JP2012095482A - Power supply control device for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply control device for vehicle, which has a shock blocking means which appropriately blocks power supply of a high voltage battery when collision of vehicles occurs, while achieving a means for easily detecting deformation of the PCU case and miniaturization of the detection means.SOLUTION: A PCU (power control unit) 3 is directly mounted on a transaxle 2, and the transaxle 2 has first and second motor generators 21 and 22, and a differential gear 23. The PCU 3 contains: an IPM 34 which controls two motor generators; a control board 19 on which a control device which controls the IPM 34 is arranged; a reactor 31 for boosting the battery voltage; a DC/DC converter 32 for charging an auxiliary battery; a connector 35 which connects these modules and a power cable 36; a water jacket 33 which cools the IPM 34 and the DC/DC converter 32, etc.; and a contact detection means 10.

Description

本発明は車両用の電源制御装置に関し、特にバッテリから供給される電力を負荷駆動用の電力に変換する電力変換装置と、電力変換装置を制御する制御基板と、これらを収容するケースと、を有する車両用の電源制御装置に関する。   The present invention relates to a power supply control device for a vehicle, and in particular, includes a power conversion device that converts power supplied from a battery into power for load driving, a control board that controls the power conversion device, and a case that accommodates these. The present invention relates to a power supply control device for a vehicle.

近年、電気自動車やエンジンと電気自動車を組み合わせたハイブリッド自動車が実用化され、ハイブリッド自動車等が普及し始めている。このようなハイブリッド自動車等には高電圧バッテリの電力をインバータによって制御してモータジェネレータに供給し、車両を駆動する駆動回路が搭載されている。駆動回路には、モータジェネレータを制御するためのインバータや高電圧バッテリの電力を補機バッテリの充電のために低電圧に降圧するコンバータ等がある。インバータやコンバータ等は1つのパワーコントロールユニット(PCU)として一体化され、取り扱う電圧が数百ボルトの高電圧となることから複数の安全対策が施されている。   In recent years, electric vehicles and hybrid vehicles combining an engine and an electric vehicle have been put into practical use, and hybrid vehicles and the like have begun to spread. Such a hybrid vehicle or the like is equipped with a drive circuit that controls the power of the high-voltage battery by an inverter and supplies it to the motor generator to drive the vehicle. Examples of the drive circuit include an inverter for controlling the motor generator and a converter for stepping down the power of the high voltage battery to a low voltage for charging the auxiliary battery. An inverter, a converter, etc. are integrated as one power control unit (PCU), and since the handled voltage becomes a high voltage of several hundred volts, a plurality of safety measures are taken.

安全対策の一つには、車両の修理点検を行うサービスマンが誤って高電圧の機器に触れて感電しないようにするため、高電圧バッテリやその関連機器からの電力供給を遮断すると共に電力が不用意に供給されることを防ぐインターロック手段がある。また、別の安全対策としては、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、車両の衝突事故が発生した場合において高電圧機器が破損しにくいようにするため、高電圧機器のケースや高電圧機器を保持するブラケット等により衝撃を吸収する衝撃吸収手段とがある。   One of the safety measures is to cut off the power supply from the high-voltage battery and related equipment and prevent the electric power from being received by a service person who repairs and inspects the vehicle accidentally touching the high-voltage equipment. There are interlocking means to prevent inadvertent supply. In addition, as another safety measure, impact blocking means for properly cutting off the power supply of the high-voltage battery in the event of a vehicle collision accident, and high-voltage equipment is unlikely to be damaged in the event of a vehicle collision accident. Therefore, there is an impact absorbing means for absorbing an impact by a case of a high voltage device, a bracket for holding the high voltage device, or the like.

衝撃遮断手段の一例には、車両が衝突などにより衝撃を受けた場合、高電圧機器の近傍に設置された加速度センサにより衝撃を検出して電力供給を遮断するものがある。しかしながら、高電圧機器の近傍にはエンジンやサスペンションに接続されたトランスアクスルなどがあり、加速度センサに局部的な衝撃が発生した場合、加速度センサが局部的な衝撃を車両の衝突と誤って検出し、高電圧機器からの漏電が発生しない場合であっても、電力供給を遮断してしまうおそれがある。そこで、このような問題を回避するため、特許文献1で開示された車両用の電源制御装置がある。   As an example of the impact blocking means, when the vehicle receives an impact due to a collision or the like, there is an apparatus that detects the impact by an acceleration sensor installed in the vicinity of the high voltage device and interrupts the power supply. However, there is a transaxle connected to the engine or suspension in the vicinity of the high-voltage equipment, and when a local impact occurs on the acceleration sensor, the acceleration sensor mistakenly detects the local impact as a vehicle collision. Even if there is no leakage from the high-voltage device, there is a risk of interrupting the power supply. In order to avoid such a problem, there is a vehicle power supply control device disclosed in Patent Document 1.

