HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Technisches Gebiet1. Technical area
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Elektrofahrzeug-Steuervorrichtung.This invention relates to an electric vehicle control device.
2. Bisheriger Stand der Technik2. Previous state of the art
Bislang offenbart JP 2001-320801 A eine Technik, die ein Fahrzeug betrifft, das umfasst: eine Hochspannungs-Stromversorgung, ein Relais mit einem Kontaktpunkt, der zwischen der Hochspannungs-Stromversorgung und einer Stromleitung eines Fahrzeugs eingreift, ein Unterbrechungselement, das als ein künstliches Bearbeitungselement dient, um eine Ausgangsleistung der Hochspannungs-Stromversorgung an einer Position nahe der Stromversorgung relativ zu dem Relais zu unterbrechen, eine Untersagungseinheit, um einen Relaiskontakt-Schließzustand zu untersagen, wenn ein Bearbeitungsvorgang des Unterbrechungselements detektiert wird, eine Fahrbetrieb-Detektionseinheit, die einen Fahrbetrieb eines Fahrers detektiert, eine Auswerteeinheit, die ein Detektionsresultat der Betriebsdetektionseinheit basierend auf einem Detektionsresultat der Fahrbetrieb-Detektionseinheit auswertet, sowie eine Aufhebungseinheit, welche die Untersagung des Relaiskontakt-Schließzustands durch die Untersagungseinheit aufhebt, wenn die Auswerteeinheit bestimmt, dass es sich bei dem Detektionsresultat der Betriebsdetektionseinheit nicht um die Bearbeitungsvorgang-Detektion des Unterbrechungselements handelt.Revealed so far JP 2001-320801 A a technique relating to a vehicle comprising: a high voltage power supply, a relay having a contact point intervening between the high voltage power supply and a power line of a vehicle, an interruption element serving as an artificial working element, an output power of the high voltage Power supply at a position near the power supply to interrupt relative to the relay, a Untersagungseinheit to prohibit a relay contact closing state when a processing operation of the interruption element is detected, a driving operation detection unit that detects a driving operation of a driver, an evaluation unit, the evaluates a detection result of the operation detection unit based on a detection result of the drive operation detection unit, and a cancellation unit that cancels the prohibition of the relay contact closure state by the prohibition unit when the evaluation unit determines mt that the detection result of the operation detection unit is not the processing operation detection of the interruption element.
Ein Glättungskondensator, der eine Spannung zwischen einem Wechselrichter und einer Hochspannungs-Batterie glättet, ist in einem Elektrofahrzeug bereitgestellt, das umfasst: die Hochspannungs-Batterie, die einen Gleichstrom erzeugt, den Wechselrichter, der den von der Hochspannungs-Batterie erzeugten Gleichstrom in einen Wechselstrom umwandelt, sowie einen Elektromotor, der von dem Wechselstrom angetrieben wird, der mittels des Wechselrichters umgewandelt wird.A smoothing capacitor that smoothes a voltage between an inverter and a high voltage battery is provided in an electric vehicle that includes: the high voltage battery that generates a direct current, the inverter that converts the direct current generated by the high voltage battery into an alternating current converts, as well as an electric motor, which is driven by the alternating current, which is converted by means of the inverter.
Wenn der Wechselrichter und der Elektromotor, der mit einer hohen Spannung von der Hochspannungs-Batterie betrieben wird, in einem derartigen Elektrofahrzeug durch menschliche Arbeit gewartet oder inspiziert werden, wird die Ausgangsleistung der Hochspannungs-Batterie mittels des Unterbrechungselements unterbrochen, wodurch die Sicherheit während der Wartung und Inspektion sichergestellt ist.When the inverter and the electric motor, which is operated at a high voltage from the high-voltage battery, are maintained or inspected by human labor in such an electric vehicle, the output power of the high-voltage battery is cut off by the interruption member, thereby ensuring safety during maintenance and inspection is ensured.
Auch wenn die Ausgangsleistung der Hochspannungs-Batterie mittels des Unterbrechungselements unterbrochen ist, wird in dem Glättungskondensator eine Ladung akkumuliert. Aus diesem Grund besteht ein Bedarf, eine erzwungene Entladung der in dem Glättungskondensator akkumulierten Ladung durchzuführen, um die Sicherheit während der Wartung und Inspektion sicherzustellen.Even if the output power of the high-voltage battery is interrupted by means of the interruption element, a charge is accumulated in the smoothing capacitor. For this reason, there is a need to perform a forced discharge of the charge accumulated in the smoothing capacitor to ensure safety during maintenance and inspection.
Aus diesem Grund ist das Elektrofahrzeug des Standes der Technik mit einer Schaltung für eine erzwungene Entladung ausgestattet, die eine erzwungene Entladung der in dem Glättungskondensator akkumulierten Ladung durchführt. Die Schaltung für eine erzwungene Entladung beinhaltet einen Entladungswiderstand, der die in dem Glättungskondensator akkumulierte Ladung in Wärme umwandelt, sowie einen Schalter, der so schaltet, dass ein Strom zu dem Entladungswiderstand fließt oder nicht fließt.For this reason, the prior art electric vehicle is provided with a forced discharge circuit that performs forced discharge of the charge accumulated in the smoothing capacitor. The forced discharge circuit includes a discharge resistor that converts the charge accumulated in the smoothing capacitor into heat, and a switch that switches so that a current flows to the discharge resistor or does not flow.
Der Schalter der Schaltung für eine erzwungene Entladung wird von einer Computereinheit gesteuert. Das heißt, die Computereinheit schaltet den Schalter der Schaltung für eine erzwungene Entladung ein, so dass eine erzwungene Entladung der in dem Glättungskondensator akkumulierten Ladung durchgeführt wird, wenn der Bearbeitungsvorgang des Unterbrechungselements durchgeführt wird.The switch of the forced discharge circuit is controlled by a computer unit. That is, the computer unit turns on the switch of the forced discharge circuit so that forced discharge of the charge accumulated in the smoothing capacitor is performed when the processing operation of the interruption element is performed.
In einem Fahrzeug, das einen Elektromotor und ein Antriebsrad beinhaltet, die in einem Synchronisationszustand als ein Elektrofahrzeug betrieben werden, gibt es einen Fall, in dem der Elektromotor in einem Fahrzustand als ein Generator dient. Wenn der Bearbeitungsvorgang des Unterbrechungselements zum Beispiel in diesem Zustand detektiert wird, wird der Schalter der Schaltung für eine erzwungene Entladung eingeschaltet. Im Ergebnis bestehen Bedenken, dass ein übermäßiger Strom, der von dem Elektromotor erzeugt wird, der als der Generator dient, zu dem Entladungswiderstand der Schaltung für eine erzwungene Entladung strömen kann.In a vehicle including an electric motor and a driving wheel, which are operated in a synchronization state as an electric vehicle, there is a case where the electric motor in a driving state serves as a generator. For example, when the processing operation of the interruption element is detected in this state, the switch of the forced discharge circuit is turned on. As a result, there is a concern that excessive current generated by the electric motor serving as the generator can flow to the discharge resistance of the forced discharge circuit.
Auf diese Weise gibt es bei dem in JP 2001-320801 A offenbarten Stand der Technik keine Überlegung für einen Fall, in dem der Bearbeitungsvorgang des Unterbrechungselements detektiert wird, wenn das Fahrzeug fährt. Aus diesem Grund entsteht ein Problem dahingehend, dass der Entladungswiderstand der Schaltung für eine erzwungene Entladung nicht geschützt werden kann, der eine erzwungene Entladung der in dem Glättungskondensator akkumulierten Ladung durchführt, wobei der Glättungskondensator die Spannung zwischen dem Wechselrichter und der Hochspannungs-Batterie glättet.In this way there is at the in JP 2001-320801 A The prior art disclosed no consideration for a case in which the processing operation of the interruption element is detected when the vehicle is running. For this reason, there arises a problem that the discharge resistance of the forced discharge circuit can not be protected, which performs forced discharge of the charge accumulated in the smoothing capacitor, and the smoothing capacitor smoothes the voltage between the inverter and the high voltage battery.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Umstände gemacht, und es ist ihre Aufgabe, eine Elektrofahrzeug-Steuervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Entladungswiderstand einer Schaltung für eine erzwungene Entladung zu schützen, die eine erzwungene Entladung einer in einem Glättungskondensator akkumulierten Ladung durchführt, wobei der Glättungskondensator eine Spannung zwischen einem Wechselrichter und einer Hochspannungs-Batterie glättet.The present invention has been made in consideration of the circumstances described above, and its object is to provide a An electric vehicle control apparatus capable of protecting a discharge resistance of a forced discharge circuit that performs a forced discharge of a charge accumulated in a smoothing capacitor, the smoothing capacitor smoothing a voltage between an inverter and a high voltage battery.
