JP2011514282A - ハイブリッド車両の高電圧接続を監視するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ハイブリッド車両において危険な電圧への接触に対する保護を行ない、同時に高い接触安全性において簡単に構成されている装置を提供する。
【解決手段】 本発明に係る装置、および方法では、高電圧コンポーネント(100)が、配線ループ(42)によって監視されていて、当該配線ループ(42)が開かれた状態のときには、高電圧コンポーネント(100)の動作が阻止されるようになっており、前記電気機械(4,6)および/または前記電子制御ユニット(120)の、開離可能な接触式接続装置(15,21)の磁界感応センサ(17,24)が、前記接触式接続装置(15,21)の開離時に前記電子制御ユニット(120)の制御モジュール(30)が前記磁界感応センサ(17,24)によって発生されるセンサ信号(SH,UH)に依存してエネルギー蓄積器(39)の接触安全放電のための放電ユニット(121)を作動させるように、前記配線ループ(42)に結合されていることを特徴としている。
【選択図】図2
【解決手段】 本発明に係る装置、および方法では、高電圧コンポーネント(100)が、配線ループ(42)によって監視されていて、当該配線ループ(42)が開かれた状態のときには、高電圧コンポーネント(100)の動作が阻止されるようになっており、前記電気機械(4,6)および/または前記電子制御ユニット(120)の、開離可能な接触式接続装置(15,21)の磁界感応センサ(17,24)が、前記接触式接続装置(15,21)の開離時に前記電子制御ユニット(120)の制御モジュール(30)が前記磁界感応センサ(17,24)によって発生されるセンサ信号(SH,UH)に依存してエネルギー蓄積器(39)の接触安全放電のための放電ユニット(121)を作動させるように、前記配線ループ(42)に結合されていることを特徴としている。
【選択図】図2
Description
本発明は、多数の高電圧コンポーネントと、低電圧の車内電気系統バッテリーに接続された電子制御ユニットとを備え、この電子制御ユニットの電力調整要素が電力開閉器を介して高電圧バッテリーに接続されていて、少なくとも1つの電気機械を制御するハイブリッド車両の、過電圧保護、および接触保護のための、監視装置に関する。さらに、本発明は、このようなハイブリッド車両の高電圧監視のための方法に関する。この場合、監視保護とは、危険な電圧に接触することに対する保護(接触保護)を意味する。
少なくとも1つの電気機械(同期機または非同期機)を有する高電圧コンポーネントを備えた自動車における、駆動装置構成(ハイブリッド駆動装置、ハイブリッド車両、電気車両、燃料電池車両)の電気駆動システムは、現在でも既に300Vを越える(直流60V、交流25Vを上回る)電圧を持った高電圧コンポーネントを有する。この高電圧コンポーネントには、特に、コンバータ、インバータおよび/または変換器、電子制御ユニットまたはECU(エレクトロニックコントローラユニット)のような、電力調整要素も含まれる。
高電圧コンポーネントとそれに給電する高電圧バッテリーとを有する高電圧系統は、一般に、高電圧を導く高電圧コンポーネントに触れた際の負傷の危険性を避けるために、接近保護によって安全化が図られている。例えば、駆動システムが遮断された際に(まだ機械が回転している間に)、電気機械のモータ端子になおも存在する高電圧に対して、接触保護が保証されるべきである。差込式接触装置または接触式接続装置の開離(接触解除)時、ならびに電気機械の機械ハウジングまたは電力調整要素を含む電子制御ユニットの装置ハウジングの開放時には、極めて短時間内での高電圧の低下が保証されなければならない。
本発明の課題は、ハイブリッド車両における危険電圧への接触に対する過電圧保護のための装置であって、接触安全性が高くかつ簡易な構成の装置を提供することにある。さらに、本発明の課題は、高電圧コンポーネントおよび特にハイブリッド車両における電気機械系または各電気機械との接触に対する危険を回避するための監視に適した方法を提供することにある。