図7は車両用の電源制御装置における従来例の一つを示している。図7(A)のハイブリッド自動車100には、エンジンルーム内に搭載されたエンジン101と、エンジン101に直結されたモータユニット102と、エンジン101とモータユニット102とにより駆動される駆動輪103と、車両用電源を制御するインバータユニット104と、が配置されている。   FIG. 7 shows one conventional example of a vehicle power supply control device. A hybrid vehicle 100 in FIG. 7A includes an engine 101 mounted in an engine room, a motor unit 102 directly connected to the engine 101, drive wheels 103 driven by the engine 101 and the motor unit 102, An inverter unit 104 that controls the power supply for the vehicle is disposed.

インバータユニット104は、図示しない制御装置と、インバータケース105内に収納され、インバータケース105の下方が開口されたケースと、ケース開口部を覆う蓋106と、を有している。なお、図7(A)のインバータユニット104は車両への搭載スペースの制約などによりモータユニット102の下方に設けられ、インバータケース105は、路面とインバータケース105との間に他の部品が介在しない位置に配置されている。   The inverter unit 104 includes a control device (not shown), a case that is housed in the inverter case 105 and that opens below the inverter case 105, and a lid 106 that covers the case opening. Note that the inverter unit 104 in FIG. 7A is provided below the motor unit 102 due to restrictions on the mounting space in the vehicle, and the inverter case 105 has no other components between the road surface and the inverter case 105. Placed in position.

図7(B)は図7(A)のインバータユニット104の拡大図である。特許文献1では、インバータケース105の蓋106の内側(蓋の内面109)に、車両の衝突による衝撃荷重により蓋106が変形すると電気的に抵抗値が変化又は断線する導体フィルム108が設けられている。制御装置は、衝撃荷重により導体フィルムの抵抗値が変化すると、この導体フィルム108を流れる電流値の変化により衝突を検出し、その検出結果に基づいて高電圧機器への電力供給を遮断する。   FIG. 7B is an enlarged view of the inverter unit 104 of FIG. In Patent Document 1, a conductor film 108 is provided on the inner side (the inner surface 109 of the lid) of the inverter case 105 so that the resistance value is electrically changed or disconnected when the lid 106 is deformed by an impact load caused by a vehicle collision. Yes. When the resistance value of the conductor film changes due to an impact load, the control device detects a collision based on a change in the current value flowing through the conductor film 108, and cuts off the power supply to the high voltage device based on the detection result.

しかしながら、上記特許文献1の衝撃遮断手段は、導体フィルム108を蓋の内面109に取り付け、電流センサにより電流値の変化を検出して衝突を判断する必要があることから導体フィルム、電流センサ及び追加の電子回路等を取り付ける必要があり、コストアップ要因となる。そこで、特許文献2には、これらの加速度センサや追加の電子回路を必要としない電源遮断装置が開示されている。   However, since the impact blocking means of the above-mentioned patent document 1 needs to attach the conductor film 108 to the inner surface 109 of the lid and detect a change in the current value by the current sensor to judge the collision, the conductor film, the current sensor and the additional It is necessary to attach an electronic circuit or the like, which causes a cost increase. Therefore, Patent Document 2 discloses a power shut-off device that does not require these acceleration sensors and additional electronic circuits.

特許文献2の電源遮断装置は、バッテリと負荷とリレーとを有する電源回路と、リレーを制御することでバッテリと負荷との接続/切断を行うリレー制御部と、車両衝突時にリレー制御部とリレーの間に設けられた信号線を破断またはグランド電位にする切断刃と、を有している。このような構成により、衝突の検出に伴うセンサや制御回路を不要にしている。   The power shutoff device of Patent Document 2 includes a power supply circuit having a battery, a load, and a relay, a relay control unit that controls connection / disconnection of the battery and the load by controlling the relay, and a relay control unit and a relay in the event of a vehicle collision. And a cutting blade for breaking or grounding a signal line provided between the two. Such a configuration eliminates the need for sensors and control circuits associated with collision detection.