Gemäß Aspekten dieser Erfindung wird eine Elektrofahrzeug-Steuervorrichtung für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt, das ausgestattet ist mit einer Hochspannungs-Batterie, die einen Gleichstrom erzeugt, einem Wechselrichter, der den von der Hochspannungs-Batterie erzeugten Gleichstrom in einen Wechselstrom umwandelt, einem Elektromotor, der durch den mittels des Wechselrichters umgewandelten Wechselstrom angetrieben wird und sich in Synchronisation mit Antriebsrädern bewegt, einem Unterbrechungselement, das einen von der Hochspannungs-Batterie zugeführten elektrischen Strom unterbricht, einem Glättungskondensator, der eine Spannung zwischen dem Wechselrichter und der Hochspannungs-Batterie glättet, sowie einer Schaltung für eine erzwungene Entladung, die eine erzwungene Entladung einer in dem Glättungskondensator akkumulierten Ladung durchführt, wobei die Elektrofahrzeug-Steuereinheit Folgendes beinhaltet: eine Steuereinheit, welche die Schaltung für eine erzwungene Entladung so steuert, dass eine erzwungene Entladung einer in dem Glättungskondensator akkumulierten Ladung durchgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass das Unterbrechungselement einen von der Hochspannungs-Batterie zugeführten elektrischen Strom unterbricht, wenn das Elektrofahrzeug gestoppt ist, und welche die Schaltung für eine erzwungene Entladung so steuert, dass keine erzwungene Entladung der in dem Glättungskondensator akkumulierten Ladung durchgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass das Unterbrechungselement den von der Hochspannungs-Batterie zugeführten elektrischen Strom unterbricht, wenn das Elektrofahrzeug fährt.According to aspects of this invention, there is provided an electric vehicle control apparatus for an electric vehicle equipped with a high-voltage battery that generates a direct current, an inverter that converts the direct current generated by the high-voltage battery into an alternating current, an electric motor passing through is driven by the inverter converted AC and moves in synchronization with drive wheels, a breaker that interrupts a supplied from the high-voltage battery electric current, a smoothing capacitor that smoothes a voltage between the inverter and the high-voltage battery, and a circuit for a forced discharge that performs a forced discharge of a charge accumulated in the smoothing capacitor, the electric vehicle control unit including: a control unit that controls the forced discharge circuit so that a forced discharge of a charge accumulated in the smoothing capacitor is performed when it is determined that the interruption element interrupts an electric power supplied from the high-voltage battery when the electric vehicle is stopped, and thus controls the forced discharge circuit in that no forced discharge of the charge accumulated in the smoothing capacitor is performed when it is determined that the interruption element interrupts the electric power supplied from the high-voltage battery when the electric vehicle is running.
Gemäß den Aspekten dieser Erfindung ist es möglich, eine Elektrofahrzeug-Steuervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Entladungswiderstand einer Schaltung für eine erzwungene Entladung zu schützen, die eine erzwungene Entladung einer in einem Glättungskondensator akkumulierten Ladung durchführt, wobei der Glättungskondensator eine Spannung zwischen einem Wechselrichter und einer Hochspannungs-Batterie glättet.According to the aspects of this invention, it is possible to provide an electric vehicle control apparatus capable of protecting a discharge resistance of a forced discharge circuit that performs forced discharge of a charge accumulated in a smoothing capacitor, the smoothing capacitor clamping a voltage between an inverter and a high-voltage battery smoothes.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
1 ist ein Schaubild einer Konfiguration, das einen Hauptteil eines Hybridfahrzeugs zeigt, das eine Elektrofahrzug-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung verwendet; 1 FIG. 12 is a diagram of a configuration showing a main part of a hybrid vehicle using an electric vehicle driving control apparatus according to an embodiment of this invention; FIG.
2 ist ein Schaubild einer Konfiguration, das einen Wechselrichter und Wechselrichterkomponenten zeigt, die in 1 gezeigt sind; und 2 FIG. 12 is a diagram of a configuration showing an inverter and inverter components incorporated in FIG 1 are shown; and
3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerbetrieb des elektrischen Stroms der Elektrofahrzeug-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. 3 FIG. 10 is a flowchart showing a control operation of the electric current of the electric vehicle control device according to an embodiment of this invention. FIG.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Im Folgenden werden Ausführungsformen dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Des Weiteren wird nachstehend ein Hybridfahrzeug beschrieben, das mit einer Elektrofahrzeug-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsformen dieser Erfindung ausgestattet ist.Hereinafter, embodiments of this invention will be described with reference to the drawings. Further, a hybrid vehicle equipped with an electric vehicle control device according to embodiments of this invention will be described below.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet ein Hybridfahrzeug 1 einen Motor 2, der als ein Verbrennungsmotor dient, ein Getriebe 3, einen Motor-Generator 4, ein Antriebsrad 5, eine Hybrid-Steuereinheit (HCU) 10, die allgemein das Hybridfahrzeug 1 steuert, ein Motor-Steuermodul (ECM) 11, das den Motor 2 steuert, ein Getriebe-Steuermodul (TCM) 12, welches das Getriebe 3 steuert, ein integriertes Anlassergenerator-Steuermodul (ISGCM) 13, ein Wechselrichter-Steuermodul (INVCM) 14, ein Niederspannungs-Batterie-Managementsystem (BMS) 15 sowie ein Hochspannungs-BMS 16.As in 1 shown includes a hybrid vehicle 1 an engine 2 acting as an internal combustion engine, a transmission 3 , a motor generator 4 , a drive wheel 5 , a hybrid control unit (HCU) 10 that is generally the hybrid vehicle 1 controls, an engine control module (ECM) 11 that the engine 2 controls a transmission control module (TCM) 12 which is the transmission 3 controls, an integrated starter generator control module (ISGCM) 13 , an inverter control module (INVCM) 14 , a Low Voltage Battery Management System (BMS) 15 as well as a high voltage BMS 16 ,
Der Motor 2 ist mit einer Mehrzahl von Zylindern bereitgestellt. Bei der Ausführungsform ist der Motor 2 so konfiguriert, dass er eine Serie von vier Takten durchführt, die einen Einlasstakt, einen Kompressionstakt, einen Arbeitstakt sowie einen Auslasstakt auf jedem Zylinder beinhalten.The motor 2 is provided with a plurality of cylinders. In the embodiment, the engine is 2 configured to perform a series of four strokes including an intake stroke, a compression stroke, a power stroke, and an exhaust stroke on each cylinder.
Ein integrierter Anlassergenerator (ISG) 20 sowie ein Anlasser 21 sind mit dem Motor 2 verbunden. Der ISG 20 ist durch einen Riemen 22 oder dergleichen mit einer Kurbelwelle 18 des Motors 2 verbunden. Der ISG 20 dient als ein Elektromotor, der den Motor 2 startet, während er mittels eines elektrischen Stroms gedreht wird, der diesem zugeführt wird, und dient als ein Generator, der eine Drehkraft, die von der Kurbelwelle 18 her einwirkt, in einen elektrischen Strom umwandelt.An integrated starter generator (ISG) 20 as well as a starter 21 are with the engine 2 connected. The ISG 20 is through a belt 22 or the like with a crankshaft 18 of the motor 2 connected. The ISG 20 serves as an electric motor that drives the engine 2 starts as it is rotated by means of an electric current supplied thereto, and serves as a generator having a rotational force transmitted from the crankshaft 18 acting, converted into an electric current.
Wenn der ISG 20 mittels der Steuerung des ISGCM 13 als der Elektromotor dient, wird der Motor 2 bei der Ausführungsform aus einem Stopp-Zustand, der durch eine Leerlauf-Stopp-Funktion verursacht wird, neu gestartet. Wenn der ISG 20 als der Elektromotor dient, kann der Fahrvorgang des Hybridfahrzeugs 1 unterstützt werden.If the ISG 20 by means of the control of the ISGCM 13 when the electric motor is used, the engine becomes 2 in the embodiment, restarted from a stop condition caused by an idle stop function. If the ISG 20 As the electric motor is used, the driving operation of the hybrid vehicle 1 get supported.
