JP2009189209A - Power supply device of vehicle and method of controlling the same - Google Patents

Power supply device of vehicle and method of controlling the same Download PDF

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Yuichi Hayashi
祐一 林
Takashi Tada
貴志 多田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device of a vehicle with an improved faulty detection rate and also to provide a method of controlling the same. <P>SOLUTION: A controller 30 sets a connecting section 40 in a connected state in response to a vehicle start-up instruction IGON, and at the same time, makes a vehicle electric load 23 consume power to diagnose the existence/nonexistence of line disconnection on a route (a power supply line PL2 and a ground line SL) for supplying operating current from a DC power supply to the vehicle electric load 23 based on the output of a current sensor 11. Preferably, the controller 30 determines the existence/nonexistence of line disconnection on the route for supplying operating current from the DC power supply to the vehicle electric load 23 based on the output of the current sensor 11. More preferably, the controller 30 causes a current (d-axis current) not causing a rotating torque in a motor to flow into an inverter 22. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、車両の電源装置およびその制御方法に関し、特に平滑コンデンサを備える車両の電源装置およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle power supply device and a control method thereof, and more particularly to a vehicle power supply device including a smoothing capacitor and a control method thereof.

近年、環境に配慮した自動車として、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とするハイブリッド自動車が普及してきている。   In recent years, hybrid vehicles using a DC power source, an inverter, and a motor driven by the inverter as a power source have become widespread as environmentally friendly vehicles in addition to conventional engines.

このような構成のハイブリッド自動車では、効率向上のため、直流電源であるバッテリの電圧をあまり上げないで、逆起電圧が高くなるモータの高速回転時にモータを駆動するインバータに逆起電圧を超える高電圧を供給することを実現するために、バッテリの電圧を昇圧してインバータに供給する電圧コンバータを搭載するものもある。   In a hybrid vehicle having such a configuration, in order to improve efficiency, the voltage of the battery, which is a direct current power source, is not increased so much and the counter electromotive voltage is increased in the inverter that drives the motor during high-speed rotation of the motor where the counter electromotive voltage increases. In order to realize the supply of voltage, there is also a type equipped with a voltage converter that boosts the voltage of the battery and supplies it to the inverter.

特開2006−325322号公報(特許文献1)は、このような電圧コンバータを搭載する車両(ハイブリッド自動車または電気自動車)を開示する。この車両において、電圧センサに故障が発生した場合に、電圧コンバータを動作停止させて退避走行させる際に電圧センサに代えて電流センサによってコンデンサの放電状態が判定される。
特開2006−325322号公報 特開2007−89240号公報
Japanese Patent Laying-Open No. 2006-325322 (Patent Document 1) discloses a vehicle (hybrid vehicle or electric vehicle) equipped with such a voltage converter. In this vehicle, when a failure occurs in the voltage sensor, the discharge state of the capacitor is determined by the current sensor instead of the voltage sensor when the voltage converter is stopped and retreated.
JP 2006-325322 A JP 2007-89240 A

上記特開2006−325322号公報では、走行中に電圧センサの故障が発生した際に、電圧コンバータを電圧非変換状態に設定し退避走行をする際に、昇圧された電圧によって電圧コンバータのスイッチング素子に電流が流れすぎないように保護するための技術が開示されている。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-325322, when a voltage sensor failure occurs during traveling, the voltage converter switching element of the voltage converter is set by the boosted voltage when the voltage converter is set in a voltage non-conversion state and retreating traveling. A technique for protecting current from flowing too much is disclosed.

しかし、修理工場や販売店まで距離が離れている場合には、退避走行中に一旦車両を駐車することも考えられる。このような場合には、車両を再起動できる必要がある。   However, if the distance from the repair shop or the store is far, it may be possible to park the vehicle once during the evacuation run. In such a case, it is necessary to be able to restart the vehicle.

インバータは、パワースイッチング素子をオンオフ制御するので、電源ラインの電流が大きく変動する。そこで、直流電源とインバータとの間に大容量の平滑コンデンサが設けられる。また、車両を使用しない場合には、高圧の直流電源をインバータから切り離しておくことが望ましいので、リレーが設けられている。   Since the inverter performs on / off control of the power switching element, the current of the power supply line greatly fluctuates. Therefore, a large-capacity smoothing capacitor is provided between the DC power supply and the inverter. In addition, when the vehicle is not used, it is desirable to disconnect the high-voltage DC power supply from the inverter, so a relay is provided.

しかし、車両起動時にリレーによっていきなり直流電源とインバータとを直結すると、平滑コンデンサに流入する過大電流(突入電流)によりリレーにアークが発生し、リレーの溶着が起こることがある。したがって、平滑コンデンサが十分に充電されるまでは、抵抗を直列に挿入して電流制限をして直流電源とインバータとを接続する。このような平滑コンデンサが十分に充電されるまでの充電をプリチャージと呼ぶことにする。   However, if the DC power supply and the inverter are directly connected by the relay when the vehicle is started, an arc may be generated in the relay due to an excessive current (inrush current) flowing into the smoothing capacitor, and the relay may be welded. Therefore, until the smoothing capacitor is sufficiently charged, a resistor is inserted in series to limit the current and connect the DC power supply and the inverter. Such charging until the smoothing capacitor is sufficiently charged will be referred to as precharging.

電圧センサが正常であれば、コンデンサの電圧を電圧センサで検出して、プリチャージが正常に行なわれたことを確認すればよい。しかし、電圧センサに異常が検出された場合には、プリチャージ検出をすることが難しくなる。また、直流電源からコンデンサや車両負荷までの電流経路に断線が発生していても検出することが難しい。したがって、電圧センサ異常時であっても車両を走らせる前に断線等の故障を発見できるほうが望ましい。   If the voltage sensor is normal, the voltage of the capacitor may be detected by the voltage sensor to confirm that precharging has been performed normally. However, when an abnormality is detected in the voltage sensor, it is difficult to detect precharge. Moreover, it is difficult to detect even if a disconnection occurs in the current path from the DC power supply to the capacitor or the vehicle load. Therefore, it is desirable that a failure such as disconnection can be found before the vehicle is driven even when the voltage sensor is abnormal.

この発明の目的は、故障発見率が向上した車両の電源装置およびその制御方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a power supply device for a vehicle with improved failure detection rate and a control method thereof.

この発明は、要約すると、車両の電源装置であって、直流電源と、車両電気負荷を直流電源に結合させる接続部と、車両電気負荷に与えられる電源電圧を検出する電圧センサと、直流電源から車両電気負荷に流れる電流を検出する電流センサと、車両電気負荷と接続部とを制御する制御装置とを備える。制御装置は、車両起動指示に応じて接続部を接続状態に設定するとともに、車両電気負荷に電力を消費させ、電流センサの出力に基づいて直流電源から車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を診断する。   In summary, the present invention is a power supply device for a vehicle, comprising: a direct current power supply; a connection for coupling the vehicle electrical load to the direct current power supply; a voltage sensor for detecting a power supply voltage applied to the vehicle electrical load; A current sensor for detecting a current flowing in the vehicle electrical load, and a control device for controlling the vehicle electrical load and the connection portion are provided. The control device sets the connection portion to the connected state in accordance with the vehicle activation instruction, consumes power to the vehicle electrical load, and supplies a working current from the DC power source to the vehicle electrical load based on the output of the current sensor. Diagnose the disconnection.

好ましくは、制御装置は、車両起動指示に応じて診断処理を実行し、診断処理において電圧センサの異常が検出された場合には、電流センサの出力に基づいて直流電源から車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を判断し、診断処理において電圧センサが正常であると診断された場合には、電圧センサの出力に基づいて直流電源から車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を判断する。   Preferably, the control device executes a diagnostic process in response to the vehicle activation instruction, and when an abnormality of the voltage sensor is detected in the diagnostic process, an operating current from the direct current power source to the vehicle electrical load based on the output of the current sensor. If the voltage sensor is diagnosed as normal in the diagnosis process, the path for supplying the operating current from the DC power source to the vehicle electrical load is determined based on the output of the voltage sensor. Determine if there is a break.

より好ましくは、制御装置は、経路の断線が有ると判断した場合には、接続部を非接続状態にするとともに、車両起動指示が与えられていても車両を走行不許可状態に制御する。   More preferably, when it is determined that there is a disconnection of the route, the control device puts the connecting portion into a non-connected state and controls the vehicle into a travel non-permitted state even when a vehicle activation instruction is given.

好ましくは、制御装置は、経路の断線の有無を診断するために、車両を制止させた状態を維持させたまま車両電気負荷に電力を消費させる。   Preferably, the control device causes the vehicle electrical load to consume electric power while maintaining the state where the vehicle is stopped in order to diagnose the presence or absence of disconnection of the route.

より好ましくは、車両電気負荷は、車輪を駆動するモータを回転させるためのインバータを含む。制御装置は、インバータにモータに回転トルクが発生しないような電流を流す。   More preferably, the vehicle electrical load includes an inverter for rotating a motor that drives the wheels. The control device causes the inverter to pass a current that does not generate rotational torque in the motor.

より好ましくは、制御装置は、経路の断線の有無を診断時に車両が移動しないように車輪をロックする。   More preferably, the control device locks the wheels so that the vehicle does not move when diagnosing the presence or absence of disconnection of the route.

好ましくは、車両の電源装置は、接続部を経由して車両電気負荷に供給される電源電圧を平滑化するコンデンサをさらに備える。制御装置は、接続部を非接続状態から接続状態に設定した後であってさらにコンデンサに対するプリチャージ時間が経過した後に、車両電気負荷に電力を消費させ経路の断線の有無を診断する。   Preferably, the vehicle power supply device further includes a capacitor for smoothing a power supply voltage supplied to the vehicle electrical load via the connection portion. The control device diagnoses the presence or absence of disconnection of the route by consuming electric power to the vehicle electrical load after setting the connection portion from the non-connection state to the connection state and further after the precharge time for the capacitor has elapsed.

