JP2008035658A - Vehicle driving system and abnormality detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータジェネレータによって駆動される車両に搭載する車両駆動システムおよび車両駆動システムの異常を検出する方法に関する。 The present invention relates to a vehicle drive system mounted on a vehicle driven by a motor generator and a method for detecting an abnormality in the vehicle drive system.
モータジェネレータによって駆動される車両が用いられている。そのような車両には、電池、スイッチ、インバータ回路およびモータジェネレータを備える車両駆動システムが搭載される。 A vehicle driven by a motor generator is used. Such a vehicle is equipped with a vehicle drive system including a battery, a switch, an inverter circuit, and a motor generator.
スイッチは、車両を走行させるときには導通状態となる。電池は、スイッチを介してインバータに直流電圧を出力する。インバータ回路は、直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータに出力する。モータジェネレータは、インバータ回路が出力する交流電圧に基づいて回転し車両を駆動する。 The switch becomes conductive when the vehicle is running. The battery outputs a DC voltage to the inverter via the switch. The inverter circuit converts a DC voltage into an AC voltage and outputs it to the motor generator. The motor generator rotates based on the AC voltage output from the inverter circuit and drives the vehicle.
モータジェネレータは、車両の走行によって発生した交流電圧をインバータ回路に出力する。インバータ回路は、交流電圧を直流電圧に変換してスイッチを介して電池に出力する。電池はその直流電圧によって充電される。 The motor generator outputs an AC voltage generated by traveling of the vehicle to the inverter circuit. The inverter circuit converts an AC voltage into a DC voltage and outputs it to the battery via a switch. The battery is charged by the DC voltage.
車両駆動システムが故障した場合、故障している箇所を迅速に見つけ出す必要がある。故障としては、スイッチが備える切片のスイッチ端子への溶着、車両駆動システムに含まれる回路の導線の切断等が考えられる。しかし、車両駆動システムは多くの構成部から構成されるため、故障が生じている構成部を迅速に特定することが困難である。さらに、車両駆動システムを構成する構成部は、車両の一箇所に集中して配置されるのではなく、分散して配置されることが多い。したがって、故障が生じている構成部を特定するためには多大な労力を要するという問題がある。 When the vehicle drive system fails, it is necessary to quickly find the location where the failure has occurred. As the failure, it is conceivable that the section of the switch is welded to the switch terminal, the conductor of the circuit included in the vehicle drive system is disconnected, or the like. However, since the vehicle drive system is composed of many components, it is difficult to quickly identify the component where the failure has occurred. Furthermore, the components that make up the vehicle drive system are often arranged in a distributed manner, rather than being concentrated in one location of the vehicle. Therefore, there is a problem that a great deal of labor is required to identify the component where the failure occurs.
本発明は、このような問題に対してなされたものであり、故障が生じている構成部を容易に特定することが可能な車両駆動システム、および車両駆動システムの異常を検出する方法を提供する。 The present invention has been made for such a problem, and provides a vehicle drive system capable of easily specifying a component in which a failure has occurred, and a method for detecting an abnormality in the vehicle drive system. .
本発明は、車両を駆動するモータジェネレータとの間で電力の授受を行う走行用電池と、第1端子および前記第1端子とは異なる第2端子と、導通状態のときに前記第1端子が前記走行用電池の一方の端子に接続され前記第2端子が前記走行用電池の他の一方の端子に接続された状態とし、遮断状態のときに前記第1端子または前記第2端子が前記走行用電池から切り離された状態とするスイッチと、前記第1端子および前記第2端子に接続され、前記第1端子と前記第2端子との間に印加された直流電圧を交流電圧に変換して前記モータジェネレータに出力し、前記モータジェネレータが発電により出力する交流電圧を直流電圧に変換して前記第1端子と前記第2端子との間に出力する変換回路と、前記第1端子および前記第2端子に接続され、前記第1端子および前記第2端子から供給される電力を調整して前記車両が備える補助機器に出力し、前記走行用電池とは別に設けられた補機電池が出力する電力を調整して前記第1端子および前記第2端子に出力する電力交換回路と、前記スイッチの動作についての指令および前記電力交換回路の動作についての指令を発する制御部と、を備える車両駆動システムであって、前記制御部は、前記スイッチを遮断状態とする指令を発し、前記電力交換回路を前記補助機器に電力を出力する状態とする指令を発したときの、前記第1端子と前記第2端子との間の電圧および前記電力交換回路で検出される電気物理量に基づいて、前記スイッチの異常と前記電力交換回路の異常とを区別して検出することを特徴とする。 The present invention provides a battery for traveling that transmits and receives electric power to and from a motor generator that drives a vehicle, a second terminal different from the first terminal and the first terminal, and the first terminal when in a conductive state. The second terminal is connected to one terminal of the traveling battery and the second terminal is connected to the other terminal of the traveling battery, and the first terminal or the second terminal is in the traveling state in the cut-off state. A switch that is disconnected from the battery, and connected to the first terminal and the second terminal, and converts a DC voltage applied between the first terminal and the second terminal into an AC voltage. A conversion circuit that outputs to the motor generator, converts an AC voltage output from the motor generator by power generation into a DC voltage, and outputs the DC voltage between the first terminal and the second terminal; the first terminal; Connect to 2 terminals The power supplied from the first terminal and the second terminal is adjusted and output to an auxiliary device provided in the vehicle, and the power output from an auxiliary battery provided separately from the traveling battery is adjusted. A power exchanging circuit that outputs to the first terminal and the second terminal, and a control unit that issues a command for the operation of the switch and a command for the operation of the power exchanging circuit, The control unit issues a command to turn off the switch, and issues a command to put the power exchange circuit in a state of outputting power to the auxiliary device. Based on the voltage between them and the electrical physical quantity detected by the power exchange circuit, the switch abnormality and the power exchange circuit abnormality are distinguished and detected.
また、本発明に係る車両駆動システムにおいては、前記第1端子と前記第2端子との間の電圧を検出して測定する電圧計と、前記電力交換回路を前記第1端子に接続する導線に流れる電流または前記電力交換回路を前記第2端子に接続する導線の電流のいずれかを前記電気物理量として検出して測定する電流計と、を備え、前記制御部は、前記電圧計の測定値と前記電流計の測定値とに基づいて、前記スイッチの異常と前記電力交換回路の異常とを区別して検出する構成とすることが好適である。 In the vehicle drive system according to the present invention, a voltmeter that detects and measures a voltage between the first terminal and the second terminal, and a conductor that connects the power exchange circuit to the first terminal. An ammeter that detects and measures either a flowing current or a current of a conductor that connects the power exchange circuit to the second terminal as the electrical physical quantity, and the control unit includes a measured value of the voltmeter and It is preferable to detect and distinguish between an abnormality of the switch and an abnormality of the power exchange circuit based on the measured value of the ammeter.
また、本発明に係る車両駆動システムにおいては、前記制御部は、前記電圧計の測定値が所定の閾値以上であり、前記電流計の測定値によって認識される電流の方向が、前記第1端子および前記第2端子から前記電力交換回路に電力が供給される方向であるときに、前記スイッチが遮断状態となっていないという異常が発生していると判定し、前記電圧計の測定値が所定の閾値以上であり、前記電流計の測定値によって認識される電流の方向が、前記電力交換回路から前記第1端子および前記第2端子に電力が供給される方向であるときに、前記電力交換回路が前記制御部の指令に従って動作しないという異常が発生していると判定する構成とすることが好適である。 Further, in the vehicle drive system according to the present invention, the control unit is configured such that the measured value of the voltmeter is equal to or greater than a predetermined threshold, and the direction of the current recognized by the measured value of the ammeter is the first terminal. When the power is supplied from the second terminal to the power exchange circuit, it is determined that an abnormality has occurred that the switch is not cut off, and the measured value of the voltmeter is predetermined. The power exchange when the direction of the current recognized by the measured value of the ammeter is a direction in which power is supplied from the power exchange circuit to the first terminal and the second terminal. It is preferable to determine that an abnormality has occurred in which the circuit does not operate in accordance with a command from the control unit.
