JP2014138528A - 車両の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電圧センサに異常が発生した場合にも車両の走行性能をなるべく維持しつつ走行を継続可能な車両の駆動装置を提供する。
【解決手段】車両の駆動装置は、前輪駆動モータＭＧ２を駆動する第１のモータ駆動装置（Ｆｒ−ＰＣＵ１）と、第１のモータ駆動装置とは分離して配置され、後輪駆動モータＭＧＲを駆動する第２のモータ駆動装置（Ｒｒ−ＰＣＵ１４）と、第１および第２のモータ駆動装置を制御する制御装置（ＨＶコントロールコンピュータ）と、複数の電圧センサ（３０，３２，３４，３６）とを備える。制御装置は、複数の電圧センサのうちの同電圧レベルを計測する２つの電圧センサの計測値を取得し、２つの電圧センサの計測値の差分値を計算し、差分値の絶対値が判定閾値を超えた場合に、同電圧レベルを計測する２つの電圧センサいずれかが異常であると判定する。
【選択図】図２

Description

この発明は、車両の駆動装置に関し、特に、前輪用モータおよび後輪用モータを駆動する車両の駆動装置に関する。

特開２００４−２２２４１３号公報（特許文献１）は、四輪駆動のハイブリッド自動車の構成について開示する。このハイブリッド自動車は、路面状況がスリップ状態にあるとき、またはドライバにより駆動力切り替えスイッチがオンとされたときに、四輪駆動を重視するリアモータ駆動力マップに制御マップを切り替える。

特開２００４−２２２４１３号公報 特開２００９−２２７０７８号公報 特開２０１２−０８０７１２号公報 特開２００７−１８５０４３号公報 特開２００６−２１７７５９号公報

特開２００４−２２２４１３号公報（特許文献１）に示される、四輪駆動のハイブリッド自動車の構成では、バッテリ電圧を計測する電圧センサが１つのみ接続されている。このような構成では、電圧センサの計測値が異常を示しても、他の電圧センサと比較することができないので、電圧センサの特性が異常であるか否かを判定することが難しい。また、電圧センサの異常時には、代わりの電圧センサに置換することもできないので性能を維持したまま走行を継続することができなくなる恐れがある。

本発明の目的は、電圧センサに異常が発生した場合にも車両の走行性能をなるべく維持しつつ走行を継続可能な車両の駆動装置を提供することである。

この発明は、要約すると、前輪駆動モータと後輪駆動モータとを搭載した車両の駆動装置であって、前輪駆動モータを駆動する第１のモータ駆動装置と、第１のモータ駆動装置とは分離して配置され、後輪駆動モータを駆動する第２のモータ駆動装置と、第１および第２のモータ駆動装置を制御する制御装置と、複数の電圧センサとを備える。複数の電圧センサのうち少なくとも１つずつは、第１のモータ駆動装置および第２のモータ駆動装置に配置される。複数の電圧センサは互いにその計測場所が異なる。制御装置は、複数の電圧センサのうちの同電圧レベルを計測する２つの電圧センサの計測値を取得し、２つの電圧センサの計測値の差分値を計算し、差分値の絶対値が判定閾値を超えた場合に、同電圧レベルを計測する２つの電圧センサいずれかが異常であると判定する。

好ましくは、制御装置は、複数の電圧センサのうちから同電圧レベルを計測する２つの電圧センサの組み合わせを３つ以上選択し、２つの電圧センサの計測値の差分値の絶対値が判定閾値を超えた組み合わせを抽出し、抽出した組み合わせに共通して含まれる電圧センサが異常であると判定する。

より好ましくは、制御装置は、異常であると判定した電圧センサの計測値を、選択した組み合わせに含まれる他の電圧センサの計測値に置換して第１および第２のモータ駆動装置の制御を行なう。

好ましくは、制御装置は、複数の電圧センサのうちから同電圧レベルを計測する少なくとも４つの電圧センサから２つの電圧センサの組み合わせを選択し、２つの電圧センサの計測値の差分値の絶対値が判定閾値を超えた組み合わせの数に応じて、異常である電圧センサの計測値の置換の可否を判定する。

本発明によれば、電圧センサの故障判定が容易となる。また、電圧センサ故障の退避走行時にセンサの計測値を他のセンサの計測値に置換して性能を維持するべきか否かを適切に判断することが可能となる。

