JP2008182842A - Electric vehicle - Google Patents

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夏樹 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of a short circuit current certainly during tracked run of an electric vehicle upon occurrence of short circuit fault in the semiconductor power switching element constituting an inverter. <P>SOLUTION: Upon occurrence of short circuit fault in the switching element of an inverter, an ECU 10 performs short circuit protection control for generating interruption commands ME1 and ME2 of contactors MC1 and MC2. A switch element 250 generates an on signal SON in response to the attachment of a traction hook, and a power supply relay 320 forms a power supply passage from a power supply node 270 to the ECU 10 in response to generation of the on signal ON. Consequently, short circuit protection control can be performed by operating the ECU 10 automatically even if an ignition switch is turned off when the traction hook is attached. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、交流電動発電機(モータジェネレータ)が発生する駆動力により走行可能な電動車両に関し、より特定的には、交流電動発電機の逆起電力に起因する損傷を防止する技術に関する。   The present invention relates to an electric vehicle capable of traveling with a driving force generated by an AC motor generator (motor generator), and more particularly to a technique for preventing damage caused by back electromotive force of an AC motor generator.

近年、環境に配慮した自動車として、ハイブリッド自動車(Hybrid Vehicle)や電気自動車(Electric Vehicle)などの電動車両が大きく注目されている。このような電動車両は、二次電池などからなる電源装置と、当該電源装置からの電力を受けて駆動力を発生可能なモータジェネレータとを備えている。モータジェネレータは、発進時や加速時などにおいて駆動力を発生するとともに、制動時などにおいて車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電源装置に回収する。このように、モータジェネレータを車両の走行状況に応じて制御するために、一般的な電動車両には、インバータ装置などの、直流電力と交流電力との間で電力変換が可能な電力変換装置が搭載される。   In recent years, electric vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles have attracted a great deal of attention as environmentally friendly vehicles. Such an electric vehicle includes a power supply device including a secondary battery and the like, and a motor generator capable of generating driving force by receiving electric power from the power supply device. The motor generator generates a driving force when starting or accelerating, and converts the kinetic energy of the vehicle into electric energy and recovers it to the power supply device during braking or the like. Thus, in order to control the motor generator according to the traveling state of the vehicle, a general electric vehicle has a power conversion device that can convert power between DC power and AC power, such as an inverter device. Installed.

上述のような電気エネルギーの回収動作は、モータジェネレータが発生する逆起電力を利用して実現される。すなわち、電力変換装置が適切に制御されることで、モータジェネレータから電源装置側へ電流が流れ、電力エネルギーとして回収される。   The electrical energy recovery operation as described above is realized by using the back electromotive force generated by the motor generator. That is, when the power converter is appropriately controlled, a current flows from the motor generator to the power supply device, and is recovered as power energy.

一方で、電力変換装置が制御可能な状態となる前に、何らかの要因によりモータジェネレータが回転するような状況が生じると、当該モータジェネレータの逆起電力により、電力変換装置や電源装置、ならびにそれらの周辺部位が損傷し得る。そこで、従来から、逆起電力による損傷を防止するための技術が提案されている。   On the other hand, if a situation occurs in which the motor generator rotates for some reason before the power converter becomes controllable, the power converter, the power supply device, and the power The surrounding area can be damaged. Therefore, conventionally, techniques for preventing damage due to back electromotive force have been proposed.

たとえば、特開2006−87175号公報(特許文献1)には、モータ駆動回路(インバータ)や走行モータ(モータジェネレータ)などにおける故障発生時に、車両を牽引したり重力によって降坂したりする際にモータの逆起電力によって部材が損傷することを防止するための車両制御装置が開示されている。この車両制御装置は、電動機の短絡故障を検出時には、運転者に対して警告(たとえば、車両の牽引を禁止する旨の通知)を行なうように構成される。   For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-87175 (Patent Document 1), when a failure occurs in a motor drive circuit (inverter), a travel motor (motor generator), or the like, the vehicle is pulled or downhill by gravity. A vehicle control device for preventing a member from being damaged by a counter electromotive force of a motor is disclosed. The vehicle control device is configured to warn the driver (for example, a notification that prohibits towing the vehicle) when detecting a short circuit failure of the electric motor.

また、特開2005−348583号公報(特許文献2)には、駆動輪を駆動する駆動モータ(モータジェネレータ)と、これに電流を供給する駆動バッテリとの間に組込まれたメインリレーを制御するための電動車両の制御装置の構成が開示されている。この制御装置によれば、メインリレーを切断状態に切換える際には、駆動用バッテリからの出力電流が所定電流を下回り、かつ車速が所定車速を下回ると判定した場合にメインリレーが切断状態に切換えられる。これにより、メインリレーの溶着故障を防止するとともにインバータや高圧系補機を駆動モータの誘起電圧から保護することが可能となる。
特開2006−87175号公報 特開2005−348583号公報
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-348583 (Patent Document 2) controls a main relay incorporated between a drive motor (motor generator) that drives drive wheels and a drive battery that supplies current to the drive motor. A configuration of a control device for an electric vehicle is disclosed. According to this control device, when the main relay is switched to the disconnected state, the main relay is switched to the disconnected state when it is determined that the output current from the driving battery is lower than the predetermined current and the vehicle speed is lower than the predetermined vehicle speed. It is done. As a result, it is possible to prevent welding failure of the main relay and protect the inverter and the high-voltage auxiliary machine from the induced voltage of the drive motor.
JP 2006-87175 A JP-A-2005-348583

電力変換装置を構成するスイッチング素子が短絡故障した場合などには、電力変換装置による電力変換が行なえなくなるのでモータジェネレータによる走行が不能となるため、他の車両に牽引されて修理工場などへ運ばれることになる(以下では、このような走行状態を「被牽引走行」と称する)。   When the switching element that constitutes the power converter is short-circuited, etc., power conversion by the power converter cannot be performed, and the motor generator cannot be driven, so it is pulled by another vehicle and carried to a repair shop or the like. (Hereinafter, such a traveling state is referred to as “towed traveling”).

永久磁石型モータを車両駆動用のモータジェネレータとして搭載する電動車両では、被牽引走行時には、短絡故障したスイッチング素子と、他相の逆並列ダイオードと、モータジェネレータのコイル巻線とによって形成された短絡ループに、モータジェネレータの逆起電力による短絡電流が発生する。この短絡電流は特定相に集中して流れることから過大となりやすく、さらなる機器損傷を発生させる可能性がある。   In an electric vehicle equipped with a permanent magnet type motor as a motor generator for driving a vehicle, a short circuit formed by a switching element, a reverse parallel diode of another phase, and a coil winding of the motor generator during towed traveling A short circuit current is generated in the loop due to the back electromotive force of the motor generator. This short-circuit current tends to be excessive because it is concentrated in a specific phase and may cause further equipment damage.

