JP2017218090A

JP2017218090A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP2017218090A
Application number: JP2016115644A
Authority: JP
Inventors: 雄生安部; Yuki Abe
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2017-12-14

Abstract

【課題】車両異常発生時にインバータなどの高電圧部品に印加する電圧が動作保障電圧以上となることを防ぎ、かつ車両に異常が発生してからエンジン回転数が低下するまでの時間を短縮できる車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】エンジン２と、車両１の駆動源であるモータ３と、エンジン２と機械的に接続された発電機４と、発電機４が発電した電力を変換して高電圧バッテリ６に充電するインバータ５と、発電機４が駆動している状態で、車両１に異常が発生したとき、エンジン２と発電機４を制御させてエンジン回転数を低下させた後、高電圧バッテリ６を遮断するハイブリッドＥＣＵ８と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

エンジンと走行用モータを備えたハイブリッド車両では、高電圧バッテリからインバータを経由して走行用モータに電力を供給している。このようなハイブリッド車両では、車両に異常が発生した場合に、高電圧バッテリとインバータの間に設けられたリレーで高電圧バッテリからの電力を遮断している。

例えば、特許文献１には、モータが回転している状態でインバータと並列に接続された放電回路のスイッチ素子がオン故障しているときに、モータの回転数を低下させてから電源システムのリレーを遮断させることで、放電回路の過熱を抑制する技術が開示されている。

特開２０１４−１８３７１８号公報

ところで、走行用モータの他に、エンジンと機械的に接続された発電機を搭載したハイブリッド車両において、発電機が駆動している状態で車両に異常が発生したときは、高電圧バッテリとインバータの間に設けられたリレーをオフすることにより高電圧バッテリからの電力を遮断する。しかしながら、例えば異常発生時に発電機の誘起電圧がインバータ内にある平滑コンデンサ電圧よりも高い場合、リレーをオフすると平滑コンデンサに電流が流れることにより平滑コンデンサ電圧が急激に上昇し、インバータなどの高電圧部品にそれぞれの動作保障電圧を超えた電圧が印加されてしまう可能性がある。よって発電機と平滑コンデンサの電圧の大小関係によっては、異常発生後すぐにリレーをオフすることは得策ではない。一方で、異常発生から高電圧遮断までの時間を短くし、素早く車両を安全状態に移行させたいという要求がある。素早く高電圧遮断に移行するためには、如何にエンジン回転数を素早く低下させ、発電機の誘起電圧を平滑コンデンサ電圧未満とするかが課題となってくる。

そこで、本発明は、車両異常発生時にインバータなどの高電圧部品に印加する電圧が動作保障電圧以上となることを防ぎ、かつ車両に異常が発生してからエンジン回転数が低下するまでの時間を短縮できる車両の制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため本発明は、エンジンと、前記エンジンと機械的に接続された発電機と、前記発電機が発電した電力を変換して高電圧バッテリに充電するインバータと、前記インバータの前記高電圧バッテリ側の正極と負極に接続された平滑コンデンサと、前記発電機が前記エンジンにより駆動されている状態のときに、前記車両の異常が発生した場合、エンジントルクを低下させるだけでなく、前記発電機がエンジンに対して負荷をかけることによりエンジン回転数を低下させた後に、前記高電圧バッテリの給電径路を遮断する制御部と、を備えるものである。

このように本発明によれば、車両異常発生時にインバータなどの高電圧部品に印加する電圧が動作保障電圧以上となることを防ぎ、かつ車両に異常が発生してからエンジン回転数が低下するまでの時間を短縮できる車両の制御装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置のブロック図である。図２は、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置の高電圧遮断制御処理の手順を示すフローチャートである。図３は、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置のブレーキ制御処理を実行する高電圧遮断制御処理の手順を示すフローチャートである。図４は、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置のブレーキ制御処理の手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る車両の制御装置について詳細に説明する。

