(57)【要約】【課題】ロータとこれと一体的に回転する回転軸の相対回転が発生したことを検出することのできる車両の制御装置を提供する。【解決手段】ロータ５２及びロータ５２と共に一体的に回転する回転軸５３を含む、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力源としての第２モータジェネレータＭＧ２と、回転軸５３に固定されたレゾルバロータ３２を含むロータ５２の回転位置を検出するためのレゾルバＲＶと、を有する車両のＥＣＵ１は、車両の加速度を検出し、車両のアクセル開度と車両の状態を示す状態情報を取得し、アクセル開度と状態情報に基づいて車両の加速度を推定し、検出した第一の加速度と、推定した第二の加速度との比較結果に基づいて、ロータ５２のスリップの有無を判定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のロータ及び前記ロータと共に一体的に回転する回転軸を含む、駆動輪の動力源としての回転電機と、前記回転軸に固定されたレゾルバロータを含む前記ロータの回転位置を検出するためのレゾルバと、を有する車両の制御装置であって、
前記車両の加速度を検出する加速度検出部と、
前記車両のアクセル開度と前記車両の状態を示す状態情報を取得し、前記アクセル開度と前記状態情報に基づいて前記車両の加速度を推定する加速度推定部と、
前記加速度検出部により検出された第一の加速度と、前記加速度推定部により推定された第二の加速度との比較結果に基づいて、前記ロータと前記回転軸との前記ロータの回転方向への相対回転の有無を判定する判定部と、を備える車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両の制御装置であって、
前記判定部は、前記第一の加速度と前記第二の加速度との差が予め決められた閾値以上である場合に、前記相対回転が発生したと判定する車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両の制御装置であって、
前記判定部は、前記第一の加速度と前記第二の加速度との比が予め決められた範囲外である場合に、前記相対回転が発生したと判定する車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の車両の制御装置であって、
前記状態情報は、前記車両の走行路の傾斜を示す情報又は前記車両の傾きを示す情報と、前記車両が搭載している物体の総重量と、の一方又は両方である車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の車両の制御装置であって、
前記判定部によって前記相対回転が発生していると判定された場合に、予め決められた情報を外部機器に出力する情報出力部を更に備える車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項記載の車両の制御装置であって、
前記レゾルバにより検出される前記ロータの回転位置に基づいて、前記回転電機に含まれるコイルに供給する電流の進角制御を行う制御部を備え、
前記判定部は、前記相対回転が発生していると判定した場合に、前記相対回転によって生じた前記ロータと前記回転軸との回転方向におけるずれ角を前記比較結果に基づいて推定し、
前記制御部は、前記相対回転が発生していると判定された場合には、前記電流の進角を前記ずれ角に基づいて補正する車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ等の回転電機を動力源とする車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）又はＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ：ハイブリッド電気自動車）等の電動車両には、車輪の駆動力を得るためのモータ等の回転電機が搭載されている。
【０００３】
特許文献１には、円環状のロータヨークの内周に、円筒状のロータシャフトを圧入して構成されたロータを有する電動モータが記載されている。このロータヨークの内周面と、ロータシャフトの外周面とには、それぞれ、周方向に並ぶ凹凸が形成されている。この凹凸によって、ロータヨークとロータシャフトが強固に結合されて、ロータヨーク及びロータシャフトが相対回転を始めるスリップトルクの増加が図られている。
【０００４】
特許文献２には、円筒状のロータと、ステータコアとの相互作用によって回転するロータの回転力が伝達される、ロータの中央に挿入結合された回転軸と、ロータと回転軸との間に介在され、ロータと回転軸とを互いに連結する円筒状のナット部材と、を備えるモータが記載されている。このモータでは、ロータの内周面に形成された凸部と、ナット部材の外周面に形成された凹部とが係合することで、ロータとナット部材の相対回転が防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５７２３４４３号公報
