图1是本专利技术第1实施方式所涉及的PTC加热器的概略构成图。如图1所示，PTC加热器1的主要结构具有：PTC元件2a、2b，其电阻值随温度变化；IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：第1开关功能元件)3a，其对PTC元件2a进行通电控制；IGBT(第1开关功能元件)3b，其对PTC元件2b进行通电控制；控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导通故障检测装置，所述导通故障检测装置用于检测第1开关功能元件的导通故障，所述第1开关功能元件与电阻值随温度变化的元件对应设置，并且用于控制所述元件的通电，所述导通故障检测装置的特征在于，具备检测单元，在向所述第1开关功能元件输出关断指令，并能够向所述元件供给电力的状态下，当与所述元件的两端电压有关的参数在规定阈值以上时，所述检测单元检测到所述第1开关功能元件的导通故障。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.11 JP 2014-0477581.一种导通故障检测装置，所述导通故障检测装置用于检测第1开关功能元件的导通故障，所述第1开关功能元件与电阻值随温度变化的元件对应设置，并且用于控制所述元件的通电，所述导通故障检测装置的特征在于，具备检测单元，在向所述第1开关功能元件输出关断指令，并能够向所述元件供给电力的状态下，当与所述元件的两端电压有关的参数在规定阈值以上时，所述检测单元检测到所述第1开关功能元件的导通故障。2.根据权利要求1所述的导通故障检测装置，其特征在于，具有第2开关功能元件，所述第2开关功能元件设置在向所述元件供给电力的电源线上，当通过所述检测单元检测到导通故障时，将所述第2开关功能元件设定为关断状态。3.根据权利要求2所述的导通故障检测装置，其特征在于，所述检测单元在未检测到第1开关功能元件的导通故障的情况下，向所述第2开关功能元件输出关断指令，并向所述第1开关功能元件输出导通指令，在所述状态下，当与所述元件的两端电压有关的参数在规定阈值以上时，检测出所述第2开关功能元件的导通故障。4.根据权利要求1至3中任一项所述的导通故障检测装置，其特征在于，所述检测单元具有：第1分压单元，所述第1分压单元与所述元件的高电压侧连接；第2分压单元，所述第2分压单元与所述元件的低电压侧连接；和光耦合器，所述光耦合器顺方向地连接在线上，所述线连接所述第1分压单元的输出端子与所述第2分压单元的输出端子，其中，基于所述光耦合器的输出检...

【专利技术属性】
技术研发人员：永坂圭史，佐藤秀隆，大崎智康，
申请(专利权)人：三菱重工汽车空调系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP