JP3661630B2 - Hybrid vehicle drive device and control method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車の駆動装置に関し、特に、主電池の故障時等における補機への給電の確保に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3はハイブリッド車の従来の駆動装置の概略の回路構成図である。この駆動装置は、主電池2と、電動機ユニット4と、昇降圧型コンバータ6と、DC−DCコンバータ8、リレー10、ヒューズ12を含んで構成される。電動機ユニット4は例えば、2つのモータ/ジェネレータ(MG)14,16及び各MGに対応したインバータ18,20を含んで構成される。主電池2の出力は、昇降圧型コンバータ6にて昇圧されて電動機ユニット4へ入力され、電動機ユニット4はその電力を車両の駆動力に変換する。一方、電動機ユニット4はエンジントルクや車両駆動軸のトルクを電力に変換して出力することができる。電動機ユニット4にて生成された電力は、例えば昇降圧型コンバータ6にて降圧されて主電池2に充電される。
【0003】
昇降圧型コンバータ6はチョッパ回路で構成され、昇降圧型コンバータ6の電動機ユニット4に接続される端子間に、ダイオード22及びトランジスタスイッチ24の並列接続と、ダイオード26及びトランジスタスイッチ28の並列接続とが直列接続される。ダイオード26及びトランジスタスイッチ28の並列接続の一方端にはリアクトル30が接続され、これが昇降圧型コンバータ6の主電池2側の一方端子となり、他方端子はダイオード26及びトランジスタスイッチ28の並列接続の他方端から引き出される。この昇降圧型コンバータ6は、昇圧動作時には、スイッチ24をオフ状態として、スイッチ28を周期的にスイッチング動作され、一方、降圧動作時にはスイッチ28をオフ状態として、スイッチ24を周期的にスイッチング動作される。
【0004】
DC−DCコンバータ8は入力された直流電力の電圧を変換して、ECU等の制御回路へ電力を供給する補機バッテリ32(例えば出力電圧12V)を充電する。DC−DCコンバータ8は昇降圧型コンバータ6の電動機ユニット4側の端子間に接続される。この構成では、主電池2側に異常、例えば、電池異常、ヒューズ切れ、リレーの異常等が生じても、電動機ユニット4で発電された電力をDC−DCコンバータ8に供給することができる。つまり主電池2側に異常が生じてもECU等の制御回路の駆動に用いられる補機バッテリ32が空になることを回避でき、車両が走行不能に陥ることを防止できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の構成では、DC−DCコンバータは高い耐圧を要求され、その分、構成部品の仕様に対する要求も高くなり、また回路構成も複雑化し、コストの低減や小型化が難しいという問題があった。
【0006】
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、DC−DCコンバータの要求耐圧を低減すると共に、主電池等の異常時においても、DC−DCコンバータへ給電され、補機の動作が保証される駆動装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るハイブリッド車の駆動装置は、主電池と、エンジンと、前記主電池の出力を車両の駆動力に変換し、かつ前記エンジンが発生する駆動力を電力に変換し前記主電池を充電する電動機ユニットと、前記主電池の出力を昇圧して前記電動機ユニットへ供給すること、及び、前記電動機ユニットの出力を降圧して前記主電池へ供給することができる昇降圧型コンバータとを備える駆動装置において、前記昇降圧型コンバータの前記主電池が接続される端子間に接続され、補機へ供給される電力を前記主電池の出力に基づいて生成するDC−DCコンバータと、前記電動機ユニットの出力を前記DC−DCコンバータに直接供給する直接給電経路を構成可能な経路切り替え手段と、前記主電池から前記DC−DCコンバータへの給電が停止した場合に、前記電動機ユニットをその出力が前記DC−DCコンバータの耐圧以下となるように制御し、かつ前記直接給電経路が構成されるように前記経路切り替え手段を制御する制御手段とを有するものである。
【0008】
本発明によれば、主電池の電圧は、昇降圧型コンバータによって昇圧されて電動機ユニットへ供給される。一方、電動機ユニットで発生する電力は、昇降圧型コンバータによって降圧されて主電池に充電される。DC−DCコンバータは、昇降圧型コンバータの電動機ユニット側の端子間ではなく、主電池側の端子間に設けられる。これによりDC−DCコンバータに要求される耐圧が低くなる。DC−DCコンバータは主電池から給電され、一般にさらに低電圧で動作する補機用の電源を提供する。ここで主電池の故障等によりDC−DCコンバータが主電池からの給電が停止した場合、電動機ユニットにより発電された電力がDC−DCコンバータへ供給されるので、補機バッテリの残充電量不足による車両制御不能、走行不能が回避される。電動機ユニットからDC−DCコンバータへの給電の際、電動機ユニットの出力電圧をDC−DCコンバータの耐圧以下となるように制御するので、昇降圧型コンバータにより降圧する必要はなく、直接給電経路を介して、電動機ユニットの出力がそのままDC−DCコンバータへ給電される。このような昇降圧型コンバータによる降圧動作を用いない構成は、DC−DCコンバータの耐圧、電流容量といった仕様を満たすように昇降圧型コンバータを制御する困難さを回避することができ、安定した制御が容易に実現される。
【0009】
