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JP2014143804A - Vehicle - Google Patents

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Publication number
JP2014143804A
JP2014143804A JP2013010073A JP2013010073A JP2014143804A JP 2014143804 A JP2014143804 A JP 2014143804A JP 2013010073 A JP2013010073 A JP 2013010073A JP 2013010073 A JP2013010073 A JP 2013010073A JP 2014143804 A JP2014143804 A JP 2014143804A
Authority
JP
Japan
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voltage
power
converter
power line
vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
JP2013010073A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Uchida
健司 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2013010073A priority Critical patent/JP2014143804A/en
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】コンバータを介して駆動装置に接続される第1電源と、コンバータと駆動装置とを結ぶ電力線に接続される第2電源と、第2電源と電力線とを結ぶ電力経路を開閉可能なリレーとを備えた車両において、コンバータのスイッチングロスを抑制しつつ第2電源を駆動装置に接続する。
【解決手段】ECUは、第2電源の接続要求がある場合(S10にてYES)、コンバータがスイッチング停止状態でありかつアクセルオフによる減速要求があるとき(S11にてYESかつS12にてYES)は、駆動装置内のモータジェネレータを回生発電状態にする(S13)。この際に生じる電力によってコンバータと駆動装置とを結ぶ電力線の電圧VHが第2電源の電圧VB2を超えると(S15にてYES)、ECUは、リレーを閉じて第2電源を電力線に接続する(S16)。
【選択図】図2
A first power source connected to a driving device via a converter, a second power source connected to a power line connecting the converter and the driving device, and a relay capable of opening and closing a power path connecting the second power source and the power line. The second power source is connected to the driving device while suppressing the switching loss of the converter.
When there is a connection request for a second power supply (YES in S10), the ECU is in a switching stop state and there is a deceleration request due to accelerator off (YES in S11 and YES in S12). Puts the motor generator in the drive unit into a regenerative power generation state (S13). When the voltage VH of the power line connecting the converter and the drive device exceeds the voltage VB2 of the second power supply due to the electric power generated at this time (YES in S15), the ECU closes the relay and connects the second power supply to the power line ( S16).
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、複数の電源を備えた車両に関する。   The present invention relates to a vehicle provided with a plurality of power supplies.

特開2011−199934号公報(特許文献1)には、モータジェネレータおよびインバータを含む駆動装置と、昇圧コンバータと、昇圧コンバータを介して駆動装置に接続される電池(以下「第1電池」という)と、昇圧コンバータと駆動装置とを結ぶ電力線に接続される電池(以下「第2電池」という)とを備える電気自動車が開示されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2011-199934 (Patent Document 1) discloses a drive device including a motor generator and an inverter, a boost converter, and a battery connected to the drive device via the boost converter (hereinafter referred to as “first battery”). And a battery connected to a power line connecting the boost converter and the drive device (hereinafter referred to as “second battery”).

特開2011−199934号公報JP 2011-199934 A 特許第4650911号公報Japanese Patent No. 4650911 特開2008−41620号公報JP 2008-41620 A

特許文献1に開示された電気自動車において、第2電池と駆動装置との接続および遮断を切替可能に構成した場合、第2電池を駆動装置に接続する際には、第2電池から駆動装置への突入電流を防止するために、第2電池の接続先の電圧(昇圧コンバータと駆動装置とを結ぶ電力線の電圧)を予め第2電池の電圧よりも高い値にしておくことが望ましい。その手法の1つとして、第1電池の電圧を昇圧コンバータによって昇圧させる手法が考えられる。ところが、この手法では、昇圧コンバータのスイッチング動作が必要になるため、スイッチングロスによる効率悪化が懸念される。   In the electric vehicle disclosed in Patent Document 1, when the connection and disconnection of the second battery and the driving device are configured to be switchable, when the second battery is connected to the driving device, the second battery is switched to the driving device. In order to prevent the inrush current of the second battery, it is desirable that the voltage at the connection destination of the second battery (the voltage of the power line connecting the boost converter and the driving device) is set higher than the voltage of the second battery in advance. As one of the methods, a method of boosting the voltage of the first battery by a boost converter can be considered. However, in this method, since the switching operation of the boost converter is required, there is a concern that the efficiency is deteriorated due to the switching loss.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電圧変換器を介して駆動装置に接続される第1電源と、電圧変換器と駆動装置とを結ぶ電力線に接続される第2電源と、第2電源と電力線とを結ぶ電力経路を開閉可能なリレー装置とを備えた車両において、電圧変換器のスイッチングロスを抑制しつつ第2電源を電力線に接続することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a first power source connected to the drive device via the voltage converter, and a power line connecting the voltage converter and the drive device. And a relay device capable of opening and closing a power path connecting the second power source and the power line, the second power source is connected to the power line while suppressing a switching loss of the voltage converter. That is.

この発明に係る車両は、車両駆動力を発生可能な駆動装置と、電圧変換器と、電圧変換器を介して駆動装置に接続される第1電源と、電圧変換器と駆動装置とを結ぶ電力線に接続される第2電源と、第2電源と電力線とを結ぶ電力経路を開閉可能なリレー装置と、駆動装置およびリレー装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、リレー装置を閉じる処理を行なう際、リレー装置を閉じる前に電力線の電圧が第2電源の電圧を超えるように駆動装置の発電動作を制御し、駆動装置の発電動作によって電力線の電圧が第2電源の電圧を超えた後にリレー装置を閉じる。   A vehicle according to the present invention includes a driving device capable of generating vehicle driving force, a voltage converter, a first power source connected to the driving device via the voltage converter, and a power line connecting the voltage converter and the driving device. A second power source connected to the power source, a relay device capable of opening and closing a power path connecting the second power source and the power line, and a control device for controlling the driving device and the relay device. The control device controls the power generation operation of the drive device so that the voltage of the power line exceeds the voltage of the second power supply before closing the relay device when performing the process of closing the relay device, and the voltage of the power line is controlled by the power generation operation of the drive device. Closes the relay device after the voltage exceeds the voltage of the second power source.

好ましくは、駆動装置は、車両の駆動輪に結合された回転電機を備える。制御装置は、リレー装置を閉じる処理を行なう際、電圧変換器が停止中でありかつ車両減速要求があるときは、リレー装置を閉じる前に電力線の電圧が第2電源の電圧を超えるように回転電機の回生発電動作を制御し、回転電機の回生発電動作によって電力線の電圧が第2電源の電圧を超えた後にリレー装置を閉じる。   Preferably, the drive device includes a rotating electrical machine coupled to a drive wheel of the vehicle. When the voltage converter is stopped and there is a vehicle deceleration request, the control device rotates so that the voltage of the power line exceeds the voltage of the second power supply before closing the relay device. The regenerative power generation operation of the electric machine is controlled, and the relay device is closed after the voltage of the power line exceeds the voltage of the second power source by the regenerative power generation operation of the rotating electric machine.