図１において、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を搭載した車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、モータ３と、発電機４と、インバータ５と、高電圧バッテリ６と、ブレーキシステム７と、制御部としてのハイブリッドＥＣＵ（Electronic Control Unit）８と、エンジンＥＣＵ９と、バッテリＥＣＵ１０と、ブレーキＥＣＵ１１とを含んで構成される。

本実施形態の車両１は、エンジン２を発電機４による発電の動力源としてのみ使用し、駆動軸に動力を伝えるのはモータ３のみのシリーズ式ハイブリッド車両である。また、車両１は、駆動用と発電用の二つのモータを搭載する２モータハイブリッドシステムで構成されている。

エンジン２は、ピストンが気筒を２往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行なう４サイクルのエンジンによって構成されている。

エンジン２は、不図示の燃料供給装置を備えている。燃料供給装置は、各気筒に対応するインジェクタ２１を有する。インジェクタ２１は、エンジンＥＣＵ９に接続され、燃料噴射タイミング、燃料噴射量がエンジンＥＣＵ９によって制御される。

モータ３は、例えば、複数の永久磁石が埋め込まれたロータと、ステータコイルが巻きつけられたステータと、を備えた同期型モータで構成される。モータ３は、ステータコイルに三相交流電圧が印加されることでステータに回転磁界が形成され、この回転磁界によりロータが回転して駆動力を生成する。

また、モータ３は、発電時における回転抵抗を車両１の制動に利用するように駆動される。これにより、モータ３は、回生によって発電できる機能を有する。このように、モータ３は、発電機としても機能し、高電圧バッテリ６を充電するための電力を生成できるようになっている。

発電機４は、エンジン２と機械的に接続され、エンジン２の動力によって発電し、高電圧バッテリ６を充電する。

インバータ５は、ハイブリッドＥＣＵ８の制御により三相交流電力をモータ３及び発電機４に供給する。また、インバータ５は、モータ３及び発電機４が発電した三相交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ６を充電する。

インバータ５は、モータ用ＥＣＵ５１と、モータ用スイッチング素子５２と、発電機用ＥＣＵ５３と、発電機用スイッチング素子５４とを備えている。

モータ用ＥＣＵ５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをモータ用ＥＣＵ５１として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、モータ用ＥＣＵ５１として機能する。モータ用ＥＣＵ５１は、ハイブリッドＥＣＵ８、発電機用ＥＣＵ５３に接続され、これら各ＥＣＵと相互にデータのやりとりを行なう。

モータ用ＥＣＵ５１の出力ポートには、モータ用スイッチング素子５２を含む各種制御対象類が接続されている。

モータ用スイッチング素子５２は、高電圧バッテリ６から供給される直流電力をスイッチング処理により三相の交流電力に変換してモータ３に供給する。モータ用スイッチング素子５２は、モータ３の出力トルクが所望の値となるようにモータ用ＥＣＵ５１により制御される。

モータ用スイッチング素子５２は、ハイブリッドＥＣＵ８からのモータスイッチング素子強制遮断信号により動作を停止する（オフ状態になる）。

発電機用ＥＣＵ５３は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットを発電機用ＥＣＵ５３として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、発電機用ＥＣＵ５３として機能する。発電機用ＥＣＵ５３は、ハイブリッドＥＣＵ８、モータ用ＥＣＵ５１に接続され、これら各ＥＣＵと相互にデータのやりとりを行なう。

発電機用ＥＣＵ５３の出力ポートには、発電機用スイッチング素子５４を含む各種制御対象類が接続されている。

発電機用スイッチング素子５４は、発電機４から供給される交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ６に供給する。発電機用スイッチング素子５４は、発電機４の出力トルクが所望の値となるように発電機用ＥＣＵ５３により制御される。

ハイブリッドＥＣＵ８は、トルク指令信号をモータ用ＥＣＵ５１に送信し、モータ用ＥＣＵ５１にモータ３の出力トルクがトルク指令信号に設定された指令トルクになるようにモータ３を制御させる。また、ハイブリッドＥＣＵ８は、発電トルク指令信号を発電機用ＥＣＵ５３に送信し、発電機用ＥＣＵ５３に発電機４の出力トルクが発電トルク指令信号に設定された目標発電トルクになるように発電機４を制御させる。