本発明の好適な態様は、前記昇降圧型コンバータが、その前記電動機ユニットに接続される端子間に直列接続され、昇圧動作及び降圧動作において少なくとも一方がチョッパ動作される第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子との接続点に一方端を接続されたリアクトルとを有し、前記リアクトル及び前記第2スイッチ素子が前記主電池の端子間に直列接続されたチョッパ回路であり、前記経路切り替え手段が、前記第1スイッチ素子及び前記第2スイッチ素子を含み、前記制御手段が、前記直接給電経路を構成する際の前記経路切り替え手段に対する制御として、前記第1スイッチ素子を持続的に導通状態とし、前記第2スイッチ素子を持続的に切断状態とするハイブリッド車の駆動装置である。
【0010】
本態様では、昇降圧型コンバータの第1スイッチ素子、第2スイッチ素子に対して、本来の昇圧動作、降圧動作とは異なる制御を行うことにより、電動機ユニットからDC−DCコンバータへの直接の給電が行われる。すなわち、昇圧動作、降圧動作では、いずれかのスイッチ素子が周期的にオン/オフされるが、電動機ユニットからの直接給電を行う際には、第1スイッチ素子はオン状態に保たれ、第2スイッチ素子はオフ状態に保たれる。これにより、電動機ユニットの出力端子にDC−DCコンバータが直接接続された構成となる。
【0011】
また本発明の他の好適な態様は、前記昇降圧型コンバータが、その前記電動機ユニットに接続される端子間に直列接続され、昇圧動作及び降圧動作において少なくとも一方がチョッパ動作される第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子との接続点に一方端を接続されたリアクトルとを有し、前記リアクトル及び前記第2スイッチ素子が前記主電池の端子間に直列接続されたチョッパ回路であり、前記経路切り替え手段が、前記第1スイッチの前記電動機ユニットに接続される一方端と、前記DC−DCコンバータの前記リアクトルに接続される側の端子との間を短絡するリレーを有し、前記制御手段が、前記直接給電経路を構成する際の前記経路切り替え手段に対する制御として、前記リレーを導通状態とするハイブリッド車の駆動装置である。
【0012】
本態様によれば、第1スイッチ素子とは並列に別個のスイッチ素子としてリレーが設けられる。これにより、第1スイッチ素子が故障した場合にもDC−DCコンバータに給電することが可能である。
【0013】
本発明に係るハイブリッド車の駆動装置の制御方法は、主電池と、エンジンと、前記主電池の出力を車両の駆動力に変換し、かつ前記エンジンが発生する駆動力を電力に変換し前記主電池を充電する電動機ユニットと、前記主電池の出力を昇圧して前記電動機ユニットへ供給すること、及び、前記電動機ユニットの出力を降圧して前記主電池へ供給することができる昇降圧型コンバータと、補機へ供給される電力を前記主電池の出力に基づいて生成するDC−DCコンバータとを備え、前記昇降圧型コンバータが、その前記電動機ユニットに接続される端子間に直列接続され、昇圧動作及び降圧動作において少なくとも一方がチョッパ動作される第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子との接続点に一方端を接続されたリアクトルとを有し、前記リアクトル及び前記第2スイッチ素子が前記主電池の端子間に直列接続されたチョッパ回路である、ハイブリッド車の駆動装置の制御方法であって、前記主電池から前記DC−DCコンバータへの給電停止を検知するステップと、前記給電停止に伴い、前記電動機ユニットをその出力が前記DC−DCコンバータの耐圧以下となるように制御するステップと、前記給電停止に伴い、前記第1スイッチ素子を持続的に導通状態とし、前記第2スイッチ素子を持続的に切断状態とするステップとを有する。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0015】
[実施形態1]
図1は、本発明の第1の実施形態であるハイブリッド車の駆動装置の概略の回路構成図である。この駆動装置は、主電池50と、電動機ユニット52と、昇降圧型コンバータ54と、DC−DCコンバータ56、リレー58、ヒューズ60、補機バッテリ62、エンジン64、制御ユニット66を含んで構成される。電動機ユニット52は例えば、2つのMG70,72及び各MGに対応したインバータ74,76を含んで構成される。例えば、MG70は、エンジン64の出力軸から車両駆動軸へ電磁的にトルク伝達を行う機能と共に、エンジントルクの一部又は全部を電気エネルギーに変換する発電機としての機能を果たす。一方、MG72は車両駆動軸に対しトルクを与えると共に、制動時等には車両駆動軸からトルクを受け、電気エネルギーを回生する。このように、電動機ユニット52では発電を行うことができ、生成された電力は、例えば昇降圧型コンバータ54にて降圧されて主電池50に充電される。
【0016】
昇降圧型コンバータ54はチョッパ回路で構成され、昇降圧型コンバータ54の電動機ユニット52に接続される端子間に、ダイオード80及びトランジスタスイッチ82の並列接続体と、ダイオード84及びトランジスタスイッチ86の並列接続体とが直列接続される。両並列接続体相互の接続点にはリアクトル88が接続され、これが昇降圧型コンバータ54の主電池50側の一方端子となり、他方端子はダイオード84及びトランジスタスイッチ86の並列接続体のリアクトル88が接続されていない側から引き出される。この昇降圧型コンバータ54は、昇圧動作時には、スイッチ82をオフ状態として、スイッチ86を周期的にスイッチング動作され、一方、降圧動作時にはスイッチ86をオフ状態として、スイッチ82を周期的にスイッチング動作される。例えば、主電池50の端子間電圧は200〜300V程度、電動機ユニット52の通常動作電圧は500V程度であり、昇降圧型コンバータ54はこれらの間の電圧変換を行う。
【0017】
