JP6738871B2

JP6738871B2 - Main relay protection device

Info

Publication number: JP6738871B2
Application number: JP2018180068A
Authority: JP
Inventors: 裕人浅井; 陽増田; 貴宣錦織; 康平武井
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2018-09-26
Filing date: 2018-09-26
Publication date: 2020-08-12
Anticipated expiration: 2038-09-26
Also published as: JP2020054084A

Description

本発明は、メインリレー保護装置、特に、車両駆動用のモータジェネレータと駆動用バッテリの間に介装されたメインリレーを保護する装置に関する。 The present invention relates to a main relay protection device, and more particularly to a device for protecting a main relay interposed between a vehicle-driving motor generator and a driving battery.

ハイブリッド車両などを含む電動車両では、車両駆動用のモータジェネレータが搭載されている。車両を駆動するのは、モータジェネレータのモータ（電動機）の機能であるが、多くの電動車両では、電力を回収するためにモータジェネレータをジェネレータ（発電機）として使用しているので、ここでは車両駆動用のモータジェネレータと称する。この車両駆動用モータジェネレータは、一般に、車両駆動のための駆動用バッテリから電力が供給され、回収した電力は駆動用バッテリに蓄電される。モータジェネレータと駆動用バッテリの間には、一般に、両者を電気的に接続したり遮断したりするためのメインリレー（システムメインリレー）が介装される。なお、駆動用バッテリの正極に対応する正極側メインリレーの温度と負極に対応する負極側メインリレーの温度をモニタし、それらの温度差が所定値以上になった場合に、モータジェネレータ駆動システムに故障又は異常が生じたと判定するシステム診断もある。 In electric vehicles including hybrid vehicles and the like, a motor generator for driving the vehicle is mounted. It is the function of the motor (electric motor) of the motor generator that drives the vehicle. However, in many electric vehicles, the motor generator is used as a generator (electric generator) in order to recover electric power. It is called a driving motor generator. This vehicle drive motor generator is generally supplied with electric power from a drive battery for driving the vehicle, and the recovered electric power is stored in the drive battery. A main relay (system main relay) for electrically connecting and disconnecting the motor generator and the driving battery is generally interposed between the motor generator and the driving battery. The temperature of the positive-side main relay that corresponds to the positive pole of the drive battery and the temperature of the negative-side main relay that corresponds to the negative pole are monitored, and if the temperature difference exceeds a predetermined value, the motor generator drive system There are also system diagnostics that determine that a failure or anomaly has occurred.

車両を駆動するためのモータジェネレータは、例えば十分な駆動力を発生するために、一般に高電圧大電流特性であり、従ってモータジェネレータに電力を供給する駆動用バッテリも高電圧大容量特性である。この駆動用バッテリを、例えば車両停車中に、例えば外部電源に接続して充電する技術が注目されており、ハイブリッド車両では、特にプラグインハイブリッド車両と呼ばれて、広く普及しつつある。なお、車両駆動源としてモータジェネレータのみを搭載する、所謂電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）では、駆動用バッテリを外部電源に接続して充電することが前提である。 A motor generator for driving a vehicle generally has a high-voltage, large-current characteristic in order to generate a sufficient driving force, and therefore, a drive battery for supplying electric power to the motor-generator also has a high-voltage, large-capacity characteristic. A technique for charging the drive battery by, for example, connecting it to an external power source while the vehicle is stopped has attracted attention, and hybrid vehicles are being widely used, particularly called plug-in hybrid vehicles. In a so-called electric vehicle (EV) in which only a motor generator is mounted as a vehicle drive source, it is premised that a drive battery is connected to an external power source for charging.

このように駆動用バッテリを外部電源に接続して充電する電動車両では、例えばＡＣ−ＤＣコンバータやＤＣ−ＤＣコンバータからなる外部接続型充電器を車両に備える。この外部接続型充電器を駆動用バッテリに電気的に接続したり遮断したりするための充電リレーは、例えば上記メインリレーよりも駆動用バッテリ側で、駆動用バッテリと外部接続型充電器との間に介装される。この充電リレーは、例えばジャンクションボックスと呼ばれる同一筐体内にメインリレーと共に収納されることも多く、その筐体内での配線材には、電気抵抗が小さく、放熱に優れ、その結果、大電流を流すことが可能なバスバーが用いられる。即ち、上記充電リレーは、駆動用バッテリ及びモータジェネレータ間のメインバスバーと外部接続型充電器との間の充電バスバー中に介装される。 In the electric vehicle in which the driving battery is connected to the external power source for charging as described above, the vehicle is provided with an external connection type charger including an AC-DC converter or a DC-DC converter, for example. A charging relay for electrically connecting or disconnecting this external connection type charger to the drive battery is, for example, on the drive battery side of the main relay, between the drive battery and the external connection type charger. Is interposed between. This charging relay is often housed together with the main relay in the same housing called a junction box, for example, and the wiring material in the housing has low electric resistance and excellent heat dissipation, and as a result, a large current flows. It is possible to use a bus bar. That is, the charging relay is interposed in the charging bus bar between the main battery bar between the driving battery and the motor generator and the external connection type charger.

このような電動車両としては、例えば下記特許文献１に記載されるプラグインハイブリッド車両がある。この電動車両では、システム停止時で且つ外部電源接続充電時には、メインリレーの励磁電流を、システム起動時の電流値より小さく且つ固定接点及び可動接点間の接触保持可能な所定電流値としてメインリレーの昇温を抑制している。なお、これ以降、リレーの固定接点と可動接点を接触させて回路を電気的に接続することをオンとし、リレーの固定接点と可動接点を非接触として回路を電気的に遮断することをオフとする。ちなみに、上記電動車両を含め、充電リレーを搭載する電動車両を走行させるためにシステムを起動した場合には、充電リレーはオフされている。 An example of such an electric vehicle is a plug-in hybrid vehicle described in Patent Document 1 below. In this electric vehicle, when the system is stopped and the external power source is connected and charged, the exciting current of the main relay is set to a predetermined current value that is smaller than the current value at system startup and that can maintain contact between the fixed contact and the movable contact. The temperature rise is suppressed. After that, turning on the contact between the fixed contact and the movable contact of the relay to electrically connect the circuit is turned on, and turning off the contact between the fixed contact and the movable contact of the relay to electrically disconnect the circuit is turned off. To do. By the way, when the system is started to drive the electric vehicles including the electric relay including the electric vehicle, the charging relay is turned off.

特開２０１２−１９６００７号公報JP 2012-196007 A

ところで、例えば上記特許文献１にもあるように、モータジェネレータ及び駆動用バッテリを備えた電動車両では、システム起動時、常時、メインリレーがオンされる。このメインリレーの接点には電気抵抗があり、しかも駆動用バッテリ−モータジェネレータ間の電力が高電圧大電流であることから、オン中のメインリレーの温度が上昇する。このメインリレーが過熱状態になると、接点が溶着するという問題が生じる。そこで、従来は、メインリレーの温度をモニタし、そのメインリレーの温度が溶着回避のための所定温度以上になったら、例えば駆動用バッテリからの電力に制限を設けたり、例えばハイブリッド車両においてはエンジン駆動力の比率を増大する、即ち使用される駆動用バッテリからの電力を減少したりして、メインリレーの温度を低減する対策が講じられている。 By the way, in an electric vehicle equipped with a motor generator and a driving battery, for example, as disclosed in Patent Document 1, the main relay is always turned on when the system is started. Since the contacts of the main relay have an electric resistance and the electric power between the driving battery and the motor generator is a high voltage and a large current, the temperature of the main relay in the ON state rises. When this main relay becomes overheated, there arises a problem that the contacts are welded. Therefore, conventionally, the temperature of the main relay is monitored, and when the temperature of the main relay becomes equal to or higher than a predetermined temperature for avoiding welding, for example, the electric power from the driving battery is limited, or, for example, in a hybrid vehicle, an engine is used. Measures have been taken to reduce the temperature of the main relay by increasing the ratio of the driving force, that is, reducing the power from the driving battery used.

しかしながら、このメインリレー冷却方法では、駆動用バッテリからの電力に制限が設けられる場合には運転者の所望する車両加減速が達成できないとか、ハイブリッド車両においてエンジン駆動力比率を増大する場合には、燃費が悪化したり、排ガス量が増大したりするという問題が生じる。そこで、駆動用バッテリを外部電源に接続して充電する電動車両が普及していることから、外部接続型充電器及び充電リレーを備えた電動車両にあってメインリレーの過熱を防止することが可能なメインリレー保護装置が広く求められている。 However, in this main relay cooling method, when the electric power from the driving battery is limited, it is not possible to achieve the vehicle acceleration/deceleration desired by the driver, or when the engine driving force ratio is increased in the hybrid vehicle, There arises a problem that fuel efficiency is deteriorated and exhaust gas amount is increased. Therefore, electric vehicles that connect a driving battery to an external power source for charging have become widespread, so it is possible to prevent overheating of the main relay in an electric vehicle equipped with an external connection type charger and a charging relay. There is a widespread demand for main relay protection devices.