特開2008−154315号公報JP 2008-154315 A 特開2004−159439号公報JP 2004-159439 A

従来、昇圧器、インバータ、DC/DCコンバータ等を一つに集約したパワーコントロールユニット(PCU)は、衝撃吸収を目的としてモータユニットの下方又はトランスアクスル上に専用のブラケットを用いて別置きタイプのPCUとして車両に搭載していたが、小型化と部品点数削減の要求に答えるため、トランスアクスル(T/A)に直接PCUを搭載する直置きタイプが検討されている。PCUを直置きタイプにすると、例えば、トランスアクスルの取り付けブラケットの上をPCUが移動することにより衝撃を吸収する効果が期待できないことからケースの強化や確実な衝撃遮断手段が要求される。   Conventionally, a power control unit (PCU) that consolidates boosters, inverters, DC / DC converters, etc., is a separately installed type using a dedicated bracket below the motor unit or on the transaxle for the purpose of shock absorption. Although it was mounted on a vehicle as a PCU, a direct installation type in which the PCU is directly mounted on a transaxle (T / A) is being studied in order to meet the demands for downsizing and reducing the number of parts. If the PCU is of the direct installation type, for example, the effect of absorbing the impact cannot be expected by moving the PCU over the mounting bracket of the transaxle, so that strengthening of the case and reliable impact blocking means are required.

そこで、特許文献2の確実な衝撃遮断手段を用いることにより、PCUの直置きタイプであっても特別なケースの強化をすることなく部品点数を削減しながら対応することが考えられる。しかしながら、リレーのドライブ回路を切断する切断刃のメカニズムは小型が容易ではなかった。   Therefore, it is conceivable that by using the reliable shock blocking means of Patent Document 2, even if the PCU is directly placed, the number of components can be reduced without strengthening the special case. However, the mechanism of the cutting blade that cuts the drive circuit of the relay has not been easily reduced in size.

上記理由から、本発明に係る車両用の電源制御装置は、PCUケースの変形を検出容易な手段及び検出手段の小型を実現すると共に、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段を有する車両用の電源制御装置を提供することを目的とする。   For the above reasons, the power control apparatus for a vehicle according to the present invention realizes a means for easily detecting the deformation of the PCU case and the size of the detecting means, and supplies power to the high voltage battery when a vehicle collision accident occurs. An object of the present invention is to provide a power control device for a vehicle having an impact blocking means for appropriately blocking the above.

以上のような目的を達成するために、本発明に係る車両用の電源制御装置は、バッテリから供給される電力を負荷駆動用の電力に変換する電力変換装置と、電力変換装置を制御する制御基板と、これらを収容するケースと、を有する車両用の電源制御装置であって、ケース内に収容された制御基板は、複数の信号端子と、車両前方のケース内面とその信号端子の少なくとも一つの信号端子とが車両の衝突により接触するように配置されている接触検出端子と、を有することを特徴とする。このような構成にすることにより、衝撃検出の構造を信号端子のリードフレームのみで構成することが可能となる。   In order to achieve the above-described object, a power control device for a vehicle according to the present invention includes a power conversion device that converts power supplied from a battery into power for driving a load, and a control that controls the power conversion device. A power supply control device for a vehicle having a board and a case for housing them, wherein the control board housed in the case includes at least one of a plurality of signal terminals, a case inner surface in front of the vehicle, and the signal terminals. It has a contact detection terminal arrange | positioned so that one signal terminal may contact by the collision of a vehicle, It is characterized by the above-mentioned. By adopting such a configuration, it is possible to configure the shock detection structure only with the lead frame of the signal terminal.

また、本発明に係る車両用の電源制御装置であって、制御基板は水平又は前方に傾斜して車両に搭載され、接触検出端子は、制御基板から垂直に延びた信号端子の先端が前方に屈曲した端子であることを特徴とする。このような構成にすることにより、制御基板にケースが触れる前に接触検出端子が接触し、衝突を検出することが可能となる。   Further, in the vehicle power supply control device according to the present invention, the control board is horizontally or forwardly inclined and mounted on the vehicle, and the contact detection terminal has the front end of the signal terminal extending vertically from the control board forward. It is a bent terminal. With this configuration, the contact detection terminal comes into contact before the case touches the control board, and a collision can be detected.

また、本発明に係る車両用の電源制御装置であって、接触検出端子は、ケース内面から予め決められた距離だけ離間して配置され、ケース内面に接触することでグランド電位となることを特徴とする。   Further, in the vehicle power supply control device according to the present invention, the contact detection terminal is disposed at a predetermined distance from the inner surface of the case, and becomes a ground potential by contacting the inner surface of the case. And

また、本発明に係る車両用の電源制御装置であって、さらに、接触検出端子は、制御基板から垂直から垂直に延びた信号端子の先端が左右方向に屈曲した端子を含むことを特徴とする。このような構成により、車両前方側からの衝撃の他に、車両側面側からの衝突を検出することが可能になる。   Further, in the vehicle power supply control device according to the present invention, the contact detection terminal further includes a terminal in which a tip of a signal terminal extending vertically from the control board is bent in the left-right direction. . With such a configuration, in addition to the impact from the front side of the vehicle, it is possible to detect a collision from the side surface of the vehicle.

