JP2015002627A - 車両用高電圧遮断装置 - Google Patents

車両用高電圧遮断装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015002627A
JP2015002627A JP2013126310A JP2013126310A JP2015002627A JP 2015002627 A JP2015002627 A JP 2015002627A JP 2013126310 A JP2013126310 A JP 2013126310A JP 2013126310 A JP2013126310 A JP 2013126310A JP 2015002627 A JP2015002627 A JP 2015002627A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
collision
vehicle
power supply
battery
cut
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
JP2013126310A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6311225B2 (ja
Inventor
山田 哲
Satoru Yamada
哲 山田
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor 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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2013126310A priority Critical patent/JP6311225B2/ja
Publication of JP2015002627A publication Critical patent/JP2015002627A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6311225B2 publication Critical patent/JP6311225B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

【課題】衝突によって電力供給遮断動作が阻害されることと、衝突未発生時の電力供給遮断状態が継続されることを防止することができる車両用高電圧遮断装置を提供すること。【解決手段】ハイブリッド車両Sの衝突可能性を予見するインテリジェントブレーキコントローラ16と、ハイブリッド車両Sに実際に生じた衝突を検出するエアバッグコントローラ15と、インテリジェントブレーキコントローラ16からの予見信号が入力されると、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給を遮断する高電圧リレー18と、電力供給を遮断した後に、エアバッグコントローラ15からの衝突信号が入力されないと、電力供給の復帰を行う統合コントローラ10と、を備える構成とした。【選択図】図1