このように外部接続型充電器及び充電リレーを備えた電動車両にあって、メインリレーの過熱を防止するために、例えばメインリレーの温度が所定の放熱開始閾値以上になったときに充電リレーをオン制御し、メインリレーの熱をメインバスバーから充電バスバーに伝え、この充電バスバーから放熱することでメインリレーを冷却することが考えられる。しかしながら、その場合に、メインリレーの降温特性が駆動用バッテリの正極側と負極側とで異なり、その結果、正極側及び負極側のメインリレーの温度差が上記所定値以上になると、上記システム診断によってモータジェネレータ駆動システムに故障又は異常が生じたと誤判定されるおそれがある。 In an electric vehicle equipped with an external connection type charger and a charging relay in this way, in order to prevent overheating of the main relay, for example, when the temperature of the main relay exceeds a predetermined heat radiation start threshold value, the charging relay is It is conceivable that the main relay is cooled by performing on-control, transmitting heat of the main relay from the main bus bar to the charging bus bar, and radiating heat from the charging bus bar. However, in that case, if the temperature drop characteristic of the main relay differs between the positive electrode side and the negative electrode side of the drive battery, and as a result, the temperature difference between the main relays on the positive electrode side and the negative electrode side becomes equal to or greater than the predetermined value, the system diagnosis is performed. May erroneously determine that a failure or abnormality has occurred in the motor generator drive system.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部接続型充電器及び充電リレーを備えた電動車両のメインリレーの過熱を確実に防止することができると共に、正負極のメインリレーの温度差によるシステム故障又は異常の誤判定を回避することが可能なメインリレー保護装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to reliably prevent overheating of a main relay of an electric vehicle equipped with an external connection type charger and a charging relay, and to provide positive and negative electrodes. An object of the present invention is to provide a main relay protection device capable of avoiding erroneous determination of system failure or abnormality due to temperature difference of the main relay.

上記目的を達成するため請求項１に記載のメインリレー保護装置は、
車両駆動用のモータジェネレータと、前記モータジェネレータに電力を供給する充電可能な駆動用バッテリと、前記駆動用バッテリを充電するための外部接続型充電器と、前記駆動用バッテリ及び前記モータジェネレータ間のメインバスバー中に介装されたメインリレーと、前記メインバスバー及び前記外部接続型充電器間の充電バスバー中に介装された充電リレーと、前記メインリレーの温度を検出するメインリレー温度センサと、前記メインリレー温度センサで検出されたメインリレーの温度が予め設定された放熱開始閾値以上である場合に該メインリレーをオンした状態で前記充電リレーをオン制御する制御手段とを備え、前記駆動用バッテリの正極に対応する正極側の前記充電バスバーの前記充電リレーよりも前記外部接続型充電器側の部分と、前記駆動用バッテリの負極に対応する負極側の前記充電バスバーの前記充電リレーよりも前記外部接続型充電器側の部分とは、放熱量及び熱容量の少なくとも一方が略同等であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the main relay protection device according to claim 1,
A vehicle-driving motor generator, a rechargeable driving battery that supplies electric power to the motor generator, an external connection-type charger for charging the driving battery, and the driving battery and the motor generator. A main relay interposed in the main bus bar, a charging relay interposed in the charging bus bar between the main bus bar and the external connection type charger, a main relay temperature sensor for detecting the temperature of the main relay, The main relay temperature sensor detects the temperature of the main relay is equal to or higher than a preset heat dissipation start threshold, the main relay is in a state of turning on control means for controlling the charging relay, A portion of the charging bus bar on the positive electrode side corresponding to the positive electrode of the battery, which is closer to the external connection type charger than the charging relay, and more than the charging relay of the charging bus bar on the negative electrode side, which corresponds to the negative electrode of the driving battery. At least one of the amount of heat radiation and the heat capacity of the portion on the side of the external connection type charger is substantially the same.

この構成によれば、メインリレーの温度が、放熱が必要と考えられる放熱開始閾値以上になるとメインリレーと共に充電リレーがオンされるので、メインリレーに対する放熱領域が延伸され、メインリレーが冷却される。即ち、この充電リレーオン状態で、メインリレーの熱は、充電バスバーの充電リレーよりもメインバスバー側、即ち駆動用バッテリ側の部分から、充電リレーを経て、充電バスバーの充電リレーよりも外部接続型充電器側の部分へと伝わり、主に、この充電リレーよりも外部接続型充電器側の部分から放熱される。金属棒材（金属板材）で構成されるバスバーは、伝熱及び放熱に優れるので、充電バスバーの充電リレーよりも外部接続型充電器側の部分からメインリレーの熱が速やかに放熱され、これによりメインリレーが速やかに冷却される。しかも、この構成は、新たな装置や構造を必要としない。これらの結果、上記構成のメインリレー保護装置は、外部接続型充電器及び充電リレーを備えた電動車両のメインリレーの過熱を確実に防止することができる。 According to this configuration, when the temperature of the main relay becomes equal to or higher than the heat radiation start threshold value that is considered to require heat radiation, the charging relay is turned on together with the main relay, so that the heat radiation area for the main relay is extended and the main relay is cooled. .. That is, in this charging relay ON state, the heat of the main relay passes through the charging relay from the main busbar side of the charging busbar charging relay, that is, the driving battery side, and the external connection type charging than the charging busbar charging relay. It is transmitted to the part on the charger side, and is mainly radiated from the part on the external connection type charger side of this charging relay. Since the bus bar made of metal rod (metal plate) is excellent in heat transfer and heat dissipation, the heat of the main relay is quickly radiated from the external connection type charger side of the charging relay of the charging bus bar. The main relay is cooled quickly. Moreover, this configuration does not require a new device or structure. As a result, the main relay protection device configured as described above can reliably prevent overheating of the main relay of the electric vehicle including the external connection type charger and the charging relay.

更に、メインリレーの熱が主として放熱される充電バスバーの充電リレーよりも外部接続型充電器側の部分は、駆動用バッテリの正極側と負極側とで放熱量及び熱容量の少なくとも一方が略同等であるので、両部分による正負極のメインリレーの降温特性が略同等となり、これにより正極側及び負極側のメインリレーの温度差が小さくなる。その結果、例えば正極側及び負極側のメインリレーの温度差に基づく上記システム診断に対しても、モータジェネレータ駆動システムに故障又は異常が生じたと誤判定されることがない。 Further, the portion of the charging bus bar on the external connection side of the charging relay where the heat of the main relay is mainly radiated has at least one of the heat radiation amount and the heat capacity substantially equal on the positive electrode side and the negative electrode side of the driving battery. Therefore, the temperature decreasing characteristics of the positive and negative main relays due to both parts are substantially equal, and the temperature difference between the positive and negative main relays is thereby reduced. As a result, even in the system diagnosis based on the temperature difference between the main relays on the positive electrode side and the negative electrode side, for example, there is no erroneous determination that a failure or abnormality has occurred in the motor generator drive system.

請求項２に記載のメインリレー保護装置は、請求項１に記載のメインリレー保護装置において、前記メインリレー、充電リレー、メインバスバー、及び充電バスバーが同一の筐体内に収納されたことを特徴とする。 The main relay protection device according to claim 2 is the main relay protection device according to claim 1, wherein the main relay, the charging relay, the main bus bar, and the charging bus bar are housed in the same housing. To do.

この構成によれば、同一の筐体内に収納されるメインリレーと充電リレーは互いに近接して配置され、その結果、メインバスバーと充電バスバーも互いに近接して配置されるので、メインリレーの温度が放熱開始閾値以上になったときにはメインリレーが速やかに冷却され、これによりメインリレーの過熱をより一層確実に防止することが可能となる。 According to this configuration, the main relay and the charging relay housed in the same housing are arranged close to each other, and as a result, the main bus bar and the charging bus bar are also arranged close to each other. When the heat radiation start threshold value or more is reached, the main relay is quickly cooled, which makes it possible to more reliably prevent overheating of the main relay.

