JP2008168754A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid vehicle for travelling an enough distance by using an engine even in the case of failure of a motor system. <P>SOLUTION: A hybrid vehicle includes a high-voltage battery 19 supplying electric power to a motor generator 12, and a low-voltage battery 21 supplying electric power to control units 30-32, etc. The butteries 19, 21 are connected to each other through a converter 22. In the case of an occurrence of failure of the generator 12 or an inverter 17, etc., a hybrid control unit 32 operates the converter 22 to make the electric power in the battery 19 charge to the battery 21 until the remaining capacity of the battery 19 reaches a prescribed lower limit value in response to a vehicle state. Thereby, the vehicle supplies enough electric power to the control units 30-32 for keeping operation state thereof normal, and can travel an enough distance even in the case of emergency travelling by using solely an engine 11. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、駆動源としてエンジンおよび電動モータを備えるハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle including an engine and an electric motor as drive sources.

エンジンおよび電動モータを駆動源とするハイブリッド車両には、エンジンを発電用の駆動源として駆動する一方、電動モータを走行用の駆動源として駆動するようにしたシリーズ方式や、エンジンを車両走行時の主要な駆動源として駆動する一方、電動モータを発進時や加速時に補助的に駆動するようにしたパラレル方式がある。また、シリーズ方式とパラレル方式とを組み合わせることにより、走行状況に応じてエンジンと電動モータの一方または双方を駆動するようにしたシリーズ・パラレル方式も開発されている。   Hybrid vehicles that use an engine and an electric motor as a drive source include a series system in which the engine is driven as a drive source for power generation while the engine is driven as a drive source for power generation. There is a parallel system in which an electric motor is driven as a main drive source while an electric motor is driven auxiliary when starting or accelerating. In addition, a series / parallel system has been developed in which one or both of the engine and the electric motor are driven in accordance with the running situation by combining the series system and the parallel system.

また、ハイブリッド車両に搭載される電動モータ(例えば永久磁石型同期モータ)には、三相交流を生成するインバータを介して高電圧バッテリが接続されており、インバータによって電動モータのトルクや回転数を制御している。ところで、電動モータやインバータが故障して正常に制御できない場合には、電動モータを速やかに停止するとともにインバータを保護することが重要となっている。そこで、電動モータやインバータに故障が発生した場合には、電動モータの回転数が低下して電動モータから発生する逆起電圧が所定値を下回った後に、高電圧バッテリとインバータとを切り離すようにした制御装置が提案されている(例えば、特許文献１参照)。これにより、電動モータを停止させるとともに電動モータの逆起電圧からインバータを保護することが可能となる。
特開２００４−１５９４０１号公報 In addition, a high voltage battery is connected to an electric motor (for example, a permanent magnet type synchronous motor) mounted on a hybrid vehicle via an inverter that generates a three-phase alternating current, and the torque and rotation speed of the electric motor are controlled by the inverter. I have control. By the way, when an electric motor or an inverter fails and cannot be controlled normally, it is important to stop the electric motor promptly and protect the inverter. Therefore, when a failure occurs in the electric motor or the inverter, the high voltage battery and the inverter are disconnected after the rotation speed of the electric motor decreases and the back electromotive voltage generated from the electric motor falls below a predetermined value. A control device has been proposed (see, for example, Patent Document 1). As a result, the electric motor can be stopped and the inverter can be protected from the counter electromotive voltage of the electric motor.
JP 2004-159401 A

ところで、電動モータやインバータが故障した場合には、インバータを保護するだけでなく、最低限の走行性能を確保して車両を移動させることが重要となっている。ハイブリッド車両にあっては、駆動源としてエンジンおよび電動モータを備えるため、電動モータやインバータに故障が生じたとしても、エンジンを用いて最低限の走行性能を確保することが可能となる。しかしながら、エンジンのみを用いて走行させる場合であっても、高電圧バッテリよりも低容量の低電圧バッテリから各種制御ユニットやエンジン補機類に対して電力を供給する必要があるため、低電圧バッテリに蓄えられる電力だけでは十分に走行距離を延ばすことが困難となっていた。   By the way, when an electric motor or an inverter breaks down, it is important not only to protect the inverter but also to move the vehicle while ensuring a minimum traveling performance. Since the hybrid vehicle includes an engine and an electric motor as drive sources, even if a failure occurs in the electric motor or the inverter, it is possible to ensure the minimum traveling performance using the engine. However, even when running using only the engine, it is necessary to supply power to various control units and engine accessories from a low-voltage battery having a lower capacity than the high-voltage battery. It has been difficult to sufficiently extend the mileage with only the electric power stored in the vehicle.

