JP2008199807A - Controller for power supply circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To cut off the serial connection of two or more power storage mechanisms at a time, in simple constitution. <P>SOLUTION: An SMR 500 comprises an exciting coil where a coil 500C is wound on a core 500D, a movable iron piece 500A which is counterposed to this exciting coil, a return spring 500B which pulls this movable iron core 500A to the reverse side (the side in arrow direction in figure 4) of the exciting coil, contacts which are connected respectively to the eight points of contacts A-H among split units where a battery 220 for running has been divided into three units, and a switch 500E which applies the power of an auxiliary battery 221 to the coil 500C or breaks the current application. An ECU 400 stops the power supply to the exciting coil and divides the battery 220 for running into three units, if it is decided that large shock has worked on a vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車などの走行用モータを搭載した車両に関し、特に、バッテリ(以下、蓄電機構、二次電池と記載する場合がある)と負荷とを接続および遮断する電源回路を制御する装置に関する。   The present invention relates to a vehicle equipped with a driving motor such as an electric vehicle, a fuel cell vehicle, and a hybrid vehicle, and in particular, connects and disconnects a battery (hereinafter sometimes referred to as a power storage mechanism or a secondary battery) and a load. The present invention relates to a device for controlling a power supply circuit.

従来から、車両走行の推進力として、燃焼エネルギーで作動するエンジンの他に電気エネルギーで作動するモータを備えたハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両の種類としては、大きく、(1)車輪の駆動をモータで行ないエンジンはモータへの電力供給源として作動するシリーズ(直列)ハイブリッドシステムと、(2)エンジンとモータとの双方で車輪を駆動するパラレル(並列)ハイブリッドシステムとがある。さらに、これらの両方の機能を併せ持つパラレルシリーズハイブリッドシステムと呼ばれるものもある。   2. Description of the Related Art Conventionally, a hybrid vehicle including a motor that operates with electric energy in addition to an engine that operates with combustion energy is known as a driving force for vehicle travel. The types of hybrid vehicles are large. (1) A series (series) hybrid system in which wheels are driven by motors and the engine operates as a power supply source to the motors, and (2) wheels are driven by both engines and motors. And a parallel (parallel) hybrid system. There is also a so-called parallel series hybrid system that has both of these functions.

シリーズハイブリッドシステム以外においては、モータをエンジンの出力を補助する補助駆動源として使用される。このようなハイブリッド車は、たとえば、加速時においてはモータによってエンジンの出力を補助し、減速時においては減速回生によってバッテリ等への充電を行なう等、様々な制御を行ない、バッテリの残容量を確保しつつ運転者の要求を満足できるようになっている。このようなハイブリッド車両は、モータの駆動あるいは回生を行なうために、パワードライブユニットを備える。パワードライブユニットは、複数のスイッチング素子を備え、このスイッチング素子を用いた電流制御によりモータを駆動あるいは回生する。また、ハイブリッド車両は、これらスイッチング素子にスイッチングを行なわせる制御信号を出力するモータ制御装置を備えている。   Outside the series hybrid system, the motor is used as an auxiliary drive source that assists the engine output. Such a hybrid vehicle, for example, assists the output of the engine with a motor during acceleration, and performs various controls such as charging the battery or the like with deceleration regeneration during deceleration to ensure the remaining capacity of the battery. However, the driver's request can be satisfied. Such a hybrid vehicle includes a power drive unit in order to drive or regenerate a motor. The power drive unit includes a plurality of switching elements, and drives or regenerates the motor by current control using the switching elements. The hybrid vehicle also includes a motor control device that outputs a control signal that causes the switching elements to perform switching.

上述したハイブリッド車両には、モータに供給する電力を蓄えるバッテリが搭載され、モータはインバータに接続され、インバータはバッテリに接続されている。このバッテリとしては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池が採用される。たとえば、このような二次電池は、バッテリ1セルあたりの出力電圧は1.2V程度であって、これを6セル直列接続して7.2Vのバッテリモジュールとして、さらに30個〜40個のバッテリモジュールを直列接続して、216V〜288Vのバッテリパックとして車両に搭載される。このようなバッテリパックは、3〜5個のバッテリユニットに分割して、車両のフロアパネルに搭載されたり、ラゲッジルームの床下に搭載される。   The above-described hybrid vehicle is equipped with a battery that stores electric power to be supplied to the motor, the motor is connected to the inverter, and the inverter is connected to the battery. As this battery, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery is employed. For example, in such a secondary battery, the output voltage per battery cell is about 1.2 V, and 6 cells are connected in series to form a 7.2 V battery module, and further 30 to 40 batteries are connected. The modules are connected in series and mounted on the vehicle as a battery pack of 216V to 288V. Such a battery pack is divided into 3 to 5 battery units and mounted on the floor panel of the vehicle or mounted under the floor of the luggage room.

特許文献1(特開平6−84546号公報)は、高電圧蓄電池を電源とする電気自動車の蓄電池間容量のアンバランスを最小に押さえるとともに、保守点検時等における危険性を低下しうる電気自動車用蓄電池装置を開示する。この蓄電池装置は、電気自動車の高電圧蓄電池電源を複数の蓄電池群に分割し、これらを電磁スイッチを介して接続し、始動スイッチSWのON・OFFに連動させて放電回路と充電回路とに切り替え、充電に際しては複数の蓄電池群に分割して並列充電回路を構成させる。   Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-84546) discloses an electric vehicle that can minimize the unbalance of inter-battery capacity of an electric vehicle that uses a high-voltage storage battery as a power source and can reduce the risk during maintenance and inspection. A storage battery device is disclosed. This storage battery device divides the high-voltage storage battery power supply of an electric vehicle into a plurality of storage battery groups, connects these via an electromagnetic switch, and switches between a discharge circuit and a charge circuit in conjunction with the ON / OFF of the start switch SW When charging, the battery is divided into a plurality of storage battery groups to form a parallel charging circuit.

この蓄電池装置によると、過充電による早期寿命劣化を防ぐとともに、電気自動車放置中においても、高電圧蓄電池電源は複数の蓄電池群に分割されて並列状態にあるので、高電圧に伴う危険性を低減することができる。
特開平6−84546号公報
According to this storage battery device, while preventing early life deterioration due to overcharging, the high voltage storage battery power supply is divided into a plurality of storage battery groups in parallel even while the electric vehicle is left unattended, thus reducing the risk associated with high voltage can do.
JP-A-6-84546

しかしながら、上述した特許文献1に開示された蓄電池装置においては、4個の蓄電池群に対して、それぞれ1個の電磁スイッチ(合計4個の電磁スイッチ)を設けている。これらの4個の電磁スイッチをコントローラで開閉制御するのであるが、4この電磁スイッチが正常に動作すること、4個の電磁スイッチとコントローラとの間の配線が断線も短絡もしていないこと等を前提として、1度の切り替えで、4個の蓄電池群を直列接続(200V〜300V程度の高電圧がバッテリパックから出力される接続状態)を切り離すことができる、ところが、上述した前提が成立しないと、1度の切り替えで、4個の蓄電池群の直列接続を切り離すことができない。さらに、分割した蓄電池群の数だけ、電磁スイッチが必要になりコストアップも懸念される。   However, in the storage battery device disclosed in Patent Document 1 described above, one electromagnetic switch (a total of four electromagnetic switches) is provided for each of the four storage battery groups. These four electromagnetic switches are controlled to be opened and closed by the controller. The four electromagnetic switches operate normally, and the wiring between the four electromagnetic switches and the controller is not disconnected or short-circuited. As a premise, it is possible to disconnect four storage battery groups in series (connected state in which a high voltage of about 200 V to 300 V is output from the battery pack) by switching once. However, if the above premise is not satisfied The series connection of the four storage battery groups cannot be disconnected by switching once. Furthermore, as many electromagnetic switches as the number of divided storage battery groups are required, and there is a concern about cost increase.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡易な構成で、複数の蓄電機構の直列接続を1度に切り離すことができる、電源回路の制御装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a control device for a power supply circuit that can disconnect a series connection of a plurality of power storage mechanisms at a time with a simple configuration. Is to provide.