より好ましくは、車両の電源装置は、直流電源から接続部を経由して入力電圧を受けて入力電圧を制御装置の指示に応じて電圧変換して車両電気負荷に電源電圧を供給する電圧コンバータと、電圧コンバータの入力電圧を検出する入力電圧センサとをさらに備える。制御装置は、電圧コンバータを入力電圧をそのまま電源電圧として出力させる状態としてコンデンサに対するプリチャージを実行し、コンデンサのプリチャージの完了を入力電圧センサの出力に基づいて判断する。   More preferably, the vehicle power supply device includes a voltage converter that receives an input voltage from a DC power supply via a connection portion, converts the input voltage according to an instruction from the control device, and supplies the power supply voltage to the vehicle electrical load. And an input voltage sensor for detecting an input voltage of the voltage converter. The control device executes precharging of the capacitor in a state in which the voltage converter outputs the input voltage as it is as the power supply voltage, and determines completion of precharging of the capacitor based on the output of the input voltage sensor.

この発明は、他の局面では、直流電源と、車両電気負荷を直流電源に結合させる接続部と、車両電気負荷に与えられる電源電圧を検出する電圧センサと、直流電源から車両電気負荷に流れる電流を検出する電流センサとを備える車両の電源装置の制御方法であって、車両起動指示に応じて接続部を接続状態に設定するステップと、車両電気負荷に電力を消費させ、電流センサの出力に基づいて直流電源から車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を診断するステップとを備える。   In another aspect, the present invention is directed to a DC power source, a connection unit that couples the vehicle electrical load to the DC power source, a voltage sensor that detects a power source voltage applied to the vehicle electrical load, and a current flowing from the DC power source to the vehicle electrical load. A method for controlling a power supply device for a vehicle comprising a current sensor for detecting an electric current, the step of setting a connecting portion to a connected state in response to a vehicle activation instruction, and consuming electric power to a vehicle electric load, And a step of diagnosing the presence or absence of disconnection of a path for supplying an operating current from the DC power source to the vehicle electrical load.

好ましくは、制御方法は、車両起動指示に応じて診断処理を実行するステップと、診断処理において電圧センサの異常が検出された場合に、電流センサの出力に基づいて直流電源から車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を判断するステップと、診断処理において電圧センサが正常であると診断された場合には、電圧センサの出力に基づいて直流電源から車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を判断するステップとをさらに備える。   Preferably, the control method operates from the DC power source to the vehicle electrical load based on the output of the current sensor when the abnormality of the voltage sensor is detected in the diagnosis process in response to the vehicle activation instruction. A step of determining whether or not the current supply path is disconnected, and if the voltage sensor is diagnosed as normal in the diagnostic process, an operating current is supplied from the DC power source to the vehicle electrical load based on the output of the voltage sensor. And determining whether or not there is a disconnection of the route to be performed.

本発明によれば、故障発見率が向上するとともに、断線故障時に断線箇所の特定か可能となるケースが増えるので、故障発生時に修理箇所の早期確定が可能となる。   According to the present invention, the failure detection rate is improved, and the number of cases in which a disconnection location can be specified at the time of a disconnection failure increases, so that a repair location can be determined early when a failure occurs.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、本発明の実施の形態の車両100の主たる構成を示す図である。なお車両100は、モータとエンジンとを車両の駆動に併用するハイブリッド自動車であるが、本発明は、モータで車輪を駆動する電気自動車、燃料電池自動車等に対しても適用することができる。   FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a vehicle 100 according to an embodiment of the present invention. The vehicle 100 is a hybrid vehicle that uses a motor and an engine for driving the vehicle. However, the present invention can also be applied to an electric vehicle, a fuel cell vehicle, and the like that drive wheels with a motor.

図1を参照して、車両100は、バッテリBと、接続部40と、電圧コンバータ12と、平滑用コンデンサC1、C2と、放電用抵抗R2と、電圧センサ13,21と、車両電気負荷23と、エンジン4と、モータジェネレータMG1,MG2と、動力分割機構3と、車輪2と、制御装置30とを含む。   Referring to FIG. 1, a vehicle 100 includes a battery B, a connection unit 40, a voltage converter 12, smoothing capacitors C <b> 1 and C <b> 2, a discharge resistor R <b> 2, voltage sensors 13 and 21, and a vehicle electrical load 23. Engine 4, motor generators MG <b> 1, MG <b> 2, power split mechanism 3, wheels 2, and control device 30.

車両100は、さらに、電源ラインPL1,PL2と、接地ラインSLと、バッテリBの端子間の電圧VBを検出する電圧センサ10と、バッテリBに流れる電流IBを検出する電流センサ11とを含む。バッテリBとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池を用いることができる。   Vehicle 100 further includes power supply lines PL1 and PL2, ground line SL, voltage sensor 10 for detecting voltage VB between terminals of battery B, and current sensor 11 for detecting current IB flowing through battery B. As the battery B, for example, a secondary battery such as a lead storage battery, a nickel metal hydride battery, or a lithium ion battery can be used.

接続部40は、バッテリBの負極と接地ラインSLとの間に接続されるシステムメインリレーSMRGと、バッテリBの正極と電源ラインPL1との間に接続されるシステムメインリレーSMRBと、システムメインリレーSMRGと並列接続される直列に接続された抵抗R1およびシステムメインリレーSMRPとを含む。システムメインリレーSMRB,SMRG,SMRPは、制御装置30から与えられる制御信号に応じて導通/非導通状態が制御される。   Connection unit 40 includes a system main relay SMRG connected between the negative electrode of battery B and ground line SL, a system main relay SMRB connected between the positive electrode of battery B and power supply line PL1, and a system main relay. It includes a resistor R1 connected in series and a system main relay SMRP connected in parallel with SMRG. System main relays SMRB, SMRG, and SMRP are controlled to be in a conductive / non-conductive state in accordance with a control signal supplied from control device 30.

コンデンサC1は、電源ラインPL1と接地ラインSL間に接続され、ライン間電圧を平滑化する。また、電源ラインPL1と接地ラインSL間には、電気負荷回路である電動エアコン42とDC/DCコンバータ44とが並列に接続されている。DC/DCコンバータ44は、補機バッテリ46を充電したり、図示しない補機負荷に電力を供給したりする。   Capacitor C1 is connected between power supply line PL1 and ground line SL, and smoothes the voltage between the lines. An electric air conditioner 42 that is an electric load circuit and a DC / DC converter 44 are connected in parallel between the power supply line PL1 and the ground line SL. The DC / DC converter 44 charges the auxiliary battery 46 or supplies power to an auxiliary load (not shown).

電圧センサ21は、コンデンサC1の両端間の電圧VLを検知して制御装置30に対して出力する。電圧コンバータ12は、コンデンサC1の端子間電圧を昇圧する。コンデンサC2は、電圧コンバータ12によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ13は、平滑用コンデンサC2の端子間電圧VHを検知して制御装置30に出力する。放電用抵抗R2は、システム停止後に電圧VHが確実にゼロに下げるために入れられている。   The voltage sensor 21 detects the voltage VL across the capacitor C1 and outputs it to the control device 30. The voltage converter 12 boosts the voltage across the capacitor C1. Capacitor C2 smoothes the voltage boosted by voltage converter 12. The voltage sensor 13 detects the inter-terminal voltage VH of the smoothing capacitor C <b> 2 and outputs it to the control device 30. The discharge resistor R2 is inserted to ensure that the voltage VH is reduced to zero after the system is stopped.

なお、電圧センサ13の出力はモータ制御に使用されるので、通常は、電圧センサ13の精度が電圧センサ21の精度よりも高く設定されている。   Since the output of the voltage sensor 13 is used for motor control, the accuracy of the voltage sensor 13 is normally set higher than the accuracy of the voltage sensor 21.

車両電気負荷23は、インバータ14および22を含む。インバータ14は、電圧コンバータ12から与えられる直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータMG1に出力する。   Vehicle electrical load 23 includes inverters 14 and 22. Inverter 14 converts the DC voltage supplied from voltage converter 12 into a three-phase AC and outputs the same to motor generator MG1.

動力分割機構3は、エンジン4とモータジェネレータMG1,MG2に結合されて、これらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの3つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この3つの回転軸がエンジン4、モータジェネレータMG1,MG2の各回転軸にそれぞれ接続される。   Power split device 3 is a mechanism that is coupled to engine 4 and motor generators MG1 and MG2 and distributes power between them. For example, as the power split mechanism, a planetary gear mechanism having three rotating shafts of a sun gear, a planetary carrier, and a ring gear can be used. These three rotation shafts are connected to the rotation shafts of engine 4 and motor generators MG1, MG2, respectively.

なおモータジェネレータMG2の回転軸は、図示しない減速ギヤおよび差動ギヤによって車輪2に結合されている。また動力分割機構3の内部にモータジェネレータMG2の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。また、この減速機の減速比を切り替え可能に構成した変速機を組み込んでも良い。   The rotating shaft of motor generator MG2 is coupled to wheel 2 by a reduction gear and a differential gear (not shown). Further, a reduction gear for the rotation shaft of motor generator MG2 may be further incorporated in power split device 3. Moreover, you may incorporate the transmission comprised so that switching of the reduction ratio of this reduction gear was possible.

電圧コンバータ12は、一方端が電源ラインPL1に接続されるリアクトルL1と、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に直列に接続されるIGBT素子Q1,Q2と、IGBT素子Q1,Q2にそれぞれ並列に接続されるダイオードD1,D2とを含む。   Voltage converter 12 is connected in parallel to reactor L1, one end of which is connected to power supply line PL1, IGBT elements Q1, Q2 connected in series between power supply line PL2 and ground line SL, and IGBT elements Q1, Q2. And diodes D1 and D2 connected to each other.

リアクトルL1の他方端はIGBT素子Q1のエミッタおよびIGBT素子Q2のコレクタに接続される。ダイオードD1のカソードはIGBT素子Q1のコレクタと接続され、ダイオードD1のアノードはIGBT素子Q1のエミッタと接続される。ダイオードD2のカソードはIGBT素子Q2のコレクタと接続され、ダイオードD2のアノードはIGBT素子Q2のエミッタと接続される。   Reactor L1 has the other end connected to the emitter of IGBT element Q1 and the collector of IGBT element Q2. The cathode of diode D1 is connected to the collector of IGBT element Q1, and the anode of diode D1 is connected to the emitter of IGBT element Q1. The cathode of diode D2 is connected to the collector of IGBT element Q2, and the anode of diode D2 is connected to the emitter of IGBT element Q2.