DC−DCコンバータ56は、昇降圧型コンバータ54の主電池50側の端子間に接続され、主電池50から入力された直流電力の電圧を変換して補機バッテリ62(例えば出力電圧12V)を充電する。このようにDC−DCコンバータ56を昇降圧型コンバータ54より主電池50側に配置することにより、DC−DCコンバータ56に要求される耐圧は、主電池50の出力電圧に応じたものとなり、電動機ユニット52側に配置する場合よりも低い耐圧に構成することができる。また、それにより、DC−DCコンバータ56の構成部品の仕様を下げることができ、また回路構成の簡素化が図られ、コストが低減や小型化が可能である。
【0018】
補機バッテリ62は、制御ユニット66等の制御回路の電源として利用される。制御ユニット66は、本駆動装置の各部の動作制御を行う制御回路であり、スイッチ82,86、インバータ74,76、エンジン64を制御対象に含む。
【0019】
ヒューズ60は主電池50に過電流が流れることを防止するために、主電池50に直列に接続され、リレー58は主電池50と、DC−DCコンバータ56、昇降圧型コンバータ54等の負荷との断続を制御する。
【0020】
次に、主電池50等にて異常が生じた場合の本駆動装置の動作を説明する。例えば、主電池50そのものの異常、ヒューズ60の切断、リレー58の異常等が生じた場合、主電池50から負荷への電力供給が行われなくなる。この場合にも、エンジン64を用いることにより車両を走行させることができ、電動機ユニット52にて発電を行うことができる。
【0021】
制御ユニット66は、主電池50から負荷への電力供給が不能となっていることを図示しない検出手段で検知すると、エンジン64の出力を低下させると共にインバータ74,76を制御して、電動機ユニット52からの直流出力をDC−DCコンバータ56の入力許容電圧の範囲内とする。また制御ユニット66は、スイッチ86を定常的にオフ状態とし、スイッチ82を定常的にオン状態とする。これにより、昇降圧型コンバータ54は単に電動機ユニット52側の端子間に与えられた入力をそのまま主電池50側の端子間へ出力する構成に切り替えられ、電動機ユニット52の出力電力がDC−DCコンバータ56へ給電される。
【0022】
この本駆動装置の動作により、主電池50等の故障により、DC−DCコンバータ56が主電池50から給電されなくなった場合においても、DC−DCコンバータ56の残充電量を維持することができ、車両が走行不能に陥ることを回避できる。
【0023】
なお、制御ユニット66は、上述のように、主電池50等の異常が検知されると直ちに電動機ユニット52からDC−DCコンバータ56への直接給電を開始することも可能であるが、補機バッテリ62の残充電量を監視して、この残充電量が所定レベル以下となった場合に当該直接給電を開始するようにしてもよい。この場合には、補機バッテリ62の蓄積電力が消費され所定レベルに低下するまで、エンジン64、電動機ユニット52は通常通りの動作が可能であり、車両の走行性能が確保される。
【0024】
[実施形態2]
図2は、本発明の第2の実施形態であるハイブリッド車の駆動装置の概略の主要部分の回路構成図である。図に示さない部分は、上記実施形態の図1と同様であり、これを以下の説明において援用する。また以下の説明において、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付す。図2には、駆動装置の中のDC−DCコンバータ56及び昇降圧型コンバータ54の部分が示されている。
【0025】
本実施形態は、DC−DCコンバータ56の電源を主電池50及び電動機ユニット52の各々から取れるように構成したものである。具体的には、電動機ユニット52の一方端子(ダイオード80とスイッチ82との並列接続体のリアクトル88が接続されていない側の端部に等しい)とDC−DCコンバータ56の一方端とを接続する経路100が設けられる。この経路にはリレー102とダイオード104とが直列接続される。また、この経路が接続されるDC−DCコンバータ56の端子は、リレー58とリアクトル88とを結ぶラインにもダイオード106を介して接続される。ダイオード104,106はそれぞれ電動機ユニット52、主電池50からDC−DCコンバータ56へ給電可能な向きに接続され、例えば、ダイオード104,106それぞれのアノードが共にDC−DCコンバータ56の端子に接続される。これらダイオードにより、リレー102を導通状態としても、経路100を介して主電池50と電動機ユニット52との間が短絡することが防止される。
【0026】
DC−DCコンバータ56は、主電池50から給電を受けることができると共に、リレー102を導通状態とすることにより電動機ユニット52からも給電を受けることができる。電動機ユニット52からDC−DCコンバータ56へ給電する場合には、第1の実施形態で述べたように、電動機ユニット52の出力をDC−DCコンバータ56の仕様に合わせて低減する制御が行われる。
【0027】
この構成では、昇降圧型コンバータ54のスイッチ82が故障してオンできなくなった場合でも、電動機ユニット52からDC−DCコンバータ56への給電が可能である。
【0028】
【発明の効果】
本発明のハイブリッド車の駆動装置及びその制御方法によれば、DC−DCコンバータが比較的低電圧の主電池からもっぱら給電を受け、主電池からの給電を受けられない異常が発生した場合に、電動機ユニットから給電を受ける構成とすることにより、DC−DCコンバータの耐圧低減が可能となると同時に、主電池等の異常時にもDC−DCコンバータの出力を確保できる。よって、DC−DCコンバータの出力に基づいて動作する各種制御装置の動作が確保され、車両走行を継続することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態であるハイブリッド車の駆動装置の概略の回路構成図である。
【図2】 本発明の第2の実施形態であるハイブリッド車の駆動装置の概略の主要部分の回路構成図である。