第1の発明に係る制御装置は、車両に搭載された走行用の蓄電機構を含む電源回路を制御する。この蓄電機構は、複数の蓄電ユニットが端子を介して直列に接続されて、走行用の高電圧負荷に電力を供給する。この制御装置は、1の蓄電ユニットの正極および負極のいずれかの端子と他の蓄電ユニットの他極側の端子とを電気的に接続する、複数の可動接点と、複数の可動接点について、端子間を電気的に接続するように動作させる1つの励磁コイルと、励磁コイルへの電力の供給および遮断を切換えるスイッチとを含む。   A control device according to a first aspect controls a power supply circuit including a power storage mechanism for traveling mounted on a vehicle. In this power storage mechanism, a plurality of power storage units are connected in series via terminals to supply power to a traveling high voltage load. The control device includes a plurality of movable contacts that electrically connect any one of the positive electrode and negative electrode terminals of one power storage unit to a terminal on the other pole side of the other power storage unit, and a plurality of movable contacts. One excitation coil that is operated to electrically connect between them, and a switch that switches between supply and interruption of power to the excitation coil.

第1の発明によると、車両を走行させるための蓄電機構の一例として二次電池(ニッケル水素電池やリチウムイオン電池)がある。これらの二次電池の電圧は200V〜300Vであって、特に、従来の補機用バッテリの12Vに比較して、高電圧である。この蓄電機構(二次電池)は、直列に接続される複数の蓄電ユニット(バッテリユニット)に分割されている。この蓄電ユニットの正極側端子と他の蓄電ユニットの負極側端子とは、1つの励磁コイルで作動される1つの可動接点で電気的に接続されたり、電気的に非接続の状態にされたりする。このような端子の組が、分割された蓄電ユニットの数に対応して存在する。この端子の組は1つの励磁コイルで電気的にオン(通電)オフ(非通電)される。このため、1つの励磁コイルへの通電/非通電指令をスイッチに出力するだけで、高電圧の蓄電機構を、低電圧の複数の蓄電ユニットに分離することができる。その結果、簡易な構成で、複数の蓄電機構の直列接続を1度に切り離すことができる、電源回路の制御装置を提供することができる。   According to 1st invention, there exists a secondary battery (a nickel hydride battery or a lithium ion battery) as an example of the electrical storage mechanism for running a vehicle. The voltage of these secondary batteries is 200 V to 300 V, and is particularly high compared with 12 V of the conventional auxiliary battery. This power storage mechanism (secondary battery) is divided into a plurality of power storage units (battery units) connected in series. The positive electrode side terminal of this power storage unit and the negative electrode side terminal of another power storage unit are electrically connected by one movable contact operated by one excitation coil, or are electrically disconnected. . Such a set of terminals exists corresponding to the number of divided power storage units. This set of terminals is electrically turned on (energized) and turned off (not energized) by one exciting coil. For this reason, a high voltage power storage mechanism can be separated into a plurality of low voltage power storage units simply by outputting an energization / non-energization command to one excitation coil to the switch. As a result, it is possible to provide a control device for a power supply circuit that can disconnect a series connection of a plurality of power storage mechanisms at once with a simple configuration.

第2の発明に係る制御装置は、第1の発明の構成に加えて、車両に作用した加速度を検出するための手段と、加速度が車両衝突を想定したしきい値よりも大きいと、端子間が電気的に接続しなくなるようにスイッチを制御するための制御手段とをさらに含む。   In addition to the configuration of the first invention, the control device according to the second invention has a means for detecting acceleration acting on the vehicle, and when the acceleration is greater than a threshold value assuming a vehicle collision, And a control means for controlling the switch such that the switch is not electrically connected.

第2の発明によると、車両が衝突した場合であって、蓄電機構が損傷を受ける場合があり得る。このような場合において、受けた衝突による加速度が大きいと、1つの励磁コイルへの指令信号をスイッチに出力するだけで、高電圧の蓄電機構を、低電圧の複数の蓄電ユニットに分離することができる。このため、たとえ、蓄電機構が損傷を受けて蓄電機構の外部での短絡が発生したとしても、蓄電機構の総電圧(全ての蓄電ユニットを直列接続した場合の電圧)よりも低い電圧にできるので、安全性を高めることができる。   According to the second invention, there is a case where the power storage mechanism is damaged when the vehicle collides. In such a case, if the acceleration caused by the received collision is large, it is possible to separate the high-voltage power storage mechanism into a plurality of low-voltage power storage units simply by outputting a command signal to one excitation coil to the switch. it can. For this reason, even if the power storage mechanism is damaged and a short circuit occurs outside the power storage mechanism, the voltage can be lower than the total voltage of the power storage mechanism (voltage when all power storage units are connected in series). , Can increase safety.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

図1を参照して、本実施の形態に係る制御装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は図1に示すハイブリッド車両に限定されない。本発明は、動力源としての、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関(以下、エンジンとして説明する)が、車両を走行させる駆動源(走行源)であって、かつ、ジェネレータの駆動源であればよい。さらに、駆動源がエンジンおよびモータジェネレータであって、モータジェネレータの動力により走行可能な車両であればよく(エンジンを停止させても停止させなくても)、走行用のバッテリを搭載した他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい(いわゆるシリーズ型やパラレル型等のハイブリッド車両に限定されない)。このバッテリは、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、蓄電機構としては、バッテリの代わりにキャパシタでも構わない。   With reference to FIG. 1, the control block diagram of the whole hybrid vehicle including the control apparatus according to the present embodiment will be described. The present invention is not limited to the hybrid vehicle shown in FIG. In the present invention, an internal combustion engine such as a gasoline engine (hereinafter referred to as an engine) as a power source may be a drive source (running source) for running a vehicle and a generator drive source. . Furthermore, the drive source is an engine and a motor generator, and any vehicle that can travel with the power of the motor generator (whether the engine is stopped or not stopped) may be used. (It is not limited to so-called series type or parallel type hybrid vehicles). This battery is a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery, and the type thereof is not particularly limited. The power storage mechanism may be a capacitor instead of a battery.