本発明の目的は、モータ系が故障した場合であっても十分な距離を走行させることが可能なハイブリッド車両を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle that can travel a sufficient distance even when a motor system fails.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、駆動源としてエンジンおよび電動モータを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、車両制御系に電力を供給する低電圧電源と、前記電動モータに電力を供給する高電圧電源と、モータ系の故障状態を検出するモータ故障検出手段と、前記高電圧電源と前記低電圧電源との間に設けられ、前記高電圧電源から前記低電圧電源に電力を供給するコンバータと、前記モータ系の故障状態が検出されたときには、前記高電圧電源の蓄電量が所定下限値に達するまで車両状態に応じて前記コンバータを作動させるフェイルセーフ手段とを有することを特徴とする。   A hybrid vehicle control device according to the present invention is a hybrid vehicle control device including an engine and an electric motor as drive sources, and a low-voltage power source that supplies power to a vehicle control system, and a high-voltage that supplies power to the electric motor. A voltage source, motor failure detecting means for detecting a fault condition of the motor system, a converter provided between the high voltage power source and the low voltage power source and supplying power from the high voltage power source to the low voltage power source; And a fail-safe means for operating the converter in accordance with a vehicle state until a storage amount of the high-voltage power source reaches a predetermined lower limit value when a failure state of the motor system is detected.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、前記モータ系の故障状態が検出されたときに、前記フェイルセーフ手段は前記高電圧電源から前記コンバータ以外の機器に対する電力供給を遮断することを特徴とする。   The hybrid vehicle control device according to the present invention is characterized in that, when a failure state of the motor system is detected, the fail-safe means cuts off power supply from the high-voltage power supply to devices other than the converter.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、前記モータ系の故障状態が検出されたときに運転者に対して故障状態を知らせる通知手段を有することを特徴とする。   The control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention is characterized by comprising notifying means for notifying a driver of a failure state when a failure state of the motor system is detected.

本発明によれば、モータ系の故障時には高電圧電源の蓄電量が所定下限値に達するまで車両状態に応じてコンバータを作動させるようにしたので、高電圧電源から低電圧電源に電力を供給することができ、低電圧電源から車両制御系に供給される電力を十分に確保することが可能となる。これにより、車両制御系の作動状態を正常に保つことができるため、エンジンのみを用いて走行させる場合であっても走行可能距離を延ばすことが可能となる。   According to the present invention, when the motor system fails, the converter is operated in accordance with the vehicle state until the storage amount of the high voltage power source reaches the predetermined lower limit value, so that power is supplied from the high voltage power source to the low voltage power source. Therefore, it is possible to sufficiently secure the electric power supplied from the low voltage power source to the vehicle control system. Thereby, since the operating state of the vehicle control system can be kept normal, the travelable distance can be extended even when traveling using only the engine.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるハイブリッド車両の制御装置を示す概略図である。図１に示すように、ハイブリッド車両に搭載されるパワーユニット１０には、駆動源としてエンジン１１とモータジェネレータ(電動モータ)１２とが設けられている。エンジン１１やモータジェネレータ１２から出力される動力は、トルクコンバータ１３や図示しない変速機構を介して各駆動輪に伝達される。なお、図示するパワーユニット１０はパラレル方式のパワーユニットであり、走行用の主要な駆動源としてエンジン１１が駆動される一方、発進時や加速時には補助的な駆動源としてモータジェネレータ１２が駆動される。また、減速時や定常走行時にはモータジェネレータ１２を発電駆動させることにより、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収することが可能となる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the power unit 10 mounted on the hybrid vehicle is provided with an engine 11 and a motor generator (electric motor) 12 as drive sources. The power output from the engine 11 and the motor generator 12 is transmitted to each drive wheel via a torque converter 13 and a transmission mechanism (not shown). The illustrated power unit 10 is a parallel power unit, and the engine 11 is driven as a main driving source for traveling, while the motor generator 12 is driven as an auxiliary driving source at the time of start or acceleration. Further, when the motor generator 12 is driven to generate power during deceleration or steady running, kinetic energy can be converted into electric energy and recovered.