Der Anlasser 21 beinhaltet einen Elektromotor und ein Zahnradgetriebe, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind. Wenn der Anlasser 21 den Elektromotor dreht, wird die Kurbelwelle 18 gedreht, so dass zum Zündzeitpunkt eine Rotationskraft auf den Motor 2 übertragen wird. Auf diese Weise wird der Motor 2 mittels des Anlassers 21 gestartet und mittels des ISG 20 aus dem Stopp-Zustand neu gestartet, der durch die Leerlauf-Stopp-Funktion verursacht wird.The ignition 21 includes an electric motor and a gear transmission, which are not shown in the drawings. When the starter 21 the Electric motor turns, turns the crankshaft 18 rotated, so that at the time of ignition a rotational force on the engine 2 is transmitted. That way, the engine becomes 2 by means of the starter 21 started and by means of the ISG 20 Restarted from the stop state caused by the idle stop function.
Das Getriebe 3 ist so konfiguriert, dass die Antriebsräder 5 durch eine Antriebswelle 23 angetrieben werden, während die Drehzahl geändert wird, die von dem Motor 2 abgegeben wird. Das Getriebe 3 beinhaltet einen konstant verzahnten Getriebemechanismus 25, der einem Getriebemechanismus mit paralleler Achse entspricht, eine Kupplung 26, die einer Trockenkupplung vom normal geschlossen Typ entspricht, einen Differential-Mechanismus 27 sowie einen Aktuator (nicht gezeigt).The gear 3 is configured so that the drive wheels 5 by a drive shaft 23 are driven while the speed is changed by the engine 2 is delivered. The gear 3 includes a constant toothed transmission mechanism 25 which corresponds to a parallel axis gear mechanism, a clutch 26 , which corresponds to a dry clutch of the normally closed type, a differential mechanism 27 and an actuator (not shown).
Das Getriebe 3 ist als ein sogenanntes automatisiertes Schaltgetriebe (AMT) konfiguriert und wird dazu verwendet, eine Geschwindigkeitsstufe des Getriebemechanismus 25 zu schalten oder die Kupplung 26 mittels des von dem TCM 12 gesteuerten Aktuators zu verbinden oder zu trennen. Der Differential-Mechanismus 27 ist so konfiguriert, das die von dem Getriebemechanismus 25 abgegebene Leistung auf die Antriebswelle 23 übertragen wird.The gear 3 is configured as a so-called automated manual transmission (AMT) and is used to control a speed level of the transmission mechanism 25 to switch or the clutch 26 by means of the TCM 12 controlled actuator to connect or disconnect. The differential mechanism 27 is configured to that of the transmission mechanism 25 output power to the drive shaft 23 is transmitted.
Der Motor-Generator 4 ist durch einen Kraftübertragungs-Mechanismus 28, wie beispielsweise eine Kette, mit dem Differential-Mechanismus 27 verbunden. Der Motor-Generator 4 dient als ein Elektromotor.The motor generator 4 is through a power transmission mechanism 28 , such as a chain, with the differential mechanism 27 connected. The motor generator 4 serves as an electric motor.
Auf diese Weise weist das Hybridfahrzeug 1 ein paralleles Hybridsystem auf, in dem der Motor 2 und der Motor-Generator 4 parallel zueinander geschaltet sind, und es fährt mittels der Leistung, die zumindest von einem von dem Motor 2 und dem Motor-Generator 4 abgegeben wird.In this way, the hybrid vehicle 1 a parallel hybrid system in which the engine 2 and the motor generator 4 are connected in parallel to each other, and it runs by means of the power that at least one of the motor 2 and the motor generator 4 is delivered.
Der Motor-Generator 4 dient auch als ein Generator und erzeugt einen elektrischen Strom, wenn das Hybridfahrzeug 1 fährt. Darüber hinaus kann der Motor-Generator 4 mit irgendeiner Position eines Kraftübertragungspfads von dem Motor 2 zu dem Antriebsrad 5 verbunden sein, so dass Kraft auf dieses übertragen werden kann, und er ist nicht unerlässlich mit dem Differential-Mechanismus 27 verbunden.The motor generator 4 also serves as a generator and generates an electric current when the hybrid vehicle 1 moves. In addition, the motor generator 4 with any position of a power transmission path from the engine 2 to the drive wheel 5 be connected so that force can be transferred to this, and it is not essential with the differential mechanism 27 connected.
Das Hybridfahrzeug 1 beinhaltet eine erste Stromspeicher-Vorrichtung 30, ein Niederspannungs-Leistungspack 32, das eine zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 beinhaltet, ein Hochspannungs-Leistungspack 34, das eine dritte Stromspeicher-Vorrichtung 33 beinhaltet, ein Hochspannungskabel 35 sowie ein Niederspannungskabel 36.The hybrid vehicle 1 includes a first power storage device 30 , a low-voltage power pack 32 that is a second power storage device 31 includes a high voltage power pack 34 , which is a third power storage device 33 includes, a high voltage cable 35 and a low voltage cable 36 ,
Jede von der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30, der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 und der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 ist als eine wieder aufladbare Sekundärbatterie konfiguriert. Die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 ist als eine Bleibatterie konfiguriert. Bei der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 handelt es sich um eine Stromspeicher-Vorrichtung, die eine hohe Ausgangsleistung und eine hohe Energiedichte im Vergleich zu der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 aufweist.Each of the first power storage device 30 , the second power storage device 31 and the third power storage device 33 is configured as a rechargeable secondary battery. The first power storage device 30 is configured as a lead acid battery. In the second power storage device 31 it is a power storage device having a high output power and a high energy density compared to the first power storage device 30 having.
Die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 kann in einer im Vergleich zu der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 kurzen Zeit aufgeladen werden. Bei der Ausführungsform ist die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 als eine Lithiumionen-Batterie konfiguriert. Darüber hinaus kann es sich bei der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 auch um eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie handeln. The second power storage device 31 can in one compared to the first power storage device 30 be charged short time. In the embodiment, the second power storage device is 31 configured as a lithium ion battery. In addition, the second power storage device may be 31 also act to a nickel-hydrogen storage battery.
Jede von der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 ist eine Niederspannungs-Batterie, deren Anzahl von Zellen so eingestellt ist, dass eine Ausgangsspannung von etwa 12 V erzeugt wird. Die dritte Stromspeicher-Vorrichtung 33 ist zum Beispiel als eine Lithiumionen-Batterie konfiguriert.Each of the first power storage device 30 and the second power storage device 31 is a low-voltage battery whose number of cells is set to produce an output voltage of about 12V. The third power storage device 33 is configured, for example, as a lithium-ion battery.
Bei der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 handelt es sich um eine Hochspannungs-Batterie, deren Anzahl von Zellen so eingestellt ist, dass eine im Vergleich zu der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 hohe Spannung erzeugt wird. Ein Zustand, bei dem die Restkapazität der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 involviert ist, wird von dem Hochspannungs-BMS 16 gemanagt.In the third power storage device 33 it is a high-voltage battery whose number of cells is set so that one compared to the first power storage device 30 and the second power storage device 31 high voltage is generated. A state in which the remaining capacity of the third power storage device 33 is involved by the high voltage BMS 16 managed.
Das Hybridfahrzeug 1 ist mit einer allgemeinen Last 37 und einer Schutzziellast 38 bereitgestellt, die als elektrische Lasten dienen. Bei der allgemeinen Last 37 und der Schutzziellast 38 handelt es sich um andere elektrische Lasten als den Anlasser 21 und den ISG 20.The hybrid vehicle 1 is with a general load 37 and a protective target load 38 provided that serve as electrical loads. At the general load 37 and the protective target load 38 these are other electrical loads than the starter 21 and the ISG 20 ,
Bei der Schutzziellast 38 handelt es sich um eine elektrische Last, die normalerweise die stabile Zufuhr eines elektrischen Stroms erfordert. Die Schutzziellast 38 beinhaltet eine Stabilitäts-Steuervorrichtung 38A, die ein Schleudern des Hybridfahrzeugs 1 verhindert, eine Steuervorrichtung 38B für eine elektrische Lenkung, die eine Lenkrad-Betriebskraft elektrisch unterstützt, sowie einen Frontscheinwerfer 38C. Darüber hinaus beinhaltet die Schutzziellast 38 außerdem Lampen und Instrumente einer Instrumententafel (nicht gezeigt) ebenso wie ein Fahrzeug-Navigationssystem (nicht gezeigt).At the protective target load 38 It is an electrical load that normally requires the stable supply of electrical power. The protective target load 38 includes a stability control device 38A that is a skid of the hybrid vehicle 1 prevents a control device 38B for an electric steering, which electrically supports a steering wheel operating force, and a headlight 38C , In addition, the protection target load includes 38 also lamps and instruments of an instrument panel (not shown) as well as a vehicle navigation system (not shown).
