JP6343933B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用制御装置に関する。

従来、車両において、二次電池から供給される直流電力を交流電力に変換することでモータや発電機といった回転電機を回転動作させる車両用制御装置としては、例えば、特許文献１に記載の車両用制御装置がある。この特許文献１の車両用制御装置では、安定して交流電力を出力するために、電力を平滑化する、所謂、平滑コンデンサを備えている。

特開２０１３−９０４２４号公報

ところで、特許文献１のような車両用制御装置では、車両の衝突時等の異常状態時の乗員の安全性を確保するために、こういった異常状態時の上記平滑コンデンサの電荷の速やかな放電が求められる。

その点、特許文献１の車両用制御装置では、放電用の抵抗が接続された放電モジュールを別途設けて、車両の衝突等がある場合に上記平滑コンデンサを該放電モジュールに接続することで、該平滑コンデンサの電荷を放電することができるようにしている。ところが、特許文献１の車両用制御装置では、元々ある車両用制御装置に加えて放電モジュールを別途設けるので、車両用制御装置の大型化を避けることができなかった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の大型化を抑えることができる車両用制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する車両用制御装置は、電源と、回転電機と、回転電機によって回転動作される負荷と、を備え、回転電機と負荷との間のトルク伝達とトルク伝達の遮断が可能な断続機構を含む車載装置を制御するようにしている。また、車両用制御装置は、電源から入力する電力を平滑化する平滑コンデンサと、平滑コンデンサによって平滑化された電力によって回転電機を駆動させる第１の駆動回路と、平滑コンデンサによって平滑化された電力によって断続機構を駆動させる第２の駆動回路と、各駆動回路を制御する制御回路と、各駆動回路に対して電源の接続と切り離しが可能であり、平滑コンデンサよりも電源側に設けられた開閉器と、を備えるようにしている。そして、制御回路は、各駆動回路に対して電源を接続しているときに、車載装置が搭載される車両の異常状態を検出する場合、開閉器を切り替えて各駆動回路に対して電源を切り離すとともに、平滑コンデンサに蓄積された電荷に基づく電力を第２の駆動回路を介して断続機構に供給するようにしている。

この構成によれば、各駆動回路に対して電源が接続されているときに、車載装置が搭載される車両の異常状態を検出すると、各駆動回路に対して電源が切り離されるとともに、その後から平滑コンデンサに蓄積された電荷に基づく電力が一時的に断続機構に供給され、該平滑コンデンサの電荷の放電が開始される。これにより、上記異常状態を検出する場合、断続機構が駆動されれば、平滑コンデンサについては、蓄えている電荷を放電することができる。したがって、平滑コンデンサを放電させるための専用の装置等が不要になり、車両用制御装置の大型化を抑えることができる。

そして、こうした車両用制御装置において、上記異常状態の指標は、車両への衝撃の変化であって、制御回路は、上記異常状態を検出することにより平滑コンデンサに蓄積された電荷に基づく電力を断続機構に供給する場合、回転電機と負荷との間のトルク伝達を遮断するように断続機構の駆動を制御することが好ましい。

この構成によれば、車両への衝撃の変化に基づく異常状態を検出する場合、回転電機と負荷との間のトルク伝達が遮断されることにより、負荷から回転電機へのトルク伝達についても合わせて遮断される。これにより、例えば、車両の衝突が発生した後、レッカー車に車両が牽引される場合でも該牽引に基づいて負荷から回転電機へのトルク伝達が遮断される。このように車両の衝突の発生から継続する状況の中で、平滑コンデンサへの電荷の蓄積を抑制することができ、車両の衝突に基づく異常状態の発生後の乗員の安全性を確保することができる。

また、こうした車両用制御装置において、制御回路は、上記異常状態を検出することにより回転電機と負荷との間の前記トルク伝達を遮断するように断続機構の駆動を制御する場合、該トルク伝達を遮断した後も断続機構の駆動を継続可能に構成することが好ましい。

車両への衝撃の変化に基づく異常状態を検出する場合、回転電機と負荷との間のトルク伝達を遮断した後、まだ平滑コンデンサに電荷が蓄積されている可能性もある。その点、上記構成によれば、上記トルク伝達の遮断後も断続機構の駆動を継続可能に構成することで、平滑コンデンサに蓄積された電荷を効果的に放電することができる。したがって、車両の衝突時等の異常状態の発生後の乗員の安全性を高めることができる。

