JP2014113878A - ハイブリッド車 - Google Patents

Abstract

【課題】走行用モータと駆動輪の間に自動変速機を有するとともに、インバータの入力端又は出力端にコンデンサが並列に接続されているハイブリッド車において、衝突したときにコンデンサの放電が長引かないようにする技術を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車２は、衝突の際又は衝突の可能性が予見される場合、コントローラ５０が急ブレーキを示す信号及び衝突を示す信号を受信すると自動変速機９のシフトダウンを禁止する。これにより、自動変速機９の変速比の低下を防いでモータ８の急激な回転数の増加を防止するため、衝突したときにモータ８の回転が高回転になることがない。また、変速比が低下しないので、自動変速機９のフリクションによりモータ８の回転に制動が加わる。衝突したときにモータ８による回生電力の発電が抑制されるので、コンデンサへの回生電力の供給が抑制される。ゆえにコントローラ５０によるコンデンサの放電が長引かない。
【選択図】図１

Description

本明細書が開示する技術は、走行用のモータと駆動輪の間に自動変速機を有するハイブリッド車に関する。

ハイブリッド車を含む電気自動車は、走行用のモータを駆動するため大出力のバッテリと、直流を交流に変換してモータに供給するインバータを備える。モータは、一般に定格出力が数十キロワット程度であることから、インバータに流れる電流が大きい。そのため、インバータに流れる電流を平滑化するためのコンデンサにも大容量のものが採用される。そのようなコンデンサは、平滑化コンデンサ、あるいはフィルタコンデンサと呼ばれ、インバータの入力端又は出力端に並列に接続される。コンデンサの容量が大きいため、車両に何らかのアクシデントが発生したときにはコンデンサを速やかに放電することが望ましい。コンデンサに蓄えられた電力が漏電すると他のデバイスに影響を与える虞があるからである。アクシデントの典型は衝突である。例えば、特許文献１には、車両前方の障害物を検知するレーダの出力に基づいて、衝突が予見される場合にコンデンサを放電する技術が開示されている。以下では、コンデンサを放電するデバイスを放電デバイスと称することがある。放電デバイスの典型は、発熱の大きい抵抗である。

一方、多くの電気自動車は、制動の際、車両の運動エネルギを使ってモータで発電し、その電力でバッテリを充電する。制動時に車両の運動エネルギを使って発電することは、「回生」と呼ばれている。衝突後にもモータが回転し続けると、回生のメカニズムが働き、その起電力がコンデンサ（平滑化コンデンサ／フィルタコンデンサ）に供給され続けるので放電に時間がかかる。そこで、特許文献１には、エンジンとモータを備えるハイブリッド車において、衝突が検知されると（あるいは衝突が予見されると）、エンジンとモータの間のクラッチを切断し、エンジンの慣性力でモータが回転され続けることを防止する技術が開示されている。

なお、本明細書が開示する技術は、走行用のモータと駆動輪の間に自動変速機を有するハイブリッド車に関する。そのようなハイブリッド車は、例えば、特許文献２に開示されている。

特開２０１２−１８７９５９号公報 特開２０１２−１９７０７５号公報

ところで、自動変速機には、車速やアクセル開度、場合によってはブレーキの踏み具合により予め定められたルールで自動的に変速する制御ルールが組み込まれている。走行用のモータと駆動輪の間に自動変速機を有するハイブリッド車において、何らかの理由で衝突時あるいは衝突直前にシフトダウンが行われるとモータの回転が高まり、衝突後にモータの回転が停止するまで時間を要する。

即ち、衝突直前に自動変速機によってシフトダウンが行われた場合、衝突後に放電デバイスによるコンデンサの放電が行われても、モータが回転し続けるとその起電力が長時間に亘ってコンデンサに供給され続ける。そのため、放電デバイスによるコンデンサの放電が長引いてしまう。そこで、本明細書は、走行用のモータと駆動輪の間に自動変速機を有するとともに、インバータの入力端又は出力端にコンデンサが並列に接続されているハイブリッド車において、衝突したときにコンデンサの放電が長引かないようにする技術を提供する。また、衝突したときに、変速制御に起因してモータが高回転とならないようにする技術を提供する。

