CN101542880A - 电源电路的控制装置 - Google Patents
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Abstract
ECU执行这样的程序,该程序包括:当点火开关开启时(S1000中是),将SMRP以及A-SMRP接通的步骤(S1010);检测VH,当VH高于180V时(S1030中是),检测各行驶用蓄电池的电压值VB(1)、VB(2)的步骤(S1040);当VB(1)高于150V时(S1050中是),检测出与行驶用蓄电池连接的SMRP已熔敷的步骤(S1060);和当VB(2)高于150V时(S1070中是),检测出与行驶用蓄电池连接的A-SMRB已熔敷的步骤(S1080)。
Description
技术领域
本发明涉及电动机动车、燃料电池车、混合动力车等的搭载有行驶用电动机的车辆的电源电路,尤其涉及检测连接以及遮断蓄电机构(蓄电池(battery、二次电池)、电容器等)与负载的电源电路的异常的技术。
背景技术
一直以来,已知作为车辆行驶的推进力、除了靠燃烧能量工作的发动机还具备靠电能工作的电动机的混合动力车辆。作为该混合动力车辆的种类,大致有:(1)串行(串联)混合动力系统,其靠电动机进行车辆的驱动,发动机作为对电动机的电力供给源工作,和(2)并行(并联)混合动力系统,其靠发动机和电动机的双方驱动车辆。并且,也存在同时具有这两种功能的所谓串并行混合动力系统。
在串行混合动力系统以外,将电动机作为辅助发动机的输出的辅助驱动源来使用。这样的混合动力车进行各种各样的控制,例如,加速时由电动机辅助发动机的输出,在减速时由减速再生进行对蓄电池等的充电等,既确保蓄电池的剩余容量又能够满足驾驶者的要求。这样的混合动力车辆,为了进行电动机的驱动或者再生,具备动力驱动单元(也称为PCU(PowerControl Unit,动力控制单元))。该动力驱动单元具有多个开关元件,通过使用这些开关元件进行电流控制而驱动电动机或者进行再生。还有,混合动力车辆具有输出使这些开关元件进行开关的控制信号的电动机控制装置。
在上述混合动力车辆中,搭载了存储对电动机供给的电力的蓄电池,电动机连接于变换器(inverter),变换器连接于蓄电池。在变换器与蓄电池之间,设有切断变换器与蓄电池的电连接的SMR(System Maim Relay,系统主继电器)。关于该SMR,存在设置于蓄电池的正极的正极SMR、设置于蓄电池的负极的负极SMR和与正极SMR并联连接且与电阻串联连接的预充电用SMR。在该变换器的输入侧的端子间,为了使电压的变动平滑而使变换器的工作稳定,设有大容量的电解电容器。在使混合动力车辆行驶时,通过点火开关的操作闭合主SMR(闭合正极SMR和负极SMR),对电容器进行充电,但当用蓄电池直接对电容器充电时,大电流流过可能会损伤SMR的接点。于是,首先闭合预充电用SMR,靠限制电阻等限制电流,并在经过一定的时间之前对电容器进行预充电,在该预充电结束后,闭合主SMR,从而防止主SMR的接点的损伤。
并且,不限于上述的混合动力车辆,也有靠多个蓄电池对电负载供给电力、对多个蓄电池充电的情况。即使在这样的情况下,上述的预充电处理也是必要的。不限定于车辆使用,日本特开2002-10502号公报公开了同时进行多个蓄电池的充电和放电的蓄电池用充电放电装置。该蓄电池用充电放电装置具有:以直流电压为输入控制输出的开关元件;使输出平滑,将平滑的直流电压施加于蓄电池的平滑电容器;检测平滑电容器的两端电压的第一电压检测器;检测蓄电池的蓄电池电压的第二电压检测器;和以使第一电压检测器的检测信号变成第二电压检测器的检测信号的方式控制开关元件的控制装置。
利用该蓄电池用充电放电装置,在平滑电容器的两端电压与蓄电池的蓄电池电压之间存在差异的情况下,由第一电压检测器检测平滑电容器的两端电压,由第二电压检测器检测蓄电池的蓄电池电压。接着,以将第一电压检测器的检测信号变为第二电压检测器的检测电压的方式,由控制装置进行开关元件的控制。由此,使得平滑电容器的两端电压与蓄电池的蓄电池电压没有差异,从蓄电池对电容器的充电缓缓进行,不会有过大电流流过。
但是,在上述日本特开2002-10502号公报所公开的蓄电池用充电放电装置中,具备多个蓄电池并具备多个开闭单元(继电器),抑制过大电流的产生,但对于检测开闭单元的异常(不进行开闭动作的不动作、维持闭合状态而不变为断开状态的粘连(熔敷))这方面没有提及。
具有多个蓄电机构,在切换或同时使用这些蓄电机构(充电以及放电)的情况下,必需多个继电器。检测出在多个继电器中哪个继电器异常、而且该异常是何种情况,这一点在混合动力车辆等中是非常重要的。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而作出的,其目的在于,提供一种能够准确地检测具有多个蓄电机构的电源电路中的继电器的异常的电源电路的控制装置。本发明的进一步的目的在于提供一种能够短时间、准确地检测具有多个蓄电机构的电源电路中的继电器的异常的电源电路的控制装置。
本发明所涉及的电源电路的控制装置,控制由蓄电机构和多个继电器构成的多个电源电路。各电源电路包括:具有控制负载与蓄电机构的一极之间的通电/非通电的第一继电器、以及与第一继电器串联地连接的电阻的电路;与该电路并联地连接的第二继电器;和控制负载与蓄电机构的另一极之间的通电/非通电的第三继电器。该控制装置包括:检测负载的电压值的电压检测部;检测各蓄电机构的电压值的电压检测部;处理部,该处理部在电源起动时,在使各电源电路中的第二继电器以及第三继电器成为通电状态之前,执行通过使第一继电器以及第三继电器成为通电状态而执行的预充电处理;和检测部,该检测部在预充电处理的执行前,基于在对各电源电路中的蓄电机构的一极的继电器输出了通电指令时所检测出的负载的电压值以及各蓄电机构的电压值,检测多个电源电路中的任一电源电路中的另一极的继电器的熔敷。
根据本发明,一个电源电路由能够检测出电压值的蓄电机构和多个(三个)继电器形成。控制装置控制多个电源电路。在预充电前(三个继电器全部断开处于非通电状态),只对各电源电路中的蓄电机构的一极(例如负极)的继电器输出通电指令。以负极的继电器正常为前提,如果正极的继电器也正常,则电源电路与负载没有形成闭合电路,所以负载的电压值不会上升。但是,当负载的电压值上升时,能够判定为任一电源电路的另一极(例如正极)的继电器熔敷而通电。此时,为了确定已熔敷的继电器是哪个电源电路的正极的继电器,基于各电源电路的蓄电机构的电压值进行判断。即,能够判断为蓄电机构的电压值高的电源电路的正极的继电器已熔敷。由此,能够检测多个电源电路中的哪个继电器已熔敷。其结果,能够提供一种能够正确检测具有多个蓄电机构的电源电路中的继电器的异常的电源电路的控制装置。还有,通过同时对全部的电源电路执行这样的异常检测处理(在预充电之前只对各电源电路中的蓄电机构的一极的继电器输出通电指令来检测异常的处理),(与个别的电源电路逐个执行的情况相比)能够缩短处理时间。
优选,检测部,基于在对各电源电路中的第一继电器输出了通电指令时所检测出的负载的电压值以及各蓄电机构的电压值,检测多个电源电路中的任一电源电路中的第三继电器的熔敷。
根据本发明,从虽然只对各电源电路的第一继电器输出了通电指令但负载的电压值却上升了的情况,能够判断出至少在一个电源电路与负载之间形成有闭合电路。存在多个电源电路中的任一或全部的第三继电器熔敷的可能性。通过检测蓄电机构的电压值,能够判断出电压值高的电源电路的第三继电器已熔敷。由此,能够检测多个电源电路中的哪个继电器已熔敷。
更加优选,检测部,基于在对各电源电路中的第三继电器输出了通电指令时所检测出的负载的电压值以及各蓄电机构的电压值,检测多个电源电路中的任一电源电路中的第一继电器的熔敷。
根据本发明,从虽然只对各电源电路的第三继电器输出了通电指令但负载的电压值却上升了的情况,能够判断出至少在一个电源电路与负载之间形成有闭合电路。存在多个电源电路中的任一或全部的第一继电器熔敷的可能性。通过检测蓄电机构的电压值,能够判断出电压值高的电源电路的第一继电器已熔敷。由此,能够检测多个电源电路中的哪个继电器已熔敷。
还优选,检测部,检测出所检测出的负载的电压值高于预定的电压值、蓄电机构的电压值高于另行预定的电压值的电源电路的继电器已熔敷。
根据本发明,从虽然只对各电源电路的第一继电器或第三继电器输出了通电指令但负载的电压值却上升了的情况,能够判断出在电源电路与负载之间形成有闭合电路。存在多个电源电路中的任一或全部的第三继电器熔敷(只对第一继电器输出了通电指令,以第一继电器正常为前提的情况)或者第一继电器熔敷(只对第三继电器输出了通电指令,以第三继电器正常为前提的情况)的可能性。通过检测蓄电机构的电压值,能够判断出电压值高的电源电路的第三继电器或者第一继电器已熔敷。由此,能够检测多个电源电路中的哪个继电器已熔敷。
本发明的其他方式所涉及的电源电路的控制装置,控制上述的电源电路。该控制装置包括:检测负载的电压值的电压检测部;检测各蓄电机构的电压值的电压检测部;处理部,该处理部在电源起动时,在使各电源电路中的第二继电器以及第三继电器成为通电状态之前,执行通过使第一继电器以及第三继电器成为通电状态而执行的预充电处理;和检测部,该检测部基于在预充电处理中检测出的负载的电压值以及各蓄电机构的电压值,检测多个电源电路中的任一电源电路中的第一继电器以及第三继电器中的任一个的不动作。
根据本发明,在预充电中,对第一继电器以及第三继电器输出通电指令。例如,如果第一继电器正常并且第三继电器也正常,则电源电路和负载形成闭合电路,负载的电压值上升。但是,当负载的电压值完全没有上升时,(例如以第一继电器正常为前提)能够判断出全部的电源电路的第三继电器部不动作从而没有通电。并且,即便在负载的电压值上升的情况下,也能够判断出任一电源电路的第三继电器不动作从而没有通电。即,为了确定不动作的继电器是哪个电源电路的第三继电器,基于各电源电路的蓄电机构的电压值进行判断。能够判断出蓄电机构的电压值低(换言之没有形成闭合电路)的电源电路的第三继电器不动作。由此,能够判断出多个电源电路中的哪个继电器不动作。其结果,能够提供一种能够正确检测具有多个蓄电机构的电源电路中的继电器的异常的电源电路的控制装置。还有,通过同时对全部的电源电路进行预充电而执行这样的异常检测处理(在预充电时检测异常的处理),(与个别的电源电路逐个执行的情况相比)能够缩短处理时间。
优选,检测部,基于负载的电压值以及各蓄电机构的电压值,检测多个电源电路中的任一电源电路中的第三继电器的不动作。
根据本发明,在预充电中,对第一继电器以及第三继电器输出通电指令。如果第一继电器正常并且第三继电器也正常,则电源电路和负载形成闭合电路,负载的电压值上升。但是,即便第一继电器正常,但如果全部的第三继电器部不正常,则电源电路和负载不能形成闭合电路,所以负载的电压值完全不会上升。此时,能够判断出全部的电源电路的第三继电器不动作并且没有通电。另一方面,即便在负载的电压值上升的情况下,也能够判断出蓄电机构的电压值低(换言之没有形成闭合电路)的电源电路的第三继电器不动作。由此,能够检测多个电源电路中的哪个的第三继电器不动作。
更加优选,检测部,当检测出的负载的电压值不高于预定的电压值时,检测出全部的电源电路的第三继电器不动作。
根据本发明,在预充电中,对第一继电器以及第三继电器输出通电指令。如果第一继电器正常并且第三继电器也正常,则电源电路和负载形成闭合电路,负载的电压值上升。但是,即便第一继电器正常,但如果全部的第三继电器部不正常,则电源电路和负载不能形成闭合电路,所以负载的电压值完全不会上升。此时,能够判断出全部的电源电路的第三继电器不动作并且没有通电。
更加优选,检测部,检测出所检测出的负载的电压值高于预定的电压值、蓄电机构的电压值不高于另行预定的电压值的电源电路的第三继电器不动作。