モータジェネレータ１２は、図示しないハウジングに固定されるステータ１４と、エンジン１１のクランク軸１５に連結されるロータ１６とを備えており、三相交流によって駆動制御される永久磁石型同期モータとなっている。また、モータジェネレータ１２には、インバータ１７およびバッテリリレー１８を介して高電圧電源である高電圧バッテリ１９(例えばリチウムイオンバッテリ)が接続されている。そして、インバータ１７を介して高電圧バッテリ１９からの直流電流を交流電流に変換するとともに、インバータ１７を介して交流電流の電流値や周波数を制御することにより、モータジェネレータ１２のトルクや回転数を制御することが可能となる。また、高電圧バッテリ１９にはバッテリリレー１８を介して高圧系機器２０が接続されており、この高圧系機器２０である電動エアコン等は高電圧バッテリ１９からの電力によって駆動されるようになっている。   The motor generator 12 includes a stator 14 fixed to a housing (not shown) and a rotor 16 connected to the crankshaft 15 of the engine 11 and is a permanent magnet type synchronous motor that is driven and controlled by three-phase AC. Yes. The motor generator 12 is connected to a high voltage battery 19 (for example, a lithium ion battery) as a high voltage power source via an inverter 17 and a battery relay 18. Then, the direct current from the high voltage battery 19 is converted into an alternating current through the inverter 17 and the current value and frequency of the alternating current are controlled through the inverter 17, so that the torque and the rotational speed of the motor generator 12 are controlled. It becomes possible to control. Further, a high voltage system device 20 is connected to the high voltage battery 19 via a battery relay 18, and an electric air conditioner or the like which is the high voltage system device 20 is driven by electric power from the high voltage battery 19. Yes.

また、低電圧電源である低電圧バッテリ２１(例えば１２Ｖの鉛蓄電池)は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して高電圧バッテリ１９に接続されている。このコンバータ２２を用いて高電圧電流から低電圧電流を生成することができるため、高電圧バッテリ１９から低電圧バッテリ２１に対して電力を供給することが可能となる。なお、低電圧バッテリ２１は、ヘッドライト、テールランプ、ウインカー、ブロワ、エンジン補機類等の低圧系機器２３の電源として機能するとともに、インバータ１７、コンバータ２２、後述する各制御ユニット３０〜３２等の電源としても機能している。このように、車両制御系として機能する低圧系機器２３や各制御ユニット３０〜３２等は、低電圧バッテリ２１からの電力によって作動するようになっている。   A low voltage battery 21 (for example, a 12V lead storage battery) as a low voltage power source is connected to a high voltage battery 19 via a DC / DC converter 22. Since this converter 22 can generate a low voltage current from a high voltage current, power can be supplied from the high voltage battery 19 to the low voltage battery 21. The low-voltage battery 21 functions as a power source for the low-voltage equipment 23 such as a headlight, tail lamp, turn signal, blower, and engine auxiliary equipment, and also includes an inverter 17, a converter 22, control units 30 to 32 described later, and the like. It also functions as a power source. In this way, the low-voltage equipment 23 and the control units 30 to 32 that function as the vehicle control system are operated by the electric power from the low-voltage battery 21.

また、高電圧バッテリ１９にはバッテリ制御ユニット３０が接続されており、バッテリ制御ユニット３０によって高電圧バッテリ１９の充放電が制御されるとともに、電圧、電流、セル温度などに基づき残存容量ＳＯＣが算出される。また、エンジン制御ユニット３１が設けられており、このエンジン制御ユニット３１から、スロットルバルブ、インジェクタ、イグナイタ等に対して制御信号が出力されている。さらに、ハイブリッド制御ユニット３２が設けられており、このハイブリッド制御ユニット３２から、インバータ１７、コンバータ２２、バッテリリレー１８等に対して制御信号が出力されている。これらの制御ユニット３０〜３２は、制御信号等を演算するＣＰＵを備えるとともに、制御プログラム、演算式、マップデータ等を格納するＲＯＭや、一時的にデータを格納するＲＡＭを備えている。なお、制御ユニット３０〜３２は通信ネットワークを介して相互に接続されており、制御ユニット３０〜３２の相互間において各種情報が共有されるようになっている。   In addition, a battery control unit 30 is connected to the high voltage battery 19, and charging / discharging of the high voltage battery 19 is controlled by the battery control unit 30, and a remaining capacity SOC is calculated based on voltage, current, cell temperature, and the like. Is done. An engine control unit 31 is provided, and a control signal is output from the engine control unit 31 to a throttle valve, an injector, an igniter, and the like. Further, a hybrid control unit 32 is provided, and a control signal is output from the hybrid control unit 32 to the inverter 17, the converter 22, the battery relay 18, and the like. These control units 30 to 32 include a CPU that calculates control signals and the like, and also includes a ROM that stores a control program, an arithmetic expression, map data, and a RAM that temporarily stores data. The control units 30 to 32 are connected to each other via a communication network, and various types of information are shared between the control units 30 to 32.

