(57)【要約】【課題】一方のモータの連れ回りに伴う走行抵抗を減少させて、他方のモータのエネルギ効率を向上させることにより、持続走行の可能な距離を延長できる。【解決手段】第２のインバータ２４を後輪制御部２のＭＧＲコントロールコンピュータ２５に接続する第２のＯＲゲート３４に、指示信号Ｈｉまたは、ハイブリッド制御部８からのＨＳＤＮ信号（指示信号Ｈｉ）のうち、少なくともいずれか一つの指示信号Ｈｉが入力すると、三入力ＯＲゲート３０から、ゲート遮断信号ＳＤＮＲが出力される。ゲート遮断信号ＳＤＮＲまたは、ＭＧＲコントロールコンピュータ２５のゲート遮断信号が第２のＯＲゲート３４に入力すると、第２のインバータ２４のゲート遮断が行なれる。【選択図】図３
2014155407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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のモータ駆動部と、
後輪駆動モータを駆動する第２のモータ駆動部と、
前記第１，第２のモータ駆動部を制御する制御部と、
前記第１のモータ駆動部を前記制御部に接続する第１のゲートと、
前記第２のモータ駆動部を前記制御部に接続する第２のゲートとを備え、
前記制御部は、
前記第１のモータ駆動部に第１のゲートを介して接続される第１の制御部と、
前記第１の制御部とは分離して配置され、前記第２のモータ駆動部と第２のゲートを介して接続される第２の制御部とを含み、
前記前輪駆動モータおよび前記後輪駆動モータのうち少なくともいずれか一方は、誘導モータであり、
前記誘導モータを制御する前記第１，第２の制御部のうちのいずれか一方の制御部の異常を他方の制御部が検出すると、前記他方の制御部は前記第１のゲートおよび第２のゲートのうちモータ駆動部を前記一方の制御部に接続しているゲートを遮断する、車両の駆動装置。
【請求項２】
前記後輪駆動モータは、誘導モータによって構成される、請求項１記載の車両の駆動装置。
【請求項３】
前記前輪駆動モータは、誘導モータによって構成される、請求項１または２記載の車両の駆動装置。
【請求項４】
前記制御部は、ハイブリッド制御部を更に含み、
前記ハイブリッド制御部は、前記一方の制御部の異常を前記他方の制御部で検出すると、異常を検出した前記一方の制御部に接続されているゲートを遮断する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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により前，後輪を駆動する車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。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ると、このハイブリッド自動車の制御部は駆動指令により後輪駆動用インバータからリアモータへ給電を行なうことにより後輪を駆動する。そして、後輪を駆動する必要がない場合は、制御部は後輪駆動用インバータからの給電を停止させる。
【０００３】
特開２０１１−０７２１７１号公報（特許文献２）は、駆動指令に優先して後輪駆動用インバータを遮断させる緊急遮断指令を出力する構成について開示する。後輪駆動用インバータを遮断しても駆動電流が検出される場合は、遮断機能に異常があると判断する。
【０００４】
特開２００４−２３０９５５号公報（特許文献３）は、後輪に異常が認められる場合には、クラッチを遮断して後輪を駆動系から切り離すように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２２２４１３号公報
【特許文献２】特開２０１１−０７２１７１号公報
【特許文献３】特開２００４−２３０９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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では、後輪駆動用のリアモータが通常とは異なる挙動を示す場合、後輪駆動用インバータの制御部から、車両全体の駆動系の動作を制御するハイブリッドシステム制御部など上位の制御部へ検知信号が送られ、リアモータへの給電を停止させる。
【０００７】
しかしながら、リアモータを駆動している後輪駆動用インバータの制御部自身の故障や通信異常が生じていると、制御部を用いてリアモータへ供給される電力を制御できない可能性があり、リアモータへの給電を確実に停止させることができない場合がある。
【０００８】
また、このような状態では、通信線も含めていずれの箇所が故障であるか不明である場合がある。正常に動作しているか不明な通信線や制御部に対して、上位の制御部から後輪駆動用インバータへ給電を停止させる指示信号などを送信しても、リアモータへの給電が確実に停止されない可能性がある。しかも、実際のリアモータの挙動について把握できないので、確実に給電を停止させることができたのかを確認することができない。
【０００９】
このようにリアモータが通常とは異なる挙動を示す場合は、電源システム全体をＲｅａｄｙ−ＯＦＦ制御することにより、前，後輪を駆動するすべてのモータへの給電を停止させることが好ましい。しかしながら、一方では走行不能となる前に故障していないと考えられるフロントモータのみ駆動させて退避走行を行なわせたいという要望がある。
【００１０】