【図3】 ハイブリッド車の従来の駆動装置の概略の回路構成図である。
【符号の説明】
50 主電池、52 電動機ユニット、54 昇降圧型コンバータ、56 DC−DCコンバータ、58 リレー、60 ヒューズ、62 補機バッテリ、64 エンジン、66 制御ユニット、70,72 モータ/ジェネレータ(MG)、74,76 インバータ、82,86 トランジスタスイッチ、102 リレー。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive device for a hybrid vehicle, and more particularly, to securing power supply to an auxiliary machine when a main battery fails.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a schematic circuit diagram of a conventional driving device for a hybrid vehicle. The drive device includes a
[0003]
The step-up / step-down converter 6 is configured by a chopper circuit, and a parallel connection of a
[0004]
The DC-
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration, the DC-DC converter is required to have a high withstand voltage, and accordingly, the requirements for the specifications of the component parts are increased, the circuit configuration is complicated, and it is difficult to reduce the cost and reduce the size. It was.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems. The required breakdown voltage of the DC-DC converter is reduced, and even when the main battery or the like is abnormal, power is supplied to the DC-DC converter, and the operation of the auxiliary machine is performed. It is an object of the present invention to provide a guaranteed driving device and a control method thereof.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A driving apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention converts a main battery, an engine, and an output of the main battery into a driving force of a vehicle, converts a driving force generated by the engine into electric power, and charges the main battery. And a step-up / down converter capable of stepping up and supplying the output of the main battery to the motor unit, and stepping down and supplying the output of the motor unit to the main battery. In the step-up / down converter, a DC-DC converter connected between terminals to which the main battery is connected and generating electric power supplied to an auxiliary machine based on an output of the main battery, and an output of the electric motor unit A path switching unit capable of configuring a direct power supply path to be directly supplied to the DC-DC converter; and power supply from the main battery to the DC-DC converter is stopped. And a control means for controlling the path switching means so that the output of the electric motor unit is less than or equal to the withstand voltage of the DC-DC converter and the direct feeding path is configured. It is.