請求項３に記載のメインリレー保護装置は、請求項１又は２に記載のメインリレー保護装置において、前記制御手段は、前記充電リレーのオン制御を前記車両の停車中に行うことを特徴とする。 The main relay protection device according to claim 3 is the main relay protection device according to claim 1 or 2, wherein the control means performs ON control of the charging relay while the vehicle is stopped. ..

この構成によれば、駆動用バッテリ及びモータジェネレータ間及びメインバスバー及び外部接続型充電器間の電気的特性が車両の走行中に変化することがないので、システムの故障を確実に抑制することが可能となる。 According to this configuration, the electrical characteristics between the drive battery and the motor generator and between the main bus bar and the external connection-type charger do not change while the vehicle is traveling, so it is possible to reliably suppress system failures. It will be possible.

以上説明したように、本発明によれば、メインリレーの温度が放熱開始閾値以上になるとメインリレーと充電リレーを同時にオンする簡易な構成で、メインリレーを速やかに冷却することができることから、外部接続型充電器及び充電リレーを備えた電動車両のメインリレーの過熱を確実に防止することができ、所望する加減速が達成できないとか、燃費の悪化や排ガスの増加といった問題を低減することが可能となる。また、正極側の充電バスバーにおける外部接続型充電器側の部分と、負極側の充電バスバーにおける前記外部接続型充電器側の部分の放熱量及び熱容量の少なくとも一方を略同等としたことにより、正極側及び負極側のメインリレーの温度差が小さくなり、その温度差に基づくシステム診断によるシステム故障又は異常の誤判定を回避することができる。 As described above, according to the present invention, when the temperature of the main relay becomes equal to or higher than the heat radiation start threshold value, the main relay and the charging relay can be turned on at the same time, and the main relay can be quickly cooled. It is possible to reliably prevent overheating of the main relay of an electric vehicle equipped with a connection type charger and a charging relay, and it is possible to reduce problems such as not achieving desired acceleration/deceleration, deterioration of fuel consumption and increase of exhaust gas. Becomes Further, by making at least one of the heat radiation amount and the heat capacity of the external connection type charger side part of the positive electrode side charging bus bar and the external connection type charger side part of the negative electrode side charging bus bar substantially equal, The temperature difference between the main relays on the negative side and the negative side is reduced, and erroneous determination of system failure or abnormality due to system diagnosis based on the temperature difference can be avoided.

本発明のメインリレー保護装置が適用されたハイブリッド車両の一実施の形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a hybrid vehicle to which a main relay protection device of the present invention is applied. 図１のモータジェネレータの駆動系統を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the drive system of the motor generator of FIG. 図２におけるリレー作動状態の説明図である。It is explanatory drawing of the relay operating state in FIG. 図２におけるリレー作動状態の説明図である。It is explanatory drawing of the relay operating state in FIG. 図１のコントロールユニットで実行される演算処理のフローチャートである。6 is a flowchart of a calculation process executed by the control unit of FIG. 1. 図５の演算処理による図２のリレー作動状態の説明図である。It is explanatory drawing of the relay operating state of FIG. 2 by the arithmetic processing of FIG. 図５の演算処理の作用を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing the operation of the arithmetic processing of FIG. 5.

以下に、本発明のメインリレー保護装置の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態のメインリレー保護装置が適用された電動車両の概略構成図である。この電動車両は、プラグインハイブリッド車両であり、図１は、このプラグインハイブリッド車両のパワートレーンの概略を示している。このプラグインハイブリッド車両は、既存のプラグインハイブリッド車両と同様に、車両駆動用にエンジン１０とモータジェネレータ１２を併載している。エンジン１０とモータジェネレータ１２は接続装置１４によって接続され、それらの合成された駆動力が差動装置１６を介して駆動輪１８に伝達される。接続装置１４には、例えばクラッチ機構などが用いられる。また、接続装置１４に遊星歯車機構を用いることも可能であり、その場合、遊星歯車機構を構成する１つの要素にエンジン１０が、もう１つの要素にモータジェネレータ１２が、残りの１つの要素に図示しない個別のモータジェネレータが接続される。なお、駆動輪１８は四輪であってもよい。 Hereinafter, an embodiment of a main relay protection device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric vehicle to which the main relay protection device of this embodiment is applied. This electric vehicle is a plug-in hybrid vehicle, and FIG. 1 shows an outline of a power train of this plug-in hybrid vehicle. This plug-in hybrid vehicle has an engine 10 and a motor generator 12 mounted together for driving the vehicle, as in the existing plug-in hybrid vehicle. The engine 10 and the motor generator 12 are connected by the connection device 14, and the combined driving force thereof is transmitted to the drive wheels 18 via the differential device 16. For the connection device 14, for example, a clutch mechanism or the like is used. It is also possible to use a planetary gear mechanism for the connection device 14, in which case the engine 10 is one element that constitutes the planetary gear mechanism, the motor generator 12 is the other element, and the remaining one element is the other element. An individual motor generator (not shown) is connected. The drive wheels 18 may be four wheels.

モータジェネレータ１２の駆動系統は、モータジェネレータ１２に電力を供給すると共にモータジェネレータ１２で回収された電力を蓄電する駆動用バッテリ２０と、駆動用バッテリ２０からの電力を変換してモータジェネレータ１２に供給したり、モータジェネレータ１２で回収された電力を変換して駆動用バッテリ２０に蓄電したりするためのインバータなどの駆動回路２２を備える。更に、この実施の形態の電動車両はプラグインハイブリッド車両であるから、接続された外部電源２４からの電力を駆動用バッテリ２０に充電するための外部接続型充電器２６と、この外部接続型充電器２６と駆動用バッテリ２０を電気的に断続したり、駆動用バッテリ２０とモータジェネレータ１２を電気的に断続したりするためのリレー類が内装されたジャンクションボックス２８を備える。 The drive system of the motor generator 12 supplies electric power to the motor generator 12 and stores the electric power recovered by the motor generator 12, and converts the electric power from the drive battery 20 to the motor generator 12. Or a drive circuit 22 such as an inverter for converting the electric power recovered by the motor generator 12 and storing the electric power in the drive battery 20. Furthermore, since the electric vehicle of this embodiment is a plug-in hybrid vehicle, an external connection type charger 26 for charging the drive battery 20 with electric power from the connected external power source 24, and this external connection type charging. A junction box 28 in which relays for electrically connecting and disconnecting the device 26 and the drive battery 20 and electrically connecting and disconnecting the drive battery 20 and the motor generator 12 is provided.

この実施の形態のハイブリッド車両では、近年の車両と同様に、エンジン１０の運転状態はエンジンコントロールユニット３０で制御され、モータジェネレータ１２の運転状態、例えば力行運転や回生運転はコントロールユニット３２で制御される。また、これらを統括して車両の駆動力全体を制御するパワーコントロールユニットを備える場合もある。更に、駆動用バッテリ２０を制御するためのバッテリコントロールユニットを備える場合もある。なお、これらのコントロールユニットは、例えば後述のようにコンピュータシステムを備えて構成され、高い演算処理能力を有する。また、一般にハイブリッド車両（プラグインハイブリッド車両を含む）では、エンジン１０はモータジェネレータ１２と協調制御される。 In the hybrid vehicle of this embodiment, the operating state of the engine 10 is controlled by the engine control unit 30, and the operating state of the motor generator 12, for example, the power running operation and the regenerative operation are controlled by the control unit 32, as in the recent vehicles. It In some cases, a power control unit that controls all of the driving force of the vehicle is provided. Furthermore, a battery control unit for controlling the driving battery 20 may be provided. It should be noted that these control units are configured to include a computer system, for example, as will be described later, and have high arithmetic processing capability. In a hybrid vehicle (including a plug-in hybrid vehicle), engine 10 is generally controlled in cooperation with motor generator 12.

