JP2022164490A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機と駆動輪との間に流体式伝動装置を備えた車両において、車両衝突時のコンデンサの放電制御を確実に行うことができる制御装置を提供する。
【解決手段】車両１０の衝突が検知されると、放電制御部１３２は、電動機ＭＧが回転停止し、且つ、トルクコンバータ２２のタービン翼車２２ｂのタービン回転速度Ｎtが所定回転速度Ｎts以下に低下したことを条件にして放電制御を実行するため、タービン翼車２２ｂのタービン回転速度Ｎtが低下し、電動機ＭＧが再び回転することがなくなるまで三相オン制御が継続されることで、電動機ＭＧが回転停止した状態で確実に放電制御を実行することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも電動機を駆動力源とする車両の制御装置に関する。

少なくとも電動機を駆動力源とする車両がよく知られている。例えば、特許文献１に記載の電気自動車がそれである。特許文献１には、車両の衝突が検知されると、クラッチを解放して電動機とドライブシャフトとの間の連結を解除し、電動機の三相オン制御を行って電動機を回転停止させた後、コンデンサの放電制御を行うことが記載されている。

特開２０１６－１２３２２６号公報

ところで、電動機と駆動輪との間に流体式伝動装置を備えた車両であった場合、三相オン制御により電動機の回転速度がゼロになっても駆動輪が回転している場合には、流体式伝動装置が駆動輪に引き摺られて回転し、さらに流体式伝動装置に連れ回されて電動機が再び回転する虞がある。その結果、三相オン制御の完了後に電動機が再び回転することで、コンデンサの放電制御ができなくなる虞がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、電動機と駆動輪との間に流体式伝動装置を備えた車両において、車両衝突時のコンデンサの放電制御を確実に行うことができる制御装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）少なくとも電動機を含む駆動力源と、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている流体式伝動装置と、を備える車両に適用され、車両衝突が検知されると、前記電動機の回転を停止させる方向のトルクを発生させ、前記電動機が回転停止すると、前記電動機を制御するインバータに並列に設けられたコンデンサの電荷を放電する放電制御を実行する制御部を備える、車両の制御装置であって、（ｂ）前記制御部は、前記放電制御を実行するに当たって、前記流体式伝動装置のタービンの回転速度が所定回転速度に低下したことを条件にして前記放電制御を実行することを特徴とする。

第２発明の要旨とするところは、第１発明において、前記電動機には、クラッチを介してエンジンが動力伝達可能に接続されており、前記制御部は、車両衝突が検知されると前記クラッチを解放させることを特徴とする。

第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明において、前記制御部は、前記電動機が回転停止したか否かを、前記電動機の回転停止過渡期における前記電動機のステータコイルの電流値に基づいて判定することを特徴とする。

第４発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明の何れか１に記載の車両の制御装置において、前記車両は、前記流体式伝動装置と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、その動力伝達経路を断接する油圧式の摩擦クラッチをさらに備えることを特徴とする。

第１発明の電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に流体式伝動装置を備えた車両では、車両衝突後に駆動輪が回転すると、流体式伝動装置に駆動輪の回転が伝達され、さらに流体式伝動装置に連れ回されて電動機が回転することで、放電制御を行えなくなる虞がある。これに対して、第１発明によれば、流体式伝動装置のタービンの回転速度が所定回転速度以下に低下したことを条件にして放電制御が実行されるため、電動機が回転停止した状態で確実に放電制御を実行することができる。

第２発明によれば、電動機にクラッチを介してエンジンが動力伝達可能に接続されている車両において、車両衝突が検知されるとクラッチが解放されるため、車両衝突後にエンジンに連れ回って電動機が回転することが防止される。

第３発明によれば、電動機が回転停止したか否かが、電動機の回転停止過渡期における電動機のステータコイルの電流値に基づいて判定されるため、電動機の回転速度を検出するセンサが車両衝突によって故障した場合であっても、電動機の回転停止の可否を判定することができる。

第４発明によれば、流体式伝動装置と駆動輪との間の動力伝達経路を断接する油圧式の摩擦クラッチをさらに備えることで、車両衝突時にその摩擦クラッチが解放されると駆動輪の回転がタービン側に伝達されなくなるものの、例えば、摩擦クラッチの油圧アクチュエータの残圧によって摩擦クラッチの解放に遅れが生じると、車両衝突後に駆動輪が回転したとき、その回転が摩擦クラッチを介して流体式伝動装置に伝達されて電動機が回転することとなる。これに対して、流体式伝動装置のタービンの回転速度が所定回転速度以下に低下したことを条件にして放電制御が実行されるため、駆動輪の回転が電動機側に伝達されることがなくなった状態で放電制御を確実に実行することができる。