しかしながら、特許文献1に開示された電動車両の制御装置では、メインリレーを遮断しても駆動モータおよびインバータ(駆動回路)との間を電気的に遮断することができないため、上記のような被牽引走行時の短絡電流を防止することはできない。   However, in the control apparatus for an electric vehicle disclosed in Patent Document 1, the drive motor and the inverter (drive circuit) cannot be electrically disconnected even if the main relay is disconnected. It is impossible to prevent a short circuit current during towing.

また、被牽引走行時に必ずしも運転者が搭乗しているとは限らないため、特許文献2に開示される車両制御装置のように運転者に警告を発するだけでは、確実に短絡電流の発生を防止することができない。特に、短絡電流を防止するための機構を搭載している場合でも、被牽引走行時に当該機構を制御する制御装置(代表的には、電子制御ユニット:ECU)に電源が供給されていなければ、短絡経路を防止できなくなる可能性がある。   In addition, since the driver is not always on board during towed traveling, it is possible to reliably prevent the occurrence of a short-circuit current only by issuing a warning to the driver as in the vehicle control device disclosed in Patent Document 2. Can not do it. In particular, even when a mechanism for preventing a short-circuit current is installed, unless power is supplied to a control device (typically, an electronic control unit: ECU) that controls the mechanism during towed traveling, There is a possibility that the short-circuit path cannot be prevented.

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、インバータ装置を構成する電力用半導体スイッチング素子の短絡故障発生時における被牽引走行時に、短絡電流の発生を確実に防止することが可能な電動車両を提供することである。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a short-circuit current during towed travel when a short-circuit fault occurs in a power semiconductor switching element constituting an inverter device. It is an object of the present invention to provide an electric vehicle capable of reliably preventing the occurrence of the above.

この発明による電動車両は、交流電動発電機と、インバータ装置と、開閉器と、短絡保護手段とを備える。交流電動発電機は、磁石が装着された回転子を有し、かつ、車輪との間で回転力を相互に伝達可能に構成される。インバータ装置は、複数の電力用半導体スイッチング素子を有し、かつ、電源の直流電圧を交流電動発電機の駆動電圧に変換するように構成される。開閉器は、インバータ装置および交流電動発電機の間を接続する電力線に直列に介装される。短絡保護手段は、複数の電力用半導体スイッチング素子の少なくとも一部に短絡故障が検知されているときに、車両の被牽引走行時に装着される器具(代表的には、牽引用フック)が取付けられたことに応答して開閉器を開するように構成される。   The electric vehicle according to the present invention includes an AC motor generator, an inverter device, a switch, and a short-circuit protection means. The AC motor generator includes a rotor on which a magnet is mounted, and is configured to be able to transmit rotational force to and from wheels. The inverter device includes a plurality of power semiconductor switching elements and is configured to convert a DC voltage of a power source into a driving voltage of an AC motor generator. The switch is interposed in series with a power line connecting the inverter device and the AC motor generator. The short-circuit protection means is provided with a device (typically a tow hook) that is attached when the vehicle is towed when a short-circuit failure is detected in at least some of the plurality of power semiconductor switching elements. In response to this, the switch is configured to open.

上記電動車両によれば、インバータ装置を構成する電力用半導体スイッチング素子の少なくとも一部に短絡故障が発生している場合には、被牽引走行時に装着される器具(代表的には牽引用フック)が取付けられたことに応答して、インバータ装置および交流電動発電機の間を開閉器によって電気的に遮断できる。したがって、被牽引走行により交流電動発電機の回転子が回転されて逆起電力が発生しても、交流電動発電機およびインバータ装置に短絡電流が流れることはないため、さらなる機器損傷の発生を確実に防止することができる。   According to the electric vehicle, when a short-circuit failure has occurred in at least a part of the power semiconductor switching element that constitutes the inverter device, an appliance (typically a tow hook) that is worn during towed traveling. In response to the mounting of the inverter, the inverter device and the AC motor generator can be electrically disconnected by a switch. Therefore, even if the back electromotive force is generated by rotating the rotor of the AC motor generator due to the towed travel, no short circuit current flows through the AC motor generator and the inverter device, so that further equipment damage is surely generated. Can be prevented.

好ましくは、短絡保護手段は、複数の電力用半導体スイッチング素子の少なくとも一部に短絡故障が検知されているときに開閉器を開するように構成された制御装置と、器具が取付けられたことに応答して制御装置を自動的に作動させるための給電手段とを含む。特に、給電手段は、イグニッションスイッチのオフ時であっても、器具が取付けられたことに応答して制御装置へ給電するように構成される。あるいは、給電手段は、装着された器具により機械的に作動されるスイッチ素子と、スイッチ素子の作動時に制御装置への給電経路を形成するように構成された給電リレーとを含む。   Preferably, the short-circuit protection means includes a control device configured to open the switch when a short-circuit fault is detected in at least a part of the plurality of power semiconductor switching elements, and the appliance is attached. Power supply means for automatically operating the control device in response. In particular, the power supply means is configured to supply power to the control device in response to the installation of the instrument even when the ignition switch is off. Alternatively, the power supply means includes a switch element that is mechanically operated by a mounted instrument, and a power supply relay that is configured to form a power supply path to the control device when the switch element is operated.

このような構成とすることにより、牽引走行用器具(牽引用フック)が装着されたことに応答して、開閉器を制御するための制御装置を自動的に作動させることができるので、開閉器の開放による短絡電流防止制御を確実に実行することが可能となる。   By adopting such a configuration, the control device for controlling the switch can be automatically operated in response to the mounting of the tow traveling device (the tow hook). It becomes possible to reliably execute the short-circuit current prevention control by opening.

この発明による電動車両によれば、インバータ装置を構成する電力用半導体スイッチング素子の短絡故障発生時における牽引走行において、短絡電流の発生を確実に防止できる。   According to the electric vehicle of the present invention, it is possible to reliably prevent the occurrence of a short-circuit current during towing travel when a short-circuit fault occurs in the power semiconductor switching element constituting the inverter device.

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分については同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in principle.

図1を参照して、この発明の実施の形態1に従う車両100は、一例として、モータジェネレータが発生する駆動力により走行可能に構成された電動車両である。なお、「電動車両」とは、電源装置から供給される電力により、電動機(モータ)から駆動力を発生させ、駆動輪を回転させることが可能に構成された車両を含む概念であり、一例として、ハイブリッド自動車、電気自動車および燃料電池自動車などを含む。以下の説明では、電動車両100がハイブリッド自動車であるとして説明を行なう。すなわち、電動車両100は、図示しないエンジンにより発生される駆動力による走行も可能であるとともに、当該エンジンからの駆動力により発電可能にも構成される。   Referring to FIG. 1, vehicle 100 according to the first embodiment of the present invention is, as an example, an electric vehicle configured to be able to travel by driving force generated by a motor generator. The “electric vehicle” is a concept including a vehicle configured to generate driving force from an electric motor (motor) and rotate driving wheels by electric power supplied from a power supply device. Including hybrid vehicles, electric vehicles and fuel cell vehicles. In the following description, it is assumed that electric vehicle 100 is a hybrid vehicle. That is, the electric vehicle 100 can be driven by a driving force generated by an engine (not shown) and can be generated by a driving force from the engine.

