JP3708533B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
また、蓄電装置とインバータ回路との間に設けられた開閉手段に接点間を絶縁することができる絶縁板を備えたことにより、メンテナンス中に蓄電装置の高電圧が誤って各装置に印加されることがなく、安全にメンテナンスが実行できると共に、安価でかつ操作性の良い車両の制御装置を実現することができるという効果が得られる。
図1は、本発明の一実施例の車両の制御装置の構成を示すブロック図であって、例えば一例として、本実施例の車両の制御装置を、エンジンまたは走行用モータの少なくとも一方の動力により走行可能なハイブリッド車両(HEV:Hybrid Electric Vehicles)に搭載した場合について説明する。
図1において、走行用モータ1は、車両に搭載され、車両を走行駆動するエンジン2を補助するか、または車両を走行駆動するように、その回転子が車両のエンジン2に連結された三相電動機であって、自動変速機(AT)3を介して駆動輪4に伝達された走行用モータ1単独の動力によるモータ駆動走行や、同様に自動変速機3を介して駆動輪4に伝達されたエンジン2の動力による走行駆動時に、走行用モータ1で駆動力を補助するアシスト走行を可能にしている。なお、エンジン2は、スロットルアクチュエータ及び燃料ポンプを備え、エンジン2のスロットルの開度及び燃料供給量を電気的に制御するDBW(Drive By Wire )制御を行うことができる。
一方、ECU13は、PDU5、メインコンタクタ手段6、DC/DCコンバータ11、及びHBACU17に含まれるコントローラ17bへ、それぞれ制御信号を出力する。同様に、ECU13は、HBACU17のコントローラ17bを介してエアコンコンタクタ手段15へ制御信号を出力する。
また、ECU13は、DBW(Drive By Wire )制御により、エンジン2のスロットルアクチュエータに対してスロットルの開度を指示すると共に、燃料ポンプに対して燃料供給量を指示する。
なお、走行用モータ1をエンジン2の出力軸に直結する場合、モータ回転数は、エンジン2の回転数に一致するので、モータ回転数に代えてエンジン2の回転数を代用することができる。
次に、図面を参照して上述のECU13による電気部品保護動作ついて説明する。図2は、本実施例の車両の制御装置のECU13による電気部品保護動作を示すフローチャートである。
図2において、まずECU13は、ECU13自身がメインコンタクタ手段6を切断中であるか否かを判定する(ステップS1)。
ステップS1において、メインコンタクタ手段6が切断中でない場合(ステップS1のNO)、変速点がエンジン2の回転数と車両の走行速度(車速)とから規定されている通常のシフトマップに基づいて自動変速機3を変速制御し(ステップS2)、電気部品保護動作を終了する。
また、ECU13は、車両の走行速度の上限を、規定上限車速Vmax(例えば、Vmaxは、走行用モータ1の発電能力と、PDU5やDC/DCコンバータ11に用いられる部品、及び車両用空調装置16の電動コンプレッサ18等の高電圧コンポーネントの作動上限電圧と、自動変速機3のポジションが”5速”の時の変速比とから、Vmax=170[km/h]とする。)に変更する(ステップS5)。
もし、ステップS6において、PDU電圧Vpduが目標上限電圧より小さい場合(ステップS6のNO)、次に、ECU13は、PDU電圧Vpduが作動下限電圧以下か否かを判定する(ステップS7)。但し、作動下限電圧は、走行用モータ1の発電能力とPDU5やDC/DCコンバータ11に用いられる部品、及び車両用空調装置16の電動コンプレッサ18等の高電圧コンポーネントが作動する下限電圧(作動下限電圧)とする。
また、ステップS7において、PDU電圧Vpduが作動下限電圧以下である場合(ステップS7のYES)、ECU13は、ステップS2で用いる通常のシフトマップによる制御より各シフトが車両の走行速度に対してシフトポジションをホールドすることで、車両が同一速度で走行してもエンジンの回転数が上がるように自動変速機3を変速制御し(ステップS9)、電気部品保護動作を終了する。
また、駆動輪4を自動変速機(AT)3を介さずに走行用モータ1に連結した場合、電気部品保護動作として、ECU13は、メインコンタクタ手段6が切断中の時に、PDU電圧Vpduを電動コンプレッサ18の作動上限電圧(目標上限電圧)あるいは作動下限電圧と比較しながら、例えば電動コンプレッサ18が作動可能な1500〜3000[rpm]の中に走行用モータ1の回転数が収まるように、走行用モータ1の回転数を直接制御する。これにより、駆動輪4と連動する走行用モータ1の回生電力による高電圧が車両に搭載されたDC/DCコンバータ11や車両用空調装置16等の補機類に使用される高電圧コンポーネント(電気部品)に印加されることを防止する。
従って、電気部品のコストの上昇を抑制して、安価な車両の制御装置を実現することができるという効果が得られる。
図5に示す開閉手段の断面図を用いて、絶縁板を備えている開閉手段の構成について簡単に説明すると、開閉手段は、ケース本体31と、ケース本体31に接合された接点部ケース32とを備えて構成される。ケース本体31の内部にはコイル33が備えられており、コイル33の磁力によって上下方向に移動するスライド部材36がケース本体31と接点部ケース32とに渡って収容されている。具体的には、スライド部材36の一方の端部にはケース本体31に収容された磁石34が備えられ、もう一方の端部には接点部ケース32に収容された導体35が備えられており、ECU13からの制御により通電されたコイル33の磁力によって、スライド部材36と導体35が磁石34と共に上下方向に移動する。
