JP2013055822A

JP2013055822A - 車両

Info

Publication number: JP2013055822A
Application number: JP2011193199A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kosugi; 肇小杉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2013-03-21

Abstract

【課題】衝突が発生したときに、インバータをより適性に保護しながら、電動機の回転を速やかに低下させて逆起電力を低下させる。
【解決手段】ハイブリッドＥＣＵにより衝突が検知された後に、モータＭＧ１が所定回転数以上で回転しているときには、インバータ４１の上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６の何れか一方のすべてをオンする三相オン制御が実行される。そして、三相オン制御の実行中には、所定時間毎に上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６のオンオフが切替えられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動機と、複数の上アームトランジスタ、それぞれ対応する上アームトランジスタに直列に接続される複数の下アームトランジスタ、および、上アームトランジスタおよび下アームトランジスタのそれぞれに１個ずつ逆方向に並列に接続される複数のダイオードを含むインバータと、インバータを介して電動機と電力をやり取り可能なバッテリと、インバータとバッテリとの間の電圧を平滑化する平滑コンデンサとを備えた車両に関する。

従来、この種の車両としては、モータジェネレータと、当該モータジェネレータを駆動するインバータ回路と、システムメインリレーを介してインバータ回路に電力を供給する二次電池ユニットと、システムメインリレーとインバータとの間に設けられた高圧コンデンサと、障害物と車両との相対速度および障害物と車両との距離を計測するレーダセンサとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、レーダセンサからの情報に基づいて車両の衝突が予知されたときには、システムメインリレーをオフすると共に、モータジェネレータからトルクを発生させないようにしながら高圧コンデンサに残留した電荷をモータジェネレータの各相のコイルを用いて放電させるようにインバータ回路を制御している。また、ファン駆動用のモータと、複数のスイッチング素子を有するモータ駆動部と、モータ駆動部を介してモータと電力をやり取り可能な直流電源とを備える空気調和機として、モータに発生する逆起電力に起因して直流電源側の電圧が所定値以上となったときに、モータ駆動部の上アームスイッチング素子および下アームスイッチング素子の何れか一方をすべてオンすることにより、モータの回転を低下させて逆起電力を低下させるものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−２０９５２号公報特開２００４−１２５２０９号公報

特許文献１に記載された車両では、実際に衝突が発生したときに、安全性を確保する観点から、直流電源とインバータ回路との間のコンデンサに蓄えられた電荷を速やかに放電しなければならない。しかしながら、車両の衝突発生後にモータジェネレータの回転が継続しており、モータジェネレータに逆起電力が発生している場合には、当該逆起電力により高圧コンデンサ側からモータジェネレータ側へと電流を流すことができず、高圧コンデンサに蓄えられた電荷を速やかに放電できなくなる。これに対して、特許文献１に記載の車両に特許文献２に記載の発明を適用し、衝突発生後にモータジェネレータに逆起電力が発生している場合にインバータ回路の上アームスイッチング素子および下アームスイッチング素子の何れか一方のみをすべてオンすれば、モータジェネレータの回転を低下させて逆起電力を低下させることが可能となる。しかしながら、この場合には、逆起電力による電流がインバータ回路の特定のスイッチング素子を流れることによりスイッチング素子が過熱状態となってしまうおそれがある。

本発明の車両は、衝突が発生したときに、インバータをより適性に保護しながら、電動機の回転を速やかに低下させて逆起電力を低下させることを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
電動機と、複数の上アームトランジスタ、それぞれ対応する前記上アームトランジスタに直列に接続される複数の下アームトランジスタおよび該上アームトランジスタおよび該下アームトランジスタのそれぞれに１個ずつ逆方向に並列に接続される複数のダイオードを含むインバータと、該インバータを介して前記電動機と電力をやり取り可能なバッテリと、前記インバータと前記バッテリとの間の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、前記インバータを制御する制御手段と、衝突を検知する衝突検知手段とを備えた車両において、
前記制御手段は、前記衝突検知手段により衝突が検知された後に、前記電動機が所定回転数以上で回転しているときには、前記インバータの前記上アームトランジスタおよび下アームトランジスタの何れか一方のすべてをオンする三相オン制御を実行すると共に、該三相オン制御の実行中に所定時間毎に前記上アームトランジスタおよび下アームトランジスタのオンオフを切替えることを特徴とする。