【特許文献２】特開２０１３−０７４７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１と特許文献２に記載されているように、ロータと、ロータと一体的に回転する回転軸との相対回転を防ぐ構造を採用しても、この相対回転を完全に防ぐことは難しい。ロータの回転制御を高精度且つ高効率にて行うために、ロータの回転位置を検出するセンサとして、回転軸に固定されたレゾルバロータを含むレゾルバを用いる場合がある。しかし、上記の相対回転が発生してしまうと、レゾルバロータとロータとの回転方向の位置関係にずれが生じる。このずれによってモータの巻線電流の進角にずれが生じたりすると、モータを最大効率にて駆動することができなくなる。このため、このような相対回転が発生した場合には、これを検出できるようにしておくことが望ましい。
【０００７】
本発明の目的は、ロータとこれと一体的に回転する回転軸との相対回転が発生したことを検出することのできる車両の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の車両の制御装置は、筒状のロータ及び前記ロータと共に一体的に回転する回転軸を含む、駆動輪の動力源としての回転電機と、前記回転軸に固定されたレゾルバロータを含む前記ロータの回転位置を検出するためのレゾルバと、を有する車両の制御装置であって、前記車両の加速度を検出する加速度検出部と、前記車両のアクセル開度と前記車両の状態を示す状態情報を取得し、前記アクセル開度と前記状態情報に基づいて前記車両の加速度を推定する加速度推定部と、前記加速度検出部により検出された第一の加速度と、前記加速度推定部により推定された第二の加速度との比較結果に基づいて、前記ロータと前記回転軸との前記ロータの回転方向への相対回転の有無を判定する判定部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ロータとこれと一体的に回転する回転軸の相対回転が発生したことを検出することのできる車両の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の制御装置によって制御される車両の一実施形態であるＨＥＶとして、シリーズ方式とパラレル方式の両方式を切り換え可能なＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。
【図２】バッテリＢＡＴ、ＶＣＵ、第１インバータＩＮＶ１、第２インバータＩＮＶ２、第１モータジェネレータＭＧ１、及び第２モータジェネレータＭＧ２の関係を示す電気回路図である。
【図３】図１に示す車両における第２モータジェネレータＭＧ２とレゾルバＲＶの概略構成を示す模式図である。
【図４】図１に示す車両におけるＥＣＵ１の機能ブロックを示す図である。
【図５】図１に示す車両のＥＣＵ１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図１に示す車両におけるＥＣＵ１の機能ブロックの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
ＨＥＶには、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式の２種類がある。シリーズ方式のＨＥＶは、モータジェネレータの動力によって走行する。エンジンは主に発電のために用いられ、エンジンの動力によって別のモータジェネレータで発電された電力はバッテリに充電されるか、モータジェネレータに供給される。パラレル方式のＨＥＶは、モータジェネレータ及びエンジンのいずれか一方又は双方の駆動力によって走行する。
【００１３】
また、シリーズ方式とパラレル方式の両方式を切り換え可能なＨＥＶも知られている。この種のＨＥＶでは、走行状態に応じてクラッチを切断又は締結する（断接する）ことによって、駆動力の伝達系統をシリーズ方式及びパラレル方式のいずれかの構成に切り替える。この駆動力の伝達系統の切り替えは、遊星歯車を用いた動力分割機構によって行われる場合もある。
【００１４】
図１は、本発明の制御装置によって制御される車両の一実施形態であるＨＥＶとして、シリーズ方式とパラレル方式の両方式を切り換え可能なＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すＨＥＶ（以下、単に「車両」という。）は、内燃機関であるエンジンＥＮＧと、第１モータジェネレータＭＧ１と、本発明における回転電機の一実施形態である第２モータジェネレータＭＧ２と、レゾルバＲＶと、ロックアップクラッチ（以下、単に「クラッチ」という）ＣＬと、ギアボックス（以下、単に「ギア」という。）ＧＢと、バッテリＢＡＴと、ＶＣＵ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と、第１インバータＩＮＶ１と、第２インバータＩＮＶ２と、本発明の制御装置の一実施形態であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１と、駆動輪ＤＷ，ＤＷと、駆動輪ＤＷ，ＤＷと連結された駆動軸３と、ディファレンシャルギヤ２と、重量センサ２１と、アクセルポジションセンサ２２と、加速度センサ２３と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機２４と、インストルメントパネル又はナビゲーション用の表示装置等の表示部４と、を備える。なお、図１中の太い実線は機械連結を示し、二重点線は電力配線を示し、細い実線の矢印は信号を示す。
