JP2010178595A - Device for controlling vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両の制御装置に関し、より特定的には、車両衝突時に平滑コンデンサの蓄積電力を安全かつ確実に放電する制御に関する。 The present invention relates to a vehicle control device, and more specifically to control for safely and reliably discharging stored power in a smoothing capacitor in the event of a vehicle collision.
電気自動車やハイブリッド自動車のように、電動機による車両駆動力で走行可能な車両が広く用いられている。このような車両駆動用電動機の駆動には、バッテリ等の直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧する電源システムが適用される。このような電源システムでは、インバータの入力側(直流電圧側)に平滑コンデンサが用いられる構成が一般的である。 Vehicles that can travel with a vehicle driving force by an electric motor, such as electric vehicles and hybrid vehicles, are widely used. A power supply system that applies an AC voltage to a DC voltage from a DC power source such as a battery by an inverter is applied to drive the vehicle driving motor. Such a power supply system generally has a configuration in which a smoothing capacitor is used on the input side (DC voltage side) of the inverter.
上記の電源システムを搭載した車両では、車両衝突時には、平滑コンデンサに蓄えられた電荷(蓄積電力)を確実に放電するための構成が安全上必要となる。たとえば、特開2007−181308号公報(特許文献1)には、電動機で駆動される車両が衝突した際に、コンデンサに蓄えられた電荷を付属装置用コンバータを介してクラクションまたはヘッドライトの少なくともいずれかに放電することが記載されている。 In a vehicle equipped with the above power supply system, a configuration for reliably discharging the electric charge (accumulated electric power) stored in the smoothing capacitor is required in the event of a vehicle collision. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-181308 (Patent Document 1), when a vehicle driven by an electric motor collides, an electric charge stored in a capacitor is converted to at least one of a horn and a headlight via an accessory converter. It is described that the battery is discharged.
また、特開2004−222361号公報(特許文献2)には、電動機を駆動させる電動機駆動回路に並列接続されたコンデンサに蓄えられた電荷を消費するための回路構成について、基本的には、車両走行用モータである電動機を含む電荷消費回路にて電荷を消費する一方で、電荷消費回路の異常検出時にはDC/DCコンバータもしくは電動エアコンによって電荷を消費することが記載されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2004-222361 (Patent Document 2) basically describes a circuit configuration for consuming electric charge stored in a capacitor connected in parallel to an electric motor driving circuit for driving an electric motor. It is described that charges are consumed by a charge consuming circuit including an electric motor as a traveling motor, while charges are consumed by a DC / DC converter or an electric air conditioner when an abnormality is detected in the charge consuming circuit.
さらに、特開2006−141158号公報(特許文献3)では、車両が衝突したことが検知されると、自動変速機をパーキングロック状態とした上で、モータゼロトルク処理によって平滑コンデンサに蓄積された電荷を消費することが記載されている。また、特開2006−224772号公報(特許文献4)には、車両衝突時に通電状態となる放電リレーを新たに設け、当該放電リレーの通電状態に平滑コンデンサに充電された電力を放電するための放電回路を配置する構成が記載されている。 Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-141158 (Patent Document 3), when it is detected that the vehicle has collided, the automatic transmission is set in the parking lock state and then accumulated in the smoothing capacitor by the motor zero torque process. It is described that it consumes charge. Japanese Patent Laying-Open No. 2006-224772 (Patent Document 4) newly provides a discharge relay that is energized when a vehicle crashes, and discharges the electric power charged in the smoothing capacitor to the energized state of the discharge relay. A configuration for disposing a discharge circuit is described.
上記特許文献1−4はいずれも電動機駆動用の電源回路に用いられた平滑コンデンサの電荷放電に係るものであり、そのうちでも特許文献1,3,4は車両衝突時における平滑コンデンサの蓄積電荷の放電に関するものである。 Patent Documents 1-4 above all relate to charge discharge of a smoothing capacitor used in a power supply circuit for driving an electric motor. Among them, Patent Documents 1, 3 and 4 describe the accumulated charge of a smoothing capacitor at the time of a vehicle collision. It relates to discharge.
