JP2008154315A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電機構から供給された電力により作動する電気機器を備えた車両において、電気機器への電力供給を的確に遮断して電気機器からの漏電を抑制する。
【解決手段】インバータを収容するケースの蓋の内面に、蓋が変形すると電気的に断線する導体フィルムが張り巡らされている。ＥＣＵは、導体フィルムに流れる電流値Ｉを検出するステップ（Ｓ１００）と、電流値Ｉが略零であるか否かを判断するステップ（Ｓ１００）と、電流値Ｉが略零であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、インバータが衝撃を受けたと判断するステップ（Ｓ１０４）と、走行用バッテリからの電力を遮断するように各ＳＭＲをオフするステップ（Ｓ１０６）と、モータジェネレータを非作動状態として発電できないように、インバータを停止するステップ（Ｓ１０８）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図５

Description

本発明は、蓄電機構から供給された電力により作動する電気機器を備えた車両の制御に関し、特に、車両衝突時に電気機器への電力供給を遮断する制御に関する。

近年、定格電圧が１２ボルト程度の通常の自動車に搭載されるバッテリに比べて高い電圧の電力を出力する電源によってモータを駆動して車両を走行させる電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池車が開発されている。これらの高電圧の電源を備えた車両が衝突などにより著しい衝撃を受け、その衝撃のレベルが電気機器類の強度耐久を超えた場合に、電気機器類が損傷し、電気系統の損傷の程度によっては高電圧の電力が漏電してしまうおそれがある。これを防止するために、車両衝突時には速やかに高電圧電源からの電力供給を遮断することが望ましい。車両衝突時に電源からの電力供給を遮断する技術に関して、たとえば、特開平１１−１０５６４８号公報（特許文献１）に開示された技術がある。

この公報に開示された車両の安全装置は、バッテリと、バッテリから供給された電力により作動する電気機器と、車両が衝突したことを検出してエアバッグ装置を作動させる指令信号を出力する衝突検出センサと、バッテリから電気機器への電力供給を遮断するための遮断手段と、衝突検出センサからの指令信号が入力されると、バッテリから電気機器への電力供給を遮断するように遮断手段を制御するための制御手段とを含む。

この公報に開示された車両の安全装置によると、車両が衝突した場合、衝突検出センサから出力される指令信号によりエアバッグ装置が作動する。さらに、指令信号が制御手段に入力されると、バッテリから電気機器への電力供給が遮断される。そのため、車両衝撃時の漏電を抑制することができ、高い安全性が確保される。
特開平１１−１０５６４８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された車両の安全装置においては、衝突検出センサが設けられる具体的な位置については何ら開示されていない。そのため、たとえば、衝突検出センサが電気機器と離れた位置に設けられると、電気機器に局部的な衝撃が発生した場合（たとえば、路面からの小石が電気機器に衝突した場合など）には、衝突検出センサからの指令信号が出力されない。これにより、電気機器が損傷しているにも関わらず、バッテリから電気機器への電力供給が遮断されない。

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、蓄電機構から供給された電力により作動する電気機器を備えた車両において、電気機器への電力供給を的確に遮断して電気機器からの漏電を抑制することができる制御装置を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、蓄電機構と、蓄電機構から供給された電力により作動する電気機器と、電気機器を収容する筐体とを備えた車両を制御する。この制御装置は、筐体の内壁に一体的に設けられ、筐体に物体が衝突したことに起因して変化する物理量を検出するための検出手段と、物理量に基づいて、電気機器への電力供給を遮断するための遮断手段とを含む。