【００１６】
レゾルバＲＶは、第２モータジェネレータＭＧ２の回転位置（回転角）を検出するセンサである。レゾルバＲＶによって検出された第２モータジェネレータＭＧ２の回転位置を示す回転角信号θ１はＥＣＵ１に入力される。
【００１７】
重量センサ２１は、駆動輪ＤＷ，ＤＷと車体とを繋ぐサスペンションに設けられたサスペンションセンサ又はロードセル等であり、車両に搭載されている物体（乗員と荷物）の重量（積載重量ともいう）を測定するためのセンサである。重量センサ２１によって測定された車両の積載重量を示す積載重量信号ｗはＥＣＵ１に入力される。
【００１８】
アクセルポジションセンサ２２は、車両のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するためのセンサである。アクセルポジションセンサ２２によって検出されたアクセル開度を示すアクセル開度信号ａｐは、ＥＣＵ１に入力される。
【００１９】
加速度センサ２３は、車両の加速度を検出するためのセンサであり、例えば３軸ジャイロセンサによって構成される。加速度センサ２３によって検出された車両の進行方向への加速度の情報を示す加速度信号ａは、ＥＣＵ１に入力される。
【００２０】
ＧＰＳ受信機２４は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して車両の位置を示す位置情報ｐｓをＥＣＵ１に入力する。
【００２１】
エンジンＥＮＧは、クラッチＣＬが切断された状態で、第１モータジェネレータＭＧ１を発電機として駆動する。エンジンＥＮＧは、車両の制動時には、電動機として動作する第１モータジェネレータＭＧ１の負荷としても機能し得る。
【００２２】
クラッチＣＬが締結されると、エンジンＥＮＧが出力した動力は、車両が走行するための機械エネルギーとして、第１モータジェネレータＭＧ１、クラッチＣＬ、ギアＧＢ、第２モータジェネレータＭＧ２、ディファレンシャルギヤ２、及び駆動軸３を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【００２３】
第１モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧに接続されており、エンジンＥＮＧの動力によって発電する発電機として動作する。第１モータジェネレータＭＧ１は、車両の制動時には電動機として動作し得る。
【００２４】
第１モータジェネレータＭＧ１は、例えば、３相交流式のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｍｏｔｏｒ）等のＰＭＳＭ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｍｏｔｏｒ）により構成される。
【００２５】
第２モータジェネレータＭＧ２は、ディファレンシャルギヤ２及び駆動軸３を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに接続されている。第２モータジェネレータＭＧ２は、バッテリＢＡＴ及び第１モータジェネレータＭＧ１の少なくとも一方からの電力供給によって、駆動輪ＤＷ，ＤＷの動力源である電動機として動作し、車両が走行するための動力を発生する。
【００２６】
第２モータジェネレータＭＧ２にて発生したトルクは、ディファレンシャルギヤ２及び駆動軸３を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。第２モータジェネレータＭＧ２は、車両の制動時には発電機として動作し得る。第２モータジェネレータＭＧ２は、例えば、３相交流式のＩＰＭ等のＰＭＳＭにより構成される。
【００２７】
クラッチＣＬは、ＥＣＵ１からの指示に応じて、エンジンＥＮＧから駆動輪ＤＷ，ＤＷまでの動力の伝達経路を切断又は締結する（断接する）。クラッチＣＬが切断状態であれば、エンジンＥＮＧが出力した動力は駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されない。クラッチＣＬが接続状態であれば、エンジンＥＮＧが出力した動力は駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【００２８】
ギアＧＢは、変速段又は固定段を含み、エンジンＥＮＧからの動力を所定の変速比にて変速して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達する。ギアＧＢにおける変速比はＥＣＵ１からの指示に応じて変更される。
【００２９】
バッテリＢＡＴは、例えば直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。蓄電セルは、例えば、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池等である。
【００３０】
