JP2016010305A - Short circuit device for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve three-phase short circuit without depending on control of a switching element on an inverter.SOLUTION: A short circuit device for a vehicle is applied to a vehicle which comprises: MG1, MG2 formed of a three-phase AC motor for generating travel drive force; inverters 17, 18 for controlling switching elements 38, 39 to convert DC power from a power storage device 20 into AC power and then output the AC power to the MG1, MG2, and for converting AC power generated on the MG1, MG2 into DC power to charge the power storage device 20; and capacitors 31, 37 disposed between the power storage device 20 and the inverters 17, 18, respectively. The short circuit device for a vehicle has a conductive short circuit member 41, and has a short circuit mechanism 40 by which the short circuit member 41 is made to wait at a standby position separated from three connection lines 42, 43, 44 for connecting the inverters 17, 18 and the MG1, MG2, and during abnormality, the short circuit member 41 is made to move to a short circuit position where contacting the connection lines 42, 43, 44 simultaneously.

Description

本発明は、三相交流モータを駆動することにより走行される車両に適用され、衝突等の異常時に三相を短絡させて三相交流モータの回転を停止させるようにした車両用短絡装置に関する。   The present invention relates to a vehicle short-circuit device that is applied to a vehicle that is driven by driving a three-phase AC motor and that shorts the three phases to stop rotation of the three-phase AC motor when an abnormality such as a collision occurs.

近年、例えば、ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車等の車両では、蓄電装置の直流電力がインバータにより交流電力に変換されて三相交流モータ(モータジェネレータ)に供給される。また、発電時には、このような電力の流れとは逆に、三相交流モータ(モータジェネレータ)で発電された交流電力がインバータにより直流電力に変換されて蓄電装置を充電する。さらには、このような電力変換の過程において、電圧を昇圧されたり降圧されたりすることもあり、そのような昇降圧(変圧)のためにDC/DCコンバータが用いられることもある。   In recent years, for example, in vehicles such as hybrid vehicles, electric vehicles, and fuel cell vehicles, the DC power of the power storage device is converted into AC power by an inverter and supplied to a three-phase AC motor (motor generator). At the time of power generation, conversely to such a flow of power, AC power generated by a three-phase AC motor (motor generator) is converted into DC power by an inverter to charge the power storage device. Furthermore, in the process of such power conversion, the voltage may be boosted or lowered, and a DC / DC converter may be used for such step-up / step-down (transformation).

さらに、例えば、蓄電装置及びインバータの間には、蓄電装置から供給されてインバータに入力される電圧の変動を抑制するコンデンサが設けられる。
このような高電圧の蓄電機構を有する電気回路を搭載した車両において、衝突等が発生すると、この高電圧による悪影響を排除する必要がある。
Further, for example, a capacitor is provided between the power storage device and the inverter to suppress a fluctuation in voltage supplied from the power storage device and input to the inverter.
When a collision or the like occurs in a vehicle equipped with an electric circuit having such a high-voltage power storage mechanism, it is necessary to eliminate the adverse effects of the high voltage.

そこで、放電リレーが用いられ、車両の衝突時には放電リレーがオン状態にされ、コンデンサに蓄積された電荷を放電させることが行なわれる。
さらに、衝突等により車両が地面から浮いた状態で停止して駆動輪が空転し、三相交流モータが回転し続けて発電が続けられると、電荷がコンデンサに蓄積される。これに対しては、インバータにおけるスイッチング素子を制御することで、三相を短絡させることが考えられている。これは、三相を短絡させるとブレーキトルクが発生する現象を利用し、このブレーキトルクにより三相交流モータを停止させて発電を停止させようとするものである。なお、スイッチング素子を制御することで三相を短絡させる技術は、例えば、特許文献1に記載されている。
Therefore, a discharge relay is used, and when the vehicle collides, the discharge relay is turned on to discharge the charge accumulated in the capacitor.
Furthermore, when the vehicle is stopped in a state where it floats from the ground due to a collision or the like, the driving wheel rotates idly, and the three-phase AC motor continues to rotate to generate power, the electric charge is accumulated in the capacitor. For this, it is considered to short-circuit the three phases by controlling the switching elements in the inverter. This utilizes a phenomenon in which brake torque is generated when the three phases are short-circuited, and the three-phase AC motor is stopped by the brake torque to stop power generation. In addition, the technique which short-circuits three phases by controlling a switching element is described in patent document 1, for example.

特開2010−47083号公報JP 2010-47083 A

ところが、上記の制御は、インバータが正常に作動していることを前提としてスイッチング素子を制御することで、三相短絡状態を実現している。そのため、衝突、故障等によりインバータが損傷した場合には、上記の制御を適正に行なうことができなくなるおそれがある。この場合には、三相交流モータが回転し続けて発電し、コンデンサに電荷が蓄積される懸念がある。   However, the above control realizes a three-phase short-circuit state by controlling the switching element on the assumption that the inverter is operating normally. Therefore, when the inverter is damaged due to a collision, a failure, or the like, the above control may not be performed properly. In this case, there is a concern that the three-phase AC motor continues to rotate and generates power, and charges are accumulated in the capacitor.

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、インバータにおけるスイッチング素子の制御に依存せずに三相短絡を実現することのできる車両用短絡装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is providing the short circuit apparatus for vehicles which can implement | achieve a three-phase short circuit without depending on control of the switching element in an inverter. It is in.

上記課題を解決する車両用短絡装置は、走行駆動力を発生するための三相交流モータと、スイッチング素子を制御することにより、蓄電装置からの直流電力を交流電力に変換して前記三相交流モータに出力するとともに、前記三相交流モータで発電された交流電力を直流電力に変換して前記蓄電装置を充電するインバータと、前記蓄電装置及び前記インバータの間に設けられたコンデンサとを備える車両に適用され、導電性の短絡部材を有し、かつ前記短絡部材を、前記インバータと前記三相交流モータとを接続する3本の接続線から離間した待機位置で待機させ、異常時には、前記短絡部材を、前記3本の接続線に同時に接触する短絡位置へ移動させる短絡機構を備えている。   A short circuit device for a vehicle that solves the above problem converts a three-phase AC motor for generating a driving force and a switching element to convert DC power from a power storage device into AC power, thereby controlling the three-phase AC. A vehicle including an inverter that outputs AC power to the motor, converts AC power generated by the three-phase AC motor into DC power, and charges the power storage device, and a capacitor provided between the power storage device and the inverter And having a conductive short-circuit member, and causing the short-circuit member to stand by at a standby position separated from three connection lines connecting the inverter and the three-phase AC motor, and in the event of an abnormality, the short circuit A short-circuit mechanism is provided that moves the member to a short-circuit position that simultaneously contacts the three connection lines.

上記の構成によれば、導電性の短絡部材が待機位置で待機させられているときには、その短絡部材は3本の接続線から離間している。そして、異常時に短絡部材が待機位置から短絡位置まで移動させられると、その短絡部材が3本の接続線に同時に接触させられ、3本の接続線が短絡させられた状態(三相短絡状態)となる。このように、インバータにおけるスイッチング素子の制御に依存せずに三相交流モータの三相短絡が実現される。   According to said structure, when the electroconductive short circuit member is made to stand by in a standby position, the short circuit member is spaced apart from the three connection lines. When the short-circuit member is moved from the standby position to the short-circuit position at the time of abnormality, the short-circuit member is simultaneously brought into contact with the three connection wires, and the three connection wires are short-circuited (three-phase short-circuit state). It becomes. Thus, the three-phase short circuit of the three-phase AC motor is realized without depending on the control of the switching element in the inverter.

一方、三相交流モータは、三相を短絡させられるとブレーキトルクを発生する特性を有している。そのため、上記のように三相短絡状態が生ずると、ブレーキトルクが三相交流モータに作用し、同三相交流モータが回転を停止する。この回転停止により、三相交流モータが発電を停止するため、電荷のコンデンサへの蓄積が抑制される。   On the other hand, the three-phase AC motor has a characteristic of generating brake torque when the three phases are short-circuited. Therefore, when the three-phase short-circuit state occurs as described above, the brake torque acts on the three-phase AC motor, and the three-phase AC motor stops rotating. By stopping the rotation, the three-phase AC motor stops power generation, so that accumulation of electric charge in the capacitor is suppressed.

上記車両用短絡装置において、前記各接続線は、同接続線の両方の端部に設けられた板状の接続端子において前記インバータ及び前記三相交流モータに接続されるものであり、前記短絡位置は、前記短絡部材が、前記インバータに接続される3片の接続端子、及び前記三相交流モータに接続される3片の接続端子の一方に接触する箇所に設定され、前記待機位置は、前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子に接近した箇所に設定されていることが好ましい。   In the above vehicle short-circuit device, each connection line is connected to the inverter and the three-phase AC motor at plate-like connection terminals provided at both ends of the connection line, and the short-circuit position Is set at a location where the short-circuit member contacts one of the three connection terminals connected to the inverter and the three connection terminals connected to the three-phase AC motor, and the standby position is It is preferable that it is set at a location close to the three connection terminals to be contacted by the short-circuit member.

上記の構成によれば、3片の接続端子が設けられた箇所は、3本の接続線のそれぞれの端部であり、インバータ又は三相交流モータに接続される箇所である。3片の接続端子は、接続線の他の箇所、すなわち中間部分に比べ、互いに接近しつつも明確に離間している。   According to said structure, the location in which the three connection terminals were provided is each edge part of three connection wires, and is a location connected to an inverter or a three-phase AC motor. The three connection terminals are clearly separated from each other while being closer to each other than the other part of the connection line, that is, the intermediate part.

一方、短絡部材が待機させられる待機位置は、同短絡部材の接触対象となる3片の接続端子に接近した箇所である。また、短絡部材が移動させられる短絡位置は、同短絡部材が3片の接続端子に接触する箇所である。   On the other hand, the standby position where the short-circuit member is made to stand by is a location that is close to the three pieces of connection terminals to be contacted by the short-circuit member. Moreover, the short circuit position to which a short circuit member is moved is a location where the short circuit member contacts the three connection terminals.

そのため、短絡機構の設置が容易であるほか、短絡部材を複雑な形状にしなくても、待機位置で待機させ、短絡位置で接続端子に接触させることが可能である。
上記車両用短絡装置において、前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子は、互いに離間した状態で同一方向へ延びており、前記待機位置及び前記短絡位置は、前記接続端子の延びる方向に沿って互いに離間した箇所に設定されていることが好ましい。
Therefore, in addition to easy installation of the short-circuit mechanism, it is possible to wait at the standby position and contact the connection terminal at the short-circuit position without making the short-circuit member complicated.
In the vehicle short-circuit device, the three connection terminals to be contacted by the short-circuit member extend in the same direction in a state of being separated from each other, and the standby position and the short-circuit position are directions in which the connection terminals extend. It is preferable that they are set at locations spaced apart from each other.

上記の構成によれば、各接続端子の延びる方向に沿って同接続端子から離間した箇所が待機位置とされ、ここで短絡部材が待機させられる。この短絡部材は、接続端子の延びる方向に移動させられることにより短絡位置に到達し、3片の接続端子に同時に接触する。   According to said structure, the location spaced apart from the connection terminal along the extending direction of each connection terminal is made into a standby position, and here, a short circuit member is made to wait. The short-circuit member reaches the short-circuit position by being moved in the extending direction of the connection terminal, and contacts the three connection terminals simultaneously.