本発明の車両では、衝突検知手段により衝突が検知された後に、電動機が所定回転数以上で回転しているときには、インバータの上アームトランジスタおよび下アームトランジスタの何れか一方のすべてをオンする三相オン制御が実行される。これにより、電動機で発生する逆起電力による電流がインバータの上アームトランジスタおよび下アームトランジスタの何れかオンされている方と、当該オンされているトランジスタに接続されるダイオードとを流れる。この結果、電動機にはその回転を止める方向のトルクが発生するため、電動機の回転を速やかに低下させて逆起電力を低下させることができる。そして、三相オン制御の実行中には、所定時間毎に上アームトランジスタおよび下アームトランジスタのオンオフが切替えられる。これにより、上アームトランジスタおよび下アームトランジスタの何れか一方のみに逆起電力による電流が流れ続けないようにして、トランジスタが過熱状態となるのを抑制することができる。従って、本発明の車両によれば、インバータをより適性に保護しながら、電動機の回転を速やかに低下させて逆起電力を低下させることが可能となる。

本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。ハイブリッド自動車２０に搭載される電気駆動系の概略構成図である。ハイブリッド自動車２０に衝突が発生したときに、モータＥＣＵ４０により実行される衝突時放電制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。下アーム三相オン制御の実行中にインバータ４１およびモータＭＧ１を流れる電流の経路を示す説明図である。実施例の衝突時放電制御ルーチンの実行中における上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６のオンオフ挙動および温度の時間変化の様子を示すタイムチャートである。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ以上であるときに、下アーム三相オン制御のみを継続した場合の上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６のオンオフ挙動および温度の時間変化の様子を示すタイムチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介してキャリア３４が接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続された発電可能なモータＭＧ１と、プラネタリギヤ３０のリングギヤ３２に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに連結された減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、リングギヤ軸３２ａにギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して接続された駆動輪３９ａ，３９ｂとを備える。

また、ハイブリッド自動車２０は、システムメインリレーＳＭＲを介して電力ライン５４に接続された例えばリチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池であるバッテリ５０と、モータＭＧ１と電力ライン５４との間に介設されたインバータ４１と、モータＭＧ２と電力ライン５４との間に介設されたインバータ４２と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と通信しながら車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ハイブリッドＥＣＵという）７０とを備える。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６とにより構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータ４１，４２が電力ライン５４として共用する正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに対してソース側とシンク側とになるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとの間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。また、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとにはシステムメインリレーＳＭＲよりもインバータ４１，４２側に位置するようにインバータ４１，４２とバッテリ５０との間の電圧を平滑化する平滑コンデンサ５７が接続されている。以下、インバータ４１の３個のトランジスタＴ１１〜Ｔ１３と、インバータ４２の３個のトランジスタＴ２１〜Ｔ２３とを「上アームトランジスタ」といい、それぞれ上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３のうちの対応する一つに直列に接続されるインバータ４１の３個のトランジスタＴ１４〜Ｔ１６と、それぞれ上アームトランジスタＴ２１〜Ｔ２３のうちの対応する一つに直列に接続されるインバータ４２の３個のトランジスタＴ２４〜Ｔ２６とを「下アームトランジスタ」という。

インバータ４１，４２は、モータＥＣＵ４０により制御され、これによりモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動制御される。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や平滑コンデンサ５７の電圧を検出する電圧センサ５７ａからの電圧ＶＨなどが入力される。また、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号が出力される。そして、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０においてイグニッションスイッチ８０がオンされると、ハイブリッドＥＣＵ７０は、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に、設定した要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊、目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊といった指令信号を生成し、生成した各指令信号をエンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４０に送信する。また、ハイブリッドＥＣＵ７０には、車体（例えば、車両前方の中央部や両側部など）に取り付けられた衝突検知手段としての加速度センサ５８からの車両の加速度が入力されている。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、例えば、入力された加速度が衝突判定用の閾値やエアバッグなどの安全装置を作動するための閾値を超えたときなどに車両の衝突が生じたと判定し、衝突時の車両の安全性を高めるために、システムメインリレーＳＭＲをオフしてバッテリ５０を車両の電気系から切り離すと共に、所定の衝突発生信号を各ＥＣＵ２４，４０，５２等に送信する。

