(57)【要約】【課題】フロントモータを駆動するフロントＰＣＵ）とリアモータを駆動するリアＰＣＵとが分離して配置される車両において、断線箇所を特定する。【解決手段】電力線Ｌ１を介して電池に接続されたリアＰＣＵと、電力線Ｌ１および電力線Ｌ２を介して電池に接続されたフロントＰＣＵと、電池と電力線Ｌ１との接続および遮断を切替可能なシステムメインリレーとを備えた車両において、ＥＣＵは、システムメインリレーを閉じた後、電池の電流ＩＢが流れ、かつリアＰＣＵ内の電圧ＶＬＲがしきい値Ｖ１以上であり、かつ電圧ＶＬ、ＶＨがいずれもしきい値Ｖ２未満であれば、電力線Ｌ２が断線していると判定する（Ｓ１４）。【選択図】図２
2014155330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後輪に連結されたリアモータと、
前輪に連結されたフロントモータと、
前記リアモータおよび前記フロントモータを駆動するための電力を蓄える蓄電装置と、
第１電力線を介して前記蓄電装置に接続された、前記リアモータを駆動するためのリア駆動装置と、
前記リア駆動装置とは分離して配置され、前記第１電力線および第２電力線を介して前記蓄電装置に接続された、前記フロントモータを駆動するためのフロント駆動装置と、
前記蓄電装置と前記第１電力線との接続および遮断を切替可能なリレー装置と、
前記リア駆動装置、前記フロント駆動装置、前記リレー装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記リレー装置を閉じた際に、前記リア駆動装置内の電圧および前記フロント駆動装置内の電圧をそれぞれ第１しきい値および第２しきい値と比較した結果に基づいて、断線箇所を特定する、車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記リレー装置を閉じた際に、前記リア駆動装置内の電圧が前記第１しきい値以上であってかつ前記フロント駆動装置内の電圧が前記第２しきい値未満である場合、前記第２電力線が断線していると判定する、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第２電力線が断線していると判定した場合、前記リレー装置を開いて前記蓄電装置を切り離すとともに、前記リア駆動装置内の電圧が前記第１しきい値未満となるまで前記リアモータを駆動する、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記リレー装置を閉じた際に、前記リア駆動装置内の電圧が前記第１しきい値未満であってかつ前記フロント駆動装置内の電圧が前記第２しきい値以上である場合、前記リア駆動装置内の回路が断線していると判定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
【請求項５】
前記制御装置は、前記リア駆動装置内の回路が断線していると判定した場合、前記リアモータを停止した状態で前記車両を走行させる、請求項４に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪用モータを駆動するフロント駆動装置と後輪用モータを駆動するリア駆動装置とが分離して配置される車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−２３０９５５号公報（特許文献１）には、前輪用モータを駆動するフロント駆動装置と後輪用モータを駆動するリア駆動装置とを分離して配置し、各駆動装置を個別にバッテリに接続したハイブリッド自動車が開示されている。
開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３０９５５号公報
【特許文献２】特開２００７−３２５３５２号公報
【特許文献３】特開２００３−２２３８４１号公報
【特許文献４】特開２００８−１６７６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フロント駆動装置とリア駆動装置とが分離して配置される車両において、各駆動装置を個別にバッテリに接続するのではなく、フロント駆動装置をリア駆動装置経由でバッテリに接続した場合、一方の駆動装置内の電圧だけで断線の有無を判定すると、断線箇所を特定することができない場合がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、フロント駆動装置とリア駆動装置とが分離して配置される車両において、断線箇所を特定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