好ましくは、制御装置は、リレー装置を閉じる処理を行なう際、電圧変換器が停止中でないときまたは車両減速要求がないときは、リレー装置を閉じる前に電力線の電圧が第2電源の電圧を超えるように電圧変換器の昇圧動作を制御し、電圧変換器の昇圧動作によって電力線の電圧が第2電源の電圧を超えた後にリレー装置を閉じる。   Preferably, when the control device performs the process of closing the relay device, the voltage of the power line exceeds the voltage of the second power supply before the relay device is closed when the voltage converter is not stopped or there is no vehicle deceleration request. In this way, the voltage converter boosting operation is controlled, and the relay apparatus is closed after the voltage of the power line exceeds the voltage of the second power source by the voltage converter boosting operation.

好ましくは、駆動装置は、内燃機関の動力を用いて発電可能な回転電機を備える。電圧変換器は、停止中は第1電源の電圧を駆動装置に出力する。制御装置は、電圧変換器が故障している場合、電圧変換器を停止させた状態で電力線の電圧を第1電源の電圧まで高めるプリチャージを実行し、プリチャージの実行後に電力線の電圧が第2電源の電圧を超えるように回転電機の発電動作を制御し、回転電機の発電動作によって電力線の電圧が第2電源の電圧を超えた後にリレー装置を閉じる。   Preferably, the drive device includes a rotating electrical machine capable of generating electric power using the power of the internal combustion engine. The voltage converter outputs the voltage of the first power supply to the driving device during the stop. When the voltage converter is faulty, the control device performs precharging to increase the voltage of the power line to the voltage of the first power supply in a state where the voltage converter is stopped. The power generation operation of the rotating electrical machine is controlled to exceed the voltage of the two power sources, and the relay device is closed after the voltage of the power line exceeds the voltage of the second power source by the power generation operation of the rotating electrical machine.

好ましくは、車両は、第2電源と電力線との間に設けられ、第2電源から電力線に向かう方向を順方向とするダイオードをさらに備える。   Preferably, the vehicle further includes a diode provided between the second power source and the power line and having a forward direction from the second power source toward the power line.

好ましくは、第1電源は、第1電池である。第2電原は、第1電池よりも電圧が高くかつ容量が多い第2電池である。   Preferably, the first power source is a first battery. The second power source is a second battery having a higher voltage and a higher capacity than the first battery.

本発明によれば、電圧変換器を介して駆動装置に接続される第1電源と、電圧変換器と駆動装置とを結ぶ電力線に接続される第2電源と、第2電源と電力線とを結ぶ電力経路を開閉可能なリレー装置とを備えた車両において、電圧変換器のスイッチングロスを抑制しつつ第2電源を電力線に接続することができる。   According to the present invention, the first power source connected to the drive device via the voltage converter, the second power source connected to the power line connecting the voltage converter and the drive device, and the second power source and the power line are connected. In a vehicle including a relay device capable of opening and closing a power path, the second power source can be connected to the power line while suppressing a switching loss of the voltage converter.

車両の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a vehicle. ECUの処理手順の一例を示すフローチャート(その1)である。It is a flowchart (the 1) which shows an example of the process sequence of ECU. SMR2を閉じる際のシステム電圧VHの変化態様を示す図である。It is a figure which shows the change aspect of the system voltage VH at the time of closing SMR2. ECUの処理手順の一例を示すフローチャート(その2)である。It is a flowchart (the 2) which shows an example of the process sequence of ECU.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
[実施の形態1]
図1は、本実施の形態による車両100の全体ブロック図である。なお、本実施の形態においては、車両100が、駆動源として、モータジェネレータ140,145およびエンジン160を有するハイブリッド車両である場合を例として説明するが、本発明は複数の蓄電装置からの電力を用いて走行が可能な車両であればよく、必ずしも図1に示す態様のハイブリッド車両に限られない。たとえば電気自動車や、燃料電池を搭載した燃料電池自動車などであってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is an overall block diagram of a vehicle 100 according to the present embodiment. In the present embodiment, vehicle 100 is described as an example of a hybrid vehicle having motor generators 140 and 145 and engine 160 as drive sources. However, the present invention uses power from a plurality of power storage devices. The vehicle may be any vehicle that can be used and traveled, and is not necessarily limited to the hybrid vehicle of the aspect shown in FIG. For example, it may be an electric vehicle or a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell.

車両100は、駆動装置105と、コンバータ(電圧変換器)120と、蓄電装置B1,B2と、リレー装置SMR1,SMR2と、コンデンサC1,C2と、ダイオードD10と、制御装置(Electronic Control Unit、以下「ECU」という)300とを備える。   Vehicle 100 includes a drive device 105, a converter (voltage converter) 120, power storage devices B1 and B2, relay devices SMR1 and SMR2, capacitors C1 and C2, a diode D10, a control device (Electronic Control Unit, hereinafter). 300 (referred to as “ECU”).

駆動装置105は、インバータ130,135と、モータジェネレータ140(以下「MG1」という)と、モータジェネレータ145(以下「MG2」という)と、遊星歯車装置150と、エンジン160と、駆動輪170とを含む。   The drive device 105 includes inverters 130 and 135, a motor generator 140 (hereinafter referred to as “MG1”), a motor generator 145 (hereinafter referred to as “MG2”), a planetary gear device 150, an engine 160, and a drive wheel 170. Including.

蓄電装置B1,B2は、充放電可能に構成された直流電源である。蓄電装置B1,B2は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池である。なお、蓄電装置B1,B2は、電気二重層コンデンサなどの蓄電素子を含んで構成されるものであってもよい。   The power storage devices B1 and B2 are DC power sources configured to be chargeable / dischargeable. Power storage devices B1 and B2 are secondary batteries such as lithium ion batteries, nickel metal hydride batteries, or lead storage batteries, for example. Note that the power storage devices B1 and B2 may be configured to include power storage elements such as electric double layer capacitors.

蓄電装置B1は、コンバータ120を介して駆動装置105に接続される。蓄電装置B1とコンバータ120とは電力線PL1,NL1によって電気的に接続される。コンバータ120と駆動装置105とは電力線PL2,NL1によって電気的に接続される。蓄電装置B1の電圧(端子間電圧)VB1は、たとえば200V程度である。   Power storage device B1 is connected to drive device 105 via converter 120. Power storage device B1 and converter 120 are electrically connected by power lines PL1 and NL1. Converter 120 and driving device 105 are electrically connected by power lines PL2 and NL1. The voltage (inter-terminal voltage) VB1 of the power storage device B1 is, for example, about 200V.

蓄電装置B1には、図示しない電圧センサおよび電流センサが設けられる。電圧センサは、蓄電装置B1の電圧VB1を検出する。電流センサは、蓄電装置B1に入出力される電流IB1を検出する。また、電力線PL1には、電流センサ190が設けられる。電流センサ190は、リアクトルL1に流れる電流ILを検出する。これらのセンサは、検出結果をECU300へ出力する。   The power storage device B1 is provided with a voltage sensor and a current sensor (not shown). The voltage sensor detects voltage VB1 of power storage device B1. The current sensor detects a current IB1 input / output to / from power storage device B1. In addition, current sensor 190 is provided in power line PL1. Current sensor 190 detects current IL flowing through reactor L1. These sensors output the detection result to ECU 300.