本発明が適用された車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御のための制御機能および制御系統の要部を説明する図である。 電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、走行中に車両が衝突したときの放電制御に関する制御作動を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用された車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御のための制御機能および制御系統の要部を説明する図である。図１に示す車両１０は、走行用の駆動力源である、エンジン１２および電動機ＭＧを備えたハイブリッド車両である。また、車両１０は、エンジン１２および電動機ＭＧの動力を駆動輪１４に伝達する車両用駆動装置１６（以下、駆動装置１６）を備えている。駆動装置１６は、駆動力源であるエンジン１２および電動機ＭＧと、Ｋ０クラッチ２０と、トルクコンバータ２２と、自動変速機２４等と、をケース１８内に備えている。なお、トルクコンバータ２２が、本発明の流体式伝動装置に対応している。

エンジン１２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。エンジン１２は、後述する電子制御装置９０によって、車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置５０が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。

電動機ＭＧは、電力から機械的な動力を発生させる発動機としての機能および機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する回転電気機械であって、所謂電動機ジェネレータである。電動機ＭＧは、車両１０に備えられたインバータ６２を介して、車両１０に備えられた高圧電池である高圧バッテリ６４に接続されている。電動機ＭＧは、後述する電子制御装置９０によってインバータ６２が制御されることにより、電動機ＭＧの出力トルクであるＭＧトルクＴmが制御される。ＭＧトルクＴmは、例えば電動機ＭＧの回転方向がエンジン１２の運転時と同じ回転方向である正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。具体的には、電動機ＭＧは、エンジン１２に替えて或いはエンジン１２に加えて、インバータ６２を介して高圧バッテリ６４から供給される電力により走行用の動力を発生する。また、電動機ＭＧは、エンジン１２の動力や駆動輪１４側から入力される被駆動力により発電を行う。電動機ＭＧの発電により発生させられた電力は、インバータ６２を介して高圧バッテリ６４に供給される。高圧バッテリ６４は、電動機ＭＧに対して電力を授受する高電圧の蓄電装置（高圧電池）である。前記電力は、特に区別しない場合には電気エネルギも同意である。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。

Ｋ０クラッチ２０は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路におけるエンジン１２と電動機ＭＧとの間に設けられたクラッチである。すなわち、エンジン１２が、Ｋ０クラッチ２０を介して電動機ＭＧに動力伝達可能に接続されている。また、トルクコンバータ２２は、Ｋ０クラッチ２０を介してエンジン１２に接続されているとともに、電動機ＭＧに直接接続されている。なお、Ｋ０クラッチ２０が、本発明のクラッチに対応している。

自動変速機２４は、トルクコンバータ２２に連結されており、トルクコンバータ２２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に介在させられている。トルクコンバータ２２および自動変速機２４は、各々、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成している。また、駆動装置１６は、自動変速機２４の出力回転部材である変速機出力軸２６に連結されたプロペラシャフト２８、プロペラシャフト２８に連結されたデファレンシャルギヤ３０、デファレンシャルギヤ３０に連結された１対のドライブシャフト３２等を備えている。また、駆動装置１６は、エンジン１２とＫ０クラッチ２０とを連結するエンジン連結軸３４、Ｋ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２とを連結する電動機連結軸３６等を備えている。

電動機ＭＧは、電動機連結軸３６に動力伝達可能に連結されている。電動機ＭＧは、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路、特にはＫ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結されている。つまり、電動機ＭＧは、Ｋ０クラッチ２０を介することなくトルクコンバータ２２および自動変速機２４と動力伝達可能に連結されている。見方を替えれば、トルクコンバータ２２および自動変速機２４は、各々、電動機ＭＧと駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成している。トルクコンバータ２２および自動変速機２４は、各々、エンジン１２および電動機ＭＧの各々からの駆動力を駆動輪１４へ伝達する。

トルクコンバータ２２は、エンジン１２および電動機ＭＧと駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられている。トルクコンバータ２２は、電動機連結軸３６と連結されたポンプ翼車２２ａ、および、自動変速機２４の入力回転部材である変速機入力軸３８と連結されたタービン翼車２２ｂを備えている。ポンプ翼車２２ａは、Ｋ０クラッチ２０を介してエンジン１２と連結されているとともに、直接的に電動機ＭＧと連結されている。ポンプ翼車２２ａはトルクコンバータ２２の入力部材であり、タービン翼車２２ｂはトルクコンバータ２２の出力部材である。電動機連結軸３６は、トルクコンバータ２２の入力回転部材でもある。変速機入力軸３８は、タービン翼車２２ｂによって回転駆動されるタービン軸と一体的に形成されたトルクコンバータ２２の出力回転部材でもある。トルクコンバータ２２は、駆動力源（エンジン１２、電動機ＭＧ）の各々からの駆動力を流体を介して変速機入力軸３８へ伝達する流体式伝動装置である。トルクコンバータ２２は、ポンプ翼車２２ａとタービン翼車２２ｂとを連結するロックアップクラッチ４０（以下、ＬＵクラッチ４０）を備えている。ＬＵクラッチ４０は、トルクコンバータ２２の入出力回転部材を連結する直結クラッチであり、公知のロックアップクラッチである。