また、本発明は、車両を駆動するモータジェネレータとの間で電力の授受を行う走行用電池と、第1端子および前記第1端子とは異なる第2端子と、導通状態のときに前記第1端子が前記走行用電池の一方の端子に接続され前記第2端子が前記走行用電池の他の一方の端子に接続された状態とし、遮断状態のときに前記第1端子または前記第2端子が前記走行用電池から切り離された状態とするスイッチと、前記第1端子に接続される第1導線と、前記第2端子に接続され前記第1導線とは異なる第2導線と、前記第1端子に接続されていない側の前記第1導線の端である第1端および前記第2端子に接続されていない側の前記第2導線の端である第2端に接続され、前記第1端と前記第2端との間に印加された直流電圧を交流電圧に変換して前記モータジェネレータに出力し、前記モータジェネレータが発電により出力する交流電圧を直流電圧に変換して前記第1端と前記第2端との間に出力する変換回路と、前記第1導線および前記第2導線に接続され、前記第1導線および前記第2導線から供給される電力を調整して前記車両が備える補助機器に出力し、前記走行用電池とは別に設けられた補機電池が出力する電力を調整して前記第1導線および前記第2導線に出力する電力交換回路と、前記スイッチの動作についての指令、および前記電力交換回路の動作についての指令を発する制御部と、を備え、前記制御部は、前記スイッチを導通状態とする指令を発するのに先立って、前記電力交換回路を前記第1導線および前記第2導線を介して前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発する車両駆動システムであって、前記制御部は、前記電力交換回路を前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発したときの、前記第1端と前記第2端との間の電圧および前記電力交換回路で検出される電気物理量に基づいて、前記導線の異常を検出することを特徴とする。 The present invention also provides a battery for traveling that transmits and receives power to and from a motor generator that drives a vehicle, a first terminal and a second terminal that is different from the first terminal, and the first terminal when in a conductive state. The terminal is connected to one terminal of the traveling battery, the second terminal is connected to the other terminal of the traveling battery, and the first terminal or the second terminal is in a disconnected state. A switch that is disconnected from the battery for traveling, a first conductor connected to the first terminal, a second conductor connected to the second terminal and different from the first conductor, and the first terminal Connected to a first end that is an end of the first conducting wire on a side not connected to the second end and a second end that is an end of the second conducting wire on a side not connected to the second terminal, The DC voltage applied between the second end is converted into an AC voltage. A conversion circuit that outputs to the motor generator, converts an AC voltage output from the motor generator by power generation into a DC voltage, and outputs the DC voltage between the first end and the second end; the first conductor; Connected to two conductors, adjusts the electric power supplied from the first conductor and the second conductor and outputs it to an auxiliary device provided in the vehicle, and an auxiliary battery provided separately from the traveling battery outputs A power exchange circuit that adjusts power and outputs the power to the first conductor and the second conductor; a control unit that issues a command for the operation of the switch and a command for the operation of the power exchange circuit; The controller outputs power to the converter circuit via the first conductor and the second conductor before issuing a command to turn on the switch. The vehicle drive system that issues a command to perform the operation, wherein the control unit outputs a command to put the power exchange circuit in a state of outputting power to the conversion circuit. An abnormality of the conducting wire is detected based on a voltage between them and an electrical physical quantity detected by the power exchange circuit.
また、本発明に係る車両駆動システムにおいては、前記制御部は、前記スイッチを導通状態とする指令を発した後の、前記第1端と前記第2端との間の電圧および前記電力交換回路で検出される電気物理量に基づいて、前記導線の切断と前記電力交換回路の異常とを区別して検出する構成とすることが好適である。 Also, in the vehicle drive system according to the present invention, the control unit issues a voltage between the first end and the second end after issuing a command to turn on the switch, and the power exchange circuit. It is preferable to distinguish and detect the disconnection of the conducting wire and the abnormality of the power exchange circuit based on the electrical physical quantity detected in (1).
また、本発明に係る車両駆動システムにおいては、前記第1端と前記第2端との間の電圧を検出して測定する電圧計と、前記電力交換回路を前記第1導線に接続する導線に流れる電流または前記電力交換回路を前記第2導線に接続する導線の電流のいずれかを前記電気物理量として検出して測定する電流計と、を備え、前記制御部は、前記電力交換回路を前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発したときの、前記電圧計の測定値と前記電流計の測定値とに基づいて、前記導線の異常を検出する構成とすることが好適である。 In the vehicle drive system according to the present invention, a voltmeter that detects and measures a voltage between the first end and the second end, and a conductor that connects the power exchange circuit to the first conductor. And an ammeter that detects and measures, as the electrical physical quantity, either a flowing current or a current of a conductor connecting the power exchange circuit to the second conductor, and the control unit converts the power exchange circuit into the conversion It is preferable that an abnormality of the conducting wire is detected based on a measured value of the voltmeter and a measured value of the ammeter when a command for setting power to the circuit is issued.
また、本発明に係る車両駆動システムにおいては、前記制御部は、前記電力交換回路を前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発したときに、前記電圧計の測定値が所定の閾値未満であり、前記電流計の測定値が所定の閾値以上であるときに、前記第1導線と前記第2導線とが短絡しているという異常があると判定する構成とすることが好適である。 In the vehicle drive system according to the present invention, when the control unit issues a command to set the power exchange circuit to output power to the conversion circuit, the measured value of the voltmeter is a predetermined threshold value. When the measured value of the ammeter is less than or equal to a predetermined threshold value, it is preferable to determine that there is an abnormality that the first conductor and the second conductor are short-circuited. .
また、本発明に係る車両駆動システムにおいては、前記制御部は、前記電力交換回路を前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発したときに、前記電圧計の測定値が所定の閾値未満であり、前記電流計の測定値が所定の閾値未満であり、前記スイッチを導通状態とする指令を発した後に前記電圧計の測定値が増加しないときに、前記第1導線または前記第2導線のいずれかが切断されているという異常があると判定し、前記電力交換回路を前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発したときに、前記電圧計の測定値が所定の閾値未満であり、前記電流計の測定値が所定の閾値未満であり、前記スイッチを導通状態とする指令を発した後に前記電圧計の測定値が増加したときに、前記電力交換回路を前記第1導線に接続する導線または前記電力交換回路を前記第2導線に接続する導線のいずれかが断線されているという異常があると判定する構成とすることが好適である。 In the vehicle drive system according to the present invention, when the control unit issues a command to set the power exchange circuit to output power to the conversion circuit, the measured value of the voltmeter is a predetermined threshold value. When the measured value of the ampere meter is less than a predetermined threshold and the measured value of the voltmeter does not increase after issuing a command to turn on the switch. When it is determined that there is an abnormality that one of the conductors is disconnected and the power exchange circuit is instructed to output power to the conversion circuit, the measured value of the voltmeter is a predetermined threshold value. And when the measured value of the voltmeter is less than a predetermined threshold and the measured value of the voltmeter increases after issuing a command to turn on the switch, the power exchange circuit is Conductor connected to conductor Or it is preferable that one of the conductors connecting said power exchange circuit to the second conductor is the determined configuration that there is an abnormality that has been disconnected.
また、本発明は、車両を駆動するモータジェネレータとの間で電力の授受を行う走行用電池と、第1端子および前記第1端子とは異なる第2端子と、導通状態のときに前記第1端子が前記走行用電池の一方の端子に接続され前記第2端子が前記走行用電池の他の一方の端子に接続された状態とし、遮断状態のときに前記第1端子または前記第2端子が前記走行用電池から切り離された状態とするスイッチと、前記第1端子および前記第2端子に接続され、前記第1端子と前記第2端子との間に印加された直流電圧を交流電圧に変換して前記モータジェネレータに出力し、前記モータジェネレータが発電により出力する交流電圧を直流電圧に変換して前記第1端子と前記第2端子との間に出力する変換回路と、前記第1端子および前記第2端子に接続され、前記第1端子および前記第2端子から供給される電力を調整して前記車両が備える補助機器に出力し、前記走行用電池とは別に設けられた補機電池が出力する電力を調整して前記第1端子および前記第2端子に出力する電力交換回路と、を備える車両駆動システムの異常を検出する異常検出方法であって、前記スイッチが遮断状態となるよう前記スイッチを動作させる遮断ステップと、前記遮断ステップの後に実行され、前記電力交換回路が前記補助機器に電力を出力する状態となるよう前記電力交換回路の状態を設定する動作設定ステップと、前記動作設定ステップの後に実行され、前記第1端子と前記第2端子との間の電圧を測定し、前記電力交換回路で検出される電気物理量を測定する測定ステップと、前記測定ステップで測定された前記第1端子と前記第2端子との間の電圧および前記測定ステップで測定された前記電気物理量に基づいて、前記スイッチの異常と前記電力交換回路の異常とを区別して検出する検出ステップと、を含むことを特徴とする。 The present invention also provides a battery for traveling that transmits and receives power to and from a motor generator that drives a vehicle, a first terminal and a second terminal that is different from the first terminal, and the first terminal when in a conductive state. The terminal is connected to one terminal of the traveling battery, the second terminal is connected to the other terminal of the traveling battery, and the first terminal or the second terminal is in a disconnected state. A switch that is disconnected from the battery for traveling, and connected to the first terminal and the second terminal, and converts a DC voltage applied between the first terminal and the second terminal into an AC voltage. A conversion circuit that outputs an AC voltage output from the motor generator by power generation to a DC voltage and outputs the DC voltage between the first terminal and the second terminal, and the first terminal and The second terminal Connected, adjusts the electric power supplied from the first terminal and the second terminal and outputs it to auxiliary equipment provided in the vehicle, and adjusts the electric power output from an auxiliary battery provided separately from the traveling battery An abnormality detection method for detecting an abnormality in a vehicle drive system, comprising: a power exchange circuit that outputs to the first terminal and the second terminal, wherein the switch is operated so that the switch is in a cutoff state. And an operation setting step for setting a state of the power exchange circuit so that the power exchange circuit is in a state of outputting power to the auxiliary device, and is executed after the operation setting step. Measuring a voltage between the first terminal and the second terminal, and measuring an electrical physical quantity detected by the power exchange circuit; and the measuring step Detection that distinguishes between an abnormality of the switch and an abnormality of the power exchange circuit based on the measured voltage between the first terminal and the second terminal and the electrophysical quantity measured in the measurement step And a step.