装置に関して、この課題は、本発明によれば請求項1の特徴事項によって解決される。それによれば、ハイブリッド車両、特にその電気駆動システムのための保護に用いられる監視装置において、高電圧コンポーネントが配線ループによって監視される。この監視は、少なくとも次のような高電圧コンポーネントに及ぶことが望ましい。すなわち、高電圧バッテリーおよび電力開閉器(継電器または接触器)と共にハイブリッド車両の高電圧系統に接続されていて、それらにおいて高電圧接触が発生し得るか、もしくはそれが排除されていない、高電圧コンポーネントである。この高電圧コンポーネントには、特に、電気機械系または各電気機械と、それらに給電する電力調整要素とが含まれる。これらの電力調整要素は、電子制御ユニット(ECU)によって制御され、相応の装置ハウジング内に配置されている。制御ユニットは、低電圧の車内電気系統バッテリー、例えば通常の直流12Vまたは直流14Vのバッテリーに接続されている。
配線ループは、監視すべき全ての高電圧コンポーネントを互いに結合する信号配線または信号配線システムとして実施されるのが適切である。その配線ループ内での任意の個所において、車内電気系統バッテリーのプラス端子または基準電位(アース、GND)に対する遮断または短絡が検出されると、全ての高電圧コンポーネントの動作が阻止される。実質的にそれと殆ど同時に、主接触器として用いられている電力開閉器が、相応の制御によって開路して、全ての高電圧コンポーネントを高電圧系統から切り離す。
高電圧遮断回路または高電圧遮断要求として効力を生じる配線ループの開状態の検出は、磁界感応センサ、特にホールセンサによって、無接触で行なわれるようにし、そのセンサを車内電気系統基準電位(アース、GND)に対して開閉可能な信号出力部を有するものとすることが望ましい。そのセンサは、電気機械および/または電子制御ユニットの開離可能な接触式接続装置を介して、配線ループに結合されている。このセンサの結合は、接触式接続装置と関連する駆動システムの1つ以上の既存の信号配線の中に当該センサを組み入れることによって、行なわれるようにすることが望ましい。この無接触の情報伝達(配線ループの開または閉)は、電力を導く高電圧の差込式接触装置、または、ねじ式接触装置内にて(例えば、永久磁石によって)行なわれるのがよい。
信号経路または電力経路の接触式接続装置による開離時には、前述のセンサがセンサ信号を発生し、そのセンサ信号に基づいて、電子制御ユニット、特にこのために設けられた機能モジュールまたは制御モジュールが、放電ユニットを作動させる。これにより、1つ以上の中間回路コンデンサの形で高電圧電力回路に組み込まれているエネルギー蓄積器が、極めて短い時間内に放電させられる。接触式接続装置の開離(接触解除)は、該当する差込接触部の引き抜きによって、または電気機械の機械ハウジングもしくは電子制御ユニットの装置ハウジングの開放によって行なわれるようにすることが望ましい。
電子制御ユニットの制御モジュールは、フォトカプラを介して、放電ユニットに結合されていることが望ましい。センサ信号、もしくはその電圧値が基準電圧から外れたときには、制御モジュールが、放電ユニットを作動させるための制御信号を発生する。ここでもまた同様に、接触式接続装置が開離されたときには、それと実質的に殆ど同時に、制御モジュールが電力調整要素の動作を阻止する制御信号を発生することが望ましい。エネルギー蓄積器の放電、もしくは電力調整要素の遮断または動作阻止は、センサ信号、つまりこれに対応する、またはこれから導き出された電圧値が、好ましくは低電圧の車内電気系統バッテリーの端子電圧から導き出された基準値から下方異変もしくは上方異変が生じた場合に、常に行なわれる。例えば、センサの電圧値が、その車内電気系統バッテリーの端子電圧(+14V)の半値からその端子電圧よりも大きいまたは小さい部分まで外れた場合に、配線ループがエラー状態にあるとの推定がなされるとよい。
電子制御ユニットは多数の信号入力端を有し、それらのうち少なくとも2つの入力端は制御モジュールに接続されている。電子制御ユニットの他の端子または端子接触部は、放電ユニットに接続されていて、その放電ユニットの出力側は、典型的には中間回路コンデンサの形のエネルギー蓄積器に導かれている。端子接触部は、電子制御ユニットを高電圧バッテリーに接続するために用いられる。
電子制御ユニットの第1の入力端は、低電圧の車内電気系統バッテリーに接続可能であり、かつ制御モジュールの基準入力端に導かれていて、さらに抵抗を介して第2の入力端に接続されることが望ましい。その第2の入力端には、配線ループが接続可能であり、この配線ループは、電子制御ユニットの第3の入力端を介して、以下において信号入力端と称される制御モジュールの監視入力端に接続されている。