ＶＣＵは、第２モータジェネレータＭＧ２が電動機として動作する際のバッテリＢＡＴの出力電圧を昇圧する。また、ＶＣＵは、車両の制動時に第２モータジェネレータＭＧ２が発電して直流に変換された回生電力をバッテリＢＡＴに充電する場合に、第２モータジェネレータＭＧ２の出力電圧を降圧する。さらに、ＶＣＵは、エンジンＥＮＧの駆動によって第１モータジェネレータＭＧ１が発電して直流に変換された電力を降圧する。ＶＣＵによって降圧された電力は、バッテリＢＡＴに充電される。
【００３１】
図２は、バッテリＢＡＴ、ＶＣＵ、第１インバータＩＮＶ１、第２インバータＩＮＶ２、第１モータジェネレータＭＧ１、及び第２モータジェネレータＭＧ２の関係を示す電気回路図である。
【００３２】
図２に示すように、ＶＣＵは、バッテリＢＡＴが出力する電圧を入力電圧として２つのスイッチング素子をオンオフ切換動作することによって、出力側の電圧を入力電圧よりも高い電圧に昇圧する。なお、ＶＣＵの２つのスイッチング素子がオンオフ切換動作しないときの出力側の電圧は入力電圧に等しい。ＶＣＵはＥＣＵ１によって制御される。
【００３３】
第１インバータＩＮＶ１は、エンジンＥＮＧの駆動によって第１モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【００３４】
第２インバータＩＮＶ２は、第２モータジェネレータＭＧ２を駆動するドライバである。第２インバータＩＮＶ２は、６個のトランジスタの各々のゲート電圧がＥＣＵ１によって制御されることで、バッテリＢＡＴからの直流電圧又は第１インバータＩＮＶ１からの直流電圧を交流電圧に変換して、３相電流を第２モータジェネレータＭＧ２のコイルに供給する。第２インバータＩＮＶ２は、車両の制動時には、第２モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【００３５】
図１に示す車両は、３つの走行モード（エンジンドライブモード、ハイブリッドドライブモード、ＥＶドライブモード）にて走行可能となっている。
【００３６】
エンジンドライブモードは、クラッチＣＬを接続状態としてエンジンＥＮＧを駆動し、エンジンＥＮＧの動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに直接伝達して走行するモードである。
【００３７】
ハイブリッドドライブモードは、クラッチＣＬを切断状態としてエンジンＥＮＧを駆動し、エンジンＥＮＧの動力によって第１モータジェネレータＭＧ１により発電された電力を使って第２モータジェネレータＭＧ２を駆動して走行するモードである。
【００３８】
ＥＶドライブモードは、クラッチＣＬを切断状態としてエンジンＥＮＧを停止し、バッテリＢＡＴの電力を使って第２モータジェネレータＭＧ２を駆動して走行するモードである。
【００３９】
ＥＣＵ１は、車両全体を統括制御するものであり、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサと、ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。
【００４０】
各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
【００４１】
これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
【００４２】
ＥＣＵ１のプロセッサは、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせで構成されてもよい。
【００４３】
図３は、図１に示す車両における第２モータジェネレータＭＧ２とレゾルバＲＶの概略構成を示す模式図である。第２モータジェネレータＭＧ２は、図示省略のケースに支持された筒状のステータ５１と、ステータ５１の内周部に配置された筒状のロータ５２と、を備える。
【００４４】
ステータ５１には３相駆動用のコイルが固定されている。ロータ５２には永久磁石が固定されている。ロータ５２の内周部には、ディファレンシャルギヤ２と直接的又は間接的に連結された回転軸５３が圧入されており、これにより、回転軸５３はロータ５２と共に一体的に回転する。
【００４５】
レゾルバＲＶは、筒状のレゾルバステータ３１と、レゾルバステータ３１の内周部に配置された筒状のレゾルバロータ３２と、を備える。
【００４６】
レゾルバロータ３２の内周部には、回転軸５３が圧入されている。更に、レゾルバロータ３２は、ボルト締め等によって回転軸５３に固定されている。これにより、レゾルバロータ３２と回転軸５３は一体的に回転する。
【００４７】
このように、ロータ５２と回転軸５３とは圧入によって一体的に回転できるように構成され、レゾルバロータ３２と回転軸５３とはボルト締め等によって一体的に回転できるように構成されている。このような構成においては、車両が急停止した場合等に、レゾルバロータ３２と回転軸５３とは相対的に回転しないものの、ロータ５２と回転軸５３とが相対的に回転してしまう、所謂、ロータ５２のスリップ（相対回転）が発生し得る。
【００４８】
以上の構成の第２モータジェネレータＭＧ２は、ＥＣＵ１によってベクトル制御方式により制御される。ベクトル制御方式においては、固定座標から回転座標への変換処理や、固定座標から回転座標への変換処理において、レゾルバＲＶによって検出されるロータ５２の回転位置が用いられる。また、ＥＣＵ１は、アクセル開度に応じたトルクを最大効率で得るために、ベクトル制御において設定する電流と進角を最適化して、第２モータジェネレータＭＧ２のコイルに流れる駆動電流の進角制御を行う。この進角制御を行う場合にも、レゾルバＲＶによって検出されるロータ５２の回転位置が用いられる。