インバータ14は、電圧コンバータ12から昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン4を始動させるために、モータジェネレータMG1を駆動する。また、インバータ14は、エンジン4から伝達される動力によってモータジェネレータMG1で発電された電力を電圧コンバータ12に戻す。このとき電圧コンバータ12は、降圧回路として動作するように制御装置30によって制御される。   Inverter 14 receives the boosted voltage from voltage converter 12 and drives motor generator MG1 to start engine 4, for example. Inverter 14 returns the electric power generated by motor generator MG 1 by the power transmitted from engine 4 to voltage converter 12. At this time, the voltage converter 12 is controlled by the control device 30 so as to operate as a step-down circuit.

インバータ14は、U相アーム15と、V相アーム16と、W相アーム17とを含む。U相アーム15,V相アーム16,およびW相アーム17は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に並列に接続される。   Inverter 14 includes a U-phase arm 15, a V-phase arm 16, and a W-phase arm 17. U-phase arm 15, V-phase arm 16, and W-phase arm 17 are connected in parallel between power supply line PL2 and ground line SL.

U相アーム15は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に直列接続されたIGBT素子Q3,Q4と、IGBT素子Q3,Q4とそれぞれ並列に接続されるダイオードD3,D4とを含む。ダイオードD3のカソードはIGBT素子Q3のコレクタと接続され、ダイオードD3のアノードはIGBT素子Q3のエミッタと接続される。ダイオードD4のカソードはIGBT素子Q4のコレクタと接続され、ダイオードD4のアノードはIGBT素子Q4のエミッタと接続される。   U-phase arm 15 includes IGBT elements Q3 and Q4 connected in series between power supply line PL2 and ground line SL, and diodes D3 and D4 connected in parallel with IGBT elements Q3 and Q4, respectively. The cathode of diode D3 is connected to the collector of IGBT element Q3, and the anode of diode D3 is connected to the emitter of IGBT element Q3. The cathode of diode D4 is connected to the collector of IGBT element Q4, and the anode of diode D4 is connected to the emitter of IGBT element Q4.

V相アーム16は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に直列接続されたIGBT素子Q5,Q6と、IGBT素子Q5,Q6とそれぞれ並列に接続されるダイオードD5,D6とを含む。ダイオードD5のカソードはIGBT素子Q5のコレクタと接続され、ダイオードD5のアノードはIGBT素子Q5のエミッタと接続される。ダイオードD6のカソードはIGBT素子Q6のコレクタと接続され、ダイオードD6のアノードはIGBT素子Q6のエミッタと接続される。   V-phase arm 16 includes IGBT elements Q5 and Q6 connected in series between power supply line PL2 and ground line SL, and diodes D5 and D6 connected in parallel with IGBT elements Q5 and Q6, respectively. The cathode of diode D5 is connected to the collector of IGBT element Q5, and the anode of diode D5 is connected to the emitter of IGBT element Q5. The cathode of diode D6 is connected to the collector of IGBT element Q6, and the anode of diode D6 is connected to the emitter of IGBT element Q6.

W相アーム17は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に直列接続されたIGBT素子Q7,Q8と、IGBT素子Q7,Q8とそれぞれ並列に接続されるダイオードD7,D8とを含む。ダイオードD7のカソードはIGBT素子Q7のコレクタと接続され、ダイオードD7のアノードはIGBT素子Q7のエミッタと接続される。ダイオードD8のカソードはIGBT素子Q8のコレクタと接続され、ダイオードD8のアノードはIGBT素子Q8のエミッタと接続される。   W-phase arm 17 includes IGBT elements Q7 and Q8 connected in series between power supply line PL2 and ground line SL, and diodes D7 and D8 connected in parallel with IGBT elements Q7 and Q8, respectively. The cathode of diode D7 is connected to the collector of IGBT element Q7, and the anode of diode D7 is connected to the emitter of IGBT element Q7. The cathode of diode D8 is connected to the collector of IGBT element Q8, and the anode of diode D8 is connected to the emitter of IGBT element Q8.

モータジェネレータMG1は、三相の永久磁石同期モータであり、U,V,W相の3つのコイルは各々一方端が中性点に共に接続されている。そして、U相コイルの他方端がIGBT素子Q3,Q4の接続ノードに接続される。またV相コイルの他方端がIGBT素子Q5,Q6の接続ノードに接続される。またW相コイルの他方端がIGBT素子Q7,Q8の接続ノードに接続される。   Motor generator MG1 is a three-phase permanent magnet synchronous motor, and one end of each of three coils of U, V, and W phases is connected to a neutral point. The other end of the U-phase coil is connected to the connection node of IGBT elements Q3 and Q4. The other end of the V-phase coil is connected to a connection node of IGBT elements Q5 and Q6. The other end of the W-phase coil is connected to a connection node of IGBT elements Q7 and Q8.

なお、以上のIGBT素子Q1〜Q8に代えてパワーMOSFET等の他の電力スイッチング素子を用いても良い。   Other power switching elements such as power MOSFETs may be used in place of the above IGBT elements Q1 to Q8.

電流センサ24は、モータジェネレータMG1に流れる電流をモータ電流値MCRT1として検出し、モータ電流値MCRT1を制御装置30へ出力する。   Current sensor 24 detects the current flowing through motor generator MG1 as motor current value MCRT1, and outputs motor current value MCRT1 to control device 30.

インバータ22は、電源ラインPL2と接地ラインSLに接続されている。インバータ22は、車輪2を駆動するモータジェネレータMG2に対して電圧コンバータ12の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ22は、回生制動に伴い、モータジェネレータMG2において発電された電力を電圧コンバータ12に戻す。このとき電圧コンバータ12は、降圧回路として動作するように制御装置30によって制御される。なお、インバータ22の内部の構成は、図示しないがインバータ14と同様であり、詳細な説明は繰返さない。   Inverter 22 is connected to power supply line PL2 and ground line SL. Inverter 22 converts the DC voltage output from voltage converter 12 into three-phase AC and outputs the same to motor generator MG2 driving wheel 2. Inverter 22 returns the electric power generated in motor generator MG2 to voltage converter 12 in accordance with regenerative braking. At this time, the voltage converter 12 is controlled by the control device 30 so as to operate as a step-down circuit. Although the internal configuration of inverter 22 is not shown, it is similar to inverter 14, and detailed description will not be repeated.

制御装置30は、トルク指令値TR1,TR2、モータ回転数MRN1,MRN2、電圧VB,VH、電流IBの各値、モータ電流値MCRT1,MCRT2および起動指示IGONを受ける。そして制御装置30は、電圧コンバータ12に対して昇圧指示、降圧指示および動作禁止等を含む指示を与える信号PWCを出力する。   Control device 30 receives torque command values TR1 and TR2, motor rotation speeds MRN1 and MRN2, voltages VB and VH, current IB values, motor current values MCRT1 and MCRT2, and a start instruction IGON. Then, control device 30 outputs a signal PWC that gives an instruction including a boost instruction, a step-down instruction, an operation prohibition, and the like to voltage converter 12.

さらに、制御装置30は、インバータ14に対して、駆動指示、回生指示および動作禁止指示等を含む指示を与える信号PWM1を出力する。駆動指示は、電圧コンバータ12の出力である直流電圧をモータジェネレータMG1を駆動するための交流電圧に変換させる指示である。また、回生指示は、モータジェネレータMG1で発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ12側に戻すための指示である。   Furthermore, control device 30 outputs signal PWM1 that gives an instruction including a drive instruction, a regeneration instruction, an operation prohibition instruction, and the like to inverter 14. The drive instruction is an instruction to convert a DC voltage that is an output of voltage converter 12 into an AC voltage for driving motor generator MG1. The regeneration instruction is an instruction for converting the AC voltage generated by the motor generator MG1 into a DC voltage and returning it to the voltage converter 12 side.

同様に制御装置30は、インバータ22に対して、駆動指示、回生指示および動作禁止指示等を含む指示を与える信号PWM2を出力する。駆動指示は、電圧コンバータ12の出力である直流電圧をモータジェネレータMG2を駆動するための交流電圧に変換させる指示である。また、回生指示は、モータジェネレータMG2で発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ12側に戻すための指示である。   Similarly, control device 30 outputs signal PWM <b> 2 that gives an instruction including a drive instruction, a regeneration instruction, an operation prohibition instruction, and the like to inverter 22. The drive instruction is an instruction to convert the DC voltage, which is the output of voltage converter 12, into an AC voltage for driving motor generator MG2. The regeneration instruction is an instruction for converting the AC voltage generated by the motor generator MG2 into a DC voltage and returning it to the voltage converter 12 side.

図2は、制御装置30としてコンピュータ180を用いた場合の一般的な構成を示した図である。   FIG. 2 is a diagram showing a general configuration when a computer 180 is used as the control device 30.

図2を参照して、コンピュータ180は、CPU185と、A/D変換器181と、ROM182と、RAM183と、インターフェース部184とを含む。   With reference to FIG. 2, a computer 180 includes a CPU 185, an A / D converter 181, a ROM 182, a RAM 183, and an interface unit 184.

A/D変換器181は、各種センサの出力等のアナログ信号AINをディジタル信号に変換してCPU185に出力する。またCPU185はデータバスやアドレスバス等のバス186でROM182と、RAM183と、インターフェース部184に接続されデータ授受を行なう。   The A / D converter 181 converts an analog signal AIN such as an output of various sensors into a digital signal and outputs it to the CPU 185. The CPU 185 is connected to a ROM 182, a RAM 183, and an interface unit 184 via a bus 186 such as a data bus or an address bus to exchange data.

ROM182は、たとえばCPU185で実行されるプログラムや参照されるマップ等のデータが格納されている。RAM183は、たとえばCPU185がデータ処理を行なう場合の作業領域であり、各種変数を一時的に記憶する。   The ROM 182 stores data such as a program executed by the CPU 185 and a map to be referred to. The RAM 183 is a work area when the CPU 185 performs data processing, for example, and temporarily stores various variables.