さらに、ハイブリッド制御ユニット３２には、車両を運転状態と停止状態とに切り換えるイグニッションスイッチ３３、インバータ入力側の電流値を検出する電流センサ３４、インバータ入力側の電圧値を検出する電圧センサ３５、インバータ出力側の電流値を検出する電流センサ３６〜３８、低電圧バッテリ２１の電圧値を検出する電圧センサ３９、運転者に車両の故障状態を知らせる通知手段としての警告灯４０、アクセルペダルの踏み込みを検出する図示しないアクセルペダルセンサ、ブレーキペダルの踏み込みを検出する図示しないブレーキペダルセンサ等が接続されている。そして、ハイブリッド制御ユニット３２は、各種制御ユニット３０，３１、スイッチ３３、センサ３４〜３９等から入力される各種情報に基づき車両状態を判定するとともに、インバータ１７、エンジン制御ユニット３１、バッテリ制御ユニット３０に対して制御信号を出力し、モータジェネレータ１２、エンジン１１、高電圧バッテリ１９等を互いに協調させながら制御している。   Further, the hybrid control unit 32 includes an ignition switch 33 that switches the vehicle between a driving state and a stopped state, a current sensor 34 that detects a current value on the inverter input side, a voltage sensor 35 that detects a voltage value on the inverter input side, an inverter Current sensors 36 to 38 for detecting the current value on the output side, a voltage sensor 39 for detecting the voltage value of the low voltage battery 21, a warning light 40 as a notification means for notifying the driver of the vehicle malfunction state, and depression of the accelerator pedal An accelerator pedal sensor (not shown) for detecting, a brake pedal sensor (not shown) for detecting depression of the brake pedal, and the like are connected. The hybrid control unit 32 determines the vehicle state based on various information input from the various control units 30 and 31, the switch 33, the sensors 34 to 39, and the inverter 17, the engine control unit 31, and the battery control unit 30. The control signal is output to the motor generator 12, the engine 11, the high voltage battery 19, and the like while controlling each other.

続いて、モータ系に故障が発生した場合に実行されるフェイルセーフ制御について説明する。ここで、図２は高電圧バッテリ１９の残存容量変化と低電圧バッテリ２１の電圧変化とを示す説明図であり、図２にはフェイルセーフ制御が実行された状況での変化が示されている。なお、モータ系とは、モータジェネレータ１２、インバータ１７、電流センサ３４，３６〜３８、電圧センサ３５，３９、通電ライン等によって構成されるシステムを意味している。   Next, failsafe control executed when a failure occurs in the motor system will be described. Here, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the remaining capacity change of the high-voltage battery 19 and the voltage change of the low-voltage battery 21, and FIG. 2 shows the change in the situation where the fail-safe control is executed. . The motor system means a system constituted by the motor generator 12, the inverter 17, current sensors 34, 36 to 38, voltage sensors 35, 39, energization lines, and the like.

まず、図１に示すように、モータ故障検出手段として機能するハイブリッド制御ユニット３２は、電流センサ３４，３６〜３８や電圧センサ３５，３９から出力される電流値や電圧値を監視しており、これらの電流値や電圧値に基づいてモータ系が故障状態であるか否かを判定している。例えば、インバータ１７からモータジェネレータ１２に対して供給される電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、正常時においてそのピーク値がほぼ一致するため、電流センサ３６〜３８によって検出される個々のピーク値が異なる値を示す場合には、ステータコイルや通電ラインに断線が発生していると判定される。このようなモータ系の故障状態が検出されると、フェイルセーフ手段として機能するハイブリッド制御ユニット３２は、エンジン１１とモータジェネレータ１２との一方または双方を駆動源として制御する通常制御から、エンジン１１のみを駆動源として制御するフェイルセーフ制御に制御方法を切り換えるようにしている。   First, as shown in FIG. 1, the hybrid control unit 32 that functions as a motor failure detection unit monitors current values and voltage values output from the current sensors 34 and 36 to 38 and the voltage sensors 35 and 39. Based on these current values and voltage values, it is determined whether or not the motor system is in a failure state. For example, the current values Iu, Iv, and Iw supplied from the inverter 17 to the motor generator 12 have substantially the same peak values at normal times, and therefore the individual peak values detected by the current sensors 36 to 38 are different. When the value is indicated, it is determined that a disconnection has occurred in the stator coil or the energization line. When such a failure state of the motor system is detected, the hybrid control unit 32 functioning as a fail-safe means detects only the engine 11 from the normal control that controls one or both of the engine 11 and the motor generator 12 as a drive source. The control method is switched to fail-safe control in which the power source is controlled as a drive source.