【００４９】
上述したようなロータ５２のスリップが発生すると、レゾルバＲＶによって検出されるロータ５２の回転位置と、実際のロータ５２の回転位置との間に誤差が生じる。この誤差を、スリップによって生じたロータ５２と回転軸５３とのロータ５２の回転方向におけるずれ角θ２という。
【００５０】
ずれ角θ２が生じると、アクセル開度に応じたトルクを最大効率で得るために決められた、ｄ軸電流及びｑ軸電流の進角が最適値からずれることになる。したがって、第２モータジェネレータＭＧ２のトルクが、アクセル開度に応じた目標値よりも低下し、結果として、車両の加速度が低下することになる。ＥＣＵ１は、このような車両の加速度の低下をモニタすることで、スリップの有無を検出する。
【００５１】
図４は、図１に示す車両におけるＥＣＵ１の機能ブロックを示す図である。ＥＣＵ１のプロセッサは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、加速度検出部１１、加速度推定部１２、判定部１３、情報出力部１４、及び制御部１５を備える制御装置として機能する。
【００５２】
加速度検出部１１は、加速度センサ２３から入力された加速度信号ａを取得し、この加速度信号ａを車両の加速度として検出する。なお、加速度検出部１１は、例えば、図示省略の車両に設けられた車両の走行速度を測定する速度センサから速度の情報を取得し、この速度を時間微分することで車両の加速度を検出してもよい。加速度検出部１１によって検出された車両の実際の加速度のことを、以下では第一の加速度とも言う。
【００５３】
加速度推定部１２は、アクセルポジションセンサ２２からアクセル開度信号ａｐを取得し、更に、車両の状態を示す状態情報を取得し、このアクセル開度信号ａｐとこの状態情報に基づいて、車両の加速度を推定する。
【００５４】
車両の状態とは、車両の走行路の傾斜又は車両の傾きと、車両が搭載している物体の総重量と、を含む。
【００５５】
加速度推定部１２は、例えば、ＧＰＳ受信機２４から取得した車両の位置情報と、ＲＯＭに記憶されている地図情報とに基づいて、この地図情報から、車両が走行している走行路の傾斜角の情報を状態情報として取得する。なお、走行路の傾斜角は、車両が登坂している場合をプラス、車両が降坂している場合をマイナスとする。車両が登坂と降坂のどちらの状態にあるかは、位置情報の時間変化と地図情報とを組み合わせることで認識可能である。
【００５６】
または、加速度推定部１２は、加速度センサ２３の検出情報を取得し、これを処理することで、車両の傾斜角を示す情報を状態情報として取得する。車両の傾斜角は、車両の先端が後端よりも高い位置にある場合（登坂している場合）をプラス、車両の先端が後端よりも低い位置にある場合（降坂している場合）をマイナスとする。
【００５７】
加速度推定部１２は、重量センサ２１から入力された積載重量信号ｗを、車両が搭載している物体の総重量を示す状態情報として取得する。加速度推定部１２は、車両の振動データを解析することにより、車両が搭載している物体の総重量を推定し、推定した総重量の情報を状態情報として取得してもよい。
【００５８】
ＥＣＵ１のＲＯＭには、例えば次の３つのデータテーブルＴ１、Ｔ２、Ｔ３が予め記憶されている。
【００５９】
データテーブルＴ１は、車両の積載重量がゼロであり、且つ、車両の走行路の傾斜角の絶対値又は車両の傾斜角の絶対値が所定値以下の状態における、アクセル開度と車両の加速度との関係を記憶するテーブルである。データテーブルＴ１に記憶された加速度を基準加速度という。
【００６０】
データテーブルＴ２は、車両の走行路の傾斜角又は車両の傾斜角と、車両の加速度の増減量と、を対応付けて記憶するテーブルである。
【００６１】
車両の走行路の傾斜角又は車両の傾斜角がプラスとなる場合には、あるアクセル開度における車両の加速度は、データテーブルＴ１におけるこのアクセル開度に対応する基準加速度よりも減少する。また、車両の走行路の傾斜角又は車両の傾斜角がマイナスとなる場合には、あるアクセル開度における車両の加速度は、データテーブルＴ１におけるこのアクセル開度に対応する基準加速度よりも増加する。このように、データテーブルＴ２は、車両の走行路の傾斜角又は車両の傾斜角による車両の加速度の増減度合いを示すものである。
【００６２】
データテーブルＴ３は、車両に搭載された物体の総重量と、車両の加速度の減少量と、を対応付けて記憶するテーブルである。
【００６３】
車両に搭載された物体の総重量が大きくなるほど、あるアクセル開度における車両の加速度は、データテーブルＴ１におけるこのアクセル開度に対応する基準加速度よりも減少する。データテーブルＴ３は、車両の積載重量による車両の加速度の減少度合いを示すものである。
【００６４】
加速度推定部１２は、アクセル開度信号ａｐと状態情報を取得すると、まず、データテーブルＴ１から、このアクセル開度信号ａｐに対応する基準加速度を読み出す。また、加速度推定部１２は、データテーブルＴ２から、車両の走行路の傾斜角を示す状態情報又は車両の傾斜角を示す状態情報に対応する加速度の増減量の情報を読み出す。更に、加速度推定部１２は、データテーブルＴ３から、車両の積載重量を示す状態情報に対応する加速度の減少量の情報を読み出す。