その制御モジュールの信号入力端は、可制御な半導体スイッチ、特にバイポーラトランジスタを介して、車内電気系統電位(アースまたはGND)に接続されている。その制御モジュールの信号入力端には、位置的にどこにその都度の磁界感応センサが存在しているかには無関係に、センサ信号もしくは対応する電圧値を導くことができる。電子制御ユニットの接触式接続装置の場合には、磁界感応センサは装置ハウジング内に設けられることが望ましい。
電気機械側の接触式接続装置の場合には、センサが機械ハウジング内にあることが望ましい。この変形においては、センサが、当該電気機械に対応して付設された温度センサに接続されている。その温度センサから電子制御ユニットに至る、一般に既に存在している信号配線または配線接続部を介して、運転に基づく温度信号に加えて、接触式接続装置の開離の結果によってセンサ検出された配線ループの開放も、相応に評価可能な1つの状態として、電子制御ユニットに導かれる。このために設けられた評価ユニットが、電子制御ユニット内において、温度信号も、センサ検出された配線ループの開放も評価して、それらに対応した制御信号をトランジスタに供給する。その結果、制御モジュールの信号入力端における電圧値が相応に変化して、高電圧電力回路に接続されている高電圧エネルギー蓄積器を放電させるための放電ユニットが作動させられる。それと同時に、電流調整要素の動作が阻止される。
本発明により得られる利点は、特に、過電圧制限回路またはいわゆる「危険電圧インターロックループ(HVIL)」として有効な配線ループに実質的に無接触で結合されている磁界感応センサによって、接触保護、接近保護または過電圧保護を必要とするハイブリッド車両の高電圧コンポーネントに対する、格別に信頼性が高く、かつ配線および接触部を節減した監視が可能となることにある。これによって、時間にも場所にも依存することなく配線ループ内の遮断を検出して、各高電圧コンポーネントを極めて短い時間内に動作停止状態にすると共に、さらに、エネルギー蓄積器または中間回路コンデンサのための放電ユニットの、実質的に殆ど遅れのない作動によって、当該システムから残留電荷を除去することができる。
従って、本発明による装置および本発明による方法は、特にハイブリッド電気自動車の危険電圧の接触保護に適している。接触式接続装置が差込接触の解除によって開かれるか、または高電圧コンポーネントを含むハウジング、特に電気機械の機械ハウジングまたは電流調整要素を有する電子制御ユニットの装置ハウジングが開かれることによって、接触式接続装置が開離されると、極めて短い時間内に電力調整要素の制御が阻止され、また実質的に殆ど同時にエネルギー蓄積器が放電させられる。これらの手段は、磁界感応センサの使用によって、無接触で行なわれるから、特に、電気機械の温度センサの信号配線を付加的に磁界感応センサの信号用としても利用することによって、実質的に殆ど追加的な信号配線を必要とすることなしに行なわれる。
高電圧コンポーネントを有する車両の高電圧接続または各高電圧接続が閉じられているかどうかを監視するための方法について、前述の課題は、本発明によれば、請求項12の特徴事項によって解決される。この目的のため、一方では、検出回路または制限回路として有効な配線ループにより監視される高電圧コンポーネントが、配線ループの開放時に動作を阻止される。かつ他方では、センサによって検出される接触式接続装置の開離によって、高電圧系統内では高電圧回路に接続されているハイブリッド電気車両駆動装置のエネルギー蓄積器の放電が作動させられて、電力調整要素の動作が阻止される。さらには、特に実質的に殆ど同時に電力開閉器(主接触器)が操作されて、電子制御ユニットが高電圧バッテリーから切り離される。
以下において本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
両図において互いに対応する部分には同じ符号が付されている。
図1は、内燃機関2を有するハイブリッド車両1を概略的に示している。内燃機関2は、第1の電気機械4に接続されているギヤ3を介して、ハイブリッド車両1における1つの駆動軸すなわち前車軸5に連結されている。第2の電気機械6は、同様に、ギヤ7を介して、ハイブリッド車両1における他の駆動軸すなわち後車軸8に連結されている。電気機械4および電気機械6は、例えば、同期機または非同期機である。