確実に給電経路が切断されているという保証ができない状態のリアモータを残したまま、前輪のみをフロントモータを用いて退避走行させると、後輪に連結されたリアモータが連れ回りして回転抵抗を伴いながら逆起電力を発生させてしまう。リアモータの回転抵抗は走行抵抗となって、退避走行の航続距離を減少させてしまうといった問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、一方のモータの連れ回りに伴う走行抵抗を減少させて、他方のモータのエネルギ効率を向上させることにより、持続走行の可能な距離を延長できる車両の駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、要約すると、車両の駆動装置は、前輪駆動モータを駆動する第１のモータ駆動部と、後輪駆動モータを駆動する第２のモータ駆動部と、第１，第２のモータ駆動部を制御する制御部と、第１のモータ駆動部を制御部に接続する第１のゲートと、第２のモータ駆動部を制御部に接続する第２のゲートとを備える。
【００１３】
制御部は、第１のモータ駆動部に第１のゲートを介して接続される第１の制御部と、第１の制御部とは分離して配置され、第２のモータ駆動部と第２のゲートを介して接続される第２の制御部とを含む。
【００１４】
前輪駆動モータおよび後輪駆動モータのうち少なくともいずれか一方は、誘導モータであり、誘導モータを制御する第１，第２の制御部のうちのいずれか一方の制御部の異常を他方の制御部が検出すると、他方の制御部は第１のゲートおよび第２のゲートのうちモータ駆動部を一方の制御部に接続しているゲートを遮断する。
【００１５】
好ましくは、後輪駆動モータは、誘導モータによって構成される。
さらに好ましくは、前輪駆動モータは、誘導モータによって構成される。
【００１６】
さらに好ましくは、制御部は、ハイブリッド制御部をさらに含み、ハイブリッド制御部は、一方の制御部の異常を、他方の制御部で検出すると、異常を検出した一方の制御部に接続されているゲートを遮断する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、一方の制御部の異常を他方の制御部が検知すると、他方の制御部によって、一方のモータ駆動部がゲート遮断される。
【００１８】
ゲート遮断された一方のモータ駆動部の駆動モータは、ゲート遮断により電力の供給路が断たれて、電気的な導通が行なえなくなる。このため、一方の駆動モータが連れ回りにより回転しても、逆起電力を発生させることがなく、逆起電力の発生に伴って生じる回転抵抗がない。また、駆動モータは、誘導モータであるのでコギングトルクにより生じる回転抵抗もない。
【００１９】
従って、一方の駆動モータの連れ回りに伴う走行抵抗を減少させて、他方の駆動モータの回転駆動力を車両の走行駆動力として効率的に用いることができ、エネルギ効率の向上により持続走行の可能な距離を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１に係る車両の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した車両における配置を説明するためのブロック図である。
【図３】図１に示した車両でＰＣＵ内部の配線経路を模式的に示す回路図である。
【図４】比較例として示す車両の全体の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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、駆動装置は、システムメインリレーＳＭＲと、フロントパワーコントロールユニット（Ｆｒ−ＰＣＵ：以下、前輪制御部と記す）１と、リアパワーコントロールユニット（Ｒｒ−ＰＣＵ：以下、後輪制御部と記す）２と、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が用いらえる高圧バッテリ４と、ＨＶ（ハイブリッド）コントロールコンピュータ（ＨＶ−ＥＣＵ：以下、ハイブリッド制御部と記す）８と、第１モータジェネレータＭＧ１，第２モータジェネレータＭＧ２を設けた前輪駆動モータ部ＭＧＦと、前輪駆動モータ部ＭＧＦからの駆動力およびエンジンＥＮＧからの駆動力を動力分割機構ＰＧにより協調させるトランスアクスルＴＡと、前輪ＷＦと、後輪ＷＲと、後輪ＷＲに回転軸を連結させる後輪駆動モータＭＧＲとを備えている。
【００２３】
前輪制御部１は、昇圧コンバータ１２と、フロントモータジェネレータ制御部１６と、第１モータジェネレータＭＧ１のインバータ２０と、主に前輪ＷＦを駆動する第２モータジェネレータＭＧ２に接続される第１のモータ駆動部に該当する第１のインバータ２２とを有している。
【００２４】
昇圧コンバータ１２は、システムメインリレーＳＭＲを介在させて送られてくる高圧バッテリ４の端子間電圧を昇圧して、インバータ２０または第１のインバータ２２に供給する。
【００２５】
フロントモータジェネレータ制御部１６は、第１モータジェネレータＭＧ１を制御するＭＧ１コントロールコンピュータ２１と、第２モータジェネレータＭＧ２を制御するＭＧ２コントロールコンピュータ２３とを含む。
【００２６】
また、フロントモータジェネレータ制御部１６は、ハイブリッド制御部８と接続されていると共に、後輪制御部２のＭＧＲコントロールコンピュータ２５に対して、通信線４１を用いて接続されている。
【００２７】