第１の発明によると、たとえば、車両が他の車両との衝突などにより著しい衝撃を受け、その衝撃のレベルが電気機器の強度耐久を超えた場合に、電気機器が損傷する場合が考えられる。また、電気機器に局部的な衝撃が発生した場合（たとえば、路面から跳ね上げられた小石が電気機器に衝突した場合）、車両全体として大きな衝撃を受けていない場合であっても、電気機器が損傷する場合が考えられる。そこで、電気機器を収容する筐体に物体（たとえば、電気機器の周辺部品や路面から車輪により跳ね上げられた小石）が衝突したことに起因して変化する物理量を検出するための手段が、筐体の内壁に一体的に設けられる。検出された物理量に基づいて、電気機器への電力供給が遮断される。そのため、電気機器に局部的な衝撃が発生した場合に、電気機器への電力供給を遮断することができる。これにより、電気機器への電力供給を的確に遮断して電気機器からの漏電を抑制することができる。その結果、蓄電機構から供給された電力により作動する電気機器を備えた車両において、電気機器への電力供給を的確に遮断して電気機器からの漏電を抑制することができる制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、検出手段は、筐体に物体が衝突したことに起因して筐体から力が加えられると電気的特性が変化する導体と、導体における電気的特性に関する物理量を検出するための導体物理量検出手段とを含む。

第２の発明によると、電気機器を収容する筐体の内壁に、導体が設けられる。この導体は、筐体に物体が衝突したことに起因して筐体から力が加えられると電気的特性が変化する。この導体における電気的特性に関する物理量（たとえば導体を流れる電流値）が検出される。そのため、検出された物理量の変化により、筐体に物体が衝突したか否かを判断して、電気機器への電力供給を的確に遮断することができる。

第３の発明に係る制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、導体は、筐体から力が加えられると電気的に断線する。導体物理量検出手段は、導体に予め定められた値の電圧が印加された場合における導体を流れる電流値を検出するための手段を含む。遮断手段は、電流値が略零である場合に、電力供給を遮断するための手段を含む。

第３の発明によると、予め定められた値の電圧が印加された場合における導体を流れる電流値が検出される。筐体から力が加えられると、導体は電気的に断線するため、電流値は略零になる。そこで、電流値が略零である場合に、筐体に物体が衝突したと判断して、電気機器への電力供給が遮断される。これにより、電気機器への電力供給を的確に遮断することができる。

第４の発明に係る制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、導体は、筐体から力が加えられると抵抗値が変化する。導体物理量検出手段は、導体に予め定められた値の電圧が印加された場合における導体を流れる電流値を検出するための手段を含む。遮断手段は、電流値が変化した場合に、電力供給を遮断するための手段を含む。

第４の発明によると、予め定められた値の電圧が印加された場合における導体を流れる電流値が検出される。筐体から力が加えられると、導体の抵抗値が変化するため、電流値も変化する。そこで、電流値が変化した場合に、筐体に物体が衝突したと判断して、電気機器への電力供給が遮断される。これにより、電気機器への電力供給を的確に遮断することができる。さらに、物体が衝突しても導体は断線しない場合においては、導体の修復や交換などに費やすコストを削減することができる。

第５の発明に係る制御装置は、第１の発明の構成に加えて、検出手段は、筐体の固有振動数を検出するための手段を含む。遮断手段は、固有振動数が変化した場合に、電力供給を遮断するための手段を含む。

第５の発明によると、筐体に物体が衝突して筐体が変形すると、筐体の固有振動数は変化する。そこで、筐体の固有振動数を検出して、固有振動数が変化した場合に、物体が衝突したと判断して、電気機器への電力供給が遮断される。これにより、電気機器への電力供給を的確に遮断することができる。

第６の発明に係る制御装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、筐体は、車両の下方であって、路面と筐体との間に筐体以外の部品が介在しない位置に設けられる。

第６の発明によると、筐体は、車両の下方であって、路面と筐体との間に筐体以外の部品が介在しない位置に設けられる。そのため、路面から車輪により跳ね上げられた小石や路面に設けられた縁石が、筐体に直接衝突する場合が考えられる。このような場合においても、電気機器への電力供給を的確に遮断して電気機器からの漏電を抑制することができる。