また、本発明は、車両を駆動するモータジェネレータとの間で電力の授受を行う走行用電池と、第1端子および前記第1端子とは異なる第2端子と、導通状態のときに前記第1端子が前記走行用電池の一方の端子に接続され前記第2端子が前記走行用電池の他の一方の端子に接続された状態とし、遮断状態のときに前記第1端子または前記第2端子が前記走行用電池から切り離された状態とするスイッチと、前記第1端子に接続される第1導線と、前記第2端子に接続され前記第1導線とは異なる第2導線と、前記第1端子に接続されていない側の前記第1導線の端である第1端および前記第2端子に接続されていない側の前記第2導線の端である第2端に接続され、前記第1端と前記第2端との間に印加された直流電圧を交流電圧に変換して前記モータジェネレータに出力し、前記モータジェネレータが発電により出力する交流電圧を直流電圧に変換して前記第1端と前記第2端との間に出力する変換回路と、前記第1導線および前記第2導線に接続され、前記第1導線および前記第2導線から供給される電力を調整して前記車両が備える補助機器に出力し、前記走行用電池とは別に設けられた補機電池が出力する電力を調整して前記第1導線および前記第2導線に出力する電力交換回路と、を備える車両駆動システムの異常を検出する異常検出方法であって、前記スイッチが遮断状態となるよう前記スイッチを動作させる遮断ステップと、前記遮断ステップの後に実行され、前記電力交換回路が前記第1導線および前記第2導線を介して前記変換回路に電力を出力する状態となるよう前記電力交換回路の状態を設定する動作設定ステップと、前記動作設定ステップの後に実行され、前記第1端と前記第2端との間の電圧を測定し、前記電力交換回路で検出される電気物理量を測定する遮断時測定ステップと、前記遮断時測定ステップで測定された前記第1端と前記第2端との間の電圧、および前記遮断時測定ステップで測定された前記電気物理量に基づいて、前記導線の異常を検出するステップと、を含むことを特徴とする。 The present invention also provides a battery for traveling that transmits and receives power to and from a motor generator that drives a vehicle, a first terminal and a second terminal that is different from the first terminal, and the first terminal when in a conductive state. The terminal is connected to one terminal of the traveling battery, the second terminal is connected to the other terminal of the traveling battery, and the first terminal or the second terminal is in a disconnected state. A switch that is disconnected from the battery for traveling, a first conductor connected to the first terminal, a second conductor connected to the second terminal and different from the first conductor, and the first terminal Connected to a first end that is an end of the first conducting wire on a side not connected to the second end and a second end that is an end of the second conducting wire on a side not connected to the second terminal, The DC voltage applied between the second end is converted into an AC voltage. A conversion circuit that outputs to the motor generator, converts an AC voltage output from the motor generator by power generation into a DC voltage, and outputs the DC voltage between the first end and the second end; the first conductor; Connected to two conductors, adjusts the electric power supplied from the first conductor and the second conductor and outputs it to an auxiliary device provided in the vehicle, and an auxiliary battery provided separately from the traveling battery outputs An abnormality detection method for detecting an abnormality of a vehicle drive system comprising: a power exchange circuit that adjusts electric power and outputs the electric power to the first conductor and the second conductor. An interruption step to be performed, and a state that is executed after the interruption step, and the power exchange circuit outputs power to the conversion circuit via the first conductor and the second conductor. An operation setting step for setting the state of the power exchange circuit, and a voltage between the first end and the second end are measured and detected by the power exchange circuit. Based on a measurement step at the time of interruption for measuring an electrical physical quantity, a voltage between the first end and the second end measured in the measurement step at the time of interruption, and the electric physical quantity measured in the measurement step at the time of interruption. And detecting an abnormality of the conducting wire.
また、本発明に係る異常検出方法においては、前記動作設定ステップの後に実行され、前記スイッチが導通状態となるよう前記スイッチを動作させる導通ステップと、前記導通ステップの後に実行され、前記第1端と前記第2端との間の電圧を測定し、前記電力交換回路で検出される電気物理量を測定する導通時測定ステップと、前記遮断時測定ステップで測定された前記第1端と前記第2端との間の電圧、前記遮断時測定ステップで測定された前記電気物理量、前記導通時測定ステップで測定された前記第1端と前記第2端との間の電圧、および前記導通時測定ステップで測定された前記電気物理量に基づいて、前記第1導線または前記第2導線のいずれかの切断と前記電力交換回路の異常とを区別して検出するステップと、を含むことが好適である。 Further, in the abnormality detection method according to the present invention, the first end is executed after the operation setting step, and is executed after the conduction step that operates the switch so that the switch is in a conduction state. And measuring the voltage between the first end and the second end, and measuring the electrical physical quantity detected by the power exchange circuit. A voltage between the first end, the electrophysical quantity measured in the measurement step during interruption, a voltage between the first end and the second end measured in the measurement step during conduction, and a measurement step during the conduction And detecting the disconnection of either the first conductor or the second conductor and the abnormality of the power exchange circuit based on the electrophysical quantity measured in step (b). It is suitable.
本発明によれば、故障が生じている構成部を容易に特定することが可能な車両駆動システムを実現することができる。また、車両駆動システムの異常を容易に検出することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle drive system which can pinpoint the component which has produced a failure easily is realizable. Further, it is possible to easily detect an abnormality in the vehicle drive system.