しかしながら、特許文献4に記載された構成では、放電リレーおよび放電抵抗を新たに設けることになるので、回路構成の大型化およびコストアップが懸念される。また、特許文献1では、クラクションまたはヘッドライトの少なくとも一方でしか放電処理を行なえないため、平滑コンデンサを速やかに放電可能であるか否かに懸念が残る。特許文献3についても、パーキングロック状態としたモータゼロトルク処理による電動機の電力消費だけでは、平滑コンデンサを速やかに放電できない可能性が残る。 However, in the configuration described in Patent Document 4, since a discharge relay and a discharge resistor are newly provided, there is a concern about an increase in circuit configuration and cost. Further, in Patent Document 1, only at least one of the horn and the headlight can be discharged, so there remains a concern as to whether or not the smoothing capacitor can be discharged quickly. Also in Patent Document 3, there remains a possibility that the smoothing capacitor cannot be discharged quickly only by the electric power consumption of the electric motor by the motor zero torque process in the parking lock state.
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、平滑コンデンサを搭載した車両において、車両衝突時における平滑コンデンサの蓄積電荷の放電を安全かつ確実に実行することである。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to safely and reliably discharge the accumulated charge of the smoothing capacitor at the time of a vehicle collision in a vehicle equipped with the smoothing capacitor. Is to execute.
この発明による車両の制御装置において、車両は、電力線に接続された平滑コンデンサと、電力線上の電力によって作動する複数の電気機器とを備える。そして、複数の電気機器は、作動が車両の駆動力に影響しない第1の電気機器と、作動により車両の駆動力を発生可能である第2の電気機器とを含む。制御装置は、車両の衝突を検知するための衝突検知手段と、電力線の電圧を検知するための電圧検知手段と、衝突検知手段によって車両衝突が検知された場合に、第1の電気機器を作動させることによって平滑コンデンサの蓄積電力を消費するための第1の放電処理手段と、電圧検知手段によって検知された電圧に基づいて平滑コンデンサの放電が完了したか否かを判断する判断手段と、第1の放電処理手段によっては平滑コンデンサの放電が完了しなかった場合に、駆動力を発生しないように制御した状態下で第2の電気機器を作動させることによって平滑コンデンサの蓄積電力を消費するための第2の放電処理手段とを備える。 In the vehicle control apparatus according to the present invention, the vehicle includes a smoothing capacitor connected to the power line and a plurality of electric devices that are operated by the power on the power line. The plurality of electric devices include a first electric device whose operation does not affect the driving force of the vehicle, and a second electric device that can generate the driving force of the vehicle by the operation. The control device activates the first electric device when a vehicle collision is detected by the collision detection means for detecting the collision of the vehicle, the voltage detection means for detecting the voltage of the power line, and the collision detection means. A first discharge processing means for consuming the stored power of the smoothing capacitor, a judging means for judging whether or not the discharge of the smoothing capacitor is completed based on the voltage detected by the voltage detecting means, In order to consume the accumulated power of the smoothing capacitor by operating the second electric device under the control of not generating the driving force when the discharge of the smoothing capacitor is not completed depending on the discharge processing means of 1. Second discharge processing means.
この発明によれば、平滑コンデンサを搭載した車両において、車両衝突時における平滑コンデンサの蓄積電荷の放電を安全かつ確実に実行することができる。 According to the present invention, in a vehicle equipped with a smoothing capacitor, it is possible to safely and reliably execute discharging of the accumulated charge of the smoothing capacitor at the time of a vehicle collision.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中における同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は原則的に繰返さないものとする。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in principle.
図1は、本発明による車両の制御装置の適用例として示されるハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a hybrid vehicle shown as an application example of a vehicle control apparatus according to the present invention.
図1を参照して、本発明による車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両は、バッテリ10と、ハイブリッドECU15と、電力制御ユニット20と、モータジェネレータMG1,MG2と、エンジンENGと、動力分割機構PSDとを備える。モータジェネレータMG1、モータジェネレータMG2およびエンジンENGは、動力分割機構PSDを介して互いに連結される。
Referring to FIG. 1, a hybrid vehicle to which a vehicle control apparatus according to the present invention is applied includes a
ハイブリッドECU15は、図示しないCPU(Central Processing Unit)およびメモリを内蔵した電子制御ユニット(ECU)により構成され、当該メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、各センサによる検出値を用いた演算処理を行なうように構成される。あるいは、ECUの少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
The
バッテリ10は、蓄電装置の代表例として示されるものであり、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池からなる。あるいは、電気二重層キャパシタ等の二次電池以外の蓄電装置をバッテリ10に代えて用いてもよい。
The
ハイブリッドECU15は、運転状況・車両状況を示す各種センサ(図示せず)からの出力17に基づいて、ハイブリッド車両に関する種々の制御を統括的に行なう。特に本実施の形態では、センサ出力17には、図示しない加速度センサおよび/または車速センサからの出力が含まれており、ハイブリッドECU15は、加速度センサおよび/または車速センサの出力に基づいて、ハイブリッド車両の衝突発生を検知できるものとする。
The
モータジェネレータMG1,MG2は、発電機としても電動機としても機能し得るが、モータジェネレータMG1が、主として発電機として動作し、モータジェネレータMG2が、主として電動機として動作する。 Although motor generators MG1 and MG2 can function as both a generator and an electric motor, motor generator MG1 mainly operates as a generator, and motor generator MG2 mainly operates as an electric motor.