第７の発明に係る制御装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、車両は、電気機器に接続される発電機をさらに備える。電気機器は、発電機を制御するインバータである。制御装置は、物理量に基づいて、発電機が非作動状態になるようにインバータを制御するための手段をさらに含む。

第７の発明によると、車両には、インバータにより制御される発電機が備えられる。インバータを収容する筐体に物体が衝突したことに起因して変化する物理量に基づいて、発電機が非作動状態になるようにインバータが制御される。そのため、インバータに衝撃が発生した場合に、発電機からインバータへの電力供給を確実に遮断してインバータからの漏電を抑制することができる。そのため、物理量の変化により筐体に物体が衝突したか否かを判断して、発電機からインバータへの電力供給を確実に遮断することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を備えたハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明に係る制御装置を適用できる車両は、走行用のバッテリから供給される電力でモータを駆動して走行する車両であれば、図１に示すハイブリッド車両に限定されず、走行用のバッテリを搭載した他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい。また、ハイブリッド車両ではなく、走行用のバッテリを搭載した電気自動車や燃料電池車であってもよい。このバッテリは、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、蓄電機構としては、バッテリの代わりにキャパシタでも構わない。

ハイブリッド車両は、エンジン１２０と、モータジェネレータ（ＭＧ）１４０とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ１４０を、モータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）と、モータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）とも表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータジェネレータ１４０Ａがジェネレータとして機能したり、モータジェネレータ１４０Ｂがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。

ハイブリッド車両は、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１８０と、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ｂとの２経路に分配する動力分割機構２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ２２０と、走行用バッテリ２２０の直流とＭＧ（２）１４０ＡおよびＭＧ（１）１４０Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ２４０と、走行用バッテリ２２０の充放電状態（たとえば、ＳＯＣ（State Of Charge））を管理制御するバッテリ制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）２６０と、エンジン１２０の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ２８０と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ１４０およびバッテリＥＣＵ２６０、インバータ２４０等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ３００と、バッテリＥＣＵ２６０、エンジンＥＣＵ２８０およびＭＧ＿ＥＣＵ３００等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０等を含む。

走行用バッテリ２２０は、数ボルト程度の低電圧のニッケル水素電池セルを直列に数個程度接続したバッテリモジュールを数十個程度直列に積層した構造を有する。そのため、走行用バッテリ２２０の定格電圧は、数百ボルト程度となり、１２ボルト程度の通常の自動車に搭載されるバッテリの定格電圧に比べて高い値となる。なお、走行用バッテリ２２０の種類および構造は、このようなバッテリに限定されない。

さらに、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間には、昇圧コンバータ２４２が設けられている。これは、走行用バッテリ２２０の定格電圧が、ＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂの定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ２２０からＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂに電力を供給するときには、昇圧コンバータ２４２で電力を昇圧する。なお、充電する場合にはこの昇圧コンバータで降圧して走行用バッテリ２２０に充電電力が供給される。

なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成としているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい（たとえば、図１に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合したＥＣＵ（たとえば、図２のＥＣＵ４００）とすることがその一例である）。

動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ｂとの両方に振り分けるために、プラネタリーキャリア（Ｃ）、サンギヤ（Ｓ）およびリングギヤ（Ｒ）を備えた遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。エンジン１２０はプラネタリーキャリア（Ｃ）に、ＭＧ（１）１４０Ａはサンギヤ（Ｓ）に、ＭＧ（２）１４０Ｂおよび駆動輪１６０はリングギヤ（Ｒ）に、それぞれ接続される。ＭＧ（１）１４０Ｂの回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。エンジン１２０の回転力はプラネタリーキャリア（Ｃ）に入力され、それがサンギヤ（Ｓ）によってＭＧ（１）１４０Ａに、リングギヤ（Ｒ）によってＭＧ（２）１４０Ｂおよび駆動輪１６０に伝えられる。回転中のエンジン１２０を停止させる時には、エンジン１２０が回転しているので、この回転の運動エネルギをＭＧ（１）１４０Ｂで電気エネルギに変換して、エンジン１２０の回転数を低下させる。