SMR1は、蓄電装置B1の正極端子と電力線PL1との間に設けられるリレーSMR1Bと、蓄電装置B1の負極端子と電力線NL1との間に設けられるリレーSMR1Gとを含む。さらに、電流制限用の抵抗R1と直列接続されたリレーSMR1Pが、リレーSMR1Gに並列に接続される。SMR1に含まれる各リレーは、ECU300からの制御信号SE1によって個別に制御することができ、蓄電装置B1とコンバータ120とを結ぶ電力経路を開閉する。   SMR1 includes a relay SMR1B provided between the positive terminal of power storage device B1 and power line PL1, and a relay SMR1G provided between the negative terminal of power storage device B1 and power line NL1. Further, relay SMR1P connected in series with current limiting resistor R1 is connected in parallel to relay SMR1G. Each relay included in SMR1 can be individually controlled by a control signal SE1 from ECU 300, and opens and closes an electric power path connecting power storage device B1 and converter 120.

直列接続された抵抗R1およびリレーSMR1Pは、蓄電装置B1を電力線PL1,NL1に接続する際に、コンデンサC1,C2、コンバータ120およびインバータ130,135などに突入電流が流れることを防止するためのものである。すなわち、蓄電装置B1を電力線PL1,NL1に接続する際には、まずリレーSMR1BおよびSMR1Pが閉じられ、抵抗R1によって低減された電流でコンデンサC1,C2が充電される。以下、このような制御を「プリチャージ」ともいう。そして、プリチャージ後、リレーSMR1Gが閉じられるとともにSMR1Pが開かれる。   Resistor R1 and relay SMR1P connected in series are for preventing inrush current from flowing through capacitors C1, C2, converter 120, inverters 130, 135, and the like when power storage device B1 is connected to power lines PL1, NL1. It is. That is, when connecting power storage device B1 to power lines PL1 and NL1, relays SMR1B and SMR1P are first closed, and capacitors C1 and C2 are charged with a current reduced by resistor R1. Hereinafter, such control is also referred to as “precharge”. After precharging, the relay SMR1G is closed and the SMR1P is opened.

コンデンサC1は、電力線PL1,NL1間に接続され、電力線PL1,NL1間の電圧変動を低減する。電圧センサ180は、コンデンサC1にかかる電圧VLを検出し、検出結果をECU300へ出力する。   Capacitor C1 is connected between power lines PL1 and NL1, and reduces voltage fluctuation between power lines PL1 and NL1. Voltage sensor 180 detects voltage VL applied to capacitor C1 and outputs the detection result to ECU 300.

コンデンサC2は、電力線PL2,NL1間に接続され、電力線PL2,NL1間の電圧変動を低減する。電圧センサ185は、コンデンサC2にかかる電圧VHを検出し、検出結果をECU300へ出力する。なお、電圧VHは駆動装置105に印加される電圧であるため、以下では「システム電圧VH」とも称することにする。   Capacitor C2 is connected between power lines PL2 and NL1, and reduces voltage fluctuation between power lines PL2 and NL1. Voltage sensor 185 detects voltage VH applied to capacitor C2, and outputs the detection result to ECU 300. Since voltage VH is a voltage applied to drive device 105, it will also be referred to as “system voltage VH” below.

コンバータ120は、スイッチング素子Q1,Q2と、ダイオードD1,D2と、リアクトルL1とを含む。   Converter 120 includes switching elements Q1, Q2, diodes D1, D2, and a reactor L1.

スイッチング素子Q1,Q2は、電力線PL2と電力線NL1との間に、電力線PL2から電力線NL1に向かう方向を順方向として直列に接続される。なお、本実施の形態において、スイッチング素子としては、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、電力用MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。   Switching elements Q1, Q2 are connected in series between power line PL2 and power line NL1, with the direction from power line PL2 toward power line NL1 as the forward direction. In this embodiment, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a power MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor, a power bipolar transistor, or the like can be used as the switching element.

スイッチング素子Q1,Q2に対して、逆並列ダイオードD1,D2がそれぞれ接続される。リアクトルL1は、スイッチング素子Q1およびQ2の接続ノードと、電力線PL1との間に設けられる。すなわち、コンバータ120は、昇降圧型のチョッパ回路を形成する。   Antiparallel diodes D1 and D2 are connected to switching elements Q1 and Q2, respectively. Reactor L1 is provided between a connection node of switching elements Q1 and Q2 and power line PL1. That is, converter 120 forms a step-up / step-down chopper circuit.

スイッチング素子Q1,Q2は、ECU300からの制御信号PWCによって制御され、電力線PL1および電力線NL1と、電力線PL2および電力線NL1との間で電圧変換動作を行なう。   Switching elements Q1, Q2 are controlled by control signal PWC from ECU 300, and perform voltage conversion operation between power line PL1 and power line NL1, and between power line PL2 and power line NL1.

コンバータ120は、基本的には、各スイッチング周期内でスイッチング素子Q1およびQ2が相補的かつ交互にオン・オフするように制御される。コンバータ120は、昇圧動作時には、電圧VLを昇圧して電力線PL2,NL1に出力する。これにより、システム電圧VHは電圧VLよりも高い値となる。この昇圧動作は、スイッチング素子Q2のオン期間にリアクトルL1に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Q1および逆並列ダイオードD1を介して、電力線PL2へ供給することにより行なわれる。   Converter 120 is basically controlled such that switching elements Q1 and Q2 are turned on and off in a complementary manner in each switching period. Converter 120 boosts voltage VL and outputs it to power lines PL2 and NL1 during the boosting operation. As a result, the system voltage VH is higher than the voltage VL. This boosting operation is performed by supplying the electromagnetic energy accumulated in reactor L1 during the ON period of switching element Q2 to power line PL2 via switching element Q1 and antiparallel diode D1.

また、コンバータ120は、降圧動作時には、システム電圧VHを降圧して電力線PL1,NL1に出力する。これにより、電圧VLはシステム電圧VHよりも低い値となる。この降圧動作は、スイッチング素子Q1のオン期間にリアクトルL1に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Q2および逆並列ダイオードD2を介して、電力線NL1へ供給することにより行なわれる。   Converter 120 steps down system voltage VH and outputs it to power lines PL1 and NL1 during the step-down operation. Thereby, voltage VL becomes a value lower than system voltage VH. This step-down operation is performed by supplying the electromagnetic energy stored in reactor L1 during the ON period of switching element Q1 to power line NL1 via switching element Q2 and antiparallel diode D2.

これらの昇圧動作および降圧動作における電圧変換比(VHおよびVLの比)は、上記スイッチング周期におけるスイッチング素子Q1,Q2のオン期間比(デューティ比)により制御される。   The voltage conversion ratio (the ratio of VH and VL) in these step-up and step-down operations is controlled by the on-period ratio (duty ratio) of the switching elements Q1 and Q2 in the switching period.