ハイブリッド車両1の電気駆動システムは、電気的または電子的な高電圧コンポーネントとして、電気機械4,6に加えて、主として高電圧バッテリー(例えば、300Vバッテリー)101と、これに付設された電力開閉器(継電器、主接触器)102と、電気的な空調装置103と、ヒータ104と、図2に詳しく示されている電子制御ユニット(ECU)120の電力調整要素としてのコンバータユニットとを有する。以下においてその全体を符号100として表すこれらの高電圧コンポーネントは、高電圧回路または高電圧配線系統の内部において、高電圧配線10を介して互いに接続され、かつ電気機械4、6に接続されている。
12Vまたは24Vの車内電気系統バッテリー12および低電圧負荷13が、低電圧配線11を介して、コンバータユニットと、車両または車内電気系統制御装置130とに接続されている。その車両または車両電気系統制御装置130は、信号配線14を介して、電子制御ユニット120と、内燃機関2と、高電圧バッテリー101とに接続されている。
放電ユニット(ディスチャージユニット)121、およびコンバータユニットつまり1つ以上の変換器(DCACインバータ)122ならびに変換器/コンバータ(DCDCコンバータ)123を含む、電子制御ユニット120が、信号配線14を介して両電気機械4,6に接続されている。
車両または車内電気系統制御装置130は、上位の車両の制御もしくは調節システム(ビークルコントロール)131を含み、その車両の制御もしくは調節システム131の下位には、エンジン制御ユニット(エンジンコントロールユニット)132、エネルギー管理システム(エネルギーマネージメントシステム)133および駆動制御もしくは調節ユニット(ドライブコントロールユニット)134が置かれている。電気機械4,6は、高電圧配線10を介して、電子制御ユニット120のコンバータユニットの対応する電気的もしくは電子的コンポーネント(インバータ)122に、高電圧端子として設けられた接触式接続装置15を介して、接続されている。
図2によれば、電気機械側の接触式接続装置15が、ホールセンサ17の発信器16として組み込まれた永久磁石を有する3相差込式接触装置として設けられている。内蔵の評価回路18と可制御な半導体スイッチとしてのトランジスタ19とを有するホールセンサ17、もしくはホールICが、電気機械ハウジング20の中に組み込まれている。接触式接続装置15は、電気機械ハウジング20内に組み込まれていて、電気機械ハウジング20が開かれた際に接触式接続装置15が開離されて、他方の高電圧コンポーネント100への接続が遮断されるようになっている。
他の接触式接続装置21は、電子制御ユニット120に設けられるが、ここでも装置ハウジング22に設けられることが望ましい。接触式接続装置21も同様に、装置ハウジング22またはそれのハウジングの蓋が開かれた際に接触式接続装置21における接触が解除され、それにより、他方の高電圧コンポーネント100への接続が開かれる。永久磁石が、ここでもホールセンサ24の発信器23として使用されていて、そのホールセンサ24は、内蔵の評価回路25と、基準電位またはアースGに接続された可制御な半導体スイッチとしてのトランジスタ26とを有している。ホールセンサ24は、信号出力部27を有し、この信号出力部27において、抵抗R3を介して、センサ信号すなわち電圧信号SHを取り出すことができる。その電圧値UHは、接触式接続装置21の開離の検出時に変化する。何故ならば、ホールセンサ24が、接触式接続装置21の開離時に変化する永久磁石23の磁界を検出するからである。接触式接続装置15,21は、前記の蓋および磁石を有する、ねじ式接続装置であってもよい。
電子制御ユニット120は、基準入力端31と信号入力端32とを持つ制御モジュール30を有する。その制御モジュール30の出力端は、発光ダイオード34とフォトトランジスタ35とを含むフォトカプラ33を介して、放電ユニット121に結合されている。その放電ユニット121の出力側は、電子制御ユニット120を高電圧バッテリー101に接続するために、出力側の端子37,38に導かれている。その端子37,38間には、中間回路コンデンサがエネルギー蓄積器39として接続されている。制御モジュール30は、さらに、DCACインバータ122もしくはDCDCコンバータ123のための信号接続部28,29を有する。