Description

本発明は、電動車両の状態に応じ、バッテリから走行駆動源であるモータへの電力供給を遮断する車両用高電圧遮断装置に関する発明である。
従来、ハイブリッド車両等の電動車両において、車両衝突を検出又は予見した際に、バッテリから走行駆動源であるモータへの電力供給を遮断する車両用高電圧遮断装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006-20450号公報
ところで、車両衝突の可能性を予見した場合であっても、この予見が誤りであったり衝突を回避したりした場合には、実際に衝突は生じず、電動車両は走行継続が可能である。
しかしながら、従来の車両用高電圧遮断装置において、車両衝突の可能性を予見したときに電力供給を遮断してしまうと、実際には衝突が発生せずに走行継続が可能であっても、電力供給が遮断されたままになってしまうという問題があった。
また、実際に生じた車両衝突を検出したことで電力供給を遮断する場合では、衝突の衝撃によって電力供給の遮断動作が阻害されるおそれがあった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、衝突によって電力供給遮断動作が阻害されることと、衝突未発生時の電力供給遮断状態が継続されることを防止することができる車両用高電圧遮断装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の車両用高電圧遮断装置は、衝突予見手段と、衝突検出手段と、電力遮断手段と、電力復帰手段と、を備えている。
前記衝突予見手段は、電動車両の衝突可能性を予見する。
前記衝突検出手段は、前記電動車両に実際に生じた衝突を検出する。
前記電力遮断手段は、前記衝突予見手段からの予見信号が入力されると、バッテリから前記電動車両の走行駆動源として用いられるモータへの電力供給を遮断する。
前記電力復帰手段は、前記電力供給を遮断した後に、前記衝突検出手段からの衝突信号が入力されないと、前記電力供給の復帰を行う。
本発明の車両用高電圧遮断装置では、衝突予見手段からの予見信号が入力すれば、電力遮断手段により、バッテリからモータへの電力供給が遮断される。そのため、実際に衝突が発生する前、衝突可能性を予見した段階で電力供給を遮断することができる。これにより、衝突の衝撃によって電力供給遮断動作が阻害されることを防止できる。
また、電力供給遮断後に衝突検出手段からの衝突信号が未入力であれば、電力復帰手段により、バッテリからモータへの電力供給が復帰される。すなわち、衝突可能性が予見されたことで電力供給が遮断されても、実際に衝突が発生しなければ、電力供給を復帰することができる。これにより、衝突予見後に衝突を回避する等で走行可能状態であるときには、電力遮断状態が継続してしまうことを防止できる。
この結果、衝突によって電力供給遮断動作が阻害されることと、衝突未発生時の電力供給遮断状態が継続されることを防止することができる。
実施例1の車両用高電圧遮断装置を示す全体システム構成図である。 実施例1の統合コントローラにて実行される電力遮断制御処理の流れを示すフローチャートである。 比較例の電動車両における高電圧回路の一例を模式的に示す回路説明図である。 電力遮断時の駆動力負担の分配例を示す説明図である。
以下、本発明の車両用高電圧遮断装置を実施するための形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
(実施例1)
まず、実施例1の車両用高電圧遮断装置の構成を、「車両用高電圧遮断装置の全体システム構成」、「電力遮断制御処理構成」に分けて説明する。
[車両用高電圧遮断装置の全体システム構成]
図1は、実施例1の車両用高電圧遮断装置を示す全体システム構成図である。以下、図1に基づき、実施例1の車両用高電圧遮断装置の全体システム構成を説明する。
実施例1の車両用高電圧遮断装置は、図1に示すように、エンジン1及びモータ/ジェネレータ(モータ)2を有する走行駆動源Kと、自動変速機3と、ディファレンシャル4と、左右一対の駆動輪5,5と、第1クラッチ6と、第2クラッチ7と、を備えたハイブリッド車両(電動車両の一例)Sに搭載される。
前記エンジン1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ(エンジン制御装置)11からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御が行われる。
前記モータ/ジェネレータ2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、統合コントローラ10からの制御指令に基づいて、インバータ12により作り出された三相交流を印加することにより制御される。
このモータ/ジェネレータ2は、バッテリ13からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作する(以下、この状態を「力行」と呼ぶ)。さらに、モータ/ジェネレータ2は、ロータがエンジン1や駆動輪5からの回転エネルギを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ13を充電することもできる(以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ)。
前記自動変速機3は、前進5速/後退1速等の有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える有段変速機である。
前記第1クラッチ6は、エンジン1とモータ/ジェネレータ2の間に介装され、このエンジン1とモータ/ジェネレータ2の間のトルク伝達経路を断接するクラッチである。この第1クラッチ6としては、例えば、ピストンを有する油圧アクチュエータにより締結・開放が制御される乾式単板クラッチが用いられる。
前記第2クラッチ7は、走行駆動源Kと駆動輪5の間に介装され、この走行駆動源Kと駆動輪5の間のトルク伝達経路を断接する。この第2クラッチ7としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。また、第2クラッチ7として、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機3の各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択してもよい。