スイッチング素子Q1がオン状態に固定されスイッチング素子Q2がオフ状態に固定された状態(以下「上アームオン状態」という)となると、電圧変換比が1.0(デューティ比=100%)、すなわちVH=VLとなる。   When switching element Q1 is fixed in the on state and switching element Q2 is fixed in the off state (hereinafter referred to as “upper arm on state”), the voltage conversion ratio is 1.0 (duty ratio = 100%), that is, VH = VL.

また、スイッチング素子Q1,Q2の双方がオフ状態に固定された状態(以下「ゲート遮断状態」という)となると、ダイオードD1の作用によって、蓄電装置B1から電力線PL2へ向かう電流は許容されるが、電力線PL2から蓄電装置B1へ向かう電流は遮断される。したがって、VL>VHである場合は、蓄電装置B1から電力線PL2へ向けて電流が流れ、最終的にはVH=VLとなる。一方、VL<VHである場合は、電力線PL2から蓄電装置B1へ向かう電流が遮断され、VL<VHの状態が維持される。   Further, when both switching elements Q1 and Q2 are fixed in the off state (hereinafter referred to as “gate cutoff state”), the current from power storage device B1 to power line PL2 is allowed by the action of diode D1, Current flowing from power line PL2 to power storage device B1 is interrupted. Therefore, when VL> VH, a current flows from power storage device B1 toward power line PL2, and finally VH = VL. On the other hand, when VL <VH, the current from power line PL2 toward power storage device B1 is interrupted, and the state of VL <VH is maintained.

上述の上アームオン状態およびゲート遮断状態のいずれにおいても、コンバータ120のスイッチング動作は停止されている。そのため、以下では、これらの状態を区別することなく「スイッチング停止状態」とも称する。   The switching operation of the converter 120 is stopped in both the upper arm on state and the gate cutoff state. Therefore, in the following, these states are also referred to as “switching stop states” without distinction.

蓄電装置B2は、コンバータ120と駆動装置105とを結ぶ電力線PL2,NL1に接続される。具体的には、蓄電装置B2の正極端子は電力線PL3を介して電力線PL2に接続され、蓄電装置B2の負極端子は電力線NL3を介して電力線NL1に接続される。蓄電装置B2は、コンバータ120を介することなく駆動装置105に電力を供給する。蓄電装置B2の電圧(端子間電圧)VB2は、たとえば400V程度である。蓄電装置B2は、蓄電装置B1に比べて電圧が高くかつ容量(蓄電可能エネルギ)が多い。   Power storage device B2 is connected to power lines PL2 and NL1 connecting converter 120 and drive device 105. Specifically, the positive terminal of power storage device B2 is connected to power line PL2 through power line PL3, and the negative terminal of power storage device B2 is connected to power line NL1 through power line NL3. The power storage device B <b> 2 supplies power to the driving device 105 without going through the converter 120. The voltage (inter-terminal voltage) VB2 of power storage device B2 is, for example, about 400V. The power storage device B2 has a higher voltage and a larger capacity (energy that can be stored) than the power storage device B1.

蓄電装置B2には、図示しない電圧センサおよび電流センサが設けられる。電圧センサは、蓄電装置B2の電圧VB2を検出する。電流センサは、蓄電装置B2に入出力される電流IB2を検出する。これらのセンサは、検出結果をECU300へ出力する。   The power storage device B2 is provided with a voltage sensor and a current sensor (not shown). The voltage sensor detects voltage VB2 of power storage device B2. The current sensor detects a current IB2 input / output to / from power storage device B2. These sensors output the detection result to ECU 300.

電力線PL3には、蓄電装置B2から電力線PL2へ向かう方向を順方向として接続されたダイオードD10が設けられる。このダイオードD10の作用により、蓄電装置B2から電力線PL2への放電を許容しつつ、電力線PL2から蓄電装置B2への突入電流を防止することができる。   Power line PL3 is provided with a diode D10 connected with the direction from power storage device B2 toward power line PL2 as the forward direction. By the action of the diode D10, inrush current from the power line PL2 to the power storage device B2 can be prevented while allowing discharge from the power storage device B2 to the power line PL2.

なお、ダイオードD10の作用により、電力線PL2からの電力で蓄電装置B2を充電することはできない。そのため、蓄電装置B2は、車両外部の電力で充電可能に構成される。たとえば、蓄電装置B2を車両外部で充電する場合には、蓄電装置B2を車両100から取り外し、車両外部で蓄電装置B2を充電した後、再び蓄電装置B2を車両100に取り付けるようにすればよい。蓄電装置B2を車両100に搭載したまま充電するための専用のシステムを車両100に設けるようにしてもよい。   Note that power storage device B2 cannot be charged with power from power line PL2 due to the action of diode D10. Therefore, power storage device B2 is configured to be chargeable with electric power outside the vehicle. For example, when charging power storage device B2 outside the vehicle, power storage device B2 may be detached from vehicle 100, power storage device B2 may be charged outside the vehicle, and then power storage device B2 may be attached to vehicle 100 again. The vehicle 100 may be provided with a dedicated system for charging while the power storage device B2 is mounted on the vehicle 100.

SMR2は、蓄電装置B2の正極端子と電力線PL3との間に設けられるリレーSMR2Bと、蓄電装置B2の負極端子と電力線NL3の間に設けられるリレーSMR2Gとを含む。SMR2に含まれる各リレーは、ECU300からの制御信号SE2によって個別に制御することができ、蓄電装置B2と電力線PL2,NL1とを結ぶ電力経路を開閉する。なお、SMR2には、電流制限抵抗付きのリレーは設けられていない。   SMR2 includes a relay SMR2B provided between the positive terminal of power storage device B2 and power line PL3, and a relay SMR2G provided between the negative terminal of power storage device B2 and power line NL3. Each relay included in SMR2 can be individually controlled by a control signal SE2 from ECU 300, and opens and closes a power path connecting power storage device B2 and power lines PL2 and NL1. Note that the SMR 2 is not provided with a relay with a current limiting resistor.

インバータ130,135は、コンバータ120に対して互いに並列に接続される。インバータ130,135は、ECU300からの制御指令PWI1,PWI2によりそれぞれ制御され、コンバータ120から出力される直流電力を、MG1,MG2をそれぞれ駆動するための交流電力に電力変換する。インバータ130,135は、たとえば、U相,V相,W相の上下アームを有する三相フルブリッジタイプのインバータである。   Inverters 130 and 135 are connected to converter 120 in parallel with each other. Inverters 130 and 135 are controlled by control commands PWI1 and PWI2 from ECU 300, respectively, and convert DC power output from converter 120 into AC power for driving MG1 and MG2, respectively. Inverters 130 and 135 are, for example, three-phase full-bridge type inverters having U-phase, V-phase, and W-phase upper and lower arms.