電動車両100は、電源装置PSと、コンデンサC2と、インバータ装置INVと、モータジェネレータMGと、駆動軸8と、ディファレンシャルギア6と、駆動輪4と、コンタクタMC1,MC2とを含む。   Electric vehicle 100 includes a power supply device PS, a capacitor C2, an inverter device INV, a motor generator MG, a drive shaft 8, a differential gear 6, drive wheels 4, and contactors MC1 and MC2.

電源装置PSは、主正線PLおよび主負線NLを介して、直流電力をインバータ装置INVへ供給可能に構成される。より詳細には、電源装置PSは、蓄電装置BATと、システムリレーSR1,SR2と、コンデンサC1と、コンバータ部CONVとを含む。   The power supply device PS is configured to be able to supply DC power to the inverter device INV via the main positive line PL and the main negative line NL. More specifically, power supply device PS includes a power storage device BAT, system relays SR1 and SR2, a capacitor C1, and a converter unit CONV.

蓄電装置BATは、直流電力による充放電が可能に構成される。一例として、蓄電装置BATは、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子からなる。   The power storage device BAT is configured to be able to be charged / discharged by DC power. As an example, the power storage device BAT includes a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery, or a power storage element such as an electric double layer capacitor.

システムリレーSR1は、蓄電装置BATの正極と正線MLとの間に介装され、システム指令SEに応じて、蓄電装置BATの正極と正線MLとを電気的に接続または遮断する。同様に、システムリレーSR2は、蓄電装置BATの負極と主負線NLとの間に介装され、システム指令SEに応じて、蓄電装置BATの負極と主負線NLとを電気的に接続または遮断する。   System relay SR1 is interposed between the positive electrode of power storage device BAT and positive line ML, and electrically connects or disconnects the positive electrode of power storage device BAT and positive line ML in accordance with system command SE. Similarly, system relay SR2 is interposed between the negative electrode of power storage device BAT and main negative line NL, and electrically connects the negative electrode of power storage device BAT and main negative line NL in accordance with system command SE or Cut off.

コンデンサC1は、正線MLと主負線NLとの間に接続され、蓄電装置BATの充放電電圧を平滑化する。   Capacitor C1 is connected between positive line ML and main negative line NL, and smoothes the charge / discharge voltage of power storage device BAT.

コンバータ部CONVは、蓄電装置BATから放電された直流電力を昇圧してインバータ装置INVへ供給可能に構成されるとともに、インバータ装置INVから回生される直流電力を降圧して蓄電装置BATへ供給可能にも構成される。具体的には、コンバータ部CONVは、電力用半導体スイッチング素子(以下、「スイッチング素子」)Q1,Q2と、ダイオードD1,D2と、インダクタL1とからなるチョッパ回路で構成される。そして、コンバータ部CONVでは、スイッチング指令PWCに従って、スイッチング素子Q1およびQ2のスイッチング動作が行なわれる。   Converter unit CONV is configured to boost DC power discharged from power storage device BAT and supply it to inverter device INV, and to step down DC power regenerated from inverter device INV and supply it to power storage device BAT. Is also configured. Specifically, converter unit CONV includes a chopper circuit including power semiconductor switching elements (hereinafter referred to as “switching elements”) Q1 and Q2, diodes D1 and D2, and inductor L1. In converter unit CONV, switching operations of switching elements Q1 and Q2 are performed in accordance with switching command PWC.

スイッチング素子Q1およびQ2は、主正線PLと主負線NLとの間に直列に接続される。また、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2との接続点には、インダクタL1の一端が接続される。本実施の形態において、スイッチング素子はIGBTにより構成されるが、代替的に、バイポーラスイッチング素子、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、もしくはGTO(Gate Turn Off thyristor)を用いてもよい。   Switching elements Q1 and Q2 are connected in series between main positive line PL and main negative line NL. In addition, one end of the inductor L1 is connected to a connection point between the switching element Q1 and the switching element Q2. In the present embodiment, the switching element is composed of an IGBT, but alternatively, a bipolar switching element, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), or a GTO (Gate Turn Off thyristor) may be used.

ダイオードD1は、スイッチング素子Q1のエミッタ側からコレクタ側に帰還電流を流すことができるように、スイッチング素子Q1のエミッタとコレクタとの間に接続される。同様に、ダイオードD2は、スイッチング素子Q2のエミッタ側からコレクタ側に帰還電流を流すことができるように、スイッチング素子Q2のエミッタとコレクタとの間に接続される。   The diode D1 is connected between the emitter and collector of the switching element Q1 so that a feedback current can flow from the emitter side to the collector side of the switching element Q1. Similarly, the diode D2 is connected between the emitter and collector of the switching element Q2 so that a feedback current can flow from the emitter side to the collector side of the switching element Q2.

インダクタL1は、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2との接続点と、正線MLとの間に介装され、スイッチング素子Q1およびQ2のスイッチング動作に応じて生じる電流によって、電磁エネルギーの蓄積および放出を繰返す。すなわち、このようなインダクタL1における電磁エネルギーの蓄積および放出の繰返しによって、コンバータ部CONVは、昇圧動作または降圧動作を実現する。   The inductor L1 is interposed between the connection point between the switching element Q1 and the switching element Q2 and the positive line ML, and accumulates and releases electromagnetic energy by current generated according to the switching operation of the switching elements Q1 and Q2. Repeat. That is, the converter unit CONV realizes a step-up operation or a step-down operation by repeatedly storing and releasing electromagnetic energy in the inductor L1.

コンデンサC2は、主正線PLと主負線NLとの間に接続され、電源装置PSとインバータ装置INVとの間で授受される直流電力を平滑化する。すなわち、コンデンサC2は、電力バッファとして機能する。   Capacitor C2 is connected between main positive line PL and main negative line NL, and smoothes DC power transferred between power supply device PS and inverter device INV. That is, the capacitor C2 functions as a power buffer.