ハイブリッド車両は、エンジン120と、モータジェネレータ(MG)140とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ140を、モータジェネレータ140A(またはMG(2)140A)と、モータジェネレータ140B(またはMG(1)140B)と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータジェネレータ140Aがジェネレータとして機能したり、モータジェネレータ140Bがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。   The hybrid vehicle includes an engine 120 and a motor generator (MG) 140. In the following, for convenience of explanation, the motor generator 140 is expressed as a motor generator 140A (or MG (2) 140A) and a motor generator 140B (or MG (1) 140B). Accordingly, motor generator 140A functions as a generator, or motor generator 140B functions as a motor. Regenerative braking is performed when this motor generator functions as a generator. When the motor generator functions as a generator, the kinetic energy of the vehicle is converted into electric energy, and the vehicle is decelerated.

ハイブリッド車両は、この他に、エンジン120やモータジェネレータ140で発生した動力を駆動輪160に伝達したり、駆動輪160の駆動をエンジン120やモータジェネレータ140に伝達したりする減速機180と、エンジン120の発生する動力を駆動輪160とモータジェネレータ140B(MG(1)140B)との2経路に分配する動力分割機構(たとえば、後述する遊星歯車機構)200と、モータジェネレータ140を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ220と、走行用バッテリ220の直流とモータジェネレータ140A(MG(2)140A)およびモータジェネレータ140B(MG(1)140B)の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ240と、走行用バッテリ220の充放電状態(たとえば、SOC(State Of Charge))を管理制御するバッテリ制御ユニット(以下、バッテリECU(Electronic Control Unit)という)260と、エンジン120の動作状態を制御するエンジンECU280と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ140およびバッテリECU260、インバータ240等を制御するMG_ECU300と、バッテリECU260、エンジンECU280およびMG_ECU300等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するHV_ECU320等を含む。   In addition to this, the hybrid vehicle transmits a power generated by the engine 120 and the motor generator 140 to the drive wheels 160, and transmits a drive of the drive wheels 160 to the engine 120 and the motor generator 140, and an engine. Power split mechanism (for example, a planetary gear mechanism described later) 200 that distributes the power generated by 120 to two paths of drive wheel 160 and motor generator 140B (MG (1) 140B), and motor generator 140 for driving Traveling battery 220 for charging electric power, and inverter that performs current control while converting the direct current of traveling battery 220 and the alternating current of motor generator 140A (MG (2) 140A) and motor generator 140B (MG (1) 140B) 240 and charging / discharging of traveling battery 220 A battery control unit (hereinafter referred to as a battery ECU (Electronic Control Unit)) 260 that manages and controls a state (for example, SOC (State Of Charge)), an engine ECU 280 that controls the operating state of the engine 120, and a hybrid vehicle state. Accordingly, MG_ECU 300 that controls motor generator 140, battery ECU 260, inverter 240, and the like, and battery ECU 260, engine ECU 280, MG_ECU 300, etc. are mutually managed and controlled so that the hybrid vehicle can operate most efficiently. HV_ECU 320 and the like are included.

本実施の形態において、走行用バッテリ220とインバータ240との間には昇圧コンバータ242が設けられている。これは、走行用バッテリ220の定格電圧が、モータ140A(MG(2)140A)やモータジェネレータ140B(MG(1)140B)の定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ220からモータジェネレータ140A(MG(2)140A)やモータジェネレータ140B(MG(1)140B)に電力を供給するときには、昇圧コンバータ242で電力を昇圧する。なお、充電する場合にはこの昇圧コンバータで降圧して走行用バッテリ220に充電電力が供給される。   In the present embodiment, boost converter 242 is provided between battery for traveling 220 and inverter 240. This is because the rated voltage of battery for traveling 220 is lower than the rated voltage of motor 140A (MG (2) 140A) or motor generator 140B (MG (1) 140B), so that motor generator 140A (MG (2) When power is supplied to 140A) or motor generator 140B (MG (1) 140B), the boost converter 242 boosts the power. When charging, the voltage is stepped down by this step-up converter, and charging power is supplied to the traveling battery 220.

なお、図1においては、各ECUを別構成としているが、2個以上のECUを統合したECUとして構成してもよい(たとえば、図1に、点線で示すように、MG_ECU300とHV_ECU320とを統合したECU(たとえば、図3のECU400)とすることがその一例である)。   In FIG. 1, each ECU is configured separately, but may be configured as an ECU in which two or more ECUs are integrated (for example, MG_ECU 300 and HV_ECU 320 are integrated as shown by a dotted line in FIG. 1). (E.g., ECU 400 in FIG. 3 is an example).

動力分割機構200は、エンジン120の動力を、駆動輪160とモータジェネレータ140B(MG(1)140B)との両方に振り分けるために、遊星歯車機構(プラネタリーギヤ)が使用される。モータジェネレータ140B(MG(1)140B)の回転数を制御することにより、動力分割機構200は無段変速機としても機能する。エンジン120の回転力はキャリア(C)に入力され、それがサンギヤ(S)によってモータジェネレータ140B(MG(1)140B)に、リングギヤ(R)によってモータジェネレータ140A(MG(2)140A)および出力軸(駆動輪160側)に伝えられる。回転中のエンジン120を停止させる時には、エンジン120が回転しているので、この回転の運動エネルギをモータジェネレータ140B(MG(1)140B)で電気エネルギに変換して、エンジン120の回転数を低下させる。   In power split mechanism 200, a planetary gear mechanism (planetary gear) is used to distribute the power of engine 120 to both drive wheel 160 and motor generator 140B (MG (1) 140B). By controlling the rotation speed of motor generator 140B (MG (1) 140B), power split device 200 also functions as a continuously variable transmission. The rotational force of the engine 120 is input to the carrier (C), which is output to the motor generator 140B (MG (1) 140B) by the sun gear (S), and the motor generator 140A (MG (2) 140A) and output by the ring gear (R). It is transmitted to the shaft (drive wheel 160 side). When the rotating engine 120 is stopped, since the engine 120 is rotating, the kinetic energy of this rotation is converted into electric energy by the motor generator 140B (MG (1) 140B), and the rotational speed of the engine 120 is reduced. Let

図1に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の状態について予め定められた条件が成立すると、HV_ECU320は、モータジェネレータ140のモータジェネレータ140A(MG(2)140A)のみによりハイブリッド車両の走行を行なうようにモータジェネレータ140A(MG(2)140A)およびエンジンECU280を介してエンジン120を制御する。たとえば、予め定められた条件とは、走行用バッテリ220のSOCが予め定められた値以上であるという条件等である。このようにすると、発進時や低速走行時等であってエンジン120の効率が悪い場合に、モータジェネレータ140A(MG(2)140A)のみによりハイブリッド車両の走行を行なうことができる。この結果、走行用バッテリ220のSOCを低下させることができる(その後の車両停止時に走行用バッテリ220を充電することができる)。   In a hybrid vehicle equipped with a hybrid system as shown in FIG. 1, if a predetermined condition is satisfied for the state of the vehicle, HV_ECU 320 uses only motor generator 140A (MG (2) 140A) of motor generator 140 to hybrid vehicle. The engine 120 is controlled via motor generator 140A (MG (2) 140A) and engine ECU 280 so that the vehicle travels as follows. For example, the predetermined condition is a condition that the SOC of traveling battery 220 is equal to or greater than a predetermined value. In this way, the hybrid vehicle can be driven only by the motor generator 140A (MG (2) 140A) when the engine 120 is inefficient at the time of starting or running at a low speed. As a result, the SOC of the traveling battery 220 can be reduced (the traveling battery 220 can be charged when the vehicle is subsequently stopped).

