JP2018026979A

JP2018026979A - 車両

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Publication number: JP2018026979A
Application number: JP2016158628A
Authority: JP
Inventors: 綾一田島; Ayaichi Tajima
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2018-02-15
Anticipated expiration: 2036-08-12
Also published as: CN107719125B; DE102017113417A1; US20180043779A1; US9889741B1; CN107719125A; JP6378267B2

Abstract

【課題】衝突時における漏電や感電等に対する安全性向上を図りながら、放電回路が過度に発熱する事態の頻発を防止し、放電回路の大型化やコストを抑制する。
【解決手段】走行用モータの駆動電源として用いられる第一バッテリと、第一バッテリに並列接続された平滑コンデンサと、平滑コンデンサに並列接続され平滑コンデンサの充電電荷を放電可能とする放電回路と、放電回路の動作を制御する放電制御部と、車両への物体衝突を検出する衝突検出部とを備える。放電制御部は、衝突検出部により物体衝突が検出されたことを検知した場合である第一の場合、衝突検出部により物体衝突が検出されたことを検知不能となる異常の発生を検知した場合である第二の場合のうち少なくとも第二の場合において、放電回路により平滑コンデンサの充電電荷を高速放電させ、第一、第二の場合以外で放電を要する場合には、放電回路により平滑コンデンサの充電電荷を低速放電させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、走行用のモータを有する車両に関するものであり、特には、モータの駆動電源として用いられる第一バッテリに並列接続された平滑コンデンサの放電制御に係る技術分野に関する。

自動車等の車両として、走行用のモータを有する電動車両が広く知られている。下記特許文献１、２にも記載されているように、電動車両においては、モータの駆動電源として用いられる高電圧バッテリに対し平滑コンデンサが並列接続されると共に、平滑コンデンサの充電電荷を放電するための放電回路が設けられている。また、高電圧バッテリに対しては、該高圧バッテリを平滑コンデンサや放電回路を含む他の回路部分から電気的に切り離すためのコンタクタと呼ばれるスイッチ回路が設けられている。

コンタクタは、例えばイグニッションスイッチのＯＦＦ操作等、運転者による所定操作に応じて車両が動作状態から動作停止状態に切り替えられる際（通常の動作停止時）にＯＦＦされ、これにより高電圧バッテリが他の回路部分に対して電気的に切り離される。また、コンタクタは、通常の動作停止時以外にも、車両への物体衝突が検知された際にもＯＦＦされ、これにより漏電や感電等に対する安全性の向上が図られる。
コンタクタがＯＦＦされた際には、平滑コンデンサには充電電荷が残留している。上記の放電回路は、このように残留された充電電荷を放電するために設けられている。

特開２０１３−３１３２９号公報特開２０１３−２３６４５６号公報

ここで、物体衝突を検知した際、放電回路による放電は、漏電や感電等のリスク低減のため速やかに行われることが望ましい。
但し、放電を高速に行う場合には、放電回路の発熱が大きくなることに留意すべきである。具体的に、衝突時を考慮して放電回路による放電時間を短く設定してしまうと、イグニッションスイッチＯＦＦ等に伴う通常の動作停止ごとに放電回路が比較的頻繁に過熱状態とされてしまい、熱対策のため放電回路の大型化やコストアップを助長してしまう。特に、放電電流を抵抗素子により消費する構成が採られる場合には、定格電力の大きな抵抗素子、すなわち大サイズによる抵抗素子を用いることを要し、放電回路の大型化、及びコストアップがさらに助長される。

そこで、本発明は、衝突時における漏電や感電等に対する安全性向上を図りながら、放電回路が過度に発熱する事態が頻発することの防止を図ることで放電回路の大型化やコストの抑制を図ることを目的とする。