図1に本発明の実施形態に係る車両駆動システムの構成を示す。車両駆動システムは、走行用電池10、スイッチ12aおよび12b、電力供給線14aおよび14b、インバータ回路16、モータジェネレータ18、双方向コンバータ回路20、補助機器22、補機電池24、電圧計V1およびV2、電流計A1およびA2、記憶部26、表示部28、ならびに制御部30を備えて構成される。
FIG. 1 shows a configuration of a vehicle drive system according to an embodiment of the present invention. The vehicle drive system includes a traveling
走行用電池10は、高電位側の端子htおよび低電位側の端子cdを備える。走行用電池10は、端子htおよび端子cdから電圧VBを出力し、または端子htおよび端子cdに印加された電圧によって充電される。
The traveling
スイッチ12aは、切片s、端子e,f,g,およびhを備えて構成される。スイッチ12aは制御部30が出力するスイッチ信号SWによって制御される。スイッチ信号SWが高電位VHのときには、端子fおよび端子gに切片sが接した状態となり、端子eと端子hとの間が導通状態となる。そして、スイッチ信号SWが低電位VLのときは、端子fおよび端子gから切片sが離れた状態となり端子eおよび端子hとの間は遮断状態となる。スイッチ12bはスイッチ12aと同一の構成および機能を有するため説明を省略する。
The
なお、車両駆動システムにおいては、スイッチ12aおよび12bの信頼性が高い場合には、スイッチ12bまたはスイッチ12aのいずれか一方を取り除き、取り除いた部分を短絡した構成とすることができる。
In the vehicle drive system, when the reliability of the
インバータ回路16は、直流端子16aおよび16b、平滑コンデンサ16C、交流端子u,vおよびwを備えて構成される。平滑コンデンサ16Cは直流端子16aと直流端子16bとの間に接続される。インバータ回路16は、制御部30が出力するインバータ信号INVによって制御される。インバータ回路16は、直流端子16aと直流端子16bとの間に印加された電圧に含まれる交流成分を平滑コンデンサ16Cによって低減し、交流成分が低減された電圧を3相交流電圧に変換して交流端子u,v,およびwに出力する。また、インバータ回路16は、交流端子u,v,およびwに印加された3相交流電圧を直流電圧に変換し、当該直流電圧に重畳された交流成分を平滑コンデンサ16Cによって低減して直流端子16aと直流端子16bとの間に出力する。
The
なお、直流端子16aおよび16bと平滑コンデンサ16Cとの間に、電圧を昇圧または降圧する回路(図示せず)を挿入してもよい。この場合、直流端子16aと直流端子16bとの間に印加された電圧は昇圧された後、3相交流電圧に変換される。または、3相交流電圧から直流電圧に変換された電圧は降圧された後、直流端子16aと直流端子16bとの間に出力される。
A circuit (not shown) for stepping up or down the voltage may be inserted between the
双方向コンバータ回路20は、端子20a,20b,20cおよび20dを備える。双方向コンバータ回路20は、制御部30が出力するコンバータ信号CNによって制御される。コンバータ信号CNが高電位VHのときには端子20cと端子20dとの間に印加された電圧を昇圧して端子20aおよび20bに出力し、端子20aが端子20bよりも高電位であり端子20aから電流が流出する状態として端子20aおよび20bから電力を出力する。そして、コンバータ信号CNが低電位VLのときには端子20aおよび20bに印加された電圧を降圧して端子20cおよび20dに出力し、端子20cが端子20dよりも高電位であり端子cから電流が流出する状態として端子cおよびdから電力を出力する。
補助機器22は、車両の走行に対して補助的な機能を有するウィンカ、ヘッドライト、ワイパ、運転席におけるインジケータ等を含む。補助機器22は補機電池24または双方向コンバータ回路20から出力される電力によって稼働する。
The
補機電池24は、補助機器22を稼働させるための電力を出力する。走行用電池10が出力する程の大きな電力を出力する必要がないため、走行用電池10が出力する電圧より低い電圧を出力するものが適用される。補機電池24は、補助機器22および双方向コンバータ回路20に電力を供給する。
The
電圧計V1およびV2は接続された2導体間の電圧を測定し、それぞれ測定値MV1およびMV2を制御部30に出力する。電流計A1およびA2は、自らに流れる電流を測定し、それぞれ測定値MA1およびMA2を制御部30に出力する。
Voltmeters V1 and V2 measure the voltage between the two connected conductors, and output measured values MV1 and MV2 to control
記憶部26は制御部30が出力する情報を記憶する。表示部28は制御部30が出力する情報を表示する。表示部28としてはディスプレイ装置、情報の内容に応じて予め定められた規則性を以て点滅する発光素子等を適用することが好適である。制御部30は、車両駆動システムの各構成部を制御し車両の走行状態を制御する。
The
車両駆動システムが備える構成部の電気的な接続について説明する。走行用電池10の端子htにはスイッチ12aの端子eが接続され、走行用電池10の端子cdにはスイッチ12bの端子eが接続される。走行用電池10に接続されていない側のスイッチ12aの端子hには電力供給線14aが接続され、走行用電池10に接続されていない側のスイッチ12bの端子hには電力供給線14bが接続される。スイッチ12aに接続されていない側の電力供給線14aの端はインバータ回路16の直流端子16aに接続され、スイッチ12bに接続されていない側の電力供給線14bの端はインバータ回路16の直流端子16bに接続される。インバータ回路16の交流端子u,v,およびwにはモータジェネレータ18が接続される。
An electrical connection of components included in the vehicle drive system will be described. A terminal e of the
スイッチ12aの端子hには、電流計A1を介して双方向コンバータ回路20の端子20aが接続され、スイッチ12bの端子hには双方向コンバータ回路20の端子20bが接続される。双方向コンバータ回路20の端子20cは、電流計A2を介して補助機器22の高電位側の電力供給端子および補機電池24の高電位側の端子に接続され、双方向コンバータ回路20の端子20dは、補助機器22の低電位側の電力供給端子および補機電池24の低電位側の端子に接続される。
The terminal 20a of the
電圧計V1はインバータ回路16の直流端子16aと直流端子16bとの間に接続される。電圧計V2は補機電池24の高電位側の端子と低電位側の端子との間に接続される。
The voltmeter V1 is connected between the
次に、スイッチ12aおよび12bを導通状態とし、モータジェネレータ18を始動させる動作について図2のフローチャートを参照して説明する。モータジェネレータ18を始動させる前において、制御部30はスイッチ信号SWを低電位VLに設定し、スイッチ12aおよび12bを遮断状態とする。
Next, an operation for setting the
制御部30は、ある時刻t1にコンバータ信号CNを高電位VHに設定し(S1)、電圧計V1の測定値MV1を線間電圧測定値として読み込む(S2)。そして、線間電圧測定値が所定の閾値Th1以上となったか否かを判定する(S3)。制御部30は、線間電圧測定値が閾値Th1以上となったと判定した場合には、線間電圧測定値が閾値Th1になったと判定した時刻t2から所定時間経過後の時刻t3に、スイッチ信号SWを高電位VHに設定し(S4)、コンバータ信号CNを低電位VLに設定する(S5)。
The
ステップS1においてコンバータ信号CNが高電位VHに設定されると、双方向コンバータ回路20は端子20cと端子20dとの間に補機電池24によって印加された電圧を昇圧し、その電圧をインバータ回路16の直流端子16aと直流端子16bとの間に印加する。これによって、平滑コンデンサ16Cおよびインバータ回路16に含まれるその他のコンデンサが充電され、インバータ回路16の直流端子16aと直流端子16bとの間の電圧が上昇し、線間電圧測定値が増加する。線間電圧測定値が閾値Th1まで増加し、ステップS4においてスイッチ信号SWが高電位VHに設定されることでスイッチ12aおよびスイッチ12bが導通状態となり、直流端子16aと直流端子16bとの間には走行用電池10が出力する電圧が印加される。さらに、ステップS5においてコンバータ信号CNが低電位VLに設定されることで、双方向コンバータ回路20は、走行用電池10によって端子20aと端子20bとの間に印加される電圧を降圧し、補機電池24および補助機器22に電力を出力する状態となる。補機電池24はその電力によって充電され、補助機器22はその電力によって稼働する。
When the converter signal CN is set to the high potential VH in step S1, the
図3は、線間電圧測定値の時間波形、コンバータ信号CNの時間波形、およびスイッチ信号SWの時間波形を示す。コンバータ信号CNは、時刻t1から時刻t3までの間は高電位VHを示し、その他の時間帯では低電位VLを示す。スイッチ信号SWは、時刻t3より前は低電圧VLを示し、時刻t3以後は高電圧VHを示す。線間電圧測定値は、時刻t1から時刻t3までの間、双方向コンバータ回路20の出力抵抗、平滑コンデンサ16C等によって定まる充電時定数に従って増加する。そして、時刻t3にスイッチ12aおよびスイッチ12bが導通状態となることによって線間電圧測定値は走行用電池10の出力電圧の値VBとなる。
FIG. 3 shows the time waveform of the line voltage measurement value, the time waveform of the converter signal CN, and the time waveform of the switch signal SW. Converter signal CN shows high potential VH from time t1 to time t3, and shows low potential VL in other time zones. The switch signal SW indicates the low voltage VL before time t3, and indicates the high voltage VH after time t3. The measured line voltage increases from time t1 to time t3 according to the charging time constant determined by the output resistance of the
このように、線間電圧測定値がある程度増加した時刻t3以後にスイッチ12aおよびスイッチ12bを導通状態とすることで、スイッチ12aおよびスイッチ12bに過大な電流が流れることによって切片sが端子fまたは端子gに溶着する故障を回避することができる。また、時刻t3以後、双方向コンバータ回路20が、端子20aと端子20bとの間に印加される電圧を降圧し、補機電池24および補助機器22に電力を出力する状態とすることで、補機電池24の電力消費を低減することができる。
As described above, by setting the
時刻t3以後、走行用電池10はインバータ回路16の直流端子16aと直流端子16bとの間に電圧を印加する。インバータ回路16は、直流端子16aと直流端子16bとの間に印加された電圧を3相交流電圧に変換して交流端子u,v,およびwに出力する。モータジェネレータ18は、当該3相交流によって回転して車両を駆動する。
After the time t3, the traveling
また、制御部30は、車両の走行状態の制御に応じて、モータジェネレータ18が発生した電力を走行用電池10で回収するためのインバータ信号INVをインバータ回路16に出力する。インバータ回路16は、モータジェネレータ18が交流端子u,v,およびwに出力した3相交流電圧を直流電圧に変換し、直流端子16aと直流端子16bとの間に出力して走行用電池10を充電する。
Further, the
ここで説明したステップS1〜S5の処理は、車両駆動システムに異常がなく、直流端子16aと直流端子16bとの間に印加される電圧が閾値Th1以上となった場合に実行される(S3)。ところが、車両駆動システムに異常があると、当該電圧が上昇しない場合があり、ステップS3において線間電圧測定値が閾値Th1以上となっていないものと判定される。この場合、制御部30は、次に説明するように異常を検出する処理を実行する。
The processing of steps S1 to S5 described here is executed when there is no abnormality in the vehicle drive system and the voltage applied between the