また、通常走行時には、たとえば動力分割機構200によりエンジン120の動力を2経路に分け、一方で駆動輪160の直接駆動を行ない、他方でモータジェネレータ140B(MG(1)140B)を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータジェネレータ140A(MG(2)140A)を駆動して駆動輪160の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ220からの電力をモータジェネレータ140A(MG(2)140A)に供給してモータジェネレータ140A(MG(2)140A)の出力を増大させて駆動輪160に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪160により従動するモータジェネレータ140A(MG(2)140A)がジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ220に蓄える。なお、走行用バッテリ220の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン120の出力を増加してモータジェネレータ140B(MG(1)140B)による発電量を増やして走行用バッテリ220に対する充電量を増加する。   Further, during normal travel, for example, the power split mechanism 200 divides the power of the engine 120 into two paths, and on the other hand, the drive wheels 160 are directly driven, and on the other hand, the motor generator 140B (MG (1) 140B) is driven to generate power. To do. At this time, motor generator 140A (MG (2) 140A) is driven by the generated electric power to assist driving of driving wheels 160. Further, at the time of high speed traveling, the electric power from the traveling battery 220 is further supplied to the motor generator 140A (MG (2) 140A) to increase the output of the motor generator 140A (MG (2) 140A) to the driving wheel 160. To add driving force. On the other hand, at the time of deceleration, motor generator 140 </ b> A (MG (2) 140 </ b> A) driven by drive wheel 160 functions as a generator to perform regenerative power generation, and the collected power is stored in traveling battery 220. When the amount of charge of traveling battery 220 is reduced and charging is particularly necessary, the output of engine 120 is increased to increase the amount of power generated by motor generator 140B (MG (1) 140B), and traveling battery 220 is increased. Increase the amount of charge for.

また、走行用バッテリ220の目標SOCはいつ回生が行なわれてもエネルギーが回収できるように、通常は60%程度に設定される。また、SOCの上限値と下限値とは、走行用バッテリ220のバッテリの劣化を抑制するために、たとえば、制御上限値を80%とし、制御下限値を30%として設定され、HV_ECU320は、MG_ECU300を介してSOCが上限値および下限値を越えないようにモータジェネレータ140による発電や回生、モータ出力を制御している。なお、ここで挙げた値は、一例であって特に限定される値ではない。   In addition, the target SOC of traveling battery 220 is normally set to about 60% so that energy can be recovered no matter when regeneration is performed. Further, the upper limit value and the lower limit value of the SOC are set, for example, so that the control upper limit value is set to 80% and the control lower limit value is set to 30% in order to suppress deterioration of the battery of the traveling battery 220. The HV_ECU 320 The power generation and regeneration by the motor generator 140 and the motor output are controlled so that the SOC does not exceed the upper limit value and the lower limit value. In addition, the value quoted here is an example and is not a particularly limited value.

図2を参照して、動力分割機構200についてさらに説明する。動力分割機構200は、サンギヤ(S)202と(以下、単にサンギヤ202と記載する)、ピニオンギヤ204と、キャリア(C)206(以下、単にキャリア206と記載する)と、リングギヤ(R)208(以下、単にリングギヤ208と記載する)とを含む遊星歯車から構成される。   The power split mechanism 200 will be further described with reference to FIG. The power split mechanism 200 includes a sun gear (S) 202 (hereinafter simply referred to as the sun gear 202), a pinion gear 204, a carrier (C) 206 (hereinafter simply referred to as the carrier 206), and a ring gear (R) 208 ( Hereinafter, it is composed of a planetary gear including a ring gear 208).

ピニオンギヤ204は、サンギヤ202およびリングギヤ208と係合する。キャリア206は、ピニオンギヤ204が自転可能であるように支持する。サンギヤ202はMG(1)140Bの回転軸に連結される。キャリア206はエンジン120のクランクシャフトに連結される。リングギヤ208はMG(2)140Aの回転軸および減速機180に連結される。   Pinion gear 204 is engaged with sun gear 202 and ring gear 208. The carrier 206 supports the pinion gear 204 so that it can rotate. Sun gear 202 is coupled to the rotation shaft of MG (1) 140B. Carrier 206 is connected to the crankshaft of engine 120. Ring gear 208 is connected to the rotation shaft of MG (2) 140A and reduction gear 180.

エンジン120、MG(1)140BおよびMG(2)140Aが、遊星歯車からなる動力分割機構200を介して連結されることで、エンジン120、MG(1)140BおよびMG(2)140Aの回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。   Engine 120, MG (1) 140B and MG (2) 140A are connected via power split mechanism 200 formed of a planetary gear, so that the rotational speeds of engine 120, MG (1) 140B and MG (2) 140A Are connected by a straight line in the nomograph.

図3を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置で制御される電源回路について説明する。この電源回路は、走行用バッテリ220と、昇圧コンバータ242と、インバータ240と、コンデンサC(1)510と、コンデンサC(2)520と、SMR500と、ECU400とを含む。本実施の形態に係る制御装置は、ECU400が実行するプログラムにより実現される。   A power supply circuit controlled by the control device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The power supply circuit includes a traveling battery 220, a boost converter 242, an inverter 240, a capacitor C (1) 510, a capacitor C (2) 520, an SMR 500, and an ECU 400. The control device according to the present embodiment is realized by a program executed by ECU 400.

インバータ240は、6つのIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)と、IGBTのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各IGBTにそれぞれ並列に接続された6つのダイオードとを含む。インバータ240は、ECU400からの制御信号に基づいて各IGBTのゲートをオン/オフ(通電/遮断)することにより、走行用バッテリ220から供給された電流を、直流電流から交流電流に変換し、モータジェネレータ140に供給する。なお、インバータ240およびIGBTには、周知の技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。なお、図3において、モータジェネレータ140A(140B)が駆動用である場合には上側のインバータ240が駆動用インバータであって、モータジェネレータ140B(140A)が発電用である場合には下側のインバータ240が発電用インバータである。   Inverter 240 includes six IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) and six diodes connected in parallel to each IGBT so as to allow current to flow from the emitter side to the collector side of the IGBT. The inverter 240 converts the current supplied from the traveling battery 220 from a direct current to an alternating current by turning on / off (energizing / cutting off) the gate of each IGBT based on a control signal from the ECU 400. This is supplied to the generator 140. Inverter 240 and IGBT may use a well-known technique, and therefore, detailed description thereof will not be repeated here. In FIG. 3, when motor generator 140A (140B) is for driving, upper inverter 240 is a driving inverter, and when motor generator 140B (140A) is for power generation, a lower inverter is used. Reference numeral 240 denotes a power generation inverter.