詳細には、モータジェネレータMG1は、加速時等のエンジン始動要求時において、エンジンENGを始動する始動機として用いられる。このとき、モータジェネレータMG1は、電力制御ユニット20を介してバッテリ10からの電力供給を受けて電動機として駆動し、エンジンをクランキングして始動する。さらに、エンジンENGの始動後において、モータジェネレータMG1は、動力分割機構PSDを介して伝達されたエンジンの駆動力によって回転されて発電可能である。
Specifically, motor generator MG1 is used as a starter that starts engine ENG when an engine start request is made, such as during acceleration. At this time, the motor generator MG1 receives power supplied from the
モータジェネレータMG2は、バッテリ10に蓄えられた電力およびモータジェネレータMG1の発電した電力の少なくともいずれか一方によって駆動される。モータジェネレータMG2の駆動力は、図示しない駆動軸に伝達される。これにより、モータジェネレータMG2は、エンジンをアシストしてハイブリッド車両を走行させたり、自己の駆動力のみによってハイブリッド車両を走行させたりする。
Motor generator MG2 is driven by at least one of the electric power stored in
また、ハイブリッド車両の回生制動時には、モータジェネレータMG2は、車輪の回転力によって駆動されることによって発電機として動作する。このとき、モータジェネレータMG2により発電された回生電力は、電力制御ユニット20を介してバッテリ10に充電される。
At the time of regenerative braking of the hybrid vehicle, motor generator MG2 operates as a generator by being driven by the rotational force of the wheels. At this time, the regenerative power generated by the motor generator MG2 is charged to the
電力制御ユニット20は、モータジェネレータMG1,MG2の力行動作時には、ハイブリッドECU15からの制御指示に従って、バッテリ10からの直流電圧を昇圧するとともに、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換して、モータジェネレータMG1,MG2を駆動制御するように動作する。
また、電力制御ユニット20は、モータジェネレータMG1,MG2の回生制動時には、ハイブリッドECU15からの制御指示に従って、モータジェネレータMG1,MG2の発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ10を充電するように動作する。
In addition, when regenerative braking of motor generators MG1 and MG2,
次に、電力制御ユニットの構成を詳細に説明する。
電力制御ユニット20は、システムメインリレーSMR1,SMR2と、コンバータ110と、平滑コンデンサC1,C2と、モータジェネレータMG1,MG2にそれぞれ対応するインバータ131,132と、MGECU(Electronic Control Device)140とを含む。MGECU140は、ハイブリッドECU15と同様に、電子制御ユニット(ECU)により構成される。
Next, the configuration of the power control unit will be described in detail.