インターフェース部184は、たとえば他のECUとの通信を行なったり、ROM182として電気的に書換可能なフラッシュメモリ等を使用した場合の書換データの入力などを行なったり、メモリカードやCD−ROM等のコンピュータ読取り可能な記録媒体からのデータ信号SIGの読込みを行なったりする。   The interface unit 184 communicates with other ECUs, inputs rewrite data when an electrically rewritable flash memory or the like is used as the ROM 182, or a computer such as a memory card or CD-ROM. The data signal SIG is read from a readable recording medium.

なお、CPU185は、入出力ポートからデータ入力信号DINやデータ出力信号DOUTを授受する。   Note that the CPU 185 transmits and receives a data input signal DIN and a data output signal DOUT from the input / output port.

制御装置30は、このような構成に限られるものでなく、複数のCPUを含んで実現されるものであっても良い。   The control device 30 is not limited to such a configuration, and may be realized including a plurality of CPUs.

図3は、本実施の形態において検出および発生箇所の特定が可能となる断線故障を説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining a disconnection failure that enables detection and identification of an occurrence location in the present embodiment.

図3を参照して、コンデンサC1の一方電極と接地ラインとが接続される点を第1の接続点とし、コンデンサC2と接地ラインとが接続される点を第2の接続点とする。この第1、第2の接続点の間の部分の接地ラインに断線が発生したとする。このとき、電圧センサ13が正常であれば、システムメインリレーSMRB,SMRPを導通させても、電圧VHが上昇しないので、断線を検出することができる。   Referring to FIG. 3, a point where one electrode of capacitor C1 is connected to the ground line is a first connection point, and a point where capacitor C2 is connected to the ground line is a second connection point. Assume that a break occurs in the ground line in the portion between the first and second connection points. At this time, if the voltage sensor 13 is normal, the voltage VH does not increase even if the system main relays SMRB and SMRP are turned on, so that a disconnection can be detected.

しかし、電圧センサ13が故障すること場合も考えられる。電圧センサ13に故障が発生すると、電圧コンバータ12で昇圧を行なう制御をすることができなくなる。この場合でも、昇圧を行なわず電圧コンバータ12のダイオードD1を介してバッテリBの電流をそのままインバータに供給すれば、車両を走行させることができる。このようにして走行させることができれば、修理工場等まで車両を自力で運ぶことができる。   However, there may be a case where the voltage sensor 13 fails. When a failure occurs in the voltage sensor 13, the voltage converter 12 cannot perform control for boosting. Even in this case, if the current of the battery B is supplied to the inverter as it is through the diode D1 of the voltage converter 12 without boosting, the vehicle can be driven. If the vehicle can be run in this way, the vehicle can be carried by itself to a repair shop or the like.

このような電圧センサ13の故障時の退避走行をさせるとき、第1、第2の接続点の間の部分の接地ラインの断線を車両起動時の自己診断で検出できないのはあまり良くない。   When the voltage sensor 13 is evacuated at the time of failure, it is not so good that the disconnection of the ground line in the portion between the first and second connection points cannot be detected by the self-diagnosis at the start of the vehicle.

そこで、本実施の形態では、電圧センサ13の故障時の退避走行をさせるときに、車両起動時にコンデンサC1,C2へのプリチャージ完了後にインバータ等の車両電気負荷23に電流Iを流し、このとき流れるバッテリ電流IBを電流センサ11で確認することによって、図3に示した部分の接地ラインの断線を検出する。   Therefore, in the present embodiment, when retreating when the voltage sensor 13 is in failure, the current I is supplied to the vehicle electrical load 23 such as an inverter after the precharge to the capacitors C1 and C2 is completed when the vehicle is started. By checking the flowing battery current IB with the current sensor 11, the disconnection of the ground line in the portion shown in FIG. 3 is detected.

図4は、制御装置30が実行する断線検出処理の制御構造を示すフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart showing a control structure of the disconnection detection process executed by the control device 30.

図1、図4を参照して、まずステップS1において制御装置30は、運転者がキーやボタンを操作することによりシステム起動信号IGONによる起動指示が与えられたか否かを判断する。起動指示が与えられていなければステップS18に処理が進み処理は終了する。一方ステップS1において起動指示が与えられたことが検出された場合には、その後ステップS2において、パーキングロックがかかっているか否かが判断される。ステップS2においてパーキングロックがかかっていなければ、ステップS3に処理が進み制御装置は図示しないパーキングロック装置にロックを指示する。または、運転者にパーキングロックをかけることを促すようなメッセージを出力するのでもよい。そして、ステップS4においてパーキングロックがかかったか否かの判断が再度行なわれる。   Referring to FIGS. 1 and 4, first, in step S <b> 1, control device 30 determines whether or not an activation instruction by system activation signal IGON is given by a driver operating a key or button. If the activation instruction is not given, the process proceeds to step S18 and the process ends. On the other hand, if it is detected in step S1 that an activation instruction has been given, it is then determined in step S2 whether or not parking lock is applied. If the parking lock is not applied in step S2, the process proceeds to step S3, and the control device instructs the parking lock device (not shown) to lock. Alternatively, a message that prompts the driver to lock the parking space may be output. In step S4, it is determined again whether the parking lock has been applied.

ステップS4において、パーキングロックがかかっていないと判断された場合には、処理はステップS16に進み、システムは起動禁止(Ready OFF状態)される。   If it is determined in step S4 that the parking lock is not applied, the process proceeds to step S16, and the system is prohibited from being activated (Ready OFF state).

ステップS2またはS4でパーキングロックがかかっていると判断された場合には、ステップS5に処理が進む。ステップS5では、自己診断が実行されて、VHセンサすなわち電圧センサ13の異常(VHセンサ異常)の有無が判断される。   If it is determined in step S2 or S4 that the parking lock is applied, the process proceeds to step S5. In step S5, a self-diagnosis is executed to determine whether or not there is an abnormality (VH sensor abnormality) in the VH sensor, that is, the voltage sensor 13.

ここで電圧センサ13の異常とは、制御装置30側でセンサの検出電圧VHが使用できないと判断されることを意味する。   Here, the abnormality of the voltage sensor 13 means that it is determined on the control device 30 side that the detection voltage VH of the sensor cannot be used.

たとえば、制御装置30が、モータジェネレータ用ECU(Electric Control Unit)とハイブリッドシステム用ECUといったように複数のECUで実現される場合には、ECU間の通信異常やセンサ値を受けるECUの故障などもステップS2でVHセンサ異常として検出される。   For example, when the control device 30 is realized by a plurality of ECUs such as a motor generator ECU (Electric Control Unit) and a hybrid system ECU, a communication abnormality between the ECUs or a failure of the ECU that receives the sensor value may also occur. In step S2, a VH sensor abnormality is detected.

さらに、電圧センサ13に繋がれる図示しないセンサ用の電源系の異常や、電圧センサ13自体の結線異常(接地や電源への短絡)等もステップS2でVHセンサ異常として検出される。   Further, an abnormality in a power supply system for a sensor (not shown) connected to the voltage sensor 13 or an abnormality in the connection of the voltage sensor 13 itself (grounding or short circuit to the power supply) is detected as an abnormality in the VH sensor in step S2.

ステップS5でVHセンサ異常ありと判断されない場合(ステップS5でNO)には、ステップS17に処理が進む。ステップS17では電圧センサ13で検出されたVHセンサ値を用いてコンデンサC2のプリチャージ判定を行なうように内部の変数の設定が行われ、システムメインリレーSMRB,SMRPの状態がオフ状態からオン状態に変更される。するとコンデンサC1とコンデンサC2に充電(プリチャージ)が行なわれ、VHセンサ値が上昇する。プリチャージに必要な時間T1だけ時間が経過した後、電圧センサ13の出力によって制御装置30がVHセンサ値が上昇したか否かを判断する。この判断が終了するとステップS18に処理が進む。   If it is not determined in step S5 that the VH sensor is abnormal (NO in step S5), the process proceeds to step S17. In step S17, an internal variable is set so that the precharge determination of the capacitor C2 is performed using the VH sensor value detected by the voltage sensor 13, and the state of the system main relays SMRB and SMRP is changed from the off state to the on state. Be changed. Then, the capacitor C1 and the capacitor C2 are charged (precharge), and the VH sensor value increases. After the time T1 required for precharging has elapsed, the control device 30 determines whether or not the VH sensor value has increased by the output of the voltage sensor 13. When this determination is finished, the process proceeds to step S18.

一方、ステップS5でVHセンサ異常ありと判断された場合(ステップS5でYES)には、ステップS6に処理が進む。ステップS6では電圧センサ13に代えて電圧センサ21で検出されたVLセンサ値を用いてコンデンサC2のプリチャージ判定を行なうように内部の変数の設定が行われる。   On the other hand, if it is determined in step S5 that the VH sensor is abnormal (YES in step S5), the process proceeds to step S6. In step S6, internal variables are set so that the precharge determination of the capacitor C2 is performed using the VL sensor value detected by the voltage sensor 21 instead of the voltage sensor 13.

続くステップS7では、システムメインリレーSMRB,SMRPの状態がオフ状態からオン状態に変更される。するとコンデンサC1とコンデンサC2に充電(プリチャージ)が行なわれ、電圧VL(≒電圧VH)が上昇する。このプリチャージに要する時間の計測がステップS8において開始される。   In subsequent step S7, the state of system main relays SMRB, SMRP is changed from the off state to the on state. Then, the capacitors C1 and C2 are charged (precharge), and the voltage VL (≈voltage VH) increases. Measurement of the time required for this precharge is started in step S8.

そして、計測開始したプリチャージ時間がしきい値T1を超えるまでステップS9において時間待ちが行なわれ、プリチャージ時間T1が経過するとステップS9からステップS10に処理が進む。   Then, a time is waited in step S9 until the precharge time when the measurement starts exceeds the threshold value T1, and when the precharge time T1 has elapsed, the process proceeds from step S9 to step S10.