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第１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から昇圧された直流電圧ＶＨを受けて、たとえばエンジンＥＮＧを始動させるために第１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第１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に戻すことができる。
【００２８】
また、昇圧コンバータ１２は、降圧回路としても動作するようにフロントモータジェネレータ制御部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。
【００２９】
第１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。また、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。
【００３０】
第１のインバータ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と共に、前輪駆動モータに該当する第２モータジェネレータＭＧ２に電力を供給可能に接続されている。第１のインバータ２２は、第２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、第１のインバータ２２は、回生制動に伴い、第２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に戻すことができる。第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２で発電された電力を戻すとき、昇圧コンバータ１２は降圧回路とし動作するようにフロントモータジェネレータ制御部１６によって制御される。
【００３１】
第１のインバータ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。第２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第１のインバータ２２の対応する相のアームに接続される。
【００３２】
トランスアクスルＴＡの動力分割機構ＰＧは、前輪駆動モータ部ＭＧＦを構成する第２モータジェネレータＭＧ２、第１モータジェネレータＭＧ１またはエンジンＥＮＧを結合し、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、プラネタリキャリア、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構などを用いることができる。この３つの回転軸が第１，第２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。
【００３３】
また、後輪駆動モータＭＧＲの回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤを介し後輪ＷＲを回転駆動可能に連結している。この後輪駆動モータＭＧＲは、誘導モータで構成されている。誘導モータは、永久磁石を用いないで構成されているため、回転に伴うコギングトルクを発生させない。また、誘導モータは、電力供給路が切断された状態では車両１００の走行により後輪ＷＲとともに連れ回っても逆起電力を発生させず、回転抵抗がほとんどない状態で回転自在となるように構成されている。
【００３４】
後輪制御部２は、後輪駆動モータＭＧＲを駆動する第２のインバータ２４に、駆動信号を出力するＭＧＲコントロールコンピュータ２５が設けられている。ＭＧＲコントロールコンピュータ２５は、通信線４１により他のＭＧ２コントロールコンピュータ２３などと連携するように接続されている。ＭＧＲコントロールコンピュータ２５は、高圧バッテリ４からパワーケーブル２８を介し伝達される電源電圧を、第２のインバータ２４に与える駆動信号によって調整して出力する。この出力により、後輪駆動モータＭＧＲの回転速度を可変させることで、車両１００の走行に用いる回転駆動力を前輪ＷＦと同様に後輪ＷＲに対し与えることができる。
【００３５】
図２は、図１に示した車両における配置を説明するための図である。なお、図２では、理解を容易にするため、一部の構成を省略して簡略化した模式図が示されている。
【００３６】
図２を参照し、車両１００の前部（前輪ＷＦ近傍のエンジンルームなど）に、前輪駆動モータ部ＭＧＦとして前輪ＷＦを回転駆動する第２モータジェネレータＭＧ２と、第２モータジェネレータＭＧ２用の前輪制御部１とが配置されている。
【００３７】
車両１００の後部（後輪ＷＲ近傍の荷室や後部座席下など）にはリアモータとして後輪ＷＲを駆動する後輪駆動モータＭＧＲと、後輪駆動モータＭＧＲ用の後輪制御部２と、高圧バッテリ４とが配置される。高圧バッテリ４が収容されるバッテリパックＢＰには、高圧バッテリ４を監視するバッテリＥＣＵ３８が内蔵されている。
【００３８】
高圧バッテリ４と後輪制御部２とは、パワーケーブル２８によって接続されている。後輪制御部２と前輪制御部１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、後輪制御部２を経由して前輪制御部１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、前輪制御部１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。
【００３９】