MG1,MG2は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。   MG1 and MG2 are AC rotating electric machines, for example, permanent magnet type synchronous motors having a rotor in which permanent magnets are embedded.

遊星歯車装置150は、サンギヤ、リングギヤ、プラネタリギヤ、キャリア(いずれも図示せず)を有する。MG1のロータは、遊星歯車装置150のサンギヤに結合される。MG2のロータは、遊星歯車装置150のリングギヤに結合されるとともに、図示しない減速機を介して駆動輪170にも結合される。エンジン160のクランク軸は遊星歯車装置150のキャリアに結合される。   The planetary gear device 150 includes a sun gear, a ring gear, a planetary gear, and a carrier (all not shown). The rotor of MG1 is coupled to the sun gear of planetary gear unit 150. The rotor of MG2 is coupled to the ring gear of the planetary gear unit 150, and is also coupled to the drive wheels 170 via a reduction gear (not shown). The crankshaft of engine 160 is coupled to the carrier of planetary gear unit 150.

エンジン160の出力は、ECU300からの制御指令DRVにより制御される。エンジン160の出力は、遊星歯車装置150によって、MG1に伝達されるパワーと駆動輪170に伝達されるパワーとに分割される。   The output of engine 160 is controlled by a control command DRV from ECU 300. The output of engine 160 is divided by planetary gear device 150 into power transmitted to MG1 and power transmitted to drive wheels 170.

駆動輪170は、MG2の出力および遊星歯車装置150を介して伝達されるエンジン160の出力の少なくとも一方によって回転される。ECU300によりエンジン160、MG1およびMG2が協調的に制御されることによって、駆動装置105は必要な車両駆動力を発生する。   Drive wheel 170 is rotated by at least one of the output of MG2 and the output of engine 160 transmitted through planetary gear unit 150. The engine 160, MG1, and MG2 are cooperatively controlled by the ECU 300, whereby the driving device 105 generates a necessary vehicle driving force.

MG1は、遊星歯車装置150を介して伝達されるエンジン160の動力を用いて発電することができる。また、MG1は、エンジン160を始動する際には、エンジン160のクランク軸をクランキングするために用いられる。MG2は、車両100の減速時に、駆動輪170の回転エネルギを用いた発電(回生発電)が可能である。MG1,MG2の発電電力は、インバータ130,135によって蓄電装置B1の充電電力に変換される。   MG1 can generate power using the power of engine 160 transmitted through planetary gear unit 150. MG1 is used to crank the crankshaft of engine 160 when engine 160 is started. MG2 can generate power (regenerative power generation) using rotational energy of drive wheels 170 when vehicle 100 is decelerated. The electric power generated by MG1 and MG2 is converted into the electric power charged in power storage device B1 by inverters 130 and 135.

ECU300は、いずれも図1には図示しないがCPU(Central Processing Unit)、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両100および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。   ECU 300 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer, all of which are not shown in FIG. 1, and inputs signals from each sensor and the like, and outputs control signals to each device. 100 and each device are controlled. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

たとえば、ECU300は、蓄電装置B1,B2の電圧VB1,VB2および電流IB1,IB2に基づいて、蓄電装置B1,B2のそれぞれの充電状態(以下、SOC(State of Charge)とも称する。)を演算する。   For example, ECU 300 calculates the state of charge of each of power storage devices B1, B2 (hereinafter also referred to as SOC (State of Charge)) based on voltages VB1, VB2 and currents IB1, IB2 of power storage devices B1, B2. .

なお、図1においては、ECU300として1つの制御装置を設ける構成としているが、たとえば機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別に制御装置を設ける構成としてもよい。   In FIG. 1, one control device is provided as the ECU 300, but for example, a control device may be provided for each function or for each control target device.

以上のような構成を有する車両100において、ユーザが車両100の制御システムを起動するために図示しないスタートスイッチを押した場合、ECU300は、上述のプリチャージを行なった後に、SMR1を閉じ、蓄電装置B1を駆動装置105に接続する。これにより、車両100は走行可能状態となる。   In the vehicle 100 having the above-described configuration, when the user presses a start switch (not shown) to activate the control system of the vehicle 100, the ECU 300 closes the SMR 1 after performing the above-described precharge, and stores the power storage device. B1 is connected to the driving device 105. As a result, the vehicle 100 becomes ready to travel.

さらに、ECU300は、必要に応じて、SMR2を閉じ、蓄電装置B1に加えて、大容量の蓄電装置B2を駆動装置105に接続する。これにより、EV走行距離(電力による走行可能距離)を延長させることができる。   Further, ECU 300 closes SMR 2 as necessary, and connects power storage device B 2 having a large capacity to drive device 105 in addition to power storage device B 1. Thereby, EV travel distance (travelable distance by electric power) can be extended.

ところで、SMR2を閉じる際に、システム電圧VHが蓄電装置B2の電圧VB2(たとえば400V程度)よりも低いと、蓄電装置B2から駆動装置105に突入電流が流れ込む可能性がある。このような突入電流を防止するために、SMR2を閉じる前にシステム電圧VHを予め電圧VB2よりも高い値にしておく必要がある。その手法の1つとして、蓄電装置B1の電圧VB1(たとえば200V程度)をコンバータ120による昇圧動作によって電圧VB2よりも高い値に昇圧する手法(以下、このような手法を「プレ昇圧」ともいう)が考えられる。   By the way, when closing SMR2, if system voltage VH is lower than voltage VB2 (for example, about 400 V) of power storage device B2, an inrush current may flow from power storage device B2 to drive device 105. In order to prevent such an inrush current, it is necessary to set the system voltage VH to a value higher than the voltage VB2 in advance before closing the SMR2. As one of the methods, a method of boosting the voltage VB1 (for example, about 200V) of the power storage device B1 to a value higher than the voltage VB2 by the boosting operation by the converter 120 (hereinafter, this method is also referred to as “pre-boost”) Can be considered.

ところが、このプレ昇圧では、コンバータ120のスイッチング動作が必要になるため、スイッチングロスによる効率悪化が懸念される。   However, this pre-boosting requires a switching operation of the converter 120, and there is a concern about efficiency deterioration due to switching loss.

そこで、本実施の形態によるECU300は、蓄電装置B2の接続処理(SMR2を閉じる処理)を行なう際、SMR2を閉じる前にMG2による回生発電によってシステム電圧VHを上昇させ、システム電圧VHが電圧VB2を超えた後にSMR2を閉じる。これにより、プレ昇圧によるコンバータ120のスイッチングロスを抑制しつつ、蓄電装置B2を電力線PL2,NL1に接続することが可能になる。   Therefore, ECU 300 according to the present embodiment raises system voltage VH by regenerative power generation by MG2 before closing SMR2 when performing connection processing (processing for closing SMR2) of power storage device B2, and system voltage VH causes voltage VB2 to be increased. After that, close SMR2. Thereby, power storage device B2 can be connected to power lines PL2 and NL1 while suppressing the switching loss of converter 120 due to the pre-boost.