本発明によれば、車両用制御装置の大型化を抑えることができる。

車両の概略を示す図。 ディファレンシャルギアの概略を示す図。 車両用制御装置の概略を示すブロック図。 第１実施形態における異常時処理を示すフローチャート。 （ａ），（ｂ）は駆動回路への電力供給の様子を模式的に示す図。 第２実施形態における異常時処理を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、車両用制御装置の第１実施形態を説明する。
図１に示すように、車両１は、該車両１の駆動源たる内燃機関２を備える。内燃機関２には、その動力を伝達可能にドライブシャフト３が連結されるとともに、該ドライブシャフト３を介して車両前方側の左右一対のフロントタイヤ４がそれぞれ連結される。

また、内燃機関２には、その動力により回転して発電する発電機として機能するフロントモータ（本実施形態では、三相ブラシレスモータ）５が機械的に連結される。フロントモータ５には、その発電により充電される電源として、例えば、リチウムイオン電池からなる二次電池６が電気的に接続される。二次電池６には、この電力により動作する車両用制御装置３０が電気的に接続されるとともに、該車両用制御装置３０を介して車両１の駆動源たる回転電機としての駆動モータ（本実施形態では、三相ブラシレスモータ）１１が電気的に接続される。

車両用制御装置３０には、車両１の走行状態等を検出するブレーキセンサ７Ａ、アクセルセンサ８Ａ、加速度センサ９Ａ、及び車速センサ１０Ａの各種センサが電気的に接続される。このうち、ブレーキセンサ７Ａは、ブレーキペダル７のブレーキ操作量ＢＲＫを検出するセンサであり、アクセルセンサ８Ａは、アクセルペダル８のアクセル操作量ＡＣＣを検出するセンサである。また、加速度センサ９Ａは、車両用制御装置３０外部となる車両１への衝撃（所謂、圧力）の変化量ＧＳを検出するセンサであり、車両１の衝突、すなわち通常の走行状態に対して異常状態を検出することができる。また、車速センサ１０Ａは、車両１の車速ＳＰを検出するセンサである。

そして、車両用制御装置３０は、これらセンサからの検出信号に基づいて車両１の走行状態を把握し、その把握した走行状態に応じて各種車載装置を制御する。本実施形態では、こういった車載装置として例示する駆動モータ１１（車両１の駆動力を発生させる装置）や後述するクラッチモータ２９（トルク伝達を断続する断続機構４０）の駆動を制御する。

また、駆動モータ１１には、その動力を調整してドライブシャフト１４に伝達する減速機１２及びディファレンシャルギア（以下、「デフ」という）１３が連結されるとともに、これら減速機１２及びデフ１３、さらにドライブシャフト１４を介して車両後方側の左右一対のリヤタイヤ１５がそれぞれ連結される。

このように車両１は、内燃機関２の動力によりフロントモータ５が発電して二次電池６を充電し、この二次電池６から電力を供給することによって、駆動モータ１１が車両１の駆動力を発生させる、所謂、ハイブリッド自動車である。

こういった車両１の駆動力は、駆動モータ１１の動力がドライブシャフト１４を回転させるトルク力として各リヤタイヤ１５（負荷）にトルク伝達されることにより発生する。そして、車両１は、駆動モータ１１の動力の各リヤタイヤ１５へのトルク伝達を断続するクラッチＣＬを備える。

ここで、駆動モータ１１、減速機１２、デフ１３、及びドライブシャフト１４の構成について説明する。
図２に示すように、駆動モータ１１には、その動力を出力して減速機１２に伝達する出力ギア２０が機械的に連結される。また、減速機１２は、歯数の異なる複数の減速ギア２１を備える。減速ギア２１は、出力ギア２０に噛み合って機械的に連結されることにより該出力ギア２０の動力をデフ１３に伝達する。

また、デフ１３は、減速ギア２１に噛み合って機械的に連結されるリングギア２２と、該リングギア２２と一体に回転可能なデフケース２３を備える。リングギア２２及びデフケース２３の間には、これらを機械的に連結又は切り離す（断続する）クラッチＣＬを介在する。クラッチＣＬは、リングギア２２又はデフケース２３の何れかに固定される複数のクラッチ板２４を備える。また、クラッチＣＬには、これらクラッチ板２４を挟むようにして、デフケース２３に対して固定されるクラッチ受部２５と、該クラッチ受部２５に対して接離可能なクラッチ押部２６とが設けられる。また、クラッチ押部２６には、該クラッチ押部２６の駆動源たるクラッチモータ（本実施形態では、ブラシ付の直流モータ）２９が機械的に連結される。そして、クラッチＣＬ（クラッチ板２４、クラッチ受部２５、クラッチ押部２６）と、クラッチモータ２９とから車載装置としての断続機構４０が構築される。