通常制御からフェイルセーフ制御に切り換える際には、バッテリリレー１８を切り換えてインバータ１７と高電圧バッテリ１９とを電気的に切り離すことにより、電力供給を遮断してモータジェネレータ１２の駆動制御を停止させる。続いて、ハイブリッド制御ユニット３２は、運転者の操作状況や車両の走行状況に応じてエンジン１１の駆動状態を制御することにより、制御方法を通常制御からフェイルセーフ制御に切り換えて最低限の走行性能を確保するようにしている。なお、高速回転するモータジェネレータ１２に過大な誘起電圧が発生している場合には、モータジェネレータ１２の回転数を低下させてからインバータ１７と高電圧バッテリ１９とを切り離すようにしても良い。   When switching from normal control to fail-safe control, the battery relay 18 is switched to electrically disconnect the inverter 17 and the high-voltage battery 19, thereby cutting off the power supply and stopping the drive control of the motor generator 12. Subsequently, the hybrid control unit 32 switches the control method from normal control to fail-safe control by controlling the driving state of the engine 11 in accordance with the driver's operation status and the vehicle driving status, so that the minimum driving performance is achieved. To ensure. If an excessively induced voltage is generated in motor generator 12 that rotates at high speed, inverter 17 and high voltage battery 19 may be disconnected after the rotational speed of motor generator 12 is reduced.

また、エンジン１１のみを駆動源として使用するフェイルセーフ制御であっても、低電圧バッテリ２１から各種補機類や各種制御ユニット３０〜３２に対して電力を供給する必要があるため、最低限の走行性能を確保するためには低電圧バッテリ２１の電力枯渇を回避することが必要となっている。そこで、図２に示すように、フェイルセーフ制御においてハイブリッド制御ユニット３２は、低電圧バッテリ２１が所定の電圧下限値を下回ると判断したときには、低電圧バッテリ２１が所定の電圧上限値に達するまで、コンバータ２２を作動状態(オン状態)に切り換えて高電圧バッテリ１９から低電圧バッテリ２１に対する充電制御を実行する。さらに、ハイブリッド制御ユニット３２は、過放電を防止して高電圧バッテリ１９を保護するため、高電圧バッテリ１９の残存容量(蓄電量)ＳＯＣが所定のＳＯＣ下限値(所定下限値)に達した場合には、コンバータ２２を停止状態(オフ状態)に切り換えて低電圧バッテリ２１に対する充電制御を停止させるようにしている。   Even in fail-safe control using only the engine 11 as a drive source, it is necessary to supply power from the low-voltage battery 21 to various auxiliary devices and various control units 30 to 32. In order to ensure traveling performance, it is necessary to avoid power depletion of the low voltage battery 21. Therefore, as shown in FIG. 2, in the fail-safe control, when the hybrid control unit 32 determines that the low-voltage battery 21 is below the predetermined voltage lower limit value, the low-voltage battery 21 reaches the predetermined voltage upper limit value. The converter 22 is switched to the operating state (ON state), and charging control from the high voltage battery 19 to the low voltage battery 21 is executed. Further, in order to prevent overdischarge and protect the high voltage battery 19, the hybrid control unit 32 protects the high voltage battery 19 when the remaining capacity (charged amount) SOC of the high voltage battery 19 reaches a predetermined SOC lower limit value (predetermined lower limit value). In other words, the converter 22 is switched to a stopped state (off state) to stop the charging control for the low voltage battery 21.