実施の形態１に係る車両１００の構成を示すブロック図である。 図１に示した電圧センサ等の車両における配置を説明するための図である。 ＨＶコントロールコンピュータ８で実行される電圧センサの故障判定処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２における６通りの比較結果の一例を示した図である。 複数の電圧センサが同時に故障した場合の例を示した図である。 実施の形態３においてセンサの計測値を置き換える手順を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態に係る車両１００の構成を示すブロック図である。

図１を参照して、車両１００は、ハイブリッド自動車であって、高圧バッテリ４と、電圧センサ３４と、システムメインリレーＳＭＲと、パワーコントロールユニット１と、ＨＶ（ハイブリッド）コントロールコンピュータ８と、トランスアクスルＴＡと、モータジェネレータＭＧＲと、エンジンＥＮＧと、前輪ＷＦと、後輪ＷＲとを含む。トランスアクスルＴＡは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構ＰＧとを含む。

動力分割機構ＰＧは、エンジンＥＮＧとモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合され、これらの間で動力を分割する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジンＥＮＧ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。なお動力分割機構ＰＧの内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。

モータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤを介して前輪ＷＦを駆動する。モータジェネレータＭＧＲの回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤを介して後輪ＷＲを駆動する。

高圧バッテリ４としては、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や燃料電池などを用いることができる。補機バッテリ６としては、たとえば１２Ｖの鉛蓄電池を用いることができる。高圧バッテリ４の電圧ＶＢは電圧センサ３４によって計測され、ＨＶコントロールコンピュータに計測値が送信される。

パワーコントロールユニット１は、昇圧コンバータ１２と、インバータ２０，２２と、電圧センサ３０，３２と、モータジェネレータ制御装置１６とを含む。昇圧コンバータ１２は、高圧バッテリ４の端子間電圧を昇圧してインバータ２０，２２，２４に供給する。電圧センサ３２は、高圧バッテリ４から昇圧コンバータに供給される電圧ＶＬを計測する。電圧センサ３０は、昇圧コンバータによって昇圧された電圧ＶＨを計測する。

インバータ２０は、昇圧コンバータ１２から与えられる直流電圧ＶＨを三相交流に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。昇圧コンバータ１２は、たとえば、リアクトルと、ＩＧＢＴ素子と、ダイオード等により構成される。

インバータ２０は、昇圧コンバータ１２から昇圧された電圧ＶＨを受けてたとえばエンジンＥＮＧを始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ２０は、エンジンＥＮＧから伝達される機械的動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するようにモータジェネレータ制御装置１６によって制御される。

インバータ２０は、電源ラインと接地ラインとの間に並列に接続されているＵ相アーム、Ｖ相アーム、Ｗ相アームを含む。インバータ２０の各相アームは、電源ラインと接地ラインとの間に直列接続された２つのＩＧＢＴ素子と、その２つのＩＧＢＴ素子とそれぞれ並列に接続される２つのダイオードとを含む。

モータジェネレータＭＧ１は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、各相コイルの他方端がインバータ２０の対応する相のアームに接続される。

インバータ２２は、昇圧コンバータ１２に対してインバータ２０と並列的に接続される。インバータ２２は、車輪を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は降圧回路として動作するようにモータジェネレータ制御装置１６によって制御される。

インバータ２２の構成については、インバータ２０と同様であるので説明は繰返さない。モータジェネレータＭＧ２は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、各相コイルの他方端がインバータ２２の対応する相のアームに接続される。

車両１００は、パワーコントロールユニット１とは分離して車両後部に設けられるパワーコントロールユニット１４をさらに含む。パワーコントロールユニット１４は、高圧バッテリ４からパワーケーブルを介して伝達された電源電圧ＶＬＲを計測する電圧センサ３６と、モータジェネレータＭＧＲを駆動するインバータ２４とを含む。

インバータ２４は、昇圧コンバータ１２の昇圧前の電圧を受けている。インバータ２４は、後輪を駆動するモータジェネレータＭＧＲに対して直流電圧ＶＬＲを三相交流に変換して出力する。またインバータ２４は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧＲにおいて発電された電力を高圧バッテリ４に戻す。

インバータ２４の構成については、インバータ２０，２２と同様であるので説明は繰返さない。モータジェネレータＭＧＲは、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、各相コイルの他方端がインバータ２４の対応する相のアームに接続される。