Bei der allgemeinen Last 37 handelt es sich um eine elektrische Last, die temporär verwendet wird und welche die stabile Zufuhr eines elektrischen Stroms im Vergleich zu der Schutzziellast 38 nicht erfordert. Die allgemeine Last 37 beinhaltet zum Beispiel einen Scheibenwischer (nicht gezeigt) sowie einen elektrischen Kühl-Ventilator, der kühle Luft zu dem Motor 2 bläst.At the general load 37 it is an electrical load that is used temporarily and which is the stable supply of an electric current compared to the protective target load 38 not required. The general burden 37 For example, a windshield wiper (not shown) and an electric cooling fan that supplies cool air to the engine 2 blows.
Das Niederspannungs-Leistungs-Pack 32 beinhaltet Schalter 40 und 41 zusätzlich zu der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31. Die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 sind mit dem Anlasser 21 und dem ISG 20 ebenso wie mit der allgemeinen Last 37 und der Schutzziellast 38 verbunden, die durch das Niederspannungskabel 36 als die elektrische Last dienen, so dass dieser ein elektrischer Strom zugeführt werden kann. Die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 sind mit der Schutzziellast 38 elektrisch parallel geschaltet.The low voltage power pack 32 includes switch 40 and 41 in addition to the second power storage device 31 , The first power storage device 30 and the second power storage device 31 are with the starter 21 and the ISG 20 as well as with the general load 37 and the protective target load 38 connected by the low voltage cable 36 serve as the electrical load, so that it can be supplied with an electric current. The first power storage device 30 and the second power storage device 31 are with the protection target load 38 electrically connected in parallel.
Der Schalter 40 ist in dem Niederspannungskabel 36 zwischen der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 und der Schutzziellast 38 bereitgestellt. Der Schalter 41 ist in dem Niederspannungskabel 36 zwischen der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und der Schutzziellast 38 bereitgestellt.The desk 40 is in the low voltage cable 36 between the second power storage device 31 and the protective target load 38 provided. The desk 41 is in the low voltage cable 36 between the first power storage device 30 and the protective target load 38 provided.
Das Niederspannungs-BMS 15 steuert die Öffnungs-/Schließ-Zustände der Schalter 40 und 41 so, dass die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 geladen und entladen wird und der Schutzziellast 38 ein elektrischer Strom zugeführt wird. Wenn das Niederspannungs-BMS 15 den Schalter 40 schließt und den Schalter 41 öffnet, wenn der Motor 2 mittels des Leerlauf-Stopps gestoppt ist, wird der Schutzziellast 38 ein elektrischer Strom von der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 zugeführt, die eine hohe Ausgangsleistung und eine hohe Energiedichte aufweist.The low voltage BMS 15 controls the opening / closing states of the switches 40 and 41 such that the second power storage device 31 loaded and unloaded and the protection target load 38 an electric current is supplied. If the low voltage BMS 15 the switch 40 closes and the switch 41 opens when the engine 2 is stopped by the idle stop, the protection target load 38 an electric current from the second power storage device 31 fed, which has a high output power and a high energy density.
Wenn das Niederspannungs-BMS 15 den Schalter 40 schließt und den Schalter 41 öffnet, wenn der Motor 2 durch den Anlasser 21 gestartet wird und der Motor 2, der durch die Leerlauf-Stopp-Steuerung gestoppt wurde, mittels des ISG 20 neu gestartet wird, wird dem Anlasser 21 oder dem ISG 20 ein elektrischer Strom von der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 zugeführt. In einem Zustand, in dem der Schalter 40 geschlossen ist und der Schalter 41 geöffnet ist, wird der allgemeinen Last 37 ebenfalls ein elektrischer Strom von der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 zugeführt.If the low voltage BMS 15 the switch 40 closes and the switch 41 opens when the engine 2 through the starter 21 is started and the engine 2 , which was stopped by the idle-stop control, by means of the ISG 20 Restart will be the starter 21 or the ISG 20 an electric current from the first power storage device 30 fed. In a state in which the switch 40 is closed and the switch 41 open, becomes the general load 37 also an electric current from the first power storage device 30 fed.
Auf diese Weise führt die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 zumindest dem Anlasser 21 und dem ISG 20, die als eine Start-Vorrichtung zum Starten des Motors 2 dienen, einen elektrischen Strom zu. Die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 ist so konfiguriert, dass sie zumindest der allgemeinen Last 37 und der Schutzziellast 38 einen elektrischen Strom zuführt.In this way, the first power storage device performs 30 at least the starter 21 and the ISG 20 acting as a starting device for starting the engine 2 serve an electric current too. The second power storage device 31 is configured to be at least the general load 37 and the protective target load 38 supplies an electric current.
Die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 ist sowohl mit der allgemeinen Last 37 als auch der Schutzziellast 38 verbunden, so dass diesen ein elektrischer Strom zugeführt werden kann, die Schalter 40 und 41 werden jedoch durch das Niederspannungs-BMS 15 gesteuert, so dass bevorzugt der Schutzziellast 38, die normalerweise die stabile Zufuhr eines elektrischen Stroms erfordert, ein elektrischer Strom zugeführt wird.The second power storage device 31 is both with the general load 37 as well as the protective target load 38 connected so that an electric current can be supplied to them, the switch 40 and 41 However, the low-voltage BMS 15 controlled so that preferably the protective target load 38 which normally requires the stable supply of an electric current, an electric current is supplied.
Das Niederspannungs-BMS 15 steuert die Schalter 40 und 41 in einer Weise, die sich von dem vorstehend beschriebenen Beispiel unterscheidet, so dass der stabile Betrieb der Schutzziellast 38 bei Berücksichtigung der Betriebsanforderung für die allgemeine Last 37 und die Schutzziellast 38 sowie des Ladezustands (der Restladungsmenge) für die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 priorisiert wird.The low voltage BMS 15 controls the switches 40 and 41 in a manner different from the example described above, so that the stable operation of the protective target load 38 taking into account the operating requirement for the general load 37 and the protective target load 38 and the state of charge (the remaining charge amount) for the first power storage device 30 and the second power storage device 31 is prioritized.
Das Hochspannungs-Leistungspack 34 beinhaltet einen Wechselrichter 45 zusätzlich zu der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33. Das Hochspannungs-Leistungspack 34 ist durch das Hochspannungskabel 35 mit dem Motor-Generator 4 verbunden, so dass diesem ein elektrischer Strom zugeführt werden kann.The high voltage power pack 34 includes an inverter 45 in addition to the third power storage device 33 , The high voltage power pack 34 is through the high voltage cable 35 with the motor generator 4 connected, so that this an electric current can be supplied.
Durch die Steuerung des INVCM 14 ist der Wechselrichter 45 so konfiguriert, dass er einen Wechselstrom, der an das Hochspannungskabel 35 angelegt wird, und einen Gleichstrom schaltet, der an die dritte Stromspeicher-Vorrichtung 33 angelegt wird. Wenn der Motor-Generator 4 zum Beispiel einen Stromfahrbetrieb durchführt, bewirkt das INVCM 14, dass der Wechselrichter 45 den Gleichstrom, welcher der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 entnommen wird, in einen Wechselstrom umwandelt und den Wechselstrom dem Motor-Generator 4 zuführt.By controlling the INVCM 14 is the inverter 45 configured to connect an AC to the high voltage cable 35 is applied, and a direct current, which connects to the third power storage device 33 is created. If the motor generator 4 For example, performing a power running operation causes the INVCM 14 that the inverter 45 the DC, which the third power storage device 33 is removed, converted into an alternating current and the alternating current to the motor-generator 4 supplies.
Wenn der Motor-Generator 4 einen Regenerations-Betrieb durchführt, bewirkt das INVCM 14, dass der Wechselrichter 45 den Wechselstrom, der von dem Motor-Generator 4 erzeugt wird, in einen Gleichstrom umwandelt und den Gleichstrom der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zuführt.If the motor generator 4 performs a regeneration operation causes the INVCM 14 that the inverter 45 the alternating current coming from the motor generator 4 is generated, converted into a direct current and the direct current of the third power storage device 33 supplies.