上記車両用短絡装置において、前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子の各一端部は絶縁性のコネクタにより被覆されており、前記待機位置は、前記短絡部材が前記コネクタにのみ接触する箇所に設定されていることが好ましい。   In the vehicle short-circuit device, each one end of the three connection terminals to be contacted by the short-circuit member is covered with an insulating connector, and the short-circuit member is in contact with the connector only at the standby position. It is preferable that it is set in the place to be.

上記の構成によれば、短絡部材が絶縁性のコネクタにのみ接触する位置が待機位置とされることで、短絡機構を待機位置にコンパクトに設置することが可能となる。
上記車両用短絡装置において、前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子は、同一の平面上において互いに離間した状態で同一方向へ延びており、前記待機位置及び前記短絡位置は、前記平面に直交する方向に沿って互いに離間した箇所に設定されていることが好ましい。
According to said structure, it becomes possible to install a short circuit mechanism compactly in a standby position because the position where a short circuit member contacts only an insulating connector is made into a standby position.
In the vehicle short-circuit device, the three connection terminals to be contacted by the short-circuit member extend in the same direction in a state of being separated from each other on the same plane, and the standby position and the short-circuit position are It is preferable that they are set at locations separated from each other along a direction orthogonal to the plane.

上記の構成によれば、3片の接続端子が延びる平面に対し直交する方向に沿って接続端子から離間した箇所が待機位置とされ、ここで短絡部材が待機させられる。この短絡部材は、待機位置から平面に直交する方向に移動させられることにより短絡位置に到達し、3片の接続端子に同時に接触する。   According to said structure, the location spaced apart from the connection terminal along the direction orthogonal to the plane where three connection terminals extend is made into a stand-by position, and a short circuit member is made to wait here. This short-circuit member reaches the short-circuit position by being moved in the direction orthogonal to the plane from the standby position, and simultaneously contacts the three connection terminals.

上記車両用短絡装置において、前記短絡部材は、互いに離間した状態で配置された基部と、隣合う基部間から前記平面に直交する方向へ突出し、前記短絡位置へ移動させられることにより隣合う接続端子間に入り込んで、各接続端子のうち隣の接続端子と対向する側面に接触する突出部とを備えていることが好ましい。   In the above vehicle short-circuit device, the short-circuit member has a base portion arranged in a state of being separated from each other and a connecting terminal adjacent to the base portion protruding from between adjacent base portions in a direction perpendicular to the plane and moved to the short-circuit position. It is preferable to include a protruding portion that enters the space and contacts the side surface facing the adjacent connection terminal among the connection terminals.

上記の構成によれば、待機位置では、短絡部材の基部及び突出部が平面に対し直交する方向に沿って各接続端子から離間する。短絡部材が待機位置から短絡位置に向けて移動させられる過程で、突出部が、隣合う接続端子間に入り込む。短絡位置では、突出部が、各接続端子のうち隣の接続端子と対向する側面に接触する。   According to said structure, in the stand-by position, the base part and protrusion part of a short circuit member are spaced apart from each connection terminal along the direction orthogonal to a plane. In the process in which the short-circuit member is moved from the standby position toward the short-circuit position, the protruding portion enters between adjacent connection terminals. In the short-circuit position, the protruding portion contacts a side surface facing the adjacent connection terminal among the connection terminals.

上記車両用短絡装置において、前記基部は、前記平面に対し平行に形成されており、前記短絡位置では前記接続端子のうち前記平面に沿う一般面に接触するものであることが好ましい。   In the above vehicle short circuit device, it is preferable that the base is formed in parallel to the plane, and is in contact with a general surface along the plane of the connection terminals at the short circuit position.

上記の構成によれば、短絡部材が短絡位置まで移動させられると、基部が、接続端子において平面に沿う一般面に接触する。短絡位置では、短絡部材が突出部及び基部において接続端子に接触する。そのため、短絡部材が突出部のみにおいて接続端子に接触する場合に比べ、同短絡部材の接続端子に対する接触の確実性が増す。   According to said structure, if a short circuit member is moved to a short circuit position, a base will contact the general surface which follows a plane in a connection terminal. In the short-circuit position, the short-circuit member contacts the connection terminal at the protrusion and the base. Therefore, the reliability of the contact of the short-circuit member to the connection terminal is increased as compared with the case where the short-circuit member contacts the connection terminal only at the protruding portion.

上記車両用短絡装置において、前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子はそれぞれ貫通孔を有しており、前記短絡部材は、基部と、前記基部から前記平面に直交する方向へ突出し、かつ前記短絡位置へ移動させられることにより前記接続端子毎の前記貫通孔に対し、その貫通孔の内壁面に接触した状態で挿通するピン部とを備えていることが好ましい。   In the above vehicle short-circuit device, each of the three connection terminals to be contacted by the short-circuit member has a through hole, and the short-circuit member protrudes in a direction perpendicular to the plane from the base portion. And it is preferable to provide the pin part penetrated in the state which contacted the inner wall face of the through-hole with respect to the said through-hole for every said connection terminal by being moved to the said short circuit position.

上記の構成によれば、待機位置では、短絡部材の基部及びピン部が平面に対し直交する方向に沿って各接続端子から離間する。短絡部材が待機位置から短絡位置へ向けて移動させられると、ピン部が接続端子の貫通孔に挿通される。短絡位置では、ピン部が貫通孔の内壁面に接触する。   According to said structure, in a stand-by position, the base part and pin part of a short circuit member are spaced apart from each connection terminal along the direction orthogonal to a plane. When the short-circuit member is moved from the standby position toward the short-circuit position, the pin portion is inserted into the through hole of the connection terminal. In the short circuit position, the pin portion contacts the inner wall surface of the through hole.

上記車両用短絡装置において、前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子は、互いに離間した状態で同一の平面上に配列されており、前記待機位置及び前記短絡位置は、3片の前記接続端子の配列方向に互いに離間した箇所に設定されていることが好ましい。   In the above vehicle short-circuit device, the three connection terminals to be contacted by the short-circuit member are arranged on the same plane in a state of being separated from each other, and the standby position and the short-circuit position are three pieces. It is preferable that the connection terminals are set at locations separated from each other in the arrangement direction.

上記の構成によれば、3片の接続端子の配列方向であって同接続端子から離間した箇所が待機位置とされ、ここで短絡部材が待機させられる。この短絡部材は、待機位置から配列方向に移動させられることにより短絡位置に到達し、3片の接続端子に同時に接触する。   According to the above configuration, the position in the arrangement direction of the three connection terminals and separated from the connection terminals is set as the standby position, and the short-circuit member is made to wait here. The short-circuit member reaches the short-circuit position by being moved in the arrangement direction from the standby position, and simultaneously contacts the three connection terminals.

上記車両用短絡装置において、前記短絡部材は、3片の前記接続端子から前記平面に直交する方向へ離間した箇所に位置する基部と、前記基部から前記平面に直交する方向へ突出するとともに、前記待機位置では、前記接続端子のうち前記平面に直交する側面から前記配列方向に離間し、かつ前記短絡位置では前記側面に接触する突出部とを備えていることが好ましい。   In the above vehicle short-circuit device, the short-circuit member protrudes in a direction orthogonal to the plane from the base, the base being located at a location spaced from the three connection terminals in a direction orthogonal to the plane, and the base It is preferable that the standby position includes a protruding portion that is spaced apart from the side surface orthogonal to the plane among the connection terminals in the arrangement direction and that contacts the side surface at the short-circuit position.

上記の構成によれば、待機位置では、短絡部材の突出部が接続端子の側面から、3片の接続端子の配列方向に離間する。短絡部材が待機位置から短絡位置まで移動させられると、突出部が接続端子の側面に接触する。   According to said structure, in the stand-by position, the protrusion part of a short circuit member is spaced apart from the side surface of a connection terminal in the sequence direction of three connection terminals. When the short-circuit member is moved from the standby position to the short-circuit position, the projecting portion contacts the side surface of the connection terminal.

上記車両用短絡装置によれば、インバータにおけるスイッチング素子の制御に依存せずに三相短絡を実現することができる。   According to the vehicle short circuit device, a three-phase short circuit can be realized without depending on the control of the switching element in the inverter.

車両用短絡装置の第1実施形態を示す図であり、同車両用短絡装置が適用される車両の概略構成を示す略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows 1st Embodiment of the short circuit apparatus for vehicles, and is a schematic diagram which shows schematic structure of the vehicle to which the short circuit apparatus for vehicles is applied. 第1実施形態の車両を駆動する電気回路を示す回路図。The circuit diagram which shows the electric circuit which drives the vehicle of 1st Embodiment. 第1実施形態の短絡部材が待機位置に待機させられた短絡機構を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側断面図。It is a figure which shows the short circuit mechanism by which the short circuit member of 1st Embodiment was made to wait at the standby position, (a) is a top view, (b) is a sectional side view. 第1実施形態の短絡部材が短絡位置まで移動させられた短絡機構を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側断面図。It is a figure which shows the short circuit mechanism by which the short circuit member of 1st Embodiment was moved to the short circuit position, (a) is a top view, (b) is a sectional side view. 三相交流モータ(MG1,MG2)の回転速度とブレーキトルクとの関係を示す特性図。The characteristic view which shows the relationship between the rotational speed of a three-phase alternating current motor (MG1, MG2), and brake torque. 車両用短絡装置の第2実施形態における短絡機構を示す平面図。The top view which shows the short circuit mechanism in 2nd Embodiment of the short circuit apparatus for vehicles. 第2実施形態の車両用短絡装置において、短絡部材が待機位置から短絡位置へ移動させられる様子を示す正面図。The front view which shows a mode that the short circuit member is moved from a standby position to a short circuit position in the short circuit device for vehicles of 2nd Embodiment. 車両用短絡装置の第3実施形態における短絡機構を示す平面図。The top view which shows the short circuit mechanism in 3rd Embodiment of the short circuit apparatus for vehicles. 第3実施形態の車両用短絡装置において、短絡部材が待機位置から短絡位置へ移動させられる様子を示す正断面図。In the vehicle short circuit device of 3rd Embodiment, the front sectional view which shows a mode that a short circuit member is moved from a standby position to a short circuit position. 車両用短絡装置の第4実施形態における短絡機構を示す平面図。The top view which shows the short circuit mechanism in 4th Embodiment of the short circuit apparatus for vehicles. 第4実施形態の車両用短絡装置における短絡機構を示す図であり、(a)は短絡部材が待機位置に待機させられた短絡機構の正面図、(b)は短絡部材が短絡位置まで移動させられた短絡機構の正面図。It is a figure which shows the short circuit mechanism in the short circuit device for vehicles of 4th Embodiment, (a) is a front view of the short circuit mechanism with which the short circuit member was made to wait in a standby position, (b) moved a short circuit member to a short circuit position. The front view of the made short circuit mechanism.