実施例1におけるハイブリッド車両Sの制御系は、図1に示すように、統合コントローラ10と、エンジンコントローラ11と、インバータ12と、バッテリ13と、バッテリコントローラ14と、エアバッグコントローラ15と、インテリジェントブレーキコントローラ16と、を有している。なお、エンジンコントローラ11と、インバータ12と、バッテリコントローラ14と、エアバッグコントローラ15と、インテリジェントブレーキコントローラ16と、統合コントローラ10とは、情報交換が互いに可能なCAN通信線17を介して接続されている。
前記エンジンコントローラ11は、エンジン回転数センサ21からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ10からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、エンジン1のスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
前記インバータ12は、モータ/ジェネレータ2のロータ回転位置を検出するレゾルバ22からの情報と、統合コントローラ10からの目標MGトルク指令及び目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、目標MGトルク及び目標MG回転数を実現する電圧や電流をモータ/ジェネレータ2へ印可する。
前記バッテリコントローラ14は、いわゆる電池監視ユニットであり、バッテリ13の状態(バッテリ充電容量を表すバッテリSOCやバッテリ入出力制限等)を監視する。このバッテリ状態情報は、CAN通信線17を介して統合コントローラ10へ入力され、モータ/ジェネレータ2の制御情報に用いられる。
ここで、バッテリ13は、リチウムイオン二次電池や高容量キャパシタ等によって構成される高電圧バッテリである。
前記エアバッグコントローラ15は、ハイブリッド車両Sに作用する加速度Gを検出するGセンサ23等からの情報を入力する。そして、ハイブリッド車両Sに搭載されたエアバッグユニット15aを展開制御する指令を、エアバッグユニット15aのインフレータへ出力する。すなわち、このエアバッグコントローラ15は、車載機器であるGセンサ23からの信号に基づいてエアバッグユニット(エアバッグ)15aを展開するエアバッグシステムである。
ここで、Gセンサ23は、前後Gセンサと左右Gセンサを含む。また、このエアバッグコントローラ15から出力されるエアバッグユニット15aの展開指令は、CAN通信線17を介して統合コントローラ10へ入力され、ハイブリッド車両Sの衝突発生判断に用いられる。つまり、このエアバッグコントローラ15を含むエアバッグシステムは、ハイブリッド車両Sの衝突を検出する衝突検出手段に相当する。
前記インテリジェントブレーキコントローラ16は、自車両前方の車両(障害物)との距離を測定するレーザレーダセンサ24等からの情報を入力する。そして、レーザレーダセンサ24からの情報から前方車両等の障害物に追突するおそれがあると判断されたとき、ハイブリッド車両Sに搭載されたブレーキユニット16aを制御して減速するブレーキ制御指令を出力する。すなわち、このインテリジェントブレーキコントローラ16は、車載機器であるレーザレーダセンサ24からの信号に基づいて自動的にブレーキユニット(ブレーキ)16aをかけて減速するインテリジェントブレーキアシストシステムである。
また、このインテリジェントブレーキコントローラ16から出力されるブレーキ制御指令は、CAN通信線17を介して統合コントローラ10へ入力され、ハイブリッド車両Sの衝突予見判断に用いられる。つまり、このインテリジェントブレーキコントローラ16を含むインテリジェントブレーキアシストシステムは、ハイブリッド車両Sの衝突を予見する衝突予見手段に相当する。
前記統合コントローラ10は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ25や他のセンサ・スイッチ類26からの必要情報およびCAN通信線17を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ11へ目標エンジントルク指令を出力し、インバータ12へ目標MGトルク指令及び目標MG回転数指令を出力する。さらに、この統合コントローラ10では、後述する電力遮断制御処理を実行し、この制御処理結果に基づいてインバータ12とバッテリ13との間に介装された高電圧リレー(電力遮断手段)18を断接する制御信号を出力する。つまり、この統合コントローラ10は、電力供給を遮断した後に実際の衝突が発生しなければ、電力供給の復帰を行う電力復帰手段に相当する。
前記高電圧リレー18は、インバータ12とバッテリ13のプラス極との間に配置された第1リレースイッチ18aと、インバータ12とバッテリ13のマイナス極との間に配置された第2リレースイッチ18bと、を有している。この第1,第2リレースイッチ18a,18bは、統合コントローラ10からの制御信号によってコイル18cが通電するとON制御(接続)され、コイル18cが通電されていないとOFF制御(遮断)される。
そして、第1,第2リレースイッチ18a,18bがON制御されることで、インバータ12とバッテリ13が通電し、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2へ電力供給がなされて平滑コンデンサ12aが充電される。また、第1,第2リレースイッチ18a,18bがOFF制御されることで、インバータ12とバッテリ13が断線し、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が遮断され、平滑コンデンサ12a内の電荷が放電される。
[電力遮断制御処理構成]
図2は、実施例1の統合コントローラにて実行される電力遮断制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図2に基づき、電力遮断制御処理の各ステップを説明する。なお、この図2に示す電力遮断制御処理は、ハイブリッド車両Sの電源投入後、例えば10ミリ秒ごとの一定周期で繰り返し実行される。
ステップS1では、エアバッグコントローラ15からエアバッグユニット15aを展開制御する指令が出力されたか否かを判断する。YES(展開制御指令出力)の場合にはステップS3へ進む。NO(展開制御指令未出力)の場合にはステップS2へ進む。
ここで、展開制御指令は、Gセンサ23によって検出されたハイブリッド車両Sに作用する加速度Gが所定値以上となり、衝突が発生したと判断されるときに出力される。