モータジェネレータ制御装置１６は、３つのモータジェネレータのトルク指令値、モータ回転数、モータ電流値と、高圧バッテリ４の端子間電圧、昇圧コンバータ１２の昇圧電圧、バッテリ電流の各値とを受ける。そしてモータジェネレータ制御装置１６は、昇圧コンバータ１２に対して昇圧指示、降圧指示および動作禁止指示を出力する。

さらに、モータジェネレータ制御装置１６は、インバータ２０に対して、昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧をモータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示とを出力する。

同様にモータジェネレータ制御装置１６は、インバータ２２に対して直流電圧をモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示とを出力する。

同様にモータジェネレータ制御装置１６は、インバータ２４に対して直流電圧をモータジェネレータＭＧＲを駆動するための交流電圧に変換する駆動指示と、モータジェネレータＭＧＲで発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示とを出力する。なお、インバータ２４に駆動指示、回生指示を出す他のモータジェネレータ制御装置をモータジェネレータ制御装置１６とは別に車両後部に設けても良い。ＨＶコントロールコンピュータ８が直接インバータ２４に駆動指示、回生指示を出すようにしても良い。

ＨＶコントロールコンピュータ８は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲをそれぞれ制御する制御信号ＳＭＧ１，ＳＭＧ２，ＳＭＧＲをモータジェネレータ制御装置１６に出力する。

図２は、図１に示した電圧センサ等の車両における配置を説明するための図である。図２を参照して、車両１００の前方部（前輪ＷＦ近辺のエンジンルームなど）にフロントモータとして前輪ＷＦを駆動するモータジェネレータＭＧ２と、フロントモータ用パワーコントロールユニット（Ｆｒ−ＰＣＵ）１とが配置される。Ｆｒ−ＰＣＵ１は、電圧ＶＨを計測する電圧センサ３０と、電圧ＶＬを計測する電圧センサ３２とを含む。

車両１００の後方部（後輪ＷＲ近辺の荷室や後部座席下など）にリアモータとして後輪ＷＲを駆動するモータジェネレータＭＧＲと、リアモータ用パワーコントロールユニット（Ｒｒ−ＰＣＵ）１４と、高圧バッテリ４とが配置される。Ｒｒ−ＰＣＵ１４は、電圧ＶＬＲを計測する電圧センサ３６を含む。高圧バッテリ４が収容されるバッテリパックＢＰには、電圧ＶＢを計測する電圧センサ３４と、高圧バッテリ４を監視するバッテリＥＣＵ３８が内蔵される。

高圧バッテリ４とＲｒ−ＰＣＵ１４とは、パワーケーブル２８によって接続されている。Ｒｒ−ＰＣＵ１４とＦｒ−ＰＣＵ１とはパワーケーブル４０によって接続されている。図２の例では、高圧バッテリ４の電圧は、Ｒｒ−ＰＣＵ１４を経由してＦｒ−ＰＣＵ１に供給されているが、パワーケーブル４０を高圧バッテリ４に直接接続し、Ｆｒ−ＰＣＵ１に直接的に高圧バッテリ４の電圧を供給するようにしてもよい。

なお、図１のＨＶコントロールコンピュータ８は、特に配置は限定されない。前方部に配置されても後方部に配置されてもよい。

図３は、ＨＶコントロールコンピュータ８で実行される電圧センサの故障判定処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間経過ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。

図１、図３を参照して、まず、ステップＳ１においてＨＶコントロールコンピュータ８は、電圧センサ３０，３２，３４，３６から、それぞれ電圧ＶＨ，ＶＬ，ＶＢ，ＶＬＲの計測値を取得する。

続いて、ＨＶコントロールコンピュータ８は、計測値の２つを選択した組み合わせの差分を計算する。すなわち、ＨＶコントロールコンピュータ８は、｜ＶＢ−ＶＬ｜，｜ＶＬ−ＶＬＲ｜，｜ＶＬＲ−ＶＢ｜，｜ＶＨ−ＶＬ｜の４通りの組み合わせの差分の大きさを計算する。そして、ステップＳ３からステップＳ１１において、計算値を使用して電圧センサの異常判定を行なう。

ステップＳ３では、｜ＶＬＲ−ＶＢ｜がしきい値よりも大きく、かつ｜ＶＢ−ＶＬ｜がしきい値よりも大きいという判定条件が成立するか否かをＨＶコントロールコンピュータ８が判断する。ステップＳ３において判定条件が成立した場合にはステップＳ４において電圧ＶＢを計測する電圧センサ３４が異常であると判定され、その後ステップＳ５に処理が進められる。ステップＳ３において判定条件が成立しなかった場合にはステップＳ４は実行されずに直接ステップＳ５に処理が進められる。