根据本发明,在预充电中,对第一继电器以及第三继电器输出通电指令。如果第一继电器正常并且第三继电器也正常,则电源电路和负载形成闭合电路,负载的电压值上升。即便在负载的电压值上升的情况下,也能够判断出蓄电机构的电压值低(换言之没有形成闭合电路)的电源电路的第三继电器不动作。由此,能够检测多个电源电路中的哪个继电器不动作。
本发明的另外其他方式所涉及的电源电路的控制装置,控制上述电源电路。该控制装置包括:检测负载的电压值的电压检测部;检测各蓄电机构的电流值的电流检测部;处理部,该处理部在电源起动时,在使各电源电路中的第二继电器以及第三继电器成为通电状态之前,执行通过使第一继电器以及第三继电器成为通电状态而执行的预充电处理;和检测部,该检测部在电源切断时,基于在对各电源电路中的蓄电机构的一极的继电器输出了非通电指令时所检测出的负载的电压值的降低以及各蓄电机构的电流值,检测多个电源电路中的任一电源电路中的所述一极的继电器的熔敷。
根据本发明,在电源切断时,例如对第二继电器或第三继电器输出非通电指令。例如对第二继电器输出非通电指令,如果第二继电器正常(如果没有熔敷),则电源电路与负载从闭合电路切换至开路,从电源电路向负载的电力供给被切断,负载的电压降低。但是,根据负载的电压值没有正常下降,能够判断出从任一电源电路对负载正在供给电力,即至少一个电源电路的第二继电器已熔敷而通电。为了确定已熔敷的继电器是哪个电源电路的继电器,基于流过各电源电路的蓄电机构的电流值进行判断。能够判断出包括高电流值流过的蓄电机构的电源电路的第三继电器已熔敷。由此,能够检测多个电源电路的哪个继电器已熔敷。其结果,能够提供一种能够正确检测具有多个蓄电机构的电源电路中的继电器的异常的电源电路的控制装置。还有,通过同时对全部的电源电路执行放电而执行这样的异常检测处理(在放电时检测异常的处理),(与个别的电源电路逐个执行的情况相比)能够缩短系统切断时间。
优选,检测部,基于在对各电源电路中的蓄电机构的第二继电器输出了非通电指令时所检测出的负载的电压值的降低以及各蓄电机构的电流值,检测多个电源电路中的任一电源电路中的第二继电器的熔敷。
根据本发明,在电源切断时,对第二继电器输出非通电指令。例如当第二继电器不正常时(已熔敷时),在电源电路与负载连接的状态下,从电源电路向负载的电力供给没有被切断,所以负载的电压不会降低。并且,为了确定已熔敷的继电器是哪个电源电路的第二继电器,基于流过各电源电路的蓄电机构的电流值进行判断。即,能够判断出包括高电流值流过的蓄电机构的电源电路的第二继电器已熔敷。由此,能够检测多个电源电路的哪个第二继电器已熔敷。
更加优选,检测部,基于在对各电源电路中的蓄电机构的第三继电器输出了非通电指令时所检测出的负载的电压值的降低以及各蓄电机构的电流值,检测多个电源电路中的任一电源电路中的第三继电器的熔敷。
根据本发明,在电源切断时,对第三继电器输出非通电指令。例如当第三继电器不正常时(已熔敷时),在电源电路与负载连接的状态下,从电源电路向负载的电力供给没有被切断,所以负载的电压不会降低。并且,为了确定已熔敷的继电器是哪个电源电路的第三继电器,基于流过各电源电路的蓄电机构的电流值进行判断。即,能够判断出包括高电流值流过的蓄电机构的电源电路的第三继电器已熔敷。由此,能够检测多个电源电路的哪个第三继电器已熔敷。
更加优选,检测部,检测出负载的电压值的降低不正常、蓄电机构的电流值高于预定的电流值的电源电路的继电器已熔敷。
根据本发明,在电源切断时,对第二继电器或第三继电器输出非通电指令。例如当第二继电器或第三继电器不正常时(已熔敷时),在电源电路与负载连接的状态下,从电源电路向负载的电力供给没有被切断,所以负载的电压不会降低。并且,为了确定已熔敷的继电器是哪个电源电路的第二继电器或第三继电器,基于流过各电源电路的蓄电机构的电流值进行判断。即,能够判断出包括高电流值流过的蓄电机构的电源电路的第二继电器或第三继电器已熔敷、形成闭合电路而流过电流。由此,能够检测多个电源电路的哪个第二继电器或第三继电器已熔敷。
本发明的另外其他方式所涉及的电源电路控制装置,控制上述的电源电路。该控制装置包括:检测负载的电压值的电压检测部;处理部,该处理部在电源起动时,在使各电源电路中的第二继电器以及第三继电器成为通电状态之前,通过使第一继电器以及第三继电器成为通电状态,从而对与负载并联设置的、作为预充电处理的对象的电容器执行预充电处理,使得充电至即使不经由电阻供给电力也不会在电源电路中发生故障的程度的充电率并且是低于满充电的充电率;满充电处理部,该满充电处理部在预充电处理的执行后,对从低于满充电的充电率到成为满充电为止的电容器的充电率进行分割,依次使用各电源电路中的第二继电器以及第三继电器,对所述电容器进行满充电;和检测部,该检测部在所述电容器被满充电之前,基于所检测出的负载的电压值以及电容器的充电率中的至少任一方,检测各所述多个电源电路中的所述第二继电器以及所述第三继电器中的任一个的不动作。
根据本发明,当成为即使不经由电阻供给电力也不会在电源电路中发生故障的程度的充电率(例如80%)时,预充电结束。在该预充电处理的执行后,不经由各电源电路的限制电阻而使第二继电器和第三继电器成为通电状态,对从80%到成为100%的电容器的充电率进行分割,从任一电源电路(作为故障检测对象的电源电路)供给电力而对电容器进行充电。例如,如果第二继电器正常并且第三继电器也正常,则在电源电路和负载之间形成了闭合电路,负载的电压值也会上升,电容器的充电率也会上升。但是,当负载的电压值没有上升、而且电容器的充电率也没有上升(例如以第三继电器正常为前提)时,能够判断出作为故障检测对象的电源电路的第二继电器不动作并且没有通电。还有,为了检测其他电源电路的第三继电器的故障,对电容器的充电率进行分割。因此,即便第一个电源电路的故障检测结束,电容器也不会处于满充电状态。因此,即便电容器不放电,也可以使第二个电源电路中的第二继电器和第三继电器处于通电状态,从而检测第三继电器(也可以是第二继电器)的不动作。这样在预充电之后,对应于电源电路的数量(与检测继电器的异常的次数相等)地对电容器的充电率进行分割,能够在电容器进行一次满充电(充电率为100%)之前检测多个电源电路的继电器的故障。其结果,能够提供一种能够在一次预充电中正确检测具有多个蓄电机构的电源电路中的继电器的异常的电源电路的控制装置。
优选,满充电处理部,与所述多个电源电路的数量相对应地进行分割,执行满充电处理。
根据本发明,例如在有三个电源电路的情况下,使第一个电源电路(也可以是第二个电源电路、第三个电源电路)的第一继电器和第三继电器成为通电状态,执行预充电处理,当电容器的充电率达到80%时,使预充电结束。在该预充电结束后,使第一个电源电路的第二继电器和第三继电器成为通电状态,在充电器的充电率达到90%之前能够检测第一个电源电路的第二继电器(或第三继电器)的不动作故障;使第二个电源电路的第二继电器和第三继电器成为通电状态,在充电器的充电率达到95%之前能够检测第二个电源电路的第二继电器(或第三继电器)的不动作故障;使第三个电源电路的第二继电器和第三继电器成为通电状态,在充电器的充电率达到100%之前能够检测第三个电源电路的第二继电器(或第三继电器)的不动作故障。因此,能够在一次预充电中正确检测具有三个蓄电机构的电源电路中的继电器的异常。
更加优选,检测部,检测在进行分割而对电容器充电时对电容器供给电力的电源电路中的第二继电器以及第三继电器中的任一个的不动作。
根据本发明,能够检测在进行分割而对电容器充电时对电容器供给电力的电源电路中的第二继电器以及第三继电器中的任一个的不动作,通过反复进行该检测,在预充电后(充电率80%)满充电前,能够正确检测具有多个蓄电机构的电源电路中的继电器的异常。
更加优选,检测部,在从通电开始起预定的时间内、负载的电压值没有达到阈值或者电容器的充电率没有达到预定的充电率阈值时,检测出对电容器供给电力的电源电路中的第二继电器以及第三继电器中的任一个的不动作。
根据本发明,使第二继电器和第三继电器成为通电状态,在预充电后对电容器的充电率进行分割而对电容器进行充电。此时,如果作为异常检测对象的电源电路的第二继电器和第三继电器都正常,则在预定的时间内,负载的电压值达到阈值,电容器的充电率达到预定的充电率阈值。但是,如果在从通电开始起预定的时间内、负载的电压值没有达到阈值或者电容器的充电率没有达到预定的充电率阈值,则对电容器供给电力的电源电路中的第二继电器以及第三继电器中的任一个不动作而没有形成电闭合电路。由此,能够检测对电容器供给电力的电源电路中的第二继电器以及第三继电器中的任一个不动作。
本发明的另外其他方式所涉及的电源电路控制装置,控制上述电源电路。该控制装置包括:检测负载的电压值的电压检测部;预充电处理部,该预充电处理部在电源起动时,对与负载并联设置的、作为预充电处理的对象的电容器的充电率进行分割,使用各电源电路依次执行预充电处理,该预充电处理在使各电源电路中的第二继电器以及第三继电器成为通电状态之前通过使第一继电器以及第三继电器成为通电状态而执行;和检测部,该检测部基于在进行分割而执行的预充电处理中检测出的负载的电压值以及电容器的充电率中的至少任一方,检测各多个电源电路中的第一继电器以及第三继电器中的任一个的不动作。
根据本发明,对作为预充电处理的对象的电容器的充电率进行分割、执行预充电处理。使经由了限制电阻的第一继电器和第三继电器成为通电状态,对作为预充电处理的对象的电容器的充电率进行分割,从任一电源电路(作为故障检测对象的电源电路)供给电力,对电容器充电(预充电)。例如,如果第三继电器正常并且第一继电器也正常,则在电源电路与负载之间形成闭合电路,执行预充电处理,负载的电压值也上升,电容器的充电率也上升。但是,当负载的电压值不上升而且电容器的充电率也不上升时(例如以第三继电器正常为前提),能够判断出作为故障检测对象的电源电路的第一继电器不动作并且没有通电。并且,为了检测其他的电源电路的第一继电器的故障,分割预充电处理中的电容器的充电率。因此,即便第一个电源电路的故障检测结束,电容器也不处于满充电状态。因此,即便电容器不放电,也可以进一步使第二个电源电路中的第一继电器和第三继电器成为通电状态,从而能够检测第三继电器(也可以是第一继电器)的不动作。这样,与电源电路的数量(等于检测继电器的异常的次数)相对应地对预充电处理中的电容器的充电率进行分割,能够在对电容器进行一次预充电处理之前检测多个电源电路的继电器的故障。其结果,能够提供一种能够在一次预充电中正确检测具有多个蓄电机构的电源电路中的继电器的异常的电源电路的控制装置。
优选,预充电处理部,与多个电源电路的数量相对应地进行分割,执行预充电处理。
根据本发明,例如在有三个电源电路的情况下,在使第一个电源电路的第一继电器和第三继电器成为通电状态而执行预充电处理时,在电容器的充电率达到20%之前能够检测第一个电源电路的第一继电器(或者第三继电器)的不动作故障;使第二个电源电路的第一继电器和第三继电器成为通电状态,在充电器的充电率达到40%之前能够检测第二个电源电路的第一继电器(或第三继电器)的不动作故障;使第三个电源电路的第一继电器和第三继电器成为通电状态,在充电器的充电率达到80%之前能够检测第三个电源电路的第一继电器(或第三继电器)的不动作故障。因此,能够在一次预充电中正确检测具有三个蓄电机构的电源电路中的继电器的异常。
更加优选,检测部,检测在进行分割而对电容器充电时对电容器供给电力的电源电路中的第一继电器以及第三继电器中的任一个的不动作。
根据本发明,能够检测在作为预充电进行分割而对电容器充电时对电容器供给电力的电源电路中的第一继电器以及第三继电器中的任一个的不动作,反复进行该检测,从而能够在一次预充电中正确检测具有三个蓄电机构的电源电路中的继电器的异常。
更加优选,检测部,在从通电开始起预定的时间内、负载的电压值没有达到阈值或者电容器的充电率没有达到预定的充电率阈值时,检测出对电容器供给电力的电源电路中的第一继电器以及第三继电器中的任一个的不动作。