後輪制御部２は、高圧バッテリ４からパワーケーブル２８を介して伝達された電源電圧によって、後輪駆動モータＭＧＲを駆動する第２のインバータ２４と、第２のインバータ２４の回転駆動を制御するＭＧＲコントロールコンピュータ２５（ＭＧＲ−ＣＰＵ：第２の制御部）とを有している。
【００４０】
後輪制御部２は、車両前部に設置された前輪制御部１に対し、車両前後方向に所定の距離を設けるように分離されて、別体として設置されている。前輪制御部１のフロントモータジェネレータ制御部１６とＭＧＲコントロールコンピュータ２５との間は、通信線４１で連携されている。
【００４１】
後輪制御部２は、ＭＧＲコントロールコンピュータ２５により与えられた駆動信号に応じて、第２のインバータ２４によって後輪駆動モータＭＧＲを回転駆動する。この際、高圧バッテリ４からパワーケーブル２８を介して伝達される電源電圧が第２のインバータ２４によって調整されて回転速度を可変させる出力となる。通信線４１により送られてくる前輪制御部１の駆動状況や指示信号に基づいてＭＧＲコントロールコンピュータ２５が演算を行ない、第２のインバータ２４の出力を調整する。これにより、前輪ＷＦと同様の回転駆動力が後輪駆動モータＭＧＲから連結された後輪ＷＲに与えられる。
【００４２】
また、フロントモータジェネレータ制御部１６には、ハイブリッド制御部８が接続されている。ハイブリッド制御部８は、前輪制御部１と後輪制御部２とに対し上位の制御部とし構成され、前輪制御部１と後輪制御部２とを制御している。ハイブリッド制御部８の配置位置は、特に限定されず車両１００の前部に配置されていても後部に配置されていてもよい。
【００４３】
詳しくは、フロントモータジェネレータ制御部１６は、インバータ２０に対し、昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧から第１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、第１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昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示とを出力する。
【００４４】
同様に、フロントモータジェネレータ制御部１６は、第１のインバータ２２に対し直流電圧から第２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、第２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昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示とを出力する。この際、高圧バッテリ４からパワーケーブル４０，２８を介し伝達される電源電圧が調整されて第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度を可変させる。たとえば、後輪ＷＲを回転させる後輪駆動モータＭＧＲに電力が供給されていない状態であっても、前輪ＷＦに対し、第１のインバータ２２から第２モータジェネレータＭＧ２を回転駆動させることができる。このため、後輪ＷＲが回転自在な状態で、前輪ＷＦの第２モータジェネレータＭＧ２のみを用いた車両１００の走行を行なうことができる。
【００４５】
図３は、図１に示した車両１００で制御部内部の配線経路の概略を説明する回路図である。理解の容易のため、図１，図２で説明した一部を簡略化し要部を中心に示し、説明は繰りかえさない。
【００４６】
制御部のうち前輪制御部１の内部には、三入力を有し少なくともいずれか一つの指示信号であるＨｉ信号が入力側から入力すると、出力側からゲート遮断信号ＳＤＮＲを出力する三入力ＯＲゲート３０と、出力側を第１のインバータ２２に接続する第１のＯＲゲート３２とが設けられている。
【００４７】
また、制御部のうち後輪制御部２の内部には、第２のインバータ２４に出力側を接続する第２のＯＲゲート３４が設けられている。そして、この後輪駆動モータＭＧＲの後輪制御部２の故障や通信異常が前輪制御部１で検出されると、前輪制御部１は、第２のＯＲゲート３４に向けてゲート遮断信号ＳＤＮＲを出力する。第２のＯＲゲート３４は、ＭＧＲコントロールコンピュータ２５からの遮断を示す信号またはゲート遮断信号ＳＤＮＲのうち、いずれか一方が入力されると第２のインバータ２４のゲート遮断が行なわれ、電力供給路が切断される。これにより、後輪駆動モータＭＧＲはいずれの電力供給路も断たれて、回転自在となる。
【００４８】
そして、車両１００の退避走行などの前輪ＷＦを回転駆動させる走行を行なっても、後輪ＷＲの連れ回りによる逆起電力を発生させることなく、回転抵抗がほとんど発生しない。
【００４９】
このように第２のＯＲゲート３４から、ゲート遮断信号ＳＤＮＲが出力されることにより、高圧バッテリ４との間の電力供給が遮断される。電力遮断で電気的な導通がなくなると、誘導モータからなる後輪駆動モータＭＧＲは逆起電力を発生させることがない。また、後輪駆動モータＭＧＲが永久磁石を使わない誘導モータで構成されている。このため、モータ軸を回転させる際にもコギングトルクなどの回転抵抗が生じることもなく、さらに円滑な転動を後輪ＷＲが行なうことができる。
【００５０】
また、ハイブリッド制御部８は、ＨＳＤＮ信号を出力し送信可能な信号線を三入力ＯＲゲートの入力側に接続している。ハイブリッド制御部８は、後輪ＷＲを駆動する後輪駆動モータＭＧＲに対応する後輪制御部２から異常が検出されると、ＨＳＤＮ信号を出力し、三入力ＯＲゲート３０から、後輪制御部２のゲート遮断を行なうゲート遮断信号ＳＤＮＲを出力し電力路を切断することができる。