[0008]
According to the present invention, the voltage of the main battery is boosted by the buck-boost converter and supplied to the electric motor unit. On the other hand, the electric power generated in the electric motor unit is stepped down by the buck-boost converter and charged in the main battery. The DC-DC converter is provided not between terminals on the electric motor unit side of the buck-boost converter but between terminals on the main battery side. This lowers the withstand voltage required for the DC-DC converter. The DC-DC converter is powered by the main battery and generally provides a power supply for auxiliary equipment that operates at a lower voltage. Here, when the power supply from the main battery to the DC-DC converter is stopped due to a failure of the main battery or the like, the power generated by the motor unit is supplied to the DC-DC converter. Inability to control the vehicle and inability to travel are avoided. When power is supplied from the motor unit to the DC-DC converter, the output voltage of the motor unit is controlled so as to be equal to or lower than the withstand voltage of the DC-DC converter. The output of the motor unit is supplied to the DC-DC converter as it is. Such a configuration that does not use the step-down operation by the step-up / step-down converter can avoid the difficulty of controlling the step-up / step-down converter so that the specifications such as the withstand voltage and current capacity of the DC-DC converter are satisfied, and stable control is easy. To be realized.
[0009]
In a preferred aspect of the present invention, the step-up / step-down converter is connected in series between terminals connected to the electric motor unit, and at least one of the step-up operation and the step-down operation is a chopper operation. And a reactor having one end connected to a connection point between the first switch element and the second switch element, and the reactor and the second switch element are connected in series between the terminals of the main battery. The path switching means includes the first switch element and the second switch element, and the control means controls the path switching means when configuring the direct power feeding path. A driving device for a hybrid vehicle in which one switch element is continuously turned on and the second switch element is continuously disconnected. A.
[0010]
In this aspect, the first switch element and the second switch element of the step-up / step-down converter are controlled differently from the original step-up operation and step-down operation, so that direct feeding from the motor unit to the DC-DC converter can be achieved. Done. That is, in the step-up operation and the step-down operation, one of the switch elements is periodically turned on / off. However, when direct power is supplied from the motor unit, the first switch element is kept on, The switch element is kept off. As a result, a DC-DC converter is directly connected to the output terminal of the electric motor unit.
[0011]
In another preferred aspect of the present invention, the step-up / down converter is connected in series between terminals connected to the electric motor unit, and at least one of the step-up operation and the step-down operation is chopper-operated. A second switch element; and a reactor having one end connected to a connection point between the first switch element and the second switch element, the reactor and the second switch element being between terminals of the main battery. The chopper circuit is connected in series, and the path switching unit is connected between one end of the first switch connected to the motor unit and a terminal of the DC-DC converter connected to the reactor. As a control for the path switching means when the control means configures the direct power feeding path, the relay A hybrid vehicle drive system according to the conduction state.
[0012]
According to this aspect, the relay is provided as a separate switch element in parallel with the first switch element. Thus, it is possible to supply power to the DC-DC converter even when the first switch element fails.