根据本发明,使第一继电器和第三继电器成为通电状态,对作为预充电处理的对象的电容器的充电率进行分割而对电容器进行充电。此时,如果作为异常检测对象的电源电路的第一继电器和第三继电器都正常,则在预定的时间内,负载的电压值达到阈值,电容器的充电率达到预定的充电率阈值。但是,如果在从通电开始起预定的时间内、负载的电压值没有达到阈值或者电容器的充电率没有达到预定的充电率阈值,则对电容器供给电力的电源电路中的第一继电器以及第三继电器中的任一个不动作而没有形成电闭合电路。由此,能够检测对电容器供给电力的电源电路中的第一继电器以及第三继电器中的任一个不动作。
附图说明
图1是包括本发明的第一实施例所涉及的控制装置的混合动力车辆的控制框图。
图2是表示图1的动力分配机构的图。
图3是表示用本发明的第一实施例所涉及的控制装置加以控制的电源电路的结构的图。
图4至图8是表示由图3所示的ECU执行的程序的控制结构的流程图。
图9是表示用本发明的第二实施例所涉及的控制装置加以控制的电源电路的结构的图。
图10至图11是表示由图9所示的ECU执行的程序的控制结构的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施例进行说明。在下面的说明中,对同一部件标注同一符号。它们的名称以及功能也相同。因此,不重复对于它们的详细说明。
(第一实施例)
参照图1,说明包括本发明的第一实施例所涉及的控制装置的混合动力车辆整体的控制框图。还有,本发明并不限定于图1所示的混合动力车辆。本发明中,作为动力源的例如汽油发动机等的内燃机(以下作为发动机说明)是使车辆行驶的驱动源(行驶源)、而且是发电机的驱动源即可。只要是驱动源是发动机以及电动发电机并且能够利用电动发电机的动力行驶的车辆即可(可以使发动机停止也可以不使其停止),也可以是具有搭载了行驶用的蓄电池的其他形态的混合动力车辆(不限于所谓的串行型、并行型等的混合动力车辆)。并且,也能够适用于不具有发动机的电动机动车、燃料电池车。还有,该蓄电池是镍氢电池、锂离子电池等,对其种类没有特别限定。还有,作为蓄电机构,也可以代替蓄电池采用电容器。并且,包括蓄电池的电源电路的单元只要是两个以上即可。
混合动力车辆,包括发动机120和电动发电机(MG)140。还有,下面,为了方便说明,将电动发电机140记为电动发电机140A(或MG(2)140A)和电动发电机140B(或MG(1)140B),根据混合动力车辆的行驶状态,电动发电机140A作为发电机发挥作用,电动发电机140B作为电动机发挥作用。在该电动发电机作为发电机发挥作用的情况下,进行再生制动。当该电动发电机作为发电机发挥作用时,车辆的运动能被转换成电能,车辆减速。
混合动力车辆,此外还包括:将由发动机120、电动发电机140产生的动力传递至驱动轮160、将驱动轮160的驱动传递至发动机120、电动发电机140的减速机180;将发动机120产生的动力分配至驱动轮160和电动发电机140B(MG(1)140B)这两个路径的动力分配机构(例如后述的行星齿轮机构)200;充电用于驱动电动发电机140的电力的行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A;转换行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A的直流与电动发电机140A(MG(2)140A)和电动发电机140B(MG(1)140B)的交流并且进行电流控制的双系统的变换器(inverter)240;管理控制行驶用蓄电池220的充放电状态(例如SOC(State Of Charge))的蓄电池控制单元(以下称为蓄电池ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元))260;控制发动机120的动作状态的发动机ECU280;根据混合动力车辆的状态控制电动发电机140、蓄电池ECU260、变换器240等的MG-ECU300;和HV-ECU320等,该HV-ECU320使蓄电池ECU260、发动机ECU280以及MG-ECU300等相互进行管理控制,控制混合动力车辆整体,使得混合动力车辆能够最高效地运行。
在本实施例中,在行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A与变换器240之间设有升压转换器242以及升压转换器242A。行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A的额定电压比电动机140A(MG(2)140A)、电动发电机140B(MG(1)140B)的额定电压低,所以在从行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A对电动发电机140A(MG(2)140A)、电动发电机140B(MG(1)140B)供给电力时,靠升压转换器242以及升压转换器242A对电力进行升压。还有,在充电时,靠这些升压转换器进行降压,对行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A供给充电电力。在本实施例中,对于适用于具有两个电源系统的电源电路的控制装置进行说明,但本发明也可以是具有三个以上的电源系统的电源电路。
还有,在图1中,各ECU分别构成,但也可以作为统括两个以上的ECU的ECU来构成(例如,在图1中如点划线所示,统括MG-ECU300、HV-ECU320和蓄电池ECU260的ECU(例如图3的ECU400)是它的一例)。
动力分配机构200,为了将发动机120的动力分配给驱动轮160和电动发电机140B(MG(1)140B)的双方,使用行星齿轮机构(行星齿轮)。通过控制电动发电机140B(MG(1)140B)的转速,动力分配机构200也作为无级变速机发挥作用。发动机120的旋转力被输入行星架(C),其通过太阳轮(S)被传递至电动发电机140B(MG(1)140B),通过齿圈(R)被传递至电动发电机140A(MG(2)140A)以及输出轴(驱动轮160侧)。在使旋转中的发动机120停止时,发动机120仍在旋转,所以靠电动发电机140B(MG(1)140B)将该旋转的运动能转换为电能,使发动机120的转速降低。
在搭载图1所示那样的混合动力系统的混合动力车辆中,关于车辆的状态当预先设定的条件成立时,HV-ECU320,以仅靠电动发电机140的电动发电机140A(MG(2)140A)进行混合动力车辆的行驶的方式控制电动发电机140A(MG(2)140A)以及经由发动机ECU280控制发动机120。例如,所谓预先设定的条件是行驶用蓄电池220的SOC在预先确定的值以上这一条件等。这样一来,在发动时、低速行驶时等发动机120的效率差的情况下,能够仅靠电动发电机140A(MG(2)140A)进行混合动力车辆的行驶。其结果,能够使行驶用蓄电池220的SOC降低(在后面的车辆停止时能够对行驶用蓄电池220充电)。
还有,在通常行驶时,例如通过动力分配机构200将发动机120的动力分为两个路径,其一方进行驱动轮160的直接驱动,另一方驱动电动发电机140B(MG(1)140B)进行发电。此时,靠发电产生的电力驱动电动发电机140A(MG(2)140A)进行驱动轮160的驱动辅助。还有,在高速行驶时,还将来自行驶用蓄电池220以及/或者行驶用蓄电池220A的电力供给至电动发电机140A(MG(2)140A),使电动发电机140A(MG(2)140A)的输出增大,对驱动轮160进行驱动力的追加。另一方面,在减速时,从动于驱动轮160的电动发电机140A(MG(2)140A)作为发电机发挥作用进行再生发电,将回收了的电力存储于行驶用蓄电池220以及/或者行驶用蓄电池220A。还有,在行驶用蓄电池220以及/或者行驶用蓄电池220A的充电量降低,特别需要充电的情况下,增加发动机120的输出,增加由电动发电机140B(MG(1)140B)所产生的发电量,增加对行驶用蓄电池220以及/或者行驶用蓄电池220A的充电量。
还有,行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A的充电量通常设定为60%左右,这样无论何时进行再生都能够回收能量。还有,SOC的上限值和下限值,为了抑制行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A的蓄电池的劣化,例如将控制上限值设定为80%,将控制下限值设定为30%,HV-ECU320,通过MG-ECU300以SOC不超过上限值以及下限值的方式控制电动发电机140所进行的发电、再生、电机输出。还有,这里所列举的值只是一个例子,并不是特别限定的值。
参照图2进一步说明动力分配机构200。动力分配机构200,由行星齿轮构成,该行星齿轮包括:太阳轮(S)202(下面简单记载为太阳轮202)、小齿轮204、行星齿轮架(C)206(下面简单记载为行星架206)和齿圈(R)208(下面简单记载为齿圈208)。
小齿轮204与太阳轮202以及齿圈208啮合。行星架206,以能够使小齿轮204自转的方式支撑小齿轮204。太阳轮202连接于MG(1)140B的旋转轴。行星架206连接于发动机120的曲轴。齿圈208连接于MG(2)140A的旋转轴以及减速机180。
由于发动机120、MG(1)140B以及MG(2)140A经由由行星齿轮构成的动力分配机构200连接,发动机120、MG(1)140B以及MG(2)140A的转速,成为在共线图中能够用直线连接的关系。
参照图3,对于由本发明的实施例所涉及的控制装置控制的电源电路进行说明。该电源电路包括:行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A、升压转换器242以及升压转换器242A、变换器240以及变换器240A、电容器C(1)510以及电容器C(1)510A、电容器C(2)520、SMRP500、限制电阻502、SMRG504、SMRB506、A-SMRP500A、限制电阻502A、A-SMRG504A、A-SMRB506A和ECU400。本实施例所涉及的控制装置,通过ECU400所执行的程序来实现。
变换器240以及变换器240A包括:六个IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极晶体管);和以使电流从IGBT的发射极侧流向集电极侧的方式分别并联连接于各IGBT的六个二极管。变换器240以及变换器240A,通过基于来自ECU400的控制信号使各IGBT的栅极接通/关断(通电/遮断),将从行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A供给的电力从直流电流转换为交流电流,供给至电动发电机140。还有,对于变换器240、变换器240A以及IGBT,利用公知的技术即可,所以这里不重复更加详细的说明。还有,在图3中,在电动发电机140A(140B)是驱动用的设备的情况下,上游侧的变换器240是驱动用变换器,并且在电动发电机140A(140B)是发电用的设备的情况下,下游侧的变换器240是发电用变换器。