ステップS2では、ステップS1での展開制御指令未出力との判断に続き、ハイブリッド車両Sに衝突が発生していないとして、インテリジェントブレーキコントローラ16からブレーキユニット16aを制御して減速するブレーキ制御指令が出力されたか否かを判断する。YES(ブレーキ制御指令出力)の場合にはステップS3へ進む。NO(ブレーキ制御指令未出力)の場合にはステップS4へ進む。
ここで、ブレーキ制御指令は、レーザレーダセンサ24によって検出された自車両前方の車両(障害物)との距離が所定値以下となり、衝突発生の可能性が予見されるときに出力される。
ステップS3では、ステップS1での展開制御指令出力との判断、又は、ステップS2でのブレーキ制御指令出力との判断に続き、高電圧リレー18を遮断し、エンドへ進む。
すなわち、ステップS1での展開制御指令出力との判断があれば、ハイブリッド車両Sに衝突が発生したとする。また、ステップS2でのブレーキ制御指令出力との判断があれば、ハイブリッド車両Sに衝突が発生する可能性を予見したとする。そして、衝突発生又は衝突の予見に基づき、高電圧リレー18のコイル18cの通電を遮断する制御信号を出力することで、第1,第2リレースイッチ18a,18bがOFF制御(遮断)され、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が遮断される。
なお、一定周期ごとに繰り返し実行される電力遮断制御処理において、前回の処理でブレーキ制御信号が出力されて高電圧リレー18が遮断し、今回の処理で展開制御指令出力との判断がなされた場合には、すでに高電圧リレー18は遮断されている。そのため、このステップS3では、この遮断状態を継続することとなる。
ステップS4では、ステップS2でのブレーキ制御指令未出力との判断に続き、現在、ブレーキ制御信号が出力されたことで高電圧リレー18が遮断している状態であるか否かを判断する。YES(遮断)の場合には、ステップS5へ進む。NO(通電)の場合にはエンドへ進む。
ここで、「現在、ブレーキ制御信号が出力されたことで高電圧リレー18が遮断している状態」とは、一定周期ごとに繰り返し実行される電力遮断制御処理において、前回の処理でブレーキ制御信号が出力されて高電圧リレー18が遮断した場合である。その場合、今回の処理では、ブレーキ制御信号が出力されていなくても、すでに高電圧リレー18は遮断され、インバータ12とバッテリ13が断線し、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が遮断されている。
ステップS5では、ステップS4での遮断状態との判断に続き、予め設定した通電復帰条件が成立したか否かを判断する。YES(条件成立)の場合には、ステップS6へ進む。NO(条件未成立)の場合にはエンドへ進む。
ここで、「通電復帰条件」とは、第1条件と第2条件を有しており、いずれか一方が成立したときに条件成立と判断する。そして、前記第1条件は、ハイブリッド車両Sが停車し、且つ、インテリジェントブレーキコントローラ16からのブレーキ制御指令が入力されないこととする。また、前記第2条件は、駆動力要求が発生し、且つ、インテリジェントブレーキコントローラ16からのブレーキ制御指令が入力されないこととする。
なお、「ハイブリッド車両Sが停車」とは、図示しない車速センサによって検出された車速が所定値以下になった状態である。また、「駆動力要求が発生」とは、アクセル踏込動作がなされてアクセル開度が所定値以上になった状態である。つまり、「通電復帰条件」は、車両衝突が確実に発生していないと判断可能な条件である。
ステップS6では、ステップS5での通電復帰条件成立との判断に続き、遮断状態になっている高電圧リレー18を接続し、エンドへ進む。
すなわち、ステップS5での通電復帰条件成立と判断された場合とは、例えば衝突発生の可能性を予見したことで、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が遮断したものの、実際には衝突が発生しなかった場合である。このときには、このステップS6に進んで、高電圧リレー18のコイル18cを通電する制御信号が出力されて、第1,第2リレースイッチ18a,18bがON制御(通電)される。これにより、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が復帰する。
次に、作用を説明する。
まず、「高電圧遮断装置の必要性と課題」の説明を行い、続いて、実施例1の車両用高電圧遮断装置における作用を「衝突予見時電力遮断→電力復帰作用」、「衝突予見時電力遮断→遮断継続作用」、「衝突発生時遮断作用」、「衝突及び衝突可能性未発生時リレー接続状態継続作用」を説明する。
[高電圧遮断装置の必要性と課題]
図3は、比較例の電動車両における高電圧回路の一例を模式的に示す回路説明図である。以下、図3に基づき、高電圧遮断装置の必要性と課題について説明する。
走行駆動源としてモータ100を備えた電動車両(ハイブリッド車両や電気自動車)では、電源を投入すると、インバータ101と強電電源であるバッテリ102とが通電し、このバッテリ102からの電力供給によってモータ100が駆動する。このような電動車両において、車両衝突が発生したときに、インバータ101とバッテリ102との通電状態が維持されていると、衝突による統合コントローラ104の故障等によって、衝突発生後もモータ100が駆動して車両に駆動力が付与される可能性があった。
また、強電電源であるバッテリ102にエアコン用の電動コンプレッサ103が接続されている場合であっても、車両衝突発生時に電動コンプレッサ103とバッテリ102との通電状態が維持されていると、衝突による統合コントローラ104の故障等によって、衝突発生後も電動コンプレッサ103が駆動し続ける可能性があった。
そのため、インバータ101や電動コンプレッサ103とバッテリ102の間に高電圧リレーのような高電圧遮断装置105を設定し、衝突が発生したときに、この高電圧遮断装置105によってインバータ101等とバッテリ102の間を遮断する必要があった。また、衝突発生の可能性が予見されたときにも、この高電圧遮断装置105でインバータ101等とバッテリ102の間を遮断すれば、衝突発生後に車両に駆動力が付与されたり、電動コンプレッサ103が駆動し続けることを防止できる。
ここで、衝突発生の可能性を予見した場合であっても、この予見が間違っていた場合や、衝突を回避した場合では、実際には車両衝突は発生しない。つまり、衝突発生の可能性を予見しても、電動車両は走行を続けたり、円滑に停車したりする。