インバータ５の高電圧バッテリ６側の正極と負極には、平滑コンデンサ５５が接続されている。

高電圧バッテリ６は、例えば、ニッケル蓄電池やリチウム蓄電池等からなり、複数のセルを直列に接続して構成されている。高電圧バッテリ６は、インバータ５を介してモータ３及び発電機４に電力を供給する。高電圧バッテリ６の各セルのセル電圧や、温度、充電電流及び放電電流はバッテリＥＣＵ１０で検出できるようになっている。

高電圧バッテリ６とインバータ５との間にはメインリレー１２が接続されている。
メインリレー１２は、バッテリＥＣＵ１０の制御によりオンまたはオフして、高電圧バッテリ６とインバータ５の接続（オン）や切断（オフ）を行なう。

ブレーキシステム７は、車両１のブレーキを制御する。ブレーキシステム７は、ブレーキＥＣＵ１１の制御によりブレーキを制御する。ブレーキシステム７は、車両１の車速を検出することができるようになっており、検出した車速をブレーキＥＣＵ１１に通知するようになっている。

ハイブリッドＥＣＵ８は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをハイブリッドＥＣＵ８として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ハイブリッドＥＣＵ８として機能する。ハイブリッドＥＣＵ８は、エンジンＥＣＵ９、バッテリＥＣＵ１０、ブレーキＥＣＵ１１、モータ用ＥＣＵ５１、発電機用ＥＣＵ５３に接続され、これら各ＥＣＵと相互にデータのやりとりを行なう。

ハイブリッドＥＣＵ８の入力ポートには、不図示のアクセル開度センサ、シフトポジションセンサを含む各種センサ類が接続されている。

また、ハイブリッドＥＣＵ８の出力ポートには、モータ用スイッチング素子５１を含む各種制御対象類が接続されている。

エンジンＥＣＵ９は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをエンジンＥＣＵ９として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、エンジンＥＣＵ９として機能する。また、エンジンＥＣＵ９は、ハイブリッドＥＣＵ８に接続され、相互にデータのやりとりを行う。

エンジンＥＣＵ９の入力ポートには、エンジン回転数センサ２２を含む各種センサ類が接続されている。エンジン回転数センサ２２は、エンジン２の機関回転数であるエンジン回転数を検出する。

一方、エンジンＥＣＵ９の出力ポートには、インジェクタ２１を含む各種制御対象類が接続されている。

バッテリＥＣＵ１０は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをバッテリＥＣＵ１０として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、バッテリＥＣＵ１０として機能する。また、バッテリＥＣＵ１０は、ハイブリッドＥＣＵ８に接続され、相互にデータのやりとりを行う。

バッテリＥＣＵ１０の入力ポートには、高電圧バッテリ６の各種センサ類が接続されている。一方、バッテリＥＣＵ１０の出力ポートには、メインリレー１２を含む各種制御対象類が接続されている。

ブレーキＥＣＵ１１は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをブレーキＥＣＵ１１として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ブレーキＥＣＵ１１として機能する。また、ブレーキＥＣＵ１１は、ハイブリッドＥＣＵ８に接続され、相互にデータのやりとりを行う。

ブレーキＥＣＵ１１の入力ポートには、ブレーキシステム７の各種センサ類が接続されている。一方、ブレーキＥＣＵ１１の出力ポートには、ブレーキシステム７を含む各種制御対象類が接続されている。

このような車両１において、ハイブリッドＥＣＵ８は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。例えば、ハイブリッドＥＣＵ８は、アクセル開度センサによって検出されたアクセル開度や車速などに基づいて目標駆動トルクを算出し、モータ３により目標駆動トルクを不図示の駆動軸に出力させるようにインバータ５を制御する。