升压转换器242(在这一段中升压转换器242A的结构写入括号表示),包括电抗器311(电抗器311A)、NPN晶体管312、313(NPN晶体管312A、313A)和二极管314、315(二极管314A、315A)。电抗器311(电抗器311A)的一端连接于行驶用蓄电池220(行驶用蓄电池220A)的电源线,另一端连接于NPN晶体管312(NPN晶体管312A)与NPN晶体管313(NPN晶体管313A)的中间点,即连接于NPN晶体管312(NPN晶体管312A)的发射极与NPN晶体管313(NPN晶体管313A)的集电极之间。NPN晶体管312、313(NPN晶体管312A、313A),串联连接于变换器240(变换器240A)的电源线与地线之间。而且,NPN晶体管312(NPN晶体管312A)的集电极连接于电源线,NPN晶体管313(NPN晶体管313A)的发射极连接于地线。还有,在各NPN晶体管312、313(NPN晶体管312A、313A)的集电极-发射极之间,连接有使电流从发射极侧流向集电极侧的二极管314、315(二极管314A、315A)。
升压转换器242以及升压转换器242A,通过ECU400使NPN晶体管312、313以及NPN晶体管312A、313A导通/截止,对从电容器C(1)510以及电容器C(1)510A供给的直流电流进行升压,将输出电压供给至电容器C(2)520。升压转换器242以及升压转换器242A,在搭载有电机驱动电路的混合动力机动车或电动车的再生制动时,对由电动发电机140发电、由变换器240以及/或者变换器240A转换过的直流电压进行降压,然后向电容器C(1)510以及电容器C(1)510A供给。电容器C(2)520,使从升压转换器242以及/或者升压转换器242A供给的直流电力的电压平滑化,将该平滑化了的直流电力向变换器240以及/或者变换器240A供给。
电动发电机140是三相交流电机。电动发电机140的旋转轴,如图2所示连接于车辆的传动轴(未图示),将驱动力传递至驱动轮。车辆靠来自电动发电机140的驱动力行驶。
电容器C(1)510以及电容器C(1)510A分别并联地连接于变换器240以及变换器240A。为了使分别从行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A供给的电力或者从变换器240以及变换器240A供给的电力分别平滑化,电容器C(1)510以及电容器C(1)510A暂时蓄积电荷。平滑化了的电力,被分别供给至变换器240以及变换器240A(电动机行驶时)或者行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A(再生制动时)。
SMRP500以及SMRG504,被设置于行驶用蓄电池220的负极。SMRP500与SMRG504并联连接。SMRP500上串联连接有限制电阻502。SMRP500是相比SMRG504在时间上先被连接而防止冲击电流流向变换器240的预充电用SMR。SMRG504是并联连接于SMRP500以及限制电阻502、在预充电结束后连接的负极SMR。SMRB506是设置于行驶用蓄电池220的正极的正极SMR。各SMR由ECU400控制。
同样地,A-SMRP500A以及A-SMRG504A,被设置于行驶用蓄电池220A的负极。A-SMRP500A与A-SMRG504A并联连接。A-SMRP500A上串联连接有限制电阻502A。A-SMRP500A是相比A-SMRG504A在时间上先被连接而防止冲击电流流向变换器240A的预充电用SMR。A-SMRG504A是并联连接于A-SMRP500A以及限制电阻502A、在预充电结束后连接的负极SMR。A-SMRB506A是设置于行驶用蓄电池220的正极的正极SMR。各SMR由ECU400控制。
ECU400,基于点火开关以及开始开关(都未图示)、加速踏板(未图示)的踩踏量、制动踏板(未图示)的踩踏量等,执行存储在ROM(ReadOnly Momory,只读存储器)中的程序,控制变换器240以及各SMR,使车辆在所希望的状态下行驶。ECU400上连接有检测行驶用蓄电池220的电流值IB(1)的电流计222、检测行驶用蓄电池220的电压值VB(1)的电压计221、检测行驶用蓄电池220A的电流值IB(2)的电流计222A以及检测行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)的电压计221A。并且,ECU400上连接有检测电容器C(2)520的两端电压值VH(变换器电压)的电压计522。
SMRP500、A-SMRP500A、SMRG504、A-SMRG504A、SMRB506、A-SMRB506A是在对线圈通励磁电流时闭合接点的继电器。对于SMRP500、A-SMRP500A、SMRG504、A-SMRG504A、SMRB506、A-SMRB506 A的工作状态、点火开关以及开始开关的位置的关系进行说明。还有,SMR接通表示通电状态,SMR断开表示非通电状态。
关于点火开关,存在OFF(关闭)位置、ACC位置以及ON(开启)位置,ECU400在电源切断时、即点火开关的位置处于OFF位置时,全部的SMRP500、A-SMRP500A、SMRG504、A-SMRG504A、SMRB506、A-SMRB506A断开。即,SMRP500、A-SMRP500A、SMRG504、A-SMRG504A、SMRB506、A-SMRB506 A的对线圈的励磁电流切断。还有,点火开关的位置按OFF位置→ACC位置→ON位置的顺序切换。还有,本发明的适用并不限于这样的开关。
当混合动力系统起动时(主电源连接时)、即例如驾驶者踩下制动踏板、按下按压式的开始开关时,ECU400首先将SMRB506以及A-SMRB506A接通,接着将SMRP500以及A-SMRP500A接通,执行预充电。限制电阻502连接于SMRP500,限制电阻502A连接于A-SMRP500A,所以即便SMRP500以及A-SMRP500A接通,向变换器240以及变换器240A输入的输入电压值VH也会缓缓上升,从而能够防止冲击电流的发生。
还有,包括点火开关的位置不具有这三个位置的情况而且开始开关兼作点火开关的情况在内,也能够适用本实施例所涉及的控制装置。
ECU400,在变换器240以及/或者变换器240A的电压值VH达到了例如蓄电池电压值VB的约80%左右时,或者在变换器240以及/或者变换器240A的电压值VH变得大致等于蓄电池电压值VB时,预充电结束,将SMRP500断开而将SMRG504接通,将A-SMRP500A断开而将A-SMRG504A接通。还有,预先设定好该预充电所必需的时间。将设定了的时间记载为预充电时间。
另一方面,当点火开关的位置从ON位置被切换至OFF位置时,ECU400,先将SMRG504以及A-SMRP500A断开,接着将SMRB506以及A-SMRB506A断开。其结果,切断行驶用蓄电池220和变换器240之间的电连接以及行驶用蓄电池220A和变换器240A之间的电连接,成为电源切断状态。此时,驱动电路侧的剩余电压被放电,变换器240以及变换器240A的电压值VH缓缓减低为约0V(切断时电压)。还有,在切断时电压值不是必须为0V,例如也可以是2至3V左右的微弱电压值。
本实施例所涉及的控制装置,在点火开关开启时、开始按钮开启时、点火开关关闭时正确地检测这种SMR的异常(不动作、熔敷)。
本实施例所涉及的控制装置,能够以将数字电路、模拟电路的结构作为主体的硬件实现,也能够以将包括于ECU400的CPU(CentralProcessing Unit,中央处理单元)、存储器以及从存储器中读出而由CPU执行的程序为主体的软件实现。一般来说,在靠硬件来实现的情况下在动作速度这一点上有利,在靠软件实现的情况下在设计变更这一点上有利。下面,说明作为软件实现控制装置的情况。
参照图4,对于为了实现本实施例所涉及的电源电路的控制装置而由ECU400执行的起动处理程序的控制结构进行说明。还有,该程序是子程序,按预先设定的循环时间反复执行。
并且,下面说明的图4至图8的流程图中的电压值以及电流值的阈值是一个例子,本发明并不限定于该阈值。
在图4以及图5中,将从ECU400对全部的SMR输出断开指令信号(非通电指令信号)的状态设为这些流程图的初始状态。还有,在该初始状态下,对升压转换器242以及升压转换器242A不输出工作指令(升压指令)信号。
并且,在图6以及图7中,将从ECU400对SMRG504(A-SMRG504A)以及SMRB506(A-SMRB506A)输出接通指令信号(通电指令信号)的状态设为这些流程图的初始状态。
在步骤(下面将步骤简称为S)1000中,ECU400判断由驾驶者操作的点火开关是否处于开启位置。在点火开关从关闭位置经由ACC位置被切换到了开启位置的情况下(S1000中是),处理向S1010转移。如果不是这样(S1000中否),处理向S1000返回,等待直到点火开关变为开启位置为止。
在S1010中,ECU400将SMRP500以及A-SMRP500A从断开(非通电)状态切换至接通(通电)状态。在S1020中,ECU400检测变换器240以及变换器240A的电压值VH。在S1030中,判断检测出的电压值VH是否高于180V。当电压值VH高于180V时(S1030中是),处理向S1040转移。如果不是这样(S1030中否),处理向S1090转移。还有,在电压值VH高于180V的情况下,即使后述的行驶用蓄电池220的电压值VB(1)以及行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)中的任一方在阈值即150V以下,系统的起动也被许可。
在S1040中,ECU400检测行驶用蓄电池220的电压值VB(1)以及行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)。
在S1050中,ECU400判断检测出的电压值VB(1)是否高于150V。当电压值VB(1)高于150V时(S1050中是),处理向S1060转移。如果不是这样(S1050中否),处理向S1070转移。在S1060中,ECU400判断为SMRB506已熔敷(即便接收断开指令信号,但接点部分也不分离而电连接)。之后,处理向S1070转移,进行A-SMRB506A的熔敷判断。
在S1070中,ECU400判断检测出的电压值VB(2)是否高于150V。当电压值VB(2)高于150V时(S1070中是),处理向S1080转移。如果不是这样(S1070中否),该处理结束。在S1080中,ECU400判断为A-SMRB506A已熔敷。之后,该处理结束。
还有,相对于电压值VB(1)以及电压值VB(2)的阈值150V是行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A的蓄电池的下限电压值,在S1060以及S1070中,确认为行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A在下限电压值以上。该阈值150V,可以因蓄电池的种类(镍氢电池、锂离子电池等的电池种类)而不同。
在S1090中,ECU400结束SMRB506以及A-SMRB506A的熔敷判断处理(判断为非熔敷),将SMRP500以及A-SMRP500A从接通状态切换至断开状态。
在S1100中,ECU400判断由驾驶者操作的开始开关是否处于开启位置。在开始开关被按下而从关闭位置变为了开启位置的情况下(S1100中是),处理向S1110转移。如果不是这样(S1100中否),则处理向S1100返回,等待直到开始开关变到开启位置为止。还有,如上所述,在本发明中,并不限定于点火开关以及开始开关。因此,开始下面的处理的定时只要是预充电处理开始的定时即可,并没有特别限定于开始开关处于开启位置的定时。
在S1110中,ECU400在将SMRB506以及A-SMRB506A从断开状态切换到接通的状态之后,将SMRP500以及A-SMRP500A从断开状态切换至接通状态。由此,开始预充电。
在S1120中,ECU400检测变换器240以及变换器240A的电压值VH。在S1130中,判断检测出的电压值VH是否高于180V。当电压值VH高于180V时(S1130中是),处理向S1150转移。如果不是这样(S1130中否),处理向S1140转移。