ＬＵクラッチ４０は、車両１０に備えられた油圧制御回路４２から供給される調圧されたＬＵ油圧によりＬＵクラッチ４０のトルク容量であるＬＵクラッチトルクが変化させられることで、作動状態つまり制御状態が切り替えられる。ＬＵクラッチ４０の制御状態としては、ＬＵクラッチ４０が解放された状態である完全解放状態、ＬＵクラッチ４０が滑りを伴って係合された状態であるスリップ状態、およびＬＵクラッチ４０が係合された状態である完全係合状態がある。

自動変速機２４は、例えば不図示の１組または複数組の遊星歯車装置と、複数の係合装置ＣＢと、を備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置ＣＢは、例えば油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置（摩擦クラッチ）である。係合装置ＣＢは、各々、油圧制御回路４２から供給される調圧されたＣＢ油圧によりそれぞれのトルク容量であるＣＢトルクが変化させられることで、係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。また、係合装置ＣＢが係合されることでその係合装置ＣＢを介して動力が伝達されることから、係合装置ＣＢは、トルクコンバータ２２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられ、その動力伝達経路を断接する油圧式の摩擦クラッチとして機能する。また、係合装置ＣＢには、車両発進時において係合される係合装置Ｃ１が含まれており、車両発進時に係合装置Ｃ１が係合されることで車両１０が発進させられ、車両停止時には係合装置Ｃ１が解放されることで、自動変速機２４の動力伝達が遮断される。なお、係合装置ＣＢ（特に係合装置Ｃ１）が、本発明のトルクコンバータと駆動輪との間の動力伝達経路を断接する油圧式の摩擦クラッチに対応している。

自動変速機２４は、係合装置ＣＢのうちの何れかの係合装置が係合されることによって、変速比（ギヤ比ともいう）γat（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi／ＡＴ出力回転速度Ｎo）が異なる複数の変速段（ギヤ段ともいう）のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。自動変速機２４は、後述する電子制御装置９０によって、ドライバ（＝運転者）のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて形成されるギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のギヤ段が選択的に形成される。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、変速機入力軸３８の回転速度であり、自動変速機２４の入力回転速度である。また、ＡＴ入力回転速度Ｎiは、トルクコンバータ２２の出力回転部材の回転速度でもあり、トルクコンバータ２２の出力回転速度であるタービン回転速度Ｎtと同値である。従って、ＡＴ入力回転速度Ｎiは、タービン回転速度Ｎtで表すことができる。ＡＴ出力回転速度Ｎoは、変速機出力軸２６の回転速度であり、自動変速機２４の出力回転速度である。

Ｋ０クラッチ２０は、図示しない油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチにより構成される湿式または乾式の摩擦係合装置である。Ｋ０クラッチ２０は、後述する電子制御装置９０により油圧アクチュエータの作動状態が制御されることによって、係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。Ｋ０クラッチ２０において、油圧制御回路４２から調圧されたＫ０油圧が油圧アクチュエータに供給されると、Ｋ０クラッチ２０のトルク容量であるＫ０トルクが変化させられることで、Ｋ０クラッチ２０の制御状態が切り替えられる。

Ｋ０クラッチ２０の係合状態では、エンジン連結軸３４を介してポンプ翼車２２ａとエンジン１２とが一体的に回転させられる。すなわち、Ｋ０クラッチ２０は、係合されることによってエンジン１２と駆動輪１４とを動力伝達可能に連結する。一方で、Ｋ０クラッチ２０の解放状態では、エンジン１２とポンプ翼車２２ａとの間の動力伝達が遮断される。すなわち、Ｋ０クラッチ２０は、解放されることによってエンジン１２と駆動輪１４との間の連結を切り離す。電動機ＭＧはポンプ翼車２２ａに連結されているので、Ｋ０クラッチ２０は、エンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達経路に設けられて、その動力伝達経路を断接するクラッチ、すなわちエンジン１２と電動機ＭＧとを断接するクラッチとして機能する。つまり、Ｋ０クラッチ２０は、係合されることによってエンジン１２と電動機ＭＧとを連結する一方で、解放されることによってエンジン１２と電動機ＭＧとの間の連結を切り離す断接クラッチである。