このように、高電圧バッテリ１９の残存容量ＳＯＣが所定下限値に達するまで車両状態に応じてコンバータ２２を作動させるようにしたので、高電圧バッテリ１９からの電力を低電圧バッテリ２１に充電することができ、低電圧バッテリ２１から各種制御ユニット３０〜３２や各種補機類に対して長時間に渡って電力を供給することが可能となる。これにより、エンジン１１のみを用いて走行させるフェイルセーフ制御を実行する場合であっても、各種制御ユニット３０〜３２やエンジン補機類等の作動状態を長時間に渡って正常に保つことができるため、走行可能距離を十分に確保して車両を安全な場所に移動させることができ、ハイブリッド車両の安全性を向上させることが可能となる。しかも、高電圧バッテリ１９の残存容量ＳＯＣが所定下限値を下回ることのないように、コンバータ２２を制御するようにしたので、過放電によって劣化するおそれのある高電圧バッテリ１９を確実に保護することが可能となる。   As described above, the converter 22 is operated according to the vehicle state until the remaining capacity SOC of the high voltage battery 19 reaches the predetermined lower limit value, so that the power from the high voltage battery 19 is charged into the low voltage battery 21. Thus, power can be supplied from the low-voltage battery 21 to the various control units 30 to 32 and various auxiliary machines for a long time. Thereby, even if it is a case where the fail safe control which makes it drive | work only using the engine 11 is performed, the operating state of various control units 30-32, engine auxiliary machines, etc. can be maintained normally over a long time. Therefore, the vehicle can be moved to a safe place with a sufficient travelable distance, and the safety of the hybrid vehicle can be improved. Moreover, since the converter 22 is controlled so that the remaining capacity SOC of the high voltage battery 19 does not fall below a predetermined lower limit value, the high voltage battery 19 that may be deteriorated by overdischarge is reliably protected. Is possible.

また、フェイルセーフ制御において、ハイブリッド制御ユニット３２は、高電圧バッテリ１９からインバータ１７や高圧系機器２０を切り離すとともに、高電圧バッテリ１９にコンバータ２２のみを接続するように、バッテリリレー１８の作動状態を切換制御している。つまり、高電圧バッテリ１９からコンバータ２２以外の機器を切り離すことにより、高電圧バッテリ１９の消費電力を抑制するようにしたので、低電圧バッテリ２１を充電するための電力を十分に確保することができ、フェイルセーフ制御における走行可能距離を延ばすことが可能となる。さらに、フェイルセーフ制御時には、ハイブリッド制御ユニット３２からの制御信号によって警告灯４０を点灯させることにより、運転者に対してモータ系の故障状態を通知する構造となっている。   In fail-safe control, the hybrid control unit 32 disconnects the inverter 17 and the high-voltage system device 20 from the high-voltage battery 19 and changes the operating state of the battery relay 18 so that only the converter 22 is connected to the high-voltage battery 19. Switching control is performed. That is, since the power consumption of the high-voltage battery 19 is suppressed by disconnecting the devices other than the converter 22 from the high-voltage battery 19, it is possible to secure sufficient power for charging the low-voltage battery 21. It is possible to extend the travelable distance in fail-safe control. Further, at the time of fail-safe control, the warning lamp 40 is turned on by a control signal from the hybrid control unit 32 to notify the driver of the motor system failure state.

以下、前述したコンバータ切換制御をフローチャートに従って説明する。ここで、図３はコンバータ切換制御の実行手順を示すフローチャートである。図３に示すように、ステップＳ１では、イグニッションスイッチ３３がオン状態であるか否かが判定される。イグニッションスイッチ３３がオフ状態であると判定された場合には、ステップＳ２に進み、コンバータ２２がオフ状態に切り換えられる。一方、ステップＳ１において、イグニッションスイッチ３３がオン状態であると判定された場合には、ステップＳ３において、コンバータ２２の作動条件が成立しているか否かが判定される。低電圧バッテリ２１の電圧が十分に確保されている場合など、コンバータ２２の作動条件が成立していない場合には、ステップＳ２に進み、コンバータ２２がオフ状態に切り換えられる一方、低電圧バッテリ２１の電圧が低下している場合など、コンバータ２２の作動条件が成立している場合には、ステップＳ４に進み、モータ系に故障が発生しているか否かが判定される。   Hereinafter, the above-described converter switching control will be described with reference to a flowchart. Here, FIG. 3 is a flowchart showing the execution procedure of the converter switching control. As shown in FIG. 3, in step S1, it is determined whether or not the ignition switch 33 is in an on state. When it is determined that the ignition switch 33 is in the off state, the process proceeds to step S2, and the converter 22 is switched to the off state. On the other hand, if it is determined in step S1 that the ignition switch 33 is in the on state, it is determined in step S3 whether or not the operating condition of the converter 22 is satisfied. When the operating condition of the converter 22 is not satisfied, such as when the voltage of the low voltage battery 21 is sufficiently secured, the process proceeds to step S2 and the converter 22 is switched to the off state, while the low voltage battery 21 When the operating condition of the converter 22 is satisfied, such as when the voltage is lowered, the process proceeds to step S4, and it is determined whether or not a failure has occurred in the motor system.