図２を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置で制御される電源回路について説明する。この電源回路は、走行用バッテリ２２０と、昇圧コンバータ２４２と、インバータ２４０と、コンデンサＣ（１）５１０と、コンデンサＣ（２）５２０と、ＳＭＲ（１）５００と、制限抵抗５０２と、ＳＭＲ（２）５０４と、ＳＭＲ（３）５０６と、ＥＣＵ４００とを含む。本実施の形態に係る制御装置は、ＥＣＵ４００が実行するプログラムにより実現される。

インバータ２４０は、６つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、ＩＧＢＴのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された６つのダイオードとを含む。

インバータ２４０は、ＥＣＵ４００からの制御信号に基づいて、モータジェネレータ１４０をモータまたはジェネレータとして機能させる。インバータ２４０は、モータジェネレータ１４０をモータとして機能させる場合、各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）して走行用バッテリ２２０から供給された直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１４０に供給する。インバータ２４０は、モータジェネレータ１４０をジェネレータとして機能させる場合、各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）してモータジェネレータ１４０が発電した交流電力を直流電力に変換し、走行用バッテリ２２０に充電する。なお、インバータ２４０およびＩＧＢＴには、周知の技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。なお、図２において、モータジェネレータ１４０Ａ（１４０Ｂ）が駆動用である場合には上側のインバータ２４０が駆動用インバータであって、モータジェネレータ１４０Ｂ（１４０Ａ）が発電用である場合には下側のインバータ２４０が発電用インバータである。

昇圧コンバータ２４２は、リアクトル３１１と、ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３と、ダイオード３１４，３１５とを含む。リアクトル３１１の一方端は走行用バッテリ２２０の電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタ３１２とＮＰＮトランジスタ３１３との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタ３１２のエミッタとＮＰＮトランジスタ３１３のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３は、インバータ２４０の電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタ３１２のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタ３１３のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード３１４，３１５が接続されている。

昇圧コンバータ２４２は、ＥＣＵ４００によってＮＰＮトランジスタ３１２，３１３がオン／オフされ、コンデンサＣ（１）５１０から供給された直流電圧を昇圧して出力電圧をコンデンサＣ（２）５２０に供給する。また、昇圧コンバータ２４２は、モータ駆動回路が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、モータジェネレータ１４０によって発電され、インバータ２４０によって変換された直流電圧を降圧してコンデンサＣ（１）５１０へ供給する。コンデンサＣ（２）５２０は、昇圧コンバータ２４２から供給された直流電力の電圧を平滑化し、その平滑化された直流電力をインバータ２４０へ供給する。

モータジェネレータ１４０は、三相交流モータである。モータジェネレータ１４０の回転軸は、車両のドライブシャフト（図示せず）に接続され、駆動輪１６０に駆動力を伝達する。車両は、モータジェネレータ１４０からの駆動力により走行する。

コンデンサＣ（１）５１０は、インバータ２４０と並列に接続されている。コンデンサＣ（１）５１０は、走行用バッテリ２２０から供給された電力、またはインバータ２４０から供給された電力を平滑化するため、電荷を一旦蓄積する。平滑化された電力は、インバータ２４０または走行用バッテリ２２０に供給される。

ＳＭＲ（１）５００、ＳＭＲ（２）５０４、ＳＭＲ（３）５０６は、コイルに対して励磁電流を通電したときに接点を閉じるリレーである。ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（２）５０４は、走行用バッテリ２２０の正極側に設けられている。ＳＭＲ（１）５００とＳＭＲ（２）５０４とは、並列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００には、制限抵抗５０２が直列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００は、ＳＭＲ（２）５０４が接続される前に接続され、インバータ２４０に突入電流が流れることを防止するプリチャージ用ＳＭＲである。ＳＭＲ（２）５０４は、ＳＭＲ（１）５００が接続され、プリチャージが終了した後に接続される正側ＳＭＲである。ＳＭＲ（３）５０６は、走行用バッテリ２２０の負極側に設けられている負側ＳＭＲである。各ＳＭＲは、ＥＣＵ４００によりオン／オフが制御される。なお、ＳＭＲがオンとは通電状態を示し、ＳＭＲがオフとは非通電状態を示す。