(第1実施形態)
以下、車両用短絡装置の第1実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
図1は、第1実施形態の車両用短絡装置が適用されるハイブリッド車両(以下、単に「車両」という)10の概略構成を示している。同図1に示すように、車両10は、その走行駆動力を発生するための駆動装置として、内燃機関11、第1モータジェネレータ(以下「MG1」という)、動力分割機構12及び第2モータジェネレータ(以下「MG2」という)を備えている。MG1,MG2としては、永久磁石が埋設されたロータと、中性点でY結線された三相コイルを有するステータとを備えてなる三相交流モータが用いられている。動力分割機構12は遊星歯車機構からなり、内燃機関11で発生する動力をMG1及び駆動輪13に分割する。MG2は主に電動機として機能し、内燃機関11の動力とは別に駆動輪13を駆動するための補助動力を発生する。
(First embodiment)
Hereinafter, 1st Embodiment of the short circuit device for vehicles is described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a hybrid vehicle (hereinafter simply referred to as “vehicle”) 10 to which the vehicle short-circuit device of the first embodiment is applied. As shown in FIG. 1, a vehicle 10 includes an internal combustion engine 11, a first motor generator (hereinafter referred to as “MG1”), a power split mechanism 12, and a second motor generator as driving devices for generating the traveling driving force. (Hereinafter referred to as “MG2”). As MG1 and MG2, a three-phase AC motor including a rotor in which a permanent magnet is embedded and a stator having a three-phase coil Y-connected at a neutral point is used. The power split mechanism 12 includes a planetary gear mechanism, and splits the power generated in the internal combustion engine 11 into the MG 1 and the drive wheels 13. The MG 2 mainly functions as an electric motor, and generates auxiliary power for driving the drive wheels 13 separately from the power of the internal combustion engine 11.

車両10には、MG1,MG2を駆動制御する電力制御ユニット(Power Control Unit、略して「PCU」)14が、ケース(図示略)に収納された状態で搭載されている。PCU14は、コンバータ16、インバータ17,18等の車載電気機器類を備えている。コンバータ16は、蓄電装置20から入力される電力を昇圧したうえでインバータ17,18に出力する。蓄電装置20は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置20は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池等の二次電池や、電気二重層キャパシタ等の蓄電素子を含んで構成される。また、インバータ17,18は、入力される直流電力をMG1,MG2の駆動に適した交流電力に変換したうえで同MG1,MG2に出力する。   A power control unit (Power Control Unit, abbreviated as “PCU”) 14 for driving and controlling MG 1 and MG 2 is mounted on the vehicle 10 in a state of being housed in a case (not shown). The PCU 14 includes in-vehicle electric devices such as a converter 16 and inverters 17 and 18. Converter 16 boosts the power input from power storage device 20 and outputs the boosted power to inverters 17 and 18. The power storage device 20 is a power storage element configured to be chargeable / dischargeable. The power storage device 20 includes, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or a lead storage battery, and a power storage element such as an electric double layer capacitor. Inverters 17 and 18 convert the input DC power into AC power suitable for driving MG1 and MG2, and then output the AC power to MG1 and MG2.

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装置21が設けられており、この電子制御装置21に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22、車両10の走行速度を検出するための速度センサ23、車両10の衝突の有無を検出するための衝突センサ24等が設けられている。   In addition, the vehicle 10 is provided with an electronic control device 21 mainly composed of a microcomputer, and various sensors are connected to the electronic control device 21. The various sensors include, for example, an accelerator sensor 22 for detecting the amount of depression of an accelerator pedal (not shown), a speed sensor 23 for detecting the traveling speed of the vehicle 10, and a presence / absence of a collision of the vehicle 10. A collision sensor 24 and the like are provided.

電子制御装置21は、上記各種センサ22〜24の出力信号を取り込むとともに、それらの信号に基づき各種の演算を行ない、その演算結果に基づいて車両10の運転にかかる各種制御、例えば、内燃機関11の作動制御、PCU14の制御(コンバータ16の作動制御、インバータ17,18の作動制御)等を実行する。   The electronic control device 21 takes in the output signals of the various sensors 22 to 24, performs various calculations based on the signals, and performs various controls related to the operation of the vehicle 10 based on the calculation results, for example, the internal combustion engine 11. And the control of the PCU 14 (operation control of the converter 16 and operation control of the inverters 17 and 18) are executed.

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、内燃機関11の始動は、蓄電装置20からの電力供給を受けて駆動されるMG1によって行なわれる。
Such various controls are basically executed based on the following ideas.
For example, the internal combustion engine 11 is started by the MG 1 that is driven by receiving power supplied from the power storage device 20.

車両10の発進時や軽負荷走行時等、内燃機関11の運転効率が低くなる状況においては、内燃機関11が停止されるとともに、蓄電装置20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が走行されて、低燃費化が図られる。   In a situation where the operating efficiency of the internal combustion engine 11 is low, such as when the vehicle 10 is starting or running at a light load, the internal combustion engine 11 is stopped and the MG 2 is driven by the power supply from the power storage device 20. The vehicle 10 is driven by the generated torque, thereby reducing fuel consumption.

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の動力が動力分割機構12によって2経路に分割される。分割された動力の一方は駆動力として駆動輪13に伝達されて、その駆動輪13が回転される。また、分割された動力の他方はMG1に伝達されて、同MG1が発電機として機能する。MG1で発電された電力によりMG2が駆動されることで内燃機関11の動力が補助されて、低燃費化が図られる。   In a situation where the internal combustion engine 11 can be operated with high efficiency, such as during steady running of the vehicle 10, the power of the internal combustion engine 11 is divided into two paths by the power split mechanism 12. One of the divided powers is transmitted as driving force to the driving wheel 13 and the driving wheel 13 is rotated. Further, the other of the divided power is transmitted to MG1, and the MG1 functions as a generator. Driving the MG2 with the electric power generated by the MG1 assists the power of the internal combustion engine 11, thereby reducing fuel consumption.

車両10の加速時には、内燃機関11の出力が上げられて、駆動輪13に伝達されるとともに、動力分割機構12を介して内燃機関11の動力がMG1に伝達されて、同MG1にて発電が行なわれる。その発電された電力と蓄電装置20からの電力とによってMG2が駆動され、同MG2の駆動力が上記内燃機関11からの動力に加わり、車両10が加速される。   When the vehicle 10 is accelerated, the output of the internal combustion engine 11 is increased and transmitted to the drive wheels 13, and the power of the internal combustion engine 11 is transmitted to the MG 1 via the power split mechanism 12, and the MG 1 generates power. Done. The MG 2 is driven by the generated power and the power from the power storage device 20, and the driving force of the MG 2 is added to the power from the internal combustion engine 11 to accelerate the vehicle 10.

車両10の減速時には、駆動輪13から加わる動力によってMG2が回転させられ、発電が行なわれる。発電された電力は蓄電装置20に回収される。
図2は、上記PCU14等の電気的構成(電気回路)を示している。同図2に示すように、蓄電装置20はコンバータ16に接続されている。また、蓄電装置20の正極と負極との間には、後述するコンバータ回路の入力電圧が印加されるコンデンサ31が設けられている。このコンデンサ31により、蓄電装置20からコンバータ16に入力される電圧の変動が抑えられる。
When the vehicle 10 is decelerated, the MG 2 is rotated by the power applied from the drive wheels 13 to generate power. The generated power is collected by the power storage device 20.
FIG. 2 shows an electrical configuration (electric circuit) of the PCU 14 and the like. As shown in FIG. 2, the power storage device 20 is connected to the converter 16. In addition, a capacitor 31 to which an input voltage of a converter circuit described later is applied is provided between the positive electrode and the negative electrode of the power storage device 20. The capacitor 31 suppresses fluctuations in the voltage input from the power storage device 20 to the converter 16.

コンバータ16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)32,33を備えている。各スイッチング素子32,33には、それぞれ1つのダイオード32a,33aが並列接続されている。蓄電装置20の電圧(例えば、200ボルト)は、それらスイッチング素子32,33の一方(具体的には、スイッチング素子33のドレーン端子とソース端子との間)に印加されている。蓄電装置20の正極とスイッチング素子33(詳しくは、ドレーン端子)とは、リアクトル36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32,33の両端間(具体的には、スイッチング素子32のドレーン端子とスイッチング素子33のソース端子との間)には、コンデンサ37が接続されている。   The converter 16 includes two switching elements (specifically, insulated gate bipolar transistors) 32 and 33 connected in series. One diode 32a, 33a is connected in parallel to each switching element 32, 33, respectively. The voltage (for example, 200 volts) of the power storage device 20 is applied to one of the switching elements 32 and 33 (specifically, between the drain terminal and the source terminal of the switching element 33). The positive electrode of power storage device 20 and switching element 33 (specifically, a drain terminal) are connected via a reactor 36. A capacitor 37 is connected between both ends of the switching elements 32 and 33 connected in series (specifically, between the drain terminal of the switching element 32 and the source terminal of the switching element 33).

コンバータ16の作動制御に際しては、上記スイッチング素子32,33の作動が制御される。この制御により、リアクトル36の特性を利用して、直列接続されたスイッチング素子32,33の両端間に蓄電装置20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16の出力電圧の変動は、コンデンサ37によって抑えられる。そして、スイッチング素子32,33、ダイオード32a,33a、及びリアクトル36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。   When the operation of the converter 16 is controlled, the operations of the switching elements 32 and 33 are controlled. By this control, a voltage (for example, 650 volts) higher than the voltage of the power storage device 20 is output between both ends of the switching elements 32 and 33 connected in series using the characteristics of the reactor 36. Note that the fluctuation of the output voltage of the converter 16 is suppressed by the capacitor 37. And the circuit comprised by the switching elements 32 and 33, the diodes 32a and 33a, and the reactor 36 functions as a converter circuit.

コンバータ16の出力電圧はインバータ17,18に入力されている。インバータ17,18は、それぞれ6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)38,39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、これらのインバータ17,18はMG1,MG2に接続されている。なお、各スイッチング素子38,39には、それぞれ1つのダイオード38a,39aが並列接続されている。   The output voltage of the converter 16 is input to the inverters 17 and 18. The inverters 17 and 18 incorporate a three-phase bridge rectifier circuit constituted by six switching elements (specifically, insulated gate bipolar transistors) 38 and 39, respectively. The inverters 17 and 18 are connected to MG1 and MG2. Each switching element 38, 39 is connected in parallel with one diode 38a, 39a.

各インバータ17,18の作動制御に際しては、各スイッチング素子38,39の作動が制御される。これらの制御により、コンバータ16から入力される直流電力がMG1,MG2の駆動に適した交流電力に変換されるとともに、MG1,MG2に供給される。こうしたインバータ17,18の作動制御を通じて、MG1,MG2が車両10の運転状態に適した態様で駆動されるようになる。   In controlling the operation of each inverter 17, 18, the operation of each switching element 38, 39 is controlled. By these controls, the DC power input from the converter 16 is converted into AC power suitable for driving the MG1 and MG2, and supplied to the MG1 and MG2. Through such operation control of the inverters 17 and 18, the MG 1 and MG 2 are driven in a manner suitable for the driving state of the vehicle 10.