本明細書が開示する技術は、衝突の際、あるいは衝突の可能性が予見される場合に、自動変速機のシフトダウンを禁止する。具体的には、本明細書が開示する技術は、エンジンの出力（トルク）とモータの出力（トルク）が自動変速機を介して駆動輪に伝達されるとともに、モータの回生電力でバッテリを充電するハイブリッド車に関し、インバータとコンデンサと制御装置を備える。インバータは、バッテリの直流電力を交流に変換してモータに供給するとともに、モータが発電した交流の回生電力を直流に変換してバッテリに供給する。回生電力はインバータを介して交流から直流に変換されてバッテリに供給される。コンデンサは、インバータの入力端と出力端の少なくとも一方に並列に接続されている。それゆえ、回生時にもコンデンサに電流が供給されることになる。制御装置は、衝突を示す信号を受信するとコンデンサを放電させる。さらに、制御装置は、急ブレーキを示す信号を受信すると自動変速機のシフトダウンを禁止する。あるいは、制御装置は、衝突を示す信号を受信すると自動変速機のシフトダウンを禁止する。

急ブレーキを示す信号は、ブレーキの踏込み速度若しくは踏込み量が所定値以上である場合に出力される。なお、ブレーキの踏込み速度若しくは踏込み量の「所定値」は、ブレーキ機構の具体的な特性で定まる。実際には、ブレーキ機構を構成する機械部品や電子部品などの個々の特性に応じて、実験やシミュレーションなどにより予め定められる。また「自動変速機」は、有段式及び無段式のいずれであってもよい。

一般的に、自動変速機は、高速走行時には変速比が高く、運転者のブレーキ操作などにより速度が遅くなると変速比が低くなるように制御される。このため、高速走行時においては、走行用のモータの回転は低速走行時に比べて遅く、低い回転数で維持される。ところが、衝突の直前には、通常、運転者は急ブレーキをかけるなどの衝突回避行動をとる。そのため、ブレーキが瞬時に深く踏み込まれて急に減速することから、自動変速機によりシフトダウン制御が行われることがある。その場合、モータの回転数が急激に増加する。このような場合に、自動変速機に対してシフトダウン制御を禁止することで、自動変速機の変速比の低い方への変化を防いでモータの急激な回転数の増加を防止する。これにより、衝突したときにモータの回転が減少する（モータが高回転にならない）ため、回生電力を抑制する。したがって、衝突したときには、モータによる回生電力の発電が抑制されるので、制御装置によるコンデンサの放電が長引かない。

本明細書が開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明の実施の形態で説明する。

実施例のハイブリッド車の構成を示すブロック図である。 車速とモータ回転数の関係の一例を示すグラフである。 コントロールが実行する放電時間短縮処理を示すフローチャート図である。 エンジン又はモータの回転数に対するフリクショントルクを示す特性図である。 放電時間短縮処理の他の例を示すフローチャート図である。 実施例のハイブリッド車の他の構成を示すブロック図である。

図面を参照して実施例のハイブリッド車を説明する。図１にハイブリッド車２のブロック図を示す。ハイブリッド車２は、走行用の駆動源として、モータ８とエンジン６を備えている。モータ８の出力トルクとエンジン６の出力トルクは、動力分配機構７で適宜に分配／合成されて出力される。動力分配機構７は、例えばプラネタリギアである。動力分配機構７は、エンジン６のクランクシャフト６ａ及びモータ８のモータ軸８ａからそれぞれ伝達されて入力される動力を、所定比率で分配／合成して出力軸７ａに出力する。