また、デフケース２３には、一対のデフピニオンギア２７が取り付けられるとともに、これらデフピニオンギア２７に噛み合って機械的に連結される一対のデフサイドギア２８が取り付けられる。各デフサイドギア２８には、ドライブシャフト１４がそれぞれ機械的に連結される。

また、クラッチモータ２９は、二次電池６の電力により動作するように車両用制御装置３０に電気的に接続される。このクラッチモータ２９は、その動力（回転）をクラッチ押部２６がクラッチ受部２５に対して接離する直線運動に変換する、例えば、ボールねじ構造をなす。

そして、クラッチモータ２９は、正回転方向に回転することで、クラッチ押部２６をクラッチ受部２５に近接させてクラッチＣＬを結合状態にし、リングギア２２とデフケース２３とを機械的に連結する。これにより、駆動モータ１１の動力が減速機１２及びデフ１３により調整されて各リヤタイヤ１５にトルク伝達される。

一方、クラッチモータ２９は、逆回転方向に回転することで、クラッチ押部２６をクラッチ受部２５から離間させてクラッチＣＬを開放状態にし、リングギア２２とデフケース２３とを機械的に切り離す。これにより、駆動モータ１１の動力の各リヤタイヤ１５へのトルク伝達が遮断される。

次に、車両１の電気的構成について、車両用制御装置３０を中心に説明する。
図３に示すように、車両用制御装置３０は、駆動モータ制御信号Ｓ_mを出力する制御回路としてのマイクロプロセッサ（以下、「ＭＰＵ」という）３１を備える。また、車両用制御装置３０は、ＭＰＵ３１から出力される駆動モータ制御信号Ｓ_mに基づいて駆動モータ１１に駆動電力を供給し、該駆動モータ１１を駆動させる第１の駆動回路としての駆動回路３２を備える。

駆動回路３２は、直列に接続された一対のスイッチング素子（例えば、ＦＥＴ等）を基本単位とし、これらを各相のモータコイルに対応させて並列に接続してなる周知のＰＷＭインバータ制御回路である。このため、ＭＰＵ３１が出力する駆動モータ制御信号Ｓ_mは、各スイッチング素子のオンオフ状態を規定する。そして、駆動モータ制御信号Ｓ_mに応答して各スイッチング素子がオンオフすることにより、駆動電力が駆動モータ１１へと出力される。

また、駆動回路３２は、電源線Ｌを介して主電源たる二次電池６に接続される。そして、駆動回路３２は、各スイッチング素子のオンオフにより直流電源である二次電池６の直流電力を交流電力に変換して三相の駆動電力を駆動モータ１１へと供給する。

また、電源線Ｌの途中、すなわち駆動回路３２と二次電池６の間には、該電源線Ｌに通電される電流を平滑化する平滑コンデンサ３３が接続されるとともに、該平滑コンデンサ３３よりも二次電池６側には機械式リレーからなる開閉器３４が設けられる。そして、開閉器３４がオンすることで電源線Ｌが導通し、二次電池６が電力を供給可能になる。また、開閉器３４がオフすることで電源線Ｌが遮断し、二次電池６が電力を供給不能になる（二次電池６の電力供給が遮断される）。

また、電源線Ｌには、平滑コンデンサ３３の出力電圧Ｖｃを検出する電圧センサ３５が設けられる。電圧センサ３５は、ＭＰＵ３１に接続されており、該ＭＰＵ３１に出力電圧Ｖｃを出力する。

その他、ＭＰＵ３１には、上述した車両１の走行状態等を検出する各種センサが接続されており、これら各種センサからブレーキ操作量ＢＲＫ、アクセル操作量ＡＣＣ、衝撃の変化量ＧＳ、及び車速ＳＰといった各種検出結果を入力する。そして、ＭＰＵ３１は、入力する各種検出結果に基づいて駆動モータ１１、及び開閉器３４の動作を制御する。

また、ＭＰＵ３１は、例えば、イグニッションスイッチのオンオフ時等、クラッチＣＬの状態を切り替えるべき条件が成立した場合、クラッチモータ制御信号Ｓ_cを出力する。そして、車両用制御装置３０は、ＭＰＵ３１から出力されるクラッチモータ制御信号Ｓ_cに基づいてクラッチモータ２９に駆動電力を供給し、該クラッチモータ２９（断続機構４０）を駆動させる第２の駆動回路としてのクラッチ駆動回路３６を備える。

