JP2012064398A - 車両用放電装置 - Google Patents

車両用放電装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2012064398A
JP2012064398A JP2010206823A JP2010206823A JP2012064398A JP 2012064398 A JP2012064398 A JP 2012064398A JP 2010206823 A JP2010206823 A JP 2010206823A JP 2010206823 A JP2010206823 A JP 2010206823A JP 2012064398 A JP2012064398 A JP 2012064398A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
vehicle
discharge device
bus bar
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010206823A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5064547B2 (ja
Inventor
Takeki Fukuyama
岳樹 福山
Shigeyuki Suzuki
滋幸 鈴木
Eiji Kitano
英司 北野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyoda Gosei Co Ltd filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2010206823A priority Critical patent/JP5064547B2/ja
Priority to US13/229,847 priority patent/US8432648B2/en
Priority to CN201110271974.XA priority patent/CN102398555B/zh
Publication of JP2012064398A publication Critical patent/JP2012064398A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5064547B2 publication Critical patent/JP5064547B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04Cutting off the power supply under fault conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14Preventing excessive discharging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R2021/01204Actuation parameters of safety arrangents
    • B60R2021/01252Devices other than bags
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Fuses (AREA)

Abstract

【課題】車両の衝突に関する異常を検出したときに、コンデンサに蓄えられている電荷を適正に放電させることとのできる車両用放電装置を提供する。
【解決手段】この装置は、強制接続器65の作動を通じて第2コンデンサ29と放電用抵抗器66とを並列接続する放電装置60を備える。車両衝突の検出時に、第2コンデンサ29を含む電気回路への蓄電池からの電力供給を強制停止させるとともに、強制接続器65を作動させて第2コンデンサ29に蓄えられた電荷を強制的に放出させる。強制接続器65の一対の接続端子65a,65bは絶縁部材68を介在した状態で互いに押し付けられた状態で配設される。強制接続器65は、絶縁部材68に向けて燃焼ガスを発生させるように設けられたガス発生器69を備え、異常検出時におけるガス発生器69の作動を通じて接続端子65a,65bを短絡させる。第2コンデンサ29と放電装置60とが一体に設けられる。
【選択図】図5