ハイブリッド車２では、動力分配機構７の出力は自動変速機９を介して駆動輪１３、１４に伝達される。自動変速機９は、例えば、６段階の変速段を有する多段変速機である。自動変速機９の変速段は、変速機コントローラ６６により制御される。自動変速機９には、様々な方式があるが、典型的には、トルクコンバータとプラネタリギアとブレーキとクラッチの組み合わせによるものや、２つの円錐プーリの間にベルトを巻回したものがある。後者は「ＣＶＴ」と呼ばれているものである。自動変速機９は、動力分配機構７の出力軸７ａから入力される回転を選択された変速段に応じたギア比で変速して出力軸に出力する。実施例では、プロペラシャフト１０に出力してデファレンシャルギヤ１１を介して駆動輪１３、１４を駆動する。このように実施例のハイブリッド車２は、モータ８と駆動輪１３、１４の間に自動変速機９を有する。従って、モータ８と駆動輪１３、１４は連動しており、駆動輪１３、１４が回転し続ける限りモータ８も回転する。なお、図１は、本明細書の説明に要する部品だけを表しており、説明に関係のない一部の部品は図示を省略していることに留意されたい。

モータ８を駆動するための電力はメインバッテリ３から供給される。メインバッテリ３の出力電圧は、例えば３００ボルトである。なお、図示を省略しているが、ハイブリッド車２は、メインバッテリ３の他に、カーナビゲーション装置やルームランプなど、メインバッテリ３の出力電圧よりも低い電圧で駆動するデバイス群（通称「補機」と呼ばれる）に電力を供給するための補機バッテリも備える。後述するパワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」と称する）５の大電流系回路を除く信号処理回路（ＰＷＭ生成回路など）も補機の一種である。また、「メインバッテリ」との呼称は、「補機バッテリ」と区別するための便宜上のものである。

メインバッテリ３は、システムメインリレー４を介してＰＣＵ５に接続される。システムメインリレー４は、メインバッテリ３と車両の駆動系を接続したり切断したりするスイッチである。システムメインリレー４は、上位コントローラ６２により切り換えられる。

ＰＣＵ５は、メインバッテリ３とモータ８の間に介在する電子回路である。ＰＣＵ５は、メインバッテリ３の電圧をモータ８の駆動に適した電圧（例えば６００ボルト）まで昇圧する電圧コンバータ回路２０、昇圧後の直流電力を交流に変換するインバータ回路３０、放電回路４０やコントローラ５０を含む。インバータ回路３０の出力がモータ８への供給電力に相当する。なお、ＰＣＵ５では、図示しない水冷方式の冷却器によって、電圧コンバータ回路２０、インバータ回路３０を構成する電子部品などが常時冷却されている。

ハイブリッド車２は、エンジン６の駆動力、あるいは車両の減速エネルギ（運動エネルギ）を利用してモータで発電することもできる。車両の減速エネルギを使ってモータ８で発電することは「回生」と呼ばれている。モータ８が発電する場合、インバータ回路３０が交流を直流に変換し、さらに電圧コンバータ回路２０がメインバッテリ３よりも僅かに高い電圧まで降圧し、メインバッテリ３へ供給する。

電圧コンバータ回路２０は、リアクトル２１とＩＧＢＴなどのスイッチングトランジスタ２２、２４を主とする回路である。このスイッチングトランジスタ２２、２４には、それぞれダイオードが逆並列に接続されている。スイッチングトランジスタ２２、２４やその周辺回路は、例えば、インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）としてパッケージ化されている場合もある。

インバータ回路３０は、モータ８のＵ、Ｖ、Ｗの各相に対応してスイッチング制御するスイッチングトランジスタ３１、３２、３３、３４、３５、３６（以下、これらの符号は「３１−３６」と総称する）を主とする回路である。これらのスイッチングトランジスタ３１−３６にも、それぞれダイオードが逆並列に接続されている。スイッチングトランジスタ３１−３６やその周辺回路も、スイッチングトランジスタ２２、２４と同様に、インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）としてパッケージ化されている場合がある。