駆動装置１６において、Ｋ０クラッチ２０が係合された場合でのエンジン１２から出力される動力は、エンジン連結軸３４から、Ｋ０クラッチ２０、電動機連結軸３６、トルクコンバータ２２、自動変速機２４、プロペラシャフト２８、デファレンシャルギヤ３０、およびドライブシャフト３２等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。また、電動機ＭＧから出力される動力は、Ｋ０クラッチ２０の制御状態に拘わらず、電動機連結軸３６から、トルクコンバータ２２、自動変速機２４、プロペラシャフト２８、デファレンシャルギヤ３０、およびドライブシャフト３２等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。

車両１０は、機械式のオイルポンプであるＭＯＰ５８および電動式のオイルポンプであるＥＯＰ６０を備えている。ＭＯＰ５８は、ポンプ翼車２２ａに連結されており、駆動力源（エンジン１２、電動機ＭＧ）により回転駆動させられて駆動装置１６にて用いられる作動油OILを吐出する。ＥＯＰ６０は、図示しないポンプ用モータにより回転駆動させられて作動油OILを吐出する。ＭＯＰ５８およびＥＯＰ６０が吐出した作動油OILは、油圧制御回路４２へ供給される。

また、車両１０は、電動機ＭＧの作動状態を制御するインバータ６２と、高圧バッテリ６４と、システムメインリレー６６（以下、ＳＭＲ６６）と、コンデンサ６８と、ＤＣＤＣコンバータ７０と、補機バッテリ７２と、を備えている。

インバータ６２は、内部に公知のスイッチング素子を備えており、後述するＭＧＥＣＵ９６からの指令に基づく駆動トルクまたは回生トルクが電動機ＭＧにおいて得られるようにスイッチング素子が制御される。図１に示すインバータ６２と電動機ＭＧとを繋ぐ３本の線（Ｌu、Ｌv、Ｌw）は、電動機ＭＧのステータコイル７８を構成する三相巻線に繋がる配線に対応している。

高圧バッテリ６４は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などの充放電可能な二次電池から構成され、インバータ６２に対して電力を授受可能に構成されている。ＳＭＲ６６は、高圧バッテリ６４とインバータ６２との間に設けられ、高圧バッテリ６４とインバータ６２との間の高電圧回路の接続および遮断を行うリレーである。ＳＭＲ６６は、ＳＭＲＢ（システムメインリレープラス側）およびＳＭＲＧ（システムメインリレーマイナス側）を備えている。ＳＭＲ６６の接続時には、ＳＭＲＢおよびＳＭＲＧが接続（オン）されることで、高圧バッテリ６４の電力をインバータ６２に供給可能になる。また、ＳＭＲ６６の遮断時には、ＳＭＲＧおよびＳＭＲＢが遮断（オフ）されることで、高圧バッテリ６４とインバータ６２との間の電力供給が遮断される。ＳＭＲ６６は、後述するＨＶＥＣＵ９２から出力される指令信号に応じて断接状態が切り替えられる。

コンデンサ６８は、高圧バッテリ６４の電流を平滑化するために設けられている。コンデンサ６８は、電動機ＭＧを制御するインバータ６２に並列に設けられている。ＤＣＤＣコンバータ７０は、高圧バッテリ６４の出力電圧を降圧して補機バッテリ７２に充電する降圧コンバータである。補機バッテリ７２は、ＤＣＤＣコンバータ７０によって降圧された電力が蓄電される蓄電装置である。補機バッテリ７２の電力は、例えばエンジン１２を始動させるためのスタータモータ７４に供給されるように構成されている。

車両１０は、車両１０の走行制御など各種制御を実行する制御装置である電子制御装置９０を備えている。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置９０は、必要に応じて、ハイブリッド制御用ＥＣＵ９２（以下、ＨＶＥＣＵ９２）、エンジン制御用ＥＣＵ９４（以下、ＥＧＥＣＵ９４）、電動機制御用ＥＣＵ９６（以下、ＭＧＥＣＵ９６）などの各種制御装置を含んで構成される。ＨＶＥＣＵ９２、ＥＧＥＣＵ９４、およびＭＧＥＣＵ９６は、通信線４６を介して互いに通信可能とされている。

電子制御装置９０には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ１００、タービン回転速度センサ１０２、出力回転速度センサ１０４、ＭＧ回転速度センサ１０６、アクセル開度センサ１０８、スロットル弁開度センサ１１０、ブレーキスイッチ１１２、バッテリセンサ１１４、ＭＧ温度センサ１１６、加速度センサ１１８、電圧センサ１２０）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、ＡＴ入力回転速度Ｎiと同値であるタービン回転速度Ｎt、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo、電動機ＭＧの回転速度であるＭＧ回転速度Ｎm、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキを作動させるためのブレーキペダルがドライバによって操作されている状態を示す信号であるブレーキオン信号Ｂon、高圧バッテリ６４のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、電動機ＭＧの温度ＴＨm、車両加速度α、コンデンサ電圧ＶＨなど）が、それぞれ供給される。