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、PCU14の上記電気回路からの漏電を招くおそれがある。上記のように車両駆動源として内燃機関11とMG1,MG2とが搭載されたハイブリッド車両では、PCU14の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、そうした漏電を抑えるために、図1及び図2に示すように、車両10の衝突に際して蓄電装置20とPCU14の電気回路との接続を遮断するための遮断器25が設けられている。そして、衝突センサ24の出力信号をもとに車両10の衝突が検知されたときに遮断器25を作動させることにより、蓄電装置20からPCU14の電気回路への電力供給を停止するようにしている。   By the way, when the vehicle 10 is damaged due to a collision or the like, there is a risk of causing a leakage from the electric circuit of the PCU 14. In the hybrid vehicle in which the internal combustion engine 11 and the MG1 and MG2 are mounted as a vehicle drive source as described above, the voltage applied to the electric circuit of the PCU 14 tends to be high, so that leakage from the electric circuit is suppressed. Requests are likely to be high. Therefore, in order to suppress such a leakage, as shown in FIGS. 1 and 2, a circuit breaker 25 is provided for cutting off the connection between the power storage device 20 and the electric circuit of the PCU 14 when the vehicle 10 collides. And when the collision of the vehicle 10 is detected based on the output signal of the collision sensor 24, the circuit breaker 25 is operated, so that the power supply from the power storage device 20 to the electric circuit of the PCU 14 is stopped. .

さらに、例えば衝突等により車両10が地面から浮いた状態で停止して駆動輪13が空転し(慣性力で回転し続け)、それに伴ってMG1,MG2が回転し続けて発電が続けられると、電荷がコンデンサ31,37に蓄積される。これに対しては、インバータ17,18におけるスイッチング素子38,39を制御することで、三相を短絡させることが行なわれる。これは、三相を短絡させるとブレーキトルク(車両10を移動させる力に抗する制動トルク)が発生する現象を利用したものである。   Furthermore, for example, when the vehicle 10 stops in a state where it floats from the ground due to a collision or the like, the drive wheel 13 rotates idly (continues to rotate by inertial force), and accordingly, MG1 and MG2 continue to rotate and power generation continues. Charge is accumulated in the capacitors 31 and 37. For this, the three phases are short-circuited by controlling the switching elements 38 and 39 in the inverters 17 and 18. This utilizes a phenomenon in which braking torque (braking torque against the force that moves the vehicle 10) is generated when the three phases are short-circuited.

すなわち、図5において、特性線L1で示すように、インバータ17,18の全てのスイッチング素子38,39が非導通に設定されてMG1及びMG2が三相とも開放された場合には、磁界がないため、回転抵抗(ブレーキトルク)が発生しない。これに対し、特性線L2で示すように、MG1及びMG2のそれぞれの一相が短絡された場合、ブレーキトルクは低回転速度域で小さく、回転速度の上昇に伴い増大する。さらに、特性線L3で示すように、MG1及びMG2のそれぞれの三相が短絡された場合、ブレーキトルクは低回転速度域で大きく、回転速度の上昇に伴い減少する。上記特性を考慮し、各相のスイッチング素子38,39を導通状態に設定して三相を短絡させることで、低回転速度域でブレーキトルクを発生させてMG1及びMG2を停止させて発電を停止させるようにしている。   That is, as shown by the characteristic line L1 in FIG. 5, there is no magnetic field when all the switching elements 38 and 39 of the inverters 17 and 18 are set non-conductive and both MG1 and MG2 are opened. Therefore, no rotation resistance (brake torque) is generated. On the other hand, as shown by the characteristic line L2, when one phase of each of MG1 and MG2 is short-circuited, the brake torque is small in the low rotational speed region and increases as the rotational speed increases. Furthermore, as indicated by the characteristic line L3, when the three phases of MG1 and MG2 are short-circuited, the brake torque is large in the low rotational speed region and decreases as the rotational speed increases. Considering the above characteristics, by setting the switching elements 38 and 39 of each phase to the conducting state and short-circuiting the three phases, the brake torque is generated in the low rotation speed range, and MG1 and MG2 are stopped to stop the power generation I try to let them.

加えて、第1実施形態では、図1及び図2に示すように、インバータ17,18におけるスイッチング素子38,39の制御に依存せず、物理的にMG1及びMG2のそれぞれの三相を短絡させるための短絡機構40が、インバータ17及びMG1の組合わせと、インバータ18及びMG2の組合わせとについてそれぞれ設けられている。各短絡機構40は、導電性の短絡部材41と、この短絡部材41を移動させるアクチュエータ53とを備えている。   In addition, in the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the three phases of MG1 and MG2 are physically short-circuited without depending on the control of the switching elements 38 and 39 in the inverters 17 and 18. Therefore, a short-circuit mechanism 40 is provided for each of the combination of the inverter 17 and MG1 and the combination of the inverter 18 and MG2. Each short-circuit mechanism 40 includes a conductive short-circuit member 41 and an actuator 53 that moves the short-circuit member 41.

インバータ17及びMG1は、3本の接続線42,43,44によって接続されている。同様に、インバータ18及びMG2は、3本の接続線42,43,44によって接続されている。   The inverter 17 and MG1 are connected by three connection lines 42, 43, and 44. Similarly, the inverter 18 and MG2 are connected by three connection lines 42, 43, and 44.

図2及び図3(a)に示すように、各接続線42〜44は、それらの両方の端部に設けられた板状の接続端子45,46,47においてインバータ17(18)及びMG1(MG2)に接続されている。表現を変えると、3本の接続線42〜44は、それらの一方の端部を構成する、全部で3片の接続端子45〜47によりインバータ17,18に接続されている。同様に、3本の接続線42〜44は、それらの他方の端部を構成する、全部で3片の接続端子45〜47によりMG1,MG2に接続されている。   As shown in FIG. 2 and FIG. 3A, the connection lines 42 to 44 are connected to the inverters 17 (18) and MG1 (MG1) at the plate-like connection terminals 45, 46, and 47 provided at both ends thereof. MG2). In other words, the three connection lines 42 to 44 are connected to the inverters 17 and 18 by a total of three connection terminals 45 to 47 constituting one end portion thereof. Similarly, the three connection lines 42 to 44 are connected to MG1 and MG2 by a total of three connection terminals 45 to 47 constituting the other end portion thereof.

インバータ17,18に接続される上記3片の接続端子45〜47は、図3(a),(b)及び図4(a),(b)に示すように、互いに接近しつつ離間した状態で同一方向へ延びている。3片の接続端子45〜47の各一端部は、樹脂等の絶縁性材料を用いて形成されたコネクタ48により被覆されている。コネクタ48は、3片の接続端子45〜47の各根元部分を全て被覆する1つの共通被覆部48aと、共通被覆部48aに繋がった状態で各接続端子45〜47の一部を被覆する個別被覆部48bとを備えている。   As shown in FIGS. 3A and 3B and FIGS. 4A and 4B, the three pieces of connection terminals 45 to 47 connected to the inverters 17 and 18 are separated from each other while approaching each other. It extends in the same direction. One end of each of the three connection terminals 45 to 47 is covered with a connector 48 formed using an insulating material such as resin. The connector 48 has one common covering portion 48a covering all the base portions of the three connection terminals 45 to 47, and an individual covering a part of each connection terminal 45 to 47 in a state of being connected to the common covering portion 48a. And a covering portion 48b.

各短絡部材41は、導電性を有するばね鋼からなる板材を曲げ加工することにより形成されている。第1実施形態では、各短絡部材41は、一対で組をなす挟持部51を接続端子45〜47と同数組(三組)備えている。これらの挟持部51は、連結部52を通じて相互に繋がっている。   Each short-circuit member 41 is formed by bending a plate material made of conductive spring steel. In the first embodiment, each short-circuit member 41 includes the same number of sets (three sets) as the connection terminals 45 to 47 of the clamping portions 51 that form a pair. These clamping parts 51 are connected to each other through the connecting part 52.

なお、図示はしないが、MG1,MG2に接続される3片の接続端子45〜47も上記と同様の構成を有している。
各短絡部材41は、3片の接続端子45〜47から離間した待機位置(図3(a),(b))と、同接続端子45〜47に同時に接触する短絡位置(図4(a),(b))との間で移動可能である。これらの待機位置及び短絡位置は、各接続端子45〜47の延びる方向に沿って離間した箇所に設定されている。
Although not shown, the three connection terminals 45 to 47 connected to MG1 and MG2 have the same configuration as described above.
Each short-circuit member 41 has a standby position (FIGS. 3A and 3B) separated from the three connection terminals 45 to 47, and a short-circuit position simultaneously contacting the connection terminals 45 to 47 (FIG. 4A). , (B)). These standby positions and short-circuit positions are set at locations separated along the direction in which the connection terminals 45 to 47 extend.

各短絡部材41は、待機位置ではコネクタ48にのみ接触し、接続端子45〜47には接触しない。また、各短絡部材41は、短絡位置では3片の接続端子45〜47に接触する。   Each short-circuit member 41 contacts only the connector 48 at the standby position, and does not contact the connection terminals 45 to 47. Moreover, each short circuit member 41 contacts the three connection terminals 45 to 47 at the short circuit position.

各アクチュエータ53としては、例えば、電磁力を利用して、電気エネルギーを機械的運動に変換するソレノイドを用いることができる。各アクチュエータ53は、各短絡部材41に連結されており、衝突等が発生しない通常時には、各短絡部材41を待機位置で待機させる。また、各アクチュエータ53は、衝突等が発生した異常時には、短絡部材41を短絡位置へ移動させる。各アクチュエータ53の作動は、上述した電子制御装置21によって制御される。そして、各短絡機構40及び電子制御装置21により車両用短絡装置が構成されている。   As each actuator 53, for example, a solenoid that converts electric energy into mechanical motion using electromagnetic force can be used. Each actuator 53 is connected to each short-circuit member 41 and causes each short-circuit member 41 to stand by at a standby position in a normal time when no collision or the like occurs. In addition, each actuator 53 moves the short-circuit member 41 to the short-circuit position when an abnormality occurs such as a collision. The operation of each actuator 53 is controlled by the electronic control device 21 described above. Each short-circuit mechanism 40 and the electronic control device 21 constitute a vehicle short-circuit device.

次に、第1実施形態の車両用短絡装置の作用について説明する。
この車両用短絡装置では、各短絡機構40が、衝突センサ24による検出結果(車両10の衝突の有無)に応じて以下のように作動する。
Next, the operation of the vehicle short-circuit device according to the first embodiment will be described.
In this vehicle short-circuit device, each short-circuit mechanism 40 operates as follows according to the detection result (the presence or absence of a collision of the vehicle 10) by the collision sensor 24.

<衝突未検知時>
このときには、電子制御装置21から各アクチュエータ53に対し、これらを作動させるための指令信号が出力されない。短絡機構40毎の短絡部材41は、図3(a),(b)に示すように、各接続端子45〜47の延びる方向に沿って同接続端子45〜47から離間した箇所に設定された待機位置で待機させられる。待機位置では、連結部52が共通被覆部48aに接触する箇所に位置する。また、各組の挟持部51が弾性変形させられた状態で、共通被覆部48a及び個別被覆部48bに跨って接触する箇所に位置する。このように、各短絡部材41は、待機位置では絶縁性のコネクタ48にのみ接触し、接続端子45〜47に接触しない。そのため、PCU14の電気回路(図2参照)の特性に短絡機構40が与える影響はほとんどない。
<When no collision is detected>
At this time, the command signal for operating these is not output from the electronic control unit 21 to each actuator 53. As shown in FIGS. 3A and 3B, the short-circuit member 41 for each short-circuit mechanism 40 is set at a location separated from the connection terminals 45 to 47 along the extending direction of the connection terminals 45 to 47. It is made to wait at the standby position. In the standby position, the connecting portion 52 is located at a location where it contacts the common covering portion 48a. Moreover, it is located in the location which straddles the common coating | coated part 48a and the individual coating | coated part 48b in the state by which the clamping part 51 of each group was elastically deformed. In this way, each short-circuit member 41 contacts only the insulating connector 48 at the standby position and does not contact the connection terminals 45 to 47. Therefore, the short-circuit mechanism 40 has little influence on the characteristics of the electric circuit (see FIG. 2) of the PCU 14.