Description

本発明は、コンデンサを含む電気回路を備えた車両に適用されて、その衝突に関する異常の検出時において電気回路への電力供給を強制停止させるとともにコンデンサに蓄えられている電荷を強制放出させる車両用放電装置に関するものである。
近年、駆動源として内燃機関のみを用いる車両の他に、内燃機関および電動機を駆動源として用いるハイブリッド車や、電動機のみを駆動源として用いる電気自動車および燃料電池車などといった車両が提案されている。こうした車両にはいずれも、走行用の電動機と同電動機を駆動するための駆動回路と該駆動回路に電力を供給するための蓄電池とを含む電気回路が搭載されている。
通常、上記駆動回路はコンバータ回路とインバータ回路とを備えている。コンバータ回路は蓄電池から入力される電圧を昇圧したうえでインバータ回路に出力するものであり、インバータ回路は入力される直流電力を交流電力に変換したうえで電動機に出力するものである。また上記電気回路には、蓄電池からコンバータ回路に供給される電圧の変動を抑えるためのコンデンサや、コンバータ回路から出力されてインバータ回路に入力される電圧の変動を抑えるためのコンデンサなどが設けられている。
こうした車両では、その衝突に関する異常が検出された場合に蓄電池と駆動回路との接続が遮断されるようになっている。これにより、駆動回路への電力供給が強制停止されて電動機の運転が停止されるようになる。
また、そのようにして電力供給を強制停止することに併せて、電気回路からの漏電を抑えるために、同電気回路のコンデンサに蓄えられた電荷を強制的に放電させることが提案されている。例えば特許文献1に記載の装置では、車両の衝突が検出されたときに、回転トルクを発生しない制御態様での電動機の運転制御が実行される。この運転制御の実行のための電力としては、電気回路のコンデンサに蓄えられている電荷(電力)が用いられる。こうした電動機の運転制御の実行を通じてコンデンサに蓄えられた電荷、すなわち電気回路に蓄えられた電力が放電されるようになるため、同電気回路からの漏電が抑えられるようになる。
特開2006−141158号公報
ここで、特許文献1に記載の装置において電気回路のコンデンサに蓄えられている電荷を適正に放出させるためには、コンバータやインバータ、ならびに電動機などといった電気回路の各部が正常に機能している必要がある。そのため、車両の衝突による衝撃などによって駆動回路や電動機が作動不能になると、電動機の運転制御を適正に実行することができなくなるために、同電動機による電力消費が適正に行われなくなってコンデンサに蓄えられている電荷を放出することができなくなってしまう。
また特許文献1に記載の装置では、コンデンサと電動機とが互いに離間した位置にそれぞれ取り付けられるために、コンデンサと電動機とを接続する経路が長くなり易く、その接続経路が車両の衝突に対する影響を受けやすい構造になる。そして、車両の衝突による衝撃などによって接続経路の一部が切断されるようなことがあると、やはりコンデンサに蓄えられた電荷を放出することができなくなってしまう。
このように、特許文献1に記載の装置は、コンデンサに蓄えられた電荷の放出の可否が駆動回路や電動機の作動状態に依存して定まる構造になっている。そのため、異常検出時においてコンデンサに蓄えられた電荷を放電する上でその実行の信頼性が必ずしも高いとは云えず、この点において改善の余地がある。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両の衝突に関する異常を検出したときに、コンデンサに蓄えられている電荷を適正に放電させることとのできる車両用放電装置を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、コンデンサを含む電気回路と同電気回路の電源である蓄電池とが搭載された車両に適用されて、作動に伴い短絡される一対の端子を有する強制接続器と放電用抵抗器とが直列に接続されてなるとともに前記強制接続器の作動を通じて前記コンデンサと前記放電用抵抗器とを並列接続する回路構造の放電回路を備え、前記車両の衝突に関する異常の検出時に前記蓄電池から前記電気回路への電力供給を強制停止させるとともに前記強制接続器を作動させることによって前記コンデンサに蓄えられた電荷を前記放電回路を通じて強制的に放出させる車両用放電装置であって、前記強制接続器は、前記一対の端子が絶縁部材を介在した状態で互いに押し付けられてなるとともに、前記絶縁部材に向けて燃焼ガスを発生させるように設けられたガス発生器を有してなり、前記異常の検出時における前記ガス発生器の作動を通じて前記一対の端子を短絡するものであり、前記車両用放電装置は、前記コンデンサと前記放電回路とが一体に設けられてなることをその要旨とする。
上記構成では、車両の衝突に関する異常が検出されたときに強制接続器(詳しくは、そのガス発生器)が作動すると、同ガス発生器から発生した燃焼ガスが強制接続器の一対の端子間に設けられた絶縁部材に吹き付けられるようになる。そして、この燃焼ガスによって絶縁部材が破断したり溶断したりするなどして同絶縁部材の少なくとも一部が端子間から除去されると、それら端子が短絡されるようになる。その結果、コンデンサに対して放電用抵抗器が並列に接続され、同放電用抵抗器を通じてコンデンサに蓄えられている電荷が放出されるようになる。
このように上記構成によれば、電気回路の各部の作動状態に依存することなく、コンデンサに一体に設けられた放電回路のみを用いて同コンデンサに蓄えられた電荷を放出させることができる。そのため、車両の衝突などによって電気回路に衝撃が与えられた場合であっても、上記電荷を適正に放出させることが可能になり、その放出を高い信頼性をもって行うことができる。しかも、コンデンサと放電回路とが一体に設けられるため、コンデンサの配設位置と放電回路の配設位置との距離をごく近くすることができる。これにより、車両の衝突などによってそれらコンデンサと放電回路とを接続する経路が切断される可能性が低くなるために、同コンデンサに蓄えられた電荷の放出をより高い信頼性をもって行うことができるようになる。したがって、車両の衝突に関する異常を検出したときに、コンデンサに蓄えられている電荷を適正に放電させることができるようになる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用放電装置において、前記放電回路は、前記コンデンサの一方の電極をなす第1バスバーと他方の電極をなす第2バスバーとを繋ぐように、それら第1バスバーおよび第2バスバーに固定されてなることをその要旨とする。
上記構成によれば、コンデンサの配設位置と放電回路の配設位置との距離を極力短くすることができるため、それらが別体に形成されているために同距離が長いものと比較して、コンデンサと放電回路とを接続する経路が車両の衝突などによって切断される可能性をごく低くすることができる。したがって、コンデンサに蓄えられた電荷の放出をより高い信頼性をもって行うことができるようになる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の車両用放電装置において、当該装置は、前記コンデンサが収容されてなるとともに、前記コンデンサの一方の電極をなす第1バスバーが固定される第1端子と前記コンデンサの他方の電極をなす第2バスバーが固定される第2端子とが一体に形成されてなるケースを備え、前記放電回路は、前記第1端子と前記第2端子とを繋ぐように、それら第1端子および第2端子に固定されてなることをその要旨とする。
上記構成によれば、コンデンサが収容されるケースと同ケースに形成された端子とを利用してコンデンサと放電回路とを一体に取り付けることができるために、放電回路の取り付けを容易に行うことができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用放電装置において、前記電気回路は、前記蓄電池から入力される電圧を昇圧して出力するコンバータ回路を有してなり、前記コンデンサは、前記コンバータ回路の入力電圧が印可される第1コンデンサ、および前記コンバータ回路の出力電圧が印可される第2コンデンサの一方であることをその要旨とする。
コンバータ回路が設けられた電気回路には、コンバータ回路の入力電圧が印可されるコンデンサや同コンバータ回路の出力電圧が印可されるコンデンサが設けられることが多い。上記構成によれば、そうしたコンデンサに蓄えられた電荷を好適に放出させることができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用放電装置において、前記電気回路は、前記車両の走行用電動機と同電動機を駆動するための駆動回路とを含んでなることをその要旨とする。
車両の走行用電動機と駆動回路とを備えた電気回路は、電動機のみを車両駆動源として用いる電気自動車や燃料電池車、内燃機関と電動機とを車両駆動源として用いるハイブリッド車などに搭載される。こうした車両では、電気回路に印可される電圧が高くなり易いために、同電気回路からの漏電を抑えることに対する要求も高くなり易い。
上記構成によれば、そうした車両の衝突に際してコンデンサに蓄えられた電荷を好適に放出することができるために、同車両に搭載される電気回路からの漏電を好適に抑えることができるようになる。
本発明の車両用放電装置によれば、車両の衝突に関する異常を検出したときに、コンデンサに蓄えられている電荷を適正に放電させることができる。