る車両は、後輪に連結されたリアモータと、前輪に連結されたフロントモータと、リアモータおよびフロントモータを駆動するための電力を蓄える蓄電装置と、第１電力線を介して蓄電装置に接続された、リアモータを駆動するためのリア駆動装置と、リア駆動装置とは分離して配置され、第１電力線および第２電力線を介して蓄電装置に接続された、フロントモータを駆動するためのフロント駆動装置と、蓄電装置と第１電力線との接続および遮断を切替可能なリレー装置と、リア駆動装置、フロント駆動装置、リレー装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、リレー装置を閉じた際に、リア駆動装置内の電圧およびフロント駆動装置内の電圧をそれぞれ第１しきい値および第２しきい値と比較した結果に基づいて、断線箇所を特定する。
【０００７】
好ましくは、制御装置は、リレー装置を閉じた際に、リア駆動装置内の電圧が第１しきい値以上であってかつフロント駆動装置内の電圧が第２しきい値未満である場合、第２電力線が断線していると判定する。
【０００８】
好ましくは、制御装置は、第２電力線が断線していると判定した場合、リレー装置を開いて蓄電装置を切り離すとともに、リア駆動装置内の電圧が第１しきい値未満となるまでリアモータを駆動する。
【０００９】
好ましくは、制御装置は、リレー装置を閉じた際に、リア駆動装置内の電圧が第１しきい値未満であってかつフロント駆動装置内の電圧が第２しきい値以上である場合、リア駆動装置内の回路が断線していると判定する。
【００１０】
好ましくは、制御装置は、リア駆動装置内の回路が断線していると判定した場合、リアモータを停止した状態で車両を走行させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フロント駆動装置とリア駆動装置とが分離して配置される車両において、断線箇所を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両の構成を示すブロック図である。
【図２】ＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態による車両１の構成を示すブロック図である。この車両１は、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲと、電池ユニット１０と、リアモータジェネレータＭＧＲ（以下、単に「モータＭＧＲ」ともいう）と、リアモータ用パワーコントロールユニット（以下「リアＰＣＵ」という）２０と、フロントモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２（以下、単に「モータＭＧ１，ＭＧ２」ともいう）を内包するトランスアクスルＴＡと、フロントモータ用パワーコントロールユニット（以下「フロントＰＣＵ」という）３０と、電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）１００とを備える。
【００１５】
前輪ＷＦは、トランスアクスルＴＡ内に配置されるモータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジンＥＮＧの少なくとも一方の動力によって駆動される。後輪ＷＲは、モータＭＧＲの動力によって駆動される。すなわち、この車両１は、モータＭＧ１，ＭＧ１，ＭＧＲおよびエンジンＥＮＧを駆動源として備える、四輪駆動（４ＷＤ）のハイブリッド車両である。
【００１６】
電池ユニット１０は、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲを駆動するための電力を蓄える電池Ｂと、電池Ｂと電力線Ｌ１（正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１）との接続および遮断を切り替えるシステムメインリレーＳＭＲと、電流センサ４１とを含む。
【００１７】
電池Ｂとしては、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を用いることができる。
【００１８】
システムメインリレーＳＭＲは、ＥＣＵ１００によって制御される。システムメインリレーＳＭＲを開くと、電池Ｂが電力線Ｌ１から遮断される。システムメインリレーＳＭＲを閉じると、電池Ｂが電力線Ｌ１に接続される。
【００１９】
電流センサ４１は、電池Ｂと電力線Ｌ１との間を流れる電流ＩＢを検出し、検出結果をＥＣＵ３００に出力する。
【００２０】