ＥＣＵ４００は、イグニッションスイッチ（図示せず）、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量、ブレーキペダル（図示せず）の踏込み量などに基づいて、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを実行し、インバータ２４０および各ＳＭＲを制御して、車両を所望の状態で走行させる。

モータジェネレータ１４０、インバータ２４０、昇圧コンバータ２４２、コンデンサＣ（１）５１０、およびコンデンサＣ（２）５２０は、モータユニット１０００として車両に搭載される。

モータユニット１０００は、図３に示すように、エンジン１２０に直結されることにより車両のエンジンルーム内に搭載される。なお、エンジン１２０は、マウントブラケット（図示せず）により車体に固定される。

インバータ２４０は、車両への搭載スペースの制約などにより、モータユニット１０００の下方に設けられたインバータケース１０１０に収容される。

インバータケース１０１０は、下方が開口されたケース本体１０１２と、ケース本体１０１２の開口を覆う蓋１０１４とから構成される。インバータケース１０１０は、路面とインバータケース１０１０との間に他の部品が介在しない位置に設けられる。

本実施の形態において、インバータ２４０には、走行用バッテリ２２０からの数百ボルト程度の高電圧の電力を昇圧コンバータ２４２によりさらに昇圧した電力が供給される。車両が衝突などにより著しい衝撃を受け、その衝撃のレベルがインバータケース１０１０およびインバータ２４０の強度耐久を越えた場合、インバータ２４０が損傷し、損傷の程度によってはインバータ２４０から高電圧の電力が漏電してしまうおそれがある。これを防止するために、エアバッグ装置の起動に用いられるＧセンサなどにより車両の衝突を検出し、車両衝突時には速やかにインバータ２４０への電力供給を遮断することが望ましい。

しかしながら、Ｇセンサがインバータ２４０と離れた位置に設けられると、たとえば路面からの小石がインバータケース１０１０に衝突してインバータ２４０に局部的な衝撃が発生した場合には、Ｇセンサからの検出信号が出力されない。そのため、インバータ２４０が損傷しているにも関わらず、インバータ２４０への電力供給が遮断されない場合が考えられる。

一方、Ｇセンサがインバータケース１０１０に設けられと、インバータ２４０に発生する局部的な衝撃を検出することができる。しかしながら、モータユニット１０００がエンジン１２０に直結されているため、エンジン１２０の振動がインバータケース１０１０にダイレクトに伝達される。そのため、Ｇセンサがエンジン１２０の振動を車両の衝突と誤検出し、インバータ２４０からの漏電が発生しない場合にまで、インバータ２４０への電力供給を遮断してしまうおそれがある。

これらの問題を解決するために、本実施の形態に係る制御装置においては、インバータケース１０１０の蓋１０１４の内面に、何らか物体の衝突により蓋１０１４が変形すると電気的に断線する導体を設け、この導体を流れる電流値を検出し、その検出結果に基づいて、インバータ２４０への電力供給を遮断する。

図４を参照して、本実施の形態に係るインバータケース１０１０について説明する。インバータケース１０１０の蓋１０１４の内面１０２２には、導体フィルム１０２４と、電流センサ１０２６とが設けられる。

導体フィルム１０２４は、金属製の薄膜導体であり、蓋１０１４の内面１０２２に線状に張り巡らされる。導体フィルム１０２４は、物体の衝突による力が加わることにより蓋１０１４が変形すると、電気的に断線する。