図２は、図１のモータジェネレータ１２の駆動系統を示すブロック図である。上記ジャンクションボックス２８の筐体３４内では、配線材としてバスバーが用いられている。前述のように、金属棒材（金属板材）で構成されるバスバーは、電流直交方向の断面積が大きいことから電気抵抗が小さく、また被覆のない分だけ放熱に優れていることから、大電流の通電に適する。この実施の形態では、モータジェネレータ１２に三相交流モータが用いられ、一方、駆動用バッテリ２０の電力は直流電力であるから、駆動回路２２は、この直流電力を三相交流電力に変換してモータジェネレータ１２に供給する。モータジェネレータ１２を回生運転する場合には逆に作用する。また、この実施の形態の外部接続型充電器２６は、外部電源２４の交流電力を直流電力に変換して駆動用バッテリ２０を充電する。従って、外部接続型充電器２６は、例えばＡＣ−ＤＣコンバータやＤＣ−ＤＣコンバータを備えて構成される。 FIG. 2 is a block diagram showing a drive system of the motor generator 12 of FIG. In the housing 34 of the junction box 28, a bus bar is used as a wiring material. As described above, the bus bar made of metal rods (metal plates) has a large cross-sectional area in the direction orthogonal to the current, so the electrical resistance is small. Suitable for energizing. In this embodiment, a three-phase AC motor is used as the motor generator 12, and the drive battery 20 uses DC power, so the drive circuit 22 converts this DC power into three-phase AC power. Supply to the motor generator 12. When the motor-generator 12 is regeneratively operated, it works in reverse. Further, the external connection type charger 26 of this embodiment charges the drive battery 20 by converting the AC power of the external power supply 24 into DC power. Therefore, the external connection type charger 26 is configured to include, for example, an AC-DC converter or a DC-DC converter.

従って、ジャンクションボックス２８の筐体３４内には、駆動用バッテリ２０の正極と駆動回路２２の正極とを接続するための正極側メインバスバー（以下、正極メインバスバーと記す）３６及び駆動用バッテリ２０の負極と駆動回路２２の負極とを接続するための負極側メインバスバー（以下、負極メインバスバーと記す）３８が設けられている。そして、正極メインバスバー３６中には、駆動用バッテリ２０の正極と駆動回路２２の正極、即ちモータジェネレータ１２とを電気的に断続するための正極側メインリレー（以下、正極メインリレーと記す）３７が介装される。また、負極メインバスバー３８中には、駆動用バッテリ２０の負極と駆動回路２２の負極、即ちモータジェネレータ１２とを電気的に断続するための負極側メインリレー（以下、負極メインリレーと記す）３９が介装される。 Therefore, in the housing 34 of the junction box 28, a positive electrode side main bus bar (hereinafter referred to as a positive electrode main bus bar) 36 for connecting the positive electrode of the driving battery 20 and the positive electrode of the driving circuit 22 and the driving battery 20. A negative-side main bus bar (hereinafter, referred to as negative-electrode main bus bar) 38 for connecting the negative electrode of No. 1 and the negative electrode of the drive circuit 22 is provided. Then, in the positive electrode main bus bar 36, a positive electrode side main relay (hereinafter, referred to as positive electrode main relay) 37 for electrically connecting and disconnecting the positive electrode of the drive battery 20 and the positive electrode of the drive circuit 22, that is, the motor generator 12. Is installed. Further, in the negative electrode main bus bar 38, a negative electrode side main relay (hereinafter, referred to as negative electrode main relay) 39 for electrically connecting and disconnecting the negative electrode of the driving battery 20 and the negative electrode of the drive circuit 22, that is, the motor generator 12. Is installed.

また、ジャンクションボックス２８の筐体３４内には、上記正極メインリレー３７よりも駆動用バッテリ２０側で正極メインバスバー３６と外部接続型充電器２６の正極とを接続するための正極側充電バスバー（以下、正極充電バスバーと記す）４０と、上記負極メインリレー３９よりも駆動用バッテリ２０側で負極メインバスバー３８と外部接続型充電器２６の負極とを接続するための負極側充電バスバー（以下、負極充電バスバーと記す）４２が設けられている。そして、正極充電バスバー４０中には、駆動用バッテリ２０の正極と外部接続型充電器２６の正極とを電気的に断続するための正極側充電リレー（以下、正極充電リレーと記す）４１が介装される。また、負極充電バスバー４２中には、駆動用バッテリ２０の負極と外部接続型充電器２６の負極とを電気的に断続するための負極側充電リレー（以下、負極充電リレーと記す）４３が介装される。 Further, in the case 34 of the junction box 28, a positive electrode side charging bus bar (for connecting the positive electrode main bus bar 36 and the positive electrode of the external connection type charger 26 to the positive electrode main bus bar 36 on the drive battery 20 side of the positive electrode main relay 37 ( Hereinafter, referred to as a positive electrode charging bus bar) 40, and a negative electrode side charging bus bar (hereinafter, referred to as a negative electrode side charging bus bar) for connecting the negative electrode main bus bar 38 and the negative electrode of the external connection type charger 26 on the driving battery 20 side of the negative electrode main relay 39. A negative electrode charging bus bar) 42 is provided. Then, in the positive electrode charging bus bar 40, a positive electrode side charging relay (hereinafter, referred to as positive electrode charging relay) 41 for electrically connecting and disconnecting the positive electrode of the driving battery 20 and the positive electrode of the external connection type charger 26 is interposed. To be dressed. Further, in the negative electrode charging bus bar 42, a negative electrode side charging relay (hereinafter, referred to as negative electrode charging relay) 43 for electrically connecting and disconnecting the negative electrode of the driving battery 20 and the negative electrode of the external connection type charger 26 is interposed. To be dressed.

なお、この実施の形態では、正極充電バスバー４０のうち正極充電リレー４１よりも外部接続型充電器２６側の部分（以下、充電器側部と記す）４０ｂと、負極充電バスバー４２のうち負極充電リレー４３よりも外部接続型充電器２６側の部分（以下、充電器側部と記す）４２ｂとで、それらの放熱量及び熱容量の少なくとも一方が略同等になるように構成した。具体的には、材質が同じバスバーの放熱量は、バスバーの表面積に比例するので、正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂと負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂとで放熱量を略同等にするためには、両者の表面積を略同等にすればよい。一方、材質が同じバスバーの熱容量は、バスバーの質量に比例するので、正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂと負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂとで熱容量を略同等にするためには、両者の質量を略同等にすればよい。勿論、前者と後者を同時に満たしてもよい。この実施の形態では、図２に示すように、正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂに対して、相対的に長さの短い負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂの幅を広くしたり厚さを厚くすることで、両者の放熱量及び熱容量の双方が同等になるようにした。 In this embodiment, a portion of the positive electrode charging bus bar 40 closer to the external connection type charger 26 than the positive electrode charging relay 41 (hereinafter referred to as a charger side portion) 40b and a negative electrode charging bus bar 42 for negative electrode charging. A portion (hereinafter, referred to as a charger side portion) 42b closer to the external connection type charger 26 than the relay 43 is configured such that at least one of the heat radiation amount and the heat capacity thereof is substantially equal. Specifically, since the heat radiation amount of a bus bar made of the same material is proportional to the surface area of the bus bar, the heat radiation amount of the charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40 and the charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42 are substantially equal. In order to achieve this, the surface areas of the both may be made substantially equal. On the other hand, since the heat capacity of the busbar made of the same material is proportional to the mass of the busbar, in order to make the heat capacity of the charger side portion 40b of the positive electrode charging busbar 40 and the charger side portion 42b of the negative electrode charging busbar 42 substantially equal, The masses of the two may be approximately equal. Of course, the former and the latter may be satisfied at the same time. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the width of the charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42, which is relatively shorter than the charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40, is increased. By increasing the thickness, both of the heat radiation amount and the heat capacity are made equal.

正極メインリレー３７には、正極メインリレー温度Ｔ_Pを検出するための正極側メインリレー温度センサ（以下、正極メインリレー温度センサと記す）４４が設けられている。また、負極メインリレー３９には、負極メインリレー温度Ｔ_Nを検出するための負極側メインリレー温度センサ（以下、負極メインリレー温度センサと記す）４６が設けられている。これら正極メインリレー温度センサ４４で検出される正極メインリレー温度Ｔ_P及び負極メインリレー温度センサ４６で検出される負極メインリレー温度Ｔ_Nはコントロールユニット３２に読込まれる。また、正極メインリレー３７、負極メインリレー３９、正極充電リレー４１、負極充電リレー４３は、コントロールユニット３２によってオン・オフ制御される。なお、これらリレーのオン・オフ制御は、例えば車両の駆動力全体を制御するパワーコントロールユニットによって行われるようにしてもよい。 The positive electrode main relay 37 is provided with a positive electrode main relay temperature sensor (hereinafter, referred to as positive electrode main relay temperature sensor) 44 for detecting the positive electrode main relay temperature T _P. Further, the negative electrode main relay 39 is provided with a negative electrode side main relay temperature sensor (hereinafter, referred to as negative electrode main relay temperature sensor) 46 for detecting the negative electrode main relay temperature T _N. The positive main relay temperature T _P detected by the positive main relay temperature sensor 44 and the negative main relay temperature T _N detected by the negative main relay temperature sensor 46 are read by the control unit 32. Further, the positive electrode main relay 37, the negative electrode main relay 39, the positive electrode charging relay 41, and the negative electrode charging relay 43 are on/off controlled by the control unit 32. The ON/OFF control of these relays may be performed by, for example, a power control unit that controls the entire driving force of the vehicle.