電圧コンバータ回路２０やインバータ回路３０は、いずれもコントローラ５０に接続されており、それぞれを構成するスイッチングトランジスタの制御端子がこれにより制御される。即ち、電圧コンバータ回路２０やインバータ回路３０は、コントローラ５０により生成されて供給されるＰＷＭ信号によって、昇圧したり、交流に変換したりするためのスイッチング制御を行う。なお、後述する放電時間短縮処理中のインバータ制御終了処理では、コントローラ５０によるＰＷＭ信号の供給が中止されて、電圧コンバータ回路２０のスイッチングトランジスタ２２、２４やインバータ回路３０のスイッチングトランジスタ３１−３６のスイッチング制御を停止する。これにより、電圧コンバータ回路２０による昇圧やインバータ回路３０による交流変換の制御が終了する。

このような電圧コンバータ回路２０の低電圧側（即ちバッテリ側）にはコンデンサ２３が電圧コンバータ回路２０と並列に接続されており、高電圧側（即ちインバータの入力端）にはコンデンサ４６が電圧コンバータ回路２０と並列に接続されている。コンデンサ２３は、電圧コンバータ回路２０に入力される電流を平滑化するために挿入されており、コンデンサ４６は、インバータ回路３０に入力される電流を平滑化するために挿入されている。なお、電圧コンバータ回路２０のスイッチングトランジスタ２２の高電位側や、インバータ回路３０のスイッチングトランジスタ３１、３３、３５の高電位側の電線をＰ線と称する。これに対し、電圧コンバータ回路２０のスイッチングトランジスタ２４の低電位側や、スイッチングトランジスタ３２、３４、３６の低電位側の電線をＮ線と称する。コンデンサ２３、及び、コンデンサ４６は、Ｐ線とＮ線の間に挿入されている。メインバッテリ３からモータ８へは大電流が供給されるので、コンデンサ２３及びコンデンサ４６はともに大容量である。

放電回路４０は、電圧コンバータ回路２０とインバータ回路３０に対して並列に接続されている。別言すれば、Ｐ線とＮ線の間に放電回路４０が接続されている。放電回路４０は、高耐熱性の放電抵抗４２とスイッチングトランジスタ４４の直列接続で構成される。スイッチングトランジスタ４４の制御端子は、コントローラ５０に接続されており、スイッチングトランジスタ４４のオンオフ（開閉）は、コントローラ５０が制御する。スイッチングトランジスタ４４が放電スイッチに相当する。放電回路４０のことを放電デバイスと称することもある。

スイッチングトランジスタ４４をオンにすると、放電抵抗４２がＰ線とＮ線の間に接続されて、コンデンサ４６、放電抵抗４２及びスイッチングトランジスタ４４による閉回路が構成される。このため、コンデンサ４６に蓄えられた電荷が放電抵抗４２に流れる。放電抵抗４２に流れた電力は、熱エネルギとなって散逸する。即ち、放電抵抗４２は自身が発熱することによりコンデンサ４６を放電する。

Ｐ線には、リアクトル２１及びスイッチングトランジスタ２２の保護用ダイオードを介してコンデンサ２３が電気的に接続されている。このため、スイッチングトランジスタ４４をオンにすると、コンデンサ２３、リアクトル２１、スイッチングトランジスタ２２のダイオード、放電抵抗４２及びスイッチングトランジスタ４４による閉回路が構成されて、コンデンサ２３に蓄えられた電荷が放電抵抗４２に流れる。これにより、放電抵抗４２がコンデンサ２３も放電する。このような放電回路４０によるコンデンサの放電動作は、コントローラ５０により直接的に制御される。

コントローラ５０は、マイクロコンピュータ、メモリや入出力インタフェースなどの電子部品で構成される情報処理装置である。このコントローラ５０には、電圧コンバータ回路２０、インバータ回路３０、放電回路４０や上位コントローラ６２が接続されている。なお、変速機コントローラ６６とは、上位コントローラ６２を介して接続されている。上位コントローラ６２には、また、ブレーキセンサ５２や車速センサ５４なども接続されている。前述した電圧コンバータ回路２０やインバータ回路３０のスイッチング制御はこのコントローラ５０によって実行される。コントローラ５０は、上位コントローラ６２を介して、加速度センサを含むエアバッグシステムのエアバッグコントローラ６４から送られてくる衝突信号を受信する。