これに対し、衝突発生の可能性が予見した段階でインバータ101等とバッテリ102の間を遮断してしまうと、実際には車両衝突は発生しなかった場合に、電動車両が走行を続けてもバッテリ102からモータ100への電力供給が遮断されたままになってしまうという問題があった。
一方、衝突が発生した段階でインバータ101等とバッテリ102の間を遮断すれば、衝突未発生時に電力供給が遮断されたままになる、ということは防止できる。しかしながら、衝突時の衝撃等によって高電圧遮断装置105に異常が発生し、インバータ101等とバッテリ102の間の遮断が阻害されるおそれがあった。
なお、衝突によるバッテリ102からの電力供給の遮断が阻害されることを防止するために、衝突衝撃の影響を受けにくい位置に高電圧遮断装置105を設置することが考えられる。しかし、この場合では、高電圧遮断装置105のレイアウト自由度が制限されるという問題が生じてしまう。
[衝突予見時電力遮断→電力復帰作用]
実施例1のハイブリッド車両Sにおいて電源が投入されると、統合コントローラ10からの制御信号によって高電圧リレー18のコイル18cが通電する。これにより、第1,第2リレースイッチ18a,18bがON制御(接続)され、インバータ12とバッテリ13が通電し、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2へ電力供給がなされる。
一方、図2に示す電力遮断制御処理が一定周期で繰り返し実行される。
そして、衝突発生の可能性が予見された後、実際には衝突が発生しなかった場合では、n回目の処理において、ステップS1→ステップS2→ステップS3→エンドへと進み、実際に車両衝突は発生していないものの、衝突が発生すると予見したことで、高電圧リレー18を遮断する。これにより、第1,第2リレースイッチ18a,18bがOFF制御(遮断)され、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が遮断される。
そして、n+1回目の処理において、ステップS1でエアバッグコントローラ15からの展開制御指令が出力されたか否か、つまり実際に車両衝突が発生したか否かを判断する。この場合では、車両衝突が発生していないため、ステップS2へと進んで、インテリジェントブレーキコントローラ16からブレーキ制御指令が出力されているか否かを判断する。
ここで、ブレーキユニット16aの制御が継続していれば、インテリジェントブレーキコントローラ16からブレーキ制御指令が出力されるため、ステップS3へと進み、高電圧リレー18の遮断状態が継続する。
また、ブレーキユニット16aの制御が終了していれば、インテリジェントブレーキコントローラ16からブレーキ制御指令の出力がないため、ステップS4へと進む。そして、現在、ブレーキ制御信号が出力されたことで高電圧リレー18が遮断している状態であるか否かが判断される。
このとき、n回目の処理(前回の処理)において、ブレーキ制御信号が出力されたことで高電圧リレー18が遮断しているので、このステップS4ではYESと判断され、ステップS5へと進み、通電復帰条件が成立しているか否かが判断される。
そして、通電復帰条件のうち第1条件(ハイブリッド車両Sが停車し、且つ、インテリジェントブレーキコントローラ16からのブレーキ制御指令が入力されないこと)、又は、第2条件(駆動力要求が発生し、且つ、インテリジェントブレーキコントローラ16からのブレーキ制御指令が入力されないこと)のいずれか一方が成立すれば、ステップS6へと進んで、遮断状態になっている高電圧リレー18を接続し、エンドへ進む。
このように、実施例1の車両用高電圧遮断装置では、衝突発生の可能性が予見された段階で高電圧リレー18を遮断し、実際に衝突が発生する前にバッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が遮断することができる。そのため、衝突時の衝撃等によって高電圧リレー18に異常が発生し、バッテリ13からの電力供給の遮断が阻害されること防止できる。
また、衝突によるバッテリ102からの電力供給の遮断が阻害されることを防止できるので、高電圧リレー18の設置位置が衝突衝撃の影響を受けにくい位置である必要がない。そのため、高電圧リレー18のレイアウト自由度が制限されず、必要な位置に設定することができる。
さらに、高電圧リレー18を遮断した後で、実際に車両衝突が発生しなかった場合には、高電圧リレー18を再び接続し、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が復帰される。
このため、走行可能状態が継続しているにもかかわらず、電力遮断状態となってしまい、モータ/ジェネレータ2が停止したままになることを防止できる。
また、この実施例1では、通電復帰条件が成立していなければ、ブレーキ制御信号が出力されたことで高電圧リレー18が遮断している状態であっても、高電圧リレー18は接続されず、電力供給の復帰は見送られる。つまり、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給は遮断されたままとなる。
これにより、衝突未発生状態であることを確実に判断してから、高電圧リレー18を接続し電力供給の復帰をすることができる。つまり、高電圧リレー18を接続して電力供給を復帰した直後、電力供給を再度遮断する、といった事態の発生を防止することができる。
さらに、この実施例1では、ハイブリッド車両Sは、走行駆動源Kとしてモータ/ジェネレータ2だけでなくエンジン1も備えている。そこで、エンジンコントローラ(エンジン制御手段)11では、図4に示すように、時刻tにおいて、高電圧リレー18がOFF制御され、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が遮断されることでモータトルクがゼロになったら、要求駆動力をエンジン1から出力されるエンジントルクで実現するエンジン制御指令を出力する。つまり、バッテリ13からの電力供給が遮断されたら、エンジン1によってすべての要求駆動力を負担する。
これにより、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が遮断されても、ドライバーの要求駆動力を実現することができ、電力供給の遮断に伴う違和感を与えることが防止できる。
[衝突予見時電力遮断→遮断継続作用]
次に、衝突発生の可能性が予見された後、実際に車両衝突が発生した場合について説明する。