制御モジュール30の基準入力端31は、装置内部において電子制御ユニット120の第1の入力端40に導かれている。この第1の入力端40は、一方では低電圧配線11を介して車内電気系統バッテリー12に接続されている。他方では、この第1の入力端40は、装置内部において、抵抗R1を介して、他の第2の入力端41に導かれている。第2の入力端41は、配線ループ42を介して、さらに他の入力端43に接続されている。入力端43は、装置内部において、電子制御ユニット120の制御モジュール30の信号入力端32に導かれている。信号入力端32には、可制御な半導体スイッチが、トランジスタ44として接続されている。トランジスタ44のコレクタ側は抵抗R2を介して信号入力端32に接続されており、エミッタ側は基準電位(アース)Gに接続されている。トランジスタ44の制御側、つまりベース側は、評価ユニット45に接続されている。評価ユニット45の入力側は、電子制御ユニット120の信号入力端46,47に導かれている。これらの信号入力端46,47と電気機械4の信号端子48,49とには、対応する信号配線14が接続されている。電気機械側では、これらの信号端子48,49が、温度センサ50に接続されている。温度センサ50と信号端子48との間の配線中には、ホールセンサ17のトランジスタ19のコレクタ・エミッタ区間が挿入接続されている。ホールセンサ17の評価回路18が、接触式接続装置15の状態に依存して、トランジスタ19を制御する。
接触保護のための電気的な配線ループ42は、少なくとも、ハイブリッド車両1の接触保護が予定されている、監視されるべき高電圧コンポーネント100に接続している。これらの高電圧コンポーネント100のうちの1つにおいて、例えば該当する装置が開かれるか、または差込接触が解除されることによって、接触式接続装置が開離されると、電子制御ユニット120の制御モジュール30が、放電ユニット121を作動させるための制御信号STを発生する。主接触器102の制御、従って高電圧回路100の遮断と少なくとも殆ど同時に、エネルギー蓄積器39が放電させられる。高電圧コンポーネント100の短絡または遮断によって配線ループ42が開かれると、これは具体的に開かれたスイッチ記号で図示されているわけであるが、制御モジュール30の信号入力端32における電圧値UHが変化する。
同様に、制御モジュール30は、電子制御ユニット120の装置側の接触式接続装置21が開かれている場合に、制御信号STを発生する。そして、装置側の接触式接続装置21が開離されると、ホールセンサ24が、制御モジュール30の信号入力端32において相応の電圧値UHを発生する。この目的のために、より詳しくは図示されていないやり方でホールセンサ24のトランジスタ26およびトランジスタ44が直列に接続されていて、トランジスタ26のコレクタ側が抵抗R2に、そしてトランジスタ26のエミッタ側がトランジスタ44に、接続されている。この場合、図示の抵抗R3は省略することができ、その代りに、ホールセンサ24のトランジスタ26が制御モジュール30の(図示されていない)他の入力端に接続され、抵抗R3が基準電圧UKlに導かれていてもよい。
制御モジュール30は、現在の電圧値UHを、好ましくは車内電気系統バッテリー12の端子電圧UKl=(+)14Vに相当する基準電圧UKlと比較する。遮断もエラーもない動作中において、信号モジュール30の信号入力端32におけるこの電圧値UHがテスト信号として車内電気系統バッテリーの端子電圧UKlの半値(UH=0.5UKl)に設定または調整されているとよい。制御モジュール30の入力端が分離された状態では、この電圧値はほぼ零ボルト(0V)である。従って、配線ループ42に装置側のホールセンサ24が結合されていることにより、接触式接続装置21が開離されたことによるこの電圧値UHの変化が、電子制御ユニット120によって、放電ユニット121の作動のために利用される。