[0013]
The method for controlling a hybrid vehicle driving apparatus according to the present invention converts a main battery, an engine, and an output of the main battery into driving power of a vehicle, and converts driving power generated by the engine into electric power. An electric motor unit that charges a battery; an output of the main battery that is boosted and supplied to the electric motor unit; and a step-up / step-down converter that can step down an output of the electric motor unit and supply the electric power to the main battery; A DC-DC converter that generates electric power supplied to the auxiliary machine based on the output of the main battery, and the step-up / step-down converter is connected in series between terminals connected to the electric motor unit, A first switch element and a second switch element, at least one of which is chopper-operated in the step-down operation; and the first switch element and the second switch element. And a reactor connected at one end to a connection point, and the reactor and the second switch element are chopper circuits connected in series between the terminals of the main battery. And detecting the power supply stop from the main battery to the DC-DC converter, and controlling the electric motor unit so that the output thereof is equal to or lower than the withstand voltage of the DC-DC converter when the power supply is stopped. And the step of continuously bringing the first switch element into a conductive state and the second switch element being in a disconnected state as the power supply is stopped.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic circuit configuration diagram of a hybrid vehicle drive apparatus according to a first embodiment of the present invention. The drive device includes a
[0016]
The step-up / step-
[0017]
The DC-
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
Next, the operation of the present drive device when an abnormality occurs in the
[0021]
When the
[0022]
With this operation of the present driving device, the remaining charge amount of the DC-
[0023]
As described above, the
[0024]
[Embodiment 2]
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a schematic main part of a hybrid vehicle drive apparatus according to a second embodiment of the present invention. The parts not shown in the figure are the same as those in FIG. 1 of the above embodiment, and this is incorporated in the following description. Moreover, in the following description, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the said embodiment. FIG. 2 shows the DC-
[0025]
In the present embodiment, the power source of the DC-
[0026]
The DC-
[0027]
In this configuration, even when the
[0028]
【The invention's effect】
According to the hybrid vehicle drive device and the control method thereof of the present invention, when an abnormality occurs in which the DC-DC converter receives power only from a relatively low voltage main battery and cannot receive power from the main battery, By adopting a configuration that receives power from the electric motor unit, it is possible to reduce the withstand voltage of the DC-DC converter, and at the same time, it is possible to ensure the output of the DC-DC converter even when the main battery or the like is abnormal. Therefore, the operation of various control devices that operate based on the output of the DC-DC converter is ensured, and the vehicle travel can be continued.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic circuit configuration diagram of a hybrid vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a schematic main part of a hybrid vehicle drive device according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a schematic circuit configuration diagram of a conventional drive device of a hybrid vehicle.
[Explanation of symbols]
50 Main Battery, 52 Electric Motor Unit, 54 Buck-Boost Converter, 56 DC-DC Converter, 58 Relay, 60 Fuse, 62 Auxiliary Battery, 64 Engine, 66 Control Unit, 70, 72 Motor / Generator (MG), 74, 76 Inverter, 82, 86 Transistor switch, 102 Relay.
Claims (7)
前記昇降圧型コンバータの前記主電池が接続される端子間に接続され、補機へ供給される電力を前記主電池の出力に基づいて生成するDC−DCコンバータと、
前記電動機ユニットの出力を前記DC−DCコンバータに直接供給する直接給電経路を構成可能な経路切り替え手段と、
前記主電池から前記DC−DCコンバータへの給電が停止した場合に、前記電動機ユニットをその出力が前記DC−DCコンバータの耐圧以下となるように制御し、かつ前記直接給電経路が構成されるように前記経路切り替え手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。A main battery, an engine, an electric motor unit that converts the output of the main battery into a driving force of a vehicle, converts the driving force generated by the engine into electric power, and charges the main battery; and the output of the main battery In a hybrid vehicle drive device comprising: a step-up and supplying to the motor unit; and a step-up / step-down converter capable of stepping down the output of the motor unit and supplying it to the main battery.