【００６５】
そして、加速度推定部１２は、データテーブルＴ１から読み出した基準加速度を、データテーブルＴ２，Ｔ３から読み出した加速度の変動量に基づいて増減させることで、現在の車両の加速度を推定する。加速度推定部１２により推定された車両の加速度を第二の加速度ともいう。
【００６６】
判定部１３は、加速度検出部１１により検出された第一の加速度と、加速度推定部１２により推定された第二の加速度とを比較し、その比較結果に基づいて、ロータ５２と回転軸５３とのロータ５２の回転方向への相対回転（スリップ）の有無を判定する。
【００６７】
具体的には、判定部１３は、第一の加速度と第二の加速度との差（符号を無視した絶対値）を求め、この差が、予め決められた閾値ＴＨ１以上である場合に、スリップが発生している状態にあると判定する。
【００６８】
この閾値ＴＨ１は、第一の加速度を検出するために用いられる加速度センサ２３のばらつき、第二の加速度を推定するために用いられる各種センサのばらつき、第２モータジェネレータＭＧ２のばらつき、又は、車両抵抗のばらつき等の各種のばらつきを考慮して、スリップが発生していることを精度よく判定できる程度の大きな値に設定される。
【００６９】
情報出力部１４は、判定部１３によってスリップが発生していると判定された場合に、予め決められた情報を外部機器に出力する。
【００７０】
例えば、情報出力部１４は、第２モータジェネレータＭＧ２の検査又は修理を行う必要があることを通知するための警告情報等を表示部４に表示させる。表示部４がインストルメントパネルであれば、情報出力部１４は、例えば警告ランプを点灯させるための情報をインストルメントパネルに出力し、インストルメントパネルがこの警告ランプを点灯させる。または、情報出力部１４は、車両と通信可能に構成された管理サーバに、通信モジュールを介して、第２モータジェネレータＭＧ２にスリップが生じていることを示す情報等を送信する。
【００７１】
制御部１５は、レゾルバＲＶから入力されるロータ５２の回転位置を示す回転角信号θ１、及び、第２インバータＩＮＶ２から第２モータジェネレータＭＧ２に供給される３相電流の検出信号等と、アクセル開度と、に基づいて、第２モータジェネレータＭＧ２に供給する３相電流の振幅値及び進角をベクトル制御方式によって制御する。なお、制御部１５は、一部の機能をハードウェアによって実現してもよい。
【００７２】
図５は、図１に示す車両のＥＣＵ１の動作を説明するためのフローチャートである。ＥＣＵ１は、車両がハイブリッドドライブモード又はＥＶドライブモードに設定されている場合に、図５に示す処理を例えば定期的に行う。
【００７３】
ＥＣＵ１の加速度検出部１１は、加速度センサ２３の検出情報に基づいて、現在の車両の加速度（第一の加速度Ｇ１）を検出する（ステップＳ１）。
【００７４】
次に、ＥＣＵ１の加速度推定部１２は、アクセル開度信号ａｐに基づくアクセル開度と、位置情報ｐｓ及び地図情報に基づいて検出した車両の走行路の傾斜角の情報（又は加速度センサ２３の検出情報に基づいて求めた車両の傾斜角の情報）と、積載重量信号ｗに基づく車両に搭載されている物体の総重量を示す情報と、に基づいて、車両の加速度（第二の加速度Ｇ２）を推定する（ステップＳ２）。
【００７５】
次に、ＥＣＵ１の判定部１３は、第一の加速度Ｇ１と第二の加速度Ｇ２との差分を算出し、この差分が閾値ＴＨ１以上となるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００７６】
ＥＣＵ１の判定部１３は、この差分が閾値ＴＨ１未満であった場合には、スリップが生じていない状態であると判定し、処理を終了させる。
【００７７】
ＥＣＵ１の判定部１３は、この差分が閾値ＴＨ１以上であった場合には、スリップが生じている状態であると判定する（ステップＳ４）。スリップが生じている状態であると判定されると、ＥＣＵ１の情報出力部１４は、スリップが生じていることを示す情報等を例えば表示部４に表示させる（ステップＳ５）。
【００７８】
以上のように、本実施形態の車両によれば、第一の加速度と第二の加速度との比較結果に基づいてスリップの有無を判定することができる。このため、スリップが発生していると判定された場合には、第２モータジェネレータＭＧ２の修理を行ったり、第２モータジェネレータＭＧ２の制御プログラムを調整したりといった対応を行うことが可能となる。
【００７９】
また、本実施形態の車両によれば、車両の状態を示す状態情報とアクセル開度とに基づいて車両の加速度の推定を行っている。このため、車両の加速度を高い精度にて推定することができ、スリップの有無の判定精度を高めることができる。
【００８０】
また、本実施形態の車両によれば、スリップが生じている状態であると判定された場合には、スリップが生じた状態にあることや、第２モータジェネレータＭＧ２の検査又は修理が必要なこと等の情報が外部機器に出力される。このため、この情報によって、車両のユーザは修理を迅速に依頼することができる。また、この情報によって、修理担当者は、修理対応を迅速に行うことができる。
【００８１】