なお、ステップＳ４において、異常であると判定された電圧センサ３４の測定値ＶＢの代わりに正常と考えられる他のセンサの測定値（ＶＬまたはＶＬＲ）を使用して走行制御を継続しても良い。たとえば、図２に示す配置では、電圧ＶＬを計測する電圧センサ３２よりも電圧ＶＬＲを計測する電圧センサ３６の方が、異常と判定された電圧センサ３４に近いので、測定値ＶＢに代えて測定値ＶＬＲを使用することが望ましい。

ステップＳ５では、｜ＶＢ−ＶＬ｜がしきい値よりも大きく、かつ｜ＶＬ−ＶＬＲ｜がしきい値よりも大きいという判定条件が成立するか否かをＨＶコントロールコンピュータ８が判断する。ステップＳ５において判定条件が成立した場合にはステップＳ６において電圧ＶＬを計測する電圧センサ３２が異常であると判定され、その後ステップＳ７に処理が進められる。ステップＳ５において判定条件が成立しなかった場合にはステップＳ６は実行されずに直接ステップＳ７に処理が進められる。

なお、ステップＳ６において、異常であると判定された電圧センサ３２の測定値ＶＬの代わりに正常と考えられる他のセンサの測定値（ＶＢまたはＶＬＲ）を使用して走行制御を継続しても良い。たとえば、図２に示す配置では、電圧ＶＢを計測する電圧センサ３４よりも電圧ＶＬＲを計測する電圧センサ３６の方が、異常と判定された電圧センサ３２に近い（パワーケーブルの長さの合計が短い）ので、測定値ＶＬに代えて測定値ＶＬＲを使用することが望ましい。

ステップＳ７では、｜ＶＬ−ＶＬＲ｜がしきい値よりも大きく、かつ｜ＶＬＲ−ＶＢ｜がしきい値よりも大きいという判定条件が成立するか否かをＨＶコントロールコンピュータ８が判断する。ステップＳ７において判定条件が成立した場合にはステップＳ８において電圧ＶＬＲを計測する電圧センサ３４が異常であると判定され、その後ステップＳ９に処理が進められる。ステップＳ７において判定条件が成立しなかった場合にはステップＳ８は実行されずに直接ステップＳ９に処理が進められる。

なお、ステップＳ８において、異常であると判定された電圧センサ３４の測定値ＶＬＲの代わりに正常と考えられる他のセンサの測定値（ＶＢまたはＶＬ）を使用して走行制御を継続しても良い。たとえば、図２に示す配置では、電圧ＶＬを計測する電圧センサ３２よりも電圧ＶＢを計測する電圧センサ３４の方が、異常と判定された電圧センサ３６に近い（パワーケーブルの長さの合計が短い）ので、測定値ＶＬＲに代えて測定値ＶＢを使用することが望ましい。

上記のステップＳ３〜Ｓ８の処理においては、各々がしきい値よりも大きい２つの差分値を算出した際に、共通して使用された電圧センサが異常であると判定される。

なお、ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ１０の各々において、判定に使用するしきい値は、同じであっても異なる値としてもよい。たとえば、図２では、電圧センサ３４（ＶＢを計測）と電圧センサ３６（ＶＬＲを計測）は車両の後方部に配置されており、電圧センサ３２（ＶＬを計測）は車両の前方部に配置されている。したがって、電圧を伝達するパワーケーブルの長さの差による電圧降下の差やノイズの乗りやすさの差および回路構成の違い等を考慮して、｜ＶＢ−ＶＬ｜の判定しきい値を｜ＶＬＲ−ＶＢ｜の判定しきい値よりも大きく設定してもよい。

ステップＳ９では、昇圧コンバータ１２が昇圧を停止中であるか否かが判断される。ＨＶコントロールコンピュータ８が、モータジェネレータ制御装置１６を介して昇圧コンバータ１２を制御しているので、ＨＶコントロールコンピュータ８は昇圧コンバータ１２を昇圧するように制御しているか否かでステップＳ９の判断が行われる。