ＨＶＥＣＵ９２は、車両１０のハイブリッド走行を実行するためのハイブリッド制御手段としてのハイブリッド制御部１２２を機能的に備えている。ハイブリッド制御部１２２は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θaccおよび車速Ｖを適用することで、運転者による車両１０に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量マップは、予め実験的または設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である。また、ハイブリッド制御部１２２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機２４の変速比γat、高圧バッテリ６４の充電可能電力や放電可能電力等を考慮して要求駆動パワーを実現するように、エンジン１２を制御する指令をＥＧＥＣＵ９４に出力するとともに、電動機ＭＧを制御する指令をＭＧＥＣＵ９６に出力する。ＥＧＥＣＵ９４は、ＨＶＥＣＵ９２からの指令を受けて、前記要求駆動パワーを実現するようにエンジン１２を制御するエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０に出力する。同様に、ＭＧＥＣＵ９６は、ＨＶＥＣＵ９２からの指令を受けて、前記要求駆動パワーを実現するように電動機ＭＧを制御するＭＧ制御指令信号Ｓmをインバータ６２に出力する。

また、ハイブリッド制御部１２２は、例えば高圧バッテリ６４の充電状態値ＳＯＣが所定値未満になるなどして高圧バッテリ６４の充電制御が必要と判断されると、エンジン１２を駆動させて電動機ＭＧの回生による充電制御を実行することもできる。

次に、上記のように構成される車両１０において、車両１０の走行中に衝突が発生したときの作動について説明する。電子制御装置９０は、車両１０の衝突（車両衝突）が検知されると、電動機ＭＧを回転停止させる方向の引き摺りトルクを発生させ、電動機ＭＧが回転停止するとコンデンサ６８の電荷を放電する放電制御を実行する機能を備えている。

電子制御装置９０は、車両衝突時に作動する、ハイブリッド制御部１２２と、衝突判定手段としての衝突判定部１２４と、リレー遮断手段としてのリレー遮断部１２６と、回転停止制御手段としての回転停止制御部１２８と、回転停止判定手段としての回転停止判定部１３０と、放電制御手段としての放電制御部１３２と、を機能的に備えている。本実施例では、ＨＶＥＣＵ９２が、ハイブリッド制御部１２２、衝突判定部１２４、およびリレー遮断部１２６を機能的に備え、ＭＧＥＣＵ９６が、回転停止制御部１２８、回転停止判定部１３０、および放電制御部１３２を機能的に備えている。なお、衝突判定部１２４、回転停止制御部１２８、回転停止判定部１３０、および放電制御部１３２が、本発明の制御部に対応している。

衝突判定部１２４は、車両１０の走行中に衝突が検知されたか否か、すなわち車両衝突が発生したか否かを判定する。衝突判定部１２４は、例えば、車両衝突時に作動するエアバッグシステムの作動信号が出力されたか否かに基づいて、車両衝突が検知されたか否かを判定する。

ハイブリッド制御部１２２は、車両衝突が検知されると、車両１０の電源を遮断（「Ready-OFF」）するのと並行して、エンジン１２を停止させる指令をＥＧＥＣＵ９４に出力するとともに、Ｋ０クラッチ２０を解放させる指令を油圧制御回路４２に出力する。これより、エンジン１２の燃料供給を停止するフューエルカットが実行されてエンジン１２が停止させられる。また、Ｋ０クラッチ２０を制御するソレノイドがＫ０クラッチ２０の解放側に作動することで、Ｋ０クラッチ２０が解放される。例えば、ソレノイドに駆動電流が供給されるとＫ０クラッチ２０が係合されるように構成される場合には、ソレノイドへの駆動電流が停止されることでＫ０クラッチ２０が解放される。

次いで、リレー遮断部１２６は、高圧バッテリ６４からの電力供給を遮断するためＳＭＲ６６を遮断する。このとき、電動機ＭＧに電力供給可能な状態でＳＭＲ６６が遮断されると不具合が生じる虞があることから、リレー遮断部１２６は、インバータ６２への電力供給を一時的に遮断（インバータゲート遮断）した後、ＳＭＲ６６を遮断する。

回転停止制御部１２８は、ＳＭＲ６６が遮断されると、電動機ＭＧの回転を停止させる回転停止制御を実行する。回転停止制御部１２８は、電動機ＭＧの回転を停止させる方向に作用する引き摺りトルク（回転制動トルク）を発生させる回転停止制御としての三相オン制御を実行する。なお、三相オン制御については公知の技術であるため詳細な説明を省略する。