在S1140中,ECU400判断为SMRB506以及A-SMRB506A非熔敷并且正常,但判断为SMRB506以及A-SMRB506A不动作(即使接收接通指令信号接点部分仍然分离而没有电连接)。之后,该处理结束。
在S1150中,ECU400检测行驶用蓄电池220的电压值VB(1)以及行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)。
在S1160中,ECU400判断检测出的电压值VB(1)是否高于150V。当电压值VB(1)高于150V时(S1160中是),处理向S1180转移。如果不是这样(S1160中否),处理向S1170转移。在S1170中,ECU400判断为SMRB506不动作。之后,该处理结束。
在S1180中,ECU400判断检测出的电压值VB(2)是否高于150V。当电压值VB(2)高于150V时(S1180中是),处理向S1200转移。如果不是这样(S1180中否),处理向S1190转移。在S1190中,ECU400判断为A-SMRB506A不动作。之后,该处理结束。
在S1200中,ECU400将SMRG504以及A-SMRG504A从断开切换至接通的状态。还有,预充电时间经过该S1200的处理之前的任一时刻。在S1210中,ECU400将SMRP500以及A-SMRP500A从接通状态切换至断开状态。在S1220中,ECU400对升压转换器242以及升压转换器242A、变换器240以及变换器240A输出工作指令。
参照图5,对于为了实现本实施例所涉及的电源电路的控制装置而由ECU400执行的、其他起动处理程序的控制结构进行说明。还有,该程序也是子程序,按预先设定的循环时间反复执行。
并且,在图5的流程图中,对于与图4的流程图所示的处理相同的处理,标注与图4相同的步骤编号。这些处理的内容相同。因此,这里不再重复对于这些处理的详细说明。
图5所示的流程图,与图4所示流程的S1100之前的处理不同。在图4所示的流程中,在S1000至S1080中,进行了SMRB506以及/或者A-SMRB506A的熔敷判断,但在图5所示的流程图中,进行SMRP500以及/或者A-SMRP500A的熔敷判断。
在S1000中,ECU400判断由驾驶者操作了的点火开关是否处于开启位置。在点火开关处于开启位置的情况下(S1000中是),处理向S2010转移。如果不是这样(S1000中否),处理向S1000返回,等待直到点火开关变为开启位置为止。
在S2010中,ECU400将SMRB506以及A-SMRB506A从断开切换至接通。在S1020中,ECU400检测变换器240以及变换器240A的电压值VH。在S1030中,ECU400判断检测出的电压值VH是否高于180V。当电压值VH高于180V时(S1030中是),处理向S1040转移。如果不是这样(S1030中否),处理向S2090转移。
在S1040中,ECU400检测行驶用蓄电池220的电压值VB(1)以及行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)。
在S1050中,ECU400判断检测出的电压值VB(1)是否高于150V。当电压值VB(1)高于150V时(S1050中是),处理向S2060转移。如果不是这样(S1050中否),处理向S1070转移。在S2060中,ECU400判断为SMRP500已熔敷(即便接收断开指令信号,接点部分也不分离而电连接)。之后,处理向S1070转移,进行A-SMRP500A的熔敷判断。
在S1070中,ECU400判断检测出的电压值VB(2)是否高于150V。当电压值VB(2)高于150V时(S1070中是),处理向S2080转移。如果不是这样(S1070中否),该处理结束。在S2080中,ECU400判断为A-SMRP500A已熔敷。之后,该处理结束。
在S2090中,ECU400结束SMRP500以及A-SMRP500A的熔敷判断处理(非熔敷),将SMRB506以及A-SMRB506A从接通状态切换至断开状态。此后的处理与图4相同。
参照图6,对于为了实现本实施例所涉及的电源电路的控制装置而由ECU400执行的切断处理程序的控制结构进行说明。还有,该程序也是子程序,按预先设定的循环时间反复执行。还有,将从ECU400对SMRG504以及A-SMRG504A、SMRB506以及A-SMRB506A输出接通指令信号(通电指令信号)的状态(不是预充电状态所以SMRP500以及A-SMRP500A断开),设为该流程的初始状态。还有,在该初始状态下,升压转换器242以及升压转换器242A、变换器240以及变换器240A,处于工作期间。
在S3000中,ECU400判断由驾驶者操作了的点火开关是否处于关闭位置。在点火开关处于关闭位置的情况下(S3000中是),处理向S3010转移。如果不是这样(S3000中否),处理向S3000返回,等待直到点火开关变为关闭位置为止。
在S3010中,ECU400对升压转换器242以及升压转换器242A、变换器240以及变换器240A输出切断(停止工作)指令。
在S3020中,ECU400将SMRG504以及A-SMRG504A从接通切换至断开的状态。在S3030中,ECU400为了进行利用放电处理的熔敷检查,对变换器240以及变换器240A输出工作指令。即,切断行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A、变换器240以及变换器240A,进行放电处理。此时,判断SMRG504以及/或者A-SMRG504A的熔敷。
在S3040中,ECU400算出变换器电压值VH的电压下降ΔV。在S3050中,ECU400判断电压下降是否正常。例如,当电压下降ΔV大于40V时,判断为电压下降正常。当电压下降正常时(S3050中是),处理向S3110转移。如果不是这样(S3050中否),处理向S3060转移。
在S3060中,ECU400检测行驶用蓄电池220的电流值IB(1)以及行驶用蓄电池220A的电流值IB(2)。
在S3070中,ECU400判断检测出的电流值IB(1)是否高于10A。当电流值IB(1)高于10A时(S3070中是),处理向S3080转移。如果不是这样(S3070中否),处理向S3090转移。在S3080中,ECU400判断为SMRG504已熔敷。之后,处理向S3090转移,进行A-SMRG504A的熔敷判断。
在S3090中,ECU400判断检测出的电流值IB(2)是否高于10A。当电流值IB(2)高于10A时(S3090中是),处理向S3100转移。如果不是这样(S3090中否),该处理结束。在S3100中,ECU400判断为A-SMRG504A已熔敷。之后,该处理结束。
在S3110中,ECU400结束SMRG504以及A-SMRG504A的熔敷检查,对变换器240以及变换器240A输出切断指令。
在S3120中,ECU400将SMRB506以及A-SMRB506A从接通状态切换至断开状态。还有,当处于断开状态时,维持断开的状态。还有,SMRB506以及A-SMRB506A是未进行熔敷判断的继电器。在S3130中,作为放电要求,ECU400输出升压转换器242以及升压转换器242A的工作指令。
在S3140中,ECU400算出变换器电压值VH。在S3150中,ECU400判断检测出的电压值VH是否高于40V。当电压值低于40V时(S3150中是),处理向S3160转移。如果不是这样(S3150中否),则处理向S3140返回,继续处理直到放电至变换器电压值VH低于40V为止。还有,该阈值根据电容器C(2)520的容量、放电时间等,可以设定得更低。
在S3160中,ECU400使放电处理结束,输出升压转换器242以及升压转换器242A的切断指令。
在S3170中,ECU400断开全部的SMR(SMRP500、A-SMRP500A、SMRG504、A-SMRG504A、SMRB506、A-SMRB506A),保持变换器240以及变换器240A的切断(停止工作)、升压转换器242以及升压转换器242A的切断(停止工作)。
参照图7以及图8,对于为了实现本实施例所涉及的电源电路的控制装置而由ECU400执行的其他切断处理程序的控制结构进行说明。还有,该程序也是子程序,按预先设定的循环时间反复执行。
并且,在图7以及图8的流程中,对于与图6的流程图所示的处理相同的处理,标注与图6相同的步骤编号。这些处理的内容相同。因此,这里不再重复对于这些处理的详细说明。
图7以及图8所示的流程图,在图6所示流程图的S3120的处理与S3130的处理之间,进行SMRB506以及或者A-SMRB506A的熔敷判断。
在S4000中,ECU400将SMRP500以及A-SMRP500A从断开切换成接通的状态。在S4010中,ECU400为了进行利用放电处理的熔敷检查,对变换器240以及变换器240A输出工作指令。即,断开行驶用蓄电池220以及行驶用蓄电池220A与变换器240以及变换器240A,进行放电处理。此时,判断SMRB506以及/或者A-SMRB506A的熔敷。
在S4020中,ECU400算出变换器电压值VH的电压下降ΔV。在S4030中,ECU400判断电压下降是否正常。例如,当电压下降ΔV大于40V时,判断为电压下降正常。当电压下降正常时(S4030中是),处理向S4090转移。如果不是这样(S4030中否),处理向S4040转移。
在S4040中,ECU400检测行驶用蓄电池220的电流值IB(1)以及行驶用蓄电池220A的电流值IB(2)。
在S4050中,ECU400判断检测出的电流值IB(1)是否高于10A。当电流值IB(1)高于10A时(S4050中是),处理向S4060转移。如果不是这样(S4050中否),处理向S4070转移。在S4060中,ECU400判断为SMRB506已熔敷。之后,处理向S4070转移,进行A-SMRB506A的熔敷判断。
在S4070中,ECU400判断检测出的电流值IB(2)是否高于10A。当电流值IB(2)高于10A时(S4070中是),处理向S4080转移。如果不是这样(S4070中否),该处理结束。在S4080中,ECU400判断为A-SMRB506A已熔敷。之后,该处理结束。
在S4090中,ECU400,将SMRB506以及A-SMRB506A、SMRP500以及A-SMRP500A从接通切换成断开的状态。之后,处理向图8的S3130转移。
对基于上述那样的结构以及流程图的、本实施例所涉及的电源电路的控制装置即ECU400的动作进行说明。
(起动时的SMRB、A-SMRB熔敷检查)
当车辆的驾驶者将点火开关从OFF位置经由ACC位置切换至ON位置时(S1000中是),负极的SMRP500以及A-SMRP500A从断开切换成接通(S1010)。检测变换器电压值VH,(S1020),判断是否是变换器电压值VH高于180V的状态(S1030)。本来电流不流过所以是变换器电压值VH不高的状态,但当电流从行驶用蓄电池220以及/或者行驶用蓄电池220A流出时,变为变换器电压值VH高的状态(S1030中是)。作为电流流过的原因,认为是正极的SMRB506以及/或者A-SMRB506A的熔敷。
因此,检测行驶用蓄电池220的电压值VB(1)和行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)(S1040),当行驶用蓄电池220的电压值VB(1)高于150V时(S1050中是),判断为SMRB506已熔敷(S1060)。同样地,当行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)高于150V时(S1070中是),判断为SMRB506A已熔敷(S1080)。还有,当行驶用蓄电池220的电压值VB(1)高于150V(S1050中是)、而且行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)高于150V(S1070中是)时,判断为SMRB506以及A-SMRB506A已熔敷。