また、ハイブリッドＥＣＵ８は、高電圧バッテリ６の充電容量などに基づいて車両１に必要な発電出力を算出し、この発電出力を発電するために必要な目標エンジン回転数と目標エンジントルクと目標発電トルクとを算出する。ハイブリッドＥＣＵ８は、目標エンジン回転数及び目標エンジントルクをエンジンＥＣＵ９に送信して、目標エンジン回転数及び目標エンジントルクになるように制御させるとともに、発電機４に目標発電トルクを出力させるようにインバータ５を制御する。

本実施形態のハイブリッドＥＣＵ８は、車両１に、例えば、モータ用ＥＣＵ５１の異常などの異常が発生すると、フェールセーフとして高電圧バッテリ６を遮断するモードに移行する。

本実施形態では、発電機４が駆動しており、モータ３の誘起電圧Ed、平滑コンデンサ５５の電圧Eb、発電機４の誘起電圧EgがEd＜Eb＜Egの関係を満足する状態でモータ用ＥＣＵ５１に異常が発生した場合を考える。

ハイブリッドＥＣＵ８は、発電機４が駆動しており、モータ３の誘起電圧Ed、平滑コンデンサ５５の電圧Eb、発電機４の誘起電圧EgがEd＜Eb＜Egの関係を満足する状態でモータ用ＥＣＵ５１に異常が発生した場合、まずモータ用スイッチング素子強制遮断信号をモータ用スイッチング素子５１に送信して、モータ用スイッチング素子５１をオフ状態にする。モータ用ＥＣＵ５１に異常が発生した場合、モータ用ＥＣＵ５１にスイッチング素子のオフ要求をしても正しく実行されるか不明であるためである。

このとき、上述したように、モータ３の誘起電圧Edが平滑コンデンサ５５の電圧Eb未満であるため、モータ用スイッチング素子５１を通って高電圧バッテリ６の方向に電流が流れることはなく、運転者が意図しない回生トルクは発生しない。

ハイブリッドＥＣＵ８は、高電圧バッテリ６を遮断する必要があると判定したとき、素早くエンジン回転数を落とすため、エンジン２のエンジン回転数及びエンジントルクと発電機４の発電トルクを制御する。

具体的には、ハイブリッドＥＣＵ８は、発電要求出力瞬時値P_reqi=0[W]に設定し、現在の発電出力から発電要求出力瞬時値P_reqi=0[W]にするまでの発電要求出力瞬時値P_reqiになまし処理を施し、今回の処理での発電要求出力P_reqを算出する。

ハイブリッドＥＣＵ８は、発電要求出力P_reqから目標エンジン回転数Neng_reqを算出する。ハイブリッドＥＣＵ８は、例えば、発電要求出力P_reqから目標エンジン回転数Neng_reqが決まるマップにより目標エンジン回転数Neng_reqを算出する。

ハイブリッドＥＣＵ８は、発電要求出力P_reqと目標エンジン回転数Neng_reqから以下の式１により目標エンジントルクTeng_reqを求める。
Teng_req = 60*P_req/(2π*Neng_req) ...（式１）

ハイブリッドＥＣＵ８は、目標エンジン回転数Neng_reqと実エンジン回転数Neng_actの差がゼロになるような目標発電トルクTgen_reqを算出する。

ハイブリッドＥＣＵ８は、目標エンジン回転数Neng_req及び目標エンジントルクTeng_reqをエンジンＥＣＵ９に送信して、目標エンジン回転数Neng_req及び目標エンジントルクTeng_reqになるようにエンジン２を制御させる。

ハイブリッドＥＣＵ８は、発電機用ＥＣＵ５３に目標発電トルクTgen_reqを設定した発電トルク指令信号を送信し、発電機用ＥＣＵ５３に発電機４の出力トルクが目標発電トルクTgen_reqになるように発電機４を制御させる。

ハイブリッドＥＣＵ８は、上述のような素早くエンジン回転数を落とす処理を繰り返し行ない、実エンジン回転数Neng_actが十分低下したと判定した場合、高電圧バッテリ６を遮断する。