本発明を具体化した一実施の形態にかかる車両用放電装置が適用される車両の概略構成を示す略図。 同実施の形態にかかる車両の電気回路を示す回路図。 (a)および(b)PCUの側面構造を示す側面図。 第2コンデンサに対応する放電装置の斜視構造を示す斜視図。 同放電装置の内部構造を示す断面図。 同放電装置の内部構造を示す断面図。 第1コンデンサに対応する放電装置およびその周辺の分解斜視構造を示す斜視図。 同放電装置の内部構造を示す断面図。 同放電装置の内部構造を示す断面図。
以下、本発明を具体化した一実施の形態にかかる車両用放電装置について説明する。
図1に、本実施の形態の車両用放電装置が適用される車両の概略構成を示す。
同図1に示すように、車両10には駆動源としての内燃機関11が搭載されている。内燃機関11の出力軸12は、第1モータジェネレータ(以下、MG1)や第2モータジェネレータ(以下、MG2)、動力伝達機構14等を介して車軸15に接続されている。また、車軸15には駆動輪16が連結されている。動力伝達機構14は、遊星歯車機構等によって構成されるとともに、内燃機関11やMG1、MG2の回転トルクを車軸15に伝達したり、内燃機関11の回転トルクをMG1に伝達したりする。なお、上記MG1やMG2としては三相交流式の回転機が採用される。
車両10には、上記MG1やMG2の駆動を制御する電力制御ユニット(以下、PCU20)が搭載されている。このPCU20には、コンバータ21やインバータ22A,22Bなどが内蔵されている。コンバータ21は基本的に、蓄電池17から入力される電力を昇圧したうえで各インバータ22A,22Bに出力するといたように機能する。また、各インバータ22A,22Bは基本的に、入力される直流電力をMG1やMG2の駆動に適した交流電力に変換したうえでMG1やMG2に出力するといったように機能する。
また、車両10にはマイクロコンピュータを中心に構成される電子制御ユニット(以下、ECU40)が設けられている。このECU40には各種センサが接続されている。各種センサとしては、例えばアクセルペダル(図示略)の踏み込み量を検出するためのアクセルセンサ41や、車両10の走行速度を検出するための速度センサ42、車両10の衝突に関する異常(本実施の形態では、衝突そのもの)の有無を検出するための衝突センサ43等が設けられている。
ECU40は、各種センサの出力信号を取り込むとともにそれら信号に基づき各種の演算を行い、その演算結果に基づいて内燃機関11の作動制御やコンバータ21の作動制御、各インバータ22A,22Bの作動制御など、車両10の運転にかかる各種制御を実行する。
そうした各種制御は、基本的には、以下のような考えのもとに実行される。
例えば、車両10の発進時や軽負荷走行時等、仮に内燃機関11の発生トルクによって車両10を走行させた場合における内燃機関11の運転効率が低くなる状況においては、蓄電池17からの電力供給によってMG2が駆動され、同MG2の発生トルクによって車両10が走行される。
車両10の定常走行時等、高効率での内燃機関11の運転が可能な状況においては、内燃機関11が運転されて同内燃機関11の発生トルクによって車両10が走行される。また、このとき内燃機関11の発生トルクの一部がMG1に伝達されて同MG1による発電が行われるとともに、同MG1の発電電力によってMG2が駆動される。これにより、燃料消費量の低減が図られる。
車両10の加速走行時等、車両走行のために大トルクが要求される状況においては、内燃機関11が運転されてその発生トルクによって車両10が走行される。また、このとき内燃機関11の発生トルクがMG1に伝達されて同MG1による発電が行われるとともに、その発電された電力と蓄電池17から供給される電力とによってMG2が駆動される。これにより、車両10が高い加速性能を発揮するようになる。
車両10の減速時においては、駆動輪16および車軸15から伝達される回転トルクによってMG2が強制回転されることによって同MG2による発電が行われるとともに、その発電電力によって蓄電池17が充電される。
図2は、上記MG1やMG2、蓄電池17、PCU20などにより構成される電気回路を示している。
同図2に示すように、蓄電池17はコンバータ21に接続されている。また、蓄電池17の正極と負極との間には第1コンデンサ23が設けられており、同第1コンデンサ23にはコンバータ21の入力電圧が印可されている。この第1コンデンサ23により、蓄電池17からコンバータ21に入力される電圧の変動が抑えられる。
コンバータ21は、直列に接続された2つのスイッチング素子(具体的には、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)24,25を備えている。各スイッチング素子24,25には、それぞれ1つのダイオード26,27が並列接続されている。蓄電池17の電圧(例えば、200ボルト)は、それらスイッチング素子24,25の一方(具体的には、スイッチング素子25のドレーン端子とソース端子との間)に印加されている。蓄電池17の正極とスイッチング素子25(詳しくは、ドレーン端子)とは、リアクトル28を介して接続されている。また、直列接続されたスイッチング素子24,25の両端間(具体的には、スイッチング素子24のドレーン端子とスイッチング素子25のソース端子との間)には、第2コンデンサ29が接続されている。
コンバータ21の作動制御では、上記スイッチング素子24,25の作動が制御される。この制御により、リアクトル28の特性を利用して、直列接続されたスイッチング素子24,25の両端間に蓄電池17の電圧よりも高い電圧(例えば、650ボルト)が出力される。なお、コンバータ21の出力電圧の変動は、第2コンデンサ29によって抑えられるようになっている。本実施の形態では、スイッチング素子24,25、ダイオード26,27、およびリアクトル28により構成される回路が、コンバータ回路として機能する。
コンバータ21の出力電圧は二つのインバータ22A,22Bに入力されている。インバータ22Aは、六つのスイッチング素子(具体的には、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)30Aにより構成される三相ブリッジ整流回路を内蔵している。また、このインバータ22Aは、MG1に接続されている。なお、各スイッチング素子30Aには、それぞれ1つのダイオード31Aが並列接続されている。またインバータ22Bは、六つのスイッチング素子(具体的には、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)30Bにより構成される三相ブリッジ整流回路を内蔵している。また、このインバータ22Bは、MG2に接続されている。なお、各スイッチング素子30Bには、それぞれ1つのダイオード31Bが並列接続されている。
インバータ22A,22Bの作動制御では、各スイッチング素子30A,30Bの作動が制御される。この制御を通じて、コンバータ21から入力される直流電力がMG1(あるいはMG2)の駆動に適した交流電力に変換されてMG1(あるいはMG2)に供給されたり、MG1やMG2による発電が行われたりする。こうしたインバータ22A,22Bの作動制御を通じて、MG1とMG2とがそれぞれ車両10の運転状態に適した態様で作動するようになる。
図3(a)および(b)にPCU20の側面構造を示す。なお図3(b)は、図3(a)の矢印B方向から見たPCU20の側面構造を示している。
図3(a)および(b)に示すように、上記PCU20は、コンバータ21やインバータ22A,22B、第1コンデンサ23、並びに第2コンデンサ29などを収容する専用のケース(以下、PCUケース32)を備えている。このPCUケース32は、車両上方側から順に上ケース32a、中央ケース32b、下ケース32cといった三つのケースに分割された構造になっている。そして、第1コンデンサ23およびコンバータ21は上ケース32aに収容されており、インバータ22A,22Bは中央ケース32bに収容されており、第2コンデンサ29は下ケース32cに収容されている。
ところで、上記車両10が衝突等によってダメージを受けた場合に、PCU20の上記電気回路からの漏電を招くおそれがある。上記車両10のように駆動源として内燃機関11とモータジェネレータ(詳しくは、MG1,MG2)とが搭載された車両、いわゆるハイブリッド車では、電気回路に印加される電圧が高くなりやすいために、同電気回路からの漏電を抑えることに対する要求も高くなりやすい。そのため本実施の形態では、そうした漏電を抑えるために、車両10の衝突に際して蓄電池17とPCU20との接続を遮断するための遮断器18が設けられている。そして、衝突センサ43の出力信号をもとに車両10の衝突が検出されたときに上記遮断器18を作動させることにより、蓄電池17からPCU20への電力供給が強制的に停止されるようになる。
また、PCU20は第1コンデンサ23および第2コンデンサ29を内蔵しているために、その作動時(詳しくは、蓄電池17からの電力供給時)において、それら第1コンデンサ23および第2コンデンサ29に電荷が蓄えられた状態になる。そのため、単に遮断器18を作動させて蓄電池17からPCU20への電力供給を停止させたところで、同PCU20の各部の電位が不要に高い状態のままで保持されてしまう。
この点をふまえて本実施の形態では、車両10の衝突が検出されたときに、遮断器18を作動させて蓄電池17からPCU20への電力供給を停止させることに加えて、第1コンデンサ23や第2コンデンサ29に蓄えられている電荷を強制的に放電させるようにしている。詳しくは、第1コンデンサ23に蓄えられた電荷は放電装置50の作動を通じて放出される一方、第2コンデンサ29に蓄えられた電荷は放電装置60の作動を通じて放出される。本実施の形態では、これら放電装置50および放電装置60が放電回路として機能する。