回転停止判定部１３０は、放電制御を行うに当たって電動機ＭＧが回転停止したか否かを判定する。回転停止判定部１３０は、電動機ＭＧの回転停止過渡期において、電動機ＭＧのステータコイル７８を構成する三相巻線の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電流値の二乗和ＩＳが、所定値ＩＸ以下か否かに基づいて電動機ＭＧの回転停止を判定する。前記電流値の二乗和ＩＳは、Ｕ相の電流値を電流値Ｉu、Ｖ相の電流値を電流値Ｉv、Ｗ相の電流値を電流値Ｉwとしたとき、下式（１）から算出される。所定値ＩＸは、予め実験的または設計的に定められ、電動機ＭＧが回転停止したと判断できる微小な値に設定されている。このように、電動機ＭＧの回転停止が、ＭＧ回転速度センサ１０６によって検出されるＭＧ回転速度Ｎmではなく、電動機ＭＧの回転停止過渡期における電動機ＭＧのステータコイル７８を構成する三相巻線の各電流値（Ｉu、Ｉv、Ｉw）の二乗和ＩＳに基づいて判定されることで、ＭＧ回転速度センサ１０６が車両衝突によって故障した場合であっても、電動機ＭＧの回転停止を判定することができる。なお、前記各電流値（Ｉu、Ｉv、Ｉw）は、インバータ６２に内蔵されている電流センサによって検出されるものとする。
ＩＳ＝(Ｉu²＋Ｉv²＋Ｉw²)^1/2・・・（１）

ここで、電動機ＭＧを停止させて放電制御を実行するに当たって、電動機ＭＧのＭＧ回転速度Ｎmが回転停止したと判定された場合であっても、車両衝突後も駆動輪１４が回転していると、駆動輪１４の回転が自動変速機２４を介してタービン翼車２２ｂに伝達され、さらにトルクコンバータ２２における流体の引き摺りによってポンプ翼車２２ａおよび電動機連結軸３６に回転が伝達される場合がある。このとき、三相オン制御が停止していると電動機ＭＧが再び回転し、放電制御を実行できなくなる虞がある。なお、車両１０が衝突すると、車速Ｖの低下に伴ってＬＵクラッチ４０および自動変速機２４の係合装置ＣＢ（係合装置Ｃ１）が解放されるものの、例えば係合装置ＣＢ（Ｃ１）の油圧アクチュエータの残圧などによって係合装置ＣＢ（Ｃ１）の解放に遅れが生じると、車両衝突後に駆動輪１４が回転したとき、その回転が自動変速機２４の係合装置ＣＢ（Ｃ１）を介してトルクコンバータ２２に伝達されて電動機ＭＧが回転させられる。

これに対して、回転停止判定部１３０は、電動機ＭＧが回転停止したことを判定すると、さらに、タービン翼車２２ｂの回転速度であるタービン回転速度Ｎtが、予め設定されている所定回転速度Ｎts以下になったか否かを判定する。所定回転速度Ｎtsは、予め実験的または設計的に定められ、例えば、タービン翼車２２ｂの回転によって、電動機ＭＧの回転軸である電動機連結軸３６が連れ回らないタービン回転速度Ｎtの上限値に設定されている。電動機ＭＧの回転停止が判定された後に、さらにタービン回転速度Ｎtが電動機連結軸３６が連れ回らない回転速度まで低下したかが判定されることで、電動機ＭＧが回転停止した後に再び電動機ＭＧが回転することがなくなる。なお、タービン翼車２２ｂが、本発明のタービンに対応している。

回転停止制御部１２８は、電動機ＭＧが回転停止し、且つ、タービン回転速度Ｎtが所定回転速度Ｎts以下になると、三相オン制御を停止する。一方、回転停止制御部１２８は、電動機ＭＧが回転停止してもタービン回転速度Ｎtが所定回転速度Ｎtsよりも高い場合には、電動機ＭＧが再び回転する可能性があるため、三相オン制御を継続する。このように、電動機ＭＧが回転停止し、且つ、タービン回転速度Ｎtが所定回転速度Ｎts以下になるまで三相オン制御が継続されることで、三相オン制御を停止した後に電動機ＭＧが再び回転する虞がなくなる。

放電制御部１３２は、電動機ＭＧの回転停止が判定され、且つ、タービン回転速度Ｎtが所定回転速度Ｎts以下になったことが判定されると、電動機ＭＧによる放電制御を開始する。回転停止制御部１２８は、電動機ＭＧにｄ軸電流が流れるようにインバータ６２を制御する放電制御を実行することで、電動機ＭＧからトルクが出力されることなくコンデンサ６８の電荷が放電される。また、上述したように、放電制御を実行するに当たって、電動機ＭＧが回転停止し、且つ、タービン回転速度Ｎtが所定回転速度Ｎts以下に低下したことを条件にして放電制御が実行されるため、電動機ＭＧが再び回転する虞のない状態下で放電制御が確実に実行される。