ハイブリッドＥＣＵ８は、発電機４の誘起電圧Egとインバータ５の平滑コンデンサ５５の電圧Ebが以下の式２を満たす場合、実エンジン回転数Neng_actが十分低下したと判定する。なお、式２のαは、安全のためのマージンである。
Eg + α ＜ Eb ...（式２）

ハイブリッドＥＣＵ８は、式２が成立したと判定した場合、エンジン２を停止させ、発電機用スイッチング素子５４のオフ処理を行ない、メインリレー１２をオフする。

ハイブリッドＥＣＵ８は、エンジンＥＣＵ９にフューエルカット信号を送信してエンジン２を停止させる。エンジンＥＣＵ９は、フューエルカット信号を受信すると、インジェクタ２１による燃料噴射を止めて、エンジン２を停止させる。

ハイブリッドＥＣＵ８は、発電機用ＥＣＵ５３に発電機用スイッチング素子５４のオフ要求を送信する。発電機用ＥＣＵ５３は、発電機用スイッチング素子５４のオフ要求を受信すると、発電機用スイッチング素子５４をオフ状態にする。

ハイブリッドＥＣＵ８は、上述のような素早くエンジン回転数を落とす処理に加え、車両１の車速を抑えるブレーキ制御処理を行なってもよい。

ハイブリッドＥＣＵ８は、モータ３の誘起電圧Edとインバータ５の平滑コンデンサ５５の電圧Ebの関係が、Ed=Ebとなる車速を求め、その車速からマージンを考慮した最高車速閾値V*を設定する。

具体的には、ハイブリッドＥＣＵ８は、高電圧バッテリ６を遮断する必要があると判定したとき、モータ３の誘起電圧Edとインバータ５の平滑コンデンサ５５の電圧Ebの関係をEd=Ebとし、モータ３の誘起電圧Edからモータ回転数Nd'を算出する。

ハイブリッドＥＣＵ８は、モータ回転数Nd'から減速比とタイヤ半径を考慮して以下の式３により車速V'を算出する。
車速V'＝モータ回転数Nd'×２π×タイヤ動的半径×60÷1000÷減速比...（式３）

ハイブリッドＥＣＵ８は、車速V'からマージン分を減算して最高車速閾値V*を算出する。

ハイブリッドＥＣＵ８は、最高車速閾値V*をブレーキＥＣＵ１１に送信する。ブレーキＥＣＵ１１は、車両１の車速が最高車速閾値V*を超えないようにブレーキシステム７を制御する。

ハイブリッドＥＣＵ８は、上述のようなブレーキ制御処理を上述の式２が成立するまで繰り返し行なう。なお、繰り返し最高車速閾値V*を算出するのではなく、予め最高車速閾値V*設定しておき、その最高車速閾値V*を超えないようにブレーキシステム７を制御してもよい。

例えば、下り坂を走行中に車両１に異常が発生し、運転者がブレーキ操作を行なわなかった場合、エンジン回転数の低下中に車速が上昇し、モータ３の誘起電圧Edがインバータ５の平滑コンデンサ５３の電圧Ebを超えてしまう可能性がある。その場合、モータ用スイッチング素子５１を通って高電圧バッテリ６に電流が流れ、モータ３に運転者の意図しない（制御できない）回生トルクが発生してしまい、ドライバビリティが悪化する。

上述のブレーキ制御処理を実行することで、このようなドライバビリティの悪化を抑えることができる。

以上のように構成された本実施形態に係る車両の制御装置による高電圧遮断制御処理について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明する高電圧遮断制御処理は、モータ３の誘起電圧Ed、平滑コンデンサ５５の電圧Eb、発電機４の誘起電圧EgがEd＜Eb＜Egの関係を満足する状態でモータ用ＥＣＵ５１に異常が発生したと判定されると開始される。