クラッチ駆動回路３６は、直列に接続された一対のスイッチング素子（例えば、ＦＥＴ等）を基本単位とする周知のＰＷＭ制御回路である。このため、ＭＰＵ３１が出力するクラッチモータ制御信号Ｓ_cは、各スイッチング素子のオンオフ状態を規定する。そして、クラッチモータ制御信号Ｓ_cに応答して各スイッチング素子がオンオフすることにより、駆動電力がクラッチモータ２９へと出力される。

また、クラッチ駆動回路３６は、電源線Ｌの途中、すなわち駆動回路３２と平滑コンデンサ３３（二次電池６）の間に接続される。そして、クラッチ駆動回路３６は、各スイッチング素子のオンオフにより直流電源である二次電池６の直流電力を駆動電力としてクラッチモータ２９へと供給する。また、クラッチ駆動回路３６には、電源線Ｌが導通時に二次電池６から電力が供給可能になる一方、電源線Ｌが遮断時に二次電池６から電力が供給不能になる。

以下、ＭＰＵ３１が駆動モータ１１、クラッチモータ２９、及び開閉器３４の動作を制御する内容について説明する。
ＭＰＵ３１は、車両１が正常に走行する通常の走行状態の場合、開閉器３４をオン状態に動作させ、二次電池６から電力を供給可能に制御する。そして、ＭＰＵ３１は、通常の走行状態における車両１のアクセル操作量ＡＣＣ及びブレーキ操作量ＢＲＫの変化に応じた駆動モータ１１の回転動作を伴うように、駆動モータ制御信号Ｓ_mを出力して駆動回路３２を通常に制御する。また、この場合にＭＰＵ３１は、クラッチＣＬの状態を切り替えるべき条件の成立に応じたクラッチモータ２９の回転動作を伴うように、クラッチモータ制御信号Ｓ_cを出力してクラッチ駆動回路３６を通常に制御する。

すなわち、通常の走行状態において、クラッチＣＬを結合状態に切り替える場合、ＭＰＵ３１は、クラッチ駆動回路３６に対してクラッチモータ２９を上記正回転方向に回転させるようにクラッチモータ制御信号Ｓ_cを出力するクラッチ結合指令を行う。一方、通常の走行状態において、クラッチＣＬを開放状態に切り替える場合、ＭＰＵ３１は、クラッチ駆動回路３６に対してクラッチモータ２９を上記逆回転方向に回転させるようにクラッチモータ制御信号Ｓ_cを出力するクラッチ開放指令を行う。

次に、ＭＰＵ３１が通常の走行状態中に実行する異常時処理について説明する。
上述した通常の走行状態中には、加速度センサ９Ａが車両１への衝撃を検出することもある。この場合、車両１では、該車両１が衝突した又は衝突される、異常状態に陥っている可能性もあり、乗員の安全性確保のために平滑コンデンサ３３に蓄えられている電荷を放電する必要がある。このため、ＭＰＵ３１は、通常の走行状態中、加速度センサ９Ａからの検出結果に応じた処理を実行する。

図４に示すように、異常時処理において、ＭＰＵ３１は、車両１の衝突を検出したか否か判断する衝突判定を行う（ステップＳ１００）。衝突判定の判断は、加速度センサ９Ａから入力する衝撃の変化量ＧＳが閾値ＧＳα以上であるか否かに基づいて行われる。この閾値ＧＳαは、車両１の衝突があったとして経験的に導かれる変化量に設定されている。例えば、ＭＰＵ３１は、加速度センサ９Ａから入力する衝撃の変化量ＧＳが閾値ＧＳα以上の場合、車両１の衝突ありと判断する。

ステップＳ１００にて、車両１の衝突なしと判断するとき（Ｓ１００：衝突なし）、ＭＰＵ３１は、異常時処理を終了する。一方、ステップＳ１００にて、車両１の衝突ありと判断するとき（Ｓ１００：衝突あり）、ＭＰＵ３１は、各駆動回路３２，３６に対して二次電池６を切り離すように、開閉器３４をオフ状態（開閉器オフ）に動作させる（ステップＳ１０１）。

続いて、ＭＰＵ３１は、駆動モータ１１を停止させるように、駆動回路３２に対して停止指令を行う（ステップＳ１０２）。続けてＭＰＵ３１は、クラッチＣＬを開放状態にする（クラッチ開放する）ように、クラッチ駆動回路３６に対してクラッチ開放指令を行う（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３にて、ＭＰＵ３１は、上記逆回転方向に所定の回転速度で、回転動作させるようにクラッチモータ制御信号Ｓ_cを出力する。