ステップS10では、制御装置30は、電圧センサ21の出力から得られるVLセンサ値がプリチャージ完了を示すしきい値Vtpcより大きいか否かを判断する。   In step S10, control device 30 determines whether or not the VL sensor value obtained from the output of voltage sensor 21 is greater than threshold value Vtpc indicating completion of precharge.

ステップS10において、プリチャージに十分な時間T1が経過した後でもVLセンサ値がしきい値Vtpcを超えない場合(ステップS10でNO)は、コンデンサC1,C2へのプリチャージ不能と判断され、ステップS16に処理が進みシステムの起動が禁止される。このような場合は、たとえば、電圧コンバータ12や車両電気負荷23のいずれかにおいて短絡故障が発生したことが考えられる。   In step S10, if the VL sensor value does not exceed the threshold value Vtpc even after the time T1 sufficient for precharging has elapsed (NO in step S10), it is determined that the capacitors C1 and C2 cannot be precharged. Processing proceeds to S16 and system activation is prohibited. In such a case, for example, it is conceivable that a short circuit failure has occurred in either the voltage converter 12 or the vehicle electrical load 23.

一方、ステップS10において、VLセンサ値がしきい値Vtpcを超えた場合には(ステップS10でYES)、プリチャージは完了したと判断され、続いてステップS11のディスチャージ制御指令が発せられる。電圧センサ21でのプリチャージ完了判定では、図3で説明した接地ラインの断線が発生していても、VLセンサ値がしきい値Vtpcを超えてしまいプリチャージ正常と判定されるので、このディスチャージによって断線を検出する。   On the other hand, if the VL sensor value exceeds the threshold value Vtpc in step S10 (YES in step S10), it is determined that the precharge is completed, and then the discharge control command in step S11 is issued. In the precharge completion determination by the voltage sensor 21, even if the ground line described with reference to FIG. 3 is broken, the VL sensor value exceeds the threshold value Vtpc and it is determined that the precharge is normal. To detect disconnection.

ディスチャージ処理は、たとえば、インバータ14または22にモータに回転トルクを発生させないような電流(d軸電流)を流すことで車両を移動させずに実行できる。周知のとおり、モータ制御では、三相コイルに流す電流を回転子永久磁石の磁束方向(d軸)と、それに直交する方向(q軸)との2軸の回転座標系が用いられる。このd−q座標での電流決定時に、q軸電流を流さずにd軸電流だけを流すようにすれば、モータの回転子にトルクは発生しない。したがって、車両を移動させずにディスチャージ処理を行なうことができる。なお、ステップS2〜S4で行なわれたパーキングロックが耐えうる範囲内であればq軸電流も流しても問題ない。または、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に、抵抗R2と同様な電流を流す経路をスイッチで開閉可能に設け、ディスチャージ処理時にスイッチでこの経路を接続してもよい。   The discharge process can be executed without moving the vehicle, for example, by causing the inverter 14 or 22 to pass a current (d-axis current) that does not generate rotational torque in the motor. As is well known, in motor control, a two-axis rotational coordinate system is used in which the current flowing through the three-phase coil is a magnetic flux direction (d axis) of the rotor permanent magnet and a direction (q axis) perpendicular thereto. If only the d-axis current is allowed to flow without flowing the q-axis current when determining the current in the dq coordinate, no torque is generated in the rotor of the motor. Therefore, the discharge process can be performed without moving the vehicle. If the parking lock performed in steps S2 to S4 is within the allowable range, there is no problem even if the q-axis current is supplied. Alternatively, a path through which a current similar to that of the resistor R2 flows can be opened and closed by a switch between the power supply line PL2 and the ground line SL, and this path may be connected by a switch during the discharge process.

ステップS12では、ディスチャージ時間が判定時間T2に達しているかどうかの判断がされる。   In step S12, it is determined whether or not the discharge time has reached the determination time T2.

ステップS12で、計測中のディスチャージ時間が、ディスチャージ電流が安定するまでの判定時間T2に到達した場合(ステップS12でYES)には、ステップS13に処理が進む。ステップS13では、制御装置30によってバッテリ電流IBが観測される。ステップS13においてバッテリ電流IBがしきい値Itdisを超えたか否かが判断される。しきい値Itdisは、ディスチャージ処理実行中の消費電流より小さい値に設定される。するとディスチャージ処理が正常であれば、しきい値Itdis以上の電流IBが流れるはずである。   In step S12, when the discharge time being measured has reached the determination time T2 until the discharge current is stabilized (YES in step S12), the process proceeds to step S13. In step S13, the battery current IB is observed by the control device 30. In step S13, it is determined whether or not battery current IB exceeds threshold value Itdis. The threshold Itdis is set to a value smaller than the current consumption during the discharge process. Then, if the discharge process is normal, a current IB greater than or equal to the threshold Itdis should flow.

ステップS13において、バッテリ電流IBがしきい値Itdisを超えない場合には、車両電気負荷23またはそれに代わるディスチャージを行なう部分と直流電源とをつなぐ電流経路(たとえば図3で説明した接地ラインの断線箇所)に断線が生じていると判断されステップS16に処理がすすみ、車両の起動は禁止される(Ready OFF状態)。   In step S13, if the battery current IB does not exceed the threshold value Itdis, the current path connecting the vehicle electrical load 23 or a portion for discharging in place thereof and the DC power source (for example, the disconnection point of the ground line described in FIG. 3) ) Is determined to be broken, the process proceeds to step S16, and the vehicle is prohibited from being started (Ready OFF state).

ステップS13において、バッテリ電流IBがしきい値Itdisを超えている場合には、ステップS14に処理が進む。ステップS14では、ステップS11で計測開始されたディスチャージ時間がしきい値T3(ただし、T3>T2)を超えたか否かが判断される。ディスチャージ時間がしきい値T3を超えない間は(ステップS14でNO)、ステップS14からステップS13に処理が戻される。   If the battery current IB exceeds the threshold Itdis in step S13, the process proceeds to step S14. In step S14, it is determined whether or not the discharge time started in step S11 exceeds a threshold value T3 (however, T3> T2). While the discharge time does not exceed the threshold value T3 (NO in step S14), the process returns from step S14 to step S13.

ステップS14でディスチャージ時間がしきい値T3を超える場合は、ディスチャージ時間がT2〜T3の間すっとバッテリ電流がしきい値Idisを超えていた場合である。この場合には、ディスチャージ電流が正常に流れている。すなわち、ステップS13の判定を開始した時間T2経過時から時間T3が経過するまでの間ディスチャージ電流(バッテリ電流)は維持された。したがって、ステップS15に処理が進み、車両は起動可能に制御される(Ready ON状態)。そしてこのフローチャートの処理が終了する。   The case where the discharge time exceeds the threshold value T3 in step S14 is a case where the battery current has exceeded the threshold value Idis during the discharge time period T2 to T3. In this case, the discharge current is flowing normally. That is, the discharge current (battery current) was maintained from the time T2 when the determination in step S13 was started until the time T3 passed. Therefore, the process proceeds to step S15, and the vehicle is controlled to be startable (Ready ON state). And the process of this flowchart is complete | finished.

図5は、VHセンサ正常時すなわち図4のステップS17の処理を経て、その後システム起動が正常に完了した場合を示した動作波形図である。   FIG. 5 is an operation waveform diagram showing a case where the VH sensor is normal, that is, after the processing of step S17 in FIG.

図1、図5を参照して、時刻t1で起動信号IGONによる起動指示が入力されると、時刻t1〜t3の間に車両の電源装置の自己診断が実行される。この間の時刻t2においてVHセンサ正常と診断されると(ステップS5でNO)、電圧センサ13の出力から得られたVHセンサ値がプリチャージ判定に使用される。   Referring to FIGS. 1 and 5, when an activation instruction by activation signal IGON is input at time t <b> 1, a self-diagnosis of the power supply device for the vehicle is performed between times t <b> 1 to t <b> 3. If the VH sensor is diagnosed as normal at time t2 during this time (NO in step S5), the VH sensor value obtained from the output of the voltage sensor 13 is used for precharge determination.

そして、時刻t3において、システムメインリレーSMRB,SMRPの状態がオフ状態からオン状態に変更される。するとコンデンサC1とコンデンサC2に充電(プリチャージ)が行なわれ、電圧VHが上昇する。時刻t3〜t5において、電圧センサ13の出力に基づいて電圧VHの上昇を制御装置30が監視している。   At time t3, system main relays SMRB and SMRP are changed from the off state to the on state. Then, the capacitors C1 and C2 are charged (precharged), and the voltage VH increases. From time t3 to t5, the control device 30 monitors the increase of the voltage VH based on the output of the voltage sensor 13.

プリチャージに必要な時間T1が経過した時刻t5では、電圧VHがしきい値Vtpcに到達し、プリチャージが完了したと判断され、プリチャージ完了検出フラグF2と起動許可フラグF3がともに“0”から“1”に書換えられる。そして、システムメインリレーSMRGがオン状態に設定され、システムメインリレーSMRPがオン状態からオフ状態に設定が変更され、システム起動が完了しReadyON状態となる。   At time t5 when the time T1 necessary for precharging has elapsed, it is determined that the voltage VH has reached the threshold value Vtpc and precharging has been completed, and both the precharge completion detection flag F2 and the start permission flag F3 are “0”. To "1". Then, system main relay SMRG is set to an on state, system main relay SMRP is changed from an on state to an off state, system startup is completed, and a Ready ON state is set.

ReadyON状態となった時刻t5以降は、電圧コンバータ12内部のIGBTのオンオフスイッチングが禁止されていたのが解除され、電圧コンバータ12の昇圧が許可される。   After the time t5 when the ReadyON state is reached, the prohibition of the on / off switching of the IGBT in the voltage converter 12 is released, and the boosting of the voltage converter 12 is permitted.

図6は、VHセンサ異常時すなわち図4のステップS6〜S15の処理を経てシステム起動が昇圧禁止状態に制限されて完了した場合を示した動作波形図である。   FIG. 6 is an operation waveform diagram showing a case where the system startup is completed by limiting to the step-up prohibited state through the processing of steps S6 to S15 of FIG. 4 when the VH sensor is abnormal.