更に、接点部ケース32には、スライド部材36の上方に設けられた2個の接点37a、37bと、この2個の接点37a、37bとスライド部材36の端部に設けられた導体35との間に挿入可能な、例えば樹脂で形成された絶縁板38とを備えている。
一方、絶縁板38の両端部には、図5に示すように、外力により接点部ケース32あるいは接点カバー39に設けられた貫通孔に挿入可能に変形でき、挿入後は元に戻ることで、接点部ケース32あるいは接点カバー39からの絶縁板38の脱落を防止するツメ38aが設けられている。
従って、メンテナンス中に高電圧バッテリ7の高電圧が誤って各装置に印加されることがなく、安全にメンテナンスが実行できると共に、コンタクタ手段と別体でメンテナンススイッチを設けるよりも安価で、かつ操作性の良い車両の制御装置を実現することができるという効果が得られる。
2 エンジン
3 自動変速機
4 駆動輪
5 PDU(インバータ回路)
6 メインコンタクタ手段(開閉手段)
7 高電圧バッテリ7(蓄電装置)
11 DC/DCコンバータ(補機類)
13 ECU(制御部)
16 車両用空調装置(補機類)
38 絶縁板
38a ツメ(脱落防止手段)
39 接点カバー(異物混入防止手段)
40 ストッパー(固定手段)
Claims (8)
- 駆動輪に伝達された走行用モータの動力により走行可能な車両の制御装置であって、
前記走行用モータ、あるいは前記車両に搭載された補機類に電力を供給する蓄電装置と、
前記蓄電装置と前記走行用モータとの間で電力の授受を行うために、前記蓄電装置と前記走行用モータとの間に設けられたインバータ回路と、
前記蓄電装置と前記走行用モータとの間の電力供給を断続するために、前記蓄電装置と前記インバータ回路との間に設けられた開閉手段と、
前記開閉手段を切断している間は、前記インバータ回路の入出力電圧に基づいて前記走行用モータの回転数を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記インバータ回路の入出力電圧と前記補機類の作動上限電圧とを比較し、前記入出力電圧が前記作動上限電圧以上の場合には、前記走行用モータの回転数を下げることを特徴とする車両の制御装置。 - 駆動輪に伝達された走行用モータの動力により走行可能な車両の制御装置であって、
前記走行用モータ、あるいは前記車両に搭載された補機類に電力を供給する蓄電装置と、
前記蓄電装置と前記走行用モータとの間で電力の授受を行うために、前記蓄電装置と前記走行用モータとの間に設けられたインバータ回路と、
前記蓄電装置と前記走行用モータとの間の電力供給を断続するために、前記蓄電装置と前記インバータ回路との間に設けられた開閉手段と、
前記開閉手段を切断している間は、前記インバータ回路の入出力電圧に基づいて前記走行用モータの回転数を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記インバータ回路の入出力電圧と前記補機類の作動下限電圧とを比較し、前記入出力電圧が前記作動下限電圧以下の場合には、前記走行用モータの回転数を上げることを特徴とする車両の制御装置。 - 前記車両が、エンジンまたは前記走行用モータの少なくとも一方の動力により走行可能なハイブリッド車両であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両の制御装置。
- 駆動輪に伝達された走行用モータの動力により走行可能な車両の制御装置であって、
前記走行用モータ、あるいは前記車両に搭載された補機類に電力を供給する蓄電装置と、
前記蓄電装置と前記走行用モータとの間で電力の授受を行うために、前記蓄電装置と前記走行用モータとの間に設けられたインバータ回路と、
前記蓄電装置と前記走行用モータとの間の電力供給を断続するために、前記蓄電装置と前記インバータ回路との間に設けられた開閉手段と、
前記開閉手段を切断している間は、前記インバータ回路の入出力電圧に基づいて前記走行用モータの回転数を制御する制御部と、前記駆動輪と前記走行用モータとの間に自動変速機とを備え、前記制御部が、前記自動変速機の変速点を変更することにより前記走行用モータの回転数を制御すると共に、前記制御部が、前記走行用モータの回転数を制御する前に、車両の上限走行速度、及び前記エンジンの上限回転数を予め変更することを特徴とする車両の制御装置。 - 前記入出力電圧が前記補機類の作動上限電圧より低く、かつ前記入出力電圧が前記補機類の作動下限電圧より高い場合には、前記制御部が前記走行用モータの回転数の制御を中止することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の車両の制御装置。
- 前記開閉手段が、接点間を絶縁することができる絶縁板を備えていることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載の車両の制御装置。
- 前記開閉手段の接点間を絶縁する前記絶縁板は手動で可動とすることを特徴とする請求項6に記載の車両の制御装置。
- 前記開閉手段が、内部への異物混入を防止する異物混入防止手段と、前記絶縁板の脱落を防止する脱落防止手段と、前記絶縁板の位置を固定する固定手段の内の少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項7に記載の車両の制御装置。
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