同様に、電気機械側のホールセンサ17も、配線ループ42に接続されている。このために、温度センサ50の動作に起因する温度信号Tを評価ユニット45へと導く、温度センサ50の信号配線14が、利用される。電気機械側の接触式接続装置15が開離されると、このことがホールセンサ17によって検出される。このために、評価回路18は、例えば信号配線14を介して評価回路45に全く信号を導かないか、またはそれと紛らわしい信号を導かないように、トランジスタ19を制御する。この情報もしくはこの状態は、評価回路45によって、実質的に相応のセンサ信号SHとして認識されるので、その相応の制御信号がトランジスタ44の制御入力端(ベース)に導かれ、そのトランジスタ44が相応に制御される。従って、ここでも制御モジュール30の信号入力端32における電圧値UHが変化する。それゆえ、電気機械側のホールセンサ17も、ここでも特に制御モジュール30の信号入力端32を介して、配線ループ42に接続されている。
接触式接続装置15または21が開離された場合にも信号入力端32における電圧値UHが制御モジュール30の基準値(UH=0.5UKl)から外れる。例えば、電圧値UHが端子電圧UKlの2/3よりも大きいか、または1/3よりも小さい場合に、エラーのある配線ループ42もしくは開離された接触式接続装置15,21が認識される。このような、基準値0.5UKlから上方異変または下方異変が生じた場合には、主接触器102が開かれると共に、それによって実際に各高電圧コンポーネント100の動作が阻止される。同時に、電子制御ユニット120の制御モジュール30を介する放電ユニット121の制御に基づいて、ハイブリッド車両の高電圧系統からエネルギー蓄積器39に蓄積された残留電荷が除去される。
高電圧コンポーネント100の、このような動作阻止ならびにエネルギー蓄積器39の放電のための、放電ユニット121の作動が、極めて短時間内での確実な接触保護もしくは接近保護を保証する。これは、特にハイブリッド車両1における整備および修理作業の際に、相当に高い電圧をもたらす高電圧コンポーネント100の接触結果による潜在的な負傷の危険性を回避するための、安全面での極めて重要な点である。次のような場合に、一方で、高電圧コンポーネント100の動作阻止による接触保護を実行し、かつ他方で、それと実質的に殆ど同時に、エネルギー蓄積器39の残留電荷の極めて短時間内での零または危険のない電圧値への低減のための放電ユニット121の作動を実行するのが適切である。その場合とは、配線ループ42が遮断された場合、もしくは、アースGまたはプラス電位(+)14Vに対する配線ループ42内での短絡が発生した場合、あるいは、14V車内電気系統UKlが喪失された場合、つまりUKl=0になった場合である。
1 ハイブリッド車両
2 内燃機関
3 ギヤ
4 電気機械
5 前車軸
6 電気機械
7 ギヤ
8 後車軸
10 高電圧配線
11 低電圧配線
12 車内電気系統バッテリー
13 低電圧負荷
14 信号配線
15 接触式接続装置
16 発信器
17 ホールセンサ
18 評価回路
19 半導体スイッチ/トランジスタ
20 機械ハウジング
21 接触式接続装置
22 装置ハウジング
23 発信器
24 ホールセンサ
25 評価回路
26 半導体スイッチ/トランジスタ
27 信号出力部
28 信号接続部
29 信号接続部
30 制御モジュール
31 基準入力端
32 信号入力端
33 フォトカプラ
34 発光ダイオード
35 フォトトランジスタ
37 端子
38 端子
39 エネルギー蓄積器/コンデンサ
40 第1の入力端
41 第2の入力端
42 配線ループ
43 第3の入力端
44 半導体スイッチ/トランジスタ
45 評価ユニット
46 信号入力端
47 信号入力端
48 信号端子
49 信号端子
50 温度センサ
100 高電圧コンポーネント
101 高電圧バッテリー
102 電力開閉器/接触器
103 空調装置
104 ヒータ
120 電子制御ユニット
121 放電ユニット
122 DCACインバータ
123 DCDCコンバータ
130 車両または車内電気系統制御装置
131 車両の制御もしくは調節システム
132 エンジン制御ユニット
133 エネルギー管理システム
134 駆動制御もしくは調節ユニット
ST 制御信号
SH センサ信号
T 温度信号
UH 電圧値
2 内燃機関
3 ギヤ
4 電気機械
5 前車軸
6 電気機械
7 ギヤ
8 後車軸
10 高電圧配線
11 低電圧配線
12 車内電気系統バッテリー
13 低電圧負荷
14 信号配線
15 接触式接続装置
16 発信器
17 ホールセンサ
18 評価回路
19 半導体スイッチ/トランジスタ
20 機械ハウジング
21 接触式接続装置
22 装置ハウジング
23 発信器
24 ホールセンサ
25 評価回路
26 半導体スイッチ/トランジスタ
27 信号出力部