(预充电时的SMRB、A-SMRB不动作检查)
按上述那样进行处理,当即使负极的SMRP500以及A-SMRP500A从断开切换成接通的状态(S1010),也不是变换器电压值VH高于180V的状态时(S1030中否),判断为SMRB506以及A-SMRB506A未熔敷(SMRB熔敷检查OK)。
SMRP500以及A-SMRP500A从接通切换成断开的状态(S1090),当车辆的驾驶者将开始开关置于ON位置时(S1100中是),在正极的SMRB506以及A-SMRB506A从断开切换成接通的状态之后,负极预充电侧的SMRP500以及A-SMRP500A从断开切换成接通的状态(S1010)。由此,开始预充电。
检测变换器电压值VH,(S1120),判断是否是变换器电压值VH高于180V的状态(S1030)。本来电流流过,所以是变换器电压值VH变高的状态,但当电流完全不从行驶用蓄电池220以及/或者行驶用蓄电池220A流出时,不会成为变换器电压值VH高的状态(S1130中否)。作为电流完全不流过的原因,判断为正极的SMRB506不动作以及A-SMRB506A的不动作。
并且,当处于变换器电压值VH高于180的状态(S1030中是)、而行驶用蓄电池220的电压值VB(1)低于150V时(S1160中否),例如处于行驶用蓄电池220A侧与变换器240以及/或者变换器240A电连接,但行驶用蓄电池220侧与变换器240以及/或者变换器240A未电连接的状态。这表示处于虽然SMRB506接收到接通指令但却不能闭合电接点的非通电状态。因此,在这样的情况下(行驶用蓄电池220的电压值VB(1)低于150V的情况(在S1160中否)),判断为SMRB506不动作(S1170)。
同样(作为相反的模式),当处于变换器电压值VH高于180的状态(S1030中是)、而行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)低于150V时(S1180中否),处于行驶用蓄电池220侧与变换器240以及/或者变换器240A电连接,而行驶用蓄电池220A侧与变换器240以及/或者变换器240A未电连接的状态。这表示处于虽然A-SMRB506A接收到接通指令但却不能闭合电接点的非通电状态。因此,在这样的情况下(行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)低于150V的情况(在S1180中否)),判断为A-SMRB506A不动作(S1190)。
(起动时的SMRP、A-SMRP熔敷检查)
当车辆的驾驶者将点火开关从OFF位置经由ACC位置切换至ON位置时(S1000中是),正极的SMRB506以及A-SMRB506A从断开切换成接通(S2010)。检测变换器电压值VH,(S1020),判断是否是变换器电压值VH高于180V的状态(S1030)。本来电流没有流过,所以是变换器电压值VH不高的状态,但当电流从行驶用蓄电池220以及/或者行驶用蓄电池220A流出时,成为变换器电压值VH高的状态(S1030中是)。作为电流流过的原因,认为是正极的SMRP500以及/或者A-SMRP500A的熔敷。还有,设想通过后述的动作判断为SMRG504以及A-SMRG504A的熔敷未发生。
因此,检测行驶用蓄电池220的电压值VB(1)和行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)(S1040),当行驶用蓄电池220的电压值VB(1)高于150V时(S1050中是),判断为SMRP500已熔敷(S2060)。同样,当行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)高于150V(S1070中是)时,判断为A-SMRP500A已熔敷(S2080)。还有,当行驶用蓄电池220的电压值VB(1)高于150V(S1050中是)、而且行驶用蓄电池220A的电压值VB(2)高于150V(S1070中是)时,判断为SMRP500以及A-SMRP500A已熔敷。
(切断时的SMRG、A-SMRG熔敷检查)
当车辆的驾驶者将点火开关置于OFF位置时(S3000中是),负极的SMRG504以及A-SMRG504A从接通切换成断开的状态(S3020)。
对变换器240以及/或者变换器240A输出工作指令(S3030),电容器C(2)520的剩余电荷流向变换器240以及/或者变换器240A。
算出变换器电压的电压下降ΔV(S3040),判断电压下降是否正常(S3050)。本来电流不从行驶用蓄电池220以及/或者行驶用蓄电池220A流出,所以成为电压下降正常的状态,但当电流从行驶用蓄电池220以及/或者行驶用蓄电池220A流出时,变换器电压值VH的电压不降低,而成为电压不正常下降的状态(S3050中否)。作为电流流过的原因,认为是负极的SMRG504以及/或者A-SMRG504A的熔敷。
因此,检测行驶用蓄电池220的电流值IB(1)以及行驶用蓄电池220A的电流值IB(2)(S3060),当行驶用蓄电池220的电流值IB(1)高于10A时(S3070中是),判断为SMRG504已熔敷(S3080)。同样,当行驶用蓄电池220A的电流值IB(2)高于10A时(S3090中是),判断为A-SMRG504A已熔敷(S3100)。还有,当行驶用蓄电池220的电流值IB(1)高于10A(S3070中是)、而且行驶用蓄电池220A的电流值IB(2)高于10A时(S3090中是),判断为SMRG504以及A-SMRG504A已熔敷(S3100)。
(切断时的SMRB、A-SMRB熔敷检查)
当车辆的驾驶者将点火开关置于OFF位置时(S3000中是),当负极的SMRG504以及A-SMRG504A的熔敷检查结束时(S3050中是、S3110),SMRB506以及A-SMRB506A从接通切换成断开(S3120)、SMRP500以及A-SMRP500A从断开切换成接通的状态(S4000)。
对变换器240以及/或者变换器240A输出工作指令(S4010),电容器C(2)520的剩余电荷流向变换器240以及/或者变换器240A。
算出变换器电压的电压下降ΔV(S4020),判断电压下降是否正常(S4030)。本来电流不从行驶用蓄电池220以及/或者行驶用蓄电池220A流出,所以成为电压下降正常的状态,但当电流从行驶用蓄电池220以及/或者行驶用蓄电池220A流出时,变换器电压值VH的电压不降低,而成为电压不正常下降的状态(S4030中否)。作为电流流过的原因,认为是正极的SMRB506以及/或者A-SMRB506A的熔敷。
因此,检测行驶用蓄电池220的电流值IB(1)以及行驶用蓄电池220A的电流值IB(2)(S4040),当行驶用蓄电池220的电流值IB(1)高于10A时(S4050中是),判断为SMRB506已熔敷(S4060)。同样,当行驶用蓄电池220A的电流值IB(2)高于10A时(S4070中是),判断为A-SMRB506A已熔敷(S4080)。还有,当行驶用蓄电池220的电流值IB(1)高于10A(S4050中是)、而且行驶用蓄电池220A的电流值IB(2)高于10A时(S4070中是),判断为SMRB506以及A-SMRB506A已熔敷。
如上所述,利用本实施例所涉及的电源电路的控制装置,在具备预充电用的SMR(串联连接有电阻的SMR)、与该预充电用的SMR并联设置的负极SMR以及正极SMR的组合的、具有多个蓄电池的电源电路中,在系统起动时、系统切断时,能够正确地检测SMR的异常。
还有,在图4以及图5的S1110至S1190的处理中,检测预充电中的SMRB506以及/或者A-SMRB506A的不动作,但也可以代替它,(在事先检测为SMRB506以及/或者A-SMRB506A没有出现不动作的基础上)检测SMRP500以及/或者A-SMRP500A的不动作。
并且,适当组合图4至图8所示的流程,通过设定SMRP500(A-SMRP500A)、SMRG(A-SMRG504A)以及SMRB(A-SMRB506A)的异常检测顺序,例如能够检测并联设置的SMRP(A-SMRP500A)以及SMRG(A-SMRG504A)中的任一个是否异常。例如,在图5的S1030至S2080中,以SMRG(A-SMRG504A)正常为前提,检测SMRP(A-SMRP500A)的熔敷,但作为前提的SMRG(A-SMRG504A)正常,是在图7的S3060至S3100中判断出来的。因此,以在前一次的放电处理中SMRG(A-SMRG504A)正常为前提,在下一次预充电前的处理中能够检测SMRP(A-SMRP500A)的异常。还有,这一点与在第一发明、第五发明以及第九发明中并不限定于特定的一个继电器相对应。
并且,变换器可以是任意一个,也可是三个以上。在两个以上的变换器(行驶用蓄电池的负载)的情况下,以从多个行驶用蓄电池供给的电力被暂时施加于一个平滑用电容器C(2)520的方式构成电源电路。此时的电容器C(2)520的两端电压是变换器电压(负载电压)。
(第二实施例)
下面,对于本发明的第二实施例进行说明。
本实施例所涉及的电源电路的控制装置,与第一实施例同样地,执行包括将多个电源系统(行驶用蓄电池)与负载电连接的SMR的电路的故障判定(SMR不动作判定)。在具备这样的多个电源系统(行驶用蓄电池)的情况下,像以往那样,在适用一个电源系统(行驶用蓄电池)中的不动作判定处理的情况下,由于存在多个SMR,所以存在由于形成了通过其他行驶用蓄电池的通路而产生误判定的可能性。因此,也考虑按电源电路逐个串行(依次)执行一个电源系统(行驶用蓄电池)中的不动作判定。但是,这样处理,由于是共用高压侧的电容器C(2)520的结构(参照图3),所以如果在为了第一个电源电路的SMR的故障判定而对电容器C(2)充电之后,为了下一个电源电路的SMR的故障判定必须进行放电。因此,每次完成了一个电源电路的SMR的故障判定就必须有放电时间,全部的电源电路的SMR的故障判定结束而使系统起动之前的时间变长。
但是,在本实施例所涉及的控制装置中,在高压侧的电容器C(2)达到了不会发生电源电路的故障(SMRG的粘连)的程度(例如电容器C(2)的充电率达80%)之后(在本实施例中,将此前的处理即电容器C(2)的充电率达80%之前的处理称为预充电处理),将各电源电路的SMRG以及SMRB依次切换为通电状态,将向电容器C(2)供给的电力供给量分割为多个阶段(对电容器C(2)的充电率从80%变到100%之间的范围进行何等程度的分割取决于进行故障判定的电源电路的数量)。即,在预充电之后(电容器C(2)的充电率为80%、SMRG没有熔敷之后),在不经由各电源电路的限制电阻的状态下,对主SMR(SMRG以及SMRB)的连接以及切断进行时间上的分割,使得电容器C(2)的充电率依次上升。这样一来,每次完成一个电源电路的SMR的故障判定结束后不再必须进行电容器C(2)的放电,只要高压侧的电容器C(2)满充电一次就能够执行多个电源电路的SMRG以及/或者SMRB的故障判定。
还有,在本实施例中,对于上述图1所示的混合动力车辆整体的控制框图、图2所示的动力分配机构200,因为与上述的相同,所以在此不再重复对它们的详细说明。
参照与图3相对应的图9,对于由本发明的实施例所涉及的控制装置控制的电源电路进行说明。并且,包括蓄电池的电源电路的单元在两个以上即可,但如图9所示在本实施例的说明中,设为三个。并且,在图9中只表示比图3的高压侧电容器C(2)520靠行驶用蓄电池侧的情况。