昇圧コンバータ242は、リアクトル311と、NPNトランジスタ312,313と、ダイオード314,315とを含む。リアクトル311の一方端は走行用バッテリ220の電源ラインに接続され、他方端はNPNトランジスタ312とNPNトランジスタ313との中間点、すなわち、NPNトランジスタ312のエミッタとNPNトランジスタ313のコレクタとの間に接続される。NPNトランジスタ312,313は、インバータ240の電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、NPNトランジスタ312のコレクタは電源ラインに接続され、NPNトランジスタ313のエミッタはアースラインに接続される。また、各NPNトランジスタ312,313のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード314,315が接続されている。   Boost converter 242 includes a reactor 311, NPN transistors 312 and 313, and diodes 314 and 315. Reactor 311 has one end connected to the power supply line of battery for traveling 220 and the other end connected to the intermediate point between NPN transistor 312 and NPN transistor 313, that is, between the emitter of NPN transistor 312 and the collector of NPN transistor 313. Is done. NPN transistors 312 and 313 are connected in series between the power supply line of inverter 240 and the ground line. The collector of the NPN transistor 312 is connected to the power supply line, and the emitter of the NPN transistor 313 is connected to the ground line. In addition, diodes 314 and 315 for passing a current from the emitter side to the collector side are connected between the collector and emitter of each NPN transistor 312 and 313.

昇圧コンバータ242は、ECU400によってNPNトランジスタ312,313がオン/オフされ、コンデンサC(1)510から供給された直流電圧を昇圧して出力電圧をコンデンサC(2)520に供給する。また、昇圧コンバータ242は、モータ駆動回路が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、モータジェネレータ140によって発電され、インバータ240によって変換された直流電圧を降圧してコンデンサC(1)510へ供給する。コンデンサC(2)520は、昇圧コンバータ242から供給された直流電力の電圧を平滑化し、その平滑化された直流電力をインバータ240へ供給する。   In step-up converter 242, NPN transistors 312 and 313 are turned on / off by ECU 400 to step up the DC voltage supplied from capacitor C (1) 510 and supply the output voltage to capacitor C (2) 520. Boost converter 242 steps down the DC voltage generated by motor generator 140 and converted by inverter 240 during regenerative braking of a hybrid vehicle or electric vehicle equipped with a motor drive circuit, and to capacitor C (1) 510. Supply. Capacitor C (2) 520 smoothes the voltage of the DC power supplied from boost converter 242 and supplies the smoothed DC power to inverter 240.

モータジェネレータ140は、三相交流モータである。モータジェネレータ140の回転軸は、図2に示すように車両のドライブシャフト(図示せず)に接続され、駆動輪に駆動力を伝達する。車両は、モータジェネレータ140からの駆動力により走行する。   Motor generator 140 is a three-phase AC motor. The rotating shaft of the motor generator 140 is connected to a drive shaft (not shown) of the vehicle as shown in FIG. 2, and transmits driving force to the driving wheels. The vehicle travels with the driving force from motor generator 140.

コンデンサC(1)510は、インバータ240と並列に接続されている。コンデンサC(1)510は、走行用バッテリ220から供給された電力、またはインバータ240から供給された電力を平滑化するため、電荷を一旦蓄積する。平滑化された電力は、インバータ240または走行用バッテリ220に供給される。   Capacitor C (1) 510 is connected in parallel with inverter 240. Capacitor C (1) 510 temporarily accumulates electric charge in order to smooth the electric power supplied from traveling battery 220 or the electric power supplied from inverter 240. The smoothed electric power is supplied to the inverter 240 or the traveling battery 220.

SMR500は、走行用バッテリ220の正極側に設けられている(なお、負極側であっても構わない)。また、詳しくは、SMR500は、正極用のメインSMRであって、負極側にもメインSMRを有し、正極側または負極側のいずれかのメインSMRと並列にプリチャージ用SMRが設けられる。このプリチャージSMRには、制限抵抗が直列に接続されている。プリチャージSMRは、プリチャージSMRと同極のメインSMRが接続される前にオン(通電)され、インバータ240に突入電流が流れることを防止するためのSMRである。このプリチャージ処理後、メインSMRがオン(通電)されて、走行用バッテリ220から昇圧コンバータ242を介してインバータ240に電力が供給される。このSMR500は、ECU400により制御される。なお、SMR500がオフ(非通電)から通電(オン)に切り替えられた場合にはこのようなプリチャージ処理が実行されるが、このことは、本発明の本質的な部分ではないので、以下の説明においては、SMR500をオン(通電)すると記載するに留める。   The SMR 500 is provided on the positive electrode side of the traveling battery 220 (it may be on the negative electrode side). More specifically, the SMR 500 is a main SMR for the positive electrode, has a main SMR on the negative electrode side, and a precharge SMR is provided in parallel with either the main SMR on the positive electrode side or the negative electrode side. A limiting resistor is connected in series to the precharge SMR. The precharge SMR is an SMR that is turned on (energized) before the main SMR having the same polarity as the precharge SMR is connected, and prevents an inrush current from flowing through the inverter 240. After the precharge process, the main SMR is turned on (energized), and electric power is supplied from the traveling battery 220 to the inverter 240 via the boost converter 242. The SMR 500 is controlled by the ECU 400. In addition, when the SMR 500 is switched from off (non-energized) to energized (on), such a precharge process is executed. However, this is not an essential part of the present invention, so the following In the description, it is described that the SMR 500 is turned on (energized).

ECU400は、イグニッションスイッチ(図示せず)、アクセルペダル(図示せず)の踏込み量、ブレーキペダル(図示せず)の踏込み量などに基づいて、ROM(Read Only Memory)に記憶されたプログラムを実行し、インバータ240および各SMRを制御して、車両を所望の状態で走行させる。ECU400には、走行用バッテリ220の電流値IBを検出する電流計222が接続されている。   ECU 400 executes a program stored in a ROM (Read Only Memory) based on the amount of depression of an ignition switch (not shown), an accelerator pedal (not shown), the amount of depression of a brake pedal (not shown), etc. Then, the inverter 240 and each SMR are controlled to drive the vehicle in a desired state. ECU 400 is connected to ammeter 222 for detecting current value IB of battery 220 for traveling.

SMR500は、コイルに対して励磁電流を通電したときに接点を閉じるリレーである。SMR500の作動状態とイグニッションスイッチの位置との関係について説明する。なお、SMRがオンとは通電状態を示し、SMRがオフとは非通電状態を示す。   The SMR 500 is a relay that closes a contact when an exciting current is applied to a coil. A relationship between the operating state of the SMR 500 and the position of the ignition switch will be described. When SMR is on, the energized state is indicated, and when SMR is off, the non-energized state is indicated.