<衝突検知時>
このときには、電子制御装置21から各アクチュエータ53に対し、これらを作動させるための指令信号が出力される。この信号に応じ、図4(a),(b)に示すように、各アクチュエータ53が作動し、短絡機構40毎の短絡部材41を待機位置から、接続端子45〜47の延びる方向に移動させることにより、短絡位置に到達させる。短絡位置では、各組の挟持部51が、自身の弾性復元力により、対応する接続端子45〜47に対し、その厚み方向の両側から接触する。この接触が各組の挟持部51について行なわれることで、各短絡部材41が3片の接続端子45〜47に同時に接触させられ、3本の接続線42〜44が短絡させられた状態(三相短絡状態)となる。
<When collision is detected>
At this time, a command signal for operating these is output from the electronic control unit 21 to each actuator 53. In response to this signal, as shown in FIGS. 4A and 4B, each actuator 53 is operated to move the short-circuit member 41 for each short-circuit mechanism 40 from the standby position in the extending direction of the connection terminals 45 to 47. Thus, the short circuit position is reached. In the short-circuit position, each pair of sandwiching portions 51 comes into contact with the corresponding connection terminals 45 to 47 from both sides in the thickness direction by its own elastic restoring force. When this contact is made with respect to each pair of holding portions 51, each short-circuit member 41 is simultaneously brought into contact with the three connection terminals 45 to 47, and the three connection lines 42 to 44 are short-circuited (three Phase short circuit).

一方、上述したように、三相交流モータからなるMG1,MG2は三相を短絡させられると、ブレーキトルクを発生する特性(図5の特性線L3参照)を有している。そのため、上記のように短絡部材41により三相短絡状態が生ずると、ブレーキトルクがMG1,MG2に作用し、同MG1,MG2が回転を停止する。この回転停止により、MG1,MG2が発電を停止するため、電荷がコンデンサ31,37に蓄積されにくい。   On the other hand, as described above, MG1 and MG2 composed of a three-phase AC motor have characteristics that generate brake torque when the three phases are short-circuited (see characteristic line L3 in FIG. 5). Therefore, when a three-phase short circuit state is generated by the short circuit member 41 as described above, the brake torque acts on the MG1 and MG2, and the MG1 and MG2 stop rotating. Due to this rotation stop, MG1 and MG2 stop power generation, so that charges are not easily accumulated in the capacitors 31 and 37.

以上詳述した第1実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)導電性の短絡部材41を有し、かつその短絡部材41を、インバータ17,18とMG1,MG2とを接続する3本の接続線42〜44から離間した待機位置で待機させ、異常時には、同短絡部材41を、接続線42〜44に同時に接触する短絡位置へ移動させる短絡機構40を設けている(図2)。
According to the first embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) The conductive short-circuit member 41 is provided, and the short-circuit member 41 is made to stand by at a standby position separated from the three connection lines 42 to 44 that connect the inverters 17 and 18 and MG1 and MG2. In some cases, a short-circuit mechanism 40 that moves the short-circuit member 41 to a short-circuit position that simultaneously contacts the connection lines 42 to 44 is provided (FIG. 2).

そのため、インバータ17,18におけるスイッチング素子38,39の制御に依存せずにMG1,MG2のそれぞれの三相を短絡させることができる。MG1,MG2の回転を停止させて、発電を停止させ、電荷がコンデンサ31,37に蓄積されるのを抑制することができる。   Therefore, the three phases of MG1 and MG2 can be short-circuited without depending on the control of switching elements 38 and 39 in inverters 17 and 18. It is possible to stop the rotation of MG1 and MG2 to stop the power generation and to prevent the electric charges from being accumulated in the capacitors 31 and 37.

また、各短絡機構40が簡単な構造であるため、短絡部材41及びアクチュエータ53を取り外し、新しいものを取付けることで短絡機構40の取替えを容易に行なうことが可能である。   Further, since each short-circuit mechanism 40 has a simple structure, it is possible to easily replace the short-circuit mechanism 40 by removing the short-circuit member 41 and the actuator 53 and attaching a new one.

(2)短絡位置を、各短絡部材41が、インバータ17,18に接続される3片の接続端子45〜47に接触する箇所に設定している(図4(a),(b))。また、待機位置を、接続端子45〜47に接近した箇所に設定している(図3(a),(b))。   (2) The short-circuit position is set at a location where each short-circuit member 41 contacts the three connection terminals 45 to 47 connected to the inverters 17 and 18 (FIGS. 4A and 4B). Further, the standby position is set at a location approaching the connection terminals 45 to 47 (FIGS. 3A and 3B).

このように、3本の接続線42〜44のうち、互いに接近した状態で明確に離間している3片の接続端子45〜47を対象とし、これに接触する箇所を短絡位置とし、これから離間した箇所を待機位置としている。そのため、短絡機構40の設置が容易であるほか、各短絡部材41を複雑な形状にしなくても、同短絡部材41を待機位置で待機させ、短絡位置で接続端子45〜47に接触させることができる。   As described above, among the three connection lines 42 to 44, the three connection terminals 45 to 47 that are clearly separated from each other in the state of being close to each other are targeted, and the contact point is set as the short-circuit position, and is separated from this. The place that has been set as the standby position. Therefore, it is easy to install the short-circuit mechanism 40, and even if each short-circuit member 41 does not have a complicated shape, the short-circuit member 41 is allowed to stand by at the standby position and contacted with the connection terminals 45 to 47 at the short-circuit position. it can.

(3)短絡部材41の接触対象となる3片の接続端子45〜47が、互いに離間した状態で同一方向へ延びているものにあって、待機位置及び短絡位置を、接続端子45〜47の延びる方向に沿って互いに離間した箇所に設定している(図3(a),(b)、図4(a),(b))。   (3) The three connection terminals 45 to 47 to be contacted with the short-circuit member 41 extend in the same direction in a state of being separated from each other, and the standby position and the short-circuit position are set to the connection terminals 45 to 47. They are set at locations spaced apart from each other along the extending direction (FIGS. 3A, 3B, 4A, 4B).

そのため、各短絡部材41を、待機位置から接続端子45〜47の延びる方向に移動させることにより短絡位置に到達させ、3片の接続端子45〜47に同時に接触させることができる。   For this reason, each short-circuit member 41 can be moved from the standby position in the direction in which the connection terminals 45 to 47 extend to reach the short-circuit position, and can be brought into contact with the three connection terminals 45 to 47 simultaneously.

(4)各短絡部材41の接触対象となる3片の接続端子45〜47が、各々の一方の端部において絶縁性のコネクタ48により被覆されたものにあって、待機位置を、短絡部材41がコネクタ48にのみ接触する箇所に設定している(図3(a),(b))。   (4) The three connection terminals 45 to 47 to be contacted by the respective short-circuit members 41 are covered with the insulating connector 48 at one end of each, and the standby position is set to the short-circuit member 41. Is set at a location that contacts only the connector 48 (FIGS. 3A and 3B).

そのため、待機位置では、各短絡部材41が接続端子45〜47に接触するのを抑制することができる。また、各短絡部材41がコネクタ48にのみ接触する位置を待機位置としたことから、各短絡機構40を待機位置にコンパクトに設置することができる。   Therefore, in the standby position, it is possible to prevent each short-circuit member 41 from contacting the connection terminals 45 to 47. Further, since the position where each short-circuit member 41 contacts only the connector 48 is set as the standby position, each short-circuit mechanism 40 can be compactly installed at the standby position.

(5)各短絡部材41として、一対で組をなす挟持部51を、接続端子45〜47と同数組(三組)備えたものを用い、各接続端子45〜47に対し、その厚み方向の両側から挟持部51を接触させるようにしている(図4(a),(b))。   (5) As each short-circuit member 41, a pair of holding portions 51 that form a pair is provided with the same number of sets (three sets) as the connection terminals 45 to 47. The clamping part 51 is made to contact from both sides (FIGS. 4A and 4B).

そのため、各接続端子45〜47に対し、その厚み方向の片側のみから短絡部材41を接触させる場合に比べ、各短絡部材41の接続端子45〜47に対する接触を的確に行なうことができる。   Therefore, compared with the case where the short-circuit member 41 is brought into contact with each connection terminal 45 to 47 only from one side in the thickness direction, the contact of each short-circuit member 41 with respect to the connection terminals 45 to 47 can be accurately performed.

(6)ばね鋼からなる板材を曲げ加工することにより各短絡部材41を形成し、短絡位置では、弾性復元力により元の形状に戻ろうとする短絡部材41(挟持部51)を、接続端子45〜47に弾性的に接触させるようにしている(図4(a),(b))。   (6) Each short-circuit member 41 is formed by bending a plate made of spring steel. At the short-circuit position, the short-circuit member 41 (holding portion 51) that tries to return to its original shape by elastic restoring force is connected to the connection terminal 45. ... To 47 are elastically contacted (FIGS. 4A and 4B).

そのため、短絡位置で短絡部材41が接続端子45〜47から離れる現象を抑制することができる。
(第2実施形態)
次に、車両用短絡装置の第2実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。
Therefore, the phenomenon that the short-circuit member 41 is separated from the connection terminals 45 to 47 at the short-circuit position can be suppressed.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the vehicle short-circuit device will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

第2実施形態では、第1実施形態とは異なる形態の短絡部材55が用いられている。この短絡部材55の接触対象となる板状の3片の接続端子45〜47は、同一の平面P1上において互いに離間した状態で同一方向へ延びている。   In the second embodiment, a short-circuit member 55 having a form different from that of the first embodiment is used. The three plate-like connection terminals 45 to 47 to be contacted by the short-circuit member 55 extend in the same direction while being separated from each other on the same plane P1.

各短絡部材55は、互いに離間した状態で上記平面P1に対し平行となる3つの基部56と、隣合う基部56間から平面P1に直交する方向(図7では下方)であって、接続端子45〜47に向かう方向へ突出する2つの突出部57とを備えている。各突出部57の幅W1は、隣合う接続端子45〜47の間隔D1と同程度に設定されている。また、各突出部57の基部56からの突出長さL4は、各接続端子45〜47の厚みT1よりも大きく設定されている。上記構成の短絡部材55は、導電性を有する金属の板材を曲げ加工することにより形成されている。   Each short-circuit member 55 has three base portions 56 that are parallel to the plane P1 in a state of being separated from each other, and a direction perpendicular to the plane P1 from between adjacent base portions 56 (downward in FIG. 7). Two projecting portions 57 projecting in the direction toward ˜47. The width W1 of each protrusion 57 is set to be approximately the same as the distance D1 between the adjacent connection terminals 45 to 47. Moreover, the protrusion length L4 from the base part 56 of each protrusion part 57 is set larger than the thickness T1 of each connection terminal 45-47. The short-circuit member 55 having the above configuration is formed by bending a conductive metal plate.