A DC-DC converter that is connected between terminals to which the main battery of the step-up / step-down converter is connected, and that generates electric power supplied to an auxiliary machine based on an output of the main battery;
Path switching means capable of configuring a direct power feeding path for directly supplying the output of the electric motor unit to the DC-DC converter;
When power supply from the main battery to the DC-DC converter is stopped, the electric motor unit is controlled so that its output is equal to or lower than the withstand voltage of the DC-DC converter, and the direct power supply path is configured. Control means for controlling the route switching means;
A drive device for a hybrid vehicle, comprising:
前記昇降圧型コンバータは、その前記電動機ユニットに接続される端子間に直列接続され、昇圧動作及び降圧動作において少なくとも一方がチョッパ動作される第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子との接続点に一方端を接続されたリアクトルとを有し、前記リアクトル及び前記第2スイッチ素子が前記主電池の端子間に直列接続されたチョッパ回路であり、
前記経路切り替え手段は、前記第1スイッチ素子及び前記第2スイッチ素子を含み、
前記制御手段は、前記直接給電経路を構成する際の前記経路切り替え手段に対する制御として、前記第1スイッチ素子を持続的に導通状態とし、前記第2スイッチ素子を持続的に切断状態とすること、
を特徴とするハイブリッド車の駆動装置。The drive device for a hybrid vehicle according to claim 1,
The step-up / step-down converter is connected in series between terminals connected to the electric motor unit, and at least one of the step-up operation and the step-down operation is chopper-operated, the first switch element and the second switch element, and the first switch element And a reactor having one end connected to a connection point between the second switch element and the reactor, and the reactor and the second switch element are connected in series between terminals of the main battery,
The path switching means includes the first switch element and the second switch element,
The control means, as a control for the path switching means when configuring the direct power supply path, to continuously turn on the first switch element, and to continuously cut the second switch element,
A hybrid vehicle drive device.
前記昇降圧型コンバータは、その前記電動機ユニットに接続される端子間に直列接続され、昇圧動作及び降圧動作において少なくとも一方がチョッパ動作される第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子との接続点に一方端を接続されたリアクトルとを有し、前記リアクトル及び前記第2スイッチ素子が前記主電池の端子間に直列接続されたチョッパ回路であり、
前記経路切り替え手段は、前記第1スイッチ素子の前記電動機ユニットに接続される一方端と、前記DC−DCコンバータの前記リアクトルに接続される側の端子との間を短絡するリレーを有し、
前記制御手段は、前記直接給電経路を構成する際の前記経路切り替え手段に対する制御として、前記リレーを導通状態とすること、
を特徴とするハイブリッド車の駆動装置。The drive device for a hybrid vehicle according to claim 1,
The step-up / step-down converter is connected in series between terminals connected to the electric motor unit, and at least one of the step-up operation and the step-down operation is chopper-operated, the first switch element and the second switch element, and the first switch element And a reactor having one end connected to a connection point between the second switch element and the reactor, and the reactor and the second switch element are connected in series between terminals of the main battery,
The path switching unit includes a relay that short-circuits between one end of the first switch element connected to the electric motor unit and a terminal of the DC-DC converter connected to the reactor.
The control means sets the relay in a conductive state as control for the path switching means when configuring the direct power feeding path,
A hybrid vehicle drive device.
前記主電池から前記DC−DCコンバータへの給電停止を検知するステップと、
前記給電停止に伴い、前記電動機ユニットをその出力が前記DC−DCコンバータの耐圧以下となるように制御するステップと、
前記給電停止に伴い、前記第1スイッチ素子を持続的に導通状態とし、前記第2スイッチ素子を持続的に切断状態とするステップと、
を有することを特徴とするハイブリッド車の駆動装置の制御方法。A main battery, an engine, an electric motor unit that converts the output of the main battery into a driving force of a vehicle, converts the driving force generated by the engine into electric power, and charges the main battery; and the output of the main battery A step-up / step-down converter capable of boosting and supplying to the electric motor unit, stepping down the output of the electric motor unit and supplying the electric power to the main battery, and electric power supplied to the auxiliary machine to the output of the main battery And a step-up / step-down converter connected in series between terminals connected to the electric motor unit, and at least one of the step-up operation and the step-down operation is chopper-operated. And a second switch element, and a reactor having one end connected to a connection point between the first switch element and the second switch element, Akutoru and the second switching element is a chopper circuit connected in series between the terminals of the main battery, a method of controlling a hybrid vehicle drive system,
Detecting a power supply stop from the main battery to the DC-DC converter;
A step of controlling the electric motor unit so that its output is equal to or lower than a withstand voltage of the DC-DC converter in accordance with the power supply stop;
As the power supply is stopped, the first switch element is continuously turned on, and the second switch element is continuously disconnected.