リアＰＣＵ２０は、モータＭＧＲを駆動するための駆動装置である。リアＰＣＵ２０は、フロントＰＣＵ３０とは分離して、車両後方部（後輪ＷＲに近い位置）に配置される。リアＰＣＵ２０は、電力線Ｌ１を介して電池ユニット１０に接続される。
【００２１】
リアＰＣＵ２０は、ヒューズＨ、コンデンサＣ１、インバータＩＮＲ、電圧センサ４２を含む。
【００２２】
コンデンサＣ１の一端はヒューズＨを介して正極線ＰＬ１に接続され、コンデンサＣ１の他端は負極線ＮＬ１に接続される。
【００２３】
電圧センサ４２は、コンデンサＣ１にかかる直流電圧（以下「電圧ＶＬＲ」という）を検出し、検出結果をＥＣＵ１００に出力する。
【００２４】
インバータＩＮＲは、電圧ＶＬＲを三相交流に変換してモータＭＧＲに出力する。またインバータＩＮＲは、回生制動に伴い、モータＭＧＲにおいて発電された三相交流を直流に変換して電池Ｂに出力する。なお、インバータＩＮＲの構成については周知の構成を用いればよい。
【００２５】
フロントＰＣＵ３０は、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための駆動装置である。フロントＰＣＵ３０は、リアＰＣＵ２０とは分離して、車両前方部（前輪ＷＦに近い位置）に配置される。
【００２６】
フロントＰＣＵ３０は、リアＰＣＵ２０経由で電池Ｂに接続される。具体的には、フロントＰＣＵ３０は、電力線Ｌ２（正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２）を介してリアＰＣＵ２０に接続され、リアＰＣＵ２０内で電力線Ｌ２と電力線Ｌ１とが接続される。すなわち、フロントＰＣＵ３０は、電力線Ｌ１および電力線Ｌ２を介して電池Ｂに接続される。
【００２７】
フロントＰＣＵ３０は、コンバータＣＮ、インバータＩＮ１，ＩＮ２、コンデンサＣ２，Ｃ３、電圧センサ４３，４４を含む。
【００２８】
コンデンサＣ２は、電池ユニット１０からコンバータＣＮに入力される電圧を平滑化する。電圧センサ４３は、コンデンサＣ２にかかる直流電圧（以下「電圧ＶＬ」という）を検出し、検出結果をＥＣＵ１００に出力する。
【００２９】
コンデンサＣ３は、コンバータＣＮからインバータＩＮ１，ＩＮ２に出力される電圧を平滑化する。電圧センサ４４は、コンデンサＣ３にかかる直流電圧（以下「電圧ＶＨ」という）を検出し、検出結果をＥＣＵ１００に出力する。
【００３０】
コンバータＣＮは、リアクトルＬ、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、ダイオードＤ１，Ｄ２を含む。コンバータＣＮは、昇降圧型のチョッパ回路を形成する。コンバータＣＮは、昇圧動作時には、電圧ＶＬを昇圧してインバータＩＮ１，ＩＮ２側に出力する。また、コンバータＣＮは、降圧動作時には、電圧ＶＨを降圧して電池Ｂ側に出力する。
【００３１】
インバータＩＮ１，ＩＮ２は、直流電圧ＶＨを三相交流に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ出力する。また、インバータＩＮ１，ＩＮ２は、モータＭＧ１、ＭＧ２においてそれぞれ発電された三相交流を直流に変換して電池Ｂに出力する。なお、インバータＩＮ１，ＩＮ２の構成については、インバータＩＮＲと同様の構成を用いればよい。
【００３２】
トランスアクスルＴＡは、モータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構ＰＧ、エンジンＥＮＧを含む。
【００３３】
動力分割機構ＰＧは、エンジンＥＮＧとモータＭＧ１，ＭＧ２とに結合され、これらの間で動力を分割する。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジンＥＮＧ、モータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。前輪ＷＦは、モータＭＧ２に連結されるとともに、動力分割機構ＰＧを介してエンジンＥＮＧに連結される。前輪ＷＦは、モータＭＧ２から伝達されるパワーおよびエンジンＥＮＧから動力分割機構ＰＧを介して伝達されるパワーの少なくとも一方によって駆動可能である。なお、動力分割機構ＰＧの内部にモータＭＧ２の回転速度を減速する機構をさらに組み込んでもよい。
【００３４】
ＥＣＵ１００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１の各機器（インバータＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮＲ、システムメインリレーＳＭＲ、コンバータＣＮ、エンジンＥＮＧなど）の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００３５】