放電制御部１３２は、放電制御の実行中にコンデンサ６８のコンデンサ電圧ＶＨを随時検出し、コンデンサ電圧ＶＨが予め定められている所定圧ＶＸ以下になったか否かに基づいて放電制御の停止を判定する。所定圧ＶＸは、予め実験的または設計的に定められ、例えば、コンデンサ６８の電荷が放電されて感電の危険がなくなったと判断できる電圧の閾値に設定されている。放電制御部１３２は、コンデンサ電圧ＶＨが所定圧ＶＸよりも高い場合には放電制御を継続する。一方、放電制御部１３２は、コンデンサ電圧ＶＨが所定圧ＶＸ以下になった場合には放電制御を停止する。

図２は、電子制御装置９０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、走行中に車両１０が衝突したときの放電制御に関する制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、車両走行中において繰り返し実行される。

先ず、衝突判定部１２４に対応するステップ（以下、ステップを省略）Ｓ１０において、走行中に車両衝突が検知されたか否かが判定される。Ｓ１０の判定が否定される場合、本ルーチンが終了させられる。Ｓ１０の判定が肯定される場合、ハイブリッド制御部１２２の制御機能に対応するＳ２０において、車両１０の電源が遮断され（「Ready-OFF」）、さらにエンジン１２が停止されるとともに、Ｋ０クラッチ２０が解放される。次いで、リレー遮断部１２６の制御機能に対応するＳ３０において、インバータ６２への電力供給が一時的に遮断された後（インバータゲート遮断）、ＳＭＲ６６が遮断される（ＳＭＲ遮断）。回転停止制御部１２８の制御機能に対応するＳ４０では、三相オン制御が実行されることで、電動機ＭＧの回転を停止させる方向の引き摺りトルク（回転制動トルク）が発生させられる。この引き摺りトルクによって電動機ＭＧのＭＧ回転速度Ｎmが低下させられる。回転停止判定部１３０の制御機能に対応するＳ５０では、電動機ＭＧの三相巻線を流れる各電流値（Ｉu、Ｉv、Ｉw）の二乗和ＩＳが所定値ＩＸ以下か否かに基づいて、電動機ＭＧが回転停止したか否かが判定される。Ｓ５０の判定が否定された場合、Ｓ４０に戻って三相オン制御が継続して実行される。Ｓ５０の判定が肯定された場合、回転停止判定部１３０の制御機能に対応するＳ６０において、トルクコンバータ２２のタービン翼車２２ｂのタービン回転速度Ｎtが所定回転速度Ｎts以下か否かが判定される。Ｓ６０の判定が否定される場合、Ｓ４０に戻り、Ｓ５０およびＳ６０の判定がともに肯定されるまで三相オン制御が継続して実行される。Ｓ６０の判定が肯定される場合、電動機ＭＧが再び回転することがないものと判断され、回転停止制御部１２８の制御機能に対応するＳ７０において、三相オン制御が停止させられる。放電制御部１３２の制御機能に対応するＳ８０では、電動機ＭＧにｄ軸電流が流れるようにインバータ６２を制御する放電制御が実行される。放電制御部１３２の制御機能に対応するＳ９０では、放電制御に伴ってコンデンサ電圧ＶＨが所定圧ＶＸ以下になったか否かが判定される。Ｓ９０の判定が否定される場合、Ｓ８０に戻り、放電制御が継続して実行される。Ｓ９０の判定が肯定されると、本ルーチンが終了させられる。

上述のように、本実施例によれば、電動機ＭＧが回転停止し、且つ、トルクコンバータ２２のタービン翼車２２ｂのタービン回転速度Ｎtが所定回転速度Ｎts以下に低下したことを条件にして放電制御が実行されるため、タービン回転速度Ｎtが低下し、電動機ＭＧが再び回転することがなくなるまで三相オン制御が継続されることで、電動機ＭＧが回転停止した状態で確実に放電制御を実行することができる。

また、本実施例によれば、電動機ＭＧにＫ０クラッチ２０を介してエンジン１２が動力伝達可能に接続されている車両１０では、車両衝突が検知されるとＫ０クラッチ２０が解放されるため、車両衝突後にエンジン１２に連れ回って電動機ＭＧが回転することが防止される。また、電動機ＭＧが回転停止したか否かが、電動機ＭＧの回転停止過渡期における電動機ＭＧのステータコイル７８を構成する三相巻線の電流値（Ｉu、Ｉv、Ｉw）に基づいて判定されるため、電動機ＭＧのＭＧ回転速度Ｎmを検出するＭＧ回転速度センサ１０６が車両衝突によって故障した場合であっても、電動機ＭＧの回転停止の可否を判定することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、車両１０に備えられるエアバッグシステムの作動信号を検出することで、車両衝突の発生を判定するものであったが、この態様に限定されない。例えば、車両加速度αが所定値を超えたか否かに基づいて、衝突の発生を判定するものであっても構わない。または、車両１０の特定の部位に歪みセンサを設け、歪みセンサによって検出される歪み量に基づいて衝突の発生を判定するものであっても構わない。