以下、それら放電装置50および放電装置60の具体的な構成について説明する。
ここでは先ず、第2コンデンサ29に蓄えられた電荷を放出するための放電装置60について説明する。
図4は第2コンデンサ29および放電装置60の斜視構造を示しており、図5は放電装置60の内部構造を示している。
図4および図5に示すように、放電装置60は専用のケース(以下、第1ケース61)を備えている。この第1ケース61には、共にその内部から外部まで延びる形状に形成された第1接続バスバー62と第2接続バスバー63とが設けられている。なおバスバーとは、電気伝導率の高い金属材料(例えば、銅や銅合金、黄銅など)により形成された導電板を所望の形状に打ち抜くとともに折り曲げて形成したものである。
第1接続バスバー62および第2接続バスバー63の上記第1ケース61の外方に露出する側の端部にはそれぞれ貫通孔64が形成されている。また、第2コンデンサ29の一方の電極をなす第1バスバーとしての第1電極バスバー29aと他方の電極をなす第2バスバーとしての第2電極バスバー29bとにもそれぞれ貫通孔29cが形成されている。そして、それら貫通孔29c,64を利用したボルト締結により、第1接続バスバー62が第1電極バスバー29aに固定されるとともに第2接続バスバー63が第2電極バスバー29bに固定されている。
このように上記放電装置60は、第1電極バスバー29aと第2電極バスバー29bとを繋ぐように、それら第1電極バスバー29aおよび第2電極バスバー29bに固定されている。本実施の形態では、このようにして第2コンデンサ29と放電装置60とが一体に設けられている。
第1ケース61の内部には、作動に伴い短絡される一対の接続端子65a,65bを有する強制接続器65と放電用抵抗器66とが設けられている。
上記放電用抵抗器66は、第2接続バスバー63と上記第1ケース61の内部に配設された第3接続バスバー67とを接続するように配設されている。放電用抵抗器66は、詳しくは、上記第2接続バスバー63における上記第1ケース61の内方に位置する側の端部と上記第3接続バスバー67の一端とにそれぞれ固定されている。
上記強制接続器65は、上記第2接続バスバー63と第3接続バスバー67とを繋ぐように配設されている。詳しくは、上記第3接続バスバー67における上記放電用抵抗器66に接続されない側の端部が強制接続器65の接続端子65aとして機能するとともに、上記第2接続バスバー63における上記第1ケース61の内方に位置する側の端部が強制接続器65の接続端子65bとして機能する。
また、強制接続器65の接続端子65aにはその周囲全体を覆う形状の絶縁部材68が取り付けられている。この絶縁部材68としては詳しくは、柔軟な素材により形成されたシート状の絶縁体が採用されるとともに、接続端子65aに巻き付けられた形状のものが配設されている。そして、強制接続器65の一対の接続端子65a,65bは、第2接続バスバー63および第3接続バスバー67の弾性を利用して、上記絶縁部材68を介在した状態で互いに押し付けられた状態になるようにそれぞれ第1ケース61内に配設されている。
さらに、強制接続器65は燃焼ガスを発生するガス発生器69を備えている。このガス発生器69は、前記ECU40に電線69aを介して接続されており、同ECU40からの指令信号の入力によって作動して燃焼ガスを発生する。ガス発生器69は、有底円筒形状のハウジング69bと、同ハウジング69b内に設けられたガス発生部69cとを備えている。ガス発生器69は、上記第2接続バスバー63と第3接続バスバー67とに挟まれた部分を介して上記ハウジング69bの開口部分が絶縁部材68に対向するように、言い換えれば絶縁部材68に向けて燃焼ガスを発生させるように第1ケース61の内部に配設されている。本実施の形態では、ガス発生器69(詳しくは、ハウジング69bの開口部分)に近い部位ほど第2接続バスバー63と第3接続バスバー67との距離が長くなるように、第2接続バスバー63および第3接続バスバー67の延設形状やガス発生器69の配設位置が設定されている。なお、ガス発生部69cとしては、内蔵の火薬の着火燃焼によって燃焼ガスを発生させる火薬式のものが採用されている。こうした火薬式のものは一般に、電磁開閉器などの電磁式のものと比較して、迅速に作動させることが可能であり、安価であり、且つ動作信頼性が高い。本実施の形態では、そうした火薬式のものが強制接続器65の作動源として採用される。
このように上記強制接続器65は、第2接続バスバー63、第3接続バスバー67、絶縁部材68、並びにガス発生器69により構成されている。本実施の形態では、この強制接続器65と放電用抵抗器66とが直列に接続されている。
本実施の形態では、第2コンデンサ29に放電装置60を取り付けた後にそれらの外面のほぼ全体を被覆する形状の被覆部材(図示略)を形成することにより、第2コンデンサ29と放電装置60とが一体に形成されている。上記被覆部材は、硬質の樹脂材料(具体的には、エキポシ樹脂)により形成されている。そして、この被覆部材の内部から外部には、第2コンデンサ29の第1電極バスバー29aおよび第2電極バスバー29bと放電装置60の電線69aとが延出している。また被覆部材の外部には、放電装置60の第1ケース61の内部が露出している。なお、ガス発生器69からの発生ガスの流れを適正に定めることが可能な構造が採用されるのであれば、上記被覆部材を、上記第1ケース61の内部が露出しない形状、換言すれば放電装置60の第1ケース61の外方側全体を被覆する形状に形成してもよい。
以下、上記放電装置60の作動態様について説明する。
先ず、車両10の衝突が検出されないときには、ECU40からガス発生器69に指令信号が入力されずに強制接続器65が作動しないために、放電装置60の接続端子65aと接続端子65bとが絶縁部材68によって絶縁された状態(図5に示す状態)、すなわち接続端子65aと接続端子65bとが接続されない状態になっている。そのため、このとき放電用抵抗器66が第2コンデンサ29に並列接続された回路構造にならず、同放電用抵抗器66を通じた電荷の放出が行われない。
その後において、車両10の衝突が検出されると、ECU40からの指令信号の入力によって強制接続器65(詳しくは、ガス発生器69)が作動して同ガス発生器69から燃焼ガスが発生するようになる。
図6に、強制接続器65の作動時における同強制接続器65の内部構造を示す。なお、図6中の白抜きの矢印は燃焼ガスの流れ方向を示している。
図6に示すように、ガス発生器69が作動して燃焼ガスが発生すると、その燃焼ガスが同ガス発生器69のハウジング69b内から吐出されて強制接続器65の接続端子65a,65b間に設けられた絶縁部材68に吹き付けられるようになる。上記放電装置60では、ガス発生器69から離間するほど上記第2接続バスバー63と第3接続バスバー67との距離が短くなっているために、それら第2接続バスバー63および第3接続バスバー67によって案内されることにより、同ガス発生器69から吐出された燃焼ガスが絶縁部材68に的確に導かれるようになる。そして、その吹き付けられる燃焼ガスによって上記絶縁部材68が破断したり溶断したりするなどして同絶縁部材68の少なくとも一部が接続端子65a,65b間から除去されるようになる。その結果、各接続端子65a,65bが互いに接触して短絡される。
このように本実施の形態では、車両10の衝突が検出されたときにおけるガス発生器69の作動を通じて強制接続器65の一対の接続端子65a,65bが短絡されるようになる。これにより第2コンデンサ29に対して放電用抵抗器66が並列に接続されるため、この放電用抵抗器66を通じて、第2コンデンサ29に蓄えられている電荷が放出されるようになる。
以下、放電装置60を設けることによる作用について説明する。
本実施の形態では、車両10に搭載された電気回路の各部(例えば、コンバータ21やインバータ22A,22B、MG1、MG2など)の作動状態に依存することなく、第2コンデンサ29に一体に設けられた放電装置60のみを用いて同第2コンデンサ29に蓄えられた電荷を放出させることができる。そのため、車両10の衝突などによって電気回路に衝撃が与えられた場合であっても、上記電荷を適正に放出させることが可能になり、その放出を高い信頼性をもって行うことができる。
しかも、第2コンデンサ29と放電装置60とが一体に設けられるため、第2コンデンサ29の配設位置と放電装置60の配設位置との距離をごく近くすることができる。特に、上記放電装置60は、第2コンデンサ29の一方の電極をなす第1電極バスバー29aと他方の電極をなす第2電極バスバー29bとに固定されている。そのため、第2コンデンサ29の配設位置と放電装置60の配設位置との距離を極力短くすることができる。こうしたことから、第2コンデンサ29と放電装置60とが別体に設けられているために上記距離が長いものと比較して、車両10の衝突などによってそれら第2コンデンサ29と放電装置60(詳しくは、放電用抵抗器66)とを接続する経路が切断される可能性を低くすることが可能になる。そのため、第2コンデンサ29に蓄えられた電荷の放出をより高い信頼性をもって行うことができるようになる。
したがって、車両10の衝突を検出したときに、第2コンデンサ29に蓄えられている電荷を適正に放電させることができるようになる。