図1、図6を参照して、時刻t1で起動信号IGONによる起動指示が入力されると、時刻t1〜t3の間に車両の電源装置の自己診断が実行される。この間の時刻t2においてVHセンサ異常有りと診断されると(ステップS5でYES)VHセンサ異常検出フラグF1が“0”から“1”に書換えられる。そして、電圧センサ13の出力に代えて電圧センサ21から得られたVLセンサ値が、プリチャージ判定に使用される。   Referring to FIG. 1 and FIG. 6, when an activation instruction by activation signal IGON is input at time t1, self-diagnosis of the vehicle power supply device is executed between times t1 and t3. If a VH sensor abnormality is diagnosed at time t2 during this time (YES in step S5), the VH sensor abnormality detection flag F1 is rewritten from “0” to “1”. The VL sensor value obtained from the voltage sensor 21 instead of the output of the voltage sensor 13 is used for the precharge determination.

そして、時刻t3において、システムメインリレーSMRB,SMRPの状態がオフ状態からオン状態に変更される。するとコンデンサC1とコンデンサC2に充電(プリチャージ)が行なわれ、VLセンサ値が上昇する。このときバッテリ電流IBも増加する。   At time t3, system main relays SMRB and SMRP are changed from the off state to the on state. Then, the capacitors C1 and C2 are charged (precharged), and the VL sensor value increases. At this time, the battery current IB also increases.

判定時間T1が経過すると(ステップS9でYES)、電圧VLは、しきい値Vtpcに到達する。このとき制御装置30は、VLセンサ値がしきい値Vtpcより大きいか否かによって、プリチャージが正常に実行されたか否かを判断する。時刻t4Aでは、電圧VLはしきい値Vtpcに到達しているので、プリチャージ仮判定フラグF2が“0”から“1”に書換えられる。   When determination time T1 has elapsed (YES in step S9), voltage VL reaches threshold value Vtpc. At this time, the control device 30 determines whether or not the precharge has been normally executed depending on whether or not the VL sensor value is larger than the threshold value Vtpc. At time t4A, the voltage VL has reached the threshold value Vtpc, so the precharge temporary determination flag F2 is rewritten from “0” to “1”.

しかし、しきい値とVLセンサ値との比較で判断すると、図3のような断線が生じていた場合にもプリチャージは正常であると仮判定される。そこで、コンデンサC1,C2への充電が完了しプリチャージの電流がゼロに落ち着いた時刻t4Bにおいて、ディスチャージ指令S−DISが活性化される。このディスチャージ指令によってディスチャージ処理が実行される。   However, if a judgment is made by comparing the threshold value with the VL sensor value, it is tentatively judged that the precharge is normal even when a disconnection as shown in FIG. 3 occurs. Therefore, at time t4B when charging of the capacitors C1 and C2 is completed and the precharge current has settled to zero, the discharge command S-DIS is activated. The discharge process is executed by this discharge command.

ディスチャージ処理は、たとえば、インバータ14または22にモータに回転トルクを発生させないような電流(d軸電流)を流すことで車両を移動させずに実行できる。または、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に、抵抗R2と同様に電流を流す経路を設けて、ディスチャージ処理時にこの経路をスイッチで接続してもよい。   The discharge process can be executed without moving the vehicle, for example, by causing the inverter 14 or 22 to pass a current (d-axis current) that does not generate rotational torque in the motor. Alternatively, a path for passing a current may be provided between the power supply line PL2 and the ground line SL in the same manner as the resistor R2, and this path may be connected by a switch during the discharge process.

ディスチャージ処理の実行により、時刻t4Bからバッテリ電流IBが増加し始める。そしてバッテリ電流IBの増加が落ち着くのに要する時間T2が経過するのを待ってから(ステップS12でYES)、バッテリ電流IBがしきい値Itdisを超えていることが時刻t5までの間判断される。この間、ずっとバッテリ電流IBがしきい値Itdisを超えていれば、電源ラインP1,P2、接地ラインSLは正常であると考えられる。したがって、時刻t5において、システムメインリレーSMRGの状態がオフ状態からオン状態に変更され、システムメインリレーSMRPの状態がオン状態からオフ状態に変更され、車両の起動許可信号がReadyOFF状態からReadyON状態に変更されシステム起動が完了する。   By executing the discharge process, the battery current IB starts to increase from time t4B. Then, after waiting for the time T2 required for the increase in battery current IB to settle (YES in step S12), it is determined until time t5 that battery current IB exceeds threshold Itdis. . During this time, if the battery current IB always exceeds the threshold Itdis, it is considered that the power supply lines P1 and P2 and the ground line SL are normal. Therefore, at time t5, the state of system main relay SMRG is changed from the off state to the on state, the state of system main relay SMRP is changed from the on state to the off state, and the vehicle start permission signal is changed from the ReadyOFF state to the ReadyON state. It is changed and the system startup is completed.

ただし、電圧センサ13の出力が異常であるので、電圧コンバータ12の昇圧制御はできない。したがって、ReadyON状態となった時刻t5以降は、電圧コンバータ12内部のIGBTのオンオフスイッチングは禁止され、電圧コンバータ12の昇圧が禁止された状態となる。この状態においては電圧コンバータ12のIGBT素子Q1,Q2を何れもオフ状態とすればダイオードD1を経由して電流が車両電気負荷23側に供給される。また、IGBT素子Q2をオフ状態、IGBT素子Q1をオン状態(上アームオン状態)に固定すれば、エンジンの動力とモータジェネレータMG1で発電した電力を用いてバッテリBへの充電も可能となるので燃料が残っている限りハイブリッド走行を続けることができる。   However, since the output of the voltage sensor 13 is abnormal, the voltage converter 12 cannot be boosted. Therefore, after the time t5 when the ReadyON state is reached, the on / off switching of the IGBT in the voltage converter 12 is prohibited, and the boosting of the voltage converter 12 is prohibited. In this state, if both IGBT elements Q1, Q2 of voltage converter 12 are turned off, current is supplied to vehicle electrical load 23 side via diode D1. Also, if IGBT element Q2 is fixed in the off state and IGBT element Q1 is fixed in the on state (upper arm on state), the battery B can be charged using the power of the engine and the electric power generated by the motor generator MG1, so that the fuel As long as there remains, hybrid driving can be continued.

このように、本実施の形態によれば、車両起動時にVHセンサの異常が検出された場合に、電圧コンバータ12の回生機能を停止させずにすみ、車両の走行性能を可能な限り維持しながら、故障を修理する場所まで自力で車両を移動させることが可能である。   As described above, according to the present embodiment, when abnormality of the VH sensor is detected at the time of starting the vehicle, it is not necessary to stop the regeneration function of the voltage converter 12, and while maintaining the running performance of the vehicle as much as possible. It is possible to move the vehicle on its own to the place where the failure is repaired.

また、一旦電源システムを停止させた後にも起動させることが可能となり、退避走行を中断した後にも再開させることができる。   In addition, the power supply system can be started after being stopped once, and can be restarted even after the evacuation travel is interrupted.

図7は、電圧センサ13が異常かつ断線故障が発生し、図4のステップS13からステップS16に処理が進んだ場合の制御を説明するための動作波形図である。   FIG. 7 is an operation waveform diagram for explaining the control when the voltage sensor 13 is abnormal and a disconnection failure has occurred, and the process proceeds from step S13 to step S16 in FIG.

図1、図7を参照して、時刻t1で起動信号IGONによる起動指示が入力されると、時刻t1以降車両の電源装置の自己診断が実行される。   Referring to FIG. 1 and FIG. 7, when an activation instruction by activation signal IGON is input at time t <b> 1, self-diagnosis of the vehicle power supply device is executed after time t <b> 1.

その後時刻t2においてVHセンサ異常有りと診断されると(ステップS5でYES)、VHセンサ異常検出フラグF1が“0”から“1”に書換えられる。そして電圧センサ13の出力に代えて電圧センサ21から得られたVLセンサ値が、プリチャージ判定に使用される。   Thereafter, when the VH sensor abnormality is diagnosed at time t2 (YES in step S5), the VH sensor abnormality detection flag F1 is rewritten from “0” to “1”. The VL sensor value obtained from the voltage sensor 21 instead of the output of the voltage sensor 13 is used for the precharge determination.

そして、時刻t3において、システムメインリレーSMRB,SMRPの状態がオフ状態からオン状態に変更される。するとコンデンサC1とコンデンサC2に充電(プリチャージ)が行なわれ、VLセンサ値が上昇する。しかし、図3で説明した接地ラインSLの断線によってコンデンサC1のみに充電が行われ、コンデンサC2には充電が行なわれていないので、図6に示したVLセンサ値の変化と比べると、上昇する度合いが大きく、またバッテリ電流IBは少ない。   At time t3, system main relays SMRB and SMRP are changed from the off state to the on state. Then, the capacitors C1 and C2 are charged (precharged), and the VL sensor value increases. However, since only the capacitor C1 is charged and the capacitor C2 is not charged by the disconnection of the ground line SL described with reference to FIG. 3, it rises compared to the change in the VL sensor value shown in FIG. The degree is large and the battery current IB is small.

プリチャージ開始から判定時間T1が経過すると(ステップS9でYES)、電圧VLは、しきい値Vtpcに到達する。このとき制御装置30は、VLセンサ値がしきい値Vtpcより大きいか否かによって、プリチャージが正常に実行されたか否かを判断する。時刻t4Aでは、電圧VLはしきい値Vtpcに到達しているので、プリチャージ仮判定フラグF2が“0”から“1”に書換えられる。   When determination time T1 has elapsed from the start of precharge (YES in step S9), voltage VL reaches threshold value Vtpc. At this time, the control device 30 determines whether or not the precharge has been normally executed depending on whether or not the VL sensor value is larger than the threshold value Vtpc. At time t4A, the voltage VL has reached the threshold value Vtpc, so the precharge temporary determination flag F2 is rewritten from “0” to “1”.