インバータ装置INVは、電源装置PSとモータジェネレータMGとの間で電力変換を行なう。すなわち、インバータ装置INVは、電源装置PSから主正線PLおよび主負線NLを介して供給される直流電力を3個の相電圧(U相電圧、V相電圧、W相電圧)を有する三相交流電力に変換可能であるとともに、モータジェネレータMGから供給される三相交流電力を直流電力にも変換可能である。具体的には、インバータ装置INVは、U相アーム回路11と、V相アーム回路12と、W相アーム回路13とを含む。インバータ装置INVおよびモータジェネレータMGの間は、本発明での「電力線」に対応する、U相供給線LN1、V相供給線LN2およびW相供給線LN3により電気的に接続される。   Inverter device INV performs power conversion between power supply device PS and motor generator MG. That is, the inverter device INV converts the DC power supplied from the power supply device PS through the main positive line PL and the main negative line NL into three phase voltages (U phase voltage, V phase voltage, W phase voltage). While being able to convert into phase alternating current power, the three phase alternating current power supplied from motor generator MG can also be converted into direct current power. Specifically, inverter device INV includes a U-phase arm circuit 11, a V-phase arm circuit 12, and a W-phase arm circuit 13. Inverter device INV and motor generator MG are electrically connected by a U-phase supply line LN1, a V-phase supply line LN2, and a W-phase supply line LN3 corresponding to the “power line” in the present invention.

U相アーム回路11は、主正線PLと主負線NLとの間に直列接続されたスイッチング素子Q11およびQ12と、スイッチング素子Q11およびQ12にそれぞれ逆並列接続されたダイオードD11およびD12とを含む。そして、U相アーム回路11では、スイッチング指令PWMに従って、スイッチング素子Q11およびQ12のスイッチング動作が行なわれることにより、接続点N1にU相電圧が生じる。そして、このU相電圧は、U相供給線LN1を介して、モータジェネレータMGへ供給される。   U-phase arm circuit 11 includes switching elements Q11 and Q12 connected in series between main positive line PL and main negative line NL, and diodes D11 and D12 connected in antiparallel to switching elements Q11 and Q12, respectively. . In U-phase arm circuit 11, switching operations of switching elements Q11 and Q12 are performed in accordance with switching command PWM, whereby a U-phase voltage is generated at connection point N1. The U-phase voltage is supplied to motor generator MG via U-phase supply line LN1.

ダイオードD11は、スイッチング素子Q11のエミッタ側からコレクタ側に帰還電流を流すことができるように、スイッチング素子Q11のエミッタとコレクタとの間に接続される。同様に、ダイオードD12は、スイッチング素子Q12のエミッタ側からコレクタ側に帰還電流を流すことができるように、スイッチング素子Q12のエミッタとコレクタとの間に接続される。すなわち、ダイオードD11およびD12は、主負線NLから主正線PLへの電流の流れを許容し、主正線PLから主負線NLへの電流の流れを遮断するような、逆並列接続される。   Diode D11 is connected between the emitter and collector of switching element Q11 so that a feedback current can flow from the emitter side to the collector side of switching element Q11. Similarly, diode D12 is connected between the emitter and collector of switching element Q12 so that a feedback current can flow from the emitter side to the collector side of switching element Q12. That is, diodes D11 and D12 are connected in reverse parallel so as to allow a current flow from main negative line NL to main positive line PL and to block a current flow from main positive line PL to main negative line NL. The

このようなダイオードD11およびD12は、それぞれスイッチング素子Q11およびQ12がオン状態からオフ状態に遷移した直後に生じるサージを抑制する機能を果たすものである。そのため、通常のスイッチング動作中には、ダイオードD11およびD12に主正線PLもしくは主負線NLから電流が流れ込むことはない。   Such diodes D11 and D12 serve to suppress a surge that occurs immediately after the switching elements Q11 and Q12 transition from the on state to the off state, respectively. Therefore, during normal switching operation, current does not flow into the diodes D11 and D12 from the main positive line PL or the main negative line NL.

同様に、V相アーム回路12は、主正線PLと主負線NLとの間に直列接続されたスイッチング素子Q21およびQ22と、スイッチング素子Q21およびQ22にそれぞれ逆並列接続されたダイオードD21およびD22とを含む。そして、V相アーム回路12は、接続点N2にV相電圧を発生し、V相供給線LN2を介してモータジェネレータMGへ供給する。   Similarly, V-phase arm circuit 12 includes switching elements Q21 and Q22 connected in series between main positive line PL and main negative line NL, and diodes D21 and D22 connected in antiparallel to switching elements Q21 and Q22, respectively. Including. Then, V-phase arm circuit 12 generates a V-phase voltage at connection point N2, and supplies it to motor generator MG via V-phase supply line LN2.

また同様に、W相アーム回路13は、主正線PLと主負線NLとの間に直列接続されたスイッチング素子Q31およびQ32と、スイッチング素子Q31およびQ32にそれぞれ逆並列接続されたダイオードD31およびD32とを含む。そして、W相アーム回路13は、接続点N3にW相電圧を発生し、W相供給線LN3を介してモータジェネレータMGへ供給する。   Similarly, W-phase arm circuit 13 includes switching elements Q31 and Q32 connected in series between main positive line PL and main negative line NL, and diodes D31 and D31 connected in reverse parallel to switching elements Q31 and Q32, respectively. D32. W-phase arm circuit 13 generates a W-phase voltage at connection point N3 and supplies it to motor generator MG through W-phase supply line LN3.

モータジェネレータMGは、インバータ装置INVから供給される三相交流電力に応じて駆動力を発生し、機械的に連結された駆動軸8およびディファレンシャルギア6を介して、駆動輪4を回転駆動する。   The motor generator MG generates a driving force in accordance with the three-phase AC power supplied from the inverter device INV, and rotationally drives the driving wheels 4 via the driving shaft 8 and the differential gear 6 that are mechanically connected.

モータジェネレータMGは、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機からなる。すなわち、図2に示すように、モータジェネレータMGのロータ90は、積層鋼板によって形成されるロータコア94に設けられた装着孔に永久磁石95を埋設することによって構成される。永久磁石95が埋設されたロータ90が回転することにより、モータジェネレータMGの内部では、時間的および位置的な磁束変化が生じて、ロータ90の回転数に比例した逆起電力が生じる。なお、モータジェネレータMGのステータ(図示せず)には、接続点N1〜N3とそれぞれ一端側が接続されるU,V,W相の三相コイル巻線が巻回されており、各相コイル巻線の他端同士は中性点にて互いに接続される。   Motor generator MG is formed of, for example, a three-phase AC rotating electric machine including a rotor in which permanent magnets are embedded. That is, as shown in FIG. 2, the rotor 90 of the motor generator MG is configured by embedding a permanent magnet 95 in a mounting hole provided in a rotor core 94 formed of laminated steel plates. When the rotor 90 in which the permanent magnet 95 is embedded rotates, a temporal and positional magnetic flux change occurs in the motor generator MG, and a counter electromotive force proportional to the rotational speed of the rotor 90 is generated. A stator (not shown) of motor generator MG is wound with three-phase coil windings of U, V, and W phases, each of which is connected to each of connection points N1 to N3. The other ends of the lines are connected to each other at a neutral point.