このようなハイブリッド自動車２０では、衝突が発生したときに、インバータ４１，４２のゲート電圧を早期に低減すべく、平滑コンデンサ５７に蓄えられた電荷を速やかに放電させなければならない。このため、実施例のモータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０によりハイブリッド自動車２０に衝突が生じたと判定されたのに伴ってハイブリッドＥＣＵ７０から衝突発生信号を受信したときに、図３に示す衝突時放電制御ルーチンを実行する。なお、実施例では、モータＭＧ１およびインバータ４１を用いて平滑コンデンサ５７に蓄えられた電荷を放電する場合の制御について説明するものとするが、モータＭＧ２およびインバータ４２について同様の制御を実行してもよいし、モータＭＧ１およびインバータ４１ならびにモータＭＧ２およびインバータ４２の双方について同様の制御を同時に実行してもよい。

衝突時放電制御ルーチンが開始されると、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、所定回転数Ｎｍｒｅｆは、モータＭＧ１にほとんど逆起電力（誘起電圧）が発生しなくなるような停止直前の回転数として予め定められる。すなわち、ハイブリッド自動車２０の衝突発生後に、左右の駆動輪３９ａ，３９ｂの回転が停止した場合であっても、モータＭＧ１がエンジン２２に連れ回されて回転し続けることがあり、このような場合には、モータＭＧ１に逆起電力（誘起電圧）が発生する。そして、当該モータＭＧ１に発生する誘起電圧が平滑コンデンサ５７の端子間電圧である電圧ＶＨよりも高い場合には、平滑コンデンサ５７側からモータＭＧ１側へと電流を流すことができなくなる。そのため、実施例の衝突時放電制御ルーチンでは、まず、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ以上であるか否かを判定することにより、平滑コンデンサ５７側からモータＭＧ１側へと電流を流すことができる状態か否かを判断する。なお、ハイブリッド自動車２０の衝突後にモータＭＧ２に逆起電力が発生するケースとしては、衝突後に左右の駆動輪３９ａ，３９ｂが路面から浮いた状態で空転していたり、斜突によりハイブリッド自動車２０が完全に停車していなかったりすることに起因してモータＭＧ２の回転が停止しない場合等が挙げられる。

ステップＳ１００にてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ未満であると判定したときには、モータＭＧ１に逆起電力がほとんど発生しておらず、平滑コンデンサ５７側からモータＭＧ１側へと電流を流すことが可能とみなし、平滑コンデンサ５７に蓄えられた電荷を放電するようインバータ４１をスイッチング制御する放電制御を実行する（ステップＳ１１０）。ここで、放電制御は、例えば、モータＭＧ１のロータに形成される磁束の方向（ｄ軸）に電流を流すことで、モータＭＧ１からトルクを出力させることなく電力が消費されるようにインバータ４１をスイッチング制御することにより平滑コンデンサ５７に蓄えられた電荷を放電する制御である。ただし、放電制御は、インバータ４１のスイッチング損失により平滑コンデンサ５７に蓄えられた電荷を放電する制御等であってもよい。なお、放電制御は、平滑コンデンサ５７の端子間電圧である電圧ＶＨが所定値以下なったときに、平滑コンデンサ５７に蓄えられた電荷が放電されたと判断して終了され、それにより本ルーチンが終了する。

これに対して、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ以上であると判定したときには、モータＭＧ１に逆起電力が発生していることに起因して平滑コンデンサ５７側からモータＭＧ１側へと電流を流すことができない可能性があるとみなし、インバータ４１の上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３のすべてをオフとすると共に下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６のすべてをオンする下アーム三相オン制御を所定時間ｔｒｅｆにわたって実行する（ステップＳ１２０）。これにより、モータＭＧ１の逆起電力により生じる電流は、例えば図４において破線矢印で示すように、インバータ４１の下アームトランジスタＴ１４、ダイオードＤ１５およびＤ１６を介して再びモータＭＧ１側へと流れる。なお、下アーム三相オン制御を実行している間にモータＭＧ１の逆起電力により生じる電流は、全体としては、インバータ４１の下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６およびダイオードＤ１４〜Ｄ１６に概ね均等に分配されながらインバータ４１とモータＭＧ１との間を循環する。このようにインバータ４１とモータＭＧ１との間に逆起電力による電流が流れる経路を形成することで、モータＭＧ１には、その回転を止める方向のトルクが発生するため、モータＭＧ１の回転を速やかに低下させることができる。