また、本発明に係る車両用の電源制御装置であって、制御基板は、接触検出端子からの信号に基づいてバッテリと電力変換装置とを接続するリレーをオフすることでバッテリから電力変換装置への電力供給を停止する。このような処理により、衝撃遮断手段を好適に実現することが可能となる。   Further, in the power supply control device for a vehicle according to the present invention, the control board switches from the battery to the power conversion device by turning off a relay that connects the battery and the power conversion device based on a signal from the contact detection terminal. Stop power supply. By such processing, it is possible to suitably realize the impact blocking means.

本発明に係る車両用の電源制御装置を使用することにより、衝撃検出の構造を信号端子のリードフレームのみで構成できることからコストダウンが可能であり、かつ、信号を検出する基板との接続も容易になるという効果がある。   By using the power control device for a vehicle according to the present invention, the impact detection structure can be configured only by the lead frame of the signal terminal, so that the cost can be reduced and the connection to the signal detection board is easy. There is an effect of becoming.

本発明の実施形態に係る車両用の電源制御装置を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the power supply control apparatus for vehicles which concerns on embodiment of this invention. 図1の車両用電源が車両の衝突により衝撃荷重を受けた場合の状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the state when the power supply for vehicles of FIG. 1 receives the impact load by the collision of a vehicle. 図1の車両用の電源制御装置を構成する制御基板とIPMとを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the control board and IPM which comprise the power supply control apparatus for vehicles of FIG. 図3の車両用の電源制御装置に設けられた接触検出端子の形状を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the shape of the contact detection terminal provided in the power supply control apparatus for vehicles of FIG. 本実施形態の車両用電源を有する駆動システムの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive system which has the power supply for vehicles of this embodiment. 図1の車両用電源が車両の衝突により衝撃荷重を受けた場合における制御装置の処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of a process of a control apparatus when the power supply for vehicles of FIG. 1 receives the impact load by the collision of a vehicle. 車両用の電源制御装置における従来例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the prior art example in the power supply control apparatus for vehicles.

以下、本発明を実施するための最良の形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings.

図1は車両用の電源制御装置の概要を示し、トランスアクスル2と、接触検出端子11により接触を検出することができる接触検出手段10を有するパワーコントロールユニット3(PCU)と、の断面を示している。車両用の電源制御装置を構成するPCU3はトランスアクスル2上に直接搭載されており、トランスアクスル2は第1のモータジェネレータ21(MG1)と第2のモータジェネレータ22(MG2)とディファレンシャルギア23とを有している。   FIG. 1 shows an outline of a power supply control device for a vehicle, and shows a cross section of a transaxle 2 and a power control unit 3 (PCU) having contact detection means 10 capable of detecting contact by a contact detection terminal 11. ing. The PCU 3 constituting the power control device for a vehicle is directly mounted on the transaxle 2, and the transaxle 2 includes a first motor generator 21 (MG1), a second motor generator 22 (MG2), a differential gear 23, and the like. have.

PCU3は、2つのモータジェネレータを制御するIGBTトランジスタ、フライホイールダイオード(FWD)、上アーム高電圧駆動回路及び下アーム高電圧駆動回路等をモジュール化したインテリジェントパワーモジュール(IPM:Intelligent Power Module)34と、IPM34を制御する制御装置が配置されている制御基板19と、バッテリ電圧を昇圧するためのリアクトル31と、補機バッテリを充電するためのDC/DCコンバータ32と、これらのモジュールと電力ケーブル36とを接続するコネクタ35と、IPM34やDC/DCコンバータ32等を冷却するウォータジャケット33と、衝撃遮断手段を制御装置と協働して実現する接触検出手段10と、これらの収容するケースとなる上蓋24と下蓋25と、を含んでいる。なお、IPM34と制御基板19とは、IPMからの延びるリードフレーム又は基板から延びるリードフレームによって接続されている。   The PCU 3 is an intelligent power module (IPM) 34 that modularizes an IGBT transistor, a flywheel diode (FWD), an upper arm high voltage drive circuit, a lower arm high voltage drive circuit, and the like that control two motor generators. The control board 19 on which the control device for controlling the IPM 34 is arranged, the reactor 31 for boosting the battery voltage, the DC / DC converter 32 for charging the auxiliary battery, these modules and the power cable 36 A connector 35 for connecting the IPM 34, a water jacket 33 for cooling the DC / DC converter 32, etc., a contact detecting means 10 for realizing the impact blocking means in cooperation with the control device, and a case for housing these. An upper lid 24 and a lower lid 25 are included. The IPM 34 and the control board 19 are connected by a lead frame extending from the IPM or a lead frame extending from the board.