ところで、これまでの典型的な放電制御では、例えば、この衝突信号をトリガにしてスイッチングトランジスタ４４を閉じて、放電抵抗４２をコンデンサ２３、４６に接続し、それらのコンデンサ２３、４６を放電していた。しかしながら、運転者は、通常、運転する車両が衝突をする直前には、急ブレーキをかけるなどの衝突回避行動をとる。ブレーキが瞬時に深く踏み込まれて急に減速すると、自動変速機９によりシフトダウン制御が行われてモータ８の回転数が急激に増加する場合があり得る。自動変速機９は、高速走行時には変速比（ギア比）が高く、低速走行時など速度が遅くなると変速比（ギア比）が低くなるように制御されるからである。図２に、変速段の相違による、車速とモータ回転数の関係の一例を示す。なお、図２に表記する１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ、４ｔｈ、５ｔｈ、６ｔｈは、自動変速機９の変速段を示し、それぞれ、１速、２速、３速、４速、５速、６速に対応する。

衝突の直前に自動変速機９によってシフトダウンが行われた場合、モータ８はダウンシフト前よりも高回転となる。シフトダウン後に車両が衝突し、放電デバイスによるコンデンサ２３、４６の放電が行われても、モータ８が回転し続けると回生電力が長時間に亘ってコンデンサに供給され続ける。モータ８が高回転であるほど持続時間が長い。そのため、放電デバイスによるコンデンサ２３、４６の放電が長引いてしまう。なお、「モータ８が回転し続ける」とは、ハイブリッド車２の衝突後、駆動輪が地面から浮くなどして空転してしまう場合、あるいは、自動変速機９を構成するクラッチなどが破断し、自動変速機９からモータ８に加えられるべきフリクショントルクが低下してモータ８が自由に回転し得る状態にあることを想定している。

そこで、コントローラ５０は、定期的（例えば５ミリ秒ごと）に急ブレーキ信号を示す信号を監視し、急ブレーキを検出した場合には、自動変速機９によるシフトダウン制御を禁止するシフト固定制御処理を行う。あるいは、シフトをギア比が高まるようにする制御でもよい（例えば６速固定）。具体的には、コントローラ５０が実行する放電時間短縮処理の中でシフト固定制御処理を行う。図３に、コントローラ５０が実行する放電時間短縮処理のフローチャートを示す。このフローチャートの処理手順は、本明細書が開示する技術的思想の範囲内で入れ替えてもよい。

コントローラ５０は、まずステップＳ１０により初期化処理を行う。この処理では、例えば、シフトダウン制御の禁止を解除したり、インバータ３０の制御を開始したりする。本実施例の放電時間短縮処理は、コントローラ５０によって定期的に繰り返し実行されることから、シフト固定制御処理により自動変速機９の変速段が固定されたまま放電時間短縮処理を終了した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１０によりシフトダウン制御の禁止を解除して自動変速機９の変速段を自由にシフト可能にする。

ステップＳ１１により急ブレーキ信号受信判断処理を行う。この処理では、ブレーキセンサ５２などから送られてくる急ブレーキ信号（例えば、ブレーキの踏込み速度又は踏込み量）に基づいて急ブレーキを示す信号を受信した否かを判断する。急ブレーキを示す信号は、所定の閾値以上である（又は所定の閾値を超えた）ブレーキ踏込み速度や踏込み量に対応するものである。アンチロックブレーキシステムを制御するＡＢＳコントローラに入力されるブレーキアシスト信号もまた、これに相当する。運転者が急ブレーキをかけた場合には急ブレーキ信号を受信する（Ｓ１１：ＹＥＳ）。運転者が急ブレーキをかけていない場合には放電時間短縮処理を終了する（Ｓ１１：ＮＯ）。

急ブレーキ信号を受信した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１２によりシフト固定制御処理を行う。この処理では、自動変速機９の変速段を現在の変速段に固定する指令を、自動変速機９を制御する変速機コントローラ６６に出力する。