そして、下アーム三相オン制御の実行が開始されてから所定時間ｔｒｅｆが経過すると、インバータ４１の上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３のすべてをオンすると共に下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６をすべてオフする上アーム三相オン制御を所定時間ｔｒｅｆにわたって実行する（ステップＳ１３０）。これにより、モータＭＧ１の逆起電力により生じる電流は、全体として、インバータ４１の上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３およびダイオードＤ１１〜Ｄ１３に概ね均等に分配されながらインバータ４１とモータＭＧ１との間を循環する。ここで、所定時間ｔｒｅｆは、モータＭＧ１の逆起電力による電流がインバータ４１の上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３または下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６に当該所定時間ｔｒｅｆにわたって流れる状態が交互に繰り返されたとしても、当該上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３または下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６の温度が過剰に上昇しない程度の時間として実験・解析等により予め定められる。

ステップＳ１３０の処理の後、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ未満となったか否かを判定し（ステップＳ１４０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が依然として所定回転数Ｎｍｒｅｆ以上であると判定したときには、再度ステップＳ１１０以降の処理を実行して下アーム三相オン制御および上アーム三相オン制御を実行する。一方、ステップＳ１３０にてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ未満となったと判定したときには、モータＭＧ１に逆起電力がほとんど発生しておらず、平滑コンデンサ５７側からモータＭＧ１側へと電流を流すことが可能と判断し、上記放電制御を実行して（ステップＳ１１０）、本ルーチンを終了する。なお、ステップＳ１３０におけるモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ未満となったか否かの判定は、上記ステップＳ１２０およびＳ１３０にて下アーム三相オン制御および上アーム三相オン制御を実行している最中、あるいは、ステップＳ１２０とステップＳ１３０との間に適宜実行されてもよく、上記ステップＳ１２０およびＳ１３０にて下アーム三相オン制御および上アーム三相オン制御を実行している最中、あるいは、ステップＳ１２０とステップＳ１３０との間にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ未満となったときには、直ちに上記放電制御を実行するものとしてもよい。

図５は、実施例の衝突時放電制御ルーチンの実行中における上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６のオンオフ挙動および温度の時間変化の様子を示すタイムチャートである。また、図６は、比較例として、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ以上であるときに、下アーム三相オン制御のみを実行した場合における上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６のオンオフ挙動および温度の時間変化の様子を示すタイムチャートである。なお、上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６の温度は、各トランジスタごとに設けられた温度センサにより検出されてもよいし、インバータ４１を冷却するための図示しない冷却系を流れる冷却水の温度に基づいて推定されてもよい。

図６に示すように、ハイブリッド自動車２０の衝突が検知された後にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ以上であるときに、下アーム三相オン制御のみを実行すると、モータＭＧ１の逆起電力による電流が下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６のみに継続して流れるため、当該下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６の温度が徐々に上昇し、過熱状態になってしまうおそれがある。これに対して、実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド自動車２０の衝突が検知された後にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍｒｅｆ以上であるときには、図５に示すように、まず下アーム三相オン制御が実行される（時刻ｔ１）。これにより、下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６にモータＭＧ１の逆起電流による電流が流れ、下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６の温度が徐々に上昇する（時刻ｔ１〜ｔ２）。そして、下アーム三相オン制御の実行が開始されてから所定時間ｔｒｅｆが経過すると（時刻ｔ２）、下アーム三相オン制御の実行が停止されると共に上アーム三相オン制御の実行が開始される。これにより、下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６に電流が流れなくなると共に、上アームトランジスタＴ１１〜１３にモータＭＧ１の逆起電流による電流が流れ、下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６の温度が徐々に低下すると共に、上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３の温度が徐々に上昇する（時刻ｔ２〜ｔ３）。更に、上アーム三相オン制御の実行が開始されてから所定時間ｔｒｅｆが経過すると（時刻ｔ３）、上アーム三相オン制御の実行が停止されると共に下アーム三相オン制御の実行が再度開始される。これにより、下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６の温度が徐々に上昇すると共に、上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３の温度が徐々に低下する（時刻ｔ３〜ｔ４）。このように、下アーム三相オン制御と上アーム三相オン制御とを所定時間ｔｒｅｆごとに切替えることで、上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６の何れか一方のみに逆起電力による電流が流れ続けないようにして、トランジスタが過熱状態となるのを良好に抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッドＥＣＵ７０により衝突が発生したと判定された後に、モータＭＧ１（および／またはモータＭＧ２）が所定回転数Ｎｍｒｅｆ以上で回転しているときには、インバータ４１（および／またはインバータ４２）の上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６（および／または上アームトランジスタＴ２１〜Ｔ２３および下アームトランジスタＴ２４〜Ｔ２６）の何れか一方のすべてをオンする三相オン制御、すなわち、上アーム三相オン制御または下アーム三相オン制御が実行される。これにより、モータＭＧ１で発生する逆起電力による電流がインバータ４１の上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６の何れかオンされている方と、当該オンされているトランジスタに接続されるダイオードＤ１１〜Ｄ１６の何れかとを流れる。この結果、モータＭＧ１にはその回転を止める方向のトルクが発生するため、モータＭＧ１の回転を速やかに低下させて逆起電力を低下させることができる。そして、実施例のハイブリッド自動車２０では、所定時間ｔｒｅｆ毎に上アーム三相オン制御と下アーム三相オン制御とが交互に実行され、それにより、所定時間ｔｒｅｆ毎に上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６のオンオフが切替えられる。これにより、上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６の何れか一方のみに逆起電力による電流が流れ続けないようにして、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６が過熱状態となるのを抑制することができる。従って、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、インバータ４１（および／またはインバータ４２）をより適性に保護しながら、モータＭＧ１（および／またはモータＭＧ２）の回転を速やかに低下させて逆起電力を低下させることが可能となる。