しかし、しきい値とVLセンサ値との比較で判断すると、図3のような断線が生じていた場合にもプリチャージは正常であると仮判定される。そこで、コンデンサC1,C2への充電が完了しプリチャージの電流がゼロに落ち着いた時刻t4Bにおいて、ディスチャージ指令S−DISが活性化される。このディスチャージ指令によってディスチャージ処理が実行される。   However, if a judgment is made by comparing the threshold value with the VL sensor value, it is tentatively judged that the precharge is normal even when a disconnection as shown in FIG. 3 occurs. Therefore, at time t4B when charging of the capacitors C1 and C2 is completed and the precharge current has settled to zero, the discharge command S-DIS is activated. The discharge process is executed by this discharge command.

図7に示した場合では、図3で説明した接地ラインの断線が生じているので、ディスチャージ処理が実行されても、バッテリ電流IBは増加しないでゼロのままである。したがって、時刻t5において、バッテリ電流がしきい値Itdisに到達しないことが確認されると、断線がありと判断され、起動許可信号をReadyON状態にすることは行なわれない。すなわち、起動信号IGONによる起動指示が与えられていても、起動許可信号はReadyOFF状態のままである。   In the case shown in FIG. 7, since the disconnection of the ground line described in FIG. 3 has occurred, the battery current IB does not increase and remains zero even when the discharge process is executed. Therefore, when it is confirmed that the battery current does not reach the threshold Itdis at time t5, it is determined that there is a disconnection, and the activation permission signal is not set to the ReadyON state. That is, even if the activation instruction by the activation signal IGON is given, the activation permission signal remains in the ReadyOFF state.

断線が無ければ図5または図6の時刻t5で示したように、車両を走行可能状態に起動するためにシステムメインリレーSMRBがオン状態に制御されるが、接地ラインの断線が検出されたので、図7の時刻t5に示すように、システムメインリレーSMRB,SMRP,SMRGはすべてオフ状態に制御され、車両は走行不能状態(ReadyOFF状態)に設定される。   If there is no disconnection, as shown at time t5 in FIG. 5 or FIG. 6, the system main relay SMRB is controlled to be turned on in order to start the vehicle in the runnable state, but the disconnection of the ground line has been detected. As shown at time t5 in FIG. 7, system main relays SMRB, SMRP, and SMRG are all controlled to be in an off state, and the vehicle is set in an inoperable state (ReadyOFF state).

このように、本実施の形態によれば、車両起動時にVHセンサの異常が検出された場合であっても、コンデンサC1,C2間の接地ラインに発生した断線の判定を行なうことができる。このため、断線故障発生時に車両起動を禁止することが可能となり、場合によっては故障原因を特定する断線箇所の情報を診断情報として残すことも可能となる。   Thus, according to the present embodiment, it is possible to determine the disconnection that has occurred in the ground line between the capacitors C1 and C2 even when an abnormality of the VH sensor is detected when the vehicle is started. For this reason, it is possible to prohibit the start of the vehicle when a disconnection failure occurs, and in some cases, it is also possible to leave information on the disconnection location that identifies the cause of the failure as diagnostic information.

以上の実施の形態について、図1等を参照しながら総括的に説明する。本実施の形態に開示された車両の電源装置は、直流電源であるバッテリBと、車両電気負荷23を直流電源に結合させる接続部40と、車両電気負荷23に与えられる電源電圧VHを検出する電圧センサ13と、直流電源から車両電気負荷23に流れる電流IBを検出する電流センサ11と、車両電気負荷23と接続部40とを制御する制御装置30とを備える。制御装置30は、車両起動指示IGONに応じて接続部40を接続状態に設定するとともに、車両電気負荷23に電力を消費させ、電流センサ11の出力に基づいて直流電源から車両電気負荷23に動作電流を供給する経路(電源ラインPL2、接地ラインSL)の断線の有無を診断する。   The above embodiment will be generally described with reference to FIG. The power supply device for a vehicle disclosed in the present embodiment detects a battery B that is a DC power supply, a connection unit 40 that couples the vehicle electrical load 23 to the DC power supply, and a power supply voltage VH applied to the vehicle electrical load 23. A voltage sensor 13, a current sensor 11 that detects a current IB flowing from the DC power source to the vehicle electrical load 23, and a control device 30 that controls the vehicle electrical load 23 and the connection unit 40 are provided. The control device 30 sets the connection unit 40 in the connected state in response to the vehicle activation instruction IGON, consumes power in the vehicle electrical load 23, and operates from the DC power source to the vehicle electrical load 23 based on the output of the current sensor 11. The presence or absence of disconnection of the current supply path (power supply line PL2, ground line SL) is diagnosed.

好ましくは、制御装置30は、車両起動指示IGONに応じて診断処理を実行し、診断処理において電圧センサ13の異常が検出された場合には、図6、図7に示したように、電流センサ11の出力に基づいて直流電源から車両電気負荷23に動作電流を供給する経路の断線の有無を判断する。一方、制御装置30は、診断処理において電圧センサ13が正常であると診断された場合には、図5に示したように、電圧センサ13の出力に基づいてプリチャージ判定を行なうことによって、直流電源から車両電気負荷23に動作電流を供給する経路の断線の有無をプリチャージ完了と同時に判断する。   Preferably, the control device 30 executes a diagnostic process in response to the vehicle activation instruction IGON, and when an abnormality of the voltage sensor 13 is detected in the diagnostic process, as shown in FIGS. 11 based on the output of 11, the presence or absence of disconnection of the path | route which supplies an operating current from the DC power supply to the vehicle electric load 23 is determined. On the other hand, when it is diagnosed that the voltage sensor 13 is normal in the diagnostic processing, the control device 30 performs the precharge determination based on the output of the voltage sensor 13 as shown in FIG. The presence or absence of disconnection of the path for supplying the operating current from the power source to the vehicle electrical load 23 is determined simultaneously with the completion of the precharge.

より好ましくは、制御装置30は、経路の断線が有ると判断した場合には、図7に示したように、接続部40を非接続状態にするとともに、車両起動指示IGONが与えられていても車両を走行不許可状態(ReadyOFF状態)に制御する。   More preferably, when control device 30 determines that there is a disconnection of the route, as shown in FIG. 7, connection device 40 is disconnected and vehicle activation instruction IGON is given. The vehicle is controlled to a travel non-permitted state (ReadyOFF state).

好ましくは、制御装置30は、経路の断線の有無を診断するために、車両を制止させた状態を維持させたまま車両電気負荷23に電力を消費させる。   Preferably, the control device 30 causes the vehicle electrical load 23 to consume electric power while maintaining the state where the vehicle is stopped in order to diagnose the presence or absence of disconnection of the route.

より好ましくは、車両電気負荷23は、車輪を駆動するモータを回転させるためのインバータ22を含む。制御装置30は、インバータ22にモータに回転トルクが発生しないような電流(d軸電流)を流す。   More preferably, vehicle electrical load 23 includes an inverter 22 for rotating a motor that drives wheels. The control device 30 causes the inverter 22 to pass a current (d-axis current) that does not generate rotational torque in the motor.

より好ましくは、図4のステップS2〜S4に示したように、制御装置30は、経路の断線の有無を診断する時に車両が移動しないように車輪をロックする。   More preferably, as shown in steps S2 to S4 of FIG. 4, the control device 30 locks the wheels so that the vehicle does not move when diagnosing the presence or absence of a disconnection of the route.

好ましくは、車両の電源装置は、接続部40を経由して車両電気負荷23に供給される電源電圧を平滑化するコンデンサC1,C2をさらに備える。図6に示すように、制御装置30は、時刻t3において接続部40を非接続状態から接続状態に設定した後であってさらにコンデンサC1,C2に対するプリチャージ時間T1が経過した後に、車両電気負荷23に電力を消費させ経路の断線の有無を診断する。   Preferably, the vehicle power supply device further includes capacitors C1 and C2 that smooth the power supply voltage supplied to the vehicle electrical load 23 via the connection unit 40. As shown in FIG. 6, the control device 30 sets the vehicle electrical load after the precharge time T1 for the capacitors C1 and C2 elapses after the connection unit 40 is set from the non-connected state to the connected state at time t3. The power is consumed by 23 to diagnose the presence or absence of disconnection of the route.

より好ましくは、車両の電源装置は、直流電源から接続部40を経由して入力電圧VLを受けて入力電圧VLを制御装置30の指示に応じて電圧変換して車両電気負荷23に電源電圧VHを供給する電圧コンバータ12と、電圧コンバータ12の入力電圧VLを検出する入力電圧センサ21とをさらに備える。制御装置30は、電圧コンバータ12を入力電圧VLをそのまま電源電圧VHとして出力させる状態としてコンデンサC1,C2に対するプリチャージを実行し、コンデンサC1,C2のプリチャージの完了を入力電圧センサ21の出力に基づいて判断する。   More preferably, the vehicle power supply device receives the input voltage VL from the DC power source via the connection unit 40, converts the input voltage VL according to an instruction from the control device 30, and converts the input voltage VL to the vehicle electrical load 23 to the power supply voltage VH. Is further provided with an input voltage sensor 21 for detecting the input voltage VL of the voltage converter 12. The control device 30 executes the precharge for the capacitors C1 and C2 with the voltage converter 12 outputting the input voltage VL as it is as the power supply voltage VH, and the completion of the precharge of the capacitors C1 and C2 is used as the output of the input voltage sensor 21. Judgment based on.

なお、本発明は、電気自動車、燃料電池自動車、シリーズハイブリッド車、等にも適用可能である。   Note that the present invention is also applicable to electric vehicles, fuel cell vehicles, series hybrid vehicles, and the like.

また、以上の実施の形態で開示された制御方法は、コンピュータを用いてソフトウエアで実行可能である。この制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読取り可能に記録した記録媒体(ROM、CD−ROM、メモリカードなど)から車両の制御装置中のコンピュータに読み込ませたり、また通信回線を通じて提供したりしても良い。   In addition, the control methods disclosed in the above embodiments can be executed by software using a computer. A program for causing a computer to execute this control method is read from a recording medium (ROM, CD-ROM, memory card, etc.) recorded in a computer-readable manner into a computer in a vehicle control device, or provided through a communication line. You may do it.