なお、加速度推定部１２は、状態情報として走行路の傾斜角又は車両の傾斜角を示す情報のみを用いて、車両の加速度を推定してもよい。この場合には、データテーブルＴ３は不要である。この場合は、ＥＣＵ１が、ハイブリッドドライブモード又はＥＶドライブモードにおいて、例えば、車両に搭載される物体の総重量が車両の加速度への影響が軽微となる程度に小さい値となっている場合においてのみ、図５に示す処理を行えばよい。これにより、データテーブルＴ３の作成にかかるコストやメモリ容量を減らすことができ、車両の製造コストを下げることができる。
【００８２】
また、加速度推定部１２は、状態情報として車両が搭載している物体の総重量を示す情報のみを用いて、車両の加速度を推定してもよい。この場合には、データテーブルＴ２は不要である。この場合は、ＥＣＵ１が、ハイブリッドドライブモード又はＥＶドライブモードにおいて、例えば、車両の傾斜角又は走行路の傾斜角が所定値以下となっている場合においてのみ、図５に示す処理を行えばよい。これにより、データテーブルＴ２の作成にかかるコストやメモリ容量を減らすことができ、車両の製造コストを下げることができる。
【００８３】
また、判定部１３は、図５のステップＳ３において、第一の加速度Ｇ１と第二の加速度Ｇ２との比を求め、この比の大きさに基づいて、スリップの有無の判定を行ってもよい。具体的には、判定部１３は、Ｇ１／Ｇ２、又は、Ｇ２／Ｇ１を上記の比として求め、この比が予め決められた範囲（例えば、“１”を中心とする±αの範囲）外となる場合に、スリップが生じている状態であると判定すればよい。
【００８４】
また、判定部１３は、図５のステップＳ３の判定結果がＹＥＳとなった回数がＮ回（Ｎは２以上の自然数）に達した場合に、スリップが発生している状態であると判定してもよい。このようにすることで、スリップの有無の判定精度を更に高めることができる。
【００８５】
また、ＥＣＵ１は、予め決められた特定の条件を満たしたときにのみ、図５に示す処理を行うようにしてもよい。特定の条件とは、上記に例示したように、車両の走行路の傾斜角又は車両の傾斜が所定値以下であること、又は、車両の積載重量が小さいこと等である。また、特定の条件を、車両の減速度が予め決められた閾値を超えること（急ブレーキの操作がなされた場合）としてもよい。上述したスリップは、急ブレーキのときに発生する可能性が高いため、急ブレーキがなされたときにのみ処理を実行することで、スリップの有無を効率的に判断することができる。このように、特定の条件を満たしたときにのみ図５の処理を行うことで、ＥＣＵ１の負荷を軽減することができる。
【００８６】
また、ＥＣＵ１は、図５の処理の結果、スリップが発生している状態であると判定した場合には、以降はこの処理を行わないようにしてもよい。スリップが発生している状態であっても、車両の走行を続けることは可能であり、１度スリップが発生すると、その後は図５の処理におけるステップＳ３の結果が常にＹＥＳとなって無駄な処理となる。このため、スリップ有りと判定した場合には、以降は処理を停止することで、ＥＣＵ１の負荷を軽減することができる。
【００８７】
図６は、図１に示す車両におけるＥＣＵ１の機能ブロックの変形例を示す図である。ＥＣＵ１のプロセッサは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、加速度検出部１１、加速度推定部１２、判定部１３、及び制御部１５Ａを備える制御装置として機能する。図６に示すＥＣＵ１の機能ブロックは、情報出力部１４が削除され、制御部１５が制御部１５Ａに変更された点を除いては、図４と同じである。
【００８８】
図６に示すＥＣＵ１における判定部１３は、図４に示す判定部１３の機能に加えて、スリップが生じている状態であると判定した場合に、第一の加速度と第二の加速度の比較結果に基づいて、このスリップにより生じているロータ５２と回転軸５３との相対的なずれ角θ２を推定する。
【００８９】
具体的には、ＥＣＵ１のＲＯＭには、第一の加速度と第二の加速度の差分、又は、第一の加速度と第二の加速度の比と、ずれ角θ２と、を対応付けたデータテーブルＴ４が予め記憶される。判定部１３は、第一の加速度と第二の加速度の差分、又は、第一の加速度と第二の加速度の比を求め、この差分又は比に対応するずれ角θ２をデータテーブルＴ４から読み出し、読み出したずれ角θ２を推定結果とする。
【００９０】
制御部１５Ａは、判定部１３により推定されたずれ角θ２に基づいて、最大効率を得るために決めたベクトル制御に用いる電流の進角を補正する。これにより、第２モータジェネレータＭＧ２のコイルに供給される駆動電流の進角が補正される。
【００９１】
図６に示すＥＣＵ１によれば、スリップが発生した場合に、ずれ角θ２に基づいてｄ軸電流とｑ軸電流の進角が最適値となるよう補正される。このため、第２モータジェネレータＭＧ２を高効率で駆動することができ、必要なトルクを得ることができる。したがって、スリップが発生していた場合でも車両の性能を維持することができ、車両の品質を向上させることができる。
【００９２】
なお、制御部１５Ａは、電流の進角を補正するのではなく、レゾルバＲＶから入力される回転角信号θ１を、ずれ角θ２に基づいて補正してから、座標変換処理を行うようにしてもよい。このようにすることでも、第２モータジェネレータＭＧ２のコイルに供給される駆動電流の進角が適正化されるため、第２モータジェネレータＭＧ２を最大効率で駆動することができる。