制御部30は、ステップS3において線間電圧測定値が閾値Th1以上となっていないものと判定した場合には、電流計A1の測定値MA1をコンバータ電流測定値として読み込む(S6)。そして、コンバータ電流測定値が所定の閾値Th2以上であるか否かを判定する(S7)。
When it is determined in step S3 that the line voltage measurement value is not equal to or greater than the threshold value Th1, the
制御部30は、コンバータ電流測定値が閾値Th2以上であると判定した場合には、電力供給線14aと電力供給線14bとが短絡している可能性がある旨の情報を記憶部26および表示部28に出力する(S8)。
When it is determined that the converter current measurement value is equal to or greater than the threshold value Th2, the
制御部30は、コンバータ電流測定値が閾値Th2未満であると判定した場合には、直流端子16aおよび直流端子16bに所定値以上の電流が流れないようインバータ回路16を制御するインバータ信号INVを出力する(S9)。そして、スイッチ信号SWを高電位VHに設定し(S10)、電圧計V1から線間電圧測定値を読み込む(S11)。制御部30は、線間電圧測定値が増加したか否かを判定する(S12)。
When the
制御部30は、線間電圧測定値が増加しないと判定した場合には、電力供給線14aまたは電力供給線14bが切断されている可能性がある旨の情報を記憶部26および表示部28に出力する(S13)。
When it is determined that the line voltage measurement value does not increase, the
制御部30は、線間電圧測定値が増加したと判定した場合には、双方向コンバータ回路20の端子20aからスイッチ12aに至るまでの導線若しくは双方向コンバータ回路20の端子20bからスイッチ12bに至るまでの導線が切断されている可能性がある、または電流計A1が非導通となる故障が生じている可能性がある旨の情報を記憶部26および表示部28に出力する(S14)。
When it is determined that the line voltage measurement value has increased, the
記憶部26は、制御部30から出力された情報を記憶し、表示部28は制御部30から出力された情報を表示する。
The
ステップS7においてコンバータ電流測定値が閾値Th2以上であると判定された場合、電力供給線14aと電力供給線14bが短絡しているために線間電圧測定値が増加せず、双方向コンバータ回路20から過大な電流が流出しているものと考えられる。一方、ステップS7においてコンバータ電流測定値が閾値Th2以上でないと判定された場合、双方向コンバータ回路20からインバータ回路16に至るまでの回路が非導通となっているものと考えられる。ところが、双方向コンバータ回路20からインバータ回路16に至るまでの回路としては、双方向コンバータ回路20とスイッチ12a若しくはスイッチ12bとの間の回路、または電力供給線14a若しくは電力供給線14bのいずれかがあり、いずれが非導通となっているのかはステップS7の判定のみでは不明である。
When it is determined in step S7 that the converter current measurement value is equal to or greater than the threshold Th2, the line voltage measurement value does not increase because the
そこで、ステップS10によってスイッチ12aおよびスイッチ12bを導通状態として走行用電池10の電圧を直流端子16aと直流端子16bとの間に印加し、ステップS12において線間電圧測定値が増加するか否かを判定することで、いずれの箇所で非導通となっているかを特定する。
Therefore, in step S10, the
ただし、インバータ回路16に何ら制御を施さず走行用電池10の電圧をインバータ回路16に印加すると、スイッチ12aおよびスイッチ12bが導通状態となったときに過大な電流が流れ、切片sが端子fまたは端子gに溶着する故障が生じるおそれがある。そこで、ステップS10においてスイッチ信号SWを高電位VHに設定する前に、ステップS9において直流端子16aおよび直流端子16bに所定値以上の電流が流れないようインバータ回路16を制御することで、このようなスイッチの故障を回避する。
However, if the voltage of the traveling
ステップS6〜S14によれば、電力供給線14aと電力供給線14bとが短絡しているという故障、電力供給線14aまたは電力供給線14bが切断されているという故障、および双方向コンバータ回路20とスイッチ12a若しくはスイッチ12bとの間が非導通となっているという故障を区別して検出し、故障内容を記憶部26に記憶させまたは表示部28に表示させることができる。
According to steps S6 to S14, the failure that the
記憶部26に記憶された故障内容は、車両の修理または点検の際に参照される。また、表示部28は、故障内容を表示することでユーザまたは車両の修理若しくは点検を行う者に注意を促す。
The failure content stored in the
なお、ステップ3において、線間電圧測定値の変動が大きく不安定であり判定処理が不可能である場合には、インバータ回路16の故障等が考えられる。このような故障を検出するため、ステップS2とステップS3との間で、線間電圧測定値の変動を測定しそれに応じた処理を実行してもよい。この処理では、制御部30はステップS2を実行した後、線間電圧測定値の変動を測定し、ステップS3における判定処理が不可能である程変動が大きい場合には、インバータ回路16の故障が生じている可能性がある旨の情報を記憶部26および表示部28に出力し処理を終了する。一方、ステップS3における判定処理が可能である場合にはステップ3に移行する。
In
また、ステップS3とステップS4との間に、双方向コンバータ回路20が所定の電圧を出力しないという故障を検出するための処理を実行してもよい。この処理では、スイッチ信号SWが時刻t3において高電位VHとなる直前における線間電圧測定値の値である最終値Veを読み込み、最終値Veが所定範囲内にあるか否かを判定する。最終値Veが所定範囲内にない場合には、双方向コンバータ回路20の故障が生じている可能性がある旨の情報を記憶部26および表示部28に出力し処理を終了する。一方、最終値Veが所定範囲内にある場合にはステップ4に移行する。
Moreover, you may perform the process for detecting the failure that the bidirectional | two-
次に、インバータ回路16がモータジェネレータ18に電力を出力し、またはインバータ回路16が走行用電池10に電力を出力している稼働状態から、そのような状態が解除された非稼働状態となったときの動作について図4のフローチャートを参照して説明する。
Next, the operating state in which the
制御部30は、インバータ回路16を非稼働状態とするためのインバータ信号INVをインバータ回路16に出力すると共に(S15)、スイッチ信号SWを低電位VLに設定し(S16)コンバータ信号CNを低電位VLに設定する(S17)。そして、電圧計V1が出力する測定値MV1を線間電圧測定値として読み込む(S18)。
The
スイッチ信号SWが低電位VLに設定されると、スイッチ12aおよびスイッチ12bは遮断状態となる。コンバータ信号CNが低電位VLに設定されると、双方向コンバータ回路20は端子20aと端子20bとの間に現れた電圧を降圧し、その電圧を補機電池24および補助機器22に出力する。これによって、平滑コンデンサ16Cおよびインバータ回路に含まれるその他のコンデンサに蓄積されていた電力は、双方向コンバータ回路20を介して補機電池24に回収され、または補助機器22で消費され、直流端子16aと直流端子16bとの間に現れる電圧が低下する。
When the switch signal SW is set to the low potential VL, the
制御部30は、線間電圧測定値が所定の閾値Th3未満となったか否かを判定する(S19)。制御部30は、線間電圧測定値が閾値Th3未満となったときは処理を終了する。
The
ここで説明したステップS15〜S19の処理は、車両駆動システムに異常がない場合に実行される。ところが、車両駆動システムに異常があると、インバータ回路16が非稼働状態とされた以後に直流端子16aと直流端子16bとの間の電圧が低下しない場合があり、ステップS19において線間電圧測定値が閾値Th3未満でないと判定される。この場合、制御部30は、次に説明するように異常を検出する処理を実行する。
The processes in steps S15 to S19 described here are executed when there is no abnormality in the vehicle drive system. However, if there is an abnormality in the vehicle drive system, the voltage between the
制御部30は、線間電圧測定値が所定の閾値Th3未満でないと判定したときは、電流計A1の測定値をコンバータ電流測定値として読み込む(S20)。そして、コンバータ電流測定値に基づいて双方向コンバータ回路20の端子20aに流れる電流の方向を判定する(S21)。
When determining that the line voltage measurement value is not less than the predetermined threshold Th3, the
制御部30は、端子20aに流れる電流が双方向コンバータ回路20に流入する方向であると判定した場合には、スイッチ12aおよびスイッチ12bが遮断状態となっていない可能性がある旨の情報を記憶部26および表示部28に出力する(S22)。
When the
制御部30は、端子20aに流れる電流が双方向コンバータ回路20から流出する方向であると判定した場合には、双方向コンバータ回路20がコンバータ信号CNに従って動作しないという故障が発生している可能性がある旨の情報を記憶部26および表示部28に出力する(S23)。
When the
記憶部26は、制御部30から出力された情報を記憶し、表示部28は制御部30から出力された情報を表示する。
The
ステップS19において、線間電圧測定値が閾値Th3未満とならない場合の故障としては、スイッチ12aおよびスイッチ12bが遮断状態とならない故障、または双方向コンバータ回路20が端子20cおよび端子20dの側へ電力を出力する状態となっていない故障のいずれかが考えられる。スイッチ12aおよびスイッチ12bが遮断状態とならない故障としては、例えば、切片sが端子fまたは端子gに溶着する故障がある。しかし、これらの故障のうちいずれが生じているかについてはステップS19の処理のみでは判定することができない。
In step S19, as a failure when the line voltage measurement value does not become less than the threshold Th3, the failure in which the
そこで、ステップS21において端子20aに流れる電流の方向を判定することで、いずれの故障であるかを特定する。端子20aに流れる電流が双方向コンバータ回路20に流入する方向である場合、双方向コンバータ回路20は端子20aおよび端子20bから入力された電力を端子20cおよび端子20dの側へ出力する状態となっている。この場合、双方向コンバータ回路20は、コンバータ信号CNに従った状態となっているため双方向コンバータ回路20が故障している可能性は低く、スイッチ12aおよびスイッチ12bが遮断状態とならない故障が生じている可能性が高い。
Therefore, in step S21, the direction of the current flowing through the terminal 20a is determined to identify which fault is occurring. When the current flowing through the terminal 20a is in a direction flowing into the
一方、端子20aに流れる電流が双方向コンバータ回路20から流出する方向である場合、双方向コンバータ回路20は端子20aおよび端子20bから入力された電力を端子cおよび端子dの側へ出力する状態となっていない。この場合、双方向コンバータ回路20は、コンバータ信号CNに従った状態となっていないため双方向コンバータ回路20が故障している可能性が高く、スイッチ12aおよびスイッチ12bが遮断状態とならない故障が生じている可能性が低い。