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の車両100の主たる構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a main configuration of a vehicle 100 according to an embodiment of the present invention. 制御装置30としてコンピュータ180を用いた場合の一般的な構成を示した図である。2 is a diagram illustrating a general configuration when a computer 180 is used as a control device 30. FIG. 本実施の形態において検出および発生箇所の特定が可能となる断線故障を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the disconnection failure which can detect and pinpoint a generation | occurrence | production location in this Embodiment. 制御装置30が実行する断線検出処理の制御構造を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a control structure of disconnection detection processing executed by a control device 30. VHセンサ正常時すなわち図4のステップS17の処理を経て、その後システム起動が正常に完了した場合を示した動作波形図である。FIG. 5 is an operation waveform diagram showing a case where the VH sensor is normal, that is, after the process of step S17 in FIG. VHセンサ異常時すなわち図4のステップS6〜S15の処理を経てシステム起動が昇圧禁止状態に制限されて完了した場合を示した動作波形図である。FIG. 5 is an operation waveform diagram showing a case where the system startup is completed by limiting to the boosting prohibited state through the processing of steps S6 to S15 in FIG. 4 when the VH sensor is abnormal. 電圧センサ13が異常かつ断線故障が発生し、図4のステップS13からステップS16に処理が進んだ場合の制御を説明するための動作波形図である。FIG. 5 is an operation waveform diagram for explaining control when the voltage sensor 13 is abnormal and a disconnection failure occurs and the process proceeds from step S13 to step S16 in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2 車輪、3 動力分割機構、4 エンジン、10,13,21 電圧センサ、11,24 電流センサ、12 電圧コンバータ、14,22 インバータ、15 U相アーム、16 V相アーム、17 W相アーム、23 車両電気負荷、30 制御装置、40 接続部、42 電動エアコン、44 DC/DCコンバータ、46 補機バッテリ、100 車両、180 コンピュータ、181 変換器、184 インターフェース部、186 バス、B バッテリ、C1,C2 コンデンサ、D1〜D8 ダイオード、L1 リアクトル、MG1,MG2 モータジェネレータ、PL1,PL2 電源ライン、Q1〜Q8 IGBT素子、R1,R2 抵抗、SMRB,SMRG,SMRP システムメインリレー。   2 wheel, 3 power split mechanism, 4 engine, 10, 13, 21 voltage sensor, 11, 24 current sensor, 12 voltage converter, 14, 22 inverter, 15 U phase arm, 16 V phase arm, 17 W phase arm, 23 Vehicle electric load, 30 control device, 40 connection unit, 42 electric air conditioner, 44 DC / DC converter, 46 auxiliary battery, 100 vehicle, 180 computer, 181 converter, 184 interface unit, 186 bus, B battery, C1, C2 Capacitor, D1-D8 diode, L1 reactor, MG1, MG2 motor generator, PL1, PL2 power line, Q1-Q8 IGBT element, R1, R2 resistor, SMRB, SMRG, SMRP System main relay.

Claims (10)

直流電源と、
車両電気負荷を前記直流電源に結合させる接続部と、
前記車両電気負荷に与えられる電源電圧を検出する電圧センサと、
前記直流電源から前記車両電気負荷に流れる電流を検出する電流センサと、
前記車両電気負荷と前記接続部とを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、車両起動指示に応じて前記接続部を接続状態に設定するとともに、前記車両電気負荷に電力を消費させ、前記電流センサの出力に基づいて前記直流電源から前記車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を診断する、車両の電源装置。
DC power supply,
A connection for coupling a vehicle electrical load to the DC power source;
A voltage sensor for detecting a power supply voltage applied to the vehicle electrical load;
A current sensor for detecting a current flowing from the DC power source to the vehicle electrical load;
A control device for controlling the vehicle electrical load and the connecting portion;
The control device sets the connection unit to a connected state in accordance with a vehicle activation instruction, consumes power to the vehicle electrical load, and operates from the DC power source to the vehicle electrical load based on an output of the current sensor. A power supply device for a vehicle for diagnosing the presence or absence of disconnection of a current supply path.
前記制御装置は、車両起動指示に応じて診断処理を実行し、前記診断処理において前記電圧センサの異常が検出された場合には、前記電流センサの出力に基づいて前記直流電源から前記車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を判断し、前記診断処理において前記電圧センサが正常であると診断された場合には、前記電圧センサの出力に基づいて前記直流電源から前記車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を判断する、請求項1に記載の車両の電源装置。   The control device executes a diagnosis process in response to a vehicle activation instruction, and when an abnormality of the voltage sensor is detected in the diagnosis process, the control device performs an electric load from the DC power source based on the output of the current sensor. In the diagnosis process, if the voltage sensor is diagnosed as normal, the vehicle electrical load is detected from the DC power source based on the output of the voltage sensor. The power supply device for a vehicle according to claim 1, wherein the presence or absence of disconnection of a path for supplying an operating current to the vehicle is determined. 前記制御装置は、前記経路の断線が有ると判断した場合には、前記接続部を非接続状態にするとともに、前記車両起動指示が与えられていても車両を走行不許可状態に制御する、請求項2に記載の車両の電源装置。   The control device, when determining that there is a disconnection in the route, puts the connecting portion into a disconnected state and controls the vehicle to a travel non-permitted state even when the vehicle activation instruction is given. Item 3. The vehicle power supply device according to Item 2. 前記制御装置は、前記経路の断線の有無を診断するために、車両を制止させた状態を維持させたまま前記車両電気負荷に電力を消費させる、請求項1に記載の車両の電源装置。   2. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the control device causes the vehicle electrical load to consume electric power while maintaining a state in which the vehicle is stopped in order to diagnose whether or not the route is disconnected. 前記車両電気負荷は、
車輪を駆動するモータを回転させるためのインバータを含み、
前記制御装置は、前記インバータに前記モータに回転トルクが発生しないような電流を流す、請求項4に記載の車両の電源装置。
The vehicle electrical load is
Including an inverter for rotating the motor that drives the wheel;
5. The power supply device for a vehicle according to claim 4, wherein the control device supplies a current that does not generate a rotational torque to the motor.
前記制御装置は、前記経路の断線の有無を診断時に車両が移動しないように車輪をロックする、請求項4に記載の車両の電源装置。   The power supply device for a vehicle according to claim 4, wherein the control device locks the wheels so that the vehicle does not move when diagnosing the presence or absence of disconnection of the route. 前記接続部を経由して前記車両電気負荷に供給される前記電源電圧を平滑化するコンデンサをさらに備え、
前記制御装置は、前記接続部を非接続状態から接続状態に設定した後であってさらに前記コンデンサに対するプリチャージ時間が経過した後に、前記車両電気負荷に電力を消費させ前記経路の断線の有無を診断する、請求項1に記載の車両の電源装置。
A capacitor for smoothing the power supply voltage supplied to the vehicle electrical load via the connection portion;
The control device consumes power to the vehicle electrical load after setting the connection portion from the non-connection state to the connection state and further after the precharge time for the capacitor has elapsed, and determines whether or not the route is disconnected. The power supply device for a vehicle according to claim 1, which is diagnosed.
前記直流電源から前記接続部を経由して入力電圧を受けて前記入力電圧を前記制御装置の指示に応じて電圧変換して車両電気負荷に前記電源電圧を供給する電圧コンバータと、
前記電圧コンバータの入力電圧を検出する入力電圧センサとをさらに備え、
前記制御装置は、前記電圧コンバータを前記入力電圧をそのまま前記電源電圧として出力させる状態として前記コンデンサに対するプリチャージを実行し、前記コンデンサのプリチャージの完了を前記入力電圧センサの出力に基づいて判断する、請求項7に記載の車両の電源装置。
A voltage converter that receives an input voltage from the DC power source via the connection unit, converts the input voltage according to an instruction of the control device, and supplies the power source voltage to a vehicle electric load;
An input voltage sensor for detecting an input voltage of the voltage converter;
The control device executes precharge for the capacitor in a state where the voltage converter outputs the input voltage as the power supply voltage as it is, and determines completion of precharge of the capacitor based on an output of the input voltage sensor. The power supply device for a vehicle according to claim 7.
直流電源と、車両電気負荷を前記直流電源に結合させる接続部と、前記車両電気負荷に与えられる電源電圧を検出する電圧センサと、前記直流電源から前記車両電気負荷に流れる電流を検出する電流センサとを備える車両の電源装置の制御方法であって、
車両起動指示に応じて前記接続部を接続状態に設定するステップと、
前記車両電気負荷に電力を消費させ、前記電流センサの出力に基づいて前記直流電源から前記車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を診断するステップとを備える、車両の電源装置の制御方法。
A direct current power supply, a connecting portion for coupling a vehicle electrical load to the direct current power supply, a voltage sensor for detecting a power supply voltage applied to the vehicle electrical load, and a current sensor for detecting a current flowing from the direct current power supply to the vehicle electrical load. A method for controlling a power supply device for a vehicle comprising:
Setting the connecting portion in a connected state in response to a vehicle activation instruction;
Diagnosing the presence or absence of disconnection of a path for supplying an operating current from the DC power supply to the vehicle electrical load based on the output of the current sensor. Control method.
車両起動指示に応じて診断処理を実行するステップと、
前記診断処理において前記電圧センサの異常が検出された場合に、前記電流センサの出力に基づいて前記直流電源から前記車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を判断するステップと、
前記診断処理において前記電圧センサが正常であると診断された場合には、前記電圧センサの出力に基づいて前記直流電源から前記車両電気負荷に動作電流を供給する経路の断線の有無を判断するステップとをさらに備える、請求項9に記載の車両の電源装置の制御方法。
Executing a diagnostic process in response to a vehicle activation instruction;
When an abnormality of the voltage sensor is detected in the diagnosis process, determining whether or not there is a disconnection of a path for supplying an operating current from the DC power supply to the vehicle electrical load based on an output of the current sensor;
A step of determining whether or not there is a disconnection of a path for supplying an operating current from the DC power supply to the vehicle electrical load based on an output of the voltage sensor when the voltage sensor is diagnosed as normal in the diagnosis process; The vehicle power supply device control method according to claim 9, further comprising:
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