次に、第1コンデンサ23に蓄えられた電荷を放出するための放電装置50について説明する。
図7はPCUケース32への放電装置50の取り付け構造を示している。
図7に示すように、放電装置50は専用のケース(以下、第2ケース51)を備えている。この第2ケース51には、共にその内部から外部まで延びる第4接続バスバー52と第5接続バスバー53とが設けられている。これら第4接続バスバー52および第5接続バスバー53における上記第2ケース51の外方に露出する側の端部には、それぞれ貫通孔54が形成されている。
PCUケース32には、共にその外方および内方に突出する形状の電源「+」端子33と電源「−」端子34とが一体に形成されている。それら電源「+」端子33および電源「−」端子34にはそれぞれ雄ねじが形成されている。本実施の形態では、電源「+」端子33が第1端子として機能するとともに、電源「−」端子34が第2端子として機能する。
そして、PCUケース32の外部において、電源「+」端子33には放電装置50の第4接続バスバー52と蓄電池17の陽極に接続された電源「+」ケーブル35とがそれぞれ固定されており、電源「−」端子34には放電装置50の第5接続バスバー53と同蓄電池17の陰極に接続された電源「−」ケーブル36とがそれぞれ固定されている。このように本実施の形態では、放電装置50が、電源「+」端子33と電源「−」端子34とを繋ぐように、それら電源「+」端子33および電源「−」端子34に固定されている。なお、電源「+」端子33への上記電源「+」ケーブル35および第4接続バスバー52の固定は、同電源「+」ケーブル35の接続用端子に形成された貫通孔35aと第4接続バスバー52の貫通孔54とに電源「+」端子33を挿入するとともに同電源「+」端子33にナット37を締結固定するといったように行われる。また、電源「−」端子34への上記電源「−」ケーブル36および第5接続バスバー53の固定は、同電源「−」ケーブル36の接続用端子に形成された貫通孔36aと第5接続バスバー53の貫通孔54とに電源「−」端子34を挿入するとともに同電源「−」端子34にナット37を締結固定するといったように行われる。
なお、放電装置50とPCUケース32との間には、絶縁プレート50Aが設けられている。この絶縁プレート50Aにより、放電装置50の第4接続バスバー52とPCUケース32との間や、同放電装置50の第5接続バスバー53とPCUケース32との間が絶縁されている。
また、PCUケース32の内部において、電源「+」端子33には第1コンデンサ23の一方の電極をなす第1バスバーとしての第3電極バスバー23aが固定されており、電源「−」端子34には第1コンデンサ23の他方の電極をなす第2バスバーとしての第4電極バスバー23bが固定されている。なお、電源「+」端子33への第3電極バスバー23aの固定や電源「−」端子34への第4電極バスバー23bの固定についても、各端子33,34への各ケーブル35,36の固定態様と同様に、ナットを用いた締結固定により行われる。
このように本実施の形態では、第1コンデンサ23と放電装置50とが、PCUケース32(詳しくは、その電源「+」端子33および電源「−」端子34)を介して一体に設けられている。
図8に、上記放電装置50の内部構造を示す。
同図8に示すように、第2ケース51の内部には、作動に伴い短絡される一対の接続端子55a,55bを有する強制接続器55と放電用抵抗器56とが内蔵されている。
上記放電用抵抗器56は、第4接続バスバー52と上記第2ケース51の内部に配設された第6接続バスバー57とを接続するように配設されている。放電用抵抗器56は詳しくは、上記第4接続バスバー52における上記第2ケース51の内方に位置する側の端部と上記第6接続バスバー57の一端とにそれぞれ固定されている。
上記強制接続器55は、上記第5接続バスバー53と上記第6接続バスバー57とを繋ぐように配設されている。詳しくは、第6接続バスバー57における上記放電用抵抗器66に接続されない側の端部が強制接続器55の接続端子55aとして機能するとともに、第5接続バスバー53における上記第2ケース51の内方に位置する側の端部が強制接続器55の接続端子55bとして機能する。
また強制接続器55の接続端子55aにはその周囲全体を覆う形状で絶縁部材58が取り付けられている。この絶縁部材58としては詳しくは、柔軟な素材により形成されたシート状の絶縁体が採用されるとともに、接続端子65aに巻き付けられた形状のものが配設されている。そして、強制接続器55の一対の接続端子55a,55bは、上記第5接続バスバー53および上記第6接続バスバー57の弾性を利用して、上記絶縁部材58を介在した状態で互いに押し付けられた状態になるようにそれぞれ配設されている。
さらに、強制接続器55は燃焼ガスを発生するガス発生器59を備えている。このガス発生器59としては、前述したガス発生器69と同一の構造のものが採用されている。ガス発生器59は、上記第5接続バスバー53と第6接続バスバー57とに挟まれた部分を介して上記ハウジング59bの開口部分が絶縁部材58に対向するように、言い換えれば絶縁部材58に向けて燃焼ガスを発生させるように第2ケース51の内部に配設されている。本実施の形態では、ガス発生器59(詳しくは、ハウジング59bの開口部分)に近い部位ほど第5接続バスバー53と第6接続バスバー57との距離が長くなるように、第5接続バスバー53および第6接続バスバー57の延設形状やガス発生器59の配設位置が設定されている。また、ガス発生器59のガス発生部59cは電線59aを介してECU40に接続されている。この電線59aは、詳しくは、PCUケース32に固定されたコネクタ32d(図3参照)の端子に接続されており、同コネクタ32dを介してECU40に接続されている。
このように上記強制接続器55は、第5接続バスバー53、第6接続バスバー57、絶縁部材58、並びにガス発生器59により構成されている。本実施の形態では、この強制接続器55と放電用抵抗器56とが直列に接続されている。
以下、上記放電装置50の作動態様について説明する。
先ず、車両10の衝突が検出されないときには、ECU40からガス発生器59に指令信号が出力されずに強制接続器55が作動しないために、放電装置50の接続端子55aと接続端子55bとが絶縁部材58によって絶縁された状態(図8に示す状態)、すなわち接続端子55aと接続端子55bとが接続されない状態になっている。そのため、このとき放電用抵抗器56は第1コンデンサ23に並列接続された回路構造にならず、同放電用抵抗器56を通じた電荷の放出が行われない。
その後において、車両10の衝突が検出されると、ECU40からの指令信号の入力によって強制接続器55(詳しくは、ガス発生器59)が作動して同ガス発生器59から燃焼ガスが発生するようになる。
図9に、強制接続器55の作動時における同強制接続器55の内部構造を示す。なお、図9中の白抜きの矢印は燃焼ガスの流れ方向を示している。
図9に示すように、ガス発生器59が作動して燃焼ガスが発生すると、その燃焼ガスがガス発生器59のハウジング59bから吐出されて強制接続器55の接続端子55a,55b間に設けられた絶縁部材58に吹き付けられるようになる。上記放電装置50では、ガス発生器59から離間するほど上記第5接続バスバー53と第6接続バスバー57との距離が短くなっているために、それら第5接続バスバー53および第6接続バスバー57によって案内されることにより、同ガス発生器59から吐出された燃焼ガスが絶縁部材58に的確に導かれるようになる。そして、その吹き付けられる燃焼ガスによって上記絶縁部材58が破断したり溶断したりするなどして同絶縁部材58の少なくとも一部が接続端子55a,55b間から除去されるようになる。その結果、各接続端子55a,55bが互いに接触して短絡される。
このように本実施の形態では、車両10の衝突が検出されたときにおけるガス発生器59の作動を通じて強制接続器55の一対の接続端子55a,55bが短絡されるようになる。これにより第1コンデンサ23に対して放電用抵抗器56が並列に接続されるため、同放電用抵抗器56を通じて、第1コンデンサ23に蓄えられている電荷が放出されるようになる。
以下、放電装置50を設けることによる作用について説明する。
本実施の形態では、車両10に搭載された電気回路の各部(例えば、コンバータ21やインバータ22A,22B、MG1、MG2など)の作動状態に依存することなく、第1コンデンサ23に一体に設けられた放電装置50のみを用いて同第1コンデンサ23に蓄えられた電荷を放出させることができる。そのため、車両10の衝突などによって電気回路に衝撃が与えれた場合であっても、上記電荷を適正に放出させることが可能になり、その放出を高い信頼性をもって行うことができる。
しかも、第1コンデンサ23と放電装置50とが一体に設けられるため、第1コンデンサ23の配設位置と放電装置50の配設位置との距離をごく近くすることができる。そのため、第1コンデンサ23の配設位置と放電装置50の配設位置との距離をごく短くすることができる。これにより、第1コンデンサ23と放電装置50とが別体に設けられているために上記距離が長いものと比較して、車両10の衝突などによってそれら第1コンデンサ23と放電装置50(詳しくは、放電用抵抗器56)とを接続する経路が切断される可能性が低くなる。そのため、第1コンデンサ23に蓄えられた電荷の放出をより高い信頼性をもって行うことができるようになる。