図2は、図1の車両用の電源制御装置(PCU3)が車両の衝突により衝撃荷重を受けた場合の状態を示している。本実施形態におけるPCU3は、前面衝突時では車両中央部や車両外側部が均等に衝撃荷重を受け、オフセット衝突時では左右の車両外側部どちらか一方が大きい衝撃荷重を受けるものの、どちらの場合でもPCU3の少なくとも前面が潰れるように設計されている。   FIG. 2 shows a state where the vehicle power supply control device (PCU 3) of FIG. 1 receives an impact load due to a vehicle collision. In the present embodiment, the PCU 3 receives the impact load evenly at the center of the vehicle and the outside of the vehicle at the time of a frontal collision, and receives either a large impact load at the outside of the left or right vehicle at the time of an offset collision. It is designed so that at least the front surface of the PCU 3 is crushed.

図2に示すようにPCU3は、衝撃荷重を受けるとアルミダイキャスト製の上蓋24が潰れ、制御基板19からIPM34を介して延びる接触検出端子11(リードフレーム)が上蓋24の内面に接触することになる。上蓋24はグランド電位となっているため、接触検出端子11は配インピーダンス状態からグランド電位に変わることで、制御装置は後述する処理に基づいてバッテリからの電源供給を遮断する。次に、接触検出端子11について詳説する。   As shown in FIG. 2, when the PCU 3 receives an impact load, the upper lid 24 made of aluminum die-casting is crushed, and the contact detection terminal 11 (lead frame) extending from the control board 19 via the IPM 34 contacts the inner surface of the upper lid 24. become. Since the upper lid 24 is at the ground potential, the control device cuts off the power supply from the battery based on the processing described later by changing the contact detection terminal 11 from the distribution impedance state to the ground potential. Next, the contact detection terminal 11 will be described in detail.

図3は、図1の車両用の電源制御装置(PCU3)を構成する制御基板19とIPM34とを示し、図4は、図3の車両用の電源制御装置に設けられた接触検出端子11の形状を示している。また、図3(A)は、制御基板19の上面図を示し、図3(B)は制御基板19の正面図を示している。   FIG. 3 shows the control board 19 and the IPM 34 constituting the vehicle power supply control device (PCU 3) of FIG. 1, and FIG. 4 shows the contact detection terminal 11 provided in the vehicle power supply control device of FIG. The shape is shown. 3A shows a top view of the control board 19, and FIG. 3B shows a front view of the control board 19. As shown in FIG.

制御基板19から延びる制御電極16(あるいは、制御端子ともいう。)の多くはIPMのIGBTトランジスタの制御を行うが、接触検出端子11は車両前方側に屈曲された電極であり、同様にして接触検出端子15は車両側面側に屈曲された電極である。なお、本実施形態で特徴的な事項は、衝撃荷重が接触検出端子に過大な変位を加え、接触検出端子があらぬ方向へ塑性変形するのを防ぐため、制御基板19から延びた接触検出端子11,15は、IPMの絶縁部で折り返され、IPM34から所定の方向に突出させたことである。このような構成にすることで、接触検出端子11,15を支持する部材を用いることなく、接触検出端子11,15の変形が弾性変形に留まることになり、好適な衝撃荷重の検出が可能となる。図3(A)の一点破線は衝撃荷重が前方又は側面から加わった場合の上蓋の変形を示したものであり、衝撃荷重により少なくとも1箇所の接触検出端子がグランド電位に変化することになる。   Many of the control electrodes 16 (also referred to as control terminals) extending from the control board 19 control the IPM IGBT transistor, but the contact detection terminal 11 is an electrode bent toward the front side of the vehicle, and is similarly contacted. The detection terminal 15 is an electrode bent toward the side of the vehicle. Note that the characteristic feature of the present embodiment is that the contact detection terminal extended from the control board 19 is used to prevent the impact detection load from causing excessive displacement of the contact detection terminal and plastic deformation in a direction in which the contact detection terminal does not appear. Nos. 11 and 15 are folded at the insulating part of the IPM and protruded from the IPM 34 in a predetermined direction. With such a configuration, the deformation of the contact detection terminals 11 and 15 remains elastic deformation without using a member that supports the contact detection terminals 11 and 15, and a suitable impact load can be detected. Become. The dashed line in FIG. 3A shows the deformation of the upper lid when an impact load is applied from the front or the side, and at least one contact detection terminal is changed to the ground potential by the impact load.