ステップＳ１０１において、ハイブリッドＥＣＵ８は、モータ用スイッチング素子５２をオフにする。

ステップＳ１０２において、ハイブリッドＥＣＵ８は、上述の発電要求出力P_reqを算出する発電要求出力演算処理を実行する。

ステップＳ１０３において、ハイブリッドＥＣＵ８は、上述の目標エンジン回転数Neng_reqと目標エンジントルクTeng_reqとを算出する目標エンジン回転数と目標エンジントルク演算処理を実行する。

ステップＳ１０４において、ハイブリッドＥＣＵ８は、上述の目標発電トルクTgen_reqを算出する目標発電トルク演算処理を実行する。

ステップＳ１０５において、ハイブリッドＥＣＵ８は、算出した目標エンジン回転数Neng_req、目標エンジントルクTeng_req、目標発電トルクTgen_reqになるようにエンジン２と発電機用スイッチング素子５４を制御させる。

ステップＳ１０６において、ハイブリッドＥＣＵ８は、発電機４の誘起電圧Egとインバータ５の平滑コンデンサ５５の電圧Ebが上述の式２を満たすか否かを判定する。上述の式２を満たさないと判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ８は、ステップＳ１０２から処理を繰り返す。

上述の式２を満たすと判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ８は、ステップＳ１０７において、車両１の動作状態を表す車両モードを走行停止モードに移行させる。

ステップＳ１０８において、ハイブリッドＥＣＵ８は、エンジンＥＣＵ９にフューエルカット信号を送信するエンジン停止処理を実行する。

ステップＳ１０９において、ハイブリッドＥＣＵ８は、発電機用スイッチング素子５４をオフにする。

ステップＳ１１０において、ハイブリッドＥＣＵ８は、メインリレー１２をオフにして、処理を終了する。

次に、本実施形態に係る車両の制御装置による上述のブレーキ制御処理を実行する高電圧遮断制御処理について、図３を参照して説明する。なお、以下に説明するブレーキ制御処理を実行する高電圧遮断制御処理は、モータ３の誘起電圧Ed、平滑コンデンサ５５の電圧Eb、発電機４の誘起電圧EgがEd＜Eb＜Egの関係を満足する状態でモータ用ＥＣＵ５１に異常が発生したと判定されると開始される。

図３に示すように、図２の高電圧遮断制御処理と同様に、ステップＳ１０１において、ハイブリッドＥＣＵ８は、モータ用スイッチング素子５２をオフにする。

ステップＳ２０１において、ハイブリッドＥＣＵ８は、後述する図４に示すブレーキ制御処理を起動する。このため、ブレーキ制御処理とステップＳ１０２からステップＳ１０５までの処理は並列に処理される。

図２の高電圧遮断制御処理と同様に、ステップＳ１０２からステップＳ１０５において、ハイブリッドＥＣＵ８は、発電要求出力演算処理を実行し、目標エンジン回転数と目標エンジントルク演算処理を実行し、目標発電トルク演算処理を実行し、算出した目標エンジン回転数Neng_req、目標エンジントルクTeng_req、目標発電トルクTgen_reqになるようにエンジン２と発電機用スイッチング素子５４を制御させる。

図２の高電圧遮断制御処理と同様に、ステップＳ１０６において、ハイブリッドＥＣＵ８は、発電機４の誘起電圧Egとインバータ５の平滑コンデンサ５５の電圧Ebが上述の式２を満たすか否かを判定し、式２を満たさないと判定した場合、ステップＳ２０１から処理を繰り返す。

式２を満たすと判定した場合、図２の高電圧遮断制御処理と同様に、ステップＳ１０７からステップＳ１１０において、ハイブリッドＥＣＵ８は、車両モードを走行停止モードに移行させ、エンジン停止処理を実行し、発電機用スイッチング素子５４をオフにし、メインリレー１２をオフにして、処理を終了する。