システムメインリレーSMR1,SMR2は、バッテリ10からコンバータ110に対する電力供給経路を導通/遮断する。具体的には、システムメインリレーSMR1は、バッテリ10の正極と電源ライン101との間に接続される。システムメインリレーSMR2は、バッテリ10の負極とアースライン102との間に接続される。システムメインリレーSMR1,SMR2は、それぞれ、MGECU140からの信号SEにより導通/非導通(オン/オフ)される。
System main relays SMR1 and SMR2 conduct / shut off the power supply path from
平滑コンデンサC1は、電源ライン101とアースライン102との間に接続され、電源ライン101とアースライン102との間の電圧変動を平滑化する。電圧センサ120は、平滑コンデンサC1の両端の電圧VLを検出し、その検出した電圧VLをMGECU140へ出力する。
Smoothing capacitor C <b> 1 is connected between
コンバータ110は、一例として、昇降圧チョッパ回路により構成され、リアクトルL1と、電力用半導体スイッチング素子(以下、単にスイッチング素子とも称する)Q1,Q2と、ダイオードD1,D2とを含む。この実施の形態におけるスイッチング素子としては、たとえばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)が適用される。
For example,
コンバータ110は、電源ライン101と、「電力線」に対応する電源ライン103との間で双方向の直流電圧変換を実行する。コンバータ110は、基本的には、各スイッチング周期内でスイッチング素子Q1およびQ2が相補的かつ交互にオンオフするように制御される。スイッチング素子Q1およびQ2のオンオフを制御するスイッチング制御信号PWMCによって、スイッチング素子Q1,Q2のスイッチング周期に対するオン期間比率(デューティ)を制御することによって、直流電圧VHおよびVLの間の電圧変換比(VH/VL)が制御される。
電源ライン103およびアースライン102の間には、平滑コンデンサC2が接続されている。平滑コンデンサC2は、コンバータ110からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ131,132へ供給する。電圧センサ122は、平滑コンデンサC2の両端の電圧VHを検出し、その検出した電圧VHをMGECU140へ出力する。
A smoothing capacitor C <b> 2 is connected between the
インバータ131は、エンジンENGのクランクシャフトから伝達する回転トルクによってモータジェネレータMG1が発電した電力をコンバータ110に戻す。
インバータ131は、U相アームを構成するスイッチング素子Q3,Q4と、V相アームを構成するスイッチング素子Q5,Q6と、W相アームを構成するスイッチング素子Q7,Q8とを含む。また、各スイッチング素子Q3〜Q8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逆並列ダイオードD3〜D8がそれぞれ接続されている。スイッチング素子Q3〜Q8は、MGECU140からのスイッチング制御信号PWMI1に基づいてオンオフ制御、すなわちスイッチング制御される。
モータジェネレータMG1は、U相コイル、V相コイルおよびW相コイルが中性点に共通接続されて構成された3相永久磁石モータである。スイッチング制御によりU相電圧が発生される、スイッチング素子Q3,Q4の中間点は、U相コイルと電気的に接続される。同様に、V相電圧が発生される、スイッチング素子Q5,Q6の中間点は、V相コイルと電気的に接続される。さらに、W相電圧が発生される、スイッチング素子Q7,Q8の中間点は、W相コイルと電気的に接続される。 Motor generator MG1 is a three-phase permanent magnet motor configured by commonly connecting a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil to a neutral point. An intermediate point of switching elements Q3 and Q4 where a U-phase voltage is generated by switching control is electrically connected to a U-phase coil. Similarly, the intermediate point of switching elements Q5 and Q6 where the V-phase voltage is generated is electrically connected to the V-phase coil. Furthermore, the intermediate point of switching elements Q7 and Q8 where the W-phase voltage is generated is electrically connected to the W-phase coil.
モータジェネレータMG1,MG2には、ロータの回転位置検出用の回転角センサ161,162がそれぞれ取り付けられている。回転角センサ161,162は、代表的には、レゾルバにより構成される。
Motor generators MG1 and MG2 are attached with
インバータ132は、コンバータ110に対してインバータ131と並列に接続される。インバータ132は、モータジェネレータMG2に対してコンバータ110の出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。また、インバータ132は、回生制動に伴ない、モータジェネレータMG2において発電された電力をコンバータ110に戻す。
インバータ132の内部構成は、図示しないがインバータ131と同様であり、詳細な説明は繰り返さない。インバータ132の各相アームを構成するスイッチング素子は、MGECU140からのスイッチング制御信号PWMI2に基づいてスイッチング制御される。
Although the internal configuration of
モータジェネレータMG2は、モータジェネレータMG1と同様に、U相コイル、V相コイルおよびW相コイルが中性点に共通接続されて構成された3相永久磁石モータである。インバータ132の各相アームの中間点は、モータジェネレータMG2のU相コイル、V相コイルおよびW相コイルとそれぞれ電気的に接続される。
Similar to motor generator MG1, motor generator MG2 is a three-phase permanent magnet motor configured by commonly connecting a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil to a neutral point. An intermediate point of each phase arm of