この場合では、まず、n回目の処理において、ステップS1→ステップS2→ステップS3→エンドへと進み、実際に車両衝突は発生していないものの、衝突が発生すると予見したことで、高電圧リレー18を遮断する。これにより、第1,第2リレースイッチ18a,18bがOFF制御(遮断)され、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が遮断される。
そして、n+1回目の処理において、ステップS1でエアバッグコントローラ15からの展開制御指令が出力されたか否か、つまり実際に車両衝突が発生したか否かを判断する。このとき、車両衝突が発生しているため、このステップS1でYESと判断され、ステップS3→エンドへと進んで、高電圧リレー18の遮断状態が継続する。
これにより、衝突発生時には、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給の遮断を確実に実行することができる。
[衝突発生時遮断処理]
次に、衝突発生の可能性が予見されるよりも前に、実際に車両衝突が発生した場合について説明する。
この場合では、n回目の処理におけるステップS1にてエアバッグコントローラ15からの展開制御指令が出力されたか否か、つまり実際に車両衝突が発生したか否かを判断した段階で、YESと判断される。これにより、ステップS3→エンドへと進み、高電圧リレー18を遮断する。これにより、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が速やかに遮断される。
[衝突及び衝突可能性未発生時リレー接続状態継続作用]
次に、電源投入後、衝突可能性の予見や実際の車両衝突が発生しない場合について説明する。
この場合では、n回目の処理において、ステップS1→ステップS2→ステップS4→エンドへと進み、高電圧リレー18は接続状態を維持する。
これにより、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給は継続し、安定して走行することができる。
次に、効果を説明する。
実施例1の車両用高電圧遮断装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) 電動車両(ハイブリッド車両)Sの衝突を予見する衝突予見手段(インテリジェントブレーキコントローラ)16と、
前記電動車両(ハイブリッド車両)Sの衝突を検出する衝突検出手段(エアバッグコントローラ)15と、
前記衝突予見手段(インテリジェントブレーキコントローラ)16からの予見信号が入力されると、バッテリ13から前記電動車両(ハイブリッド車両)Sの走行駆動源Kとして用いられるモータ(モータ/ジェネレータ)2への電力供給を遮断する電力遮断手段(高電圧リレー)18と、
前記電力供給を遮断した後に、前記衝突検出手段(エアバッグコントローラ)15からの衝突信号が入力されないと、前記電力供給の復帰を行う電力復帰手段(統合コントローラ)10と、
を備える構成とした。
これにより、衝突によって電力供給遮断動作が阻害されることと、衝突未発生時の電力供給遮断状態が継続されることを防止することができる。
(2) 前記電力遮断手段(統合コントローラ)10は、前記電力供給を遮断した後に、前記衝突検出手段(エアバッグコントローラ)15からの衝突信号が入力されると、前記電力供給の遮断を継続する構成とした。
これにより、(1)の効果に加え、車両衝突発生時において、電力遮断状態を確実にすることができる。
(3) 前記電力復帰手段(統合コントローラ)10は、前記電動車両が停車し、且つ、前記衝突予見手段(インテリジェントブレーキコントローラ)16からの予見信号が入力されないとする第1の通電復帰条件、又は、駆動力要求が発生し、且つ、前記衝突予見手段(インテリジェントブレーキコントローラ)16からの予見信号が入力されないとする第2の通電復帰条件の一方が成立したら、前記電力供給の復帰を行う構成とした。
これにより、(1)又は(2)の効果に加え、衝突未発生状態を確実に判断してから電力供給の復帰をすることができる。
(4) 前記電動車両(ハイブリッド車両)Sは、前記走行駆動源として前記モータ(モータ/ジェネレータ)2と、エンジン1と、を有し、
前記電力遮断手段(高電圧リレー)18によって前記電力供給が遮断されたとき、要求駆動力を前記エンジン1からの出力トルクで実現するエンジン制御手段(エンジンコントローラ)11を備える構成とした。
これにより、(1)〜(3)の少なくともいずれかの効果に加え、バッテリ13からモータ/ジェネレータ2への電力供給が遮断されても、ドライバーの要求駆動力を実現することができる。
(5) 前記衝突予見手段を、車載機器(Gセンサ)23からの信号に基づいて自動的にブレーキ(ブレーキユニット)16aをかけて減速するインテリジェントブレーキアシストシステム(インテリジェントブレーキコントローラ)16によって構成し、
前記衝突検出手段を、車載機器(レーザレーダセンサ)24からの信号に基づいてエアバッグ(エアバッグユニット)15aを展開するエアバッグシステム(エアバッグコントローラ)15によって構成することとした。
これにより、(1)〜(4)の少なくともいずれかの効果に加え、ハイブリッド車両Sに搭載される既存のシステムを利用して衝突発生の予見や衝突発生の検出を行うことができる。
以上、本発明の車両用高電圧遮断装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、衝突検出手段として、エアバッグシステムであるエアバッグコントローラ15とし、衝突予見手段として、インテリジェントブレーキアシストシステムであるインテリジェントブレーキコントローラ16とする例を示した。しかしながら、これに限らず、例えば衝突検出手段を、加速度センサや、プリクラッシュセーフティシステムによって構成してもよい。また、衝突予見手段を、車両前方の映像を撮影する車載カメラ等によって構成してもよい。
また、実施例1では、本発明の車両用高電圧遮断装置を、走行駆動源としてエンジン1とモータ/ジェネレータ2を備えたハイブリッド車両Sに適用する例を示したが、モータを備えた電動車両(電気自動車や燃料電池車等)であれば適用することができる。
S ハイブリッド車両(電動車両)
1 エンジン
2 モータ/ジェネレータ(モータ)
10 統合コントローラ(電力復帰手段)
11 エンジンコントローラ(エンジン制御手段)
12 インバータ
13 バッテリ
14 バッテリコントローラ
15 エアバッグコントローラ(衝突検出手段)
16 インテリジェントブレーキコントローラ(衝突予見手段)
17 CAN通信線
18 高電圧リレー(電力遮断手段)