ステップＳ１２に続いて、ステップＳ１３により衝突信号受信判断処理を行う。この処理では、上位コントローラ６２を介してエアバッグコントローラ６４から送られてくる衝突信号を受信したか否かを判断する。衝突信号は、ハイブリッド車２が衝突した場合にエアバッグコントローラ６４から送信される。より厳密には、エアバッグシステムは加速度センサを備えており、エアバッグコントローラ６４は、加速度センサが計測した加速度が所定の加速度閾値を超えた場合に、車両が衝突したと判断して衝突信号を出力する。ハイブリッド車２の衝突により衝突信号を受信したときには（Ｓ１３：ＹＥＳ）、続くステップＳ１４に処理を移行し、衝突することなく衝突信号を受信しないときには放電時間短縮処理を終了する（Ｓ１３：ＮＯ）。

衝突信号を受信した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４によりインバータ制御終了処理を行う。この処理では、前述したコントローラ５０によるＰＷＭ信号の供給を中止して、電圧コンバータ回路２０のスイッチングトランジスタ２２、２４やインバータ回路３０のスイッチングトランジスタ３１−３６のスイッチング制御を停止する。これにより、電圧コンバータ回路２０による昇圧やインバータ回路３０による交流変換の制御が終了する。また、これらの各スイッチングトランジスタ２２、２４、３１−３６は、スイッチング制御の終了とともにオフ状態を維持することにより、後のステップＳ１６による放電制御処理によって放電回路４０が動作しても、これらの各スイッチングトランジスタがその影響を受けないようにしている。

次にステップＳ１５により放電要否判断処理を行う。この処理では、例えば、車速センサ５４から送られてきた車速信号に基づいてハイブリッド車２の速度から、放電デバイスによる放電の要否を判断する。ハイブリッド車２の速度が低速（例えば１０ｋｍ／ｈ）である場合には衝突による衝撃は小さい。そのため、車体が受ける機械的な損傷によって、コンデンサ２３、４６が漏電に至る可能性は低いことから、速度が低速である場合には放電は不要であると判断して（Ｓ１５：不要）、本放電時間短縮処理を終了する。

これに対して、ハイブリッド車２の速度が高速（例えば８０ｋｍ／ｈ）である場合には、衝突による衝撃によって、コンデンサ２３、４６が漏電をする可能性がある。例えば、コンデンサ２３、４６が収容される車室空間が衝撃で狭くなりコンデンサが車体に接触する場合に漏電の可能性がある。そのため、このような場合には放電が必要であると判断する（Ｓ１５：必要）。なお、車速に対する放電の要否は、コンデンサ２３、４６を収容している車室内の構成、レイアウトや機械的強度などの個別具体的な特性に応じて、実験やシミュレーションなどにより予め定められる。

放電が必要であると判断した場合（Ｓ１５：必要）、ステップＳ１６により放電制御処理を行う。この処理では、前述したように、コントローラ５０からの制御信号により放電回路４０を動作させてコンデンサ２３及びコンデンサ４６に蓄えられた電荷を放電抵抗４２に流す（即ち放電する）。電気エネルギは放電抵抗４２の発熱となって散逸する。このときモータ８の回生電力が、電圧コンバータ２０やインバータ３０の各スイッチングトランジスタ２２、２４、３１−３６に逆並列に接続されているダイオードを経由して、コンデンサ２３、４６に供給されたとしても、ステップＳ１２によるシフト固定制御処理によってモータ８が高回転となることが抑えられている。また、動力分配機構７を介してエンジン６が接続されていることから、図４に示すように、エンジン６によるフリクショントルクによってモータ８の回転は急速に低下する。そのため、モータ８の回生電力は短時間に弱まるため、モータ８がコンデンサ２３、４６に電力を供給する時間が短縮される。すなわち、コンデンサ２３、４６の放電が長引くことがない。

なお、このステップＳ１６による放電制御処理が完了すると、本放電時間短縮処理は、他の終了（エンド）とは異なり、再開されることのない処理の中断（アボート）を行う。即ち、放電制御処理が実行された場合には、当該ハイブリッド車２は、他の車両又はガードレールなどの建造物に衝突をしていることが想定され、正常には走行することのできない状況にある。そのため、通常は、本放電時間短縮処理が再度起動されて電圧コンバータ２０やインバータ３０などの制御を再開する必要がないことからこのように処理を中断して事実上終了する。