ハイブリッドECU15は、ペダル操作や各種センサ出力17に基づき、所望の駆動力発生や発電が行なわれるように、各モータジェネレータMG1,MG2の運転指令を生成して、MGECU140へ出力する。この運転指令には、各モータジェネレータMG1,MG2の運転許可/禁止指示や、トルク指令値、回転数指令等が含まれる。
Based on the pedal operation and various sensor outputs 17,
MGECU140は、モータジェネレータMG1に配置された電流センサ(図示せず)および回転角センサ161,162からの各相のモータ駆動電流および回転子の回転角の検出値に基づくフィードバック制御により、ハイブリッドECU15からの運転指令に従ってモータジェネレータMG1が動作するように、スイッチング素子Q3〜Q8のスイッチング動作を制御するスイッチング制御信号PWMI1を発生する。
The
また、MGECU140は、モータジェネレータMG2に配置された電流センサおよび位置センサ(ともに図示せず)からの各相のモータ駆動電流および回転子の回転角の検出値に基づくフィードバック制御により、ハイブリッドECU15からの運転指令に従ってモータジェネレータMG2が動作するように、スイッチング素子Q3〜Q8のスイッチング動作を制御するスイッチング制御信号PWMI2を発生する。
Further,
さらに、MGECU140は、ハイブリッドECU15からの運転指令に基づいて、モータジェネレータMG1,MG2の高効率化のためのモータ動作電圧、すなわち、インバータ131,132の直流側電圧に相当する直流電圧VHの電圧指令値を算出する。そして、通常動作時には、直流電圧VHが電圧指令値に一致するように、コンバータ110のデューティがフィードフォワードおよび/またはフィードバック制御される。
Further,
MGECU140は、ハイブリッド車両の回生制動時には、インバータ131,132から供給された直流電圧(モータ動作電圧VH)を降圧するように、スイッチング制御信号PWMCを発生する。すなわち回生制動時には、コンバータ110は、スイッチング素子Q1,Q2がスイッチング制御信号PWMCに応答してオンオフすることにより、モータ動作電圧VHを降圧して直流電圧VLを電源ライン101およびアースライン102の間に出力する。バッテリ10は、コンバータ110からの直流電圧VLによって充電される。
電力制御ユニット20は、DC/DCコンバータ130と、補機バッテリSBとをさらに含む。DC/DCコンバータ130は、電源ライン101とアースライン102との間に接続され、コンバータ110からの直流電力を所定の直流電圧に降圧して、補機バッテリSBおよび図示しない低圧補機類へ供給する。なお、低圧補機類は、バッテリ10の出力電圧に比較して低圧で作動する補機類の総称であり、一例として、ハイブリッドECU15などの車両の走行を制御するECU関係、灯火装置、点火装置、電動ポンプなどを含む。
補機バッテリSBは、一例として鉛蓄電池などからなり、DC/DCコンバータ130の出力側に接続され、DC/DCコンバータ130からの直流電力で充電される一方、低圧補機類へその蓄えた電力を供給する。
Auxiliary battery SB is composed of, for example, a lead storage battery, and is connected to the output side of DC /
電源ライン103およびアースライン102には、高圧機器200がさらに接続される。高圧機器200は、たとえば電動空調機器(電動A/C)、電動パワーステアリング機構、アクティブスタビライザ等を含む。高圧機器200は、電源ライン103上の直流電圧VHによって駆動される電気機器を総称するものである。必要に応じて、直流電圧VHを交流電圧に変換したり、直流電圧VHを電圧変換するコンバータによってこれらの高圧機器が駆動されてもよい。すなわち、図1に示した構成では、高圧機器200およびモータジェネレータMG1,MG2が、電源ライン103上の電力によって作動する「複数の電気機器」に対応する。
A high-
図2は、本発明の実施の形態による車両の制御装置による車両衝突発生時のコンデンサディスチャージ処理を説明するフローチャートである。図2に示す各ステップは、基本的には、MGECU140によるソフトウェアあるいはハードウェア処理により実現されるものとする。
FIG. 2 is a flowchart illustrating capacitor discharge processing when a vehicle collision occurs by the vehicle control apparatus according to the embodiment of the present invention. Each step shown in FIG. 2 is basically realized by software or hardware processing by the
図2を参照して、MGCU140は、ステップS100により、ハイブリッドECU15からの信号に基づいて、車両に衝突が発生しているか否かを判断する。上述のように、ハイブリッドECU15は、加速度センサおよび/または車速センサの出力に基づいて、車両衝突を検知可能である。すなわち、ステップS100による処理は「衝突検知手段」に対応する。
Referring to FIG. 2,
車両衝突の非発生時(S100のNO判定時)には、MGECU140は、平滑コンデンサC2のディスチャージ処理が不要であるため、以下のステップS110〜S170を非実行とする。
When a vehicle collision does not occur (NO in S100), the
一方、車両衝突の発生時(S100のYES判定時)には、MGECU140は、ステップS110により、システムメインリレーSMR1,SMR2に開放指令を発する。これにより、バッテリ10から電力制御ユニット20への電力供給は遮断される。
On the other hand, when a vehicle collision occurs (YES in S100),
さらに、MGECU140は、ステップS120により、非駆動用の高圧機器により第1次ディスチャージ処理を実行する。具体的には、電源ライン103上の電力によって作動する「複数の電気機器」のうちの、作動が車両駆動力に影響しない高圧機器(直流電圧VHを電源とする機器)を作動させることによって、平滑コンデンサC2の蓄積電荷が消費される。たとえば、図1に示した高圧機器200に対する作動指令が発せられる。すなわち、ステップS120による処理は「第1の放電処理手段」に対応する。
Further, the
なお、この際の作動指令は、通常の作動指令とは異なるものであってもよい。すなわち、各機器に異常が生じない範囲で通常よりも電力消費が大きくなるように、第1次ディスチャージ処理における作動指令を設定することも可能である。 The operation command at this time may be different from the normal operation command. In other words, it is possible to set an operation command in the first discharge process so that power consumption becomes larger than usual within a range where no abnormality occurs in each device.