なお、図示しないエンジンによる駆動輪4の回転駆動を可能にする場合には、モータジェネレータMGからの駆動力伝達経路上に、遊星歯車機構などを用いた動力分割機構などを介挿し、モータジェネレータMGおよびエンジンが発生する駆動力を適切に分配するように構成してもよい。   When the driving wheel 4 can be rotationally driven by an engine (not shown), a power split mechanism using a planetary gear mechanism or the like is inserted on the driving force transmission path from the motor generator MG, and the motor generator MG. The driving force generated by the engine may be appropriately distributed.

コンタクタMC1は、U相供給線LN1に直列に介装され、制御指令ME1に応答して、U相アーム回路11とモータジェネレータMGとを電気的に遮断する。同様に、コンタクタMC2は、W相供給線LN3に直列に介装され、制御指令ME2に応答して、W相アーム回路13とモータジェネレータMGとを電気的に遮断する。一方、制御指令ME1,ME2が発生されない通常時には、コンタクタMC1,MC2は導通状態に維持されて、U相アーム回路11,W相アーム回路13とモータジェネレータMGとを電気的に接続する。   Contactor MC1 is interposed in series with U-phase supply line LN1, and electrically shuts off U-phase arm circuit 11 and motor generator MG in response to control command ME1. Similarly, contactor MC2 is interposed in series with W-phase supply line LN3, and electrically shuts off W-phase arm circuit 13 and motor generator MG in response to control command ME2. On the other hand, during normal times when control commands ME1 and ME2 are not generated, contactors MC1 and MC2 are maintained in a conductive state, and electrically connect U-phase arm circuit 11, W-phase arm circuit 13 and motor generator MG.

後述するように、コンタクタMC1およびMC2は、インバータ装置INVを構成するいずれかのスイッチング素子の短絡故障時に、モータジェネレータMGの逆起電圧により生じる短絡電流を遮断するように制御される。すなわち、コンタクタMC1,MC2は、本発明での「開閉器」に対応する。   As will be described later, contactors MC1 and MC2 are controlled so as to cut off a short-circuit current generated by a counter electromotive voltage of motor generator MG when any of the switching elements constituting inverter device INV is short-circuited. That is, the contactors MC1 and MC2 correspond to the “switch” in the present invention.

電流センサ7は、それぞれU相供給線LN1、V相供給線LN2およびW相供給線LN3に対応付けられて配置される。そして、3個の電流センサ7は、それぞれU相供給線LN1、V相供給線LN2およびW相供給線LN3に流れる相電流の電流値(Iu,Iv,Iw)を検出し、その検出結果を「制御装置」であるECU(電子制御ユニット)10へ出力する。   Current sensors 7 are arranged in association with U-phase supply line LN1, V-phase supply line LN2, and W-phase supply line LN3, respectively. The three current sensors 7 detect the current values (Iu, Iv, Iw) of the phase currents flowing through the U-phase supply line LN1, the V-phase supply line LN2, and the W-phase supply line LN3, respectively. It outputs to ECU (electronic control unit) 10 which is a “control device”.

ECU10は、車両運転開始時にオンされる起動指令に相当するイグニッションスイッチのオン信号(IGON)に応答して給電されることにより作動を開始するように構成される。ECU10は、作動時には、予め格納されたプログラムを実行することで、図示しない各センサから送信された信号、走行状況、アクセル開度の変化率、蓄電装置の充電状態、格納しているマップなどに基づいて演算処理を実行する。これにより、ECU10は、運転者の操作に応じて、電動車両100が所望の運転状態となるように、システム指令SEおよびスイッチング指令PWC,PWMなどを生成する。   The ECU 10 is configured to start operation by being supplied with power in response to an on signal (IGON) of an ignition switch corresponding to an activation command that is turned on at the start of vehicle operation. During operation, the ECU 10 executes a program stored in advance so that a signal transmitted from each sensor (not shown), a traveling state, a change rate of the accelerator opening, a charging state of the power storage device, a stored map, and the like are stored. An arithmetic process is executed based on this. Thereby, ECU10 produces | generates system command SE, switching command PWC, PWM, etc. according to a driver | operator's operation so that the electric vehicle 100 may be in a desired driving | running state.

各スイッチング素子の故障発生時には、故障内容(短絡故障、開放故障の識別等)を示す情報を含む故障検出信号FSGが発生されて、ECU10へ与えられる。ECU10は、故障検出信号FSGを受けたときには、正常な走行が不能な状態であると判断して、運転者に警告を発するとともに、システム指令SEによりシステムリレーSR1,SR2を遮断する。さらに、故障したスイッチング素子の特定およびその故障内容を示す情報をダイアグコードとして不揮的に記憶する。   When a failure occurs in each switching element, a failure detection signal FSG including information indicating the failure content (identification of short circuit failure, open failure, etc.) is generated and applied to the ECU 10. When ECU 10 receives failure detection signal FSG, ECU 10 determines that it is in a state in which normal traveling is impossible, issues a warning to the driver, and shuts off system relays SR1 and SR2 by system command SE. Furthermore, information indicating the identification of the failed switching element and the content of the failure is stored in a nonvolatile manner as a diag code.

次に、図3を用いて、スイッチング素子の短絡故障時にモータジェネレータMGの逆起電圧により生じる短絡電流を説明する。   Next, with reference to FIG. 3, the short-circuit current generated by the counter electromotive voltage of the motor generator MG when the switching element is short-circuited will be described.

図3(a)には、V相アーム回路12のスイッチング素子Q22に短絡故障が発生した場合に生じる短絡電流が示される。また、図3(b)には、コンタクタMC1およびMC2の開放により短絡電流が遮断された状態が示される。   FIG. 3A shows a short-circuit current that is generated when a short-circuit fault occurs in the switching element Q22 of the V-phase arm circuit 12. FIG. FIG. 3B shows a state where the short-circuit current is cut off by opening the contactors MC1 and MC2.

図3(a)を参照して、U相アーム回路13のスイッチング素子Q22に短絡故障が発生していると、この逆起電力により、U相アーム回路11と、モータジェネレータMGと、V相アーム回路12とを含む電流経路に短絡電流Is1が流れる。同時に、W相アーム回路13と、モータジェネレータMGと、V相アーム回路12とを含む電流経路に短絡電流Is2が流れる。   Referring to FIG. 3 (a), if a short circuit failure occurs in switching element Q22 of U-phase arm circuit 13, U-phase arm circuit 11, motor generator MG, and V-phase arm are generated by the counter electromotive force. A short-circuit current Is1 flows through a current path including the circuit 12. At the same time, short-circuit current Is2 flows through a current path including W-phase arm circuit 13, motor generator MG, and V-phase arm circuit 12.