ステップＳ９において昇圧停止中である場合にはステップＳ１２に処理が進められ、制御はメインルーチンに戻される。一方、ステップＳ９において昇圧停止中でない場合には、ステップＳ１０に処理が進められる。

ステップＳ１０では、電圧ＶＬを計測している電圧センサ３２が正常であり、かつ｜ＶＨ−ＶＬ｜がしきい値よりも大きいという判定条件が成立するか否かをＨＶコントロールコンピュータ８が判断する。ステップＳ１０が実行される場合は昇圧停止中であるので、電圧ＶＨと電圧ＶＬは等しくなるはずである。また、電圧センサ３２が正常であるか否かは、ステップＳ６でＶＬ異常と判定されたか否かに基づいて判断することができる。

ステップＳ１０において判定条件が成立した場合にはステップＳ１１において電圧ＶＨを計測する電圧センサ３０が異常であると判定され、その後ステップＳ１２に処理が進められる。ステップＳ１０において判定条件が成立しなかった場合にはステップＳ１１は実行されずに直接ステップＳ１２に処理が進められる。ステップＳ１２では、制御はメインルーチンに戻される。

なお、ステップＳ１１において、異常であると判定された電圧センサ３０の測定値ＶＨの代わりに正常と考えられる他のセンサの測定値（ＶＬ，ＶＢまたはＶＬＲ）を使用し、かつ昇圧コンバータ１２を昇圧禁止状態として走行制御を継続しても良い。たとえば、図２に示す配置では、電圧ＶＢ、ＶＬＲを計測する電圧センサ３４，３６よりも電圧ＶＬを計測する電圧センサ３２の方が、異常と判定された電圧センサ３０に近い（パワーケーブルの長さの合計が短い）ので、測定値ＶＨに代えて測定値ＶＬを使用することが望ましい。

また、ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ７の実行される順番は、図３に示した順でなくてもよくいずれを先に実行してもよい。また、ステップＳ９〜Ｓ１１の処理は必ずしも実行する必要はなく、ステップＳ９〜Ｓ１１の処理を行なわない実施の形態としてもよい。

以上説明した実施の形態１のハイブリッド車両は、同じ電圧レベルとなる箇所を計測する電圧センサを３つ以上搭載する。３つの電圧センサは、異なるユニットに実装されており、別の制御目的で使用されている。たとえば電圧センサが搭載されるユニットは、ハイブリッド車駆動用電池ユニット（バッテリパックＢＰ）、リアインバータユニット（Ｒｒ−ＰＣＵ１４），フロントインバータユニット（Ｆｒ−ＰＣＵ１）であり、各電圧センサは、その電圧センサが内蔵されている各ユニットの制御のための電圧を計測している。

そして、図３のフローチャートに示したように、電源電圧計測可能な状態（ＳＭＲがオンした状態）では、常に互いの差電圧を算出し、その差電圧の絶対値が、所定のしきい値より大きくなった場合に、電圧センサ特性異常を検出する。

図３のステップＳ３〜Ｓ８に示すように、３つの電圧センサで判定を行なう場合には、差電圧の絶対値がしきい値以上となった２つの組み合わせに共通する電圧センサを、異常が発生している電圧センサであると特定する。

そして、異常が発生したと特定された電圧センサの計測値は、異常が発生していない電圧センサの計測値に置き換えを行なう。特に、より近くに配置された電圧センサの計測値に置き換えを行なうことが望ましい。

たとえば、リアモータＭＧＲが無いシステムや、リアモータＭＧＲの電源を昇圧後の電圧ＶＨから得るシステムでは、３つの電圧センサの計測値（ＶＬ，ＶＢ，ＶＨ）の比較を行なうためには、昇圧後電圧ＶＨを計測している電圧センサの値を用いる必要がある。このため、電圧センサの異常判定を行なうためには昇圧コンバータ１２の昇圧を停止させなければならない。昇圧コンバータ１２の昇圧を停止させた状態で電圧センサの異常判定を行なうと、その影響としてモータの駆動力が制限されてしまう。

本実施の形態では、図１に示した構成（リアモータＭＧＲの電源を昇圧前の電圧ＶＬから得ている）において、互いに同電圧となるべき電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＬＲを計測する３つの電圧センサがあることを生かして、電圧センサの異常の有無を判定する際にも駆動力を制限させる必要がないため、異常判定を常時行なっておくことが可能となる。