また、図1の構成では、モータジェネレータMG1についても、直接的には車両駆動力を発生しないため、第1次ディスチャージ処理において、安全のため出力トルク=0に制御した状態でモータジェネレータMG1を作動させることも可能である。 In the configuration of FIG. 1, the motor generator MG1 does not generate a vehicle driving force directly, so the motor generator MG1 is operated in a state where the output torque is controlled to 0 for safety in the first discharge process. It is also possible to make it.
MGECU140は、ステップS130では、ステップS120による第1次ディスチャージ処理が所定時間実行されたか否かを判定する。そして、所定時間が経過するまで(S130のNO判定時)、MGECU140は、ステップS120による第1次ディスチャージ処理を継続する。
In step S130, the
そして、一方で、第1次ディスチャージが所定時間実行されると(S130のYES判定時)には、MGECU140は、ステップS140に処理を進めて、平滑コンデンサC2のディスチャージが完了しているかどうかを、電圧センサ122によって検出された直流電圧VHに基づいて判定する。すなわち、電圧センサ122は「電圧検知手段」に対応し、ステップS140による処理は「判断手段」に対応する。
On the other hand, when the primary discharge is executed for a predetermined time (when YES is determined in S130), the
そして、MGECU140は、直流電圧VHが十分に低下しており平滑コンデンサC2のディスチャージが終了していると判断されるとき(S140のYES判定時)には、以降の処理を行なうことなく、ディスチャージ処理を終了する。
When it is determined that the DC voltage VH has sufficiently decreased and the discharge of the smoothing capacitor C2 has ended (when YES is determined in S140), the
その一方で、直流電圧VHが低下しておらず平滑コンデンサC2のディスチャージが完了していないと判断されるとき(S140のNO判定時)には、MGECU140は、駆動用の高圧機器により第2次ディスチャージ処理を実行する。具体的には、電源ライン103上の電力によって作動する「複数の電気機器」のうちの、作動時に車両駆動力を発生可能である駆動用高圧機器であるモータジェネレータMG2を作動させることによって、平滑コンデンサC2の蓄積電荷が消費される。すなわち、ステップS150による処理は「第2の放電処理手段」に対応する。
On the other hand, when it is determined that the DC voltage VH has not decreased and the discharge of the smoothing capacitor C2 has not been completed (NO in S140), the
第2次ディスチャージ処理では、特許文献2でのゼロトルク処理と同様に、出力トルク=0となるようにインバータ制御した状態でモータジェネレータMG2を作動させる。たとえば、d軸電流のみがモータジェネレータMG2に流されるようにインバータ132を制御することによって、上記ゼロトルク処理が実現できる。
In the second discharge process, similarly to the zero torque process in Patent Document 2, the motor generator MG2 is operated in a state where the inverter is controlled so that the output torque = 0. For example, the zero torque process can be realized by controlling
そして、MGECU140は、第2次ディスチャージ処理中には、ステップS160により、制御周期前に車両移動が発生しているかどうかを判定する。ステップS160での判定は、たとえば、車輪に設けられた回転数センサに基づいて実行できる。
Then, during the second discharge process,
車両衝突時には、衝突時の衝撃によって回転角センサ162の位置がずれること等の影響で、ゼロトルク処理が適切に実行できなくなる可能性がある。部品故障に至った場合にはモータジェネレータMG2によるディスチャージ(ゼロトルク処理)が実行不能と認識できる一方で、破損に至らないもののセンサ出力が誤まったものとなってしまった状況では、ゼロトルク処理を実行することによってトルクが発生してしまい車両駆動力が生じるおそれがある。
At the time of a vehicle collision, there is a possibility that the zero torque process cannot be properly executed due to the influence of the position of the
このため、駆動用高圧機器を用いた第2次ディスチャージ処理中には、ステップS160により、車両移動が発生していないことを確認するような制御構造としたものである。 For this reason, during the secondary discharge process using the driving high-voltage device, the control structure is configured to confirm that no vehicle movement has occurred in step S160.