こうして停止指令及びクラッチ開放指令を行った後、ＭＰＵ３１は、平滑コンデンサ３３の出力電圧Ｖｃが閾値Ｖα以下まで低下したか否かを判断するコンデンサ電圧判定を行う（ステップＳ１０４）。コンデンサ電圧判定の判断は、電圧センサ３５から入力する出力電圧Ｖｃが閾値Ｖα以下であるか否かに基づいて行われる。この閾値Ｖαは、平滑コンデンサ３３に電荷が蓄えられていたとしても乗員への影響を無視できるとして経験的に導かれる電圧に設定されている。

ステップＳ１０４にて、平滑コンデンサ３３の出力電圧Ｖｃが閾値Ｖαよりも大きいと判断することにより（Ｓ１０４：Ｖｃ＞Ｖα）、ＭＰＵ３１は、ステップＳ１０３のクラッチ開放指令を繰り返し行う。一方、ステップＳ１０４にて、平滑コンデンサ３３の出力電圧Ｖｃが閾値Ｖα以下まで低下したと判断することにより（Ｓ１０４：Ｖｃ≦Ｖα）、ＭＰＵ３１は、その動作を停止させる（Ｓ１０５）。すなわち、ＭＰＵ３１は、異常時処理、駆動モータ１１、及びクラッチモータ２９の回転動作に関わる処理を終了する。

次に、車両用制御装置３０の作用を説明する。
図５（ａ）に示すように、車両１の衝突なしと判断されるとき、すなわち通常の走行状態中には、駆動回路３２及びクラッチ駆動回路３６に対して二次電池６が接続されており、該二次電池６から平滑コンデンサ３３によって平滑化される直流電力が駆動回路３２及びクラッチ駆動回路３６に入力される。このときの平滑コンデンサ３３には、二次電池６からの直流電力を平滑化する過程で電荷が蓄えられていく。

そして、図５（ｂ）に示すように、通常の走行状態中、異常時処理のステップＳ１００にて、車両１の衝突ありと判断されるとき、すなわち車両１における異常状態が検出されるとき、駆動回路３２及びクラッチ駆動回路３６に対して二次電池６が切り離される。また、駆動回路３２については通常の制御から駆動モータ１１の回転を停止する制御へと移行するので、その後から平滑コンデンサ３３に蓄積された電荷に基づく電力が一時的にクラッチ駆動回路３６を介して断続機構４０に供給されるようになる。これに加えて、異常時処理のステップＳ１０３を経て、さらにクラッチモータ２９が回転（断続機構４０が駆動）するので、平滑コンデンサ３３の電荷が放電されるようになる。

また、図５（ａ），（ｂ）に示すように、車両１の衝突ありと判断されるとき、クラッチ駆動回路３６については通常の制御からクラッチ開放する制御へと移行する。すなわち、駆動モータ１１と各リヤタイヤ１５との間のトルク伝達が遮断されることにより、各リヤタイヤ１５から駆動モータ１１へのトルク伝達についても合わせて遮断される。これにより、例えば、車両１の衝突が発生した後、レッカー車に車両１が牽引される場合でも該牽引に基づいて各リヤタイヤ１５から駆動モータ１１へのトルク伝達が遮断される。このように車両１の衝突の発生から継続する状況の中で、平滑コンデンサ３３への電荷の蓄積を抑制することができる。

ここで、車両１の衝突ありと判断されるとき、駆動モータ１１と各リヤタイヤ１５との間のトルク伝達を遮断した後、まだ平滑コンデンサ３３に電荷が蓄積されている可能性もある。そこで、上記トルク伝達の遮断後もクラッチ駆動回路３６についてはクラッチ開放する制御を継続可能に構成することで、平滑コンデンサ３３に蓄積された電荷を効果的に放電することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に示す効果を奏することができる。
（１）車両１の異常状態を検出するとき、各駆動回路３２，３６に対して二次電池６を切り離して、クラッチモータ２９を回転（断続機構４０を駆動）させることにより、平滑コンデンサ３３の電荷を放電することができる。したがって、平滑コンデンサ３３を放電させるための専用の装置等が不要になり、装置の大型化を抑えることができる。