そして電圧センサの異常が検出された場合にすみやかに正常と考えられる電圧センサの計測値を用いることによって、走行を継続させることが可能となる。また、異常が生じた電圧センサになるべく近い電圧センサの計測値を代わりに用いることによって、電子回路経路上のインピーダンスによる影響を最低限に抑えることができる。

［実施の形態２］
実施の形態２では、４つの電圧センサの計測値から２つを選択して比較する場合の６つの組み合わせについて常時比較を実行する。

具体的には、図１、図２に示した構成では、４つの電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＬＲ，ＶＨをそれぞれ計測する４つのセンサがある。そして、実施の形態２では、ＨＶコントロールコンピュータ８は、昇圧コンバータ１２の昇圧を停止させた状態で、４つの電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＬＲ，ＶＨを計測し、｜ＶＢ−ＶＬＲ｜，｜ＶＢ−ＶＬ｜，｜ＶＢ−ＶＨ｜，｜ＶＬＲ−ＶＬ｜，｜ＶＬＲ−ＶＨ｜，｜ＶＬ−ＶＨ｜の６通りの組み合わせの差分の大きさを計算する。

図４は、６通りの比較結果の一例を示した図である。図４を参照して、｜ＶＢ−ＶＬＲ｜がしきい値より大きく，｜ＶＢ−ＶＬ｜がしきい値より小さく，｜ＶＢ−ＶＨ｜がしきい値より小さく，｜ＶＬＲ−ＶＬ｜がしきい値より大きく，｜ＶＬＲ−ＶＨ｜がしきい値より大きく，｜ＶＬ−ＶＨ｜がしきい値より小さいという結果が得られた例が示されている。

この場合、しきい値より大きいと判定された組み合わせに共通して含まれている計測値はＶＬＲである。図４では、ＶＬＲに取消線が重ねられており、ＶＬＲの計測値が異常であることが示されている。このように、１つの電圧センサが異常となると、３つの組み合わせにおいて比較結果がしきい値よりも大きくなる。

つまり、４つのセンサの計測値の比較では、６通りの組み合わせが有り得る。そして、ある１つの電圧センサが異常となった時には、３つの差分値がしきい値よりも大きくなる。

このように、実施の形態２では、４つの電圧センサを互いに比較して６通りの組み合わせについて確認することにより、異常判定を一層正確に行なうことができる。また、異常の発生した電圧センサを正しく特定し、異常のない電圧センサの測定値を代わりに用いることができる。

なお、複数の電圧センサが同時に故障する可能性も考えられる。図５は、複数の電圧センサが同時に故障した場合の例を示した図である。

図５を参照して、｜ＶＢ−ＶＬＲ｜がしきい値より小さく（または大きく），｜ＶＢ−ＶＬ｜がしきい値より大きく，｜ＶＢ−ＶＨ｜がしきい値より大きく，｜ＶＬＲ−ＶＬ｜がしきい値より大きく，｜ＶＬＲ−ＶＨ｜がしきい値より大きく，｜ＶＬ−ＶＨ｜がしきい値より小さいという結果が得られた例が示されている。

この場合、しきい値より大きいと判定された組み合わせに共通して含まれている計測値はＶＢおよびＶＬＲである。図５では、ＶＢおよびＶＬＲに線が引かれており、ＶＢおよびＶＬＲの計測値が異常であることが示されている。なお、２つの電圧センサが同時に異常となった場合には、センサの壊れ方によって、｜ＶＢ−ＶＬＲ｜がしきい値より小さくまたは大きく判定される場合がある。たとえば、両方とも測定値が大きくなる、または小さくなるようにオフセットが生じる場合には、差分値はしきい値よりも小さくなる可能性がある。また、一方のセンサには測定値が大きくなるようにオフセットが生じ、他方のセンサには測定値が小さくなるようにオフセットが生じた場合には、差分値はしきい値よりも大きくなる。

すなわち、図４に示したように、６通りの差分値がしきい値よりも大きくなったものとしきい値よりも小さいものとの比率が３対３になった場合には、１つの電圧センサの異常が特定できるとともに、他の電圧センサは正常であると考えられる。したがって、異常と特定された電圧センサの計測値を他の正常であると考えられる電圧センサの計測値に置換して制御を続けることができる。