MGECU140は、車両移動が発生していないときには(S160のNO判定時)には、ステップS140により平滑コンデンサC2のディスチャージが完了したと判断されるまでの間、ステップS150による第2次ディスチャージ処理を継続的に実行する。
The
一方、ステップS150による第2次ディスチャージ処理によって車両移動が発生したときには(S160のYES判定時)には、MGECU140は、ステップS170に処理を進めて、ディスチャージを強制的に中止して処理を終了する。
On the other hand, when the vehicle movement is generated by the secondary discharge process in step S150 (when YES is determined in S160),
以上説明したように、本実施の形態による車両の制御装置によれば、車両衝突時の平滑コンデンサC2のディスチャージについて、非駆動用高圧機器による第1次ディスチャージ処理を優先的に実行するとともに、第1次ディスチャージ処理では平滑コンデンサC2を十分にディスチャージできないときには、車両移動の発生を確認しつつ駆動用高圧機器による第2ディスチャージ処理を行なう制御構成とした。この結果、車両衝突時に発生したセンサ誤差によって駆動用高圧機器(モータジェネレータMG2)によるディスチャージ処理が正常に実行できなくなる可能性がある点を考慮して、車両衝突時における平滑コンデンサC2の蓄積電荷の放電を安全かつ確実に実行することができる。 As described above, according to the vehicle control apparatus of the present embodiment, the first discharge process by the non-drive high-voltage device is preferentially executed for discharging the smoothing capacitor C2 at the time of the vehicle collision, and the first When the smoothing capacitor C2 cannot be sufficiently discharged in the primary discharge process, the control configuration is such that the second discharge process is performed by the driving high-voltage device while confirming the occurrence of vehicle movement. As a result, in consideration of the possibility that the discharge process by the high-voltage drive device (motor generator MG2) may not be executed normally due to a sensor error that occurs during a vehicle collision, the accumulated charge of the smoothing capacitor C2 during the vehicle collision Discharging can be performed safely and reliably.
なお、特に、モータジェネレータMG1,MG2について、非駆動用高圧機器および駆動用高圧機器のいずれに分類されるかは、必ずしも固定的に決められるのではなく、車両衝突発生時点での車両状況をさらに反映して適宜決定することができる。 In particular, whether motor generators MG1 and MG2 are classified as non-drive high-voltage equipment or drive high-voltage equipment is not necessarily fixedly determined, and the vehicle situation at the time of the vehicle collision is further determined. It can be appropriately determined by reflecting.
たとえば、図1のモータジェネレータMG1は、正常時には直接的には車両駆動力を発生しないため、基本的には「非駆動用高圧機器」に分類される。しかしながら、エンジンシャフトが何らかの原因でロックした場合には、モータジェネレータMG1の出力が、車両駆動力として作用するおそれがある。したがって、このような故障状況がダイアグコード等に基づいて検知されている場合には、モータジェネレータMG1は「駆動用高圧機器」に分類されるべきである。 For example, since motor generator MG1 in FIG. 1 does not directly generate vehicle driving force when normal, it is basically classified as “non-driving high-voltage equipment”. However, if the engine shaft is locked for some reason, the output of motor generator MG1 may act as a vehicle driving force. Therefore, when such a failure state is detected based on a diagnosis code or the like, motor generator MG1 should be classified as a “high voltage device for driving”.