ステップＳ４において、モータ系が故障していると判定された場合には、ステップＳ５に進み、高電圧バッテリ１９の残存容量ＳＯＣが所定の下限値を上回っているか否かが判定される。ステップＳ５において、残存容量ＳＯＣが下限値を上回ると判定された場合には、高電圧バッテリ１９から低電圧バッテリ２１に対して電力を供給することが可能であるため、ステップＳ６に進み、コンバータ２２がオン状態に切り換えられる。一方、ステップＳ５において、残存容量ＳＯＣが下限値を下回ると判定された場合には、過放電から高電圧バッテリ１９を保護するため、ステップＳ２に進み、コンバータ２２がオフ状態に切り換えられる。なお、ステップＳ３においてコンバータ２２の作動条件が成立していると判定され、ステップＳ４においてモータ系が故障していないと判定された場合には、ステップＳ６に進み、コンバータ２２がオン状態に切り換えられる。   If it is determined in step S4 that the motor system has failed, the process proceeds to step S5, and it is determined whether or not the remaining capacity SOC of the high-voltage battery 19 exceeds a predetermined lower limit value. If it is determined in step S5 that the remaining capacity SOC exceeds the lower limit value, it is possible to supply power from the high voltage battery 19 to the low voltage battery 21, so the process proceeds to step S6, where the converter 22 Is switched on. On the other hand, when it is determined in step S5 that the remaining capacity SOC is lower than the lower limit value, the process proceeds to step S2 to protect the high voltage battery 19 from overdischarge, and the converter 22 is switched to the OFF state. If it is determined in step S3 that the operating condition of the converter 22 is satisfied and it is determined in step S4 that the motor system has not failed, the process proceeds to step S6, and the converter 22 is switched on. .

このように、高電圧バッテリ１９の残存容量ＳＯＣが所定下限値に達するまで、コンバータ２２を作動させて高電圧バッテリ１９から低電圧バッテリ２１に充電を施すようにしたので、低電圧バッテリ２１から各種制御ユニット３０〜３２や各種補機類に電力を供給することができ、フェイルセーフ制御における走行可能距離を十分に確保することが可能となる。しかも、高電圧バッテリ１９の残存容量ＳＯＣが下限値に達した場合には、コンバータ２２を停止状態に切り換えるようにしたので、過放電を回避して高電圧バッテリ１９を保護することが可能となる。   Thus, the converter 22 is operated to charge the low voltage battery 21 from the high voltage battery 19 until the remaining capacity SOC of the high voltage battery 19 reaches a predetermined lower limit value. Electric power can be supplied to the control units 30 to 32 and various auxiliary machines, and a travelable distance in fail-safe control can be sufficiently secured. In addition, when the remaining capacity SOC of the high voltage battery 19 reaches the lower limit value, the converter 22 is switched to the stop state, so that overdischarge can be avoided and the high voltage battery 19 can be protected. .

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、モータジェネレータ１２に電力を供給する高電圧バッテリ１９としては、リチウムイオンバッテリに限られることはなく、キャパシタや他の形式のバッテリであっても良い。同様に、低電圧バッテリ２１についても、鉛蓄電池に限られることなく、キャパシタや他の形式のバッテリを用いることが可能である。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the high voltage battery 19 that supplies power to the motor generator 12 is not limited to a lithium ion battery, and may be a capacitor or another type of battery. Similarly, the low voltage battery 21 is not limited to a lead storage battery, and a capacitor or other type of battery can be used.