On the other hand, when the current flowing through the terminal 20a is in the direction of flowing out from the
ステップS19〜S23によれば、端子20aに流れる電流の方向に基づいて、スイッチ12aおよびスイッチ12bが遮断状態とならない故障、および双方向コンバータ回路20がコンバータ信号CNに従った状態とならないという故障を区別して検出し、故障内容を記憶部26に記憶させまたは表示部28に表示させることができる。
According to steps S19 to S23, the failure that the
なお、ステップ19において、線間電圧測定値の変動が大きく不安定であり判定処理が不可能である場合には、インバータ回路16の故障等が考えられる。このような故障を検出するため、ステップS18とステップS19との間で、線間電圧測定値の変動を測定しそれに応じた処理を実行することとしてもよい。この処理では、制御部30はステップS18を実行した後、線間電圧測定値の変動を測定し、ステップS19における判定処理が不可能である程変動が大きい場合には、インバータ回路16の故障が生じている可能性がある旨の情報を記憶部26および表示部28に出力し処理を終了する。一方、ステップS19における判定処理が可能である場合にはステップ19に移行する。
In step 19, if the fluctuation of the line voltage measurement value is large and unstable and the determination process is impossible, a failure of the
さらに、ステップS21の判定においてはコンバータ電流測定値の代わりに、電圧計V2の測定値MV2を用いることができる。補機電池24、補助機器22、および双方向コンバータ回路20はそれぞれ内部抵抗を有するため、端子20aおよび端子20bに流れる電流の変化によって端子20cと端子20dとの間に現れる電圧が変化する。そのため、端子20aに流れる電流の方向と端子20cと端子20dとの間に現れる電圧との関係とを予め調査しておくことで、測定値MV2に基づいて双方向コンバータ回路20の端子に流れる電流の方向を判定することができる。これによって、端子aに流れる電流の測定値に代えて、電圧計V2の測定値MV2を読み込む構成とすることができる。
Furthermore, in the determination in step S21, the measured value MV2 of the voltmeter V2 can be used instead of the converter current measured value. Since
また、本実施形態では、電流計A1の測定値MA1をコンバータ電流測定値として読み込む構成とした。このような構成の他、電流計A2の測定値MA2をコンバータ電流測定値として読み込む構成とすることも可能である。この場合、閾値Th2およびTh3は端子20cに流れる電流値がとり得る値の範囲に基づいて決定すればよい。 In the present embodiment, the measurement value MA1 of the ammeter A1 is read as the converter current measurement value. In addition to such a configuration, the measurement value MA2 of the ammeter A2 may be read as the converter current measurement value. In this case, the threshold values Th2 and Th3 may be determined based on a range of values that the current value flowing through the terminal 20c can take.
10 走行用電池、12a,12b スイッチ、14a,14b 電力供給線、16 インバータ回路、16a,16b 直流端子、16C 平滑コンデンサ、18 モータジェネレータ、20 双方向コンバータ回路、22 補助機器、24 補機電池、26 記憶部、28 表示部、30 制御部、V1,V2 電圧計、A1,A2 電流計、s 切片、ht,cd,e,f,g,h,20a,20b,20c,20d 端子、u,v,w 交流端子。 10 battery for driving, 12a, 12b switch, 14a, 14b power supply line, 16 inverter circuit, 16a, 16b DC terminal, 16C smoothing capacitor, 18 motor generator, 20 bidirectional converter circuit, 22 auxiliary equipment, 24 auxiliary battery, 26 storage unit, 28 display unit, 30 control unit, V1, V2 voltmeter, A1, A2 ammeter, s intercept, ht, cd, e, f, g, h, 20a, 20b, 20c, 20d terminal, u, v, w AC terminal.
Claims (11)
第1端子および前記第1端子とは異なる第2端子と、
導通状態のときに前記第1端子が前記走行用電池の一方の端子に接続され前記第2端子が前記走行用電池の他の一方の端子に接続された状態とし、遮断状態のときに前記第1端子または前記第2端子が前記走行用電池から切り離された状態とするスイッチと、
前記第1端子および前記第2端子に接続され、前記第1端子と前記第2端子との間に印加された直流電圧を交流電圧に変換して前記モータジェネレータに出力し、前記モータジェネレータが発電により出力する交流電圧を直流電圧に変換して前記第1端子と前記第2端子との間に出力する変換回路と、
前記第1端子および前記第2端子に接続され、前記第1端子および前記第2端子から供給される電力を調整して前記車両が備える補助機器に出力し、前記走行用電池とは別に設けられた補機電池が出力する電力を調整して前記第1端子および前記第2端子に出力する電力交換回路と、
前記スイッチの動作についての指令および前記電力交換回路の動作についての指令を発する制御部と、
を備える車両駆動システムであって、
前記制御部は、前記スイッチを遮断状態とする指令を発し、前記電力交換回路を前記補助機器に電力を出力する状態とする指令を発したときの、前記第1端子と前記第2端子との間の電圧および前記電力交換回路で検出される電気物理量に基づいて、前記スイッチの異常と前記電力交換回路の異常とを区別して検出することを特徴とする車両駆動システム。 A battery for traveling to transfer power to and from a motor generator that drives the vehicle;
A second terminal different from the first terminal and the first terminal;
The first terminal is connected to one terminal of the battery for travel and the second terminal is connected to the other terminal of the battery for travel when in the conductive state, and the first terminal is connected to the other terminal of the travel battery. A switch in which one terminal or the second terminal is disconnected from the traveling battery;
A DC voltage connected between the first terminal and the second terminal, applied between the first terminal and the second terminal, is converted into an AC voltage and output to the motor generator, and the motor generator generates power. A conversion circuit for converting the alternating voltage output by the method into a direct current voltage and outputting the direct voltage between the first terminal and the second terminal;
Connected to the first terminal and the second terminal, adjusts the electric power supplied from the first terminal and the second terminal and outputs the adjusted electric power to auxiliary equipment provided in the vehicle, and is provided separately from the traveling battery. A power exchange circuit that adjusts the power output from the auxiliary battery and outputs the power to the first terminal and the second terminal;
A controller that issues a command for the operation of the switch and a command for the operation of the power exchange circuit;
A vehicle drive system comprising:
The control unit issues a command to turn off the switch, and issues a command to put the power exchange circuit in a state of outputting power to the auxiliary device. A vehicle drive system that distinguishes and detects an abnormality of the switch and an abnormality of the power exchange circuit based on a voltage between them and an electrical physical quantity detected by the power exchange circuit.
前記第1端子と前記第2端子との間の電圧を検出して測定する電圧計と、
前記電力交換回路を前記第1端子に接続する導線に流れる電流または前記電力交換回路を前記第2端子に接続する導線の電流のいずれかを前記電気物理量として検出して測定する電流計と、
を備え、
前記制御部は、
前記電圧計の測定値と前記電流計の測定値とに基づいて、前記スイッチの異常と前記電力交換回路の異常とを区別して検出することを特徴とする車両駆動システム。 The vehicle drive system according to claim 1,
A voltmeter for detecting and measuring a voltage between the first terminal and the second terminal;
An ammeter that detects and measures, as the electrophysical quantity, either a current flowing in a conductor connecting the power exchange circuit to the first terminal or a current of a conductor connecting the power exchange circuit to the second terminal;
With
The controller is
A vehicle drive system characterized by distinguishing and detecting an abnormality of the switch and an abnormality of the power exchange circuit based on a measurement value of the voltmeter and a measurement value of the ammeter.