また、車両駆動用のモータジェネレータMG2についても、モータ回転軸から車両区同軸までの経路中にクラッチが設けられている場合には、当該クラッチを切離すことによって「非駆動用高圧機器」に分類され得る。すなわち、このような車両構成では、クラッチの状態に応じて、車両駆動用モータ(モータジェネレータMG2)を「駆動用高圧機器」および「非駆動用高圧機器」のいずれかに分類することができる。 The motor generator MG2 for driving the vehicle is also classified as “non-drive high-voltage equipment” by disengaging the clutch when the clutch is provided in the path from the motor rotation shaft to the vehicle section coaxial. Can be done. That is, in such a vehicle configuration, the vehicle driving motor (motor generator MG2) can be classified into either “driving high-voltage device” or “non-driving high-voltage device” according to the state of the clutch.
また、本願発明の適用は図1に例示した構成に限定されるものではなく、本願発明は、他のハイブリッド構成を有するハイブリッド自動車や電気自動車、燃料自動車等に搭載された、電源システム中の平滑コンデンサの放電処理に適用することができる点について確認的に記載する。 Further, the application of the present invention is not limited to the configuration illustrated in FIG. 1, and the present invention can be applied to smoothing in a power supply system mounted on a hybrid vehicle, an electric vehicle, a fuel vehicle, or the like having another hybrid configuration. The point which can be applied to the discharge treatment of the capacitor will be described in a confirming manner.
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.
10 バッテリ、15 ハイブリッドECU、17 センサ出力、20 電力制御ユニット、101,103 電源ライン、102 アースライン、110 コンバータ、120,122 電圧センサ、130 コンバータ、131,132 インバータ、140 MGECU、161,162 回転角センサ、200 高圧機器、C1 平滑コンデンサ、C2 平滑コンデンサ(ディスチャージ対象)、D1〜D8 逆並列ダイオード、ENG エンジン、L1 リアクトル、MG1 モータジェネレータ、MG2 モータジェネレータ(駆動用高圧機器)、PSD 動力分割機構、PWMC,PWMI1,PWMI2 スイッチング制御信号、Q1〜Q8 電力用半導体スイッチング素子、SB 補機バッテリ、SMR1,SMR2 システムメインリレー、VH 直流電圧、VL 直流電圧。 10 battery, 15 hybrid ECU, 17 sensor output, 20 power control unit, 101, 103 power supply line, 102 ground line, 110 converter, 120, 122 voltage sensor, 130 converter, 131, 132 inverter, 140 MGECU, 161, 162 rotation Angle sensor, 200 high voltage equipment, C1 smoothing capacitor, C2 smoothing capacitor (discharge target), D1 to D8 antiparallel diode, ENG engine, L1 reactor, MG1 motor generator, MG2 motor generator (high voltage equipment for driving), PSD power split mechanism , PWMC, PWMI1, PWMI2 switching control signal, Q1-Q8 power semiconductor switching element, SB auxiliary battery, SMR1, SMR2 system main relay , VH DC voltage, VL DC voltage.
Claims (1)
前記複数の電気機器は、作動が前記車両の駆動力に影響しない第1の電気機器と、作動により前記車両の駆動力を発生可能である第2の電気機器とを含み、
前記制御装置は、
前記車両の衝突を検知するための衝突検知手段と、
前記電力線の電圧を検知するための電圧検知手段と、
前記衝突検知手段によって車両衝突が検知された場合に、前記第1の電気機器を作動させることによって前記平滑コンデンサの蓄積電力を消費するための第1の放電処理手段と、
前記電圧検知手段によって検知された電圧に基づいて前記平滑コンデンサの放電が完了したか否かを判断する判断手段と、
前記第1の放電処理手段によっては前記平滑コンデンサの放電が完了しなかった場合に、前記駆動力を発生しないように制御した状態下で前記第2の電気機器を作動させることによって前記平滑コンデンサの蓄積電力を消費するための第2の放電処理手段とを備える、車両の制御装置。 A vehicle control device comprising a smoothing capacitor connected to a power line, and a plurality of electric devices operated by power on the power line,
The plurality of electric devices include a first electric device whose operation does not affect the driving force of the vehicle, and a second electric device that can generate the driving force of the vehicle by the operation,
The control device includes:
A collision detection means for detecting a collision of the vehicle;
Voltage detection means for detecting the voltage of the power line;
A first discharge processing means for consuming the stored power of the smoothing capacitor by operating the first electrical device when a vehicle collision is detected by the collision detection means;
Determining means for determining whether or not the discharge of the smoothing capacitor is completed based on the voltage detected by the voltage detecting means;
When the discharge of the smoothing capacitor is not completed depending on the first discharge processing means, the second electric device is operated under a state controlled so as not to generate the driving force. A vehicle control device comprising: second discharge processing means for consuming stored power.
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