また、前述の説明では、高電圧バッテリ１９の残存容量ＳＯＣが所定の下限値に達するまで、コンバータ２２の作動を許可するようにしているが、高電圧バッテリ１９の電圧値が所定の下限値に達するまで、コンバータ２２の作動を許可するようにしても良い。さらに、運転者にモータ系の故障状態を知らせるため、警告灯４０を点灯させるようにしているが、警告灯４０に限られることはなく、通知手段として警告ブザーを用いるようにしても良い。   In the above description, the operation of the converter 22 is permitted until the remaining capacity SOC of the high voltage battery 19 reaches a predetermined lower limit value. However, the voltage value of the high voltage battery 19 is set to the predetermined lower limit value. Until it reaches, the operation of the converter 22 may be permitted. Furthermore, the warning lamp 40 is lit to notify the driver of the motor system failure state, but the warning lamp 40 is not limited to the warning lamp 40, and a warning buzzer may be used as a notification means.

さらに、図示する場合には、パラレル方式のハイブリッド車両に本発明の制御装置を適用しているが、これに限られることはなく、シリーズ・パラレル方式のハイブリッド車両に対して本発明の制御装置を適用することも可能である。   Further, in the illustrated case, the control device of the present invention is applied to a parallel type hybrid vehicle, but the present invention is not limited to this, and the control device of the present invention is applied to a series / parallel type hybrid vehicle. It is also possible to apply.

本発明の一実施の形態であるハイブリッド車両の制御装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the control apparatus of the hybrid vehicle which is one embodiment of this invention. 高電圧バッテリの残存容量変化と低電圧バッテリの電圧変化とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the remaining capacity change of a high voltage battery, and the voltage change of a low voltage battery. コンバータ切換制御の実行手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the execution procedure of converter switching control.

符号の説明Explanation of symbols

１１ エンジン
１２ モータジェネレータ(電動モータ，モータ系)
１７ インバータ(モータ系)
１９ 高電圧バッテリ(高電圧電源)
２１ 低電圧バッテリ(低電圧電源)
２２ ＤＣ／ＤＣコンバータ(コンバータ)
２３ 低圧系機器(車両制御系)
３０ バッテリ制御ユニット(車両制御系)
３１ エンジン制御ユニット(車両制御系)
３２ ハイブリッド制御ユニット(モータ故障検出手段，フェイルセーフ手段)
３４ 電流センサ(モータ系)
３５ 電圧センサ(モータ系)
３６〜３８ 電流センサ(モータ系)
３９ 電圧センサ(モータ系)
４０ 警告灯(通知手段) 11 Engine 12 Motor generator (electric motor, motor system)
17 Inverter (motor system)
19 High voltage battery (high voltage power supply)
21 Low voltage battery (low voltage power supply)
22 DC / DC converter (converter)
23 Low-pressure equipment (vehicle control system)
30 Battery control unit (vehicle control system)
31 Engine control unit (vehicle control system)
32 Hybrid control unit (motor failure detection means, fail-safe means)
34 Current sensor (motor system)
35 Voltage sensor (motor system)
36-38 Current sensor (motor system)
39 Voltage sensor (motor system)
40 Warning light (notification means)

Claims (3)

駆動源としてエンジンおよび電動モータを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
車両制御系に電力を供給する低電圧電源と、
前記電動モータに電力を供給する高電圧電源と、
モータ系の故障状態を検出するモータ故障検出手段と、
前記高電圧電源と前記低電圧電源との間に設けられ、前記高電圧電源から前記低電圧電源に電力を供給するコンバータと、
前記モータ系の故障状態が検出されたときには、前記高電圧電源の蓄電量が所定下限値に達するまで車両状態に応じて前記コンバータを作動させるフェイルセーフ手段とを有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A control device for a hybrid vehicle including an engine and an electric motor as drive sources,
A low voltage power supply for supplying power to the vehicle control system;
A high voltage power supply for supplying power to the electric motor;
Motor failure detection means for detecting a failure state of the motor system;
A converter provided between the high-voltage power supply and the low-voltage power supply and supplying power from the high-voltage power supply to the low-voltage power supply;
And a fail-safe means for operating the converter in accordance with a vehicle state until a storage amount of the high-voltage power source reaches a predetermined lower limit when a failure state of the motor system is detected. Control device. 請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記モータ系の故障状態が検出されたときに、前記フェイルセーフ手段は前記高電圧電源から前記コンバータ以外の機器に対する電力供給を遮断することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein when a failure state of the motor system is detected, the fail-safe means cuts off power supply from the high-voltage power supply to devices other than the converter. 請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記モータ系の故障状態が検出されたときに運転者に対して故障状態を知らせる通知手段を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
A control device for a hybrid vehicle, comprising notification means for notifying a driver of a failure state when a failure state of the motor system is detected.
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