Claims (5)

  1. 電動車両の衝突可能性を予見する衝突予見手段と、
    前記電動車両に実際に生じた衝突を検出する衝突検出手段と、
    前記衝突予見手段からの予見信号が入力されると、バッテリから前記電動車両の走行駆動源として用いられるモータへの電力供給を遮断する電力遮断手段と、
    前記電力供給を遮断した後に、前記衝突検出手段からの衝突信号が入力されないと、前記電力供給の復帰を行う電力復帰手段と、
    を備えることを特徴とする車両用高電圧遮断装置。
  2. 請求項1に記載された車両用高電圧遮断装置において、
    前記電力遮断手段は、前記電力供給を遮断した後に、前記衝突検出手段からの衝突信号が入力されると、前記電力供給の遮断を継続する
    ことを特徴とする車両用高電圧遮断装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載された車両用高電圧遮断装置において、
    前記電力復帰手段は、前記電動車両が停車し、且つ、前記衝突予見手段からの予見信号が入力されないとする第1の通電復帰条件、又は、駆動力要求が発生し、且つ、前記衝突予見手段からの予見信号が入力されないとする第2の通電復帰条件の一方が成立したら、前記電力供給の復帰を行う
    ことを特徴とする車両用高電圧遮断装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載された車両用高電圧遮断装置において、
    前記電動車両は、前記走行駆動源として前記モータと、エンジンと、を有し、
    前記電力遮断手段によって前記電力供給が遮断されたとき、要求駆動力を前記エンジンからの出力トルクで実現するエンジン制御手段を備える
    ことを特徴とする車両用高電圧遮断装置。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載された車両用高電圧遮断装置において、
    前記衝突予見手段を、車載機器からの信号に基づいて自動的にブレーキをかけて減速するインテリジェントブレーキアシストシステムによって構成し、
    前記衝突検出手段を、車載機器からの信号に基づいてエアバッグを展開するエアバッグシステムによって構成する
    ことを特徴とする車両用高電圧遮断装置。
JP2013126310A 2013-06-17 2013-06-17 車両用高電圧遮断装置 Active JP6311225B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013126310A JP6311225B2 (ja) 2013-06-17 2013-06-17 車両用高電圧遮断装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013126310A JP6311225B2 (ja) 2013-06-17 2013-06-17 車両用高電圧遮断装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015002627A true JP2015002627A (ja) 2015-01-05
JP6311225B2 JP6311225B2 (ja) 2018-04-18