待機位置及び短絡位置は、平面P1に直交する方向に沿って互いに離間した箇所に設定されている。待機位置は、図7において実線で示すように、平面P1に直交する方向のうち各接続端子45〜47から離間した箇所に設定されている。短絡位置は、図7において二点鎖線で示すように、各突出部57が、各接続端子45〜47のうち隣の接続端子45〜47と対向する側面61に接触するとともに、基部56が接続端子45〜47のうち平面P1に沿う一般面62に接触する箇所に設定されている。   The standby position and the short-circuit position are set at locations separated from each other along a direction orthogonal to the plane P1. As shown by a solid line in FIG. 7, the standby position is set at a location separated from the connection terminals 45 to 47 in the direction orthogonal to the plane P1. As shown by a two-dot chain line in FIG. 7, the short circuit position is such that each projecting portion 57 contacts the side surface 61 facing the adjacent connection terminal 45 to 47 among the connection terminals 45 to 47 and the base portion 56 is connected. It is set in the location which contacts the general surface 62 in alignment with the plane P1 among the terminals 45-47.

短絡部材55には、これを待機位置から平面P1に直交する方向に移動させるアクチュエータ53が駆動連結されている。
上記以外の構成は、第1実施形態と同様である。そのため、第1実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
The short-circuit member 55 is drivingly connected to an actuator 53 that moves the short-circuit member 55 from the standby position in a direction orthogonal to the plane P1.
Other configurations are the same as those in the first embodiment. For this reason, the same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

上記短絡機構40は、衝突センサ24の検出結果(車両10の衝突の有無)に応じて以下のように作動する。
衝突未検知時には、図7において実線で示すように、各アクチュエータ53が作動せず、短絡部材55は、平面P1に対し直交する方向に沿って接続端子45〜47から離間した箇所に設定された待機位置で待機させられる。各短絡部材55の各基部56は、各接続端子45〜47に対し平行となっている。そのため、PCU14の電気回路(図2参照)の特性に各短絡機構40が与える影響はほとんどない。
The short-circuit mechanism 40 operates as follows according to the detection result of the collision sensor 24 (the presence or absence of a collision of the vehicle 10).
When no collision is detected, as shown by the solid line in FIG. 7, each actuator 53 does not operate, and the short-circuit member 55 is set at a location separated from the connection terminals 45 to 47 along the direction orthogonal to the plane P <b> 1. It is made to wait at the standby position. Each base 56 of each short-circuit member 55 is parallel to each connection terminal 45 to 47. Therefore, each short-circuit mechanism 40 has little influence on the characteristics of the electric circuit (see FIG. 2) of the PCU 14.

衝突検知時には、各アクチュエータ53が作動し、図7において二点鎖線で示すように、各短絡部材55を待機位置から平面P1に直交する方向に移動させる。各短絡部材55が待機位置から短絡位置に向けて移動させられる過程で、各突出部57が、隣合う接続端子45〜47間に入り込み、同接続端子45〜47の側面61に接触する。そして、各短絡部材55が短絡位置まで移動させられると、各基部56が接続端子45〜47の一般面62に接触し、3本の接続線42〜44が短絡させられた状態(三相短絡状態)となる。   At the time of collision detection, each actuator 53 is operated to move each short-circuit member 55 from the standby position in a direction orthogonal to the plane P1, as indicated by a two-dot chain line in FIG. In the process in which each short-circuit member 55 is moved from the standby position toward the short-circuit position, each protrusion 57 enters between the adjacent connection terminals 45 to 47 and contacts the side surface 61 of the connection terminals 45 to 47. When each short-circuit member 55 is moved to the short-circuit position, each base portion 56 comes into contact with the general surface 62 of the connection terminals 45 to 47, and the three connection lines 42 to 44 are short-circuited (three-phase short circuit). State).

従って、第2実施形態によると、上記(1),(2)と同様の効果が得られるほか、次の効果が得られる。
(7)各短絡部材55の接触対象となる3片の接続端子45〜47が、同一の平面P1上において互いに離間した状態で同一方向へ延びているものにあって、待機位置及び短絡位置を、平面P1に直交する方向に沿って互いに離間した箇所に設定している(図7)。
Therefore, according to the second embodiment, in addition to the same effects as the above (1) and (2), the following effects can be obtained.
(7) The three connection terminals 45 to 47 to be contacted by the respective short-circuit members 55 extend in the same direction while being separated from each other on the same plane P1, and the standby position and the short-circuit position are set. And are set at locations separated from each other along the direction orthogonal to the plane P1 (FIG. 7).

そのため、各短絡部材55を、待機位置から平面P1に直交する方向に移動させることにより短絡位置に到達させ、3片の接続端子45〜47に同時に接触させることができる。   Therefore, each short-circuit member 55 can be moved from the standby position in a direction orthogonal to the plane P1 to reach the short-circuit position, and can be brought into contact with the three connection terminals 45 to 47 simultaneously.

(8)各短絡部材55として、互いに離間した状態で配置された3つの基部56と、隣合う基部56間から平面P1に直交する方向へ突出する2つの突出部57とを備えるものを用いている(図7)。   (8) As each short-circuit member 55, one having three base portions 56 arranged in a state of being separated from each other and two protrusion portions 57 protruding in a direction perpendicular to the plane P <b> 1 from between adjacent base portions 56 is used. (Fig. 7).

そのため、各短絡部材55を待機位置から短絡位置へ移動させる過程で、各突出部57を、隣合う接続端子45〜47間に入り込ませることで、短絡位置では、各突出部57を各接続端子45〜47の側面61に接触させることができる。   Therefore, in the process of moving each short-circuit member 55 from the standby position to the short-circuit position, each protrusion 57 is inserted between the adjacent connection terminals 45 to 47 so that each protrusion 57 is connected to each connection terminal at the short-circuit position. The side surface 61 of 45-47 can be made to contact.

(9)各短絡部材55の各基部56を、平面P1に対し平行に形成する。そして、短絡位置では、各基部56を接続端子45〜47において平面P1に沿う一般面62に接触させるようにしている(図7)。   (9) Each base 56 of each short-circuit member 55 is formed parallel to the plane P1. And in the short circuit position, each base 56 is made to contact the general surface 62 along the plane P1 in the connection terminals 45-47 (FIG. 7).

そのため、各短絡部材55が各突出部57のみにおいて接続端子45〜47に接触する場合に比べ、同短絡部材55の接続端子45〜47に対する接触の確実性を増すことができる。   Therefore, the reliability of contact of the short-circuit member 55 with respect to the connection terminals 45 to 47 can be increased as compared with the case where each short-circuit member 55 contacts the connection terminals 45 to 47 only at the protrusions 57.

(第3実施形態)
次に、車両用短絡装置の第3実施形態について、図8及び図9を参照して説明する。
第3実施形態では、第2実施形態とは異なる形態の短絡部材65が用いられている。この短絡部材65の接触対象となる3片の接続端子45〜47には、丸孔からなる貫通孔63がそれぞれあけられている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the vehicle short-circuit device will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
In the third embodiment, a short-circuit member 65 having a different form from that of the second embodiment is used. The three pieces of connection terminals 45 to 47 to be contacted by the short-circuit member 65 are each formed with a through hole 63 formed of a round hole.

各短絡部材65は、上記平面P1に対し平行であって接続端子45〜47の配列方向(図8及び図9の各左右方向)に延びる長尺状の1つの基部66と、基部66において互いに上記配列方向へ離間した箇所から上記平面P1に直交し、かつ接続端子45〜47に向かう方向(図9では下方)へ突出する3本のピン部67とを備えている。各ピン部67の大部分は、各貫通孔63の内径と略同じ大きさの直径を有する円柱状をなしている。各ピン部67の先端部は、接続端子45〜47に近づくほど縮径するテーパ状に形成されている。   Each short-circuit member 65 is parallel to the plane P1 and extends in the direction in which the connection terminals 45 to 47 are arranged (each in the left-right direction in FIGS. 8 and 9). There are provided three pin portions 67 that project in a direction (downward in FIG. 9) that is orthogonal to the plane P <b> 1 from the locations separated in the arrangement direction and toward the connection terminals 45 to 47. Most of each pin portion 67 has a cylindrical shape having a diameter substantially the same as the inner diameter of each through-hole 63. The distal end portion of each pin portion 67 is formed in a taper shape that decreases in diameter as it approaches the connection terminals 45 to 47.

各短絡部材65には、これを待機位置から平面P1に直交する方向に移動させるアクチュエータ53が駆動連結されている。
上記以外の構成は、第2実施形態と同様である。そのため、第2実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
Each short-circuit member 65 is drivingly connected to an actuator 53 that moves the short-circuit member 65 from the standby position in a direction orthogonal to the plane P1.
The configuration other than the above is the same as that of the second embodiment. For this reason, the same elements as those described in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

上記短絡部材65及びアクチュエータ53からなる各短絡機構40は、各短絡部材65が短絡位置へ移動させられるときの、各接続端子45〜47に対する各短絡部材65の接触態様の点で第2実施形態と異なっている。   Each short-circuit mechanism 40 including the short-circuit member 65 and the actuator 53 is the second embodiment in terms of the contact mode of each short-circuit member 65 with respect to each connection terminal 45 to 47 when each short-circuit member 65 is moved to the short-circuit position. Is different.

すなわち、各短絡部材65が待機位置から短絡位置へ向けて移動させられると、各ピン部67が接続端子45〜47の対応する貫通孔63に挿通される。この際、各ピン部67の先端部がテーパ状に形成されているため、各ピン部67が貫通孔63に挿通されやすい。そして、短絡位置では各ピン部67が貫通孔63の内壁面に接触する。   That is, when each short-circuit member 65 is moved from the standby position toward the short-circuit position, each pin portion 67 is inserted into the corresponding through hole 63 of the connection terminals 45 to 47. At this time, since the tip portion of each pin portion 67 is formed in a tapered shape, each pin portion 67 is easily inserted into the through hole 63. And in the short circuit position, each pin part 67 contacts the inner wall face of the through-hole 63.

従って、第3実施形態によると、上記(1),(2),(7)と同様の効果が得られるほか、上記(8)に代えて次の効果が得られる。
(10)各短絡部材65の接触対象となる3片の接続端子45〜47として、それぞれ貫通孔63を有するものを用いる。各短絡部材65として、共通の基部66と、その基部66において接続端子45〜47の配列方向に互いに離間した箇所から、接続端子45〜47に向けて突出する3本のピン部67とを備えるものを用いている(図9)。
Therefore, according to the third embodiment, the same effect as the above (1), (2), (7) can be obtained, and the following effect can be obtained instead of the above (8).
(10) As the three connection terminals 45 to 47 to be contacted by the respective short-circuit members 65, those having the through holes 63 are used. Each short-circuit member 65 includes a common base portion 66 and three pin portions 67 projecting toward the connection terminals 45 to 47 from locations spaced apart from each other in the arrangement direction of the connection terminals 45 to 47 in the base portion 66. A thing is used (FIG. 9).