コントロールユニット３２やエンジンコントロールユニット３０などのコントロールユニットは、マイクロコンピュータのようなコンピュータシステムを搭載して構成される。このコンピュータシステムは、周知のコンピュータシステムと同様に、高度な演算処理機能を有する演算処理装置に加え、例えばプログラムを記憶する記憶装置や、センサ信号を読込んだり、他のコントロールユニットと相互通信を行ったりするための入出力装置を備えて構成される。なお、この実施の形態のコントロールユニット３２では、正極メインリレー温度センサ４４で検出される正極メインリレー温度Ｔ_P及び負極メインリレー温度センサ４６で検出される負極メインリレー温度Ｔ_Nの温度差ΔＴが予め設定された所定値以上になった場合に、モータジェネレータ駆動システムに故障又は異常が生じたと判定するシステム診断を行う。 Control units such as the control unit 32 and the engine control unit 30 are configured by mounting a computer system such as a microcomputer. This computer system is similar to a well-known computer system, in addition to an arithmetic processing device having an advanced arithmetic processing function, for example, a storage device for storing programs, reading sensor signals, and mutual communication with other control units. It is configured to include an input/output device for performing operations. In the control unit 32 of this embodiment, the temperature difference ΔT between the positive electrode main relay temperature T _P detected by the positive electrode main relay temperature sensor 44 and the negative electrode main relay temperature T _N detected by the negative electrode main relay temperature sensor 46 is When the value exceeds a preset predetermined value, system diagnosis is performed to determine that a failure or abnormality has occurred in the motor generator drive system.

このコントロールユニット３２によってオン・オフ制御される正極メインリレー３７、負極メインリレー３９、正極充電リレー４１、負極充電リレー４３の代表的な動作を図３及び図４に示す。図３は、車両としてのシステムを起動した状態、即ち走行可能な状態を示しており、こうしたシステム起動状態では、正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９がオンされ、正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３はオフされる。一方、図４は、車両としてのシステムを停止し、且つ外部電源２４に駆動用バッテリ２０が接続され、外部接続型充電器２６を経て駆動用バッテリ２０が充電されている状態を示している。このような外部電源接続状態では、正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３がオンされ、正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９はオフされる。なお、上記特許文献１に記載されるように、外部電源接続状態で、例えばコントロールユニット３２や各リレーをオン制御するために図示しない補機バッテリの電力が消費され、その消費電力分を駆動用バッテリ２０から補うような場合には、正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９をオン制御してもよい。 Typical operations of the positive electrode main relay 37, the negative electrode main relay 39, the positive electrode charging relay 41, and the negative electrode charging relay 43, which are on/off controlled by the control unit 32, are shown in FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows a state in which the system as a vehicle is activated, that is, a state in which the vehicle can run. In such a system activated state, the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 are turned on, and the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay are performed. 43 is turned off. On the other hand, FIG. 4 shows a state in which the system as a vehicle is stopped, the driving battery 20 is connected to the external power source 24, and the driving battery 20 is charged via the external connection type charger 26. In such an external power supply connection state, the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are turned on, and the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 are turned off. In addition, as described in Patent Document 1, in an external power supply connection state, for example, power of an auxiliary battery (not shown) is consumed to turn on the control unit 32 and each relay, and the power consumption is used for driving. When supplementing from the battery 20, the positive main relay 37 and the negative main relay 39 may be ON-controlled.

図５は、正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９の過熱を防止するために、コントロールユニット３２で実行される演算処理のフローチャートである。なお、以下の演算処理では、正極メインリレー３７の温度に基づいて正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３を同時にオン・オフ制御しているが、例えば負極メインリレー３９の温度に基づいて制御してもよいし、或いは正極メインリレー３７の温度と負極メインリレー３９の温度の平均温度に基づいて制御してもよい。この演算処理は、例えば所定サンプリング周期で実行されるタイマ割込み処理であり、まずステップＳ１で、正極メインリレー温度センサ４４で検出された正極メインリレー温度Ｔ_Pを読込む。 FIG. 5 is a flowchart of arithmetic processing executed by the control unit 32 in order to prevent overheating of the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39. In the following arithmetic processing, the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are simultaneously turned on/off based on the temperature of the positive electrode main relay 37. However, for example, the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are controlled based on the temperature of the negative electrode main relay 39. Alternatively, the control may be performed based on the average temperature of the temperatures of the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39. This calculation process is, for example, a timer interrupt process executed at a predetermined sampling cycle. First, in step S1, the positive electrode main relay temperature T _P detected by the positive electrode main relay temperature sensor 44 is read.

次にステップＳ２に移行して、メインリレー冷却フラグＦが０のリセット状態であるか否かを判定し、メインリレー冷却フラグＦがリセット状態である場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合にはステップＳ５に移行する。 Next, the process proceeds to step S2, and it is determined whether the main relay cooling flag F is in the reset state of 0. If the main relay cooling flag F is in the reset state, the process proceeds to step S3, otherwise. Then, the process proceeds to step S5.

ステップＳ３では、ステップＳ１で読込まれた正極メインリレー温度Ｔ_Pが放熱開始閾値Ｔ_S以上であるか否かを判定し、正極メインリレー温度Ｔ_Pが放熱開始閾値Ｔ_S以上である場合にはステップＳ４に移行し、そうでない場合にはステップＳ５に移行する。 In step S3, read filled-in positive main relay temperature T _P is equal to or a heat radiation initiation threshold T _S in more in step S1, when the positive electrode main relay temperature T _P is exotherm onset threshold T _S in more than The process proceeds to step S4, and if not, the process proceeds to step S5.

ステップＳ４では、正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３を同時にオン制御すると共に、メインリレー冷却フラグＦを１のセット状態としてからステップＳ５に移行する。 In step S4, the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are simultaneously ON-controlled, and the main relay cooling flag F is set to 1, and then the process proceeds to step S5.

ステップＳ５では、メインリレー冷却フラグＦが１のセット状態であるか否かを判定し、メインリレー冷却フラグＦがセット状態である場合にはステップＳ６に移行し、そうでない場合には復帰する。 In step S5, it is determined whether or not the main relay cooling flag F is in the set state, and if the main relay cooling flag F is in the set state, the process proceeds to step S6, and if not, the process returns.

ステップＳ６では、ステップＳ１で読込まれた正極メインリレー温度Ｔ_Pが放熱終了閾値Ｔ_F以下であるか否かを判定し、正極メインリレー温度Ｔ_Pが放熱終了閾値Ｔ_F以下である場合にはステップＳ７に移行し、そうでない場合には復帰する。 In step S6, it is determined whether or not the positive electrode main relay temperature T _P read in step S1 is equal to or lower than the heat radiation end threshold value T _{F. If} the positive electrode main relay temperature T _P is equal to or lower than the heat radiation end threshold value T _F , The process proceeds to step S7, and if not, the process returns.

ステップＳ７では、正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３を同時にオフ制御すると共に、メインリレー冷却フラグＦを０のリセット状態としてから復帰する。 In step S7, the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are simultaneously turned off, and the main relay cooling flag F is reset to 0 and then returned.

この演算処理によれば、正極メインリレー３７の正極メインリレー温度Ｔ_Pが放熱開始閾値Ｔ_S以上になると正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３が同時にオン制御され、正極メインリレー温度Ｔ_Pが放熱終了閾値Ｔ_F以下になると正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３が同時にオフ制御される。図６は、図５の演算処理によって、正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９がオンされている状態で、正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３がオン制御されている状態を示す。この実施の形態では、放熱開始閾値Ｔ_Sを例えば１１０℃、放熱終了閾値Ｔ_Fを例えば１００℃に設定した。即ち、正極メインリレー温度Ｔ_Pが放熱終了閾値Ｔ_Fと放熱開始閾値Ｔ_Sの間で正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３が同時にオンされる。これにより、正極充電バスバー４０及び負極充電バスバー４２が正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９に対する放熱領域として延伸され、これらメインリレーが冷却される。なお、放熱開始閾値Ｔ_S及び放熱終了閾値Ｔ_Fは適宜に設定される。 According to this calculation process, when the positive electrode main relay temperature T _P of the positive electrode main relay 37 becomes equal to or higher than the heat radiation start threshold T _S , the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are simultaneously turned on, and the positive electrode main relay temperature T _P is radiated. When the termination threshold value T _F or less, the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are simultaneously off-controlled. FIG. 6 shows a state in which the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 are turned on and the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are on-controlled by the arithmetic processing of FIG. In this embodiment, the heat radiation start threshold T _{S is set} to 110° C., and the heat radiation end threshold T _F is set to 100° C., for example. That is, the positive electrode main relay temperature T _P is between the heat radiation end threshold value T _F and the heat radiation start threshold value T _S , and the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are simultaneously turned on. As a result, the positive electrode charging bus bar 40 and the negative electrode charging bus bar 42 are extended as heat radiation areas for the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39, and these main relays are cooled. The heat radiation start threshold T _S and the heat radiation end threshold T _F are set appropriately.