一方で、図５に示したように、６通りの差分値がしきい値よりも大きくなったものとしきい値よりも小さいものとの比率が４対２または５対１になった場合には、２つ以上の電圧センサに異常が発生している可能性がある。この場合には、計測値の置換を行なって制御を継続すると異常のある電圧センサの値を他のセンサの計測値として使用してしまう可能性があるので、計測値の置換は行なわず、計測値を使用しないでも制御可能な範囲に性能を低下させるなどした退避走行の制御を行なう。

［実施の形態３］
実施の形態３も４つの電圧センサを有する場合であるが、比較の順番が実施の形態１，２と異なる。

実施の形態３のハイブリッド車両は、同じ電圧レベルとなる箇所を計測する電圧センサを４つ以上搭載する。４つの電圧センサは、異なるユニットに実装されており、別の制御目的で使用されている。たとえば電圧センサが搭載されるユニットは、ハイブリッド車駆動用電池ユニット（バッテリパックＢＰ）、リアインバータユニット（Ｒｒ−ＰＣＵ１４），ＭＧ１インバータユニット（インバータ２０）、ＭＧ２インバータユニット（インバータ２２）であり、各電圧センサは、その電圧センサが内蔵されている各ユニットの制御のための電圧を計測している。

この場合の構成は、図１の昇圧コンバータ１２は無くても良い。そして電圧センサ３０に代わる２つの電圧センサがインバータ２０，２２にそれぞれ内蔵されている。

４つの電圧センサのうちの配置が近いもの同士を組み合わせて比較する。たとえば車両前方部に配置されるユニット（インバータ２０，インバータ２２）のセンサ同士の計測値の差分を計算する。また車両後方部に配置されるユニット（バッテリパックＢＰ，Ｒｒ−ＰＣＵ１４）のセンサ同士の計測値の差分を計算する。

そして、差分値がしきい値よりも大きくなった組があれば、その組のセンサの計測値を他の組のセンサの計測値と置き換える。

図６は、実施の形態３においてセンサの計測値を置き換える手順を説明するための図である。車両の互いに異なる場所に配置されかつ同じ電圧を測定し得る４つの電圧センサをＡ〜Ｄとする。図６に示す電圧センサＡ〜Ｄは、電圧センサＡと電圧センサＢとは配置が近く第１組を構成し、電圧センサＣと電圧センサＤとは配置が近く第２組を構成する。

図６の上段に示すように、電圧センサＡの計測値と電圧センサＢの計測値の差分を計算することによって計測値の比較を行なう。また、電圧センサＣの計測値と電圧センサＤの計測値の差分を計算することによって計測値の比較を行なう。

その結果、電圧センサＡ，Ｂの組が正常と判断され、かつ電圧センサＣ，Ｄの組に異常ありと判断された場合には、電圧センサＣの計測値を電圧センサＢの計測値で置換してこれを計測値Ｃ’とする。そして、電圧センサＤの計測値を計測値Ｃ’で置換してこれを計測値Ｄ’とする。そして、計測値Ｃ’，Ｄ’を使用して車両システムの制御を継続する。

実施の形態３では、２つの電圧センサに特性の異常が発生した場合にも、同じ組内で発生した場合には、他の組の電圧センサの計測値に置き換えることによって正しく制御を行なうことができる。

実施の形態３によれば、異なるユニット間の電圧センサのすべての組み合わせの計測値比較を常に実行しないでも良く、隣接ユニット間の通信を常時行なうことで済ませることができる。このため、車両システム全体での通信量を低減させることができる。

最後に、実施の形態１〜３について、再び図を参照して総括する。図１、図２を参照して、前輪駆動モータ（ＭＧ２）と後輪駆動モータ（ＭＧＲ）とを搭載した車両の駆動装置は、前輪駆動モータを駆動する第１のモータ駆動装置（Ｆｒ−ＰＣＵ１）と、第１のモータ駆動装置とは分離して配置され、後輪駆動モータを駆動する第２のモータ駆動装置（Ｒｒ−ＰＣＵ１４）と、第１および第２のモータ駆動装置を制御する制御装置（ＨＶコントロールコンピュータ８）と、複数の電圧センサ（３０，３２，３４，３６）とを備える。複数の電圧センサのうち少なくとも１つずつは、第１のモータ駆動装置および第２のモータ駆動装置に配置される。複数の電圧センサは互いにその計測場所が異なる。図３に示すように、制御装置は、複数の電圧センサのうちの同電圧レベルを計測する２つの電圧センサの計測値を取得し（ステップＳ１）、２つの電圧センサの計測値の差分値を計算し（ステップＳ２）、差分値の絶対値が判定閾値を超えた場合に、同電圧レベルを計測する２つの電圧センサいずれかが異常であると判定する（ステップＳ３〜Ｓ１１)。