なお、本実施例では、モータＭＧ１，ＭＧ２とインバータ４１，４２を有するハイブリッド自動車２０に本発明を適用するものとしたが、本発明は、単一のモータおよび当該モータを駆動する単一のインバータを有するハイブリッド自動車や電気自動車に適用されてもよいことはいうまでもない。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ１が「電動機」に相当し、複数の上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３、それぞれ対応する上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３に直列に接続される複数の下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６および上アームトランジスタＴ１１〜Ｔ１３および下アームトランジスタＴ１４〜Ｔ１６のそれぞれに１個ずつ逆方向に並列に接続される複数のダイオードＤ１１〜Ｄ１６を含むインバータ４１が「インバータ」に相当し、インバータ４１を介してモータＭＧ１と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「バッテリ」に相当し、インバータ４１とバッテリ５０との間の電圧を平滑化する平滑コンデンサ５７が「平滑コンデンサ」に相当し、インバータ４１を制御するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当し、衝突を検知する加速度センサ５８およびハイブリッドＥＣＵ７０の組み合わせが「衝突検知手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車の製造産業に利用可能である。

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２４エンジンＥＣＵ、２６クランクシャフト、２８ダンパ、３０プラネタリギヤ、３１サンギヤ、３２リングギヤ、３２ａリングギヤ軸、３４キャリア、３５減速ギヤ、３７ギヤ機構、３８デファレンシャルギヤ、３９ａ,３９ｂ駆動輪、４０モータＥＣＵ、４１，４２インバータ、４３，４４回転位置検出センサ、５０バッテリ、５２バッテリＥＣＵ、５４電力ライン、５４ａ正極母線、５４ｂ負極母線、５７平滑コンデンサ、５７ａ電圧センサ、５８加速度センサ、７０ハイブリッドＥＣＵ、８３アクセルペダル、８４アクセルペダルポジションセンサ、８８車速センサ、Ｄ１１〜Ｄ１６ダイオード、ＭＧ１，ＭＧ２モータ、ＳＭＲシステムメインリレー、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６トランジスタ。

Claims

電動機と、複数の上アームトランジスタ、それぞれ対応する前記上アームトランジスタに直列に接続される複数の下アームトランジスタ、および、該上アームトランジスタおよび該下アームトランジスタのそれぞれに１個ずつ逆方向に並列に接続される複数のダイオードを含むインバータと、該インバータを介して前記電動機と電力をやり取り可能なバッテリと、前記インバータと前記バッテリとの間の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、前記インバータを制御する制御手段と、衝突を検知する衝突検知手段とを備えた車両において、
前記制御手段は、前記衝突検知手段により衝突が検知された後に、前記電動機が所定回転数以上で回転しているときには、前記インバータの前記上アームトランジスタおよび下アームトランジスタの何れか一方のすべてをオンする三相オン制御を実行すると共に、該三相オン制御の実行中に所定時間毎に前記上アームトランジスタおよび下アームトランジスタのオンオフを切替えることを特徴とする車両。