（２）車両１の衝突ありを検出するとき、平滑コンデンサ３３への電荷の蓄積を抑制することができるので、車両１の衝突に基づく異常状態の発生後の乗員の安全性を確保することができる。

（３）車両１の衝突ありを検出するとき、平滑コンデンサ３３に蓄積された電荷を効果的に放電することができるので、車両１の衝突に基づく異常状態の発生後の乗員の安全性を高めることができる。

（４）車両１の衝突ありを検出するとき、平滑コンデンサ３３の残電荷を示す出力電圧Ｖｃが閾値Ｖαといったある程度まで下がる状況でＭＰＵ３１の動作が停止されるので、該平滑コンデンサ３３に蓄積された電荷の放電を確実に行うことができる。

（第２実施形態）
次に、図６に基づいて、車両用制御装置の第２実施形態を説明する。なお、本実施形態と上記第１実施形態との主たる相違点は、異常時処理にて、異常状態とする条件とクラッチ駆動回路３６の制御内容のみである。このため、既に説明した実施形態と同一構成及び同一制御内容などは、同一の符号を付すなどして、その重複する説明を省略する。

上述した通常の走行状態中には、ブレーキセンサ７Ａ、及び車速センサ１０Ａの状態から車両１の急な減速、すなわち急制動を検出することもある。この場合、車両１では、該車両１が衝突前の状態に陥っている可能性もあり、該車両１が仮に衝突してしまった際の乗員の安全性確保のために平滑コンデンサ３３に蓄えられている電荷を放電する必要がある。このため、ＭＰＵ３１は、通常の走行状態中、ブレーキセンサ７Ａ、及び車速センサ１０Ａからの検出結果に応じた処理を実行する。なお、以下では、こういった急制動時、クラッチＣＬが結合状態にあることを前提とする。

図６に示すように、異常時処理において、ＭＰＵ３１は、車両１の急制動を検出したか否か判断する急制動判定を行う（ステップＳ２００）。急制動判定の判断は、ブレーキセンサ７Ａから入力するブレーキペダル７のブレーキ操作量ＢＲＫが閾値ＢＲＫα以上であるか否かと、車速センサ１０Ａから入力する車速ＳＰの減衰量が閾値ＳＰα以上であるか否かに基づいて行われる。この閾値ＢＲＫαは、通常の走行状態中の急制動があったとして経験的に導かれる操作量に設定されている。また、この閾値ＳＰαは、通常の走行状態中の急制動があったとして経験的に導かれる減衰量に設定されている。

そして、ＭＰＵ３１は、ブレーキセンサ７Ａから入力するブレーキ操作量ＢＲＫが閾値ＢＲＫα以上、かつ、車速センサ１０Ａから入力する車速ＳＰの減衰量が閾値ＳＰα以上の場合、車両１の急制動ありと判断する。一方、ＭＰＵ３１は、ブレーキセンサ７Ａから入力するブレーキ操作量ＢＲＫが閾値ＢＲＫαを超えない、又は車速センサ１０Ａから入力する車速ＳＰの減衰量が閾値ＳＰαを超えない場合、車両１の急制動なしと判断する。

ステップＳ２００にて、車両１の急制動なしと判断するとき（Ｓ２００：急制動なし）、ＭＰＵ３１は、異常時処理を終了する。一方、ステップＳ２００にて、車両１の急制動ありと判断するとき（Ｓ２００：急制動あり）、ＭＰＵ３１は、各駆動回路３２，３６に対して二次電池６を切り離すように、開閉器３４をオフ状態（開閉器オフ）に動作させる（ステップＳ２０１）。

続いて、ＭＰＵ３１は、駆動モータ１１を停止させるように、駆動回路３２に対して停止指令を行う（ステップＳ２０２）。続けてＭＰＵ３１は、クラッチＣＬを結合状態にするように、すなわち結合状態を維持するようにクラッチ駆動回路３６に対してクラッチ結合指令を行う（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３にて、ＭＰＵ３１は、上記正回転方向に所定の回転速度で、回転動作させるようにクラッチモータ制御信号Ｓ_cを出力する。

こうして停止指令及びクラッチ結合指令を行った後、ＭＰＵ３１は、平滑コンデンサ３３の出力電圧Ｖｃが閾値Ｖα以下まで低下したか否かを判断するコンデンサ電圧判定を行う（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０４にて、平滑コンデンサ３３の出力電圧Ｖｃが閾値Ｖαよりも大きいと判断することにより（Ｓ２０４：Ｖｃ＞Ｖα）、ＭＰＵ３１は、ステップＳ２０３のクラッチ結合指令を繰り返し行う。一方、ステップＳ２０４にて、平滑コンデンサ３３の出力電圧Ｖｃが閾値Ｖα以下まで低下したと判断することにより（Ｓ２０４：Ｖｃ≦Ｖα）、ＭＰＵ３１は、その動作を停止させる（Ｓ２０５）。