そのため、各短絡部材65を待機位置から短絡位置へ移動させる過程で、各ピン部67を対応する接続端子45〜47の貫通孔63に挿通させ、短絡位置では、各ピン部67の外周面を貫通孔63の内壁面に接触させることができる。   Therefore, in the process of moving each short-circuit member 65 from the standby position to the short-circuit position, each pin portion 67 is inserted into the through hole 63 of the corresponding connection terminal 45 to 47, and the outer peripheral surface of each pin portion 67 is inserted at the short-circuit position. The inner wall surface of the through hole 63 can be contacted.

(第4実施形態)
次に、車両用短絡装置の第4実施形態について、図10及び図11(a),(b)を参照して説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the vehicle short-circuit device will be described with reference to FIGS. 10 and 11 (a) and 11 (b).

第4実施形態では、第1〜第3実施形態とは異なる形態の短絡部材71が用いられている。各短絡部材71の接触対象となる板状の3片の接続端子45〜47は、互いに平行に離間した状態で同一の平面P1上に配列されている。3片の接続端子45〜47は、同一方向(図10では下方)へ延びている。   In 4th Embodiment, the short circuit member 71 of the form different from 1st-3rd embodiment is used. The plate-like three connection terminals 45 to 47 to be contacted by the respective short-circuit members 71 are arranged on the same plane P1 in a state of being spaced apart from each other in parallel. The three connection terminals 45 to 47 extend in the same direction (downward in FIG. 10).

各短絡部材71は、1つの基部72と、3つの突出部73と、突出部73毎の折曲部74を備えている。基部72は、接続端子45〜47から平面P1に直交する方向(図11(a),(b)では下方)へ離れた箇所において、同平面P1に対し平行に配置されている。各基部72は、接続端子45〜47の配列方向に沿って延びる長尺状をなしている。各突出部73は、基部72から平面P1に直交する方向であって接続端子45〜47に向かう方向(図11(a),(b)では上方)へ突出している。各折曲部74は各突出部73から基部72に平行に延びている。上記構成の短絡部材71は、導電性を有する金属の板材により形成されている。   Each short-circuit member 71 includes one base 72, three protrusions 73, and a bent portion 74 for each protrusion 73. The base 72 is disposed in parallel to the plane P1 at a location away from the connection terminals 45 to 47 in a direction orthogonal to the plane P1 (downward in FIGS. 11A and 11B). Each base 72 has a long shape extending along the arrangement direction of the connection terminals 45 to 47. Each projecting portion 73 projects from the base portion 72 in a direction orthogonal to the plane P1 and toward the connection terminals 45 to 47 (upward in FIGS. 11A and 11B). Each bent portion 74 extends in parallel to the base portion 72 from each protruding portion 73. The short-circuit member 71 having the above configuration is formed of a conductive metal plate material.

待機位置及び短絡位置は、上記配列方向に沿って互いに離間した箇所に設定されている。待機位置は、図11(a)に示すように、各突出部73が、接続端子45〜47のうち平面P1に直交する側面61から上記配列方向に離間する箇所に設定されている。また、短絡位置は、図11(b)に示すように、各突出部73が各接続端子45〜47の側面61に接触する箇所に設定されている。   The standby position and the short-circuit position are set at locations separated from each other along the arrangement direction. As shown in FIG. 11A, the standby position is set at a position where each protruding portion 73 is separated from the side surface 61 orthogonal to the plane P <b> 1 in the connection direction among the connection terminals 45 to 47. Moreover, as shown in FIG.11 (b), the short circuit position is set to the location where each protrusion 73 contacts the side surface 61 of each connection terminal 45-47.

各短絡部材71には、これを待機位置から上記配列方向に移動させるアクチュエータ53が駆動連結されている。
上記以外の構成は、第1〜第3実施形態と同様である。そのため、第1〜第3実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
Each short-circuit member 71 is drivingly connected to an actuator 53 that moves the short-circuit member 71 from the standby position in the arrangement direction.
Configurations other than those described above are the same as those in the first to third embodiments. For this reason, the same elements as those described in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

上記各短絡機構40は、衝突センサ24の検出結果(車両10の衝突の有無)に応じて以下のように作動する。
衝突未検知時には、各アクチュエータ53が作動せず、各短絡部材71は、図11(a)に示すように待機位置で待機させられる。待機位置では、各短絡部材71の突出部73が接続端子45〜47の各側面61から、接続端子45〜47の配列方向に離間する。そのため、PCU14の電気回路(図2参照)の特性に上記短絡機構40が与える影響はほとんどない。
Each of the short-circuit mechanisms 40 operates as follows according to the detection result of the collision sensor 24 (the presence or absence of a collision of the vehicle 10).
When no collision is detected, each actuator 53 does not operate, and each short-circuit member 71 is made to wait at the standby position as shown in FIG. In the standby position, the protruding portions 73 of the respective short-circuit members 71 are separated from the side surfaces 61 of the connection terminals 45 to 47 in the arrangement direction of the connection terminals 45 to 47. Therefore, the short-circuit mechanism 40 has little influence on the characteristics of the electric circuit (see FIG. 2) of the PCU 14.

衝突検知時には、各アクチュエータ53が作動し、図10及び図11(b)に示すように、各短絡部材71を待機位置から接続端子45〜47の配列方向に移動させる。各短絡部材71は、待機位置から短絡位置まで移動させられると、対応する接続端子45〜47の側面61に接触する。   At the time of collision detection, each actuator 53 operates to move each short-circuit member 71 from the standby position in the arrangement direction of the connection terminals 45 to 47 as shown in FIGS. 10 and 11B. When each short-circuit member 71 is moved from the standby position to the short-circuit position, it contacts the side surface 61 of the corresponding connection terminal 45 to 47.

従って、第4実施形態によると、上記(1),(2)と同様の効果が得られるほか、次の効果が得られる。
(11)各短絡部材71の接触対象となる3片の接続端子45〜47が、互いに離間した状態で同一の平面P1上に配列されているものにあって、待機位置及び短絡位置を、接続端子45〜47の配列方向に互いに離間した箇所に設定している(図11(a),(b))。
Therefore, according to the fourth embodiment, the same effects as the above (1) and (2) can be obtained, and the following effects can be obtained.
(11) Three connection terminals 45 to 47 to be contacted by the respective short-circuit members 71 are arranged on the same plane P1 in a state of being separated from each other, and the standby position and the short-circuit position are connected. The terminals 45 to 47 are set at locations separated from each other in the arrangement direction (FIGS. 11A and 11B).

そのため、各短絡部材71を、待機位置から配列方向へ移動させることにより短絡位置に到達させ、3片の接続端子45〜47に同時に接触させることができる。
(12)各短絡部材71として、1つの基部72と、その基部72において上記配列方向に互いに離間した箇所から平面P1に直交する方向へ突出する3つの突出部73とを備えるものを用いている(図11(a),(b))。
Therefore, each short-circuit member 71 can be moved from the standby position in the arrangement direction to reach the short-circuit position, and can be brought into contact with the three connection terminals 45 to 47 simultaneously.
(12) As each short-circuit member 71, what is provided with the one base 72 and the three protrusions 73 which protrude in the direction orthogonal to the plane P1 from the location mutually spaced apart in the said array direction in the base 72 is used. (FIG. 11 (a), (b)).

そのため、待機位置では、各突出部73を各接続端子45〜47の側面61から離間させることができる。また、各突出部73を待機位置から短絡位置へ移動させることで、同突出部73を接続端子45〜47の側面61に同時に接触させることができる。   Therefore, in the standby position, each protrusion 73 can be separated from the side surface 61 of each connection terminal 45 to 47. Further, by moving each protrusion 73 from the standby position to the short-circuit position, the protrusion 73 can be brought into contact with the side surfaces 61 of the connection terminals 45 to 47 simultaneously.

なお、上記各実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。
・第3実施形態において、各ピン部67の全体が、一様の直径を有する円柱状に形成されてもよい。すなわち、先端のテーパ状をなす部分が省略されてもよい。
In addition, said each embodiment can also be implemented as a modification which changed this as follows.
-In 3rd Embodiment, the whole of each pin part 67 may be formed in the column shape which has a uniform diameter. That is, the tapered portion at the tip may be omitted.

・第3実施形態において、各接続端子45〜47が厚く形成されて、それらの貫通孔63が、各短絡部材65から遠ざかるに従い縮径するテーパ状に形成されてもよい。
各ピン部67の全体が、一様の直径を有する円柱状に形成されている場合、各ピン部67の直径は、テーパ状の貫通孔63において最も狭い箇所での内径と、最も広い箇所での内径との中間の大きさに設定されることが望ましい。このようにすると、各ピン部67は、対応する貫通孔63のテーパ状の内壁面に的確に接触する。
-In 3rd Embodiment, each connection terminal 45-47 may be formed thickly, and those through-holes 63 may be formed in the taper shape which diameter reduces as it distances from each short circuit member 65. FIG.
When each pin portion 67 is formed in a cylindrical shape having a uniform diameter, the diameter of each pin portion 67 is the inner diameter at the narrowest portion and the widest portion in the tapered through hole 63. It is desirable to set it to a size intermediate to the inner diameter of the. If it does in this way, each pin part 67 will contact the taper-shaped inner wall face of the corresponding through-hole 63 exactly.

・各ピン部67の先端部がテーパ状に形成され、貫通孔63が一様の内径を有している第3実施形態において、貫通孔63の内径は、ピン部67のテーパ状部分において最も細い箇所での直径と、最も太い箇所での直径との中間の大きさに設定されることが望ましい。このようにすると、各ピン部67は、対応する貫通孔63のテーパ状の内壁面に的確に接触する。   In the third embodiment in which the tip portion of each pin portion 67 is formed in a tapered shape and the through hole 63 has a uniform inner diameter, the inner diameter of the through hole 63 is the largest in the tapered portion of the pin portion 67. It is desirable that the size is set between the diameter at the narrow part and the diameter at the thickest part. If it does in this way, each pin part 67 will contact the taper-shaped inner wall face of the corresponding through-hole 63 exactly.

なお、テーパ状の部分は、ピン部67の先端部にとどまらず、同ピン部67の長さ方向の広い領域に形成されてもよい。
・第4実施形態において、短絡部材71から折曲部74が省略されてもよい。
The tapered portion is not limited to the tip portion of the pin portion 67, and may be formed in a wide region in the length direction of the pin portion 67.
In the fourth embodiment, the bent portion 74 may be omitted from the short-circuit member 71.

・上記各実施形態において、短絡部材41,55,65,71を待機位置から短絡位置へ移動させるアクチュエータとして、ソレノイドとは異なるタイプのアクチュエータが用いられてもよい。   In each of the above embodiments, an actuator different from the solenoid may be used as the actuator that moves the short-circuit members 41, 55, 65, 71 from the standby position to the short-circuit position.

・上記各実施形態において、衝突等の際に加わる外力による車両10の変形が利用されて、短絡部材41,55,65,71が待機位置から短絡位置へ移動させられてもよい。
・上記各実施形態において、接続線42〜44の端部とは異なる箇所、すなわち、長さ方向の中間部分が短絡位置として設定され、ここで短絡部材41,55,65,71が接触させられてもよい。
In each of the above embodiments, the short-circuit members 41, 55, 65, 71 may be moved from the standby position to the short-circuit position by using deformation of the vehicle 10 due to external force applied in the event of a collision or the like.
In each of the above embodiments, a location different from the ends of the connection lines 42 to 44, that is, an intermediate portion in the length direction is set as a short-circuit position, and the short-circuit members 41, 55, 65, 71 are brought into contact therewith. May be.