ここで、各供給線に流れる短絡電流の方向に着目すると、U相供給線LN1およびW相供給線LN3を流れる短絡電流は、インバータ装置INVからモータジェネレータMGの向きであるのに対して、V相供給線LN1を流れる短絡電流は、モータジェネレータMGからインバータ装置INVの向きである。そこで、図3(b)に示すように、コンタクタMC1およびMC2を開放することで、インバータ装置INVからモータジェネレータMGの向きに流れるいずれの短絡電流も遮断される。また、V相アーム回路12のスイッチング素子Q21に短絡故障が発生した場合にも同様の動作により、短絡電流が遮断される。   Here, focusing on the direction of the short-circuit current flowing through each supply line, the short-circuit current flowing through the U-phase supply line LN1 and the W-phase supply line LN3 is directed from the inverter device INV to the motor generator MG. The short-circuit current flowing through phase supply line LN1 is the direction from motor generator MG to inverter device INV. Therefore, as shown in FIG. 3B, by opening contactors MC1 and MC2, any short-circuit current flowing from inverter device INV in the direction of motor generator MG is cut off. Further, when a short circuit failure occurs in the switching element Q21 of the V-phase arm circuit 12, the short circuit current is cut off by the same operation.

なお、U相アーム回路11のスイッチング素子Q11またはQ12に短絡故障が発生した場合には、少なくともコンタクタMC1を開放することにより短絡電流を遮断することができ、W相アーム回路13のスイッチング素子Q31またはQ32に短絡故障が発生した場合には、少なくともコンタクタMC2を開放することにより短絡電流を遮断することができる。ただし、制御構成を簡略化する観点からは、インバータ装置INVのいずれかのスイッチング素子に短絡故障が発生している場合には、各コンタクタMC1,MC2を遮断することにより、確実に短絡電流の発生を防止することができる。   When a short circuit failure occurs in switching element Q11 or Q12 of U-phase arm circuit 11, the short-circuit current can be interrupted by opening at least contactor MC1, and switching element Q31 or When a short-circuit failure occurs in Q32, the short-circuit current can be interrupted by opening at least the contactor MC2. However, from the viewpoint of simplifying the control configuration, when a short-circuit fault has occurred in any of the switching elements of the inverter device INV, the short-circuit current is reliably generated by shutting off the contactors MC1 and MC2. Can be prevented.

しかしながら、このような短絡電流防止のためのコンタクタ遮断制御を行なうためには、制御指令ME1およびME2を発生するECU10が作動している必要がある。このため、イグニッションスイッチがオンされていない状態(IGON信号オフ)で被牽引走行が実行されると、上記コンタクタ遮断制御が実行できないため、図3(a)のような短絡電流の発生により機器損傷が発生する可能性がある。   However, in order to perform such contactor cutoff control for preventing a short-circuit current, ECU 10 that generates control commands ME1 and ME2 needs to be operating. For this reason, if the towed traveling is executed in a state where the ignition switch is not turned on (IGON signal is off), the contactor cutoff control cannot be executed. May occur.

したがって、本実施の形態の電動車両では、以下に説明する短絡保護構成を設けることによって、非牽引走行時に確実にコンタクタ遮断制御が実行可能な構成を実現する。   Therefore, in the electric vehicle according to the present embodiment, by providing the short-circuit protection configuration described below, a configuration capable of reliably performing contactor cutoff control during non-traction traveling is realized.

図4は、被牽引走行時に装着される牽引用フックを説明する概略図である。
図4を参照して、電動車両100は、他車両に牽引される被牽引走行時には、ボディに予め設けられた装着孔210に、牽引用フック200を装着される。牽引用フック200は、装着孔210に挿入される挿入部202と、他車両とワイヤー等により連結される連結部204とを含む。挿入部202は、ねじ機構の螺合等によって装着孔210へ装着される。すなわち、牽引用フック200は、被牽引走行時に電動車両100に装着される器具の代表例として示される。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a tow hook that is attached during towed traveling.
Referring to FIG. 4, when electrically powered vehicle 100 is towed to be pulled by another vehicle, traction hook 200 is mounted in mounting hole 210 provided in the body in advance. The tow hook 200 includes an insertion portion 202 that is inserted into the mounting hole 210 and a connecting portion 204 that is connected to another vehicle by a wire or the like. The insertion portion 202 is attached to the attachment hole 210 by screwing of a screw mechanism or the like. That is, the tow hook 200 is shown as a representative example of an instrument that is attached to the electric vehicle 100 during towed traveling.

図5は、牽引用フック200の取付け部分の構造を説明する概略図である。
図5を参照して、スイッチ素子250は、牽引用フック200を装着孔210に取付けたときに機械的に作動される可動部230と、可動部230の作動時にオン信号SONを発生するための信号発生回路240とを含む。これにより、スイッチ素子250は、装着された牽引用フック200により機械的に作動されて、オン信号SONを出力する。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the structure of the attachment portion of the tow hook 200.
Referring to FIG. 5, switch element 250 has a movable part 230 that is mechanically operated when traction hook 200 is attached to mounting hole 210, and an on signal SON that is generated when movable part 230 is activated. Signal generation circuit 240. As a result, the switch element 250 is mechanically operated by the attached pulling hook 200 and outputs an ON signal SON.

図6は、本発明の実施の形態の電動車両における短絡保護構成を説明する概略ブロック図である。   FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating a short circuit protection configuration in the electric vehicle according to the embodiment of the present invention.

図6を参照して、短絡保護部300は、ECU10および給電制御部310とを含む。
給電制御部310は、図5に示したスイッチ素子250と、論理ゲート(ORゲート)260と、給電リレー320とを含む。
Referring to FIG. 6, short circuit protection unit 300 includes an ECU 10 and a power supply control unit 310.
Power supply control unit 310 includes switch element 250 shown in FIG. 5, logic gate (OR gate) 260, and power supply relay 320.

スイッチ素子250は、電源ノード270と常時接続されて電源電圧Vbの供給を受ける。なお、電源電圧Vbは、図1に示した走行用電源としての蓄電装置BATの出力電圧をDC/DCコンバータ(図示せず)によって降圧して供給してもよく、あるいは、蓄電装置BATとは別の直流電源(たとえば補機用バッテリ)によって供給してもよい。   Switch element 250 is always connected to power supply node 270 and receives supply of power supply voltage Vb. The power supply voltage Vb may be supplied by stepping down the output voltage of the power storage device BAT as the travel power source shown in FIG. 1 by a DC / DC converter (not shown). You may supply with another DC power supply (for example, battery for auxiliary machines).

論理ゲート260は、スイッチ素子250からのオン信号SONおよびイグニッションスイッチのオン信号IGONを入力として受けて、これらの少なくとも一方がオンされたときに、出力信号をオンする。   The logic gate 260 receives the ON signal SON from the switch element 250 and the ON signal IGON of the ignition switch as inputs, and turns on the output signal when at least one of them is turned on.