次に、車両用制御装置３０の作用を説明する。
車両１の急制動ありと判断されるとき、クラッチＣＬの結合状態が維持されるようにクラッチモータ２９が回転する（断続機構４０が駆動する）。すなわち、その後の車両１の衝突に備えて平滑コンデンサ３３に蓄積された電荷を事前に放電しておくことができる。これにより、車両１の急制動ありと判断されるとき、その後に車両１の衝突が発生しても、その発生時点では平滑コンデンサ３３の電荷の放電が既に開始されており、いくらかは電荷の放電を完了させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、上記第１実施形態の効果（１）に加えて、以下に示す効果を奏することができる。
（５）急制動を経る結果、実際に車両１の衝突が発生しても、その衝突時点では平滑コンデンサ３３の電荷の放電が既に開始されており、いくらかは電荷の放電を完了させることができ、上記衝突時点での乗員のさらなる安全性を確保することができる。

なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・異常時処理を通じてのクラッチモータ２９の回転は、該クラッチモータ２９の回転速度を検出しながら回転が止まるまで継続させてもよい。

・異常時処理のステップＳ１０５（ステップＳ２０４）では、車両１の停止を判断してＭＰＵ３１の動作を停止させることもできる。
・第１実施形態において、異常時処理を通じてのクラッチモータ２９の回転は、クラッチＣＬが開放状態になることで停止させてもよい。

・第１実施形態では、異常時処理でクラッチモータ２９を逆回転方向、すなわちクラッチＣＬが結合状態を維持するように回転させることもできる。
・第１実施形態において、異常時処理（ステップＳ１００）では、加速度センサ９Ａの代わりに圧力センサを用いることもできる。このようなセンサであれば、車両用制御装置３０として組み込むこともできる。また、この処理では、車速ＳＰの減衰量から車両１の衝突（異常）を判断してもよい。その他、回転角度センサ等の駆動モータ１１の回転速度の変化から車両１の衝突（異常）を判断してもよい。

・第２実施形態では、異常時処理でクラッチモータ２９を正回転方向、すなわちクラッチＣＬが開放状態となるように回転させることもできる。
・第２実施形態では、急制動ありとなった後、車両１の衝突あり又は衝突なしを判断してもよい。この場合、例えば、車両１の衝突ありであれば、ステップＳ２０４，Ｓ２０５の処理を行う一方、車両１の衝突なしであれば、異常時処理を終了することが考えられる。こうすることで、車両１の急制動を経て車両１の衝突が発生しない場合、その後に車両１の加速を要する状況にも即座に対応できるようになる。

・第２実施形態において、急制動判定では、ブレーキ操作量ＢＲＫのみから車両１の急制動を判断してもよいし、車速ＳＰの減衰量のみから車両１の急制動を判断してもよい。その他、回転角度センサ等の駆動モータ１１の回転速度の変化から車両１の急制動を判断してもよい。

・第２実施形態では、急制動判定の代わりに車載カメラやミリ波レーダー等から衝突を予見する予見判定を行うようにしてもよい。
・クラッチＣＬの具体的な構成を変更してもよく、例えば、１枚のクラッチ板で構成したり、電磁クラッチを採用したりもできる。なお、電磁クラッチを採用する場合には、クラッチＣＬとクラッチ押部２６の駆動源たるアクチュエータ等とで断続機構が構築される。

・開閉器３４として機械式リレーを用いたが、これに限らず、例えば、ＦＥＴ等のスイッチング素子を用いてもよい。
・開閉器３４の切り替えには、別途、制御装置を設けるようにしてもよい。また、上記制御装置は、ブレーキセンサ７Ａ、加速度センサ９Ａ、及び車速センサ１０Ａから検出結果を入力したり、ＭＰＵ３１から指示されたりして開閉器３４の切り替えを行う。

・車両用制御装置３０は、リヤタイヤ１５に連結された駆動モータ１１の作動を制御したが、これに限らず、他の用途に用いられるモータの作動を制御してもよい。このようなモータとしては、例えば、インホイールモータ等がある。