前述のように、正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９は接点が電気抵抗を有する（言うまでもなく、その余の部分も電気抵抗を有するが、接点の電気抵抗は、その余の部分よりも大きいという意味である）。これにより、オン状態の正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９が通電されると、それらの接点部分にジュール熱が生じ、正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９が昇温する。この昇温傾向は、モータジェネレータ１２の負荷が大きいほど、大きい。更に、接点部分の温度が過熱すると、接点が溶着する。この実施の形態では、正極メインリレー温度Ｔ_P及び負極メインリレー温度Ｔ_Nは、例えば、何れも１００℃以下、好ましくは９０℃以下であることが望ましい。 As described above, the contacts of the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 have electric resistance (needless to say, the remaining portion also has electric resistance, but the electric resistance of the contact is larger than the remaining portion. Meaning). As a result, when the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 in the ON state are energized, Joule heat is generated at their contact points, and the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 are heated. This temperature rise tendency is greater as the load on the motor generator 12 is greater. Further, when the temperature of the contact portion is overheated, the contact is welded. In this embodiment, it is desirable that the positive electrode main relay temperature T _P and the negative electrode main relay temperature T _N are, for example, 100° C. or lower, preferably 90° C. or lower.

前述のように、正極メインリレー温度Ｔ_Pが放熱開始閾値Ｔ_S以上になると正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３が同時にオン制御される。正極充電リレー４１がオンされると、正極メインリレー３７の熱は、正極メインバスバー３６から、正極充電バスバー４０の正極充電リレーよりも正極メインバスバー３６側、即ち駆動用バッテリ２０側の部分（以下、バッテリ側部と記す）４０ａを通じ、正極充電リレー４１（の接点）を経て、正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂに伝わる。正極メインリレー３７が昇温しても、正極充電リレー４１がオフである状態では、正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂは、例えば正極メインバスバー３６から熱的に切り離されており、例えば車両内部における常温程度である。この正極充電バスバー４０の冷たい充電器側部４０ｂが正極メインバスバー３６に接続されると、正極メインリレー３７の熱は速やかに正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂに伝わる。しかも、バスバーは放熱に優れ、伝熱性もよいことから、正極メインリレー３７は速やかに放熱されて過熱そのものを防止することができる。 As described above, when the positive electrode main relay temperature T _P becomes equal to or higher than the heat radiation start threshold value T _S , the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are turned on at the same time. When the positive electrode charging relay 41 is turned on, the heat of the positive electrode main relay 37 flows from the positive electrode main bus bar 36 to the positive electrode main bus bar 36 side of the positive electrode charging bus bar 40, that is, the portion on the driving battery 20 side (hereinafter , Battery side portion) 40a, and passes through (a contact point of) the positive electrode charging relay 41 to the charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40. Even if the temperature of the positive electrode main relay 37 rises, in the state where the positive electrode charging relay 41 is off, the charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40 is thermally separated from the positive electrode main bus bar 36, for example, in a vehicle. It is about room temperature inside. When the cold charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40 is connected to the positive electrode main bus bar 36, the heat of the positive electrode main relay 37 is quickly transferred to the charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40. Moreover, since the bus bar is excellent in heat dissipation and has good heat conductivity, the positive electrode main relay 37 can quickly radiate heat and prevent overheating itself.

負極側も同様に、負極充電リレー４３がオンされると、負極メインリレー３９の熱は、負極メインバスバー３８から、負極充電バスバー４２の負極充電リレー４３よりも負極メインバスバー３８側、即ち駆動用バッテリ２０側の部分（以下、バッテリ側部と記す）４２ａを通じ、負極充電リレー４３（の接点）を経て、負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂに伝わる。負極メインリレー３９が昇温しても、負極充電リレー４３がオフである状態では、負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂは、例えば負極メインバスバー３８から熱的に切り離されており、例えば車両内部における常温程度である。この負極充電バスバー４２の冷たい充電器側部４２ｂが負極メインバスバー３８に接続されると、負極メインリレー３９の熱は速やかに負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂに伝わり、その結果、負極メインリレー３９は速やかに放熱されて過熱そのものを防止することができる。こうした正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９の放熱は、例えば１０秒当たり１℃以上の降温効果が期待できる。 Similarly, on the negative electrode side, when the negative electrode charging relay 43 is turned on, the heat of the negative electrode main relay 39 is transferred from the negative electrode main bus bar 38 to the negative electrode main bus bar 38 side of the negative electrode charging bus bar 42, that is, for driving. It is transmitted to the charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42 through the negative electrode charging relay 43 (contact thereof) through the portion on the battery 20 side (hereinafter referred to as the battery side portion) 42a. Even if the temperature of the negative electrode main relay 39 rises, in the state where the negative electrode charging relay 43 is off, the charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42 is thermally separated from the negative electrode main bus bar 38, for example, in a vehicle. It is about room temperature inside. When the cold charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42 is connected to the negative electrode main bus bar 38, the heat of the negative electrode main relay 39 is immediately transferred to the charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42, and as a result, the negative electrode main The relay 39 can quickly radiate heat and prevent overheating itself. The heat radiation of the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 can be expected to have a temperature lowering effect of 1° C. or more per 10 seconds, for example.

更に、この実施の形態では、正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂ及び負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂの放熱量及び熱容量を同等とした。これにより、これら充電器側部４０ｂ、４２ｂの夫々に昇温した正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９の夫々が接続されたときの各充電器側部４０ｂ、４２ｂの昇温特性は、正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９の温度が同等であれば、互いに同等になる。従って、充電器側部４０ｂ、４２ｂが接続された状態での正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９の降温特性も同等となり、それらメインリレー３７、３９間の温度差ΔＴを小さく維持することが可能となる。 Further, in this embodiment, the heat radiation amount and the heat capacity of the charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40 and the charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42 are made equal. As a result, the temperature rise characteristics of the charger side portions 40b, 42b when the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39, which have been heated, are connected to the charger side portions 40b, 42b, respectively. If the temperatures of the relay 37 and the negative electrode main relay 39 are the same, they will be the same. Therefore, the temperature decreasing characteristics of the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 in the state where the charger side parts 40b and 42b are connected are also equal, and the temperature difference ΔT between the main relays 37 and 39 can be kept small. Becomes

図７は、図５の演算処理によるメインリレー放熱制御の作用を説明するタイミングチャートである。このタイミングチャートの説明では、例えば正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９の温度が上記放熱開始閾値Ｔ_S以上になるとエンジン１０を強制運転させる、従来のハイブリッド車両（プラグインハイブリッド車両を含む）のメインリレー保護制御が行われるものとした。このようにすることで、駆動用バッテリ２０から正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９に流れる電流が低減され、これにより正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９の温度を低下することができる。なお、このタイミングチャートに示される時間中、本来はモータジェネレータ１２の駆動力だけで車両を駆動することができ、エンジン１０は停止状態に維持できたものとする。 FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the main relay heat radiation control by the arithmetic processing of FIG. In the description of this timing chart, for example, a main body of a conventional hybrid vehicle (including a plug-in hybrid vehicle) in which the engine 10 is forcibly operated when the temperature of the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 becomes _{equal to} or higher than the heat radiation start threshold T _S. Relay protection control shall be performed. By doing so, the current flowing from the driving battery 20 to the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 is reduced, whereby the temperatures of the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 can be lowered. During the time shown in this timing chart, it is assumed that the vehicle can be driven by the driving force of the motor generator 12 and the engine 10 can be maintained in the stopped state.