図3(C)は、制御基板19とIPM34との拡大図を示している。IPM34の中央部には、IGBTトランジスタ配置エリアとなっており、複数のIGBTトランジスタやフリーホイールダイオード等が配置されている。また、IPM34の外周部は絶縁部材で構成されており、外周部を接触検出端子11,15の支持部材として利用することで、部品点数の低減が可能となる。さらに、接触検出端子11,15の先端部は四角錐状の接触形状にすることで蓋内面との電気的な接続性を向上させている。   FIG. 3C shows an enlarged view of the control board 19 and the IPM 34. In the central part of the IPM 34, there is an IGBT transistor arrangement area, and a plurality of IGBT transistors, free wheel diodes, and the like are arranged. Further, the outer peripheral portion of the IPM 34 is made of an insulating member, and the number of components can be reduced by using the outer peripheral portion as a support member for the contact detection terminals 11 and 15. Furthermore, the front end portions of the contact detection terminals 11 and 15 have a quadrangular pyramid contact shape, thereby improving electrical connectivity with the inner surface of the lid.

図4(A)から図4(D)には、本実施形態における接触検出端子の先端形状を示し、上蓋24と電気的な接触する形状の一例を示している。これらの接触検出端子は接触相手の上蓋内面の状態に応じて選択することが望ましい。例えば、図4(A)は針状の先端形状であり、上蓋24の内面に凹凸が多い場合には好適である。また、図4(B)は釘の頭のように逆円錐形状であり広い接触面積及び外周形状を有することから、前面衝突やオフセット衝突等における検出精度の向上に好適である。また、図4(C)は球状の選択形状であり、上蓋24の内面が平滑である場合には好適である。さらに、図4(D)は上蓋内面に四角いグリッド状の凹凸を設け、その凹凸に四角形で先端が平坦な接触検出端子が係合するようにデザインされたものである。上蓋内面の凹凸に接触検出端子の先端が嵌り込むことにより、確実な検出が可能となる。   4A to 4D show the tip shape of the contact detection terminal in this embodiment, and show an example of the shape that makes electrical contact with the upper lid 24. FIG. These contact detection terminals are preferably selected according to the state of the inner surface of the upper lid of the contact partner. For example, FIG. 4A shows a needle-like tip shape, which is suitable when the inner surface of the upper lid 24 has many irregularities. 4B is an inverted conical shape like a nail head and has a wide contact area and outer peripheral shape, which is suitable for improving detection accuracy in frontal collision, offset collision, and the like. FIG. 4C shows a spherical selection shape, which is suitable when the inner surface of the upper lid 24 is smooth. Further, FIG. 4D is designed such that a rectangular grid-like unevenness is provided on the inner surface of the upper lid, and a contact detection terminal having a square shape and a flat tip is engaged with the unevenness. As the tip of the contact detection terminal fits into the irregularities on the inner surface of the upper lid, reliable detection is possible.

図5は本実施形態における駆動システム1の構成を示している。車両に搭載される駆動システム1は、高電圧のバッテリ49と、補機バッテリ42と、パワーコントロールユニット3とを有している。車両用の電源制御装置を構成するパワーコントロールユニット3は、高電圧のバッテリ49の電圧を昇圧する昇圧器41と、モータジェネレータ45を制御するインバータ44と、電圧を平滑化する平滑コンデンサ46と、12Vの補機バッテリ42を充電するDC/DCコンバータ32と、接触検出端子11とフォトカプラ13とトランジスタ14と制御装置12とにより構成される衝撃遮断手段とバッテリ49の電力をインバータ44やDC/DCコンバータ32等へ供給・遮断を行うシステムメインリレー(SMR)であるリレー47,48と、リレー47,48を駆動するトランジスタ51a,51bと、これらの制御行う制御装置12と、を有している。   FIG. 5 shows the configuration of the drive system 1 in the present embodiment. The drive system 1 mounted on the vehicle has a high voltage battery 49, an auxiliary battery 42, and a power control unit 3. The power control unit 3 constituting the power supply control device for the vehicle includes a booster 41 that boosts the voltage of the high-voltage battery 49, an inverter 44 that controls the motor generator 45, a smoothing capacitor 46 that smoothes the voltage, The DC / DC converter 32 that charges the 12V auxiliary battery 42, the contact detection terminal 11, the photocoupler 13, the transistor 14, and the control device 12 are used as an inverter 44, DC / DC It has relays 47 and 48 which are system main relays (SMR) for supplying / cutting off to the DC converter 32 and the like, transistors 51a and 51b for driving the relays 47 and 48, and a control device 12 for controlling them. Yes.

ここで、制御装置12に接続される接触検出端子11は、インバータ44を構成する制御基板とIPMとの近傍に配置されることから、絶縁回路を設けることにより短絡を防止しているが、フォトダイオードとトランジスタによる回路構成に限定するものではなく、絶縁トランスなどの回路構成を用いても好適である。   Here, since the contact detection terminal 11 connected to the control device 12 is arranged in the vicinity of the control board and the IPM constituting the inverter 44, a short circuit is prevented by providing an insulating circuit. The circuit configuration is not limited to a diode and a transistor, and a circuit configuration such as an insulation transformer may be used.