Jede/jedes von der HCU 10, dem ECM 11, dem TCM 12, dem ISGCM 13, dem INVCM 14, dem Niederspannungs-BMS 15 und dem Hochspannungs-BMS 16 ist als eine Computereinheit konfiguriert, die eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen Flash-Speicher, der Back-up-Daten speichert, einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss beinhaltet.Every one of the HCU 10 , the ECM 11 , the TCM 12 , the ISGCM 13 , the INVCM 14 , the low voltage BMS 15 and the high voltage BMS 16 is configured as a computer unit that includes a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), a read-only memory (ROM), a flash memory that stores back-up data, an input port, and an output port.
Das ROM der Computereinheit speichert zusammen mit verschiedenen Konstanten oder verschiedenen Kennfeldern ein Programm, um die Computereinheit als die HCU 10, das ECM 11, das TCM 12, das ISGCM 13, das INVCM 14, das Niederspannungs-BMS 15 und das Hochspannungs-BMS 16 zu betreiben. The computer unit ROM, together with various constants or various maps, stores a program to the computer unit as the HCU 10 , the ECM 11 , the TCM 12 , the ISGCM 13 , the INVCM 14 , the low voltage BMS 15 and the high-voltage BMS 16 to operate.
Das heißt, wenn die CPU das Programm, das in dem ROM gespeichert ist, mittels Verwenden des RAM als einem Arbeitsgebiet durchführt, dient die Computereinheit als jede/jedes von der HCU 10, dem ECM 11, dem TCM 12, dem ISGCM 13, dem INVCM 14, dem Niederspannungs-BMS 15 und dem Hochspannungs-BMS 16 der Ausführungsform.That is, when the CPU executes the program stored in the ROM by using the RAM as a work area, the computer unit serves as any of the HCU 10 , the ECM 11 , the TCM 12 , the ISGCM 13 , the INVCM 14 , the low voltage BMS 15 and the high voltage BMS 16 the embodiment.
Bei der Ausführungsform ist das ECM 11 so konfiguriert, dass es eine Leerlauf-Stopp-Steuerung durchführt. Bei der Leerlauf-Stopp-Steuerung stoppt das ECM 11 den Motor 2, wenn eine vorgegebene Stopp-Bedingung eintritt, und startet den Motor 2 neu, indem der ISG 20 durch das ISGCM 13 angetrieben wird, wenn eine vorgegebene Neustart-Bedingung eintritt. Aus diesem Grund wird der nicht erforderliche Leerlauf des Motors 2 verhindert, und somit kann die Kraftstoff-Effizienz des Hybridfahrzeugs 1 verbessert werden.In the embodiment, the ECM 11 configured to perform idle-stop control. In idle-stop control, the ECM stops 11 the engine 2 when a predetermined stop condition occurs, and starts the engine 2 new by the ISG 20 through the ISGCM 13 is driven when a predetermined restart condition occurs. For this reason, the unnecessary idling of the engine 2 prevents, and thus can reduce the fuel efficiency of the hybrid vehicle 1 be improved.
Das Hybridfahrzeug 1 ist mit CAN-Kommunikationsleitungen 48 und 49 bereitgestellt, die basierend auf einem Standard, wie beispielsweise einem Controller Area Network (CAN), ein lokales Netzwerk (LAN) im Fahrzeug bilden.The hybrid vehicle 1 is with CAN communication lines 48 and 49 provided based on a standard, such as a Controller Area Network (CAN), a local area network (LAN) in the vehicle.
Die HCU 10 ist durch die CAN-Kommunikationsleitung 48 mit dem INVCM 14 und dem Hochspannungs-BMS 16 verbunden. Die HCU 10, das INVCM 14 und das Hochspannungs-BMS 16 senden und empfangen ein Signal, wie beispielsweise ein Steuersignal, durch die CAN-Kommunikationsleitung 48.The HCU 10 is through the CAN communication line 48 with the INVCM 14 and the high voltage BMS 16 connected. The HCU 10 , the INVCM 14 and the high-voltage BMS 16 send and receive a signal, such as a control signal, through the CAN communication line 48 ,
Die HCU 10 ist durch die CAN-Kommunikationsleitung 49 mit dem ECM 11, dem TCM 12, dem ISGCM 13 und dem Niederspannungs-BMS 15 verbunden. Die HCU 10, das EMC 11, das TCM 12, das ISGCM 13 und das Niederspannungs-BMS 15 senden und empfangen ein Signal, wie beispielsweise ein Steuersignal, durch die CAN-Kommunikationsleitung 49.The HCU 10 is through the CAN communication line 49 with the ECM 11 , the TCM 12 , the ISGCM 13 and the low voltage BMS 15 connected. The HCU 10 , the EMC 11 , the TCM 12 , the ISGCM 13 and the low voltage BMS 15 send and receive a signal, such as a control signal, through the CAN communication line 49 ,
Wie in 2 gezeigt, beinhaltet das Hybridfahrzeug 1 Hauptrelais 50a und 50b, die jeweils in einer positiven Elektrode P und einer negativen Elektrode N der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 bereitgestellt sind, die als eine Batterie dient. Ein Ende des Hauptrelais 50a ist mit der negativen Elektrode N der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 verbunden, und das andere Ende desselben ist mit einer negativen Elektrodenleitung NL verbunden.As in 2 shown includes the hybrid vehicle 1 main relay 50a and 50b , each in a positive electrode P and a negative electrode N of the third power storage device 33 are provided, which serves as a battery. An end to the main relay 50a is connected to the negative electrode N of the third power storage device 33 and the other end thereof is connected to a negative electrode line NL.
Durch die Steuerung des INVCM 14 stellt das Hauptrelais 50a eine Verbindung mit der negativen Elektrodenleitung NL und der negativen Elektrode N der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 her oder trennt diese. Ein Ende des Hauptrelais 50b ist mit der positiven Elektrode P der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 verbunden, und das andere Ende desselben ist mit einer positiven Elektrodenleitung PL verbunden. Durch die Steuerung des INVCM 14 stellt das Hauptrelais 50b eine Verbindung mit der positiven Elektrodenleitung PL und der positiven Elektrode P der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 her oder trennt diese.By controlling the INVCM 14 represents the main relay 50a a connection with the negative electrode line NL and the negative electrode N of the third power storage device 33 or separate them. An end to the main relay 50b is connected to the positive electrode P of the third power storage device 33 and the other end thereof is connected to a positive electrode line PL. By controlling the INVCM 14 represents the main relay 50b a connection with the positive electrode line PL and the positive electrode P of the third power storage device 33 or separate them.
Bei der Ausführungsform ist der Motor-Generator 4 als ein Drei-Phasen-Wechselstrom-Motor konfiguriert, der mittels eines Drei-Phasen(U-Phase, V-Phase und W-Phase)-Wechselstroms angetrieben wird. Der Motor-Generator 4 beinhaltet zum Beispiel einen Stator, der ein Rotations-Magnetfeld bildet, sowie einen Rotor, der in dem Stator angeordnet ist und eine Mehrzahl von darin eingebetteten Permanentmagneten aufweist.In the embodiment, the motor generator 4 is configured as a three-phase AC motor that is driven by a three-phase (U-phase, V-phase and W-phase) AC power. The motor generator 4 For example, a stator that forms a rotating magnetic field and a rotor that is disposed in the stator and has a plurality of permanent magnets embedded therein.
Der Stator beinhaltet einen Statorkern und Dreiphasen(U-Phase, V-Phase, W-Phase)-Spulen, die um den Statorkern herum gewunden sind. Wenn der Drei-Phasen-Wechselstrom hierbei den Drei-Phasen-Spulen des Stators zugeführt wird, wird mittels des Stators ein Rotations-Magnetfeld gebildet. Wenn dann die Permanentmagnete, die in dem Rotor eingebettet sind, zu dem Rotations-Magnetfeld gezogen werden, wird der Rotor in Drehung versetzt. Durch die Rotations-Antriebskraft des Rotors wird das Hybridfahrzeug 1 angetrieben. Auf diese Weise dient der Motor-Generator 4 als ein Elektromotor.The stator includes a stator core and three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) coils wound around the stator core. When the three-phase alternating current is supplied to the three-phase coils of the stator in this case, a rotational magnetic field is formed by means of the stator. Then, when the permanent magnets embedded in the rotor are pulled toward the rotating magnetic field, the rotor is rotated. By the rotational driving force of the rotor becomes the hybrid vehicle 1 driven. This is how the motor generator works 4 as an electric motor.