参照图9,由本实施例所涉及的控制装置控制的电源电路,除了图3所示的电源电路,还包括(第三个)行驶用蓄电池220B、升压转换器242B、电容器C(1)510B、B-SMRP500B、限制电阻502B、B-SMRG504B和B-SMRB506B。对于图9进一步示出的、与第三个行驶用蓄电池220B相关的上述以外的构成部件,标注与第二个行驶用蓄电池220A相关的结构部件相同的参照数字,不同之处仅在于参照符号的末尾是“A”与“B”的不同。因此,对于它们的详细说明在这里不再重复。
本实施例所涉及的控制装置,通过ECU400执行的程序而实现。还有,由ECU400执行与第一实施例的ECU400所执行的程序不同的程序。
参照图10以及图11,对于由本实施例所涉及的控制装置即ECU400执行的程序的控制构造进行说明。
在S5000中,ECU400判断由驾驶者操作的开始开关是否处于开启位置。在开始开关被按下而使其从位置处于开启位置的情况下(S5000中是),处理向S5010转移。如果不是这样(S5000中否),处理返回S5000,等待直到开始开关变到开启位置。还有,与上述第一实施例同样,在本实施例中,不限定于点火开关以及开始开关。因此,开始下面的处理的定时,只要是开始进行预充电处理的定时即可,并不特别限定于开始开关处于开启位置的定时。
在S5010中,ECU400执行SMRB熔敷判定处理。此时,作为一个例子,执行上述第一实施例中的图4的S1050至S1080的处理(SMRB506、A-SMRB506A),除此之外还执行B-SMRB506B的熔敷判定处理。还有,假定已判定为全部的SMRB(下面如果记作全部的SMRB则表示SMRB506、A-SMRB506A以及B-SMRB506B;如果记作全部的SMRP则表示SMRP500、A-SMRP500A以及B-SMRP500B;如果记作全部的SMRG则表示SMRG504、A-SMRG504A以及B-SMRG504B)都没有熔敷。
在S5020中,ECU400将SMRP500以及SMRB506从断开(非通电)状态切换至接通(通电)状态。由此,通过从行驶用蓄电池220供给的电力开始预充电。
在S5025中,ECU400在预定时间的期间执行待机处理。这考虑到了高压侧的电容器C(2)520被充电的时间。还有,也可以如后述S5090那样进行分支判断。
在S5030中,ECU400检测电容器C(1)的电压值VL(1)以及变换器240的电压值VH(电容器C(2)的电压值VH)。在S5040中,ECU400判断是否检测出的电压值VL(1)高于阈值(例如180V)而且检测出的电压值VH也高于阈值(例如180V)。当电压值VL(1)高于阈值而且检测出的电压值VH也高于阈值时(S5040中是),处理向S5060转移。如果不是这样(S5040中否),则处理向S5050转移。
在S5050中,ECU400判断为SMRP500不动作。之后,该处理结束(图10以及图11的D)。还有,此时,也可以使用其他的预充电SMRP(A-SMRP500A、B-SMRP500B)执行预充电处理(S5020至S5060),执行S5080以后的SMRG故障检测处理。即,如果任一预充电用SMRP动作,则能够进行SMRG的故障检测。
在S5060中,ECU400例如基于检测出的电压值VH判断电容器C(2)520的充电率是否达到80%(该80%是一个例子,充电率依存于进行不动作判定的SMR的数量而且存在以体现预充电的意义(即使不经由限制电阻供给电力SMRG也不熔敷)的方式进行适当变更的可能性)。当电容器C(2)520的充电率达到了80%时(S5060中是),判定为预充电处理已结束,处理向S5070转移。如果不是这样(S5060中否),则处理返回S5060,在电容器C(2)520的充电率达到了80%之前(即,本实施例中的预充电处理结束之前),将SMRP500以及SMRB506保持为接通(通电)状态。
在S5070中,ECU400将SMRP500从接通(通电)状态切换至断开(非通电)状态。此时,SMRB506仍为接通(通电)状态。
在S5080中,ECU400将SMRG504从断开(非通电)状态切换至接通(通电)状态。由此,从行驶用蓄电池220经由主继电器(意味着不经由限制电阻的继电器)对作为负载的变换器供给电力。
在S5090中,ECU400判断从将SMRG504切换至接通(通电)状态起是否经过了预定的时间。这也是为了考虑电容器C(2)520的充电时间。当从SMRG504切换至接通(通电)状态起经过了预定的时间时(S5090中是),处理向S5100转移。如果不是这样(S5090中否),则处理向S5110转移。
在S5100中,ECU400判断为SMRG504不动作。之后,处理向S5120转移。
在S5110中,ECU400基于例如检测出的电压值VH,判断电容器C(2)520的充电率是否达到了90%(该90%是一个例子,优选依存于进行不动作判定的SMR的数量而适当变更)。当电容器C(2)520的充电率达到了90%时(S5110中是),处理向S5120转移。如果不是这样(S5110中否),则处理返回S5090,在经过预定时间之前、电容器C(2)520的充电率达到90%之前,将SMRB506以及SMRG504保持为接通(通电)状态。
即,在该S5090至S5110的处理中,如果从将SMRG切换至接通(通电)状态起经过预定的时间之前电容器C(2)520的充电率达到90%,则判定为SMRG504正常,如果即使从将SMRG504切换至接通(通电)状态起经过了预定的时间而电容器C(2)520的充电率还没有达到90%,则判定为SMRG504不动作。
在S5120中,ECU400将SMRG504从接通(通电)状态切换至断开(非通电)状态。此时,SMRB506仍为接通(通电)状态。
在S5130中,ECU400将A-SMRB506A以及A-SMRG504A从断开(非通电)状态切换至接通(通电)状态。由此,从行驶用蓄电池220A经由主继电器对作为负载的变换器供给电力。
在S5140中,ECU400判断从将A-SMRG504A切换至接通(通电)状态起是否经过了预定的时间。这也是为了考虑电容器C(2)520的充电时间。当从A-SMRG504A切换至接通(通电)状态起经过了预定的时间时(S5140中是),处理向S5150转移。如果不是这样(S5140中否),则处理向S5160转移。
在S5150中,ECU400判断为A-SMRG504A不动作。之后,处理向S5170转移。
在S5160中,ECU400基于例如检测出的电压值VH,判断电容器C(2)520的充电率是否达到95%(该95%也是一个例子,优选依存于进行不动作判定的SMR的数量而适当变更)。当电容器C(2)520的充电率达到了95%时(S5160中是),处理向S5170转移。如果不是这样(S5160中否),则处理返回S5140,在经过预定时间之前、电容器C(2)520的充电率达到95%之前,将A-SMRB506A以及A-SMRG504A保持为接通(通电)状态。
即,在该S5140至S5160的处理中,如果从将A-SMRG504A切换至接通(通电)状态起经过预定的时间之前电容器C(2)520的充电率达到95%,则判定为A-SMRG504A正常,如果即使从将A-SMRG504A切换至接通(通电)状态起经过了预定的时间但电容器C(2)520的充电率还没有达到95%,则判定为A-SMRG504A不动作。
在S5170中,ECU400将A-SMRG504A从接通(通电)状态切换至断开(非通电)状态。此时,A-SMRB506A仍为接通(通电)状态。
在S5180中,ECU400将B-SMRB506B以及B-SMRG504B从断开(非通电)状态切换至接通(通电)状态。由此,从行驶用蓄电池220B经由主继电器对作为负载的变换器供给电力。
在S5190中,ECU400判断从将B-SMRG504B切换至接通(通电)状态起是否经过了预定的时间。这也是为了考虑电容器C(2)520的充电时间。当从B-SMRG504B切换至接通(通电)状态起经过了预定的时间时(S5190中是),处理向S5200转移。如果不是这样(S5190中否),则处理向S5210转移。
在S5200中,ECU400判断为B-SMRG504B不动作。之后,该处理结束。还有,在该S5200的处理之后,也可以在判断为全部的SMRG中的至少一个SMRG没有出现不动作的情况下,使处理向S5230转移。
在S5210中,ECU400基于例如检测出的电压值VH,判断电容器C(2)520的充电率是否达到了100%。当电容器C(2)520的充电率达到了100%时(S5210中是),处理向S5220转移。如果不是这样(S5210中否),则处理返回S5190,在经过预定时间之前即电容器C(2)520的充电率达到100%之前,将B-SMRB506B以及B-SMRG504B保持为接通(通电)状态。
即,在该S5190至S5210的处理中,如果从将B-SMRG504B切换至接通(通电)状态起经过预定的时间之前电容器C(2)520的充电率达到100%,则判定为B-SMRG504B正常,如果即使从将B-SMRG504B切换至接通(通电)状态起经过了预定的时间但电容器C(2)520的充电率还没有达到100%,则判定为B-SMRG504B不动作。
在S5220中,ECU400将B-SMRG504B从接通(通电)状态切换至断开(非通电)状态。此时,B-SMRB506B仍为接通(通电)状态。
在S5230中,ECU400将正常的负极主继电器(全部的SMRG中的正常的SMRG)从断开(非通电)状态切换至接通(通电)状态。由此,如果多个(这里是3个)电源电路(行驶用蓄电池和SMR组)中的一个能够使用,就能够执行退避处理(跛行回家(1imp-home)处理)。
如上所述,本实施例所涉及的控制装置,也能够短时间地正确检测多个电源电路中的SMR的故障。尤其是在使用了SMRP的预充电之后,将高压侧的电容器C(2)成为满充电之前的电力供给量分割为多个阶段,通过在时间上分割各电源电路的SMR连接以及切断,使得充电率依次上升,由此不需要在每次完成一个电源电路的SMR的故障判定时进行放电,高压侧的电容器C(2)只要进行一次满充电,就能够执行多个电源电路的SMR的故障判定。
还有,也可以在图10的S5010中执行全部的SMRG的熔敷判定处理,在S5090至S5110中执行SMRB506的不动作判定,在5140至S5160中执行A-SMRB506A的不动作判定,在5190至S5210中执行B-SMRB506B的不动作判定。即,能够进行与限制电阻串联连接的SMRP之外的主继电器(正极侧SMRB以及负极侧SMRG)的不动作检测。
(第三实施例)
在本实施例所涉及的控制装置中,将高压侧的电容器C(2)成为满充电或不会发生电源电路的故障(SRM的粘连)的程度(充电率80%)之前的电力供给量分割为多个阶段(分割程度依存于进行故障判定的电源电路的数量),通过在时间上分割各电源电路的预充电用SMRP的连接以及切断,使得充电率依次上升,由此不需要在每次完成一个电源电路的SMR的故障判定时进行放电,高压侧的电容器C(2)只要进行一次满充电,就能够执行多个电源电路的SMRP的故障判定。
即,使用三个电源电路执行图10的S5020至S5060的预充电处理。