28 信号接続部
29 信号接続部
30 制御モジュール
31 基準入力端
32 信号入力端
33 フォトカプラ
34 発光ダイオード
35 フォトトランジスタ
37 端子
38 端子
39 エネルギー蓄積器/コンデンサ
40 第1の入力端
41 第2の入力端
42 配線ループ
43 第3の入力端
44 半導体スイッチ/トランジスタ
45 評価ユニット
46 信号入力端
47 信号入力端
48 信号端子
49 信号端子
50 温度センサ
100 高電圧コンポーネント
101 高電圧バッテリー
102 電力開閉器/接触器
103 空調装置
104 ヒータ
120 電子制御ユニット
121 放電ユニット
122 DCACインバータ
123 DCDCコンバータ
130 車両または車内電気系統制御装置
131 車両の制御もしくは調節システム
132 エンジン制御ユニット
133 エネルギー管理システム
134 駆動制御もしくは調節ユニット
ST 制御信号
SH センサ信号
T 温度信号
UH 電圧値
Claims (13)
- 複数の高電圧コンポーネント(100)と、低電圧の車内電気系統バッテリー(12)に接続された電子制御ユニット(120)とを有し、前記電子制御ユニット(120)の電力調整要素(122,123)が、電力開閉器(102)を介して高電圧バッテリー(101)に接続されていると共に、少なくとも1つの電気機械(4,6)を制御する、ハイブリッド車両における接触保護のための監視装置であって、
前記高電圧コンポーネント(100)が、配線ループ(42)によって監視されていて、当該配線ループ(42)が開かれた状態のときには、高電圧コンポーネント(100)の動作が阻止されるようになっており、
かつ、前記電気機械(4,6)および/または前記電子制御ユニット(120)の、開離可能な接触式接続装置(15,21)の磁界感応センサ(17,24)が、前記接触式接続装置(15,21)の開離時に前記電子制御ユニット(120)の制御モジュール(30)が前記磁界感応センサ(17,24)によって発生されるセンサ信号(SH,UH)に依存してエネルギー蓄積器(39)の接触安全放電のための放電ユニット(121)を作動させるように、前記配線ループ(42)に結合されている
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視装置。 - 請求項1記載のハイブリッド車両における接触保護のための監視装置において、
前記センサ信号(SH,UH)が、基準電圧(UKl)から外れた際に、前記電子制御ユニット(120)の前記制御モジュール(30)が前記放電ユニット(121)を作動させるための制御信号(ST)を発生する
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視装置。 - 請求項1または2記載のハイブリッド車両における接触保護のための監視装置において、
前記接触式接続装置(15,21)の開離時に、前記磁界感応センサ(17,24)によって発生される前記センサ信号(SH,UH)に依存して、前記制御モジュール(30)が、前記電力調整要素(122,123)の動作を阻止するための制御信号を発生する
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視装置。 - 請求項1ないし3のうちの1つに記載のハイブリッド車両における接触保護のための監視装置において、
前記低電圧の車内電気系統バッテリー(12)の端子電圧(UKl)に一部分の上方異変および/または下方異変が生じた際に、前記制御モジュール(30)が、前記エネルギー蓄積器(39)を放電させる
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視装置。 - 請求項1ないし4のうちの1つに記載のハイブリッド車両における接触保護のための監視装置において、
前記電子制御ユニット(120)が、前記低電圧の車内電気系統バッテリー(12)に接続可能な第1の入力端(40)を有し、当該第1の入力端(40)が、第2の入力端(41)と当該第2の入力端(41)に接続可能な前記配線ループ(42)とを介して、第3の入力端(43)に接続されていて、当該第3の入力端(43)が、可制御な半導体スイッチ(44)を介して、当該車両(1)の車内電気系統基準電位(G)に対して開閉可能である