【００９３】
以上の説明では、車両がＨＥＶである例を示したが、回転電機によって駆動輪を駆動するモードを持つ車両であれば本発明を適用可能である。例えば、車両はエンジンを搭載しないＥＶであってもよい。
【００９４】
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【００９５】
（１）
筒状のロータ（例えば上述した実施形態のロータ５２）及び前記ロータと共に一体的に回転する回転軸（例えば上述した実施形態の回転軸５３）を含む、駆動輪（例えば上述した実施形態の駆動輪ＤＷ，ＤＷ）の動力源としての回転電機（例えば上述した実施形態の第２モータジェネレータＭＧ２）と、前記回転軸に固定されたレゾルバロータ（例えば上述した実施形態のレゾルバロータ３２）を含む前記ロータの回転位置を検出するためのレゾルバ（例えば上述した実施形態のレゾルバＲＶ）と、を有する車両（例えば上述した実施形態のＨＥＶ）の制御装置（例えば上述した実施形態のＥＣＵ１）であって、
前記車両の加速度を検出する加速度検出部（例えば上述した実施形態の加速度検出部１１）と、
前記車両のアクセル開度と前記車両の状態を示す状態情報を取得し、前記アクセル開度と前記状態情報に基づいて前記車両の加速度を推定する加速度推定部（例えば上述した実施形態の加速度推定部１２）と、
前記加速度検出部により検出された第一の加速度と、前記加速度推定部により推定された第二の加速度との比較結果に基づいて、前記ロータと前記回転軸との前記ロータの回転方向への相対回転の有無を判定する判定部（例えば上述した実施形態の判定部１３）と、を備える車両の制御装置。
【００９６】
（１）によれば、第一の加速度と第二の加速度との比較結果に基づいて相対回転の有無が判定できる。例えば、相対回転が発生していると判定された場合には、回転電機の修理を行ったり、回転電機の制御プログラムを調整したりといった対応を行うことが可能となる。
【００９７】
（２）
（１）記載の車両の制御装置であって、
前記判定部は、前記第一の加速度と前記第二の加速度との差が予め決められた閾値以上である場合に、前記相対回転が発生したと判定する車両の制御装置。
【００９８】
（２）によれば、第一の加速度と前記第二の加速度との差の大きさを閾値と比較するといった簡易な処理によって相対回転の有無を判定することができる。
【００９９】
（３）
（１）記載の車両の制御装置であって、
前記判定部は、前記第一の加速度と前記第二の加速度との比が予め決められた範囲外である場合に、前記相対回転が発生したと判定する車両の制御装置。
【０１００】
（３）によれば、第一の加速度と前記第二の加速度との比の大きさを範囲と比較するといった簡易な処理によって相対回転の有無を判定することができる。
【０１０１】
（４）
（１）から（３）のいずれか１つに記載の車両の制御装置であって、
前記状態情報は、前記車両の走行路の傾斜を示す情報又は前記車両の傾きを示す情報と、前記車両が搭載している物体の総重量と、の一方又は両方である車両の制御装置。
【０１０２】
（４）によれば、車両の加速度の推定を高精度に行うことができる。
【０１０３】
（５）
（１）から（４）のいずれか１つに記載の車両の制御装置であって、
前記判定部によって前記相対回転が発生していると判定された場合に、予め決められた情報を外部機器に出力する情報出力部（例えば上述した実施形態の情報出力部１４）を更に備える車両の制御装置。
【０１０４】
（５）によれば、情報出力部から例えば回転電機の修理が必要であることを示す情報が表示部等に出力されることにより、回転電機の修理対応を迅速に行うことが可能となる。
【０１０５】
（６）
（１）から（４）のいずれか１つに記載の車両の制御装置であって、
前記レゾルバにより検出される前記ロータの回転位置に基づいて、前記回転電機に含まれるコイルに供給する電流の進角制御を行う制御部（例えば上述した実施形態の制御部１５）を備え、
前記判定部は、前記相対回転が発生していると判定した場合に、前記相対回転によって生じた前記ロータと前記回転軸との回転方向におけるずれ角（例えば上述した実施形態のずれ角θ２）を前記比較結果に基づいて推定し、
前記制御部は、前記相対回転が発生していると判定された場合には、前記電流の進角を前記ずれ角に基づいて補正する車両の制御装置。
【０１０６】
（６）によれば、相対回転が発生した場合であっても、相対回転によって生じるロータと回転軸との回転方向のずれを考慮した進角制御を行うことができ、回転電機を最大効率で駆動することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  ＥＣＵ
１１  加速度検出部
１２  加速度推定部
１３  判定部
ＭＧ２  第２モータジェネレータ
５２  ロータ
５３  回転軸
ＲＶ  レゾルバ
３２  レゾルバロータ
【図１】
2020065369.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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