電流センサ１０２６は、導体フィルム１０２４の両端に予め定められた電圧をかけて、導体フィルム１０２４に流れる電流値Ｉを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。

図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ４００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰６６６６６６６６６６６６６返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ４００は、電流センサ１０２６からの信号に基づいて、導体フィルム１０２４に流れる電流値Ｉを検出する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ４００は、電流値Ｉが略零であるか否かを判断する。電流値Ｉが略零であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ４００は、インバータ２４０が衝撃を受けたと判断する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ４００は、ＳＭＲ（１）５００、ＳＭＲ（２）５０４、ＳＭＲ（３）５０６をオフするように制御する。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ４００は、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａを非作動状態として発電できないように、インバータ２４０を停止する。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ４００は、インバータ２４０が衝撃を受けていないと判断する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置の動作について説明する。

車両が他の車両や建物と衝突すると、その衝撃によりインバータ２４０の周辺部品がインバータケース１０１０に衝突することが考えられる。また、インバータ２４０を収容するインバータケース１０１０は、エンジンルーム内の下方であって、路面とインバータケース１０１０との間に他の部品が介在しない位置に設けられる。そのため、路面から車輪により跳ね上げられた小石や路面に設けられた縁石が、インバータケース１０１０に直接衝突することが考えられる。

このような衝突が発生してインバータケース１０１０の蓋１０１４が変形すると、導体フィルム１０２４が断線する。そのため、導体フィルム１０２４に流れる電流値Ｉが略零となり（Ｓ１０２）、インバータ２４０が衝撃を受けたと判断される（Ｓ１０４）。

インバータ２４０が衝撃を受けたと判断されると（Ｓ１０４）、各ＳＭＲがオフされ（Ｓ１０６）、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａが発電できないようにインバータ２４０が停止される（Ｓ１０８）。

そのため、インバータ２４０に局部的な衝撃が発生した場合に、走行用バッテリ２２０からの電力供給を確実に遮断するとともに、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａでの発電を確実に抑制することができる。これにより、インバータ２４０からの漏電を抑制することができる。

さらに、エンジン１２０の振動がインバータケース１０１０にダイレクトに伝達されても、蓋１０１４は変形せず導体フィルム１０２４は断線しない。そのため、走行用バッテリ２２０からの電力供給は遮断されず、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａでの発電も停止されない。これにより、インバータ２４０からの漏電が発生しない場合にまで電力供給を遮断したり発電を抑制したりするという誤動作を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、インバータを収容するインバータケースに物体が衝突してインバータケースが変形すると、インバータへの電力供給が遮断される。そのため、インバータに局部的な衝撃が発生した場合に、インバータへの電力供給を的確に遮断して、インバータからの漏電を抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、インバータ２４０への電力供給を遮断する形態について説明したが、本発明に係る制御装置により電力供給が遮断される電気機器は、インバータ２４０に限定されない。たとえば、インバータ２４０と同様に高電圧の電力が供給される昇圧コンバータ２４２であってもよい。

＜第２の実施の形態＞
図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置を備えた車両は、上述の第１の実施の形態に係る車両の構成と比較して、インバータケース１０１０に代えてインバータケース２０１０を含む点、およびＥＣＵ４００で実行されるプログラムの制御構造が異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る車両の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図６を参照して、本実施の形態に係るインバータケース２０１０について説明する。インバータケース２０１０の蓋２０１４の内面２０２２には、導体フィルム２０２４と、陽極線２０２６と、陰極線２０２８と、電流センサ２０３０とが設けられる。

導体フィルム２０２４は、蓋２０１４の内面２０２２に長方形状に張り巡らされる。導体フィルム２０２４は、加えられる圧力が大きいほど電気抵抗値が低下する特性を有する導体である。すなわち、物体の蓋２０１４への衝突力が大きいほど、導体フィルム２０２４の電気抵抗値は低下する。そのため、導体フィルム２０２４の両端に一定の電圧がかけられていた場合、物体の蓋２０１４への衝突力が大きいほど、導体フィルム２０２４を流れる電流値Ｉは大きくなる。なお、導体フィルム２０２４は、加わる圧力が大きいほど電気抵抗値が増加する特性を有する導体であってもよい。導体フィルム２０２４の両端には、陽極線２０２６および陰極線２０２８が接続される。