イグニッションスイッチには、OFF(オフ)位置と、ACC位置、ON(オン)位置およびSTA(スタート)位置とがあり、ECU400は、電源遮断時、すなわちイグニッションスイッチのポジションがOFF位置にあるときには、SMR500をオフ(非通電)する。すなわち、SMR500のコイルに対する励磁電流をオフする。なお、イグニッションスイッチのポジションは、OFF位置→ACC位置→ON位置→STA位置の順に切り換えられ、STA位置からON位置へは自動的に戻るものとする。なお、このようなスイッチに、本発明の適用が限定されるものではない。   The ignition switch has an OFF (off) position, an ACC position, an ON (on) position, and a STA (start) position. When the power is shut off, that is, when the position of the ignition switch is in the OFF position, the SMR 500 Is turned off (not energized). That is, the excitation current for the coil of the SMR 500 is turned off. The ignition switch position is switched in the order of OFF position → ACC position → ON position → STA position, and automatically returns from the STA position to the ON position. The application of the present invention is not limited to such a switch.

一方、イグニッションスイッチのポジションがON位置からOFF位置に切り換えられると、ECU400は、SMR500をオフ(非通電)する。この結果、走行用バッテリ220とインバータ240との間の電気的な接続が遮断され、電源遮断状態となる。このとき、駆動回路側の残存電圧はディスチャージされ、インバータ240の電圧値VHは徐々に約0V(遮断時電圧)に収束する。なお、遮断時電圧値は必ずしも0Vである必要はなく、たとえば、2〜3V程度の微弱電圧値であっても良い。   On the other hand, when the position of the ignition switch is switched from the ON position to the OFF position, ECU 400 turns off (non-energized) SMR 500. As a result, the electrical connection between the traveling battery 220 and the inverter 240 is cut off, and the power supply is cut off. At this time, the residual voltage on the drive circuit side is discharged, and the voltage value VH of the inverter 240 gradually converges to about 0 V (breaking voltage). In addition, the voltage value at the time of interruption | blocking does not necessarily need to be 0V, For example, the weak voltage value of about 2-3V may be sufficient.

図4および図5を参照して、走行用バッテリ220とSMR500とについて、詳細に説明する。図4が、ECU400によりSMR500がオフ(非通電)とされた状態であって、図5が、ECU400によりSMR500がオン(通電)とされた状態を示す。   The traveling battery 220 and the SMR 500 will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5. 4 shows a state in which SMR 500 is turned off (non-energized) by ECU 400, and FIG. 5 shows a state in which SMR 500 is turned on (energized) by ECU 400.

図4および図5において、SMR500の部分は、上面から見た図である。図4に示すように、SMR500は、鉄心550Dにコイル500Cが巻き付けられた励磁コイルと、この励磁コイルに対向して設けられた可動鉄片500Aと、この可動鉄片500Aを励磁コイルの逆側(図4の矢印方向側)に引っ張る復帰バネ500Bと、走行用バッテリ220を3ユニットに分割した場合における分割ユニット間の接点A〜Hの8点にそれぞれ接続された接点と、補機バッテリ221の電力をコイル500Cに通電したり通電を遮断したりするスイッチ500Eとから構成される。なお、図4および図5においては、可動鉄片500A、復帰バネ500Bについて、接点Aおよび接点Bの接点の組のみ記載するが、他の接点の組についても、可動鉄片500A、復帰バネ500Bは同じであるので、参照符号の記載を省略している。   4 and 5, the portion of SMR 500 is viewed from above. As shown in FIG. 4, the SMR 500 includes an exciting coil in which a coil 500C is wound around an iron core 550D, a movable iron piece 500A provided opposite to the exciting coil, and the movable iron piece 500A on the opposite side of the exciting coil (see FIG. 4). 4, the return spring 500 </ b> B that is pulled in the direction of the arrow 4, the contact point A to H between the divided units when the traveling battery 220 is divided into three units, and the power of the auxiliary battery 221. Is configured with a switch 500E for energizing the coil 500C and interrupting the energization. In FIGS. 4 and 5, only the set of contacts A and B is described for the movable iron piece 500A and the return spring 500B, but the movable iron piece 500A and the return spring 500B are the same for the other set of contacts. Therefore, the reference numerals are omitted.

図4の状態においては、ECU400はオフ指令信号をスイッチ500Eに出力しており、コイル500Cに補機バッテリ221の電力が供給されないので、励磁コイルに電流が流れないので、鉄心500Dが磁化しないので、復帰バネ500Bの力により(図4の矢印方向の力)、可動鉄片500Aが2つの接点(たとえばA接点とB接点)とを電気的に接続しない状態を維持している。   In the state of FIG. 4, the ECU 400 outputs an off command signal to the switch 500E, and since the power of the auxiliary battery 221 is not supplied to the coil 500C, no current flows through the exciting coil, so the iron core 500D is not magnetized. Due to the force of the return spring 500B (the force in the direction of the arrow in FIG. 4), the movable iron piece 500A maintains a state where the two contacts (for example, the A contact and the B contact) are not electrically connected.

図5の状態においては、ECU400はオン指令信号をスイッチ500Eに出力しており、コイル500Cに補機バッテリ221の電力が供給されるので、励磁コイルに電流が流れて、鉄心500Dが磁化して、復帰バネ500Bの力に抗して(図5の矢印方向の力)、可動鉄片500Aが2つの接点(たとえばA接点とB接点)とを電気的に接続した状態を維持している。可動鉄片500Aは、復帰バネ500Bおよび2つの接点(たとえばA接点とB接点)が図4の紙面手前側に設けられているとすると、紙面奥側にヒンジを有した片持ちの薄い直方体である。   In the state of FIG. 5, the ECU 400 outputs an ON command signal to the switch 500E, and the power of the auxiliary battery 221 is supplied to the coil 500C, so that a current flows through the exciting coil and the iron core 500D is magnetized. Against the force of the return spring 500B (force in the direction of the arrow in FIG. 5), the movable iron piece 500A maintains a state where two contacts (for example, an A contact and a B contact) are electrically connected. The movable iron piece 500A is a cantilevered thin rectangular parallelepiped having a hinge on the back side of the paper surface, assuming that the return spring 500B and two contacts (for example, the A contact and the B contact) are provided on the front side of the paper surface of FIG. .

なお、上述した説明においては、補機バッテリ221からの電流がコイル500Cに流れているときに走行用バッテリ220の分割された接点が電気的に接続されるものとして説明したが、補機バッテリ221からの電流がコイル500Cに流れていないときに走行用バッテリ220の分割された接点が電気的に接続される構成としても構わない。さらに、走行用バッテリ220を3個のバッテリユニットに分割して、開閉制御する接点を4組として説明したが、本発明はこのような分割数にも接点組数にも限定されない。   In the above description, it has been described that the divided contacts of the traveling battery 220 are electrically connected when the current from the auxiliary battery 221 is flowing through the coil 500C. Alternatively, the divided contacts of the traveling battery 220 may be electrically connected when no current is flowing through the coil 500C. Furthermore, although the battery 220 for driving | running | working was divided | segmented into three battery units and demonstrated the contact which carries out opening / closing control as 4 sets, this invention is not limited to such a division | segmentation number or the number of contact groups.