給電リレー320は、電源ノード270およびECU10の間に接続され、論理ゲート260の出力信号がオンのときにオンされ、それ以外のときにオフされる。このため、給電制御部310は、イグニッションスイッチのオン信号IGONおよび牽引用フック200の装着を示すオン信号SONの少なくとも一方がオンしたときに、給電リレー320によりECU10に対して電源電圧Vbを供給することができる。すなわち、給電リレー320は、オン信号SONの発生時にECU10への給電経路を形成する。これにより、給電制御部310は、イグニッションスイッチのオフ時であっても、牽引用フック200が取付けられたことに応答してECU10へ給電することにより、ECU10を自動的に作動させるように構成されている。   Power supply relay 320 is connected between power supply node 270 and ECU 10, and is turned on when the output signal of logic gate 260 is on, and is turned off otherwise. Therefore, the power supply control unit 310 supplies the power supply voltage Vb to the ECU 10 by the power supply relay 320 when at least one of the ON signal IGON of the ignition switch and the ON signal SON indicating the attachment of the tow hook 200 is turned on. be able to. That is, power supply relay 320 forms a power supply path to ECU 10 when ON signal SON is generated. Thus, the power supply control unit 310 is configured to automatically operate the ECU 10 by supplying power to the ECU 10 in response to the attachment of the tow hook 200 even when the ignition switch is off. ing.

図7は、ECUの給電開始時における動作を説明するフローチャートである。
図7を参照して、ECUは、給電が開始されるまでは以下のステップS110〜S130を実行しない(ステップS100)。給電が開始されると(ステップS100のYES判定時)、ECU10は、通常のECU起動シーケンスの一環として、ステップS110により、これまでに記憶されたダイアグコードを読出す。ECU10は、給電が開始された起動時には、まずダイアグコードをチェックして通常な車両走行が可能な状態であるかどうかを判定する。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the ECU at the start of power feeding.
Referring to FIG. 7, the ECU does not execute the following steps S110 to S130 until power feeding is started (step S100). When power feeding is started (when YES is determined in step S100), the ECU 10 reads the diagnosis code stored so far in step S110 as part of a normal ECU activation sequence. The ECU 10 first checks the diagnosis code at the start of power feeding to determine whether or not normal vehicle travel is possible.

ECU10は、読出されたダイアグコード中に基づき、インバータ装置INVを構成する電力用半導体スイッチング素子(インバータ素子)のいずれかに短絡故障が発生しているかどうかを判定する(ステップS120)。そしてECU10は、ステップS120のYES判定時には、ステップS130により、コンタクタMC1,MC2を遮断する制御指令ME1,ME2を発生する。   The ECU 10 determines whether a short circuit fault has occurred in any of the power semiconductor switching elements (inverter elements) constituting the inverter device INV based on the read diagnostic code (step S120). When YES is determined in step S120, ECU 10 generates control commands ME1 and ME2 for shutting off contactors MC1 and MC2 in step S130.

これに応答して、図6に示すように、コンタクタMC1およびMC2が開放される。この結果、図3(b)に示したように、牽引走行によりモータジェネレータMGの逆起電力が発生しても短絡電流が発生することはない。   In response to this, as shown in FIG. 6, the contactors MC1 and MC2 are opened. As a result, as shown in FIG. 3B, no short-circuit current is generated even when the counter electromotive force of the motor generator MG is generated by towing.

再び図7を参照して、ECU10は、ステップS120のNO判定時には、ステップS130を実行することなく図7に示したサブルーチンを終了する。ECU10は、引き続き、他の通常起動シーケンスを実行する。   Referring to FIG. 7 again, when NO is determined in step S120, ECU 10 ends the subroutine shown in FIG. 7 without executing step S130. The ECU 10 continues to execute another normal activation sequence.

また、ECU10は、その作動中にいずれかのインバータ素子に短絡故障が発生していることを示すダイアグコードが新たに記憶された場合にも、ステップS120,S130と同様の処理を行なって、コンタクタMC1,MC2のオフ指令ME1,ME2を発生する。すなわち、ECU10は、作動中(すなわち給電時)であれば、いずれかのインバータ素子に短絡故障が発生していることを示すダイアグコードが記憶されているときには、自動的にオフ指令ME1,ME2を発生するように構成されている。   Further, the ECU 10 performs the same processing as that in steps S120 and S130 even when a diagnostic code indicating that a short-circuit fault has occurred in any of the inverter elements during the operation is performed, and the contactor performs MC1 and MC2 off commands ME1 and ME2 are generated. That is, if the ECU 10 is in operation (that is, during power feeding) and stores a diagnosis code indicating that a short-circuit failure has occurred in any of the inverter elements, the ECU 10 automatically issues the OFF commands ME1 and ME2. Is configured to occur.

以上説明したように、本実施の形態による電動車両では、被牽引走行時に装着される器具(代表的には牽引用フック)が取付けられたことに応答してECU10へ自動的に給電することにより、コンタクタMC1,MC2の遮断制御が実行可能となる。これにより、インバータ装置を構成する電力用半導体スイッチング素子の少なくとも一部に短絡故障が発生している場合には、電動車両100の被牽引走行時にコンタクタMC1,MC2を確実に遮断して、モータジェネレータに発生する逆起電力に起因する短絡電流を確実に遮断できるので、さらなる機器損傷の発生を確実に防止することができる。   As described above, in the electric vehicle according to the present embodiment, the ECU 10 automatically supplies power to the ECU 10 in response to the attachment of a device (typically a tow hook) that is to be worn during towed traveling. Then, the cutoff control of the contactors MC1 and MC2 can be executed. As a result, when a short-circuit failure has occurred in at least a part of the power semiconductor switching elements constituting the inverter device, the contactors MC1 and MC2 are surely cut off when the electric vehicle 100 is towed, and the motor generator Since the short-circuit current caused by the counter electromotive force generated in can be reliably interrupted, the occurrence of further equipment damage can be surely prevented.