Family

ID=52296851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013126310A Active JP6311225B2 (ja) 2013-06-17 2013-06-17 車両用高電圧遮断装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6311225B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106335498A (zh) * 2015-07-10 2017-01-18 丰田自动车株式会社 车辆控制装置
EP3663121A1 (en) * 2018-12-03 2020-06-10 Volvo Car Corporation Method and system for reconnecting a power source to an electrical system including two voltage levels, especially after a crash
CN114179615A (zh) * 2020-09-15 2022-03-15 郑州宇通客车股份有限公司 一种燃料电池车辆的碰撞处理控制方法及系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0646502A (ja) * 1992-03-17 1994-02-18 Aqueous Res:Kk 電気自動車の電源遮断装置
JPH09209790A (ja) * 1996-01-29 1997-08-12 Toyota Motor Corp エンジン停止制御装置
JP2002354602A (ja) * 2001-05-18 2002-12-06 Mitsubishi Motors Corp 自動車の高電圧系遮断装置
JP2003009304A (ja) * 2001-06-19 2003-01-10 Mitsubishi Motors Corp 自動車の高電圧系遮断装置
JP2004349110A (ja) * 2003-05-22 2004-12-09 Toyota Motor Corp 車載燃料電池発電システムの制御装置および制御方法
JP2005057887A (ja) * 2003-08-04 2005-03-03 Atex Co Ltd 電動車の故障判定処理装置
JP2006143141A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Nissan Motor Co Ltd 衝突予知高電圧遮断システム
JP2007295784A (ja) * 2006-03-29 2007-11-08 Nissan Motor Co Ltd 車両の衝突時ブレーキ配分制御装置
JP2010233448A (ja) * 2010-07-08 2010-10-14 Mitsubishi Motors Corp 自動車の高電圧系遮断装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0646502A (ja) * 1992-03-17 1994-02-18 Aqueous Res:Kk 電気自動車の電源遮断装置
JPH09209790A (ja) * 1996-01-29 1997-08-12 Toyota Motor Corp エンジン停止制御装置
JP2002354602A (ja) * 2001-05-18 2002-12-06 Mitsubishi Motors Corp 自動車の高電圧系遮断装置
JP2003009304A (ja) * 2001-06-19 2003-01-10 Mitsubishi Motors Corp 自動車の高電圧系遮断装置
JP2004349110A (ja) * 2003-05-22 2004-12-09 Toyota Motor Corp 車載燃料電池発電システムの制御装置および制御方法
JP2005057887A (ja) * 2003-08-04 2005-03-03 Atex Co Ltd 電動車の故障判定処理装置
JP2006143141A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Nissan Motor Co Ltd 衝突予知高電圧遮断システム
JP2007295784A (ja) * 2006-03-29 2007-11-08 Nissan Motor Co Ltd 車両の衝突時ブレーキ配分制御装置
JP2010233448A (ja) * 2010-07-08 2010-10-14 Mitsubishi Motors Corp 自動車の高電圧系遮断装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106335498A (zh) * 2015-07-10 2017-01-18 丰田自动车株式会社 车辆控制装置
US9902396B2 (en) 2015-07-10 2018-02-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control apparatus
EP3663121A1 (en) * 2018-12-03 2020-06-10 Volvo Car Corporation Method and system for reconnecting a power source to an electrical system including two voltage levels, especially after a crash
US11535108B2 (en) 2018-12-03 2022-12-27 Volvo Car Corporation Method and system for controlling an electrical system
CN114179615A (zh) * 2020-09-15 2022-03-15 郑州宇通客车股份有限公司 一种燃料电池车辆的碰撞处理控制方法及系统
CN114179615B (zh) * 2020-09-15 2023-09-01 宇通客车股份有限公司 一种燃料电池车辆的碰撞处理控制方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP6311225B2 (ja) 2018-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4743121B2 (ja) 車両の衝突時ブレーキ配分制御装置
JP5233725B2 (ja) 電動車両の制御装置
JP5010288B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
EP2444293B1 (en) Vehicle creep control device
RU2729143C1 (ru) Способ управления автоматической парковкой и устройство управления автоматической парковкой для транспортных средств
JP2017206162A (ja) 車両制御システム
JP5246339B2 (ja) 車両用制御装置
JP2009234559A (ja) ハイブリッド車両のバッテリー保護方法
JP2015000718A (ja) ハイブリッド自動車のフェイルセーフ制御装置及び方法
JP5816150B2 (ja) 電動駆動型ホイール式作業車両
EP3033243B1 (en) Method and system for controlling an isolated hv circuit
EP2892144A2 (en) Vehicle control device
JP4203362B2 (ja) 電動ブレーキ装置
JP5880081B2 (ja) 車両の駆動装置
JP6311225B2 (ja) 車両用高電圧遮断装置
KR101040350B1 (ko) 하이브리드 차량의 페일세이프 제어장치 및 방법
JP2012135083A (ja) 電動車両の制御装置
US20110203400A1 (en) Device and method for operating a drive having an electrically drivable axle
KR20220029622A (ko) 자동 긴급 제동기능을 갖는 인휠 시스템 및 그 제어방법
JP6056627B2 (ja) ハイブリッド車両の走行制御装置
JP4674569B2 (ja) 電気自動車の電力供給制御装置
JP5767265B2 (ja) 車両の高電圧系制御装置
KR101234635B1 (ko) 하이브리드 자동차의 회생제동 제어장치 및 방법
KR20120012662A (ko) 전기자동차 및 그 비상제어방법
JP2015104222A (ja) 蓄電システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170315

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20170315

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170905

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171201

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20171211

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: 20180220

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180305

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6311225

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151