図6は、図1の車両用電源が車両の衝突により衝撃荷重を受けた場合における制御装置12の処理の流れを示し、図5の駆動システム1と共に処理の流れを詳説する。本処理は、定期的に実行されるタイマー割り込み処理であり、制御装置12は予め決められた時刻になると、ステップS10の接触検出を処理する。制御装置12はステップS10において、複数の接触検出端子11,15に接続されたトランジスタ14の出力電位を次々に検査し、いずれかの接触検出端子がグランド電位に落ちることによりトランジスタ14の出力が12V(Hi)になっているかどうかを調べてステップS12に進む。   FIG. 6 shows a flow of processing of the control device 12 when the vehicle power source of FIG. 1 receives an impact load due to a vehicle collision, and details the flow of processing together with the drive system 1 of FIG. This process is a timer interruption process that is periodically executed, and the control device 12 processes the contact detection in step S10 at a predetermined time. In step S10, the control device 12 inspects the output potentials of the transistors 14 connected to the plurality of contact detection terminals 11 and 15 one after another, and the output of the transistor 14 is 12V when one of the contact detection terminals falls to the ground potential. Whether or not (Hi) is set is checked, and the process proceeds to step S12.

ステップ12において、接触検出端子11,15のうち、グランド電位(トランジスタ14の出力はハイインピーダンス状態からHi状態となる。)に落ちている端子があるかどうかを確認し、もし、接触が検出されない場合には、ステップS14に移り、PCU3に対する衝撃なしとして割り込み処理を終了し、割り込み前のメインルーチンに戻る。この場合は、システムメインリレー(SMR)であるリレー47,48がオンのままとなり、バッテリ49の電力がリレー47,48を介して昇圧器41、インバータ44及びDC/DCコンバータ32に供給され、インバータ44によってモータジェネレータ45が制御される。   In step 12, it is confirmed whether there is a terminal that falls to the ground potential (the output of the transistor 14 changes from the high impedance state to the Hi state) among the contact detection terminals 11 and 15, and if no contact is detected. In such a case, the process proceeds to step S14, the interrupt process is terminated with no impact on the PCU 3, and the process returns to the main routine before the interrupt. In this case, the relays 47 and 48 which are system main relays (SMR) remain on, and the electric power of the battery 49 is supplied to the booster 41, the inverter 44 and the DC / DC converter 32 via the relays 47 and 48. The motor generator 45 is controlled by the inverter 44.

一方、ステップS12において、接触を検出した場合には、ステップS16に移動してPCU3が衝撃を受けたと判定し、ステップS18に移動して衝撃遮断手段を実際に実行することになる。ステップS18において、制御装置12はシステムメインリレー(SMR)であるリレー47,48をオフするために、トランジスタ51a,51bをオンからオフにさせる。ステップS20において、PCU3のインバータ44等を停止させると共に、平滑コンデンサや昇圧器のコンデンサに溜まった電荷も放電させる等の処理を実行した後、割り込み処理を終了して割り込み前のメインルーチンに戻る。   On the other hand, if contact is detected in step S12, the process moves to step S16, where it is determined that the PCU 3 has received an impact, and the process moves to step S18 to actually execute the impact blocking means. In step S18, the control device 12 turns the transistors 51a and 51b from on to off in order to turn off the relays 47 and 48, which are system main relays (SMR). In step S20, the processing such as stopping the inverter 44 of the PCU 3 and discharging the charges accumulated in the smoothing capacitor and the booster capacitor is executed, and then the interrupt processing is terminated and the process returns to the main routine before the interrupt.

以上、上述したように、本実施形態に係る車両用の電源制御装置を使用することにより、衝撃検出の構造を信号端子のリードフレームのみで構成できることからコストダウンが可能であり、かつ、信号を検出する基板との接続も容易となる。   As described above, by using the vehicle power supply control device according to the present embodiment, the impact detection structure can be configured only by the lead frame of the signal terminal, so that the cost can be reduced and the signal can be transmitted. Connection to the substrate to be detected is also facilitated.

なお、本実施形態における他の変形例では、車両後方側にケースが閉じている時に常時グランド電位になる別の接触検出端子を配置することにより、ケースが開けられた時には高電圧バッテリからの電力供給を遮断すると共に、電力が不用意に供給されることを防ぐインターロック手段と、車両前方又は側面方向に配置された接触検出端子により、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、を兼ね備えた車両用の電源制御装置を構成することも可能であり、小型化と部品点数の低減が可能となることは言うまでもない。   In another modification of the present embodiment, by arranging another contact detection terminal that is always at ground potential when the case is closed on the rear side of the vehicle, power from the high-voltage battery is opened when the case is opened. The power of the high-voltage battery when a vehicle crash occurs due to the interlock means that cuts off the supply and prevents the power from being inadvertently supplied and the contact detection terminal arranged in the front or side of the vehicle Needless to say, it is possible to configure a vehicle power supply control device that also has an impact blocking means for appropriately blocking supply, and it is possible to reduce the size and the number of components.