したがって、車両10の衝突を検出したときに、第1コンデンサ23に蓄えられている電荷を適正に放電させることができるようになる。
また、第1コンデンサ23が収容されるPCUケース32と同PCUケース32に形成された端子(詳しくは、電源「+」端子33および電源「−」端子34)とを利用して第1コンデンサ23と放電装置50とを一体に取り付けることができるため、放電装置50の取り付けを容易に行うことができるようになる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)第1コンデンサ23と放電装置50とを一体に設けるようにした。また第2コンデンサ29と放電装置60とを一体に設けるようにした。そのため、車両10の衝突などによって電気回路に衝撃が与えられた場合であっても、第1コンデンサ23や第2コンデンサ29に蓄えられている電荷を適正に放出させることが可能になり、その放出を高い信頼性をもって行うことができる。しかも、第1コンデンサ23と放電装置50とを接続する経路や第2コンデンサ29と放電装置60とを接続する経路が車両10の衝突などによって切断される可能性が低くなるために、第1コンデンサ23や第2コンデンサ29に蓄えられた電荷の放出をより高い信頼性をもって行うことができるようになる。したがって、車両10の衝突を検出したときに、第1コンデンサ23や第2コンデンサ29に蓄えられている電荷を適正に放電させることができるようになる。
(2)放電装置60を、第2コンデンサ29の一方の電極をなす第1電極バスバー29aと他方の電極をなす第2電極バスバー29bとを繋ぐように、それら第1電極バスバー29aおよび第2電極バスバー29bに固定するようにした。これにより、第2コンデンサ29の配設位置と放電装置60の配設位置との距離を極力短くすることができるため、それらを接続する経路が車両10の衝突などによって切断される可能性をごく低くすることができる。したがって、第2コンデンサ29に蓄えられた電荷の放出をより高い信頼性をもって行うことができるようになる。
(3)放電装置50を、PCUケース32に形成されるとともに第1コンデンサ23の一方の端子が固定される電源「+」端子33と同PCUケース32に形成されるとともに第1コンデンサ23の他方の端子が固定される電源「−」端子34とを繋ぐように、それら電源「+」端子33および電源「−」端子34に固定するようにした。そのため、第1コンデンサ23が収容されるPCUケース32と同PCUケース32に形成された端子とを利用して同第1コンデンサ23と放電装置50とを一体に取り付けることができ、放電装置50の取り付けを容易に行うことができる。
(4)電気回路に印可される電圧が高くなり易いために同電気回路からの漏電を抑えることに対する要求が高くなり易いハイブリッド車である車両10において、その衝突に際して第1コンデンサ23や第2コンデンサ29に蓄えられた電荷を好適に放出することができ、同車両10に搭載される電気回路からの漏電を好適に抑えることができる。
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・第1コンデンサ23に放電装置50を一体に設けることに代えて、放電装置60と同等の回路構造の放電装置を一体に設けるようにしてもよい。
・放電装置50および放電装置60のうちの一方のみを設けるようにしてもよい。
・上記実施の形態では、第1電極バスバー29aに第1接続バスバー62を固定するとともに第2電極バスバー29bに第2接続バスバー63を固定するようにした。これに代えて、第1電極バスバー29aと第1接続バスバー62とを一体形成したり、第2電極バスバー29bと第2接続バスバー63とを一体形成したりしてもよい。
・電源「+」ケーブル35および電源「−」ケーブル36のPCUケース32への固定を各ケーブル35,36が共に固定されたコネクタとPCUケース32に固定されたコネクタとの結合を通じて行う装置において、各コネクタ間に挟み込む延長コネクタを追加するとともに同延長コネクタに放電装置60としての機能を持たせるようにしてもよい。
・第2ケース51がPCUケース32の側壁に埋め込まれた構造を採用するなど、放電装置50とPCUケース32とを予め一体に形成するようにしてもよい。また、第1ケース61がPCUケース32の側壁に埋め込まれた構造を採用するなど、放電装置60とPCUケース32とが予め一体に形成された構造を採用することも可能である。
・絶縁部材58や絶縁部材68の一部分に他の部分と比べて強度が低い脆弱部を形成してもよい。同構成によれば、ガス発生器59(あるいはガス発生器69)が発生する燃焼ガスにより、絶縁部材58や絶縁部材68の所望の部位(上記脆弱部)を的確に破断させたり溶断させたりすることができる。そのため、各接続端子55a,55b間(あるいは各接続端子65a,65b間)からの絶縁部材58や絶縁部材68の除去を効率よく行うことが可能になる。
・ガス発生器59のハウジング59bとして絶縁部材58の配設部分の周囲まで延びる形状のものを採用したり、ガス発生器69のハウジング69bとして絶縁部材68の配設部分の周囲まで延びる形状のものを採用したりしてもよい。こうした構成によれば、ガス発生器59(あるいはガス発生器69)が発生する燃焼ガスを絶縁部材58(あるいは絶縁部材68)に効率よく吹き付けることができるために、絶縁部材58や絶縁部材68の除去を効率よく行うことができるようになる。
・絶縁部材58(あるいは絶縁部材68)の配設態様は、次の[条件イ]〜[条件ハ]の全てを満たすのであれば、任意に変更することができる。[条件イ]ガス発生器59(あるいはガス発生器69)の非作動時において強制接続器55の接続端子55a,55b間(あるいは強制接続器65の接続端子65a,65b間)が絶縁部材によって確実に絶縁されること。[条件ロ]絶縁部材が、ガス発生器59(あるいはガス発生器69)の非作動時において強制接続器55の接続端子55a,55b間(あるいは強制接続器65の接続端子65a,65b間)に確実に保持されること。[条件ハ]ガス発生器59(あるいはガス発生器69)が発生する燃焼ガスにより、絶縁部材の少なくとも一部を強制接続器55の接続端子55a,55b間(あるいは強制接続器65の接続端子65a,65b間)から除去可能であること。
こうした絶縁部材の配設態様としては、例えば各接続端子55a,55b(あるいは各接続端子65a,65b)の一方に絶縁部材を貼り付けることや、各接続端子55a,55b間(あるいは各接続端子65a,65b間)に絶縁部材を挟持させることなどが考えられる。また、絶縁部材としては、柔軟な素材により形成されたシート状のものを採用することに限らず、硬質の素材により形成されたものやブロック状に形成されたものなどを採用することもできる。
・衝突センサ43によって車両10の衝突が検出されたときを異常検出時とすることに代えて、車両10の衝突が予測されるときを異常検出時としてもよい。具体的には先ず、車両10とその障害物との相対速度および相対距離を検出する。この検出は、例えばミリ波レーダ等の周知のセンサを用いて行うことができる。そして、それら相対速度および相対距離に基づいて、車両10と障害物との衝突が避けられない状況になったと判断すると、このとき車両10の衝突に関する異常(詳しくは、車両10の衝突が予測される異常)を検出する。
・本発明は、コンバータ回路を備えていない電気回路にも適用することができる。また、車両走行用の直流電動機と同電動機に供給される直流電力を調節するための駆動回路(例えば、チョッパ制御回路など)とを含む電気回路にも、本発明は適用可能である。さらには、車両走行用の電動機と同電動機を駆動するための駆動回路とを含む電気回路に限らず、車載電気機器を含む電気回路であれば、本発明は適用することができる。要は、コンデンサを含む電気回路が搭載された車両であれば、本発明は適用可能である。
・本発明の車両用放電装置は、ハイブリッド車以外にも、電気自動車や燃料電池車にも適用することができる。
MG1,MG2…走行用電動機としてのモータジェネレータ、10…車両、11…内燃機関、12…出力軸、14…動力伝達機構、15…車軸、16…駆動輪、17…蓄電池、18…遮断器、20…電力制御ユニット(PCU)、21…コンバータ、22A,22B…インバータ、23…第1コンデンサ、23a…第3電極バスバー、23b…第4バスバー、24,25,30A,30B…スイッチング素子、26,27,31A,31B…ダイオード、28…リアクトル、29…第2コンデンサ、29a…第1電極バスバー、29b…第2電極バスバー、29c…貫通孔、32…PCUケース、32a…上ケース、32b…中央ケース、32c…下ケース、33…電源「+」端子、34…電源「−」端子、35…電源「+」ケーブル、35a…貫通孔、36…電源「−」ケーブル、36a…貫通孔、37…ナット、40…電子制御ユニット(ECU)、41…アクセルセンサ、42…速度センサ、43…衝突センサ、50…放電装置、50A…絶縁プレート、51…第2ケース、52…第4接続バスバー、53…第5接続バスバー、54…貫通孔、55…強制接続器、55a,55b…接続端子、56…放電用抵抗器、57…第6接続バスバー、58…絶縁部材、59…ガス発生器、59a…電線、59b…ハウジング、59c…ガス発生部、60…放電装置、61…第1ケース、62…第1接続バスバー、63…第2接続バスバー、64…貫通孔、65…強制接続器、65a,65b…接続端子、66…放電用抵抗器、67…第3接続バスバー、68…絶縁部材、69…ガス発生器、69a…電線、69b…ハウジング、69c…ガス発生部。