図2は、上述の機能を実現するためのECU300の処理手順の一例を示すフローチャートである。フローチャートは、SMR2が開かれている場合に所定の制御周期で繰り返し実行される。   FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of the ECU 300 for realizing the above-described function. The flowchart is repeatedly executed at a predetermined control cycle when the SMR 2 is opened.

S10にて、ECU300は、蓄電装置B2の接続要求があるか否かを判定する。たとえば、ECU300は、HVモード(エンジン160およびMG2の双方の動力を用いて走行するモード)からEVモード(エンジン160を停止しMG2の動力を用いて走行するモード)への切替要求がある場合に、蓄電装置B2の接続要求があると判断する。   In S10, ECU 300 determines whether or not there is a connection request for power storage device B2. For example, ECU 300 has a request to switch from the HV mode (the mode that travels using the power of both engine 160 and MG2) to the EV mode (the mode that travels using the power of MG2 with engine 160 stopped). Then, it is determined that there is a connection request for power storage device B2.

蓄電装置B2の接続要求がない場合(S10にてNO)、ECU300は、処理を終了させる。   When there is no connection request for power storage device B2 (NO in S10), ECU 300 ends the process.

蓄電装置B2の接続要求がある場合(S10にてYES)、ECU300は、S11にてコンバータ120がスイッチング停止状態であるか否かを判定する。   If there is a connection request for power storage device B2 (YES in S10), ECU 300 determines in S11 whether converter 120 is in a switching stop state or not.

コンバータ120がスイッチング停止状態である場合(S11にてYES)、ECU300は、S12にてアクセルオフによる減速要求があるか否かを判定する。ECU300は、ユーザがアクセルペダルを踏んでいない(アクセルペダル操作量がゼロである)場合に、アクセルオフによる減速要求があると判定する。   When converter 120 is in a switching stop state (YES in S11), ECU 300 determines in S12 whether or not there is a deceleration request due to accelerator off. ECU 300 determines that there is a request for deceleration due to accelerator off when the user is not stepping on the accelerator pedal (the amount of accelerator pedal operation is zero).

アクセルオフによる減速要求がある場合(S12にてYES)、ECU300は、S13にて、駆動装置105の電力収支(MG1とMG2との電力収支)が力行側ではなく回生側となるようにMG2を回生発電動作させる。この際に生じる発電電力によって、システム電圧VHが昇圧される。   If there is a deceleration request due to accelerator off (YES in S12), ECU 300 sets MG2 so that the power balance of drive device 105 (the power balance between MG1 and MG2) is not the power running side but the regeneration side in S13. Operate regenerative power generation. The system voltage VH is boosted by the generated power generated at this time.

一方、コンバータ120がスイッチング停止状態でない場合(S11にてNO)またはアクセルオフによる減速要求がない場合(S12にてNO)、ECU300は、S14にてコンバータ120を昇圧動作させる(すなわち上述のプレ昇圧を行なう)。このように、本実施の形態においては、既にコンバータ120のスイッチング動作が行なわれている場合や、ユーザがMG2による回生発電(回生ブレーキ)を望んでいないような状況では、コンバータ120によるプレ昇圧によってシステム電圧VHを昇圧させる。   On the other hand, when converter 120 is not in a switching stop state (NO at S11) or when there is no deceleration request due to accelerator off (NO at S12), ECU 300 causes converter 120 to perform a boost operation at S14 (that is, the above-described pre-boosting) Do). As described above, in the present embodiment, when the switching operation of converter 120 has already been performed, or when the user does not desire regenerative power generation (regenerative braking) by MG2, pre-boosting by converter 120 Boost system voltage VH.

S15にて、ECU300は、S13またはS14によるVH昇圧処理によって、システム電圧VHが電圧VB2を超えたか否かを判定する。   In S15, ECU 300 determines whether or not system voltage VH exceeds voltage VB2 by the VH boosting process in S13 or S14.

システム電圧VHが電圧VB2を超えていない場合(S15にてNO)、ECU300は、SMR2を閉じることなく、処理を終了させる。なお、その後も蓄電装置B2の接続要求が継続する場合には、次回以降のサイクルにおいても、S13またはS14によるVH昇圧処理が継続される。   If system voltage VH does not exceed voltage VB2 (NO in S15), ECU 300 ends the process without closing SMR2. If the connection request for power storage device B2 continues thereafter, the VH boosting process in S13 or S14 is continued in the next and subsequent cycles.

一方、システム電圧VHが電圧VB2を超えている場合(S15にてYES)、ECU300は、S16にて、SMR2を閉じる。これにより、蓄電装置B2が電力線PL2,NL1に接続される。   On the other hand, when system voltage VH exceeds voltage VB2 (YES in S15), ECU 300 closes SMR2 in S16. Thereby, power storage device B2 is connected to power lines PL2 and NL1.

図3は、SMR2を閉じる際のシステム電圧VHの変化態様を示す図である。
時刻t1以前は、SMR2(SMR2B,SMR2G)は開かれており、蓄電装置B2は電力線PL2,NL1から切り離されている。
FIG. 3 is a diagram showing how the system voltage VH changes when the SMR 2 is closed.
Prior to time t1, SMR2 (SMR2B, SMR2G) is open, and power storage device B2 is disconnected from power lines PL2, NL1.

時刻t1にて蓄電装置B2の接続要求があると、コンバータ120がスイッチング停止状態でありかつアクセルオフによる減速要求があることを条件として、MG2による回生発電が開始される。MG2による回生発電電力によってシステム電圧VHが昇圧される。   When there is a connection request for power storage device B2 at time t1, regenerative power generation by MG2 is started on condition that converter 120 is in a switching stop state and there is a deceleration request due to accelerator off. System voltage VH is boosted by regenerative power generated by MG2.

その後の時刻t2にてシステム電圧VHが電圧VB2を超えたことが検出されると、SMR2が閉じられ、蓄電装置B2が電力線PL2,NL1に接続される。このように、本実施の形態においては、コンバータ120による昇圧動作(プレ昇圧)を行なうことなく、蓄電装置B2を電力線PL2,NL1に接続することができる。   When it is detected at subsequent time t2 that system voltage VH has exceeded voltage VB2, SMR2 is closed and power storage device B2 is connected to power lines PL2 and NL1. Thus, in the present embodiment, power storage device B2 can be connected to power lines PL2 and NL1 without performing a boost operation (pre-boost) by converter 120.