【００５１】
このため、ＭＧＲコントロールコンピュータ２５からの遮断を示す信号またはゲート遮断信号ＳＤＮＲが出力されない場合でも、ハイブリッド制御部８により第２のインバータ２４のゲート遮断を同様に行なえる。このため、さらに動作信頼性を向上させることができる。
【００５２】
次に、前輪制御部１，後輪制御部２内での第１のＯＲゲート３２、第２のＯＲゲート３４、または三入力ＯＲゲート３０の接続関係について説明する。このうち、三入力ＯＲゲート３０の入力側には、ハイブリッド制御部８に接続されて、ＨＳＤＮ信号が入力可能とされている。また、三入力ＯＲゲート３０の入力側には、２ＭＧ−ＣＰＵ２３から二本の出力線がそれぞれ接続されて、各線からの指示信号ＨｉまたはＬｏが入力可能となるように接続されている。
【００５３】
また、第１のＯＲゲート３２の入力側には、ハイブリッド制御部８に接続されて、ＨＳＤＮ信号を入力可能とすると共に、２ＭＧ−ＣＰＵ２３からの出力線が接続されて、各線からの指示信号Ｈｉ（ゲート遮断信号ＳＤＮＲ）または指示信号Ｌｏがそれぞれ入力可能に配線されている。
【００５４】
さらに、第２のＯＲゲート３４の入力側には、三入力ＯＲゲート３０の出力線が接続されて、ＳＤＮＲ信号を入力可能とすると共に、ＭＧＲ−ＣＰＵ２５からの出力線が接続されて、各線からの指示信号ＨｉまたはＬｏが入力可能に配線されている。
【００５５】
後輪駆動モータＭＧＲを電気的に高圧バッテリ４からゲート切断するゲート切断信号は、第２のＯＲゲート３４の入力側にいずれかの一つの指示信号Ｈｉが入力することにより、出力側から第２のインバータ２４に出力される。
【００５６】
この車両１００では、前輪制御部１内に位置する三入力ＯＲゲート３０の出力側からのＳＤＮＲ信号が入力するか、または、後輪制御部２に設けられたＭＧＲ−ＣＰＵ２５の出力線からの指示信号Ｈｉのうち、少なくともいずれか一方が入力することにより、第２のＯＲゲート３４からゲート遮断信号を第２のインバータ２４に出力可能である。
【００５７】
具体的な遮断動作について図３の信号の流れに沿って説明すると、まず、ハイブリッド制御部８から、ＨＳＤＮ信号が三入力ＯＲゲート３０の入力側に入力するか、または、前輪制御部１でフロントモータジェネレータ制御部１６の２ＭＧ−ＣＰＵ２３が指示信号Ｈｉを２線のうち少なくとも一方から出力すると、三入力ＯＲゲート３０の出力側からＳＤＮＲ信号が出力される。
【００５８】
このＳＤＮＲ信号が第２のＯＲゲート３４に入力すると、出力側から指示信号Ｈｉが出力される。この指示信号Ｈｉはゲート遮断信号として、第２のインバータ２４に入力する。
【００５９】
ゲート遮断信号が入力した第２のインバータ２４はゲート遮断されて、後輪駆動モータＭＧＲの電気的接続が切断されて電力が導通不能となる。
【００６０】
また、この車両１００の制御部では、後輪制御部２内のＭＧＲ−ＣＰＵ２５からのＳＤＮＲ信号が第２のＯＲゲート３４の入力側へ入力すると、三入力ＯＲゲート３０の出力側からＳＤＮＲ信号の出力の有無に拘わらず、第２のＯＲゲート３４の出力側から指示信号Ｈｉが出力される。
【００６１】
そして、同様に後輪制御部２内のＭＧＲ−ＣＰＵ２５からのゲート遮断信号の出力の有無に拘わらず、三入力ＯＲゲート３０の出力側からゲート遮断信号ＳＤＮＲが第２のＯＲゲート３４の入力側へ入力しても、第２のＯＲゲート３４からゲート遮断信号ＳＤＮＲが出力される。
【００６２】
次に、後輪制御部２内のＭＧＲ−ＣＰＵ２５が故障している状態、または、通信線４１の断線などの故障を含む通信異常が生じて、ＭＧＲ−ＣＰＵ２５から第２のＯＲゲート３４の入力側へＳＤＮＲ信号となる指示信号Ｈｉが送出できない場合について説明する（図３中白抜き×印部分参照）。
【００６３】
このような場合、前輪制御部１では、異常を検知するとフロントモータジェネレータ制御部１６の２ＭＧ−ＣＰＵ２３から、指示信号Ｈｉが出力される。指示信号Ｈｉの少なくとも一つが三入力ＯＲゲート３０の入力側に入力すると、三入力ＯＲゲート３０の出力側からＳＤＮＲ信号が出力される。また、この実施の形態では、ハイブリッド制御部８が三入力ＯＲゲート３０の入力側に信号線を介して接続されている。このため、異常を検知したハイブリッド制御部８からＨＳＤＮ信号が三入力ＯＲゲート３０の入力側に入力された場合にも同様に三入力ＯＲゲート３０の出力側からＳＤＮＲ信号が出力される。
【００６４】
このＳＤＮＲ信号が入力した第２のＯＲゲート３４によって、第２のインバータ２４はゲート遮断されて後輪駆動モータＭＧＲへの電気的接続が切断される。
【００６５】
また、後輪制御部２内のＭＧＲ−ＣＰＵ２５が故障している状態では、ＭＧＲ−ＣＰＵ２５がＳＤＮＲ信号を出力できない可能性がある。このような場合でも、ＭＧＲ−ＣＰＵ２５から別体となるように分離されているフロントモータジェネレータ制御部１６は故障している可能性が低いと考えられる。このため、ＭＧ２コントロールコンピュータ２３から出力された指示信号Ｈｉが三入力ＯＲゲート３０の入力側に入力すると、三入力ＯＲゲート３０の出力側からＳＤＮＲ信号が出力されて、第２のＯＲゲート３４によるゲート遮断を行なわせることができる。
【００６６】
さらにハイブリッド制御部８が別体で構成されることにより、ハイブリッド制御部８に故障が発生する可能性が同様に低下する。このため、ハイブリッド制御部８から出力されたＨＳＤＮ信号は三入力ＯＲゲート３０の出力側から出力されるＳＤＮＲ信号となり、第２のＯＲゲート３４によるゲート遮断を確実に行なわせることができる。