また、前述の実施例では、電動機ＭＧの回転停止が、電動機ＭＧのステータコイル７８を構成する三相巻線の各電流値（Ｉu、Ｉv、Ｉw）に基づいて判定するものであったが、ＭＧ回転速度センサ１０６によって検出されるＭＧ回転速度Ｎmに基づいて判定するものであっても構わない。また、三相巻線の各々の電流値（Ｉu、Ｉv、Ｉw）から判定する必要はなく、三相巻線のうち二相（例えばＵ相、Ｖ相）の電流値（Ｉu、Ｉv）の二乗和に基づいて電動機ＭＧの回転停止を判定するものであっても構わない。

また、前述の実施例では、ＨＶＥＣＵ９２が、ハイブリッド制御部１２２、衝突判定部１２４、およびリレー遮断部１２６を機能的に備え、ＭＧＥＣＵ９６が回転停止制御部１２８、回転停止判定部１３０、および放電制御部１３２を機能的に備えるとしたが、本発明は、必ずしもこれに限定されない。例えば、ＨＶＥＣＵ９２およびＭＧＥＣＵ９６が共通のＥＣＵで構成される場合には、そのＥＣＵがこれらの制御部を機能的に備えることとなる。また、上記各制御部の機能を、異なるＥＣＵが機能的に備えるものであっても構わない。このように、各制御部の機能が実行される範囲において、ＥＣＵの構成が適宜変更されても構わない。

また、前述の実施例では、車両１０は、エンジン１２および電動機ＭＧを駆動力源とするハイブリッド車両であったが、本発明は、必ずしもハイブリッド車両に限定されない。例えば、電動機ＭＧのみを駆動力源とする電気自動車であっても本発明を適用することができる。

また、前述の実施例では、自動変速機２４として遊星歯車式の自動変速機を例示したが、この態様に限らない。例えば、自動変速機２４は、公知のＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、公知のベルト式無段変速機などであってもよい。自動変速機２４がＤＣＴである場合には、２系統の各入力軸にそれぞれ繋がる係合装置の一方の係合装置が本発明の摩擦クラッチに相当する。自動変速機２４がベルト式無段変速機である場合には、ベルト式無段変速機とともに備えられた公知の前後進切替装置が有する前進用クラッチ及び後進用ブレーキのうちの一方の係合装置が本発明の摩擦クラッチに相当する。

また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ２２が用いられたが、この態様に限定されない。例えば、流体式伝動装置として、トルクコンバータ２２に替えて、トルク増幅作用のないフルードカップリングなどの他の流体式伝動装置が用いられてもよい。

また、前述の実施例では、インバータ６２とコンデンサ６８とが別個に設けられているが、コンデンサ６８がインバータ６２内に内蔵されるものであっても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１２：エンジン（駆動力源）
１４：駆動輪
２０：Ｋ０クラッチ（クラッチ）
２２：トルクコンバータ（流体式伝動装置）
２２ｂ：タービン翼車（タービン）
６２：インバータ
６８：コンデンサ
７８：ステータコイル
９０：電子制御装置（制御装置）
１２４：衝突判定部（制御部）
１２８：回転停止制御部（制御部）
１３０：回転停止判定部（制御部）
１３２：放電制御部（制御部）
ＣＢ：係合装置（摩擦クラッチ）
ＭＧ：電動機（駆動力源）

Claims (4)

1. 少なくとも電動機を含む駆動力源と、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている流体式伝動装置と、を備える車両に適用され、車両衝突が検知されると、前記電動機の回転を停止させる方向のトルクを発生させ、前記電動機が回転停止すると、前記電動機を制御するインバータに並列に設けられたコンデンサの電荷を放電する放電制御を実行する制御部を備える、車両の制御装置であって、
   前記制御部は、前記放電制御を実行するに当たって、前記流体式伝動装置のタービンの回転速度が所定回転速度以下に低下したことを条件にして前記放電制御を実行する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記電動機には、クラッチを介してエンジンが動力伝達可能に接続されており、
   前記制御部は、車両衝突が検知されると前記クラッチを解放させる
   ことを特徴とする請求項１の車両の制御装置。
3. 前記制御部は、前記電動機が回転停止したか否かを、前記電動機の回転停止過渡期における前記電動機のステータコイルの電流値に基づいて判定する
   ことを特徴とする請求項１または２の車両の制御装置。
4. 前記車両は、前記流体式伝動装置と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、該動力伝達経路を断接する油圧式の摩擦クラッチをさらに備える
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１に記載の車両の制御装置。

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