前記制御部は、
前記電圧計の測定値が所定の閾値以上であり、前記電流計の測定値によって認識される電流の方向が、前記第1端子および前記第2端子から前記電力交換回路に電力が供給される方向であるときに、前記スイッチが遮断状態となっていないという異常が発生していると判定し、
前記電圧計の測定値が所定の閾値以上であり、前記電流計の測定値によって認識される電流の方向が、前記電力交換回路から前記第1端子および前記第2端子に電力が供給される方向であるときに、前記電力交換回路が前記制御部の指令に従って動作しないという異常が発生していると判定することを特徴とする車両駆動システム。 The vehicle drive system according to claim 2,
The controller is
The measured value of the voltmeter is equal to or greater than a predetermined threshold, and the direction of the current recognized by the measured value of the ammeter is the direction in which power is supplied from the first terminal and the second terminal to the power exchange circuit. It is determined that an abnormality has occurred that the switch is not in a shut-off state,
The measured value of the voltmeter is equal to or greater than a predetermined threshold, and the direction of the current recognized by the measured value of the ammeter is the direction in which power is supplied from the power exchange circuit to the first terminal and the second terminal. When it is, it determines with the abnormality that the said power exchange circuit does not operate | move according to the instruction | command of the said control part has generate | occur | produced, The vehicle drive system characterized by the above-mentioned.
第1端子および前記第1端子とは異なる第2端子と、
導通状態のときに前記第1端子が前記走行用電池の一方の端子に接続され前記第2端子が前記走行用電池の他の一方の端子に接続された状態とし、遮断状態のときに前記第1端子または前記第2端子が前記走行用電池から切り離された状態とするスイッチと、
前記第1端子に接続される第1導線と、
前記第2端子に接続され前記第1導線とは異なる第2導線と、
前記第1端子に接続されていない側の前記第1導線の端である第1端および前記第2端子に接続されていない側の前記第2導線の端である第2端に接続され、前記第1端と前記第2端との間に印加された直流電圧を交流電圧に変換して前記モータジェネレータに出力し、前記モータジェネレータが発電により出力する交流電圧を直流電圧に変換して前記第1端と前記第2端との間に出力する変換回路と、
前記第1導線および前記第2導線に接続され、前記第1導線および前記第2導線から供給される電力を調整して前記車両が備える補助機器に出力し、前記走行用電池とは別に設けられた補機電池が出力する電力を調整して前記第1導線および前記第2導線に出力する電力交換回路と、
前記スイッチの動作についての指令、および前記電力交換回路の動作についての指令を発する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記スイッチを導通状態とする指令を発するのに先立って、前記電力交換回路を前記第1導線および前記第2導線を介して前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発する車両駆動システムであって、
前記制御部は、前記電力交換回路を前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発したときの、前記第1端と前記第2端との間の電圧および前記電力交換回路で検出される電気物理量に基づいて、前記導線の異常を検出することを特徴とする車両駆動システム。 A battery for traveling to transfer power to and from a motor generator that drives the vehicle;
A second terminal different from the first terminal and the first terminal;
The first terminal is connected to one terminal of the battery for travel and the second terminal is connected to the other terminal of the battery for travel when in the conductive state, and the first terminal is connected to the other terminal of the travel battery. A switch in which one terminal or the second terminal is disconnected from the traveling battery;
A first conductor connected to the first terminal;
A second conductor connected to the second terminal and different from the first conductor;
Connected to a first end that is an end of the first conducting wire on a side not connected to the first terminal and a second end that is an end of the second conducting wire on a side not connected to the second terminal; A DC voltage applied between the first end and the second end is converted to an AC voltage and output to the motor generator, and an AC voltage output by the motor generator by power generation is converted to a DC voltage to convert the first voltage to the first voltage. A conversion circuit that outputs between one end and the second end;
Connected to the first conductor and the second conductor, adjusts the electric power supplied from the first conductor and the second conductor and outputs it to auxiliary equipment provided in the vehicle, provided separately from the battery for traveling. A power exchange circuit that adjusts the power output from the auxiliary battery and outputs the power to the first conductor and the second conductor;
A controller that issues a command for the operation of the switch and a command for the operation of the power exchange circuit;
With
Prior to issuing a command to turn on the switch, the control unit issues a command to put the power exchange circuit in a state of outputting power to the conversion circuit via the first conductor and the second conductor. A vehicle drive system that emits
The control unit detects the voltage between the first end and the second end and the power exchange circuit when issuing a command to set the power exchange circuit to output power to the conversion circuit. A vehicle drive system that detects an abnormality of the conducting wire based on an electrical physical quantity.
前記制御部は、前記スイッチを導通状態とする指令を発した後の、前記第1端と前記第2端との間の電圧および前記電力交換回路で検出される電気物理量に基づいて、前記導線の切断と前記電力交換回路の異常とを区別して検出することを特徴とする車両駆動システム。 The vehicle drive system according to claim 4,
The control unit, based on a voltage between the first end and the second end and an electrical physical quantity detected by the power exchange circuit after issuing a command to turn on the switch A vehicle drive system characterized by distinguishing and detecting disconnection of power and abnormality of the power exchange circuit.
前記第1端と前記第2端との間の電圧を検出して測定する電圧計と、
前記電力交換回路を前記第1導線に接続する導線に流れる電流または前記電力交換回路を前記第2導線に接続する導線の電流のいずれかを前記電気物理量として検出して測定する電流計と、
を備え、
前記制御部は、前記電力交換回路を前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発したときの、前記電圧計の測定値と前記電流計の測定値とに基づいて、前記導線の異常を検出することを特徴とする車両駆動システム。 The vehicle drive system according to claim 4 or 5, wherein
A voltmeter for detecting and measuring a voltage between the first end and the second end;
An ammeter that detects and measures, as the electrical physical quantity, either a current flowing in a conductor connecting the power exchange circuit to the first conductor or a current of a conductor connecting the power exchange circuit to the second conductor;
With
The control unit, based on the measured value of the voltmeter and the measured value of the ammeter when issuing a command to put the power exchange circuit in a state of outputting power to the conversion circuit, The vehicle drive system characterized by detecting.
前記制御部は、
前記電力交換回路を前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発したときに、前記電圧計の測定値が所定の閾値未満であり、前記電流計の測定値が所定の閾値以上であるときに、前記第1導線と前記第2導線とが短絡しているという異常があると判定することを特徴とする車両駆動システム。 The vehicle drive system according to claim 6,
The controller is
When a command for setting the power exchange circuit to output power to the conversion circuit is issued, the measured value of the voltmeter is less than a predetermined threshold, and the measured value of the ammeter is greater than or equal to a predetermined threshold Sometimes, it is determined that there is an abnormality that the first conducting wire and the second conducting wire are short-circuited.
前記制御部は、
前記電力交換回路を前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発したときに、前記電圧計の測定値が所定の閾値未満であり、前記電流計の測定値が所定の閾値未満であり、前記スイッチを導通状態とする指令を発した後に前記電圧計の測定値が増加しないときに、前記第1導線または前記第2導線のいずれかが切断されているという異常があると判定し、
前記電力交換回路を前記変換回路に電力を出力する状態とする指令を発したときに、前記電圧計の測定値が所定の閾値未満であり、前記電流計の測定値が所定の閾値未満であり、前記スイッチを導通状態とする指令を発した後に前記電圧計の測定値が増加したときに、前記電力交換回路を前記第1導線に接続する導線または前記電力交換回路を前記第2導線に接続する導線のいずれかが断線されているという異常があると判定することを特徴とする車両駆動システム。 The vehicle drive system according to claim 7,
The controller is
The voltmeter measurement value is less than a predetermined threshold value and the ammeter measurement value is less than a predetermined threshold value when a command is issued to cause the power exchange circuit to output power to the conversion circuit. When the measured value of the voltmeter does not increase after issuing a command to turn on the switch, it is determined that there is an abnormality that either the first conductor or the second conductor is disconnected,
The voltmeter measurement value is less than a predetermined threshold value and the ammeter measurement value is less than a predetermined threshold value when a command is issued to cause the power exchange circuit to output power to the conversion circuit. When the measured value of the voltmeter increases after issuing a command to turn on the switch, the conductor connecting the power exchange circuit to the first conductor or the power exchange circuit is connected to the second conductor It is determined that there is an abnormality that one of the conducting wires to be disconnected is disconnected.