【００６７】
このように、通信線４１の断絶などの故障を含む通信異常が生じ、後輪制御部２内のＭＧＲ−ＣＰＵ２５からのＳＤＮＲ信号が確実にゲート遮断を行なえるか、また、ゲート遮断が行なわれたか状況が把握できない場合がある。このような後輪駆動モータＭＧＲの挙動が不明である場合であっても、車両前部に配置された前輪制御部１から、車両後部に分離されて別体で設けられた後輪制御部２の第２のＯＲゲート３４へＳＤＮＲ信号を出力可能で、第２のＯＲゲート３４によるゲート遮断の動作信頼性を向上させることができる。
【００６８】
また、ハイブリッド制御部８は、三入力ＯＲゲート３０の入力側に、ＨＳＤＮ信号を出力して送信可能な信号線を接続している。このため、後輪ＷＲを駆動する後輪駆動モータＭＧＲに対応する後輪制御部２から異常が検出されると、ハイブリッド制御部８は、三入力ＯＲゲート３０の入力側に、ＨＳＤＮ信号を出力して後輪制御部２のゲート遮断を行なうＳＤＮＲ信号を三入力ＯＲゲート３０から送出させる。これにより、後輪駆動モータＭＧＲを回転自在とすることができる。この際、第１のＯＲゲート３２にもＨＳＤＮ信号を同様に出力して前輪制御部１のゲート遮断を同時に行なうこともできる。これにより、ＭＧ２コントロールコンピュータ２３の故障が生じていても、第２のインバータ２４だけでなく、第１のインバータ２２もゲート遮断することができる。
【００６９】
したがって、第２モータジェネレータＭＧ２、第１のインバータを制御する前輪制御部１のフロントモータジェネレータ制御部１６に故障や通信異常が生じ、前輪ＷＦへの電力供給を遮断する際にも、ゲート遮断の動作信頼性を向上させることができる。
【００７０】
図４は、比較例として示す車両の全体の構成を示すブロック図である。
図４を参照して、車両２００は、駆動装置として前輪ＷＦを駆動する前輪駆動モータ１０１，１０２と、後輪ＷＲを駆動する後輪駆動モータ１０３とを搭載している。
【００７１】
制御部３００には、前輪駆動モータ１０１を駆動する第１のモータ駆動装置２０１と、前輪駆動モータ１０２を駆動する第２のモータ駆動装置２０２とが設けられている。また、制御部３００には、後輪駆動モータ１０３を駆動する第３のモータ駆動装置２０３が一体に設けられている。
【００７２】
第３のモータ駆動装置２０３は、スイッチング制御により後輪駆動モータ１０３を回転駆動させるリアインバータ３０３と、このリアインバータ３０３をスイッチング制御するＣＰＵ４０３とが含まれる。
【００７３】
このように構成された比較例の車両２００は、前輪ＷＦの駆動制御に用いる第１，第２のモータ駆動装置２０１，２０２と同じ制御部３００内に、リアインバータ３０３をスイッチング制御するＣＰＵ４０３が含まれる第３のモータ駆動装置２０３が配置されている。そして、第３のモータ駆動装置２０３は、後輪駆動モータ１０３のスイッチング制御をＣＰＵ４０３により行なってリアインバータ３０３から出力される電力で、後輪駆動モータ１０３の回転駆動をコントロールするように構成されている。
【００７４】
しかしながら、同じ制御部３００内にありながら、このＣＰＵ４０３に異常が生じても、漏電検出器などを用いて第３のモータ駆動装置２０３の状況を検出しなければ、後輪駆動モータ１０３の回転駆動状況は、他の第１のモータ駆動装置２０１および第２のモータ駆動装置２０２から掌握することができない。
【００７５】
また、実施の形態のハイブリッド制御部８のような上位の制御部に第３のモータ駆動装置２０３のスイッチング制御を行なうＣＰＵ４０３が含まれている場合も同様であり、後輪ＷＲの挙動が不明で、他のＣＰＵから診断することができない。このような状態では、リアインバータ３０３をスイッチング制御するＣＰＵ４０３が故障していると、ＣＰＵ４０３を経由してリアインバータ３０３を遮断することができない。
【００７６】
また、後輪駆動モータ１０３が電気的に導通されている状態では、退避走行など走行を継続する場合、後輪駆動モータ１０３が逆起電力を発生させる際に、走行回転方向への自由な回転を妨げる逆方向の逆起トルクが生じて走行抵抗が増大してしまう。
【００７７】
たとえば、第１のモータ駆動装置２０１，第２のモータ駆動装置２０２などに設けられたＣＰＵ４０３以外の他のＣＰＵがＣＰＵの異常を検出する手段を持たなくても、かつ故障したＣＰＵ４０３を介さずに直接、第３のモータ駆動装置２０３のリアインバータ３０３をゲート遮断することができれば、駆動モータが電力供給の電路を断たれて、電気的に切断された状態となる。駆動モータは、後輪ＷＲと連れ回りを起こしても、逆起電力が発生しなければ回転抵抗を増大させることがなく、回転自在とすることが可能となり、走行抵抗を減少させて、退避走行などの航続距離を延長することができる。
【００７８】
このため、実施の形態の車両１００は、図３を参照すると、後輪制御部２が前輪制御部１と分離して別体で配置されていても、後輪駆動モータＭＧＲの第２のインバータ２４をゲート遮断するゲート遮断信号ＳＤＮＲを、前輪ＷＦの第２モータジェネレータＭＧ２の回転制御に用いる前輪制御部１のＭＧ２コントロールコンピュータ２３から、ゲート遮断信号ＳＤＮＲを第２のＯＲゲート３４に向けて出力させることができる。このため、故障の有無によるＭＧＲコントロールコンピュータ２５の動作状態に拘わらず、確実に第２のインバータ２４をゲート遮断して電気的に切断できる。
【００７９】
このように、後輪制御部２の第２のＯＲゲート３４にて、前輪制御部１のＭＧ２コントロールコンピュータ２３あるいは、ハイブリッド制御部８などから送信されたゲート遮断信号ＳＤＮＲを入力させてゲート遮断を行ない、後輪駆動モータＭＧＲを回転自在とすることができる。