Wenn sich des Weiteren die in dem Rotor eingebetteten Permanentmagnete drehen, wird ein Rotations-Magnetfeld gebildet. Wenn dann mittels des Rotations-Magnetfelds ein Induktionsstrom zu den Drei-Phasen-Spulen des Stators strömt, wird an beiden Enden der Drei-Phasen-Spulen ein elektrischer Strom erzeugt. Auf diese Weise dient der Motor-Generator 3 ebenfalls als ein Generator.Further, when the permanent magnets embedded in the rotor rotate, a rotational magnetic field is formed. Then, when an induction current flows to the three-phase coils of the stator by means of the rotational magnetic field, an electric current is generated at both ends of the three-phase coils. This is how the motor generator works 3 also as a generator.
Das Hybridfahrzeug 1 beinhaltet ein Unterbrechungselement 51, das den elektrischen Strom unterbricht, der von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugefünhrt wird, einen Glättungskondensator 53, der eine Spannung zwischen dem Wechselrichter 45 und der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 glättet, einen Entladungswiderstand 54, der eine in dem Glättungskondensator 53 akkumulierte Ladung auf eine normale Weise entlädt, sowie eine Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung, die eine erzwungene Entladung einer in dem Glättungskondensator 53 akkumulierten Ladung durchführt.The hybrid vehicle 1 includes a break element 51 that cuts off the electric power coming from the third power storage device 33 is supplied, a smoothing capacitor 53 that creates a voltage between the inverter 45 and the third power storage device 33 smoothes, a discharge resistance 54 , one in the smoothing capacitor 53 accumulates accumulated charge in a normal manner, as well as a circuit 55 for a forced discharge, which involves a forced discharge in the smoothing capacitor 53 accumulated charge.
Bei der Ausführungsform ist das Unterbrechungselement 51 als ein Hochspannungs-Verriegelungsschleifen(HVIL)-Element konfiguriert, das einen Servicestecker 51a beinhaltet, der einen elektrischen Pfad für den elektrischen Strom bildet, der von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführt wird. Wenn dann der Servicestecker 51a herausgezogen wird, wird der elektrische Strom unterbrochen, der von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführt wird. In the embodiment, the interruption element is 51 configured as a high-voltage interlock (HVIL) element, which is a service connector 51a which forms an electrical path for the electric current generated by the third power storage device 33 is supplied. If then the service plug 51a is pulled out, the electric power is interrupted, that of the third power storage device 33 is supplied.
Das Unterbrechungselement 51 ist mit einer Überwachungsleitung 51b bereitgestellt, die in einen Verbindungszustand gelangt, wenn der Servicestecker 51a in diese eingesteckt wird, oder die in einen Unterbrechungszustand gelangt, wenn der Servicestecker 51a aus dieser herausgezogen wird. Beide Enden der Überwachungsleitung 51b sind mit dem INVCM 14 verbunden.The interruption element 51 is with a monitoring line 51b provided that enters a connection state when the service connector 51a is plugged into this, or enters an interruption state when the service plug 51a is pulled out of this. Both ends of the monitoring line 51b are with the INVCM 14 connected.
Das INVCM 14 ist so konfiguriert, dass bestimmt wird, ob der Servicestecker 51a in Reaktion auf einen Zustand eingesteckt wird, in dem ein Signal, das an ein Ende der Überwachungsleitung 51b abgegeben wird, in das andere Ende der Überwachungsleitung 51b eingegeben wird.The INVCM 14 is configured to determine if the service connector 51a is plugged in response to a condition in which a signal is sent to one end of the monitoring line 51b is delivered to the other end of the monitoring line 51b is entered.
Bei der Ausführungsform ist der Servicestecker 51a zum Beispiel an der Abdeckung des Hochspannungs-Leistungspacks 34 befestigt. Wenn somit die Abdeckung des Hochspannungs-Leistungspacks 34 geöffnet wird, wird der Servicestecker 51a herausgezogen.In the embodiment, the service plug is 51a for example, on the cover of the high voltage power pack 34 attached. Thus, if the cover of the high-voltage power pack 34 is opened, the service plug 51a pulled out.
Ein Ende des Glättungskondensators 53 ist mit der positiven Elektrodenleitung PL verbunden, und das andere Ende desselben ist mit der negativen Elektrodenleitung NL verbunden. Der Glättungskondensator 53 ist so konfiguriert, dass er eine Spannung eines Gleichstroms glättet, die zwischen der positiven Elektrodenleitung PL und der negativen Elektrodenleitung NL erzeugt wird.One end of the smoothing capacitor 53 is connected to the positive electrode line PL, and the other end thereof is connected to the negative electrode line NL. The smoothing capacitor 53 is configured to smooth a voltage of a direct current generated between the positive electrode line PL and the negative electrode line NL.
Ein Ende des Entladungswiderstands 54 ist mit der positiven Elektrodenleitung PL verbunden, und das andere Ende desselben ist mit der negativen Elektrodenleitung NL verbunden. Der Entladungswiderstand 54 ist bereitgestellt, um eine Entladung einer in dem Glättungskondensator 53 akkumulierten Ladung durchzuführen, und ist so konfiguriert, dass eine Restspannung und eine transiente Wiederkehrspannung des Glättungskondensators 53 unterbunden werden.One end of the discharge resistor 54 is connected to the positive electrode line PL, and the other end thereof is connected to the negative electrode line NL. The discharge resistance 54 is provided to discharge one in the smoothing capacitor 53 accumulated charge, and is configured such that a residual voltage and a transient recovery voltage of the smoothing capacitor 53 be prevented.
Die Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung beinhaltet einen Entladungswiderstand 56, der eine Entladung einer in dem Glättungskondensator 53 akkumulierten Ladung mittels der thermischen Umwandlung durchführt, sowie einen Schalter 57, der durch den INVCM 14 geschaltet wird und bewirkt, dass ein Strom zu dem Entladungswiderstand 56 strömt oder nicht strömt.The circuit 55 for a forced discharge involves a discharge resistor 56 that discharges one in the smoothing capacitor 53 accumulated charge by means of thermal conversion, and a switch 57 by the INVCM 14 is switched and causes a current to the discharge resistor 56 flows or does not flow.
Der Wechselrichter 45 bildet eine Schaltung zur Umwandlung eines elektrischen Stroms, die einen Gleichstrom, von dem eine Spannung mittels des Glättungskondensators 53 geglättet wird, in einen Wechselstrom umwandelt. Der Wechselrichter 45 beinhaltet Schaltelemente Q3 bis Q8 sowie Dioden D3 bis D8. Jedes von den Schaltelementen Q3 bis Q8 ist als ein Bipolartransistor mit einem isolierten Gate (IGBT) konfiguriert.The inverter 45 forms a circuit for converting an electric current, which is a direct current, of which a voltage by means of the smoothing capacitor 53 is smoothed, converted into an alternating current. The inverter 45 includes switching elements Q3 to Q8 and diodes D3 to D8. Each of the switching elements Q3 to Q8 is configured as an insulated gate bipolar transistor (IGBT).
Bei dem Schaltelement Q3 ist ein Kollektor mit der positiven Elektrodenleitung PL verbunden, ein Emitter ist mit dem U-Phasen-Eingangsanschluss des Motor-Generators 4 verbunden, und ein Gate ist mit dem INVCM 14 verbunden. Bei dem Schaltelement Q4 ist ein Kollektor mit dem Emitter des Schaltelements Q3 verbunden, ein Emitter ist mit der negativen Elektrodenleitung NL verbunden, und ein Gate ist mit dem INVCM 14 verbunden.In the switching element Q3, a collector is connected to the positive electrode line PL, and an emitter is connected to the U-phase input terminal of the motor generator 4 connected, and a gate is with the INVCM 14 connected. In the switching element Q4, a collector is connected to the emitter of the switching element Q3, an emitter is connected to the negative electrode line NL, and a gate is connected to the INVCM 14 connected.
Bei der Diode D3 ist eine Kathode mit dem Kollektor des Schaltelements Q3 verbunden, und eine Anode ist mit dem Emitter des Schaltelements Q3 verbunden. Das heißt, die Diode D3 und das Schaltelement Q3 bilden einen oberen U-Phasen-Arm.In the diode D3, a cathode is connected to the collector of the switching element Q3, and an anode is connected to the emitter of the switching element Q3. That is, the diode D3 and the switching element Q3 constitute an upper U-phase arm.