以上のように、本実施の形態によるECU300は、SMR2を閉じる処理を行なう際、SMR2を閉じる前にMG2による回生発電によってシステム電圧VHを昇圧し、システム電圧VHが電圧VB2を超えた後にSMR2を閉じる。これにより、プレ昇圧によるコンバータ120のスイッチングロスを抑制しつつ蓄電装置B2の接続処理を行なうことができる。
[実施の形態2]
上述の実施の形態1では、コンバータ120が正常であることを前提とした制御について説明した。これに対し、本実施の形態2では、コンバータ120が異常である場合(故障などによって正常に作動できない場合)の制御について説明する。なお、車両100の構造そのものは、前述の実施の形態1と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。
As described above, when ECU 300 according to the present embodiment performs the process of closing SMR2, system voltage VH is boosted by regenerative power generation by MG2 before closing SMR2, and SMR2 is increased after system voltage VH exceeds voltage VB2. close up. Thereby, connection processing of power storage device B2 can be performed while suppressing switching loss of converter 120 due to pre-boost.
[Embodiment 2]
In the first embodiment described above, the control based on the assumption that the converter 120 is normal has been described. On the other hand, in the second embodiment, control when converter 120 is abnormal (when normal operation is not possible due to a failure or the like) will be described. Since the structure of vehicle 100 is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.

ユーザが車両100の制御システムを起動させる操作を行なった際に、コンバータ120が異常状態であると、コンバータ120をゲート遮断状態にせざるを得ない。コンバータ120がゲート遮断状態であっても、SMR1を閉じることで蓄電装置B1の電力をコンバータ120のダイオードD1を介して駆動装置105へ供給することが可能である。しかし、コンバータ120による昇圧動作ができないため、システム電圧VHを蓄電装置B1の電圧VB1(たとえば200V程度)よりも高い値にすることができない。そのため、コンバータ正常時に比べて、MG2の出力トルクは制限されてしまう。また、EV走行距離も、蓄電装置B1の蓄電量のみに依存した短い距離になってしまう。これらの点に鑑み、コンバータ120が異常である場合には、蓄電装置B2の接続処理を予め行なっておくことが望ましい。このようにすると、システム電圧VHを蓄電装置B2の電圧VB2(400V程度)にまで高めることができるとともに、EV走行距離も延長される。   When the user performs an operation to activate the control system of the vehicle 100, if the converter 120 is in an abnormal state, the converter 120 must be in a gate cutoff state. Even when the converter 120 is in the gate cutoff state, the power of the power storage device B1 can be supplied to the driving device 105 via the diode D1 of the converter 120 by closing SMR1. However, since boosting operation by converter 120 cannot be performed, system voltage VH cannot be set higher than voltage VB1 (for example, about 200 V) of power storage device B1. Therefore, the output torque of MG2 is limited compared to when the converter is normal. Further, the EV travel distance is also a short distance depending only on the amount of power stored in the power storage device B1. In view of these points, when converter 120 is abnormal, it is desirable to perform connection processing for power storage device B2 in advance. In this way, the system voltage VH can be increased to the voltage VB2 (about 400 V) of the power storage device B2, and the EV travel distance is extended.

ところが、コンバータ120の異常時は、コンバータ120による昇圧動作ができない。そのため、蓄電装置B2の接続処理(システム電圧VHを電圧VB2よりも昇圧させる処理)を、コンバータ120を用いたプレ昇圧で行なうことはできない。   However, when the converter 120 is abnormal, the boosting operation by the converter 120 cannot be performed. Therefore, connection processing of power storage device B2 (processing for boosting system voltage VH over voltage VB2) cannot be performed by pre-boosting using converter 120.

そこで、本実施の形態によるECU300は、コンバータ120が異常である場合、エンジン160の動力を用いたMG1の発電動作によってシステム電圧VHを電圧VB2よりも昇圧させる。   Therefore, ECU 300 according to the present embodiment boosts system voltage VH above voltage VB2 by the power generation operation of MG1 using the power of engine 160 when converter 120 is abnormal.

図4は、本実施の形態によるECU300の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、たとえば、ユーザが車両100の制御システムを起動させるために図示しないスタートスイッチを押した場合に実行される。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing procedure of ECU 300 according to the present embodiment. This flowchart is executed, for example, when the user presses a start switch (not shown) to activate the control system of vehicle 100.

S20にて、ECU300は、コンバータ120の故障履歴があるか否かを判定する。たとえば、ECU300は、先回のトリップ中にコンバータ120の異常が確定していた場合、コンバータ120の故障履歴があると判定する。なお、ここでいうトリップとは、車両の走行単位を表わし、車両100の制御システムが起動してから停止するまでの期間を意味する。   In S20, ECU 300 determines whether there is a failure history of converter 120 or not. For example, ECU 300 determines that there is a failure history of converter 120 when abnormality of converter 120 has been determined during the previous trip. Here, the trip represents a travel unit of the vehicle, and means a period from when the control system of the vehicle 100 is started to when it is stopped.

コンバータ120の故障履歴がない場合(S20にてNO)、ECU300は、処理を終了させる。   When there is no failure history of converter 120 (NO in S20), ECU 300 ends the process.

コンバータ120の故障履歴がある場合(S20にてYES)、ECU300は、S21にて、コンバータ120をゲート遮断状態にしたまま、上述のプリチャージを行なう。これにより、ダイオードD1を介して蓄電装置B1の電力がコンデンサC1,C2に供給されため、システム電圧VHが蓄電装置B1の電圧VB1(200V程度)まで上昇する。すなわち、後述のS22の処理(エンジン160の動力を用いたMG1の発電動作)を行なうことなく、システム電圧VHを電圧VB1まで上昇させることができる。   If there is a failure history of converter 120 (YES in S20), ECU 300 performs the above-described precharge in S21 while converter 120 is in the gate cutoff state. Thereby, the electric power of power storage device B1 is supplied to capacitors C1 and C2 via diode D1, and system voltage VH rises to voltage VB1 (about 200 V) of power storage device B1. That is, the system voltage VH can be raised to the voltage VB1 without performing the process of S22 described later (the power generation operation of MG1 using the power of the engine 160).

プリチャージ後、ECU300は、S22にて、エンジン160を始動させ、エンジン160の動力を用いて発電するようにMG1を制御する。このMG1の発電動作によってシステム電圧VHが電圧VB1よりもさらに昇圧される。   After precharging, ECU 300 starts engine 160 and controls MG1 to generate electric power using the power of engine 160 in S22. The system voltage VH is further boosted from the voltage VB1 by the power generation operation of the MG1.

S23にて、ECU300は、S22によるVH昇圧処理によって、システム電圧VHが電圧VB2を超えたか否かを判定する。   In S23, ECU 300 determines whether or not system voltage VH exceeds voltage VB2 by the VH boosting process in S22.

システム電圧VHが電圧VB2を超えていない場合(S23にてNO)、ECU300は、処理をS22に戻し、エンジン160の動力を用いたMG1の発電動作を継続させる。   If system voltage VH does not exceed voltage VB2 (NO in S23), ECU 300 returns the process to S22 and continues the power generation operation of MG1 using the power of engine 160.

一方、システム電圧VHが電圧VB2を超えた場合(S23にてYES)、ECU300は、S24にて、SMR2を閉じて、蓄電装置B2を電力線PL2,NL1に接続する。   On the other hand, when system voltage VH exceeds voltage VB2 (YES in S23), ECU 300 closes SMR2 and connects power storage device B2 to power lines PL2 and NL1 in S24.