【００８０】
よって、後輪駆動モータＭＧＲの異常な挙動を、ＭＧＲコントロールコンピュータ２５が検出しても、通信線４１の異常など他の要因で検出されたものと区別できず、前輪制御部１側では、正常な動作状態であるか否かを把握できない状態でも、ＭＧ１コントロールコンピュータ２１、ＭＧ２コントロールコンピュータ２３あるいは、ハイブリッド制御部８など、他の故障している可能性の低い制御部（ＣＰＵ）が異常と判断することで、直接、ゲート遮断を行なうゲート遮断信号ＳＤＮＲを第２のＯＲゲート３４に出力して、後輪駆動モータＭＧＲへの電力供給を停止させることができる。
【００８１】
さらに電力供給が停止された後輪駆動モータＭＧＲは、永久磁石を使用しない誘導モータで構成されることにより、コギングトルクなどの回転抵抗をほとんど発生させず、走行抵抗を増大させることがない。実施の形態のように、誘導モータで構成されている後輪駆動モータＭＧＲは、ゲート遮断状態で高圧バッテリ４との間の電力供給経路を切断でき電気的な導通を不能とすることで、容易に回動自在な状態へ移行させることができる。このため、後輪駆動モータＭＧＲは後輪ＷＲと連れ回りにより逆起電力を発生させることなく、走行抵抗も増大することがない。しかも、後輪ＷＲをモータ駆動系から機械的に切り離すクラッチのような機構も不要であり、部品点数の増大を抑制して、駆動装置全体を軽量化できる。
【００８２】
また、車両１００の制御部は、ハイブリッド制御部８をさらに含み、ハイブリッド制御部８は、前輪制御部１または後輪制御部２のいずれかもしくは両方の異常を検出すると、異常を検出した一方の前輪制御部１に設けられた第１のＯＲゲート３２または後輪制御部２に設けられた第２のＯＲゲート３４を遮断することができる。
【００８３】
前輪駆動モータＭＧ２は、後輪駆動モータＭＧＲに加えて、または単独で誘導モータにより構成されていてもよい。たとえば前輪駆動モータＭＧ２を誘導モータで構成した場合、一方の前輪制御部１のＯＲゲート３２のみ遮断すると、誘導モータで構成されている一方の前輪駆動モータ部ＭＧＦが、ゲート遮断状態で前輪ＷＦと連れ回りしても、コギングトルクや、逆起電力を発生させる際に生じる回転抵抗が少なくなる。このため、他方の後輪駆動モータＭＧＲにより後輪ＷＲのみを回転駆動させて、車両１００を継続走行させても、走行抵抗が増大することなく、同様にエネルギ効率が良好である。
【００８４】
さらにたとえば、前輪駆動モータＭＧ２と後輪駆動モータＭＧＲとを誘導モータで、車両１００を構成した場合は、前輪制御部１または後輪制御部２のいずれか一方の制御部の故障で、ゲート遮断が行なわれても、他方の制御部が他方の前輪駆動モータＭＧ２または後輪駆動モータＭＧＲを駆動して、走行を継続することができる車両１００となる。
【００８５】
また、ハイブリッド制御部８は、三入力ＯＲゲート３０の入力側に、ＨＳＤＮ信号を出力して送信可能な信号線を接続している。このため、後輪ＷＲを駆動する後輪駆動モータＭＧＲに対応する後輪制御部２から異常が検出されると、ハイブリッド制御部８は、三入力ＯＲゲート３０の入力側に、ＨＳＤＮ信号を出力して後輪制御部２のゲート遮断を行なうＳＤＮＲ信号を三入力ＯＲゲート３０から送出させることにより、後輪駆動モータＭＧＲを回転自在とすることができる。
【００８６】
さらに、後輪制御部２の故障と、ＧＮＤ短絡などの故障が重なる二重故障が生じる可能性は極めて低い。このため、一方の前輪制御部１または、ハイブリッド制御部８がゲート遮断信号ＳＤＮＲを出力して、第２のＯＲゲート３４によりゲート遮断を行なう時間を予め一定の時間に設定して、この一定時間経過後は、ゲート遮断を解除するようにしてもよい。この場合、前輪ＷＦのみの回転駆動で走行している時間を制限することが可能となる。よって後輪制御部２から、正常に動作しているか不明な通信線４１を介して、実際のリアモータの挙動についての検知信号がフィードバックされないため、確実に給電を停止させることができたのかを確認することができない状態であっても、退避走行に必要とされる時間の範囲内で、前輪ＷＦのみの駆動で走行できる時間を制限することができる。
【００８７】
以上説明した実施の形態について、最後に再び図面を参照しながら総括する。
図１に示すように、車両１００の駆動装置は、前輪駆動モータ部ＭＧＦを駆動する第１のインバータ２２と、後輪駆動モータＭＧＲを駆動する第２のインバータ２４と、第１のインバータ２２を制御する前輪制御部１と、第２のインバータ２４を制御する後輪制御部２とを備える。
【００８８】
図３に示すように、第１のインバータ２２を前輪制御部１のフロントモータジェネレータ制御部１６に接続する第１のＯＲゲート３２と、第２のインバータ２４を後輪制御部２のＭＧＲコントロールコンピュータ２５に接続する第２のＯＲゲート３４とを備える。
【００８９】
前輪制御部１は、第１のインバータ２２に第１のＯＲゲート３２を介して接続される。後輪制御部２は、前輪制御部１とは分離して配置され、第２のインバータ２４と第２のＯＲゲート３４を介して接続される。
【００９０】
後輪駆動モータＭＧＲは、後輪制御部２で制御される誘導モータで構成されている。後輪駆動モータＭＧＲの異常な挙動を、ＭＧＲコントロールコンピュータ２５が検出すると、第２のＯＲゲート３４によってゲート遮断を行なわせるゲート遮断信号ＳＤＮＲを、ＭＧＲコントロールコンピュータ２５が出力する。
【００９１】