Claims (5)

  1. コンデンサを含む電気回路と同電気回路の電源である蓄電池とが搭載された車両に適用されて、作動に伴い短絡される一対の端子を有する強制接続器と放電用抵抗器とが直列に接続されてなるとともに前記強制接続器の作動を通じて前記コンデンサと前記放電用抵抗器とを並列接続する回路構造の放電回路を備え、前記車両の衝突に関する異常の検出時に前記蓄電池から前記電気回路への電力供給を強制停止させるとともに前記強制接続器を作動させることによって前記コンデンサに蓄えられた電荷を前記放電回路を通じて強制的に放出させる車両用放電装置であって、
    前記強制接続器は、前記一対の端子が絶縁部材を介在した状態で互いに押し付けられてなるとともに、前記絶縁部材に向けて燃焼ガスを発生させるように設けられたガス発生器を有してなり、前記異常の検出時における前記ガス発生器の作動を通じて前記一対の端子を短絡するものであり、
    前記車両用放電装置は、前記コンデンサと前記放電回路とが一体に設けられてなる
    ことを特徴とする車両用放電装置。
  2. 請求項1に記載の車両用放電装置において、
    前記放電回路は、前記コンデンサの一方の電極をなす第1バスバーと他方の電極をなす第2バスバーとを繋ぐように、それら第1バスバーおよび第2バスバーに固定されてなる
    ことを特徴とする車両用放電装置。
  3. 請求項1に記載の車両用放電装置において、
    当該装置は、前記コンデンサが収容されてなるとともに、前記コンデンサの一方の電極をなす第1バスバーが固定される第1端子と前記コンデンサの他方の電極をなす第2バスバーが固定される第2端子とが一体に形成されてなるケースを備え、
    前記放電回路は、前記第1端子と前記第2端子とを繋ぐように、それら第1端子および第2端子に固定されてなる
    ことを特徴とする車両用放電装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用放電装置において、
    前記電気回路は、前記蓄電池から入力される電圧を昇圧して出力するコンバータ回路を有してなり、
    前記コンデンサは、前記コンバータ回路の入力電圧が印可される第1コンデンサ、および前記コンバータ回路の出力電圧が印可される第2コンデンサの一方である
    ことを特徴とする車両用放電装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用放電装置において、
    前記電気回路は、前記車両の走行用電動機と同電動機を駆動するための駆動回路とを含んでなる
    ことを特徴とする車両用放電装置。
JP2010206823A 2010-09-15 2010-09-15 車両用放電装置 Expired - Fee Related JP5064547B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010206823A JP5064547B2 (ja) 2010-09-15 2010-09-15 車両用放電装置
US13/229,847 US8432648B2 (en) 2010-09-15 2011-09-12 Discharge device for vehicle
CN201110271974.XA CN102398555B (zh) 2010-09-15 2011-09-13 用于车辆的放电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010206823A JP5064547B2 (ja) 2010-09-15 2010-09-15 車両用放電装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012064398A true JP2012064398A (ja) 2012-03-29
JP5064547B2 JP5064547B2 (ja) 2012-10-31