以上のように、本実施の形態によるECU300は、コンバータ120が異常である場合、まずプリチャージによってシステム電圧VHを電圧VB1まで上昇させ、その後にエンジン160の動力を用いたMG1の発電動作によってシステム電圧VHを電圧VB2よりも昇圧させる。そのため、コンバータ120が異常であるとき(プレ昇圧ができないとき)においても、蓄電装置B2を電力線PL2,NL1に接続することが可能となる。   As described above, when converter 120 is abnormal, ECU 300 according to the present embodiment first raises system voltage VH to voltage VB1 by precharging, and then performs a system operation by power generation operation of MG1 using the power of engine 160. The voltage VH is boosted above the voltage VB2. Therefore, even when converter 120 is abnormal (when pre-boost cannot be performed), power storage device B2 can be connected to power lines PL2 and NL1.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

100 車両、105 駆動装置、120 コンバータ、130,135 インバータ、140 モータジェネレータ(MG1)、145 モータジェネレータ(MG2)、150 動力伝達ギヤ、160 エンジン、170 駆動輪、180,185 電圧センサ、190 電流センサ、300 ECU、B1,B2 蓄電装置、C1,C2 コンデンサ、D1,D2 ダイオード、L1 リアクトル、NL1〜NL3,PL1〜PL3 電力線、Q1,Q2 スイッチング素子、R1 抵抗、SMR1,SMR2 リレー装置、SMR1P,SMR1B,SMR1G,SMR2G,SMR2B リレー。   100 vehicle, 105 drive device, 120 converter, 130, 135 inverter, 140 motor generator (MG1), 145 motor generator (MG2), 150 power transmission gear, 160 engine, 170 drive wheel, 180, 185 voltage sensor, 190 current sensor , 300 ECU, B1, B2 power storage device, C1, C2 capacitor, D1, D2 diode, L1 reactor, NL1-NL3, PL1-PL3 power line, Q1, Q2 switching element, R1 resistance, SMR1, SMR2 relay device, SMR1P, SMR1B , SMR1G, SMR2G, SMR2B relay.

Claims (6)

車両駆動力を発生可能な駆動装置と、
電圧変換器と、
前記電圧変換器を介して前記駆動装置に接続される第1電源と、
前記電圧変換器と前記駆動装置とを結ぶ電力線に接続される第2電源と、
前記第2電源と前記電力線とを結ぶ電力経路を開閉可能なリレー装置と、
前記駆動装置および前記リレー装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記リレー装置を閉じる処理を行なう際、前記リレー装置を閉じる前に前記電力線の電圧が前記第2電源の電圧を超えるように前記駆動装置の発電動作を制御し、前記駆動装置の発電動作によって前記電力線の電圧が前記第2電源の電圧を超えた後に前記リレー装置を閉じる、車両。
A driving device capable of generating vehicle driving force;
A voltage converter;
A first power source connected to the driving device via the voltage converter;
A second power source connected to a power line connecting the voltage converter and the driving device;
A relay device capable of opening and closing a power path connecting the second power source and the power line;
A control device for controlling the drive device and the relay device;
The control device controls the power generation operation of the drive device so that the voltage of the power line exceeds the voltage of the second power supply before closing the relay device when the relay device is closed. A vehicle that closes the relay device after the voltage of the power line exceeds the voltage of the second power source by the power generation operation.
前記駆動装置は、前記車両の駆動輪に結合された回転電機を備え、
前記制御装置は、前記リレー装置を閉じる処理を行なう際、前記電圧変換器が停止中でありかつ車両減速要求があるときは、前記リレー装置を閉じる前に前記電力線の電圧が前記第2電源の電圧を超えるように前記回転電機の回生発電動作を制御し、前記回転電機の回生発電動作によって前記電力線の電圧が前記第2電源の電圧を超えた後に前記リレー装置を閉じる、請求項1に記載の車両。
The drive device includes a rotating electrical machine coupled to a drive wheel of the vehicle,
When performing the process of closing the relay device, when the voltage converter is stopped and there is a vehicle deceleration request, the control device sets the voltage of the power line to the second power supply before closing the relay device. The regenerative power generation operation of the rotating electrical machine is controlled to exceed the voltage, and the relay device is closed after the voltage of the power line exceeds the voltage of the second power source by the regenerative power generation operation of the rotating electrical machine. Vehicle.
前記制御装置は、前記リレー装置を閉じる処理を行なう際、前記電圧変換器が停止中でないときまたは車両減速要求がないときは、前記リレー装置を閉じる前に前記電力線の電圧が前記第2電源の電圧を超えるように前記電圧変換器の昇圧動作を制御し、前記電圧変換器の昇圧動作によって前記電力線の電圧が前記第2電源の電圧を超えた後に前記リレー装置を閉じる、請求項2に記載の車両。   When performing the process of closing the relay device, when the voltage converter is not stopped or when there is no vehicle deceleration request, the control device sets the voltage of the power line to the second power supply before closing the relay device. The boost operation of the voltage converter is controlled to exceed the voltage, and the relay device is closed after the voltage of the power line exceeds the voltage of the second power source by the boost operation of the voltage converter. Vehicle. 前記駆動装置は、内燃機関の動力を用いて発電可能な回転電機を備え、
前記電圧変換器は、停止中は前記第1電源の電圧を前記駆動装置に出力し、
前記制御装置は、前記電圧変換器が故障している場合、前記電圧変換器を停止させた状態で前記電力線の電圧を前記第1電源の電圧まで高めるプリチャージを実行し、前記プリチャージの実行後に前記電力線の電圧が前記第2電源の電圧を超えるように前記回転電機の発電動作を制御し、前記回転電機の発電動作によって前記電力線の電圧が前記第2電源の電圧を超えた後に前記リレー装置を閉じる、請求項1に記載の車両。
The drive device includes a rotating electric machine capable of generating electric power using power of an internal combustion engine,
The voltage converter outputs the voltage of the first power supply to the driving device during stoppage,
When the voltage converter is faulty, the control device performs precharging to increase the voltage of the power line to the voltage of the first power supply with the voltage converter stopped, and executes the precharging. The power generation operation of the rotating electrical machine is controlled so that the voltage of the power line later exceeds the voltage of the second power source, and the relay after the voltage of the power line exceeds the voltage of the second power source by the power generation operation of the rotating electrical machine. The vehicle of claim 1, wherein the device is closed.
前記車両は、前記第2電源と前記電力線との間に設けられ、前記第2電源から前記電力線に向かう方向を順方向とするダイオードをさらに備える、請求項1に記載の車両。   The vehicle according to claim 1, further comprising a diode provided between the second power source and the power line and having a forward direction from the second power source toward the power line. 前記第1電源は、第1電池であり、
前記第2電原は、前記第1電池よりも電圧が高くかつ容量が多い第2電池である、請求項1に記載の車両。
The first power source is a first battery;
2. The vehicle according to claim 1, wherein the second power source is a second battery having a higher voltage and a larger capacity than the first battery.
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