Bei der Diode D4 ist eine Kathode mit dem Kollektor des Schaltelements Q4 verbunden, und eine Anode ist mit dem Emitter des Schaltelements Q4 verbunden. Das heißt, die Diode D4 und das Schaltelement Q4 bilden einen unteren U-Phasen-Arm.In the diode D4, a cathode is connected to the collector of the switching element Q4, and an anode is connected to the emitter of the switching element Q4. That is, the diode D4 and the switching element Q4 form a lower U-phase arm.
Bei dem Schaltelement Q5 ist ein Kollektor mit der positiven Elektrodenleitung PL verbunden, ein Emitter ist mit dem V-Phasen-Eingangsanschluss des Motor-Generators 4 verbunden, und ein Gate ist mit dem INVCM 14 verbunden. Bei dem Schaltelement Q6 ist ein Kollektor mit dem Emitter des Schaltelements Q5 verbunden, ein Emitter ist mit der negativen Elektrodenleitung NL verbunden, und ein Gate ist mit dem INVCM 14 verbunden.In the switching element Q5, a collector is connected to the positive electrode line PL, and an emitter is connected to the V-phase input terminal of the motor generator 4 connected, and a gate is with the INVCM 14 connected. In the switching element Q6, a collector is connected to the emitter of the switching element Q5, an emitter is connected to the negative electrode line NL, and a gate is connected to the INVCM 14 connected.
Bei der Diode D5 ist eine Kathode mit dem Kollektor des Schaltelements Q5 verbunden, und eine Anode ist mit dem Emitter des Schaltelements Q5 verbunden. Das heißt, die Diode D5 und das Schaltelement Q5 bilden einen oberen V-Phasen-Arm.In the diode D5, a cathode is connected to the collector of the switching element Q5, and an anode is connected to the emitter of the switching element Q5. That is, the diode D5 and the switching element Q5 constitute an upper V-phase arm.
Bei der Diode D6 ist eine Kathode mit dem Kollektor des Schaltelements Q6 verbunden, und eine Anode ist mit dem Emitter des Schaltelements Q6 verbunden. Das heißt, die Diode D6 und das Schaltelement Q6 bilden einen unteren V-Phasen-Arm.In the diode D6, a cathode is connected to the collector of the switching element Q6, and an anode is connected to the emitter of the switching element Q6. That is, the diode D6 and the switching element Q6 form a lower V-phase arm.
Bei dem Schaltelement Q7 ist ein Kollektor mit der positiven Elektrodenleitung PL verbunden, ein Emitter ist mit dem W-Phasen-Eingangsanschluss des Motor-Generators 4 verbunden, und ein Gate ist mit dem INVCM 14 verbunden. Bei dem Schaltelement Q8 ist ein Kollektor mit dem Emitter des Schaltelements Q7 verbunden, ein Emitter ist mit der negativen Elektrodenleitung NL verbunden, und ein Gate ist mit dem INVCM 14 verbunden.In the switching element Q7, a collector is connected to the positive electrode line PL, and an emitter is connected to the W-phase input terminal of the motor generator 4 connected, and a gate is with the INVCM 14 connected. In the switching element Q8, a collector is connected to the emitter of the switching element Q7, an emitter is connected to the negative electrode line NL, and a gate is connected to the INVCM 14 connected.
Bei der Diode D7 ist eine Kathode mit dem Kollektor des Schaltelements Q7 verbunden, und eine Anode ist mit dem Emitter des Schaltelements Q7 verbunden. Das heißt, die Diode D7 und das Schaltelement Q7 bilden einen oberen W-Phasen-Arm.In the diode D7, a cathode is connected to the collector of the switching element Q7, and an anode is connected to the emitter of the switching element Q7. That is, the diode D7 and the switching element Q7 constitute a top W-phase arm.
Bei der Diode D8 ist eine Kathode mit dem Kollektor des Schaltelements Q8 verbunden, und eine Anode ist mit dem Emitter des Schaltelements Q8 verbunden. Das heißt, die Diode D8 und das Schaltelement Q8 bilden einen unteren W-Phasen-Arm.In the diode D8, a cathode is connected to the collector of the switching element Q8, and an anode is connected to the emitter of the switching element Q8. That is, the diode D8 and the switching element Q8 form a lower W-phase arm.
Die Gates der Schaltelemente Q3 bis Q8 werden mittels eines Steuersignals gesteuert, von dem eine relative Einschaltdauer mittels des INVCM 14 gesteuert wird, damit ein Wechselstrom vorliegt, bei dem sich die Richtungen und die Mengen der Ströme, die zu der U-, der V- und der W-Phase des Motor-Generators 4 strömen, kontinuierlich mit einer Phasendifferenz von 120° ändern. Im Ergebnis bildet der Stator des Motor-Generators 4 das Rotations-Magnetfeld, und der Rotor des Motor-Generators 4 wird gedreht.The gates of the switching elements Q3 to Q8 are controlled by means of a control signal, of which a duty ratio by means of the INVCM 14 is controlled so that an alternating current is present, in which the directions and the amounts of the currents, to the U, the V and the W phase of the motor-generator 4 flow, continuously changing with a phase difference of 120 °. As a result the stator of the motor-generator forms 4 the rotating magnetic field, and the rotor of the motor-generator 4 is turned.
Wenn der INVCM 14 bei der Ausführungsform bestimmt, dass das Unterbrechungselement 51 den von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführten elektrischen Strom unterbricht, wenn das Hybridfahrzeug 1 gestoppt ist, steuert das INVCM 14 die Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung, um zu bewirken, dass eine erzwungene Entladung einer in dem Glättungskondensator 53 akkumulierten Ladung durchgeführt wird. Auf diese Weise dient das INVCM 14 als eine Steuereinheit 60, welche die Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung steuert.If the INVCM 14 in the embodiment determines that the interruption element 51 that of the third power storage device 33 supplied electric power interrupts when the hybrid vehicle 1 is stopped, controls the INVCM 14 the circuit 55 for a forced discharge, to cause a forced discharge in the smoothing capacitor 53 accumulated charge is carried out. In this way, the INVCM serves 14 as a control unit 60 which the circuit 55 controls for a forced discharge.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 59, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit detektiert, ist zum Beispiel mit dem INVCM 14 verbunden. Das INVCM 14 ist so konfiguriert, dass basierend auf dem Detektionsresultat des Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensors 59 bestimmt wird, ob das Hybridfahrzeug 1 gestoppt ist. A vehicle speed sensor 59 that detects a vehicle speed is, for example, with the INVCM 14 connected. The INVCM 14 is configured to be based on the detection result of the vehicle speed sensor 59 It determines if the hybrid vehicle 1 is stopped.
Das INVCM 14 verhindert das Antreiben des Motor-Generators 4, indem die Hauptrelais 50a und 50b ausgeschaltet werden, wenn bestimmt wird, dass das Unterbrechungselement 51 den von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführten elektrischen Strom unterbricht, wenn das Hybridfahrzeug 1 gestoppt ist. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Motor 2 angetrieben wird, steuert das INVCM 14 dabei das ECM 11, um den Motor 2 zu stoppen, und schaltet den Schaler 57 ein, so dass mittels der Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung eine erzwungene Entladung einer in dem Glättungskondensator 53 akkumulierten Ladung durchgeführt wird.The INVCM 14 prevents the driving of the motor-generator 4 by the main relay 50a and 50b be turned off when it is determined that the interruption element 51 that of the third power storage device 33 supplied electric power interrupts when the hybrid vehicle 1 is stopped. If at this time the engine 2 driven, controls the INVCM 14 the ECM 11 to the engine 2 stop, and turn off the scaler 57 one, so that by means of the circuit 55 for forced discharge, forced discharge of one in the smoothing capacitor 53 accumulated charge is carried out.
Das INVCM 14 steuert die Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung so, dass eine erzwungene Entladung einer in dem Glättungskondensator 53 akkumulierten Ladung nicht durchgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass das Unterbrechungselement 51 den von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführten elektrischen Strom unterbricht, wenn das Hybridfahrzeug 1 fährt.The INVCM 14 controls the circuit 55 for a forced discharge so that a forced discharge one in the smoothing capacitor 53 accumulated charge is not performed when it is determined that the interruption element 51 that of the third power storage device 33 supplied electric power interrupts when the hybrid vehicle 1 moves.
Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass das Unterbrechungselement 51 den von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführten elektrischen Strom unterbricht, wenn das Hybridfahrzeug 1 fährt, ermöglicht das INVCM 14 das Antreiben des Motor-Generators 4, indem die Hauptrelais 50a und 50b in einem EIN-Zustand gehalten werden, und steuert das ECM 11 so, dass das Antreiben des Motors 2 ermöglicht wird. Dabei wird der Schalter 57 in einem AUS-Zustand gehalten, so dass keine erzwungene Entladung einer in dem Glättungskondensator 53 akkumulierten Ladung mittels der Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung durchgeführt wird.For example, if it is determined that the interrupt element 51 that of the third power storage device 33 supplied electric power interrupts when the hybrid vehicle 1 drives, allows the INVCM 14 driving the motor-generator 4 by the main relay 50a and 50b in an ON state, and controls the ECM 11 so that driving the engine 2 is possible. This will be the switch 57 held in an OFF state, so that no forced discharge of a in the smoothing capacitor 53 accumulated charge by means of the circuit 55 for a forced discharge.
Ein Steuerbetrieb für den elektrischen Strom der Elektrofahrzeug-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsformen dieser Erfindung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Darüber hinaus wird der nachstehend beschriebene Steuerbetrieb für den elektrischen Strom wiederholt, während das INVCM 14 betrieben wird. An electric current control operation of the electric vehicle control device according to embodiments of this invention having the configuration described above will be described with reference to FIG 3 described. Moreover, the electric current control operation described below is repeated while the INVCM 14 is operated.
Zunächst bestimmt das INVCM 14 in Schritt S1 von 3, ob das Unterbrechungselement 51 den elektrischen Strom unterbricht, der von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass das Unterbrechungselement 51 den elektrischen Strom nicht unterbricht, der von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführt wird, beendet das INVCM 14 den Steuerbetrieb für den elektrischen Strom. Wenn bestimmt wird, dass das Unterbrechungselement 51 den elektrischen Strom unterbricht, der von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführt wird, führt das INVCM 14 den Steuerbetrieb für den elektrischen Strom in Schritt S2 durch.First, the INVCM determines 14 in step S1 of 3 whether the interruption element 51 disconnects the electric power coming from the third power storage device 33 is supplied. If it is determined that the interruption element 51 does not interrupt the electric current coming from the third power storage device 33 is supplied, the INVCM terminates 14 the control operation for the electric current. If it is determined that the interruption element 51 disconnects the electric power coming from the third power storage device 33 is fed, leads the INVCM 14 the control operation for the electric current in step S2.
In Schritt S2 bestimmt das INVCM 14, ob das Hybridfahrzeug 1 gestoppt ist. Wenn bestimmt wird, dass das Hybridfahrzeug 1 gestoppt ist, führt das INVCM 14 den Steuerbetrieb für den elektrischen Strom in Schritt S3 durch. Wenn bestimmt wird, dass das Hybridfahrzeug 1 nicht gestoppt ist, führt das INVCM 14 den Steuerbetrieb für den elektrischen Strom in Schritt S5 durch.In step S2, the INVCM determines 14 whether the hybrid vehicle 1 is stopped. If it is determined that the hybrid vehicle 1 stopped, the INVCM performs 14 the electric power control operation in step S3. If it is determined that the hybrid vehicle 1 is not stopped, leads the INVCM 14 the electric power control operation in step S5.
In Schritt S3 untersagt das INVCM 14 das Antreiben des Hybridfahrzeugs 1. Das INVCM 14 untersagt das Antreiben des Motor-Generators 4 zum Beispiel durch Ausschalten der Hauptrelais 50a und 50b. Wenn der Motor 2 zu diesem Zeitpunkt angetrieben wird, steuert das INVCM 14 das ECM 11 so, dass der Motor 2 gestoppt wird. Nachdem der Prozess in Schritt S3 durchgeführt wurde, führt das INVCM 14 den Steuerbetrieb für den elektrischen Strom in Schritt S4 durch. In step S3, the INVCM prohibits 14 driving the hybrid vehicle 1 , The INVCM 14 prohibits the driving of the motor-generator 4 for example, by switching off the main relay 50a and 50b , If the engine 2 driven at this time, controls the INVCM 14 the ECM 11 so that the engine 2 is stopped. After the process is performed in step S3, the INVCM performs 14 the control operation for the electric current in step S4.
In Schritt S4 schaltet das INVCM 14 den Schalter 57 ein, so dass mittels der Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung eine erzwungene Entladung einer in dem Glättungskondensator 53 akkumulierten Ladung durchgeführt wird. Nach dem Durchführen des Prozesses in Schritt S4 beendet das INVCM 14 den Steuerbetrieb für den elektrischen Strom.In step S4, the INVCM turns 14 the switch 57 one, so that by means of the circuit 55 for forced discharge, forced discharge of one in the smoothing capacitor 53 accumulated charge is carried out. After performing the process in step S4, the INVCM terminates 14 the control operation for the electric current.
In Schritt S5 ermöglicht das INVCM 14 das Antreiben des Hybridfahrzeugs 1. Die Hauptrelais 50a und 50b werden zum Beispiel in einem EIN-Zustand gehalten, um das Antreiben des Motor-Generators 4 zu ermöglichen, und das ECM 11 wird so gesteuert, dass ein Antreiben des Motors 2 ermöglicht wird. Nach dem Durchführen des Prozesses in Schritt S5 beendet das INVCM 14 den Steuerbetrieb für den elektrischen Strom.In step S5, the INVCM enables 14 driving the hybrid vehicle 1 , The main relay 50a and 50b are held in an ON state, for example, to drive the motor-generator 4 to enable, and the ECM 11 is controlled so that driving the engine 2 is possible. After performing the process in step S5, the INVCM ends 14 the control operation for the electric current.
Wenn bestimmt wird, dass das Unterbrechungselement 51 den von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführten elektrischen Strom unterbricht, wenn das Hybridfahrzeug 1 gestoppt ist, wie vorstehend bei der Ausführungsform beschrieben, wird die Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung so gesteuert, dass eine erzwungene Entladung einer in dem Glättungskondensator akkumulierten Ladung durchgeführt wird. Wenn indessen bestimmt wird, dass das Unterbrechungselement 51 den von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführten elektrischen Strom unterbricht, wenn das Hybridfahrzeug 1 fährt, wird die Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung so gesteuert, dass eine erzwungene Entladung einer in dem Glättungskondensator 53 akkumulierten Ladung nicht durchgeführt wird.If it is determined that the interruption element 51 that of the third power storage device 33 supplied electric power interrupts when the hybrid vehicle 1 is stopped, as described above in the embodiment, the circuit 55 for forced discharge so as to perform a forced discharge of a charge accumulated in the smoothing capacitor. If, however, it is determined that the interruption element 51 that of the third power storage device 33 supplied electric power interrupts when the hybrid vehicle 1 drives, the circuit is 55 for a forced discharge so controlled that a forced discharge one in the smoothing capacitor 53 accumulated charge is not carried out.
Da es somit bei der Ausführungsform möglich ist, mittels des elektrischen Stroms, der durch den Motor-Generator 4 erzeugt wird, wenn das Hybridfahrzeug 1 fährt, einen übermäßigen Strom zu verhindern, der zu der Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung strömt, ist es möglich, den Entladungswiderstand 56 der Schaltung 55 für eine erzwungene Entladung zu schützen.Since it is thus possible in the embodiment, by means of the electric current generated by the motor-generator 4 is generated when the hybrid vehicle 1 drives to prevent excessive current leading to the circuit 55 For a forced discharge, it is possible to increase the discharge resistance 56 the circuit 55 to protect for a forced discharge.
Obwohl Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben wurden, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass Veränderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang dieser Erfindung abzuweichen. Jegliche und sämtliche derartigen Modifikationen und Äquivalente sollen in den beigefügten Ansprüchen eingeschlossen sein.Although embodiments of this invention have been described, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of this invention. Any and all such modifications and equivalents are intended to be included in the accompanying claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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11
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Hybridfahrzeug (Elektrofahrzeug)Hybrid vehicle (electric vehicle)
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44
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Motor-Generator (Elektromotor)Motor generator (electric motor)
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3333
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Stromspeicher-Vorrichtung (Hochspannungs-Batterie)Power Storage Device (High Voltage Battery)
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4545
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Wechselrichterinverter
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5151
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Unterbrechungselementinterruption element
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5353
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Glättungskondensatorsmoothing capacitor
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5555
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Schaltung für eine erzwungene EntladungCircuit for a forced discharge
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5656
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Entladungswiderstanddischarge resistor
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6060
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Steuereinheitcontrol unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2001-320801 A [0002, 0009] JP 2001-320801 A [0002, 0009]