更加详细而言,当判定为开始预充电处理时,进行SMRB熔敷判定处理(这里假定为全部的SMRB正常),将SMRP500以及SMRB506从断开(非通电)状态切换至接通(通电)状态,通过从行驶用蓄电池220供给的电力,开始电容器C(2)的预充电。ECU400,在从将SMRP500以及SMRB506切换至接通(通电)状态起经过预定的时间之前,基于检测出的电压值VH判定电容器C(2)520的充电率是否达到20%(这里该20%是一个例子,依存于进行不动作判定的SMRP的数量)。当电容器C(2)520的充电率达到20%时,判定为第一电源电路所涉及的预充电处理已完成,向下一个电源电路所涉及的预充电处理转移。另一方面,ECU400,虽然从将SMRP500以及SMRB506切换至接通(通电)状态起经过了预定的时间,但当基于检测出的电压值VH判定为电容器C(2)520的充电率没有达到20%时,判定为SMRP500不动作。
接下来,将SMRP500以及SMRB506从接通(通电)状态切换至断开(非通电)状态,将A-SMRP500A以及A-SMRB506A从断开(非通电)状态切换至接通(通电)状态,利用从行驶用蓄电池220A供给的电力开始电容器C(2)的预充电。ECU400,在从将A-SMRP500A以及A-SMRB506A切换至接通(通电)状态起经过预定时间之前,基于检测出的电压值VH判定电容器C(2)520的充电率是否达到40%(这里该40%是一个例子,依存于进行不动作判定的SMRP的数量)。当电容器C(2)520的充电率达到40%时,判定为第二电源电路所涉及的预充电已完成,向下一个电源电路所涉及的预充电处理转移。另一方面,ECU400,虽然从将A-SMRP500A以及A-SMRB506A切换至接通(通电)状态起经过了预定的时间,但基于检测出的电压值VH判定为电容器C(2)520的充电率没有达到40%时,判定为将A-SMRP500A不动作。
接下来,将A-SMRP500A以及A-SMRB506A从接通(通电)状态切换至断开(非通电)状态,将B-SMRP500B以及B-SMRB506B从断开(非通电)状态切换至接通(通电)状态,利用从行驶用蓄电池220B供给的电力开始电容器C(2)520的预充电。ECU400,在从将B-SMRP500B以及B-SMRB506B切换至接通(通电)状态起经过预定时间之前,基于检测出的电压值VH判定电容器C(2)520的充电率是否达到80%(该80%也是一个例子,依存于进行不动作判定的SMRP的数量,而且存在以体现预充电的意义(即使不经由限制电阻供给电力SMRG也不熔敷)的方式进行适当变更的可能性)。当电容器C(2)520的充电率达到80%时,判定为第三电源电路所涉及的预充电处理已完成。另一方面,ECU400,虽然从将B-SMRP500B以及B-SMRB506B切换至接通(通电)状态起经过了预定的时间,但基于检测出的电压值VH判定为电容器C(2)520的充电率没有达到80%时,判定为B-SMRP500B不动作。
还有,在判定为开始预充电处理之后,也可以先执行全部的SMRB的熔敷判定处理,依次进行SMRP的不动作判定。即,能够检测与限制电阻串联连接的SMRP的不动作。
应该认识到本次所公开的实施例全部的方面是例示的而并非限制性的。本发明的范围不由上述说明而由权利要求表示,包括与权利要求等同的意思以及范围内所进行的全部的变更。
Claims (22)
1.一种控制装置,该控制装置是由蓄电机构和多个继电器构成的多个电源电路的控制装置,
各所述电源电路包括:具有控制负载与蓄电机构的一极之间的通电/非通电的第一继电器、以及与所述第一继电器串联地连接的电阻的电路;与所述电路并联地连接的第二继电器;和控制负载与蓄电机构的另一极之间的通电/非通电的第三继电器,
所述控制装置包括:
检测所述负载的电压值的电压检测部;
检测各所述蓄电机构的电压值的电压检测部;
处理部,该处理部在电源起动时,在使各所述电源电路中的所述第二继电器以及所述第三继电器成为通电状态之前,执行通过使所述第一继电器以及所述第三继电器成为通电状态而执行的预充电处理;和
检测部,该检测部在所述预充电处理的执行前,基于在对各所述电源电路中的蓄电机构的一极的继电器输出了通电指令时所检测出的负载的电压值以及各蓄电机构的电压值,检测所述多个电源电路中的任一电源电路中的另一极的继电器的熔敷。
2.根据权利要求1所记载的控制装置,其中,
所述检测部,基于在对各所述电源电路中的所述第一继电器输出了通电指令时所检测出的负载的电压值以及各蓄电机构的电压值,检测所述多个电源电路中的任一电源电路中的第三继电器的熔敷。
3.根据权利要求2所记载的控制装置,其中,
所述检测部,检测出所述检测出的负载的电压值高于预定的电压值、蓄电机构的电压值高于另行预定的电压值的电源电路的继电器已熔敷。
4.根据权利要求1所记载的控制装置,其中,
所述检测部,基于在对各所述电源电路中的所述第三继电器输出了通电指令时所检测出的负载的电压值以及各蓄电机构的电压值,检测所述多个电源电路中的任一电源电路中的第一继电器的熔敷。
5.根据权利要求4所记载的控制装置,其中,
所述检测部,检测出所述检测出的负载的电压值高于预定的电压值、蓄电机构的电压值高于另行预定的电压值的电源电路的继电器已熔敷。
6.一种控制装置,该控制装置是由蓄电机构和多个继电器构成的多个电源电路的控制装置,
各所述电源电路包括:具有控制负载与蓄电机构的一极之间的通电/非通电的第一继电器、以及与所述第一继电器串联地连接的电阻的电路;与所述电路并联地连接的第二继电器;和控制负载与蓄电机构的另一极之间的通电/非通电的第三继电器,
所述控制装置包括:
检测所述负载的电压值的电压检测部;
检测各所述蓄电机构的电压值的电压检测部;
处理部,该处理部在电源起动时,在使各所述电源电路中的所述第二继电器以及所述第三继电器成为通电状态之前,执行通过使所述第一继电器以及所述第三继电器成为通电状态而执行的预充电处理;和
检测部,该检测部基于在所述预充电处理中检测出的负载的电压值以及各蓄电机构的电压值,检测所述多个电源电路中的任一电源电路中的所述第一继电器以及所述第三继电器中的任一个的不动作。
7.根据权利要求6所记载的控制装置,其中,
所述检测部,基于负载的电压值以及各蓄电机构的电压值,检测所述多个电源电路中的任一电源电路中的所述第三继电器的不动作。
8.根据权利要求7所记载的控制装置,其中,
所述检测部,当所述检测出的负载的电压值不高于预定的电压值时,检测出全部的电源电路的第三继电器不动作。
9.根据权利要求7所记载的控制装置,其中,
所述检测部,检测出所述检测出的负载的电压值高于预定的电压值、蓄电机构的电压值不高于另行预定的电压值的电源电路的第三继电器不动作。
10.一种控制装置,该控制装置是由蓄电机构和多个继电器构成的多个电源电路的控制装置,
各所述电源电路包括:具有控制负载与蓄电机构的一极之间的通电/非通电的第一继电器、以及与所述第一继电器串联地连接的电阻的电路;与所述电路并联地连接的第二继电器;和控制负载与蓄电机构的另一极之间的通电/非通电的第三继电器,
所述控制装置包括:
检测所述负载的电压值的电压检测部;
检测各所述蓄电机构的电流值的电流检测部;
处理部,该处理部在电源起动时,在使各所述电源电路中的所述第二继电器以及所述第三继电器成为通电状态之前,执行通过使所述第一继电器以及所述第三继电器成为通电状态而执行的预充电处理;和
检测部,该检测部在电源切断时,基于在对各所述电源电路中的蓄电机构的一极的继电器输出了非通电指令时所检测出的负载的电压值的降低以及各蓄电机构的电流值,检测所述多个电源电路中的任一电源电路中的所述一极的继电器的熔敷。
11.根据权利要求10所记载的控制装置,其中,
所述检测部,基于在对各所述电源电路中的蓄电机构的第二继电器输出了非通电指令时所检测出的负载的电压值的降低以及各蓄电机构的电流值,检测所述多个电源电路中的任一电源电路中的第二继电器的熔敷。
12.根据权利要求11所记载的控制装置,其中,
所述检测部,检测出所述负载的电压值的降低不正常、蓄电机构的电流值高于预定的电流值的电源电路的继电器已熔敷。
13.根据权利要求10所记载的控制装置,其中,
所述检测部,基于在对各所述电源电路中的蓄电机构的第三继电器输出了非通电指令时所检测出的负载的电压值的降低以及各蓄电机构的电流值,检测所述多个电源电路中的任一电源电路中的第三继电器的熔敷。
14.根据权利要求13所记载的控制装置,其中,
所述检测部,检测出所述负载的电压值的降低不正常、蓄电机构的电流值高于预定的电流值的电源电路的继电器已熔敷。
15.一种控制装置,该控制装置是由蓄电机构和多个继电器构成的多个电源电路的控制装置,
各所述电源电路包括:具有控制负载与蓄电机构的一极之间的通电/非通电的第一继电器、以及与所述第一继电器串联地连接的电阻的电路;与所述电路并联地连接的第二继电器;和控制负载与蓄电机构的另一极之间的通电/非通电的第三继电器,
所述控制装置包括:
检测所述负载的电压值的电压检测部;
处理部,该处理部在电源起动时,在使各所述电源电路中的所述第二继电器以及所述第三继电器成为通电状态之前,通过使所述第一继电器以及所述第三继电器成为通电状态,从而对与所述负载并联设置的、作为预充电处理的对象的电容器执行预充电处理,使得充电至即使不经由所述电阻供给电力也不会在所述电源电路中发生故障的程度的充电率并且是低于满充电的充电率;
满充电处理部,该满充电处理部在所述预充电处理的执行后,对从所述低于满充电的充电率到成为满充电为止的电容器的充电率进行分割,依次使用各所述电源电路中的所述第二继电器以及所述第三继电器,对所述电容器进行满充电;和
检测部,该检测部在所述电容器被满充电之前,基于所检测出的负载的电压值以及电容器的充电率中的至少任一方,检测各所述多个电源电路中的所述第二继电器以及所述第三继电器中的任一个的不动作。
16.根据权利要求15所记载的控制装置,其中,
所述满充电处理部,与所述多个电源电路的数量相对应地进行分割,执行满充电处理。
17.根据权利要求15所记载的控制装置,其中,
所述检测部,检测在进行分割而对所述电容器充电时对所述电容器供给电力的电源电路中的所述第二继电器以及所述第三继电器中的任一个的不动作。
18.根据权利要求15所记载的控制装置,其中,
所述检测部,在从通电开始起预定的时间内、所述负载的电压值没有达到阈值或者所述电容器的充电率没有达到预定的充电率阈值时,检测出对所述电容器供给电力的电源电路中的所述第二继电器以及所述第三继电器中的任一个的不动作。
19.一种控制装置,该控制装置是由蓄电机构和多个继电器构成的多个电源电路的控制装置,
各所述电源电路包括:具有控制负载与蓄电机构的一极之间的通电/非通电的第一继电器、以及与所述第一继电器串联地连接的电阻的电路;与所述电路并联地连接的第二继电器;和控制负载与蓄电机构的另一极之间的通电/非通电的第三继电器,
所述控制装置包括:
检测所述负载的电压值的电压检测部;
预充电处理部,该预充电处理部在电源起动时,对与所述负载并联设置的、作为预充电处理的对象的电容器的充电率进行分割,使用各所述电源电路依次执行预充电处理,该预充电处理在使各所述电源电路中的所述第二继电器以及所述第三继电器成为通电状态之前通过使所述第一继电器以及所述第三继电器成为通电状态而执行;和
检测部,该检测部基于在所述进行分割而执行的预充电处理中检测出的负载的电压值以及电容器的充电率中的至少任一方,检测各所述多个电源电路中的所述第一继电器以及所述第三继电器中的任一个的不动作。
20.根据权利要求19所记载的控制装置,其中,
所述预充电处理部,与所述多个电源电路的数量相对应地进行分割,执行预充电处理。
21.根据权利要求19所记载的控制装置,其中,
所述检测部,检测在进行分割而对所述电容器充电时对所述电容器供给电力的电源电路中的所述第一继电器以及所述第三继电器中的任一个的不动作。
22.根据权利要求19所记载的控制装置,其中,
所述检测部,在从通电开始起预定的时间内、所述负载的电压值没有达到阈值或者所述电容器的充电率没有达到预定的充电率阈值时,检测出对所述电容器供给电力的电源电路中的所述第一继电器以及所述第三继电器中的任一个的不动作。
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