次に、本実施形態に係る車両の制御装置によるブレーキ制御処理について、図４を参照して説明する。

ステップＳ２０２において、ハイブリッドＥＣＵ８は、上述のようにモータ３の誘起電圧Ed＝平滑コンデンサ５５の電圧Ebとなるモータ回転数Nd'を算出する。

ステップＳ２０３において、ハイブリッドＥＣＵ８は、モータ回転数Nd'から減速比とタイヤ半径を考慮して車速V'を算出する。

ステップＳ２０４において、ハイブリッドＥＣＵ８は、車速V'からマージン分を減算して最高車速閾値V*を算出する。

ステップＳ２０５において、ハイブリッドＥＣＵ８は、最高車速閾値V*をブレーキＥＣＵ１１に送信して、車両１の車速が最高車速閾値V*を超えないようにブレーキシステム７を制御させる。

このように、上述の実施形態では、ハイブリッドＥＣＵ８は、発電機４が駆動しており、モータ３の誘起電圧Ed、平滑コンデンサ５５の電圧Eb、発電機４の誘起電圧EgがEd＜Eb＜Egの関係を満足する状態で車両１に異常が発生したとき、エンジン２の回転数やトルクと発電機４のトルクを制御させてエンジン回転数を低下させた後、高電圧バッテリ６を遮断する。

これにより、発電機が駆動しており、モータ３の誘起電圧Ed、平滑コンデンサ５５の電圧Eb、発電機４の誘起電圧EgがEd＜Eb＜Egの関係を満足する状態で、車両１に異常が発生したときは、発電機４がエンジン２に対して負荷をかけてエンジン回転数を低下させた後、高電圧バッテリ６を遮断する。このため、車両１に異常が発生してからエンジン回転数が低下するまでの時間を短縮することができる。

また、ハイブリッドＥＣＵ８は、エンジン回転数を低下させて、発電機４の誘起電圧Egが平滑コンデンサ５５の電圧Ebより小さくなった後に、高電圧バッテリ６を遮断する。

これにより、発電機４の誘起電圧Egが平滑コンデンサ５５の電圧Ebより小さくなった後に、高電圧バッテリ６が遮断される。このため、平滑コンデンサ５５に電流が流れることがなく過電圧になることを防ぎ、インバータ５やその他平滑コンデンサ５５と並列に接続された高電圧部品、例えば、電動コンプレッサやＤＣＤＣコンバータなどに作用する電圧が動作保証電圧以上になることを防ぐことができる。

また、ハイブリッドＥＣＵ８は、車両１の車速をモータ３の誘起電圧Edと平滑コンデンサ５５の電圧Ebから決まる最高車速閾値V*未満になるようにブレーキシステム７を制御させる。

これにより、車速が最高車速閾値V*未満になるようにブレーキシステム７が制御される。このため、例えば、下り坂などで車速上昇によりモータ３の誘起電圧Edが平滑コンデンサ５５の電圧Ebとなることを防ぎ、運転者の意図しない場面で回生ブレーキが働くことを防ぐことができる。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１車両
２エンジン
３モータ
４発電機
５インバータ
６高電圧バッテリ
７ブレーキシステム
８ハイブリッドＥＣＵ（制御部）
９エンジンＥＣＵ
１１ブレーキＥＣＵ
１２メインリレー
５１モータ用ＥＣＵ
５３発電機用ＥＣＵ
５５平滑コンデンサ

Claims

エンジンと、
前記エンジンと機械的に接続された発電機と、
前記発電機が発電した電力を変換して高電圧バッテリに充電するインバータと、
前記インバータの前記高電圧バッテリ側の正極と負極に接続された平滑コンデンサと、
前記発電機が前記エンジンにより駆動されている状態のときに、前記車両の異常が発生した場合、エンジン回転数を低下させた後に、前記高電圧バッテリの給電径路を遮断する制御部と、を備える車両の制御装置。
前記制御部は、前記エンジン回転数を低下させ、前記発電機の誘起電圧が前記平滑コンデンサの電圧より小さくなった後に、前記高電圧バッテリの給電径路を遮断する請求項１に記載の車両の制御装置。