本発明に係る車両は、走行用のモータを有する車両であって、前記モータの駆動電源として用いられる第一バッテリと、前記第一バッテリに並列接続された平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに並列接続され前記平滑コンデンサの充電電荷を放電可能とされた放電回路と、前記放電回路の動作を制御する放電制御部と、前記車両への物体衝突を検出する衝突検出部と、を備えている。
そして、前記放電制御部は、前記衝突検出部により前記物体衝突が検出されたことを検知した場合である第一の場合、前記衝突検出部により前記物体衝突が検出されたことを検知不能となる異常の発生を検知した場合である第二の場合のうち少なくとも前記第二の場合において、前記放電回路により前記平滑コンデンサの充電電荷を高速放電させ、前記第一、第二の場合以外で前記放電を要する場合には、前記放電回路により前記平滑コンデンサの充電電荷を低速放電させるものである。

上記のように物体衝突を検知不能となる異常の発生時に平滑コンデンサの充電電荷を高速放電させることで、漏電や感電等に対する安全性の向上が図られる。一方、イグニッションスイッチＯＦＦに伴う通常の動作停止時など、放電を要する他の場合に対応しては、平滑コンデンサの充電電荷が低速放電されて、放電回路が過度に発熱する事態が頻発することの防止が図られる。

上記した本発明に係る車両においては、前記放電制御部は、前記第一の場合と前記第二の場合のそれぞれにおいて、前記充電電荷を高速放電させることが可能である。
これにより、漏電や感電等に対する安全性のさらなる向上が図られる。

上記した本発明に係る車両においては、前記第一バッテリよりも出力電圧が低い第二バッテリを備え、前記放電制御部は、前記第二の場合として、前記第二バッテリからの給電喪失が検知された場合に前記放電回路により前記高速放電を行わせることが可能である。
第二バッテリからの給電喪失が生じると物体衝突が検出されたことを検知不能となる虞がある。つまり、第二バッテリからの給電喪失を検知した場合は、物体衝突が生じたとみなすべき場合に該当する。

上記した本発明に係る車両においては、前記放電制御部は、前記第二の場合として、前記衝突検出部による検出信号に基づき前記衝突を検知するための通信路の異常が検知された場合に前記放電回路により前記高速放電を行わせることが可能である。
衝突を検知するための通信路の異常は、物体衝突が検出されたことを検知不能となる異常に相当し、該異常を検知した場合は、物体衝突が生じたとみなすべき場合に該当する。

上記した本発明に係る車両においては、前記放電回路は、抵抗素子と、前記平滑コンデンサから前記抵抗素子への放電電流の流入経路に挿入された放電スイッチとを有し、前記充電制御部は、前記平滑コンデンサの充電電荷を低速放電させるにあたり、前記放電スイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作をＰＷＭ制御することが可能である。
これにより、高速放電と低速放電との切り替えを実現するにあたり、放電回路として少なくとも一つの抵抗素子と一つの放電スイッチのみを備えれば済む。

本発明によれば、衝突時における漏電や感電等に対する安全性向上を図りながら、放電回路が過度に発熱する事態が頻発することの防止を図ることで放電回路の大型化やコストの抑制を図ることができる。

本発明に係る実施の形態としての車両の概略構成を示した回路ブロック図である。実施の形態としての放電制御に係る処理の手順を示したフローチャートである。変形例における放電回路の構成を示した図である。

＜１．車両の概略構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態としての車両１の概略構成を示した回路ブロック図である。なお、図１では、車両１の構成のうち主に本発明に係る要部の構成のみを抽出して示している。

実施の形態の車両１は、不図示の車輪を駆動するための動力源としてエンジン（不図示）とモータ６とを備えたハイブリッド車として構成されている。
車両１には、モータ６の駆動電源として用いられる第一バッテリ２と、第一バッテリ２を他の回路部分から電気的に切り離すスイッチ回路として機能するコンタクタ３と、コンタクタ３を介して第一バッテリ２に対して並列接続された平滑コンデンサＣ１と、コンタクタ３により第一バッテリ２が電気的に切り離された状態において平滑コンデンサＣ１の充電電荷を放電可能となるように平滑コンデンサＣ１に対して並列接続された放電回路４と、平滑コンデンサＣ１の両端電圧を入力電圧としてモータ６の駆動信号（駆動電流）を生成してモータ６を駆動するインバータ５とが備えられている。

第一バッテリ２は、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池による電池セルを複数備えて構成されている。第一バッテリ２の出力電圧は、例えば数百Ｖ（ボルト）等、比較的高電圧とされている。

コンタクタ３は、スイッチＳＷｃ１、ＳＷｃ２、ＳＷｃ３と抵抗Ｒｃとを有している。スイッチＳＷｃ１は、第一バッテリ２の正極側端子と平滑コンデンサＣ１の正極側端子との間に挿入され、スイッチＳＷｃ３は第一バッテリ２の負極側端子と平滑コンデンサＣ１の負極側端子との間に挿入されている。スイッチＳＷｃ２は、抵抗Ｒｃと直列接続され、該スイッチＳＷｃ２と抵抗Ｒｃの直列接続回路がスイッチＳＷｃ１に対して並列接続されている。
コンタクタ３は、スイッチＳＷｃ１とスイッチＳＷｃ３とがＯＮされた状態がＯＮ状態、スイッチＳＷｃ１とスイッチＳＷｃ３とがＯＦＦされた状態がＯＦＦ状態とされる。

平滑コンデンサＣ１は、コンタクタ３がＯＮとされて第一バッテリ２と電気的に接続された状態において、第一バッテリ２からの出力電流を平滑化する。該平滑コンデンサＣ１は、インバータ５におけるスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦの際、瞬時に大電流を出力可能とするために設けられている。

放電回路４は、放電抵抗Ｒｅと放電スイッチＳＷｅとによる直列接続回路を有しており、該直列接続回路が平滑コンデンサＣ１に対して並列接続されている。放電スイッチＳＷｅは、平滑コンデンサＣ１から放電抵抗Ｒｅへの放電電流の流入経路に挿入されたスイッチである。

インバータ５は、複数のスイッチング素子を備え、平滑コンデンサＣ１から入力される直流電流を断続して、三相交流式によるモータ６の各励磁相に対応した３系統の交流駆動電流を生成する。

また、車両１には、モータ制御部７、ＤＣ／ＤＣコンバータ８、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）制御ユニット９、コンバータ制御ユニット１０、エアバッグ制御ユニット１１、衝突センサ１２、バス１３、及び第二バッテリ１４が備えられている。

第二バッテリ１４は、例えば鉛蓄電池等の二次電池で構成され、モータ６以外の補機類の駆動電源として用いられる。第二バッテリ１４の出力電圧は第一バッテリ２よりも低く、例えば略１２Ｖとされている。第二バッテリ１４に基づき駆動される補機類としては、ＨＥＶ制御ユニット９等の各種車載制御ユニットや、衝突センサ１２等の各種車載センサ類を挙げることができる。

モータ制御部７は、ＨＥＶ制御ユニット９からの指示に基づきインバータ５における各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御することでモータ６の駆動制御を行う。

ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、例えば絶縁型のスイッチングコンバータで構成され、平滑コンデンサＣ１の両端電圧を入力し、略１２Ｖに降圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ８で得られた降圧電圧は、車両１に設けられた不図示の各種補機類の電源電圧として供給されると共に、第二バッテリ６の充電に用いられる。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ８による降圧電圧に基づき駆動される補機類としては、灯具、エアコン、パワーウィンドウ等の各種電装機器を挙げることができる。

ＨＥＶ制御ユニット９、コンバータ制御ユニット１０、エアバッグ制御ユニット１１の各車載制御ユニットは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有するマイクロコンピュータを備えて構成されている。
これらＨＥＶ制御ユニット９、コンバータ制御ユニット１０、エアバッグ制御ユニット１１は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network ）などの所定の車内通信規格に従ったバス１３を介して接続されており、該バス１３を介して互いに各種信号の送受信や情報共有が可能とされている。

エアバッグ制御ユニット１１は、衝突センサ１２による検出信号に基づき、車両１に設けられたエアバッグの動作制御を行う。本例では、衝突センサ１２は車両１に作用する加速度を検出する加速度センサとして構成され、エアバッグ制御ユニット１１は該加速度センサによる検出信号に基づき、車両１への物体衝突を検出する。具体的に、エアバッグ制御ユニット１１は、加速度センサによる検出信号の値が所定閾値以上であれば、物体衝突有りを表す検出信号（以下「衝突検出信号」と表記）をバス１３に送出する。このように送出された衝突検出信号は、ＨＥＶ制御ユニット９、及びコンバータ制御ユニット１０によって受信される。

ＨＥＶ制御ユニット９は、運転者の操作入力やアクセル開度等の車両情報に基づき、モータ制御部７や不図示のエンジン制御ユニット（エンジンの運転制御を行う車載制御ユニット）に対する指示を行って車両１の動作をコントロールする。
ＨＥＶ制御ユニット９は、アクセル開度値に基づき、運転者によるアクセル操作量に応じた要求トルクＴ（車輪に出力すべきトルク）を計算し、要求トルクＴに対応する要求駆動力により車両１を走行させるためのエンジン、モータ６の動作制御をエンジン制御ユニット、モータ制御部７に実行させる。ハイブリッド車における走行モードとしては、ＥＶ（Electric Vehicle）走行モード、及びハイブリッド走行モードがあり、ＨＥＶ制御ユニット９は、車両１の状態に応じてこれらの走行モードを切り替える。ＥＶ走行モード時においてＨＥＶ制御ユニット９は、アクセル開度値に基づき計算した要求トルクＴに基づきモータ６に要求されるトルク（「要求トルクＴｂ」と表記）を計算し、該要求トルクＴｂをモータ制御部７に指示してモータ６の動作を制御する。また、ハイブリッド走行モード時においてＨＥＶ制御ユニット９は、要求トルクＴに基づきエンジンに要求されるトルク（「要求トルクＴｅ」と表記）とモータ６の要求トルクＴｂとを計算し、要求トルクＴｅをエンジン制御ユニットに、要求トルクＴｂをモータ制御部７にそれぞれ指示してエンジン、モータ６の動作を制御する。

また、ＨＥＶ制御ユニット９は、コンタクタ制御部９ａとしての機能を有する。
具体的に、ＨＥＶ制御ユニット９は、イグニッションスイッチのＯＦＦ操作等、運転者による所定操作に応じて車両が動作状態から動作停止状態に切り替えられる際（以下「通常の動作停止時」と表記）、コンタクタ３を所定シーケンスに則りＯＦＦする処理を行う。ここで、「所定シーケンスに則りコンタクタ３をＯＦＦする」とは、コンタクタ３におけるスイッチＳＷｃ１、ＳＷｃ２、ＳＷｃ３を所定の順番、タイミングでＯＮ／ＯＦＦ制御することを意味する。本例では、ＯＮ状態のスイッチＳＷｃ１及びスイッチＳＷｃ３を瞬時にＯＦＦさせることによる火花等の発生防止と、スイッチＳＷｃ１、ＳＷｃ３の溶着確認を行うことを目的として、所定シーケンスに則ったコンタクタ３のＯＦＦ処理を行っている。

また、コンタクタ制御部９ａの機能として、ＨＥＶ制御ユニット９は、エアバッグ制御ユニット１１からの衝突検出信号に基づき物体衝突を検知した場合には、コンタクタ３を所定シーケンスに則らずにＯＦＦする機能を有する。具体的には、スイッチＳＷｃ１及びスイッチＳＷｃ３を瞬時にＯＦＦさせるものである。

ここで、ＨＥＶ制御ユニット９が電断（動作電源の断絶：電源喪失）や異常の発生により動作停止した場合、コンタクタ３は所定シーケンスに則らずＯＦＦされる（スイッチＳＷｃ１及びスイッチＳＷｃ３が瞬時にＯＦＦされる）。

コンバータ制御ユニット１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８の動作制御を行う車載制御ユニットとされる。本例のコンバータ制御ユニット１０は、放電制御部１０ａとしての機能を有している。すなわち、放電回路４による放電動作を制御する機能である。
コンバータ制御ユニット１０において、放電制御部１０ａとしての機能を実現する電子回路部分は、第二バッテリ１４以外の電源を用いて動作可能に構成されている。本例において、該電子回路部分は、例えば不図示の小型バッテリ（例えばボタン電池等）による出力電圧、或いは平滑コンデンサＣ１の両端電圧を降圧して生成された直流電圧を動作電圧として入力可能に構成されている。

＜２．実施の形態としての放電制御機能＞
図２は、コンバータ制御ユニット１０が有する放電制御部１０ａとしての機能に係る処理の手順を示したフローチャートである。なお、コンバータ制御ユニット１０は、図２に示す処理を例えば自身が備えるＲＯＭ等の所定の記憶装置に記憶されたプログラムに従って実行する。
放電制御部１０ａとしての機能はソフトウェア処理により実現することに限らず、ハードウェアにより実現することも可能である。

図２において、コンバータ制御ユニット１０はステップＳ１０１で、所定シーケンスに則りコンタクタ３がＯＦＦされたか否かを判定する。本例では、ＨＥＶ制御ユニット９は所定シーケンスに則りコンタクタ３をＯＦＦする処理を行ったことに応じ、コンバータ制御ユニット１０に通知を行うようにされている。ステップＳ１０１の処理は、該通知の有無を判定する処理とされる。

なお、ステップＳ１０１の判定処理に代えて、次の判定処理を行ってもよい。すなわち、イグニッションスイッチのＯＦＦ操作等、運転者による所定操作（車両１を動作状態から動作停止状態に切り替え指示するための操作）が行われ且つコンタクタ３がＯＦＦ状態であるか否かを判定する処理である。

ステップＳ１０１において、所定シーケンスに則りコンタクタ３がＯＦＦされたと判定した場合、コンバータ制御ユニット１０はステップＳ１０４に進み、低速放電処理を行う。該低速放電処理としてコンバータ制御ユニット１０は、放電回路４における放電スイッチＳＷｅのＯＮ／ＯＦＦ動作を所定期間にわたってＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する処理を行う。これにより、放電スイッチＳＷｅをＯＮ状態で維持させる場合よりも低速な放電が実現される。
コンバータ制御ユニット１０はステップＳ１０４の処理を実行したことに応じて図２に示す処理を終了する。

一方、ステップＳ１０１で所定シーケンスに則りコンタクタ３がＯＦＦされていないと判定した場合、コンバータ制御ユニット１０はステップＳ１０２に進み、衝突を検知したか否かを判定する。すなわち、エアバッグ制御ユニット１１からの衝突検出信号を検知したか否かを判定する。衝突を検知していない場合、コンバータ制御ユニット１０はステップＳ１０３に進み、衝突を検知不能となる異常が発生したか否かを判定する。該異常が発生していない場合、コンバータ制御ユニット１０はステップＳ１０１に戻る。すなわち、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３の処理によっては、所定シーケンスに則ったコンタクタ３のＯＦＦ、衝突の検知、衝突を検知不能となる異常の発生の何れかを待機するようにされている。

ステップＳ１０２で衝突を検知した場合、コンバータ制御ユニット１０はステップＳ１０５に進み、高速放電処理を行う。すなわち、放電回路４における放電スイッチＳＷｅをＯＮとする処理（ＯＮ状態のまま維持させる処理）を行う。これにより、平滑コンデンサＣ１の充電電荷を低速放電を行う場合よりも高速に放電させることができる。

また、コンバータ制御ユニット１０は、ステップＳ１０３で衝突を検知不能となる異常が発生したと判定した場合にも、ステップＳ１０５の高速放電処理を行う。
ここで、「衝突を検知不能となる異常」としては、第二バッテリ１４からの給電喪失と、バス１３の異常発生、すなわち衝突を検知するための通信路の異常発生を挙げることができる。
車両１が他車両と正面衝突する等、車両１に対する物体衝突が生じた場合には、例えば車両１のエンジンルーム等に配置された第二バッテリ１４が破損して１２Ｖ系電源が喪失する虞がある。１２Ｖ系電源が喪失すると衝突センサ１２やエアバッグ制御ユニット１１の電源が喪失されることになる。そのため、第二バッテリ１４からの給電喪失と物体衝突とを切り分けることは困難である。
また、物体衝突に伴っては、バス１３としての通信路の一部が物理的に断絶される等の故障が生じ得る。バス１３による通信路は衝突検出信号の通信路として用いられるため、該通信路に異常（通信障害）が生じるとコンバータ制御ユニット１０において衝突検知を行うことが不能となる。このため、該通信路の異常と物体衝突とを切り分けることも困難である。
これらの事由より、第二バッテリ１４からの給電喪失、及びバス１３の異常発生は、それぞれ「衝突を検知不能となる異常」に該当する。

ステップＳ１０３でコンバータ制御ユニット１０は、第二バッテリ１４からの給電喪失、及びバス１３の異常の発生有無をそれぞれ判別し、何れも発生していないと判別した場合は「衝突を検知不能となる異常」が発生してしないとの判定結果を得る。
一方、第二バッテリ１４からの給電喪失、バス１３の異常のうち何れかの発生が有ったと判別した場合は、「衝突を検知不能となる異常」が発生したとの判定結果を得る。

上記のように「衝突を検知不能となる異常」の発生に応じても高速放電処理を行うことで、物体衝突が検知された場合のみ高速放電処理を行う場合よりも漏電や感電等に対する安全性の向上が図られる。

コンバータ制御ユニット１０は、ステップＳ１０５の高速放電処理を実行したことに応じて図２に示す処理を終了する。

なお、「衝突を検知不能となる異常」としては、上記した二種の異常に限定されるものではない。
例えば、上記ではコンバータ制御ユニット１０が衝突検出信号をバス１３から直接受信できる構成を例示したが、コンバータ制御ユニット１０がＨＥＶ制御ユニット９を介して衝突が有った旨の通知を受ける構成を採ることもできる。その場合、コンバータ制御ユニット１０は、ＨＥＶ制御ユニット９が異常を来している場合には、衝突を検知不能な状態となる。つまりこの場合においては、ＨＥＶ制御ユニット９の異常が「衝突を検知不能となる異常」に該当することになる。この際、ＨＥＶ制御ユニット９の異常の発生有無を判定する手法については、次の手法を挙げることができる。すなわち、コンバータ制御ユニット１０は、ＨＥＶ制御ユニット９に対して定期的に異常の有無の返信を要求する要求信号を送信し、該要求信号への応答信号として異常有りを示す信号が返信された場合、又は応答信号自体が所定時間以内に得られなかった場合は異常有りと判定する、等の手法を挙げることができる。

また、上記では、低速放電処理の例として、放電スイッチＳＷｅをＰＷＭ制御する例を挙げたが、低速放電を実現するための制御としては該ＰＷＭ制御に限定されない。
図３は、変形例としての放電回路４Ａの構成を例示している。
図示するように放電回路４Ａは、第一放電抵抗Ｒｅ１と第一放電スイッチＳＷｅ１による直列接続回路と、第二放電抵抗Ｒｅ２と第二放電スイッチＳＷｅ２による直列接続回路とを備えており、これらの直列接続回路が平滑コンデンサＣ１に対してそれぞれ並列接続されている。

このような放電回路４Ａが設けられる場合、高速放電処理としては、第一放電スイッチＳＷｅ１及び第二放電スイッチＳＷｅ２の双方をＯＮとする処理を行う。そして、低速放電処理としては、第一放電スイッチＳＷｅ１又は第二放電スイッチＳＷｅ２の何れかのみをＯＮとする処理を行う。

或いは、第一放電抵抗Ｒｅ１、第二放電抵抗Ｒｅ２の抵抗値の大小関係を例えば「Ｒｅ２＞Ｒｅ１」としておく。この場合、高速放電処理としては第一放電スイッチＳＷｅ１のみをＯＮとする処理を行い、低速放電処理としては第二放電スイッチＳＷｅ２のみをＯＮとする処理を行う。なお、第一放電抵抗Ｒｅ１、第二放電抵抗Ｒｅ２の抵抗値の大小関係を上記とは逆とすることもでき、その場合、高速放電処理は第二放電スイッチＳＷｅ２のみをＯＮ、低速放電処理は第一放電スイッチＳＷｅ１のみをＯＮとする処理を行う。

なお、漏電や感電等に対する安全性の向上を図るにあたっては、物体衝突の検知に応じて高速放電の処理を行うことは必須ではない。物体衝突が生じる場合には、１２Ｖ系電源の喪失等、衝突を検知不能となる異常が生じる可能性が極めて高いためである。

＜３．実施の形態のまとめ＞
上記のように実施の形態の車両（１）は、走行用のモータ（６）を有する車両であって、モータの駆動電源として用いられる第一バッテリ（２）と、第一バッテリに並列接続された平滑コンデンサ（Ｃ１）と、平滑コンデンサに並列接続され平滑コンデンサの充電電荷を放電可能とされた放電回路（４）と、放電回路の動作を制御する放電制御部（１０ａ）と、車両への物体衝突を検出する衝突検出部（衝突センサ１２及びエアバッグ制御ユニット１１）と、を備えている。
そして、放電制御部は、衝突検出部により前記物体衝突が検出されたことを検知した場合である第一の場合、衝突検出部により物体衝突が検出されたことを検知不能となる異常の発生を検知した場合である第二の場合のうち少なくとも第二の場合において、放電回路により平滑コンデンサの充電電荷を高速放電させ、第一、第二の場合以外で放電を要する場合には、放電回路により平滑コンデンサの充電電荷を低速放電させるものである。

上記のように物体衝突を検知不能となる異常の発生時に平滑コンデンサの充電電荷を高速放電させることで、漏電や感電等に対する安全性の向上が図られる。一方、イグニッションスイッチＯＦＦに伴う通常の動作停止時など、放電を要する他の場合に対応しては、平滑コンデンサの充電電荷が低速放電されて、放電回路が過度に発熱する事態が頻発することの防止が図られる。
従って、衝突時における漏電や感電等に対する安全性向上を図りながら、放電回路が過度に発熱する事態が頻発することの防止を図ることで放電回路の大型化やコストの抑制を図ることができる。

また、実施の形態の車両においては、放電制御部は、第一の場合と第二の場合のそれぞれにおいて、充電電荷を高速放電させている。
これにより、漏電や感電等に対する安全性のさらなる向上が図られる。

さらに、実施の形態の車両においては、第一バッテリよりも出力電圧が低い第二バッテリ（１４）を備え、放電制御部は、第二の場合として、第二バッテリからの給電喪失が検知された場合に放電回路により高速放電を行わせている。

第二バッテリからの給電喪失が生じると物体衝突が検出されたことを検知不能となる虞がある。つまり、第二バッテリからの給電喪失を検知した場合は、物体衝突が生じたとみなすべき場合に該当する。
従って、そのような場合に対応して高速放電を行うことで、衝突時における漏電や感電等に対する安全性向上を図ることができる。

さらにまた、実施の形態の車両においては、放電制御部は、第二の場合として、衝突検出部による検出信号に基づき衝突を検知するための通信路の異常が検知された場合に放電回路により高速放電を行わせている。

衝突を検知するための通信路の異常は、物体衝突が検出されたことを検知不能となる異常に相当し、該異常を検知した場合は、物体衝突が生じたとみなすべき場合に該当する。
従って、そのような場合に対応して高速放電を行うことで、衝突時における漏電や感電等に対する安全性向上を図ることができる。

また、実施の形態の車両においては、放電回路は、抵抗素子（放電抵抗Ｒｅ）と、平滑コンデンサから抵抗素子への放電電流の流入経路に挿入された放電スイッチ（ＳＷｅ）とを有し、充電制御部は、平滑コンデンサの充電電荷を低速放電させるにあたり、放電スイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作をＰＷＭ制御している。

これにより、高速放電と低速放電との切り替えを実現するにあたり、放電回路として少なくとも一つの抵抗素子と一つの放電スイッチのみを備えれば済む。
従って、放電回路の構成を簡素化でき、大型化やコストアップの抑制を図ることができる。

＜４．変形例＞
なお、本発明は上記した具体例に限定されず、多様な変形例が考えられる。
例えば、上記では、第二の場合の例として、第二バッテリ１４からの給電喪失、バス１３の異常を挙げたが、コンタクタ３が所定シーケンスに則らずにＯＦＦされた場合を第二の場合として扱ってもよい。第二バッテリ１４からの給電喪失が生じた場合、コンタクタ３を制御するＨＥＶ制御ユニット９が電源喪失状態となるため、コンタクタ３が所定シーケンスに則らずにＯＦＦされる。従って、コンタクタ３が所定シーケンスに則らずにＯＦＦされた場合は、第二バッテリ１４からの給電喪失が生じた場合と推定できるものであり、第二の場合として扱うことができるものである。

なお、バス１３の異常検知に応じて高速放電処理を行う場合には、コンタクタ３がＯＮ状態のまま放電回路４にて高速放電が行われることが有り得る。コンタクタ３がＯＮ状態のまま高速放電が行われると、放電抵抗Ｒｅに第一バッテリ２からの大電流が流され、回路破壊を招く虞がある。そこで、バス１３の異常検知に応じて高速放電処理を行う場合には、平滑コンデンサＣ１の電圧値をチェックし、該電圧値が所定の態様で低下しない（例えば放電処理開始から所定時間以内に所定値以下に低下しない等）場合には、放電スイッチＳＷｅをＯＦＦ状態に戻して放電を停止させることもできる。

また、上記では、放電制御部としての機能部がコンバータ制御ユニット１０に実装された場合を例示したが、該機能部の実装対象としては例えばモータ制御部７やＨＥＶ制御ユニット９等、コンバータ制御ユニット１０以外とすることもできる。

上記では、本発明がハイブリッド車に適用される例を挙げたが、本発明は走行用のモータを有しモータの駆動電源として用いられる第一バッテリに並列接続された平滑コンデンサを備える車両に広く好適に適用できる。

１車両、２第一バッテリ、４放電回路、６モータ、１０コンバータ制御ユニット、１０ａ放電制御部、１１エアバッグ制御ユニット、１２衝突センサ、１３バス、１４第二バッテリ、Ｃ１平滑コンデンサ、Ｒｅ放電抵抗、ＳＷｅ放電スイッチ、ＳＷｅ１第一放電スイッチ、ＳＷｅ２第二放電スイッチ、Ｒｅ１第一放電抵抗、Ｒｅ２第二放電抵抗

Claims

走行用のモータを有する車両であって、
前記モータの駆動電源として用いられる第一バッテリと、
前記第一バッテリに並列接続された平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサに並列接続され前記平滑コンデンサの充電電荷を放電可能とされた放電回路と、
前記放電回路の動作を制御する放電制御部と、
前記車両への物体衝突を検出する衝突検出部と、を備え、
前記放電制御部は、
前記衝突検出部により前記物体衝突が検出されたことを検知した場合である第一の場合、前記衝突検出部により前記物体衝突が検出されたことを検知不能となる異常の発生を検知した場合である第二の場合のうち少なくとも前記第二の場合において、前記放電回路により前記平滑コンデンサの充電電荷を高速放電させ、前記第一、第二の場合以外で前記放電を要する場合には、前記放電回路により前記平滑コンデンサの充電電荷を低速放電させる
車両。
前記放電制御部は、
前記第一の場合と前記第二の場合のそれぞれにおいて、前記充電電荷を高速放電させる
請求項１に記載の車両。
前記第一バッテリよりも出力電圧が低い第二バッテリを備え、
前記放電制御部は、
前記第二の場合として、前記第二バッテリからの給電喪失が検知された場合に前記放電回路により前記高速放電を行わせる
請求項１又は請求項２に記載の車両。
前記放電制御部は、
前記第二の場合として、前記衝突検出部による検出信号に基づき前記衝突を検知するための通信路の異常が検知された場合に前記放電回路により前記高速放電を行わせる
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両。
前記放電回路は、
抵抗素子と、前記平滑コンデンサから前記抵抗素子への放電電流の流入経路に挿入された放電スイッチとを有し、
前記充電制御部は、
前記平滑コンデンサの充電電荷を低速放電させるにあたり、前記放電スイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作をＰＷＭ制御する
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の車両。