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視装置。 - 請求項1ないし5のうちの1つに記載のハイブリッド車両における接触保護のための監視装置において、
前記第1の入力端(40)が、前記制御モジュール(30)の基準入力端(31)に導かれ、前記第3の入力端(43)が、前記制御モジュール(30)の信号入力端(32)に導かれている
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視装置。 - 請求項1ないし6のうちの1つに記載のハイブリッド車両における接触保護のための監視装置において、
前記磁界感応センサ(17,24)が、前記電気機械(4,6)に付設され、かつ信号配線(14)を介して前記電子制御ユニット(120)に接続された温度センサ(50)に、次のように接続されていること、
すなわち、電気機械側の前記接触式接続装置(15)の開離時に、前記センサ信号(SH,UH)が、前記温度センサ(50)の前記信号配線(14)を介して、前記電子制御ユニット(120)に導かれるように接続されている
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視装置。 - 請求項1ないし7のうちの1つに記載のハイブリッド車両における接触保護のための監視装置において、
前記電子制御ユニット(120)の前記可制御な半導体スイッチ(44)の制御側が、前記信号配線(14)を介して導かれるセンサ信号もしくは温度信号(T)を評価するための評価ユニット(45)に接続されている
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視装置。 - 請求項1ないし8のうちの1つに記載のハイブリッド車両における接触保護のための監視装置において、
前記電子制御ユニット(120)の開離可能な前記接触式接続装置(21)の前記磁界感応センサ(24)が、前記車内電気系統基準電位(G)に対して開閉可能な信号出力部(27)を有する
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視装置。 - 請求項1ないし9のうちの1つに記載のハイブリッド車両における接触保護のための監視装置において、
前記配線ループ(42)が開かれた際に、前記電力開閉器(102)が開いて、前記電子制御ユニット(120)を前記高電圧バッテリー(101)から切り離す
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視装置。 - 請求項1ないし10のうちの1つに記載のハイブリッド車両における接触保護のための監視装置において、
前記磁界感応センサ(17,24)が、ホール効果センサである
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視装置。 - 複数の高電圧コンポーネント(100)と、少なくとも1つの電気機械(4,6)を制御する電子制御ユニット(120)とを有しており、当該電子制御ユニット(120)の電力調整要素(122,123)が、電力開閉器(102)を介して高電圧バッテリー(101)に接続されているハイブリッド車両(1)の高電圧監視のための方法であって、
前記高電圧コンポーネント(100)を、配線ループ(42)によって監視し、当該配線ループ(42)が開かれた際に、前記高電圧コンポーネント(100)の動作を阻止し、
かつ、前記電気機械(4,6)および/または前記電子制御ユニット(120)の接触式接続装置(15,21)の開離時に、磁界感応センサ(17,24)によってセンサ信号(SH,UH)を発生して、エネルギー蓄積器(39)の接触安全放電のための放電ユニット(121)を作動させる
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視方法。 - 請求項12記載のハイブリッド車両における接触保護のための監視方法において、
前記配線ループ(42)が開かれた際に、前記電力開閉器(102)が操作されると共に、前記電子制御ユニット(120)の前記高電圧バッテリー(101)に対する接続が断たれる
ことを特徴とするハイブリッド車両における接触保護のための監視方法。
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