電流センサ２０３０は、陽極線２０２６および陰極線２０２８に接続され、導体フィルム２０２４の両端に予め定められた電圧をかけて、導体フィルム２０２４に流れる電流値Ｉを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。

図７を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ４００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図７に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ４００は、電流センサ２０３０からの信号に基づいて、導体フィルム２０２４に流れる電流値Ｉを検出する。Ｓ２０２にて、ＥＣＵ４００は、電流値Ｉが予め定められたしきい値より大きいか否かを判断する。しきい値は、物体の衝突によるインバータ２４０の損傷の可能性を考慮して設定される。たとえば、しきい値は、インバータ２４０を損傷させる力が蓋２０１４に加えられた場合における導体フィルム２０２４に流れる電流値の下限値に設定される。電流値Ｉがしきい値より大きいと（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

本実施の形態に係る制御装置によれば、蓋１０１４に加えられた力がインバータ２４０を損傷させる大きさであると、加えられた力の大きさに応じて導体フィルム１０２４の電気抵抗値が低下し、導体フィルム２０２４に流れる電流値Ｉがしきい値より大きくなる（Ｓ２０２にてＹＥＳ）。

電流値Ｉがしきい値より大きくなると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、インバータ２４０が衝撃を受けたと判断され（Ｓ１０４）、各ＳＭＲがオフされ（Ｓ１０６）、インバータ２４０が停止される（Ｓ１０８）。これにより、第１の実施の形態と同様に、インバータ２４０への電力供給を的確に遮断してインバータ２４０からの漏電を抑制することができる。

さらに、物体が衝突しても導体フィルム２０２４は断線しないため、導体フィルム２０２４の修復や交換などに費やすコストを削減することができる。

＜第３の実施の形態＞
図８を参照して、本実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置を備えた車両は、上述の第１の実施の形態に係る車両の構成と比較して、インバータケース１０１０に代えてインバータケース３０１０を含む点、およびＥＣＵ４００で実行されるプログラムの制御構造が異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る車両の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図８を参照して、本実施の形態に係るインバータケース３０１０について説明する。インバータケース３０１０の蓋３０１４の内面３０２２には、振動発生器３０２４と、周波数検出器３０２６とが設けられる。

振動発生器３０２４は、予め定められた周波数の振動を発生し、蓋３０１４に伝達する。予め定められた周波数は、たとえば、車両の走行によって生じる振動の周波数帯域を回避した値に定められる。

周波数検出器３０２６は、蓋３０１４の内面３０２２における振動発生器３０２４と離れた位置に設けられる。周波数検出器３０２６は、蓋３０１４の振動周波数Ｆを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。

なお、周波数検出器３０２６には、振動発生器３０２４で発生された振動が蓋３０１４を経由して伝達される。そのため、振動周波数Ｆは、少なくとも振動発生器３０２４で発生された振動の周波数と蓋３０１４の固有振動数との影響を受ける。これにより、蓋３０１４が変形して蓋３０１４の固有振動数が変化すると、振動周波数Ｆも変化する。

図９を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ４００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図９に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ３００にて、ＥＣＵ４００は、周波数検出器３０２６からの信号に基づいて、蓋３０１４の振動周波数Ｆを検出する。

Ｓ３０２にて、ＥＣＵ４００は、振動周波数Ｆが変化したか否かを判断する。ＥＣＵ４００は、たとえば、振動周波数Ｆが予め定められた値以上増加あるいは減少した場合に、振動周波数Ｆが変化したと判断する。変化したと判断されると（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ３０２にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