このように上述した放電時間短縮処理を行うことによって、ハイブリッド車２の衝突時やその後にモータ８が回転していても回生電力が短時間に弱められてモータ８による回生電力の発電が抑制されるので、コントローラ５０によるコンデンサ２３、４６の放電が長引くこともなくコンデンサ２３、４６は短時間に放電される。

なお、図３を参照して説明した放電時間短縮処理では、急ブレーキ受信判断処理（Ｓ１１）によって運転者による急ブレーキの有無を判断した。このような急ブレーキの有無にかかわらず、衝突信号の有無に基づいて放電時間短縮処理を構成してもよい。この例を図５に示す。図５に、放電時間短縮処理の他の例を示すフローチャートを示す。なお、この図５において、図３と同一の符号を付した処理は、図３における処理と実質的に同一の処理であることを示す。このフローチャートの処理手順は、本明細書が開示する技術的思想の範囲内で入れ替えてもよい。

即ち、コントローラ５０は、ステップＳ２０により初期化処理を行った後、ステップＳ１３により衝突信号受信判断処理を行う。そして、衝突信号を受信したときには（Ｓ１３：ＹＥＳ）、続くステップＳ１２に処理を移行してシフト固定制御処理を行う。一方、衝突信号を受信しないときには本放電時間短縮処理を終了する（Ｓ１３：ＮＯ）。ステップＳ２０による初期化処理は、前述したステップＳ１０に類似するもので、シフト固定制御処理により自動変速機９がその直前の変速段に固定され、かつインバータ制御終了処理によりインバータ３０などの制御が終了されたまま本放電時間短縮処理を終了した場合に（Ｓ１５：不要）、再開されることのない処理の中断（アボート）を行う。

ステップＳ１４によるインバータ制御終了処理が完了すると、ステップＳ１５により放電要否判断処理を行い、放電デバイスによる放電の要否を判断する。速度が低速である場合には放電は不要であると判断して（Ｓ１５：不要）、本放電時間短縮処理を終了する。一方、速度が高速である場合には放電が必要であると判断して（Ｓ１５：必要）、ステップＳ１６による放電制御処理を行う。放電制御処理を行った場合には再開されることのない処理の中断（アボート）を行い、事実上処理を終了する。なお、各ステップによる処理の詳細は図２を参照して既に説明しているので、ここでは省略する。

また、図３及び図５におけるインバータ制御終了処理（Ｓ１４）や放電要否判断処理（Ｓ１５）は、電圧コンバータ２０及びインバータ３０に影響を与えない回路方式に放電回路４０を変更することにより不要にすることができる。

なお、前述したように図１に示す構成では、動力分配機構７を介してエンジン６とモータ８が接続されているため、ハイブリッド車２の衝突後においては、図４に示すように、エンジン６によるフリクショントルクによってモータ８の回転は急速に低下する。ところが、図６に示すように、エンジン６と走行用のモータ８の間に、動力分配機構７の代わりにクランクシャフト６ａ、６ｂの途中にクラッチＣが介在する構成では、このクラッチＣの解放によりエンジン６とモータ８が切り離されている場合、エンジンフリクションや他のフリクション要素など、モータ８の回転を制動するものが自動変速機９を除いて殆ど存在しない。

このような構成においては、上述したシフト固定制御処理（Ｓ１２）により自動変速機９に対してシフトダウン制御を禁止することによって、変速比の低下によるモータ８の急激な回転数の増加を防止することで、モータ８の回転数が低速に抑えられる。なお、図６において、図１と同一の符号を付した構成部分は、図１における構成部分と実質的に同一の構成であることを示す。