また、図4および図5に示すように、ECU400には、このハイブリッド車両の衝突を検出するために車両に加わった加速度(衝撃値)を検出するGセンサ410が接続されている。このGセンサ410は、車両前後方向(たとえば前方向への加速度を正値)および左右方向(たとえば右方向への加速度を正値)として、加速度を検出することができる。   As shown in FIGS. 4 and 5, ECU 400 is connected to ECU 400 for detecting an acceleration (impact value) applied to the vehicle in order to detect a collision of the hybrid vehicle. The G sensor 410 can detect acceleration in the vehicle front-rear direction (eg, forward acceleration is a positive value) and in the left-right direction (eg, rightward acceleration is a positive value).

また、ECU400は、イグニッションスイッチの状態を検出することができるように、イグニッションスイッチと接続されている。   ECU 400 is connected to the ignition switch so that the state of the ignition switch can be detected.

図6を参照して、本実施の形態に係る電源回路の制御装置を実現するために、ECU400が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、サブルーチンであって、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。   With reference to FIG. 6, a control structure of a program executed by ECU 400 to realize the control device for the power supply circuit according to the present embodiment will be described. This program is a subroutine and is repeatedly executed at a predetermined cycle time.

ステップ(以下、ステップをSと略す)100にて、ECU400は、運転者により操作されたイグニッションスイッチがスタート位置にあるか否かを判別する。イグニッションスイッチがオフ位置からACC位置およびオン位置を経由してスタート位置にされた場合(S100にてYES)、処理はS200に移される。もしそうでないと(S100にてNO)、処理はS100へ戻され、イグニッションスイッチがスタート位置にされるまで待つ。すなわち、以下に示す処理は、イグニッションスイッチがスタート位置に移行されてSMR500がオン(通電)した以降に行なわれる。なお、上述したように、本発明においては、イグニッションスイッチに限定されない。このため、以下の処理を開始するタイミングは、SMR500がオンされるタイミングであれば、特に、イグニッションスイッチがスタート位置であるタイミングに限定されない。   In step (hereinafter step is abbreviated as S) 100, ECU 400 determines whether or not the ignition switch operated by the driver is at the start position. If the ignition switch is moved from the off position to the start position via the ACC position and the on position (YES in S100), the process proceeds to S200. If not (NO in S100), the process returns to S100 and waits until the ignition switch is set to the start position. That is, the following processing is performed after the ignition switch is moved to the start position and the SMR 500 is turned on (energized). As described above, the present invention is not limited to the ignition switch. For this reason, the timing for starting the following processing is not particularly limited to the timing at which the ignition switch is at the start position as long as the SMR 500 is turned on.

S200にて、ECU400は、SMRオン(通電)指令信号をスイッチ500Eに出力する。スイッチ500Eが電気的にコイル500Cと補機バッテリ221とを接続して、補機バッテリ221の電力がコイル500Cに供給されるので、励磁コイルに電流が流れて、鉄心500Dが磁化して、復帰バネ500Bの力に抗して、可動鉄片500Aが2つの接点(たとえばA接点とB接点)とを電気的に接続する。
S300にて、ECU400は、Gセンサ410からの信号を検出する。S400にて、ECU400は、衝撃の絶対値を算出する。これは、前後方向で加速度の値の正負が反転し、左右方向で加速度の値の正負が反転するためである。
In S200, ECU 400 outputs an SMR on (energization) command signal to switch 500E. Since the switch 500E electrically connects the coil 500C and the auxiliary battery 221 and the electric power of the auxiliary battery 221 is supplied to the coil 500C, a current flows through the exciting coil, and the iron core 500D is magnetized and returned. The movable iron piece 500A electrically connects two contacts (for example, an A contact and a B contact) against the force of the spring 500B.
In S300, ECU 400 detects a signal from G sensor 410. In S400, ECU 400 calculates the absolute value of the impact. This is because the sign of the acceleration value is reversed in the front-rear direction and the sign of the acceleration value is reversed in the left-right direction.

S500にて、ECU400は、衝撃の絶対値がしきい値よりも大きいか否かを判断する。このしきい値はこのハイブリッド車両が、車両や固定物に衝突した場合の加速度に基づいて設定される。衝撃の絶対値がしきい値よりも大きいと(S500にてYES)、処理はS600へ移される。もしそうでないと(S500にてNO)、処理はS700へ移される。   In S500, ECU 400 determines whether or not the absolute value of the impact is greater than a threshold value. This threshold value is set based on the acceleration when this hybrid vehicle collides with a vehicle or a fixed object. If the absolute value of the impact is greater than the threshold value (YES in S500), the process proceeds to S600. If not (NO in S500), the process proceeds to S700.

S600にて、ECU400は、SMRオフ(非通電)指令信号をスイッチ500Eに出力する。スイッチ500Eが電気的にコイル500Cと補機バッテリ221とを非接続の状態に切換えて、補機バッテリ221の電力がコイル500Cに供給されなくなるので、励磁コイルに電流が流れなくなり、鉄心500Dの磁化が解消されて、復帰バネ500Bの力により、可動鉄片500Aが2つの接点(たとえばA接点とB接点)とを電気的に非接続の状態に切換える。その後、この処理は終了する。   In S600, ECU 400 outputs an SMR off (non-energized) command signal to switch 500E. Since the switch 500E electrically switches the coil 500C and the auxiliary battery 221 to the non-connected state, the electric power of the auxiliary battery 221 is not supplied to the coil 500C, so that no current flows through the exciting coil, and the magnetization of the iron core 500D Is eliminated, and the movable iron piece 500A switches the two contact points (for example, the A contact and the B contact) to the electrically disconnected state by the force of the return spring 500B. Thereafter, this process ends.

S700にて、ECU400は、運転者により操作されたイグニッションスイッチがオフ位置にあるか否かを判別する。イグニッションスイッチがオン位置からACC位置を経由してオフ位置にされた場合(S700にてYES)、処理はS800に移される。もしそうでないと(S700にてNO)、処理はS300へ戻される。   In S700, ECU 400 determines whether or not the ignition switch operated by the driver is in the OFF position. If the ignition switch is turned from the on position to the off position via the ACC position (YES in S700), the process proceeds to S800. If not (NO in S700), the process returns to S300.

S800にて、ECU400は、SMRオフ(非通電)指令信号をスイッチ500Eに出力する。スイッチ500EがSMRオフ(非通電)指令信号を受けた後についてのSMR500の動作はS600と同じであるので説明は繰り返さない。その後、この処理は終了する。   In S800, ECU 400 outputs an SMR off (non-energized) command signal to switch 500E. Since operation of SMR 500 after switch 500E receives the SMR off (non-energization) command signal is the same as S600, description thereof will not be repeated. Thereafter, this process ends.

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態にかかる電源回路の制御装置であるECU400の動作について説明する。   An operation of ECU 400 that is the control device for the power supply circuit according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.

車両の運転者がイグニッションスイッチをOFF位置からACC位置およびON位置を経由してスタート位置にすると(S100にてYES)、SMRオン(通電)指令信号がスイッチ500Eに出力されて、SMR500が通電状態になり、走行用バッテリ220と負荷とが電気的に接続される。   When the vehicle driver changes the ignition switch from the OFF position to the start position via the ACC position and the ON position (YES in S100), an SMR on (energization) command signal is output to switch 500E, and SMR 500 is energized. Thus, the traveling battery 220 and the load are electrically connected.