同時にＭＧＲコントロールコンピュータ２５は、通信線４１で接続された前輪制御部１のフロントモータジェネレータ制御部１６に対して、後輪制御部２で異常を検知した検出信号を出力する。
【００９２】
前輪制御部１のフロントモータジェネレータ制御部１６を構成するＭＧ２コントロールコンピュータ２３は、この検出信号の入力をＭＧ１コントロールコンピュータ２１と共有して、三入力ＯＲゲート３０に対して、指示信号Ｈｉを出力する。
【００９３】
三入力ＯＲゲート３０では、指示信号Ｈｉまたは、ハイブリッド制御部８からのＨＳＤＮ信号（指示信号Ｈｉ）のうち、少なくともいずれか一つの指示信号Ｈｉが入力すると、ゲート遮断信号ＳＤＮＲを出力する。
【００９４】
ゲート遮断信号ＳＤＮＲまたは、ＭＧＲコントロールコンピュータ２５が出力したゲート遮断信号のうち、少なくともいずれか一つのゲート遮断信号が第２のＯＲゲート３４に入力するとゲート遮断が行なれる。
【００９５】
前輪制御部１は、後輪制御部２との間の通信異常で、第２のインバータ２４のゲート遮断を行なう指示信号が前輪制御部１から通信線４１を用いて後輪制御部２に有効に送れない状態である場合も、直接、三入力ＯＲゲート３０に指示信号Ｈｉを出力してゲート遮断信号ＳＤＮＲを第２のＯＲゲート３４に入力させてゲート遮断を行なえる。
【００９６】
また、前輪制御部１は、後輪制御部２のＭＧＲコントロールコンピュータ２５自身の故障によって、第２のインバータ２４のゲート遮断を行なうゲート遮断信号が後輪制御部２から確実に送られているか不明な場合でも、三入力ＯＲゲート３０に指示信号Ｈｉを出力することにより、ゲート遮断信号ＳＤＮＲを第２のＯＲゲート３４に入力させてゲート遮断を行なうことができる。
【００９７】
ゲート遮断により第２のインバータ２４により高圧バッテリ４と後輪駆動モータＭＧＲとの間で行なわれている電力供給が停止されて電気的に切断される。
【００９８】
上述してきたように、後輪制御部２の異常を前輪制御部１が検知すると、前輪制御部１のＭＧ２コントロールコンピュータ２３によって、第２のインバータ２４が直接、ゲート遮断される。
【００９９】
ゲート遮断された第２のインバータ２４に接続されている後輪駆動モータＭＧＲは、誘導モータであるので、ゲート遮断により電力供給経路が断たれて、電気的な導通がなくなると逆起電力を発生させることがなく、コギングトルクなどの回転抵抗もない。
【０１００】
このため、退避走行などの継続走行で後輪駆動モータＭＧＲの連れ回りに伴う走行抵抗を減少させて、第２モータジェネレータＭＧ２の回転駆動力を車両１００の走行駆動力として効率的に用いることができ、エネルギ効率の向上により持続走行の可能な距離を延長することができる。
【０１０１】
この実施の形態では、後輪駆動モータＭＧＲのみが誘導モータによって構成されているものを示して説明してきたが特にこれに限らず、たとえば前輪駆動モータ部ＭＧＦが誘導モータによって構成されていてもよく、後輪駆動モータＭＧＲまたは、前輪駆動モータ部ＭＧＦの両方またはいずれか一方が誘導モータであるなど、少なくともいずれか一方が誘導モータによって構成されていればよい。
【０１０２】
前輪駆動モータＭＧ２と後輪駆動モータＭＧＲとが搭載された車両１００の駆動装置は、前輪駆動モータＭＧ２などを駆動する前輪制御部１（Ｆｒ−ＰＣＵ）と、後輪駆動モータＭＧＲを駆動する後輪制御部２（Ｒｒ−ＰＣＵ）とが車両前後に分離して配置され、さらに、前輪制御部１と後輪制御部２とを制御するハイブリッド制御部８（ＨＶ−ＥＣＵ）と分離されて別体で配置されていても、一方の前輪駆動モータＭＧ２または後輪駆動モータＭＧＲを用いて退避走行を行なうことができる。
【０１０３】
また、ハイブリッド制御部８は、三入力ＯＲゲート３０の入力側に、ＨＳＤＮ信号を出力して送信可能な信号線を接続している。このため、後輪ＷＲを駆動する後輪駆動モータＭＧＲに対応する後輪制御部２から異常が検出されると、ハイブリッド制御部８は、三入力ＯＲゲート３０の入力側に、ＨＳＤＮ信号を出力する。三入力ＯＲゲート３０の入力側に、ＨＳＤＮ信号が入力すると、後輪制御部２のゲート遮断を行なうＳＤＮＲ信号が三入力ＯＲゲート３０から送出されて、後輪駆動モータＭＧＲを回転自在とすることができる。ハイブリッド制御部８は、通信線により三入力ＯＲゲート３０の入力側に接続されるので、前輪制御部１などと別体で、車両１００の他の箇所に分離して配置することにより、さらに動作確実性を向上させることができる。
【０１０４】
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。
【符号の説明】
【０１０５】
１  前輪制御部（フロントパワーコントロールユニット：Ｆｒ−ＰＣＵ）、２  後輪制御部（リアパワーコントロールユニット：Ｒｒ−ＰＣＵ）、４  高圧バッテリ、８  ハイブリッド制御部、１２  昇圧コンバータ、１６  フロントモータジェネレータ制御部（第１の制御部）、２０  インバータ，２２  第１のインバータ，２４  第２のインバータ、２５  ＭＧＲコントロールコンピュータ（第２の制御部）、２８，４０  パワーケーブル、３０  三入力ＯＲゲート、３２  第１のＯＲゲート、３４  第２のＯＲゲート、１００  車両、ＥＮＧ  エンジン、ＭＧ１  第１モータジェネレータ、ＭＧ２  第２モータジェネレータ、ＭＧＦ  フロントモータジェネレータ部、ＭＧＲ  後輪駆動モータ、ＷＦ  前輪、ＷＲ  後輪。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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