A control method for a drive device of a hybrid vehicle, comprising:
前記経路切り替え手段は、前記主電池と前記DC−DCコンバータとを接続する電源リレーを有し、The path switching means has a power relay that connects the main battery and the DC-DC converter,
前記制御手段は、前記直接給電経路を構成する際の前記経路切り替え手段に対する制御として、前記電源リレーを非導通状態とすること、The control means sets the power relay to a non-conductive state as control for the path switching means when configuring the direct power supply path,
を特徴とするハイブリッド車の駆動装置。A hybrid vehicle drive device.
前記経路切り替え手段は、The route switching means
前記主電池と前記DC−DCコンバータとを接続する電源リレーと、A power relay connecting the main battery and the DC-DC converter;
前記主電池と前記DC−DCコンバータとの間に逆方向電流が流れないように設けられた第1のダイオードと、A first diode provided so that a reverse current does not flow between the main battery and the DC-DC converter;
前記電動機ユニットと前記DC−DCコンバータとの間に逆方向電流が流れないように設けられた第2のダイオードと、を有し、A second diode provided so that a reverse current does not flow between the electric motor unit and the DC-DC converter,
前記制御手段は、前記直接給電経路を構成する際の前記経路切り替え手段に対する制御として、前記電源リレーを非導通状態とすること、The control means, as a control for the path switching means when configuring the direct power supply path, to turn the power relay into a non-conductive state
を特徴とするハイブリッド車の駆動装置。A hybrid vehicle drive device.
前記電動機ユニットに接続される端子間に直列接続され、昇圧動作及び降圧動作において少なくとも一方がチョッパ動作される第1スイッチ素子及び第2スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子と前記第2スイッチ素子との接続点に一方端を接続されたリアクトルとを有し、前記リアクトル及び前記第2スイッチ素子が前記主電池の端子間に直列接続されたチョッパ回路であり、前記主電池の出力を昇圧して前記電動機ユニットへ供給すること、及び、前記電動機ユニットの出力を降圧して前記主電池へ供給することができる昇降圧型コンバータと、A first switch element and a second switch element which are connected in series between terminals connected to the motor unit and at least one of which is chopper-operated in the step-up operation and the step-down operation; the first switch element and the second switch element; And a reactor having one end connected to a connection point of the first battery, and the reactor and the second switch element are connected in series between the terminals of the main battery, and boost the output of the main battery. A step-up / step-down converter capable of supplying the electric unit to the main battery by reducing the output of the electric unit and supplying the electric unit;
を備えるハイブリッド車の駆動装置において、In a hybrid vehicle drive device comprising:
前記昇降圧型コンバータの前記主電池が接続される端子間に接続され、補機へ供給される電力を前記主電池の出力に基づいて生成するDC−DCコンバータと、A DC-DC converter that is connected between terminals to which the main battery of the step-up / step-down converter is connected, and that generates electric power supplied to an auxiliary machine based on an output of the main battery;
前記第1スイッチ素子の前記電動機ユニットに接続される一方端と、前記DC−DCコンバータの前記リアクトルに接続される側の端子との間を短絡する短絡リレーと、A short-circuit relay that short-circuits between one end of the first switch element connected to the electric motor unit and a terminal of the DC-DC converter connected to the reactor;
前記主電池と前記DC−DCコンバータとを接続する電源リレーと、A power relay connecting the main battery and the DC-DC converter;
前記主電池と前記DC−DCコンバータとの間に逆方向電流が流れないように設けられた第1のダイオードと、A first diode provided so that a reverse current does not flow between the main battery and the DC-DC converter;
前記電動機ユニットと前記DC−DCコンバータとの間に逆方向電流が流れないように設けられた第2のダイオードと、A second diode provided so that a reverse current does not flow between the electric motor unit and the DC-DC converter;
を有する経路切り替え手段と、Route switching means having
前記電源リレーを短絡状態に保持しつつ、前記短絡リレーを短絡状態とすることによって前記電動機ユニットの出力を前記DC−DCコンバータに直接供給する直接給電経路を構成可能とする制御手段と、A control means for configuring a direct power supply path that directly supplies the output of the electric motor unit to the DC-DC converter by holding the power supply relay in a short-circuited state and setting the short-circuited relay in a short-circuited state;
を有することを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。A drive device for a hybrid vehicle, comprising:
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