このとき、図5に示すように、接点Aと接点Bとが可動鉄片500Aで電気的に接続され、同じように、接点Cと接点Dとが可動鉄片500で電気的に接続され、接点Eと接点Fとが可動鉄片500で電気的に接続され、接点Gと接点Hとが可動鉄片500で電気的に接続されて、走行用バッテリ220の複数のバッテリユニットが直列に接続されて、216V〜288V等の高電圧の電力が負荷(昇圧コンバータ242やインバータ240)に供給される。   At this time, as shown in FIG. 5, the contact A and the contact B are electrically connected by the movable iron piece 500A, and similarly, the contact C and the contact D are electrically connected by the movable iron piece 500, and the contact E And the contact F are electrically connected by the movable iron piece 500, the contact G and the contact H are electrically connected by the movable iron piece 500, and a plurality of battery units of the traveling battery 220 are connected in series to obtain 216V. High-voltage power such as ˜288 V is supplied to the load (step-up converter 242 and inverter 240).

Gセンサ410からの信号を監視して(S300)、衝撃の絶対値を算出して(S400)、このハイブリッド車両が他の車両や固定物等に衝突すると、しきい値よりも大きな衝撃の絶対値が検出される(S500にてYES)。この場合、イグニッションスイッチの位置に関わらず、SMRオフ(非通電)指令信号がスイッチ500Eに出力される(S600)。可動鉄片により電気的に接続された接点の組(接点Aと接点B、接点Cと接点D、接点Eと接点F、接点Gと接点H)が電気的に通電された状態から非通電の状態に切換えられる。   The signal from the G sensor 410 is monitored (S300), the absolute value of the impact is calculated (S400), and if this hybrid vehicle collides with another vehicle or a fixed object, the absolute value of the impact larger than the threshold value is detected. A value is detected (YES in S500). In this case, regardless of the position of the ignition switch, an SMR OFF (non-energization) command signal is output to the switch 500E (S600). A set of contacts electrically connected by a movable iron piece (contact A and contact B, contact C and contact D, contact E and contact F, contact G and contact H) from a state of being electrically energized to a state of non-energization Is switched to.

このように、全体としては216V〜288V程度の高い電圧の走行用バッテリを、1つのSMRを用いて、分割されたバッテリユニットの数に応じた電圧値まで低下させることができる。そのため、たとえ、走行用バッテリが外部で短絡したとしても、そのときに流れる電流値は走行用バッテリの総電圧ではなく、分割されたバッテリユニットの電圧値まで低下させることができ、安全性を高めることが可能となる。なお、バッテリユニットを多い数に分割するほど外部短絡時に流れる電圧値を低下させることができる。このときにおいても、本発明によれば、1つのSMRで制御できるため、多くの電磁リレーを必要とすることなく、コストアップにならない。   As described above, the battery for traveling having a high voltage of about 216V to 288V as a whole can be reduced to a voltage value corresponding to the number of divided battery units using one SMR. Therefore, even if the traveling battery is short-circuited externally, the current value flowing at that time can be reduced not to the total voltage of the traveling battery but to the voltage value of the divided battery unit, thereby improving safety. It becomes possible. In addition, the voltage value which flows at the time of an external short circuit can be reduced, so that a battery unit is divided | segmented into many numbers. Even at this time, according to the present invention, since it can be controlled by one SMR, many electromagnetic relays are not required and the cost is not increased.

なお、S600の処理を実行する条件として、走行用バッテリに設けられたサービスプラグを取り外されたときとしても構わない。   It should be noted that the condition for executing the processing of S600 may be when the service plug provided in the traveling battery is removed.

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.

本発明の実施の形態に係る制御装置を含む、ハイブリッド車両の制御ブロック図である。1 is a control block diagram of a hybrid vehicle including a control device according to an embodiment of the present invention. 図1の動力分割機構を示す図である。It is a figure which shows the motive power division | segmentation mechanism of FIG. 本発明の実施の形態に係る制御装置で制御される電源回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply circuit controlled by the control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図3の走行用バッテリ付近の詳細な構成を示す図(その1)である。FIG. 4 is a diagram (part 1) illustrating a detailed configuration in the vicinity of a traveling battery in FIG. 3; 図3の走行用バッテリ付近の詳細な構成を示す図(その2)である。FIG. 4 is a diagram (part 2) illustrating a detailed configuration in the vicinity of the traveling battery in FIG. 3; 図3のECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control structure of the program performed with ECU of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

120 エンジン、140 モータジェネレータ、160 駆動輪、180 減速機、200 動力分割機構、220 走行用バッテリ、222 電流計、240 インバータ、242 昇圧コンバータ、260 バッテリECU、280 エンジンECU、300 MG_ECU、320 HV_ECU、400 ECU、500 SMR、510 コンデンサC(1)、520 コンデンサC(2)。   120 Engine, 140 Motor Generator, 160 Drive Wheel, 180 Reducer, 200 Power Dividing Mechanism, 220 Travel Battery, 222 Ammeter, 240 Inverter, 242 Boost Converter, 260 Battery ECU, 280 Engine ECU, 300 MG_ECU, 320 HV_ECU, 400 ECU, 500 SMR, 510 Capacitor C (1), 520 Capacitor C (2).

Claims (2)

車両に搭載された走行用の蓄電機構を含む電源回路の制御装置であって、
前記蓄電機構は、複数の蓄電ユニットが端子を介して直列に接続されて、走行用の高電圧負荷に電力を供給し、
前記制御装置は、
1の蓄電ユニットの正極および負極のいずれかの端子と他の蓄電ユニットの他極側の端子とを電気的に接続する、複数の可動接点と、
前記複数の可動接点について、前記端子間を電気的に接続するように動作させる1つの励磁コイルと、
前記励磁コイルへの電力の供給および遮断を切換えるスイッチとを含む、電源回路の制御装置。
A control device for a power circuit including a power storage mechanism for traveling mounted on a vehicle,
The power storage mechanism is configured such that a plurality of power storage units are connected in series via terminals to supply power to a high voltage load for traveling,
The controller is
A plurality of movable contacts for electrically connecting any one of the positive electrode and the negative electrode of one power storage unit to a terminal on the other pole side of the other power storage unit;
One exciting coil that operates to electrically connect the terminals with respect to the plurality of movable contacts;
A control device for a power supply circuit, comprising: a switch for switching supply and interruption of power to the exciting coil.
前記制御装置は、
前記車両に作用した加速度を検出するための手段と、
前記加速度が車両衝突を想定したしきい値よりも大きいと、前記端子間が電気的に接続しなくなるように前記スイッチを制御するための制御手段とをさらに含む、請求項1に記載の電源回路の制御装置。
The controller is
Means for detecting acceleration acting on the vehicle;
2. The power supply circuit according to claim 1, further comprising control means for controlling the switch so that the terminals are not electrically connected when the acceleration is greater than a threshold value assuming a vehicle collision. Control device.
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