1 駆動システム、2 トランスアクスル、3 パワーコントロールユニット、10 接触検出手段、11,15 接触検出端子、12 制御装置、13 フォトカプラ、14,51a,51b トランジスタ、16 制御電極、19 制御基板、21,22,45 モータジェネレータ、23 ディファレンシャルギア、24 上蓋、25 下蓋、31 リアクトル、32 DC/DCコンバータ、33 ウォータジャケット、35 コネクタ、36 電力ケーブル、41 昇圧器、42 補機バッテリ、44 インバータ、46 平滑コンデンサ、47,48 リレー、49 バッテリ、100 ハイブリッド自動車、101 エンジン、102 モータユニット、103 駆動輪、104 インバータユニット、105 インバータケース、106 蓋、108 導体フィルム、109 蓋の内面。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive system, 2 transaxle, 3 Power control unit, 10 Contact detection means, 11, 15 Contact detection terminal, 12 Control apparatus, 13 Photocoupler, 14, 51a, 51b Transistor, 16 Control electrode, 19 Control board, 21, 22, 45 Motor generator, 23 Differential gear, 24 Upper lid, 25 Lower lid, 31 Reactor, 32 DC / DC converter, 33 Water jacket, 35 Connector, 36 Power cable, 41 Booster, 42 Auxiliary battery, 44 Inverter, 46 Smoothing capacitor, 47, 48 relay, 49 battery, 100 hybrid vehicle, 101 engine, 102 motor unit, 103 drive wheel, 104 inverter unit, 105 inverter case, 106 lid, 108 conductor film, 10 The inner surface of the lid.

Claims (5)

バッテリから供給される電力を負荷駆動用の電力に変換する電力変換装置と、電力変換装置を制御する制御基板と、これらを収容するケースと、を有する車両用の電源制御装置であって、
ケース内に収容された制御基板は、複数の信号端子と、車両前方のケース内面とその信号端子の少なくとも一つの信号端子とが車両の衝突により接触するように配置されている接触検出端子と、を有することを特徴とする車両用の電源制御装置。
A power supply control device for a vehicle having a power conversion device that converts power supplied from a battery into power for driving a load, a control board that controls the power conversion device, and a case that accommodates these,
The control board accommodated in the case includes a plurality of signal terminals, a contact detection terminal arranged so that a case inner surface in front of the vehicle and at least one signal terminal of the signal terminal come into contact with each other due to a vehicle collision, A power supply control device for a vehicle characterized by comprising:
請求項1に記載の車両用の電源制御装置であって、
制御基板は水平又は前方に傾斜して車両に搭載され、
接触検出端子は、制御基板から垂直に延びた信号端子の先端が前方に屈曲した端子であることを特徴とする車両用の電源制御装置。
The vehicle power supply control device according to claim 1,
The control board is mounted on the vehicle tilted horizontally or forward,
The vehicle power supply control device, wherein the contact detection terminal is a terminal whose front end of a signal terminal extending vertically from the control board is bent forward.
請求項1又は2に記載の車両用の電源制御装置であって、
接触検出端子は、ケース内面から予め決められた距離だけ離間して配置され、ケース内面に接触することでグランド電位となる車両用の電源制御装置。
A power supply control device for a vehicle according to claim 1 or 2,
The contact detection terminal is disposed at a predetermined distance from the inner surface of the case, and is a power supply control device for a vehicle that becomes a ground potential by contacting the inner surface of the case.
請求項3に記載の車両用の電源制御装置であって、
さらに、接触検出端子は、制御基板から垂直から垂直に延びた信号端子の先端が左右方向に屈曲した端子を含むことを特徴とする車両用の電源制御装置。
The power supply control device for a vehicle according to claim 3,
Further, the contact detection terminal includes a terminal in which a tip of a signal terminal extending vertically from the control board is bent in the left-right direction.
請求項1から4のいずれか1項に記載の車両用の電源制御装置であって、
制御基板は、接触検出端子からの信号に基づいてバッテリと電力変換装置とを接続するリレーをオフすることでバッテリから電力変換装置への電力供給を停止する車両用の電源制御装置。
The vehicle power supply control device according to any one of claims 1 to 4,
The control board is a power supply control device for a vehicle that stops power supply from the battery to the power conversion device by turning off a relay that connects the battery and the power conversion device based on a signal from the contact detection terminal.
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