以上説明したように実施例のハイブリッド車２では、衝突の際、あるいは衝突の可能性が予見される場合に、コントローラ５０は、急ブレーキを示す信号及び衝突を示す信号を受信すると、あるいは衝突が予見される信号を受信すると、自動変速機９のシフトダウンを禁止する。これにより、自動変速機９の変速比の低下を防いでモータ８の急激な回転数の増加を防止するため、衝突したときにモータ８の回転が減少し（モータが高回転にならない）回生電力を抑制する。また、変速比の減少による自動変速機９のフリクションによりモータ８の回転を制動する。したがって、衝突したときには、モータ８による回生電力の発電が抑制されるので、コントローラ５０によるコンデンサ２３、４６の放電が長引かない。

なお、実施例では、走行用のモータ８と駆動輪１３、１４の間に有する自動変速機９は、多段式（１速〜６速）の有段変速機を用いた。変速段は、例えば１速〜３速でもよい。また、自動変速機は、ＣＶＴなどの無段変速機でもよい。

上記の実施例の変形例を説明する。自動車の安全機構の一つとして、急ブレーキが踏まれたときにダウンシフトし、エンジンブレーキを効かせて制動力を増すシステムが知られている。衝突が回避できる場合はよいが、衝突してしまった場合、シフトダウンにより高回転となったモータ８がそのまま空転する虞がある。そこで、衝突が不可避の場合には、シフトダウンを禁止するように構成してもよい。衝突が不可避か否かは、レーザレーダやミリ波レーダなどの前方障害物センサにより、障害物との距離及び相対速度が所定の閾値を超えていた場合に、「衝突が不可避」と判断すればよい。

そのようなハイブリッド車の構成は以下のように記述することができる。ハイブリッド車は、エンジンの出力とモータの出力が自動変速機を介して駆動輪に伝達されるとともに、モータの回生電力でバッテリを充電する。ハイブリッド車は、インバータと、コンデンサと、制御装置と、前方障害物センサを備える。インバータは、バッテリの直流電力を交流に変換してモータに供給するとともに、モータが発電した交流の回生電力を直流に変換してバッテリに供給する。コンデンサは、インバータの入力端と出力端の少なくとも一方に並列に接続されている。制御装置は、衝突を示す信号を受信するとコンデンサを放電する。前方障害物センサは、車両前方の物体までの距離と相対速度を計測する。相対速度は、自車の速度と前方の物体の速度の差である。制御装置は、急ブレーキを示す信号を受信したときに前方の物体までの距離と相対速度が所定の閾値を超えている場合に、自動変速機のシフトダウンを禁止する。即ち、制御装置は、衝突が不可避と判断した場合には、シフトダウンを禁止し、その後、衝突を示す信号を受信したら、コンデンサを放電する。なお、前方障害物センサは、ステレオ立体視を利用したカメラシステムであってもよい。

実施例技術に関する留意点を述べる。実施例のコントローラ５０が制御装置の一例に相当する。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。例えば、実施例は１モータシステムとして記載しているが、本明細書が開示する技術は、多段変速を有する２モータシステムに適用することも可能である。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：ハイブリッド車
６：エンジン
６ａ：クランクシャフト
７：動力分配機構
８：モータ
９：自動変速機
１３、１４：駆動輪
２０：電圧コンバータ
２３、４６：コンデンサ
３０：インバータ
４０：放電回路
５０：コントローラ
６２：上位コントローラ
６４：エアバックコントローラ
６６：変速機コントローラ

Claims (1)

1. エンジンの出力とモータの出力が自動変速機を介して駆動輪に伝達されるとともに、モータの回生電力でバッテリを充電するハイブリッド車であり、
   バッテリの直流電力を交流に変換してモータに供給するとともに、モータが発電した交流の回生電力を直流に変換してバッテリに供給するインバータと、
   インバータの入力端と出力端の少なくとも一方に並列に接続されているコンデンサと、
   衝突を示す信号を受信するとコンデンサを放電する制御装置と、
   を備えており、
   制御装置は、急ブレーキを示す信号を受信すると自動変速機のシフトダウンを禁止する、あるいは、衝突を示す信号を受信すると自動変速機のシフトダウンを禁止する、ことを特徴とするハイブリッド車。

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