このタイミングチャートでは、時刻ｔ₁で、例えば図示しないスタートスイッチがオン操作され、これにより車両としてのシステムが起動され、それに伴って正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９がオンされる。その後の車両の走行に伴って、正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９の温度が上昇する。このタイミングチャートでは、前述のように、正極メインリレー３７の温度と負極メインリレー３９の温度は同等に推移したものとし、以下、単にメインリレー温度と記す。ちなみに、システム上の故障や異常がなければ、正極メインリレー３７の温度と負極メインリレー３９の温度は略同等に推移する。 In this timing chart, for example, a start switch (not shown) is turned on at time t ₁ , the system as a vehicle is started by this, and the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 are turned on accordingly. The temperature of the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 rises as the vehicle travels thereafter. In this timing chart, as described above, it is assumed that the temperature of the positive electrode main relay 37 and the temperature of the negative electrode main relay 39 have changed to the same level, and will be simply referred to as the main relay temperature hereinafter. By the way, if there is no malfunction or abnormality in the system, the temperature of the positive electrode main relay 37 and the temperature of the negative electrode main relay 39 change to be substantially equal.

その後も昇温を続けるメインリレー温度は、時刻ｔ₂で放熱開始閾値Ｔ_S以上になったので、上記エンジン強制運転制御が開始されると共に、正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３がオン制御された。これにより、メインリレー温度の上昇が速やかに緩和され、間もなく最大値を経て下降に転じた。このメインリレー温度は、その後の時刻ｔ₃で放熱開始閾値Ｔ_S以下となったので、上記エンジン強制運転制御が終了された。その後も降温を続けるメインリレー温度は時刻ｔ₄で放熱終了閾値Ｔ_F以下となったので、正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３がオフ制御された。従って、上記実施の形態によるメインリレー保護装置では、時刻ｔ₂から時刻ｔ₃までの比較的短時間でエンジン強制運転制御が終了された。 Since the temperature of the main relay that continues to rise after that becomes equal to or higher than the heat radiation start threshold value T _S at time t ₂ , the engine forced operation control is started and the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are turned on. It was As a result, the rise in main relay temperature was quickly alleviated, and soon after it reached the maximum value, it began to decline. Since the main relay temperature became equal to or lower than the heat radiation start threshold T _S at the subsequent time t ₃ , the engine forced operation control was ended. Since the temperature of the main relay, which continues to cool down thereafter, became equal to or lower than the heat radiation termination threshold T _F at time t ₄ , the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 were turned off. Therefore, in the main relay protection device according to the above-described embodiment, the engine forced operation control is completed in a relatively short time from time t ₂ to time t ₃ .

一方、図５の演算処理による充電リレーオン制御を行わず、上記エンジン強制運転制御だけでメインリレー温度の降温を図る従来のメインリレー保護方法では、図７に二点鎖線で示すように、時刻ｔ₂以降もメインリレー温度が上昇し続け、時刻ｔ₃よりも相応に時間が経過した時刻ｔ₅で放熱開始閾値Ｔ_S以下となり、その時点でエンジン強制運転制御が終了された。本来、モータジェネレータ１２の駆動力だけで車両を駆動できる場合に、エンジン１０が強制的に運転されれば、その分だけ、燃費も悪化するし、排ガス量も増大する。このエンジン強制運転制御時間が長い従来のメインリレー保護方法に対し、大幅にエンジン強制運転制御時間を短縮することが可能な実施の形態のメインリレー保護装置では、燃費悪化や排ガス量増大の問題を大幅に低減することができる。 On the other hand, in the conventional main relay protection method in which the charge relay ON control by the calculation process of FIG. 5 is not performed and the main relay temperature is lowered only by the engine forced operation control, as shown by a two-dot chain line in FIG. _The main relay temperature continues to rise after ₂ and becomes equal to or less than the heat radiation start threshold value T _S at time t ₅ when a time corresponding to the time t ₃ has elapsed, and the engine forced operation control is terminated at that time. Originally, when the vehicle can be driven only by the driving force of the motor generator 12, if the engine 10 is forcibly operated, the fuel consumption is deteriorated and the amount of exhaust gas is increased accordingly. In contrast to the conventional main relay protection method in which the engine forced operation control time is long, the main relay protection device of the embodiment capable of significantly shortening the engine forced operation control time has problems such as deterioration of fuel consumption and increase of exhaust gas amount. It can be significantly reduced.

これに対し、例えば図２に二点鎖線で示すように、負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂの幅や厚さが正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂの幅や厚さと同等であるとすると、負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂの熱容量や放熱量は正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂの熱容量や放熱量よりも小さい。従って、この負極充電バスバー４２の仮想充電器側部４２ｂが接続された負極メインリレー３９の降温特性、即ち単位時間当たりの冷却特性は、正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂが接続された正極メインリレー３７の降温特性よりも、温度降下の絶対値で小さくなると考えられる。その場合、充電リレーオン制御後の負極メインリレー３９の温度は、図７に一点鎖線で示すように、なかなか降温せず、その結果、正極メインリレー３７の温度と負極メインリレー３９の温度の温度差ΔＴが時刻ｔ₅で上記所定値以上となり、上記システム診断によってモータジェネレータ駆動システムに故障又は異常が生じたと誤判定されるおそれがある。 On the other hand, for example, as indicated by a chain double-dashed line in FIG. 2, the width or thickness of the charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42 is equal to the width or thickness of the charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40. Then, the heat capacity and the heat radiation amount of the charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42 are smaller than the heat capacity and the heat radiation amount of the charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40. Therefore, the temperature decreasing characteristic of the negative electrode main relay 39 to which the virtual charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42 is connected, that is, the cooling characteristic per unit time, is the positive electrode to which the charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40 is connected. It is considered that the absolute value of the temperature drop is smaller than the temperature drop characteristic of the main relay 37. In that case, the temperature of the negative electrode main relay 39 after the charging relay ON control does not easily decrease as indicated by the one-dot chain line in FIG. 7, and as a result, the temperature difference between the temperature of the positive electrode main relay 37 and the temperature of the negative electrode main relay 39. At time t ₅ , ΔT becomes equal to or greater than the predetermined value, and the system diagnosis may erroneously determine that the motor generator drive system has failed or is abnormal.

このように、この実施の形態のメインリレー保護装置では、メインリレー温度が放熱開始閾値Ｔ_S以上になると正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９と共に正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３がオンされるので、正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９の熱は、正極充電バスバー４０のバッテリ側部４０ａ及び負極充電バスバー４２のバッテリ側部４２ａから、正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３を経て、正極充電バス場４０の充電器側部４０ｂ及び負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂへと伝わり、主に、この正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂ及び負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂから放熱される。金属棒材（金属板材）で構成されるバスバーは、伝熱及び放熱に優れるので、正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９の熱は正極充電バスバー４０の充電器側部４０ｂ及び負極充電バスバー４２の充電器側部４２ｂから速やかに放熱され、これにより正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９が速やかに冷却される。従って、上記実施の形態のメインリレー保護装置では、外部接続型充電器２６及び充電リレーを備えた電動車両のメインリレーの過熱を確実に防止することができる。 As described above, in the main relay protection device of this embodiment, when the main relay temperature becomes equal to or higher than the heat radiation start threshold value T _S , the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 as well as the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43 are turned on. Therefore, the heat of the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 passes from the battery side portion 40a of the positive electrode charging bus bar 40 and the battery side portion 42a of the negative electrode charging bus bar 42 to the positive electrode charging relay 41 and the negative electrode charging relay 43, and then the positive electrode charging. It is transmitted to the charger side portion 40b of the bus station 40 and the charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42, and mainly from the charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40 and the charger side portion 42b of the negative electrode charging bus bar 42. Heat is dissipated. Since the bus bar made of a metal rod (metal plate) is excellent in heat transfer and heat dissipation, the heat of the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 is transferred to the charger side portion 40b of the positive electrode charging bus bar 40 and the negative electrode charging bus bar 42. Heat is quickly dissipated from the charger side portion 42b, whereby the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 are rapidly cooled. Therefore, in the main relay protection device of the above-described embodiment, overheating of the main relay of the electric vehicle equipped with the external connection type charger 26 and the charging relay can be reliably prevented.

更に、メインリレー３７、３９の熱が主として放熱される充電バスバー４０、４２の充電器側部４０ｂ、４２ｂは、駆動用バッテリ２０の正極側と負極側とで放熱量及び熱容量が略同等であるので、両部分による正負極メインリレー３７、３９の降温特性が略同等となり、これにより正極及び負極メインリレー３７、３９の温度差ΔＴが小さくなる。その結果、例えば正極及び負極メインリレー３７、３９の温度差ΔＴに基づく上記システム診断に対しても、モータジェネレータ駆動システムに故障又は異常が生じたと誤判定されることがない。 Further, in the charger side portions 40b, 42b of the charging bus bars 40, 42 from which the heat of the main relays 37, 39 is mainly radiated, the heat radiation amount and the heat capacity are substantially equal on the positive electrode side and the negative electrode side of the driving battery 20. Therefore, the temperature lowering characteristics of the positive and negative electrode main relays 37, 39 due to both parts are substantially equal, and the temperature difference ΔT between the positive electrode and negative electrode main relays 37, 39 is thereby reduced. As a result, even in the system diagnosis based on the temperature difference ΔT between the positive and negative main relays 37 and 39, for example, there is no erroneous determination that a failure or abnormality has occurred in the motor generator drive system.