・上記各実施形態において、短絡部材41,55,65,71は、短絡位置まで移動させられたとき、接続線42〜44のうちMG1,MG2に接続される接続端子45〜47に接触されてもよい。   In the above embodiments, when the short-circuit members 41, 55, 65, 71 are moved to the short-circuit position, they are brought into contact with the connection terminals 45-47 connected to the MG1, MG2 among the connection lines 42-44. Also good.

・上記各実施形態ではコンバータ16は必須ではなく、蓄電装置20からの出力電圧がインバータ17,18に直接供給される構成に変更されてもよい。
・上記各実施形態では、衝突センサ24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したが、車両の衝突が予測されるときを異常検出時としてもよい。衝突の予測は、例えば、次のようにして行なわれる。障害物と車両との間の衝突速度(障害物と自車両との相対速度)、及び障害物と車両との距離が、レーダセンサによって検出される。レーダセンサとしては、例えばレーダクルーズミリ波レーダ等を用いることができる。プリクラッシュ制御装置では、これらの検出信号に基づき衝突の可能性が判定される。そして、プリクラッシュ制御装置によって衝突が不可避と判定されたときが、異常検知時とされる。
In each of the above embodiments, the converter 16 is not essential, and the output voltage from the power storage device 20 may be changed directly to the inverters 17 and 18.
In each of the above embodiments, the time when the collision of the vehicle 10 is detected by the collision sensor 24 is set as the time of abnormality detection, but the time when the vehicle collision is predicted may be set as the time of abnormality detection. The prediction of the collision is performed as follows, for example. The collision speed between the obstacle and the vehicle (relative speed between the obstacle and the host vehicle) and the distance between the obstacle and the vehicle are detected by the radar sensor. As the radar sensor, for example, a radar cruise millimeter wave radar or the like can be used. The pre-crash control device determines the possibility of collision based on these detection signals. The time when the collision is determined to be unavoidable by the pre-crash control device is regarded as an abnormality detection time.

・車両用短絡装置は、三相交流モータからなるモータジェネレータ(MG)が1つのみ用いられた車両にも適用可能である。
・車両用短絡装置は、ハイブリッド車以外にも、電気自動車、燃料電池車等の車両に適用可能である。
The vehicle short-circuit device can be applied to a vehicle in which only one motor generator (MG) composed of a three-phase AC motor is used.
-The short circuit device for vehicles is applicable to vehicles, such as an electric vehicle and a fuel cell vehicle, besides a hybrid vehicle.

10…車両、17,18…インバータ、20…蓄電装置、31,37…コンデンサ、32,33,38,39…スイッチング素子、40…短絡機構、41,55,65,71…短絡部材、42,43,44…接続線、45,46,47…接続端子、48…コネクタ、56,66,72…基部、57,73…突出部、61…側面、62…一般面、63…貫通孔、67…ピン部、MG1…第1モータジェネレータ(三相交流モータ)、MG2…第2モータジェネレータ(三相交流モータ)、P1…平面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle, 17, 18 ... Inverter, 20 ... Power storage device, 31, 37 ... Capacitor, 32, 33, 38, 39 ... Switching element, 40 ... Short-circuit mechanism, 41, 55, 65, 71 ... Short-circuit member, 42, 43, 44 ... connecting wire, 45, 46, 47 ... connecting terminal, 48 ... connector, 56, 66, 72 ... base, 57, 73 ... projecting part, 61 ... side, 62 ... general surface, 63 ... through hole, 67 ... Pin part, MG1... First motor generator (three-phase AC motor), MG2. Second motor generator (three-phase AC motor), P1.

Claims (10)

走行駆動力を発生するための三相交流モータと、
スイッチング素子を制御することにより、蓄電装置からの直流電力を交流電力に変換して前記三相交流モータに出力するとともに、前記三相交流モータで発電された交流電力を直流電力に変換して前記蓄電装置を充電するインバータと
前記蓄電装置及び前記インバータの間に設けられたコンデンサと
を備える車両に適用され、
導電性の短絡部材を有し、かつ前記短絡部材を、前記インバータと前記三相交流モータとを接続する3本の接続線から離間した待機位置で待機させ、異常時には、前記短絡部材を、前記3本の接続線に同時に接触する短絡位置へ移動させる短絡機構を備えている車両用短絡装置。
A three-phase AC motor for generating travel driving force;
By controlling the switching element, the DC power from the power storage device is converted to AC power and output to the three-phase AC motor, and the AC power generated by the three-phase AC motor is converted to DC power to Applied to a vehicle comprising an inverter for charging a power storage device, and a capacitor provided between the power storage device and the inverter,
It has a conductive short-circuit member, and the short-circuit member is made to stand by at a standby position separated from three connection lines connecting the inverter and the three-phase AC motor. A vehicle short-circuit device provided with a short-circuit mechanism for moving to a short-circuit position that simultaneously contacts three connection lines.
前記各接続線は、同接続線の両方の端部に設けられた板状の接続端子において前記インバータ及び前記三相交流モータに接続されるものであり、
前記短絡位置は、前記短絡部材が、前記インバータに接続される3片の接続端子、及び前記三相交流モータに接続される3片の接続端子の一方に接触する箇所に設定され、
前記待機位置は、前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子に接近した箇所に設定されている請求項1に記載の車両用短絡装置。
Each connection line is connected to the inverter and the three-phase AC motor at plate-like connection terminals provided at both ends of the connection line,
The short-circuit position is set at a location where the short-circuit member contacts one of three connection terminals connected to the inverter and three connection terminals connected to the three-phase AC motor,
The vehicle short-circuit device according to claim 1, wherein the standby position is set at a location close to the three connection terminals to be contacted by the short-circuit member.
前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子は、互いに離間した状態で同一方向へ延びており、
前記待機位置及び前記短絡位置は、前記接続端子の延びる方向に沿って互いに離間した箇所に設定されている請求項2に記載の車両用短絡装置。
The three connection terminals to be contacted by the short-circuit member extend in the same direction in a state of being separated from each other,
The vehicle short-circuit device according to claim 2, wherein the standby position and the short-circuit position are set at locations separated from each other along a direction in which the connection terminal extends.
前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子の各一端部は絶縁性のコネクタにより被覆されており、
前記待機位置は、前記短絡部材が前記コネクタにのみ接触する箇所に設定されている請求項3に記載の車両用短絡装置。
One end of each of the three connection terminals to be contacted by the short-circuit member is covered with an insulating connector,
The short circuit device for a vehicle according to claim 3, wherein the standby position is set at a location where the short circuit member contacts only the connector.
前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子は、同一の平面上において互いに離間した状態で同一方向へ延びており、
前記待機位置及び前記短絡位置は、前記平面に直交する方向に沿って互いに離間した箇所に設定されている請求項2に記載の車両用短絡装置。
The three pieces of connection terminals to be contacted by the short-circuit member extend in the same direction in a state of being separated from each other on the same plane,
The vehicle short-circuit device according to claim 2, wherein the standby position and the short-circuit position are set at locations separated from each other along a direction orthogonal to the plane.
前記短絡部材は、互いに離間した状態で配置された基部と、隣合う基部間から前記平面に直交する方向へ突出し、前記短絡位置へ移動させられることにより隣合う接続端子間に入り込んで、各接続端子のうち隣の接続端子と対向する側面に接触する突出部とを備えている請求項5に記載の車両用短絡装置。 The short-circuit member protrudes in a direction perpendicular to the plane from the base portion arranged in a state of being separated from each other and between the adjacent base portions, and moves into the short-circuit position so as to enter between the adjacent connection terminals and connect each connection. The vehicle short-circuit device according to claim 5, further comprising a protruding portion that contacts a side surface facing the adjacent connection terminal among the terminals. 前記基部は、前記平面に対し平行に形成されており、前記短絡位置では前記接続端子のうち前記平面に沿う一般面に接触するものである請求項6に記載の車両用短絡装置。 The vehicle short-circuit device according to claim 6, wherein the base portion is formed in parallel to the plane, and is in contact with a general surface along the plane among the connection terminals at the short-circuit position. 前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子はそれぞれ貫通孔を有しており、
前記短絡部材は、基部と、前記基部から前記平面に直交する方向へ突出し、かつ前記短絡位置へ移動させられることにより前記接続端子毎の前記貫通孔に対し、その貫通孔の内壁面に接触した状態で挿通するピン部とを備えている請求項5に記載の車両用短絡装置。
Each of the three connection terminals to be contacted by the short-circuit member has a through hole,
The short-circuit member is in contact with the inner wall surface of the through-hole with respect to the through-hole of each connection terminal by projecting in a direction orthogonal to the plane from the base and the base and being moved to the short-circuit position. The short circuit device for vehicles according to claim 5 provided with a pin part which penetrates in a state.
前記短絡部材の接触対象となる3片の前記接続端子は、互いに離間した状態で同一の平面上に配列されており、
前記待機位置及び前記短絡位置は、3片の前記接続端子の配列方向に互いに離間した箇所に設定されている請求項2に記載の車両用短絡装置。
The three connection terminals to be contacted by the short-circuit member are arranged on the same plane in a state of being separated from each other,
The short circuit device for vehicles according to claim 2, wherein the standby position and the short circuit position are set at locations separated from each other in the arrangement direction of the three pieces of the connection terminals.
前記短絡部材は、3片の前記接続端子から前記平面に直交する方向へ離間した箇所に位置する基部と、前記基部から前記平面に直交する方向へ突出するとともに、前記待機位置では、前記接続端子のうち前記平面に直交する側面から前記配列方向に離間し、かつ前記短絡位置では前記側面に接触する突出部とを備えている請求項9に記載の車両用短絡装置。 The short-circuit member protrudes in a direction perpendicular to the plane from the base, the base being located at a position spaced from the three connection terminals in a direction perpendicular to the plane, and in the standby position, the connection terminal The vehicle short-circuit device according to claim 9, further comprising: a protrusion that is spaced apart from a side surface orthogonal to the plane in the arrangement direction and that contacts the side surface at the short-circuit position.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003111202A (en) * 2001-09-27 2003-04-11 Meidensha Corp Method and system for controlling electric vehicle
JP2005229765A (en) * 2004-02-16 2005-08-25 Aisin Seiki Co Ltd Backward movement inhibiting apparatus
WO2009116624A1 (en) * 2008-03-21 2009-09-24 シンフォニア テクノロジー株式会社 Windmill rotation detection/management device and wind power generation system
JP2013110838A (en) * 2011-11-21 2013-06-06 Toyota Motor Corp Electric vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003111202A (en) * 2001-09-27 2003-04-11 Meidensha Corp Method and system for controlling electric vehicle
JP2005229765A (en) * 2004-02-16 2005-08-25 Aisin Seiki Co Ltd Backward movement inhibiting apparatus
WO2009116624A1 (en) * 2008-03-21 2009-09-24 シンフォニア テクノロジー株式会社 Windmill rotation detection/management device and wind power generation system
JP2013110838A (en) * 2011-11-21 2013-06-06 Toyota Motor Corp Electric vehicle

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