本実施の形態に係る制御装置によれば、蓋３０１４の振動周波数Ｆが周波数検出器３０２６により検出される（Ｓ３００）。物体の衝突による力が加わることにより蓋３０１４が変形すると、蓋３０１４の固有振動数が変化する。そのため、蓋３０１４の振動周波数Ｆも変化する。

そこで、振動周波数Ｆが予め定められた値以上増加あるいは減少した場合に（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、インバータ２４０が衝撃を受けたと判断され（Ｓ１０４）、各ＳＭＲがオフされ（Ｓ１０６）、インバータ２４０が停止される（Ｓ１０８）。これにより、第１の実施の形態と同様に、インバータ２４０への電力供給を的確に遮断してインバータ２４０からの漏電を抑制することができる。

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。

本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を含むハイブリッド車両の制御ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置で制御される電源回路の構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を含むハイブリッド車両の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を含むハイブリッド車両に備えられるインバータケースを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置を含むハイブリッド車両に備えられるインバータケースを示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る制御装置を含むハイブリッド車両に備えられるインバータケースを示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１２０ エンジン、１４０ モータジェネレータ、１６０ 駆動輪、１８０ 減速機、２００ 動力分割機構、２２０ 走行用バッテリ、２４０ インバータ、２４２ 昇圧コンバータ、２６０ バッテリＥＣＵ、２８０ エンジンＥＣＵ、３００ ＭＧ＿ＥＣＵ、３２０ ＨＶ＿ＥＣＵ、４００ ＥＣＵ、５００，５０４，５０６ ＳＭＲ、５０２ 制限抵抗、５１０ コンデンサＣ（１）、５２０ コンデンサＣ（２）、１０００ モータユニット、１０１０，２０１０，３０１０ インバータケース、１０１２ ケース本体、１０１４，２０１４，３０１４ 蓋、１０２２，２０２２，３０２２ 蓋の内面、１０２４，２０２４ 導体フィルム、１０２６，２０３０ 電流センサ、３０２４ 振動発生器、３０２６ 周波数検出器。

Claims (7)

1. 蓄電機構と、前記蓄電機構から供給された電力により作動する電気機器と、前記電気機器を収容する筐体とを備えた車両の制御装置であって、
   前記筐体の内壁に一体的に設けられ、前記筐体に物体が衝突したことに起因して変化する物理量を検出するための検出手段と、
   前記物理量に基づいて、前記電気機器への電力供給を遮断するための遮断手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記検出手段は、
   前記筐体に物体が衝突したことに起因して前記筐体から力が加えられると電気的特性が変化する導体と、
   前記導体における前記電気的特性に関する物理量を検出するための導体物理量検出手段とを含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記導体は、前記筐体から力が加えられると電気的に断線し、
   前記導体物理量検出手段は、前記導体に予め定められた値の電圧が印加された場合における前記導体を流れる電流値を検出するための手段を含み、
   前記遮断手段は、前記電流値が略零である場合に、前記電力供給を遮断するための手段を含む、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記導体は、前記筐体から力が加えられると抵抗値が変化し、
   前記導体物理量検出手段は、前記導体に予め定められた値の電圧が印加された場合における前記導体を流れる電流値を検出するための手段を含み、
   前記遮断手段は、前記電流値が変化した場合に、前記電力供給を遮断するための手段を含む、請求項２に記載の車両の制御装置。
5. 前記検出手段は、前記筐体の固有振動数を検出するための手段を含み、
   前記遮断手段は、前記固有振動数が変化した場合に、前記電力供給を遮断するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
6. 前記筐体は、前記車両の下方であって、路面と前記筐体との間に前記筐体以外の部品が介在しない位置に設けられる、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
7. 前記車両は、前記電気機器に接続される発電機をさらに備え、
   前記電気機器は、前記発電機を制御するインバータであり、
   前記制御装置は、前記物理量に基づいて、前記発電機が非作動状態になるように前記インバータを制御するための手段をさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。

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