また、ジャンクションボックス２８の筐体３４内に収納される正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９と正極充電リレー４１及び負極充電リレー４３は互いに近接して配置され、その結果、正極メインバスバー３６及び負極メインバスバー３８と正極充電バスバー４０及び負極充電バスバー４２も互いに近接して配置されるので、メインリレー温度が放熱開始閾値Ｔ_S以上になったときには正極メインリレー３７及び負極メインリレー３９が速やかに冷却され、これによりメインリレーの過熱をより一層確実に防止することが可能となる。 In addition, the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39, the positive electrode charging relay 41, and the negative electrode charging relay 43 which are housed in the housing 34 of the junction box 28 are arranged close to each other, and as a result, the positive electrode main bus bar 36 and the negative electrode. Since the main bus bar 38, the positive electrode charging bus bar 40, and the negative electrode charging bus bar 42 are also arranged close to each other, the positive electrode main relay 37 and the negative electrode main relay 39 are quickly cooled when the main relay temperature becomes equal to or higher than the heat radiation start threshold T _S. As a result, overheating of the main relay can be prevented more reliably.

以上、実施の形態に係る車両用連結部材について説明したが、本件発明は、上記実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、本件発明の要旨の範囲内で種々変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、メインリレーのオン・オフ制御を駆動用バッテリの正極側と負極側で同時に行うと共に、充電リレーのオン・オフ制御も駆動用バッテリの正極側と負極側で同時に行うようにしたが、これらリレーのオン・オフ制御態様は、これに限定されない。例えば、正極メインリレーと負極メインリレーを個別にオン・オフ制御してもよい。同様に、例えば図５の演算処理において、正極充電リレーと負極充電リレーを個別にオン・オフ制御してもよい。その場合、正極メインリレーの過熱を防止するために正極メインリレー温度センサの検出メインリレー温度に基づいて正極充電リレーのオン・オフ制御を行い、負極メインリレーの過熱を防止するために負極メインリレー温度センサの検出メインリレー温度に基づいて負極充電リレーのオン・オフ制御を行うようにしてもよい。 Although the vehicle connecting member according to the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. .. For example, in the above-described embodiment, the ON/OFF control of the main relay is simultaneously performed on the positive electrode side and the negative electrode side of the driving battery, and the ON/OFF control of the charging relay is also simultaneously performed on the positive electrode side and the negative electrode side of the driving battery. However, the ON/OFF control mode of these relays is not limited to this. For example, the positive main relay and the negative main relay may be individually on/off controlled. Similarly, for example, in the calculation process of FIG. 5, the positive electrode charging relay and the negative electrode charging relay may be individually turned on/off. In that case, in order to prevent overheating of the positive electrode main relay, ON/OFF control of the positive electrode charging relay is performed based on the detected main relay temperature of the positive electrode main relay temperature sensor, and in order to prevent overheating of the negative electrode main relay, the negative electrode main relay is overheated. On/off control of the negative electrode charging relay may be performed based on the detected main relay temperature of the temperature sensor.

また、上記実施の形態では、正極充電バスバーの充電器側部と負極充電バスバーの充電器側部は、放熱量及び熱容量の双方が同等であるとしたが、放熱量又は熱容量の何れか一方だけが同等であってもよい。 Further, in the above embodiment, both the heat radiation amount and the heat capacity of the charger side portion of the positive electrode charging bus bar and the charger side portion of the negative electrode charging bus bar are equal, but only one of the heat radiation amount and the heat capacity is provided. May be equivalent.

また、上記実施の形態では、充電リレーのオン・オフ制御に異なる放熱開始閾値Ｔ_S及び放熱終了閾値Ｔ_Fを設定しているが、これは、周知のように、制御のハンチングを防止するためのヒステリシスであり、例えば単一の閾値でオン・オフ制御することも可能である。 Further, in the above embodiment, different heat radiation start thresholds T _S and heat radiation end thresholds T _F are set for the on/off control of the charging relay, but this is to prevent hunting of control as is well known. It is also possible to perform on/off control with a single threshold value.

また、上記実施の形態における充電リレーのオン・オフ制御は、例えば車両駆動源としてモータジェネレータのみを搭載する、所謂ＥＶにも同様に適用可能である。その場合、図７のタイミングチャートにおけるエンジンの強制運転制御は、例えば駆動用バッテリの使用電力制限制御に置換すればよい。なお、ＥＶにおいて駆動バッテリの使用電力制限制御が行われると、運転者が要求する駆動力をモータジェネレータが発揮できない可能性があり、そうした場合には、十分な車両加減速が達成されない。これに対し、駆動バッテリ使用電力制限制御時間を短縮できる実施の形態のメインリレー保護装置では、運転者の所望する車両加減速を実現し易い。 Further, the on/off control of the charging relay in the above-described embodiment is similarly applicable to, for example, a so-called EV in which only a motor generator is mounted as a vehicle drive source. In that case, the forced operation control of the engine in the timing chart of FIG. 7 may be replaced with, for example, the power consumption limit control of the driving battery. It should be noted that if the drive battery use power limit control is performed in the EV, the motor generator may not be able to exhibit the drive force required by the driver, and in such a case, sufficient vehicle acceleration/deceleration cannot be achieved. On the other hand, in the main relay protection device of the embodiment that can reduce the drive battery power consumption limit control time, it is easy to realize the vehicle acceleration/deceleration desired by the driver.

また、上記実施の形態における充電リレー４１、４３のオン・オフ制御は、例えば車両の停車中にのみ行うようにしてもよい。そして、そのようにすることで、駆動用バッテリ２０及びモータジェネレータ１２間及びメインバスバー３６、３８及び外部接続型充電器２６間の電気的特性が車両の走行中に変化することがないので、システムの故障を確実に抑制することが可能となる。 Further, the on/off control of the charging relays 41 and 43 in the above embodiment may be performed only while the vehicle is stopped, for example. Then, by doing so, the electrical characteristics between the drive battery 20 and the motor generator 12 and between the main bus bars 36, 38 and the external connection type charger 26 do not change during the traveling of the vehicle, so the system It is possible to surely suppress the failure.

１２モータジェネレータ
２０駆動用バッテリ
２４外部電源
２６外部接続型充電器
２８ジャンクションボックス
３２コントロールユニット（制御手段）
３４筐体
３６正極メインバスバー
３７正極メインリレー
３８負極メインバスバー
３９負極メインリレー
４０正極充電バスバー
４１正極充電リレー
４２負極充電バスバー
４３負極充電リレー
４４正極メインリレー温度センサ
４６負極メインリレー温度センサ 12 motor generator 20 driving battery 24 external power supply 26 external connection type charger 28 junction box 32 control unit (control means)
34 Case 36 Positive Main Busbar 37 Positive Main Relay 38 Negative Main Busbar 39 Negative Main Relay 40 Positive Charging Busbar 41 Positive Charging Relay 42 Negative Charging Busbar 43 Negative Charging Relay 44 Positive Main Relay Temperature Sensor 46 Negative Main Relay Temperature Sensor

Claims

A motor generator for driving the vehicle,
A rechargeable drive battery for supplying electric power to the motor generator,
An external connection type charger for charging the drive battery,
A main relay interposed in the main bus bar between the drive battery and the motor generator,
A charging relay interposed in the charging bus bar between the main bus bar and the external connection type charger,
A main relay temperature sensor for detecting the temperature of the main relay,
A main relay temperature sensor detects the temperature of the main relay is equal to or more than a preset heat radiation start threshold value, and a control means for controlling ON the charging relay in a state of turning on the main relay,
The charging of the charging bus bar on the positive electrode side corresponding to the positive electrode of the driving battery on the side of the external connection type charger with respect to the charging relay and the charging bus bar on the negative electrode side corresponding to the negative electrode of the driving battery. The main relay protection device is characterized in that at least one of a heat radiation amount and a heat capacity is substantially equal to a portion closer to the external connection type charger than the relay.

The main relay protection device according to claim 1, wherein the main relay, the charging relay, the main bus bar, and the charging bus bar are housed in the same housing.

The main relay protection device according to claim 1 or 2, wherein the control means performs ON control of the charging relay while the vehicle is stopped.