なお、牽引用フック等の装着に応答して、コンタクタMC1,MC2を直接制御する構成あるいは、イングニッションスイッチのオン信号IGONを強制的に発生させる構成して、上記と同様の短絡電流防止を実現することも可能である。ただし、本実施の形態のように、ECU10の通常起動シーケンスを利用してコンタクタMC1,MC2の遮断指令を発する構成とすることにより制御構成の複雑化を避けることができる。また、コンタクタMC1,MC2の遮断制御に必要な制御装置(ECU)に限定的に給電することにより、IGON信号を強制的にオンする場合と比較して無用な消費電力の発生を防止できる。   In addition, in response to the attachment of a tow hook or the like, a configuration that directly controls the contactors MC1 and MC2 or a configuration that forcibly generates an ON signal IGON of the ignition switch can prevent short-circuit current as described above. It can also be realized. However, as in this embodiment, the control configuration can be prevented from becoming complicated by using a configuration in which the normal activation sequence of the ECU 10 is used to issue a disconnection command for the contactors MC1 and MC2. Further, by supplying power limitedly to a control device (ECU) necessary for the control for shutting off the contactors MC1 and MC2, generation of unnecessary power consumption can be prevented as compared with the case where the IGON signal is forcibly turned on.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明の実施の形態に従う電動車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. 図1に示したモータジェネレータのロータ構造を説明する図である。It is a figure explaining the rotor structure of the motor generator shown in FIG. スイッチング素子の短絡故障時にモータジェネレータMGの逆起電圧により生じる短絡電流を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining a short circuit current generated by a counter electromotive voltage of the motor generator MG at the time of a short circuit failure of a switching element. 被牽引走行時に装着される牽引用フックを説明する概略図である。It is the schematic explaining the hook for towing with which it is equipped at the time of towed running. 牽引用フックの取付け部分の構造を説明する概略図である。It is the schematic explaining the structure of the attachment part of the hook for tow | pulling. 本発明の実施の形態の電動車両における短絡保護構成を説明する概略ブロック図である。It is a schematic block diagram explaining the short circuit protection structure in the electric vehicle of embodiment of this invention. ECUの給電開始時における動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement at the time of the electric power feeding start of ECU.

符号の説明Explanation of symbols

4 駆動輪、6 ディファレンシャルギア、7 電流センサ、8 駆動軸、11 U相アーム回路、12 V相アーム回路、13 W相アーム回路、90 ロータ、94 ロータコア、95 永久磁石、100 電動車両、200 牽引用フック、202 挿入部、204 連結部、210 装着孔、230 可動部、240 信号発生回路、250 スイッチ素子、260 論理ゲート、270 電源ノード、300 短絡保護部、310 給電制御部、320 給電リレー、BAT 蓄電装置(走行用電源)、C1,C2 コンデンサ、CONV コンバータ部、D1,D2,D11,D12,D21,D22,D31,D32 ダイオード、FSG 故障検出信号、IGON オン信号(イグニッションスイッチ)、INV インバータ装置、Is1,Is2 短絡電流、L1 インダクタ、LN1 U相供給線、LN2 V相供給線、LN3 W相供給線、MC1,MC2 コンタクタ、ME1,ME2 制御指令(コンタクタ)、MG モータジェネレータ、ML 正線、NL 主負線、PL 主正線、PS 電源装置、PWC スイッチング指令(コンバータ)、PWM スイッチング指令(インバータ)、Q1,Q2,Q11,Q12,Q21,Q22,Q31,Q32 スイッチング素子、SE システム指令、SON オン信号(牽引用フック装着時)、SR1,SR2 システムリレー、Vb 電源電圧。   4 drive wheels, 6 differential gears, 7 current sensors, 8 drive shafts, 11 U-phase arm circuits, 12 V-phase arm circuits, 13 W-phase arm circuits, 90 rotors, 94 rotor cores, 95 permanent magnets, 100 electric vehicles, 200 traction Hook, 202 insertion section, 204 connection section, 210 mounting hole, 230 movable section, 240 signal generation circuit, 250 switch element, 260 logic gate, 270 power supply node, 300 short circuit protection section, 310 power supply control section, 320 power supply relay, BAT power storage device (running power supply), C1, C2 capacitor, CONV converter, D1, D2, D11, D12, D21, D22, D31, D32 diode, FSG failure detection signal, IGON on signal (ignition switch), INV inverter Device, Is1, Is Short-circuit current, L1 inductor, LN1 U-phase supply line, LN2 V-phase supply line, LN3 W-phase supply line, MC1, MC2 contactor, ME1, ME2 control command (contactor), MG motor generator, ML positive line, NL main negative line , PL main positive line, PS power supply device, PWC switching command (converter), PWM switching command (inverter), Q1, Q2, Q11, Q12, Q21, Q22, Q31, Q32 switching element, SE system command, SON on signal ( SR1, SR2 system relay, Vb power supply voltage.

Claims (5)

磁石が装着された回転子を有し、かつ、車輪との間で回転力を相互に伝達可能に構成された交流電動発電機と、
電源の直流電圧を前記交流電動発電機の駆動電圧に変換するように構成された、複数の電力用半導体スイッチング素子を有するインバータ装置と、
前記インバータ装置および前記交流電動発電機の間を接続する電力線に直列に介装された開閉器と、
前記複数の電力用半導体スイッチング素子の少なくとも一部に短絡故障が検知されているときに、車両の被牽引走行時に装着される器具が取付けられたことに応答して前記開閉器を開するように構成された短絡保護手段とを備える、電動車両。
An AC motor generator configured to have a rotor mounted with a magnet and to be able to transmit rotational force to and from the wheels;
An inverter device having a plurality of power semiconductor switching elements configured to convert a DC voltage of a power source into a driving voltage of the AC motor generator;
A switch interposed in series with a power line connecting between the inverter device and the AC motor generator;
When the short circuit failure is detected in at least a part of the plurality of power semiconductor switching elements, the switch is opened in response to attachment of a device to be mounted when the vehicle is towed. An electric vehicle comprising: a configured short circuit protection means.
前記短絡保護手段は、
前記複数の電力用半導体スイッチング素子の少なくとも一部に短絡故障が検知されているときに前記開閉器を開するように構成された制御装置と、
前記器具が取付けられたことに応答して前記制御装置を自動的に作動させるための給電手段とを含む、請求項1記載の電動車両。
The short-circuit protection means includes
A control device configured to open the switch when a short-circuit fault is detected in at least some of the plurality of power semiconductor switching elements; and
The electric vehicle according to claim 1, further comprising a power supply means for automatically operating the control device in response to the attachment of the appliance.
前記給電手段は、イグニッションスイッチのオフ時であっても、前記器具が取付けられたことに応答して前記制御装置へ給電するように構成される、請求項2記載の電動車両。   The electric vehicle according to claim 2, wherein the power supply means is configured to supply power to the control device in response to the attachment of the appliance even when the ignition switch is off. 前記給電手段は、
装着された前記器具により機械的に作動されるスイッチ素子と、
前記スイッチ素子の作動時に前記制御装置への給電経路を形成するように構成された給電リレーとを含む、請求項2記載の電動車両。
The power supply means is
A switch element that is mechanically actuated by the mounted instrument;
The electric vehicle according to claim 2, further comprising: a power supply relay configured to form a power supply path to the control device when the switch element is operated.
前記器具は牽引用のフックである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動車両。   The electric vehicle according to claim 1, wherein the instrument is a tow hook.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9083267B2 (en) 2012-06-27 2015-07-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric motor vehicle

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