・クラッチ駆動回路３６の制御には、別途、制御装置を設けるようにしてもよい。そして、上記制御装置は、ブレーキセンサ７Ａ、加速度センサ９Ａ、及び車速センサ１０Ａ等から検出結果を入力したりしてクラッチモータ２９の制御を行う。

・車両用制御装置３０は、少なくとも断続機構４０を制御していればよく、その他、車載装置としてエアコン等の空調に関する制御を行っていてもよい。
・車両用制御装置３０は、各駆動回路としてコンバータ回路を採用したり、回転電機を発電機として機能させる車両用制御装置として用いたりすることもできる。

・車両１は、駆動方式の異なるハイブリッド自動車や、所謂、電気自動車であってもよい。その他、車両１は、電源として燃料電池を用いる燃料電池自動車であってもよい。
・駆動モータ１１やクラッチモータ２９は、その種類を変更してもよい。例えば、クラッチモータ２９は、ブラシレス直流モータにしたり、交流モータを採用したりしてもよい。こういったモータの変更にあたっては、モータに応じて各駆動回路も変更する。

次に、上記各実施形態及び別例（変形例）から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記異常状態の指標は、車両の制動の変化を含み、前記制御回路は、前記異常状態を検出することにより前記平滑コンデンサに蓄積された電荷に基づく電力を前記断続機構に供給する場合、前記トルク伝達を維持するように前記断続機構の駆動を制御する。この構成によれば、車両の制動の変化に基づく異常状態を検出する場合、回転電機と負荷との間のトルク伝達が維持されるように断続機構が駆動する。すなわち、その後の車両の衝突等に備えて平滑コンデンサに蓄積された電荷を事前に放電しておくことができる。これにより、車両の変化に基づく異常状態を検出する場合、その後に車両の衝突等が発生しても、その発生時点では平滑コンデンサの電荷の放電が既に開始されており、いくらかは電荷の放電を完了させることができる。したがって、車両の衝突時等の異常状態の発生時の乗員の安全性を確保することができる。

（ロ）前記制御回路は、前記異常状態を検出することにより前記トルク伝達を遮断するように前記断続機構の駆動を制御するとき、前記平滑コンデンサの残電荷が閾値以下になる場合に該制御回路の動作を停止させる。この構成によれば、上記異常状態を検出する場合、平滑コンデンサの残電荷が閾値といったある程度まで下がる状況で制御回路の動作が停止されるので、該平滑コンデンサに蓄積された電荷の放電を確実に行うことができる。

ＣＬ…クラッチ、１…車両、６…二次電池（電源）、７Ａ…ブレーキセンサ、８Ａ…アクセルセンサ、９Ａ…加速度センサ、１０Ａ…車速センサ、１１…駆動モータ（回転電機）、１５…リヤタイヤ（負荷）、２９…クラッチモータ、３０…車両用制御装置、３１…マイクロプロセッサ（制御回路）、３２…駆動回路（第１の駆動回路）、３３…平滑コンデンサ、３４…開閉器、３６…クラッチ駆動回路（第２の駆動回路）、４０…断続機構（車載装置）。

Claims (3)

1. 電源と、回転電機と、前記回転電機によって回転動作される負荷と、を備え、前記回転電機と前記負荷との間のトルク伝達とトルク伝達の遮断が可能な断続機構を含む車載装置を制御する車両用制御装置において、
   前記電源から入力する電力を平滑化する平滑コンデンサと、
   前記平滑コンデンサによって平滑化された電力によって前記回転電機を駆動させる第１の駆動回路と、
   前記平滑コンデンサによって平滑化された電力によって前記断続機構を駆動させる第２の駆動回路と、
   各駆動回路を制御する制御回路と、
   前記各駆動回路に対して前記電源の接続と切り離しが可能であり、前記平滑コンデンサよりも前記電源側に設けられた開閉器と、を備え、
   前記制御回路は、前記各駆動回路に対して前記電源を接続しているときに、前記車載装置が搭載される車両の異常状態を検出する場合、前記開閉器を切り替えて前記各駆動回路に対して前記電源を切り離すとともに、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷に基づく電力を前記第２の駆動回路を介して前記断続機構に供給し、前記トルク伝達を遮断するように前記断続機構の駆動を制御することを特徴とする車両用制御装置。
2. 前記異常状態の指標は、車両への衝撃の変化である請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記制御回路は、前記異常状態を検出することにより前記トルク伝達を遮断するように前記断続機構の駆動を制御する場合、該トルク伝達を遮断した後も前記断続機構の駆動を継続可能に構成された請求項１又は２に記載の車両用制御装置。