第1端子および前記第1端子とは異なる第2端子と、
導通状態のときに前記第1端子が前記走行用電池の一方の端子に接続され前記第2端子が前記走行用電池の他の一方の端子に接続された状態とし、遮断状態のときに前記第1端子または前記第2端子が前記走行用電池から切り離された状態とするスイッチと、
前記第1端子および前記第2端子に接続され、前記第1端子と前記第2端子との間に印加された直流電圧を交流電圧に変換して前記モータジェネレータに出力し、前記モータジェネレータが発電により出力する交流電圧を直流電圧に変換して前記第1端子と前記第2端子との間に出力する変換回路と、
前記第1端子および前記第2端子に接続され、前記第1端子および前記第2端子から供給される電力を調整して前記車両が備える補助機器に出力し、前記走行用電池とは別に設けられた補機電池が出力する電力を調整して前記第1端子および前記第2端子に出力する電力交換回路と、
を備える車両駆動システムの異常を検出する異常検出方法であって、
前記スイッチが遮断状態となるよう前記スイッチを動作させる遮断ステップと、
前記遮断ステップの後に実行され、前記電力交換回路が前記補助機器に電力を出力する状態となるよう前記電力交換回路の状態を設定する動作設定ステップと、
前記動作設定ステップの後に実行され、前記第1端子と前記第2端子との間の電圧を測定し、前記電力交換回路で検出される電気物理量を測定する測定ステップと、
前記測定ステップで測定された前記第1端子と前記第2端子との間の電圧および前記測定ステップで測定された前記電気物理量に基づいて、前記スイッチの異常と前記電力交換回路の異常とを区別して検出する検出ステップと、
を含むことを特徴とする異常検出方法。 A battery for traveling to transfer power to and from a motor generator that drives the vehicle;
A second terminal different from the first terminal and the first terminal;
The first terminal is connected to one terminal of the battery for travel and the second terminal is connected to the other terminal of the battery for travel when in the conductive state, and the first terminal is connected to the other terminal of the travel battery. A switch in which one terminal or the second terminal is disconnected from the traveling battery;
A DC voltage connected between the first terminal and the second terminal, applied between the first terminal and the second terminal, is converted into an AC voltage and output to the motor generator, and the motor generator generates power. A conversion circuit for converting the alternating voltage output by the method into a direct current voltage and outputting the direct voltage between the first terminal and the second terminal;
Connected to the first terminal and the second terminal, adjusts the electric power supplied from the first terminal and the second terminal and outputs the adjusted electric power to auxiliary equipment provided in the vehicle, and is provided separately from the traveling battery. A power exchange circuit that adjusts the power output from the auxiliary battery and outputs the power to the first terminal and the second terminal;
An abnormality detection method for detecting an abnormality in a vehicle drive system comprising:
A blocking step of operating the switch so that the switch is in a blocking state;
An operation setting step that is executed after the blocking step and sets the state of the power exchange circuit so that the power exchange circuit is in a state of outputting power to the auxiliary device;
A measurement step that is executed after the operation setting step, measures a voltage between the first terminal and the second terminal, and measures an electrophysical quantity detected by the power exchange circuit;
Based on the voltage between the first terminal and the second terminal measured in the measurement step and the electrophysical quantity measured in the measurement step, the abnormality of the switch is distinguished from the abnormality of the power exchange circuit. A detection step for detecting separately;
An abnormality detection method comprising:
第1端子および前記第1端子とは異なる第2端子と、
導通状態のときに前記第1端子が前記走行用電池の一方の端子に接続され前記第2端子が前記走行用電池の他の一方の端子に接続された状態とし、遮断状態のときに前記第1端子または前記第2端子が前記走行用電池から切り離された状態とするスイッチと、
前記第1端子に接続される第1導線と、
前記第2端子に接続され前記第1導線とは異なる第2導線と、
前記第1端子に接続されていない側の前記第1導線の端である第1端および前記第2端子に接続されていない側の前記第2導線の端である第2端に接続され、前記第1端と前記第2端との間に印加された直流電圧を交流電圧に変換して前記モータジェネレータに出力し、前記モータジェネレータが発電により出力する交流電圧を直流電圧に変換して前記第1端と前記第2端との間に出力する変換回路と、
前記第1導線および前記第2導線に接続され、前記第1導線および前記第2導線から供給される電力を調整して前記車両が備える補助機器に出力し、前記走行用電池とは別に設けられた補機電池が出力する電力を調整して前記第1導線および前記第2導線に出力する電力交換回路と、
を備える車両駆動システムの異常を検出する異常検出方法であって、
前記スイッチが遮断状態となるよう前記スイッチを動作させる遮断ステップと、
前記遮断ステップの後に実行され、前記電力交換回路が前記第1導線および前記第2導線を介して前記変換回路に電力を出力する状態となるよう前記電力交換回路の状態を設定する動作設定ステップと、
前記動作設定ステップの後に実行され、前記第1端と前記第2端との間の電圧を測定し、前記電力交換回路で検出される電気物理量を測定する遮断時測定ステップと、
前記遮断時測定ステップで測定された前記第1端と前記第2端との間の電圧、および前記遮断時測定ステップで測定された前記電気物理量に基づいて、前記導線の異常を検出するステップと、
を含むことを特徴とする異常検出方法。 A battery for traveling to transfer power to and from a motor generator that drives the vehicle;
A second terminal different from the first terminal and the first terminal;
The first terminal is connected to one terminal of the battery for travel and the second terminal is connected to the other terminal of the battery for travel when in the conductive state, and the first terminal is connected to the other terminal of the travel battery. A switch in which one terminal or the second terminal is disconnected from the traveling battery;
A first conductor connected to the first terminal;
A second conductor connected to the second terminal and different from the first conductor;
Connected to a first end that is an end of the first conducting wire on a side not connected to the first terminal and a second end that is an end of the second conducting wire on a side not connected to the second terminal; A DC voltage applied between the first end and the second end is converted to an AC voltage and output to the motor generator, and an AC voltage output by the motor generator by power generation is converted to a DC voltage to convert the first voltage to the first voltage. A conversion circuit that outputs between one end and the second end;
Connected to the first conductor and the second conductor, adjusts the electric power supplied from the first conductor and the second conductor and outputs it to auxiliary equipment provided in the vehicle, provided separately from the battery for traveling. A power exchange circuit that adjusts the power output from the auxiliary battery and outputs the power to the first conductor and the second conductor;
An abnormality detection method for detecting an abnormality in a vehicle drive system comprising:
A blocking step of operating the switch so that the switch is in a blocking state;
An operation setting step that is executed after the blocking step and sets the state of the power exchange circuit so that the power exchange circuit is in a state of outputting power to the conversion circuit via the first conductor and the second conductor; ,
A measurement step at the time of interruption, which is executed after the operation setting step, measures a voltage between the first end and the second end, and measures an electrical physical quantity detected by the power exchange circuit;
Detecting an abnormality of the conducting wire based on the voltage between the first end and the second end measured in the measurement step at the time of interruption and the electrophysical quantity measured in the measurement step at the time of interruption; ,
An abnormality detection method comprising:
前記動作設定ステップの後に実行され、前記スイッチが導通状態となるよう前記スイッチを動作させる導通ステップと、
前記導通ステップの後に実行され、前記第1端と前記第2端との間の電圧を測定し、前記電力交換回路で検出される電気物理量を測定する導通時測定ステップと、
前記遮断時測定ステップで測定された前記第1端と前記第2端との間の電圧、前記遮断時測定ステップで測定された前記電気物理量、前記導通時測定ステップで測定された前記第1端と前記第2端との間の電圧、および前記導通時測定ステップで測定された前記電気物理量に基づいて、前記第1導線または前記第2導線のいずれかの切断と前記電力交換回路の異常とを区別して検出するステップと、
を含むことを特徴とする異常検出方法。 The abnormality detection method according to claim 10,
A conduction step that is performed after the operation setting step and operates the switch so that the switch is in a conduction state;
A measurement step that is performed after the conduction step, measures a voltage between the first end and the second end, and measures an electrical physical quantity detected by the power exchange circuit; and
Voltage between the first end and the second end measured in the measurement step at the time of interruption, the electric physical quantity measured in the measurement step at the time of interruption, and the first end measured in the measurement step at the time of conduction On the basis of the voltage between the first conductor and the second terminal, and the electrical physical quantity measured in the conduction measurement step, and disconnection of either the first conductor or the second conductor and an abnormality in the power exchange circuit, Distinguishing and detecting, and
An abnormality detection method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006207834A JP2008035658A (en) | 2006-07-31 | 2006-07-31 | Vehicle driving system and abnormality detection method |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014098354A (en) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Charge and discharge control circuit, power source device for vehicle, and failure determination method |
-
2006
- 2006-07-31 JP JP2006207834A patent/JP2008035658A/en active Pending
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