好ましくは、制御装置は、複数の電圧センサのうちから同電圧レベルを計測する２つの電圧センサの組み合わせを３つ以上選択し、２つの電圧センサの計測値の差分値の絶対値が判定閾値を超えた組み合わせを抽出し、抽出した組み合わせに共通して含まれる電圧センサが異常であると判定する。たとえば、図４に電圧ＶＬＲが異常と判定される例が示される。

より好ましくは、制御装置は、異常であると判定した電圧センサの計測値を、選択した組み合わせに含まれる他の電圧センサの計測値に置換して第１および第２のモータ駆動装置の制御を行なう。この置換処理は、たとえば図３のステップＳ４，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１１において実行される。

好ましくは、図４、図５で説明したように、制御装置は、複数の電圧センサのうちから同電圧レベルを計測する少なくとも４つの電圧センサから２つの電圧センサの組み合わせを選択し、２つの電圧センサの計測値の差分値の絶対値が判定閾値を超えた組み合わせの数に応じて、異常である電圧センサの計測値の置換の可否を判定する。図４、図５で示した例では、しきい値より大と判定された組としきい値より小と判定された組の比率が３対３であれば置換を行なう一方で、４対２または５対１であれば置換を行なわない。

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、上記した実施の形態の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。

１ パワーコントロールユニット、４ 高圧バッテリ、６ 補機バッテリ、８ ＨＶコントロールコンピュータ、１２ 昇圧コンバータ、１６ モータジェネレータ制御装置、２０，２２，２４ インバータ、２８，４０ パワーケーブル、３０，３２，３４，３６，Ａ〜Ｄ 電圧センサ、３８ バッテリＥＣＵ、１００ 車両、ＢＰ バッテリパック、ＥＮＧ エンジン、ＭＧ１，ＭＧ１，ＭＧＲ モータジェネレータ、ＰＧ 動力分割機構、ＳＭＲ システムメインリレー、ＴＡ トランスアクスル、ＷＦ 前輪、ＷＲ 後輪。

Claims (4)

1. 前輪駆動モータと後輪駆動モータとを搭載した車両の駆動装置であって、
   前記前輪駆動モータを駆動する第１のモータ駆動装置と、
   前記第１のモータ駆動装置とは分離して配置され、前記後輪駆動モータを駆動する第２のモータ駆動装置と、
   前記第１および第２のモータ駆動装置を制御する制御装置と、
   複数の電圧センサとを備え、前記複数の電圧センサのうち少なくとも１つずつは、前記第１のモータ駆動装置および前記第２のモータ駆動装置に配置され、
   前記第１のモータ駆動装置および前記第２のモータ駆動装置は、各々が少なくとも１つかつ全体で複数の電圧センサを含み、前記複数の電圧センサは互いに計測場所が異なり、
   前記制御装置は、前記複数の電圧センサのうちの同電圧レベルを計測する２つの電圧センサの計測値を取得し、前記２つの電圧センサの計測値の差分値を計算し、前記差分値の絶対値が判定閾値を超えた場合に、前記同電圧レベルを計測する２つの電圧センサいずれかが異常であると判定する、車両の駆動装置。
2. 前記制御装置は、前記複数の電圧センサのうちから同電圧レベルを計測する２つの電圧センサの組み合わせを３つ以上選択し、前記２つの電圧センサの計測値の差分値の絶対値が判定閾値を超えた組み合わせを抽出し、抽出した組み合わせに共通して含まれる電圧センサが異常であると判定する、請求項１に記載の車両の駆動装置。
3. 前記制御装置は、異常であると判定した電圧センサの計測値を、選択した前記組み合わせに含まれる他の電圧センサの計測値に置換して前記第１および第２のモータ駆動装置の制御を行なう、請求項２に記載の車両の駆動装置。
4. 前記制御装置は、前記複数の電圧センサのうちから同電圧レベルを計測する少なくとも４つの電圧センサから２つの電圧センサの組み合わせを選択し、前記２つの電圧センサの計測値の差分値の絶対値が判定閾値を超えた組み合わせの数に応じて、異常である電圧センサの計測値の置換の可否を判定する、請求項１に記載の車両の駆動装置。

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