Family

ID=45806511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010206823A Expired - Fee Related JP5064547B2 (ja) 2010-09-15 2010-09-15 車両用放電装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8432648B2 (ja)
JP (1) JP5064547B2 (ja)
CN (1) CN102398555B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015068174A (ja) * 2013-09-26 2015-04-13 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5317188B2 (ja) * 2009-02-20 2013-10-16 株式会社安川電機 電動車両のインバータ装置及びその保護方法
JP5174109B2 (ja) * 2010-09-15 2013-04-03 豊田合成株式会社 車両用放電装置
US9225269B2 (en) * 2011-07-20 2015-12-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle and method for controlling vehicle
GB2500427B (en) * 2012-03-22 2014-09-24 Jaguar Land Rover Ltd Battery safety system
US8653841B2 (en) * 2012-05-04 2014-02-18 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring a high-voltage electrical circuit including a discharge circuit
WO2013185345A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 Qoros Automotive Co., Ltd. Battery energy draining method and system
US10075005B2 (en) * 2012-10-31 2018-09-11 Honda Motor Co., Ltd. Portable electric vehicle battery discharger with physically removable power discharge modules
JP5776678B2 (ja) * 2012-12-21 2015-09-09 トヨタ自動車株式会社 電力制御部を備える車両
JP5686145B2 (ja) * 2013-01-29 2015-03-18 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用の電力変換装置
JP5817767B2 (ja) * 2013-03-21 2015-11-18 トヨタ自動車株式会社 電気自動車
JP6171885B2 (ja) * 2013-11-20 2017-08-02 株式会社デンソー 車載電気システム
CN106608204B (zh) * 2015-10-26 2019-04-02 珠海优特电力科技股份有限公司 放电装置
JP6341233B2 (ja) * 2016-06-13 2018-06-13 トヨタ自動車株式会社 電力変換器の車載構造
DE102016224810A1 (de) * 2016-12-13 2018-06-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Elektromotor, insbesondere Hybrid- oder Elektrofahrzeug
JP6554151B2 (ja) * 2017-08-31 2019-07-31 本田技研工業株式会社 車両の電源システム

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS48100663A (ja) * 1972-04-05 1973-12-19
JPS5941955U (ja) * 1982-09-13 1984-03-17 金 康介 火災報知器に好適な熱動スイツチ
JPS61214723A (ja) * 1985-03-20 1986-09-24 住友電気工業株式会社 モ−タ過熱保護装置
JPS61189790U (ja) * 1985-05-14 1986-11-26
JP2006081393A (ja) * 1998-03-27 2006-03-23 Mitsubishi Electric Corp 電源端子台
JP2006141158A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2006224772A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Toyota Motor Corp 車両の電源装置
JP2010183803A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Toyota Motor Corp 放電機構

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941955A (ja) 1982-08-31 1984-03-08 Ricoh Co Ltd 記録紙ロ−デング装置
JPS61189790A (ja) 1985-02-18 1986-08-23 Fuji Photo Film Co Ltd 写真画像の映像信号記録装置
JP3334841B2 (ja) * 1996-03-28 2002-10-15 矢崎総業株式会社 車両用電源遮断装置及び車両用電源遮断システム
JP3729228B2 (ja) * 1997-10-17 2005-12-21 サンデン株式会社 電気自動車用空調装置の漏電防止制御装置
JP3678165B2 (ja) * 2001-04-16 2005-08-03 松下電器産業株式会社 自動車用空調装置
JP4130780B2 (ja) * 2002-04-15 2008-08-06 松下電器産業株式会社 画像符号化方法および画像復号化方法
JP2005327951A (ja) 2004-05-17 2005-11-24 Hitachi Ltd 保護機能付きコンデンサ
JP4892991B2 (ja) * 2006-01-27 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 電動機駆動装置およびそれを備えた車両
JP4622884B2 (ja) * 2006-02-06 2011-02-02 トヨタ自動車株式会社 電動機駆動装置およびそれを備えたハイブリッド自動車ならびに電力変換装置の停止制御方法
CN101141017A (zh) * 2006-09-06 2008-03-12 上海市向明中学 一种有指示与控制功能的车用蓄电池

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS48100663A (ja) * 1972-04-05 1973-12-19
JPS5941955U (ja) * 1982-09-13 1984-03-17 金 康介 火災報知器に好適な熱動スイツチ
JPS61214723A (ja) * 1985-03-20 1986-09-24 住友電気工業株式会社 モ−タ過熱保護装置
JPS61189790U (ja) * 1985-05-14 1986-11-26
JP2006081393A (ja) * 1998-03-27 2006-03-23 Mitsubishi Electric Corp 電源端子台
JP2006141158A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2006224772A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Toyota Motor Corp 車両の電源装置
JP2010183803A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Toyota Motor Corp 放電機構

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015068174A (ja) * 2013-09-26 2015-04-13 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
JP5064547B2 (ja) 2012-10-31
CN102398555B (zh) 2014-04-09
US8432648B2 (en) 2013-04-30
CN102398555A (zh) 2012-04-04
US20120063044A1 (en) 2012-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5064547B2 (ja) 車両用放電装置
US8723356B2 (en) Discharge device for vehicle
US9381817B2 (en) Resistance connecting device
US20140035445A1 (en) Rotating electric machine and electric power steering apparatus
JP2011025912A (ja) 車両の電気回路遮断装置
JP7013745B2 (ja) 電池パック
CN103477379B (zh) 车辆用碰撞检测装置
JP6900821B2 (ja) 電池パック
CN111630681B (zh) 电池组
CN112572169B (zh) 车辆
WO2020195788A1 (ja) 機電一体型ユニット
JP2019139926A (ja) 電池パック
JP2019117762A (ja) 電池パック
JP7322558B2 (ja) 車両用電池パック
JP7163619B2 (ja) 電気部品、電気部品ユニット、および、電池パック
CN114270691A (zh) 电力转换电路用通电部
JP7415979B2 (ja) 電力分配装置
US20230353005A1 (en) Drive unit
JP2021197343A (ja) 遮断装置
JP4404791B2 (ja) 絶縁部材、電力変換装置および車両
JP2024057501A (ja) 電力変換装置
JP6776929B2 (ja) 電池パック
JP2019209850A (ja) 車両用電池パック
JP2020170638A (ja) 電池モジュール、および、その製造方法
JP2021197828A (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120627

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120710

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120808

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees