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公開番号2025111052
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024005203
出願日2024-01-17
発明の名称自動車
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類B60W 20/50 20160101AFI20250723BHJP(車両一般)
要約【課題】モータ駆動用の高電圧バッテリの故障時にバッテリレス走行を可能にする。
【解決手段】自動車は、エンジンと、エンジンに連結された発電可能な電動機と、高電圧バッテリと、高電圧バッテリを遮断するシステムメインリレーと、高電圧系電力ラインに接続された高電圧系電気負荷と、低電圧バッテリと、低電圧系電力ラインと高電圧系電力ラインとに接続されたDC/DCコンバータと、制御装置と、を備える。制御装置は、高電圧バッテリに故障が生じたときには、高電圧系電気負荷および電動機を停止した後にシステムメインリレーをオフとし、その後、高電圧系電力ラインの電圧を確保して電動機を起動し、エンジンからの動力を用いて電動機により発電して高電圧系電気負荷の起動およびDC/DCコンバータによる降圧駆動を行なう。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの出力軸に連結された発電可能な電動機と、
前記電動機に電力を供給する高電圧バッテリと、
前記高電圧バッテリに接続された高電圧系電力ラインに取り付けられたシステムメインリレーと、
前記高電圧系電力ラインに接続された高電圧系電気負荷と、
前記高電圧バッテリより低電圧の低電圧バッテリと、
前記低電圧バッテリに接続された低電圧系電力ラインと前記高電圧系電力ラインとに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記エンジンと前記電動機と前記ＤＣ／ＤＣコンバータとを制御する制御装置と、
を備える自動車であって、
前記制御装置は、前記高電圧バッテリに故障が生じたときには、前記高電圧系電気負荷および前記電動機を停止した後に前記システムメインリレーをオフとし、その後、前記高電圧系電力ラインの電圧を確保して前記電動機を起動し、前記エンジンからの動力を用いて前記電動機により発電して前記高電圧系電気負荷の起動および前記ＤＣ／ＤＣコンバータによる降圧駆動を行なう、
ことを特徴とする自動車。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
請求項１記載の自動車であって、
前記制御装置は、
前記システムメインリレーをオフとした後に前記高電圧系電力ラインの残電圧が前記電動機の起動に十分なときには前記高電圧系電力ラインの残電圧を用いて前記電動機を起動し、
前記システムメインリレーをオフとした後に前記高電圧系電力ラインの残電圧が前記電動機の起動には不十分であるときには前記低電圧バッテリの状態に基づいて前記高電圧系電力ラインの電圧を確保して前記電動機を起動する、
自動車。
【請求項３】
請求項２記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記システムメインリレーをオフとした後に前記高電圧系電力ラインの残電圧が前記電動機の起動には不十分であるときに、前記低電圧バッテリの状態が良好であるときには前記ＤＣ／ＤＣコンバータによって前記低電圧系電力ラインの電力を昇圧して前記高電圧系電力ラインに供給することにより前記高電圧系電力ラインの電圧を確保して前記電動機を起動し、前記低電圧バッテリの状態が良好ではないときには前記エンジンの回転数を上昇させて前記電動機を連れ回して逆起電圧を上昇させることにより前記高電圧系電力ラインの電圧を確保して前記電動機を起動する、
自動車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動車に関し、詳しくは、エンジンの出力軸に連結された発電可能な電動機と、電動機に電力を供給する高電圧バッテリと、高電圧系電力ラインに接続された高電圧系電気負荷と、高電圧バッテリより低電圧の低電圧バッテリと、を備える自動車に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、高電圧バッテリに接続された電力ラインに接続された２つのモータを有し、高電圧バッテリの異常時には、システムメインリレーをオフとしてバッテリレス走行を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、一方のモータによりエンジンからの動力を用いて発電し、この発電電力の全てを他方のモータで消費することによりバッテリレス走行を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－０６００４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の自動車の駆動系の構成と異なる構成の自動車では、同様のバッテリレス走行を行なうことができない。エンジンの出力軸に連結された発電可能な電動機と、電動機に電力を供給する高電圧バッテリと、高電圧系電力ラインに接続された高電圧系電気負荷と、高電圧バッテリより低電圧の低電圧バッテリと、を備える自動車では、高電圧系電力ラインには単一の電動機しか有しないため、２つの電動機によるバッテリレス走行は不可能なものとなる。したがって、自動車の構成に応じたバッテリレス走行が必要となる。
【０００５】
本開示の自動車は、エンジンの出力軸に連結された発電可能な電動機と、電動機に電力を供給する高電圧バッテリと、高電圧系電力ラインに接続された高電圧系電気負荷と、高電圧バッテリより低電圧の低電圧バッテリと、を備える自動車において、高電圧バッテリの故障時にバッテリレス走行を可能にすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本開示の自動車は、
エンジンと、
前記エンジンの出力軸に連結された発電可能な電動機と、
前記電動機に電力を供給する高電圧バッテリと、
前記高電圧バッテリに接続された高電圧系電力ラインに取り付けられたシステムメインリレーと、
前記高電圧系電力ラインに接続された高電圧系電気負荷と、
前記高電圧バッテリより低電圧の低電圧バッテリと、
前記低電圧バッテリに接続された低電圧系電力ラインと前記高電圧系電力ラインとに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記エンジンと前記電動機と前記ＤＣ／ＤＣコンバータとを制御する制御装置と、
を備える自動車であって、
前記制御装置は、前記高電圧バッテリに故障が生じたときには、前記高電圧系電気負荷および前記電動機を停止した後に前記システムメインリレーをオフとし、その後、前記高電圧系電力ラインの電圧を確保して前記電動機を起動し、前記エンジンからの動力を用いて前記電動機により発電して前記高電圧系電気負荷の起動および前記ＤＣ／ＤＣコンバータによる降圧駆動を行なう、
ことを特徴とする。
【０００８】
本開示の自動車は、エンジンと、エンジンの出力軸に連結された発電可能な電動機と、電動機に電力を供給する高電圧バッテリと、高電圧バッテリに接続された高電圧系電力ラインに取り付けられたシステムメインリレーと、高電圧系電力ラインに接続された高電圧系電気負荷と、高電圧バッテリより低電圧の低電圧バッテリと、低電圧バッテリに接続された低電圧系電力ラインと前記高電圧系電力ラインとに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、エンジンと電動機とＤＣ／ＤＣコンバータとを制御する制御装置と、を備える。制御装置は、高電圧バッテリに故障が生じたときには、高電圧系電気負荷および電動機を停止した後にシステムメインリレーをオフとし、その後、高電圧系電力ラインの電圧を確保して電動機を起動し、エンジンからの動力を用いて電動機により発電して高電圧系電気負荷の起動およびＤＣ／ＤＣコンバータによる降圧駆動を行なう。これにより、高電圧バッテリを遮断した状態の走行（バッテリレス走行）を可能とすることができる。
【０００９】
本開示の自動車において、前記制御装置は、前記システムメインリレーをオフとした後に前記高電圧系電力ラインの残電圧が前記電動機の起動に十分なときには前記高電圧系電力ラインの残電圧を用いて前記電動機を起動し、前記システムメインリレーをオフとした後に前記高電圧系電力ラインの残電圧が前記電動機の起動には不十分であるときには前記低電圧バッテリの状態に基づいて前記高電圧系電力ラインの電圧を確保して前記電動機を起動するものとしてもよい。こうすれば、システムメインリレーをオフとして高電圧バッテリを遮断した後に電動機をより確実に起動することができる。この場合、前記制御装置は、前記システムメインリレーをオフとした後に前記高電圧系電力ラインの残電圧が前記電動機の起動には不十分であるときに、前記低電圧バッテリの状態が良好であるときには前記ＤＣ／ＤＣコンバータによって前記低電圧系電力ラインの電力を昇圧して前記高電圧系電力ラインに供給することにより前記高電圧系電力ラインの電圧を確保して前記電動機を起動し、前記低電圧バッテリの状態が良好ではないときには前記エンジンの回転数を上昇させて前記電動機を連れ回して逆起電圧を上昇させることにより前記高電圧系電力ラインの電圧を確保して前記電動機を起動するものとしてもよい。こうすれば、電動機をより確実に起動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施形態としての自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
実施形態の自動車２０のメインＥＵＣ７０により実行されるバッテリレス処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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