以上のような構成を有する車両１において、電池Ｂの電力が流れる経路における断線の有無をフロントＰＣＵ内のみの電圧に基づいて判定すると、断線箇所を特定することが難しい。すなわち、ＰＣＵが１つのみである構成（従来相当の構成）においては、システムメインリレーを閉じた後に、１つのＰＣＵ内の電圧を見て断線の有無を判定していた。ところが、本実施の形態による車両１は、２つのＰＣＵ（リアＰＵＣ２０およびフロントＰＣＵ３０）が分離して配置され、かつフロントＰＣＵ３０がリアＰＵＣ２０経由で電池Ｂに接続されている。そのため、たとえばフロントＰＣＵ３０内の電圧だけで断線の有無を判定すると、電力線Ｌ２が断線しているのか否かを特定することができない。
【００３６】
このような問題に鑑み、本実施の形態によるＥＣＵ３００は、リアＰＣＵ２０内の電圧ＶＬＲ（電圧センサ４２の検出値）およびフロントＰＣＵ３０内の電圧ＶＬ，ＶＨ（電圧センサ４３，４４）の検出値を用いて電力線の断線検出を行なう。
【００３７】
図２は、上述の断線検出を行なう際のＥＣＵ３００の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、たとえばユーザが車両１の制御システムを起動させる操作を行なったときに開始される。
【００３８】
Ｓ１０にて、ＥＣＵ３００は、システムメインリレーＳＭＲを閉じる。これにより、電池Ｂが電力線Ｌ１に接続され、車両走行可能状態（Ｒｅａｄｙ-ＯＮ状態）となる。
【００３９】
Ｓ１１にて、ＥＣＵ３００は、電流ＩＢが流れたか否か（｜ＩＢ｜＞０か否か）を判定する。電流ＩＢが流れない場合（Ｓ１１にてＮＯ）、処理は終了される。
【００４０】
電流ＩＢが流れた場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ１２にて、電圧ＶＬＲがしきい値Ｖ１以上であるか否かを判定する。このしきい値Ｖ１は、電力線Ｌ１を介して電池Ｂから供給された電力でリアＰＣＵ２０内のコンデンサＣ１が充電されたか否かを判定可能な値に設定される。
【００４１】
電圧ＶＬＲがしきい値Ｖ１以上である場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ１３にて、電圧ＶＬ，ＶＨがともにしきい値Ｖ２未満であるか否かを判定する。このしきい値Ｖ２は、電力線Ｌ１および電力線Ｌ２を介して電池Ｂから供給された電力でフロントＰＣＵ３０内のコンデンサＣ２，Ｃ３が充電されたか否かを判定可能な値に設定される。なお、断線箇所がない場合は、電池Ｂからの電力が、コンデンサＣ２にだけでなく、コンバータＣＮのリアクトルＬおよびダイオードＤ１を通ってコンデンサＣ３にも供給される。したがって、断線箇所がない場合は、電圧ＶＬと電圧ＶＨとはともにしきい値Ｖ２以上の同じ値となる。Ｓ１３にてＮＯと判定された場合、処理は終了される。
【００４２】
電流ＩＢが流れ（Ｓ１１にてＹＥＳ）、電圧ＶＬＲがしきい値Ｖ１以上であり（Ｓ１２にてＹＥＳ）、かつ電圧ＶＬ，ＶＨがともにしきい値Ｖ２未満である場合（Ｓ１３にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、電力線Ｌ２が断線していると判定する。
【００４３】
続くＳ１５にて、ＥＣＵ３００は、システムメインリレーＳＭＲを開く。これにより、電池Ｂが電力線Ｌ１から切り離され、車両走行不能状態（Ｒｅａｄｙ-ＯＦＦ状態）となる。
【００４４】
さらに、続くＳ１６にて、ＥＣＵ３００は、電圧ＶＬＲがしきい値Ｖ１未満になるまでモータＭＧＲを駆動してコンデンサＣ１の放電（ディスチャージ）を行なう。
【００４５】
電流ＩＢが流れ（Ｓ１１にてＹＥＳ）、かつ電圧ＶＬＲがしきい値Ｖ１未満である場合（Ｓ１２にてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ２０にて、電圧ＶＬ，ＶＨがともにしきい値Ｖ２以上であるか否かを判定する。Ｓ２０にてＮＯと判定された場合、処理は終了される。
【００４６】
電流ＩＢが流れ（Ｓ１１にてＹＥＳ）、かつ電圧ＶＬＲがしきい値Ｖ１未満であり（Ｓ１２にてＮＯ）、かつ電圧ＶＬ，ＶＨがともにしきい値Ｖ２以上である場合（Ｓ２０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ２１にて、リアＰＣＵ２０内のヒューズＨの断線あるいは電圧ＶＲＬを検出する電圧センサ４２の異常のいずれかであると判定する。
【００４７】
その後、ＥＣＵ３００は、Ｓ２２にて、リアモータジェネレータＭＧＲを遮断（停止）して、前輪ＷＦのみでの走行（いわゆるＦＦ走行）で退避走行を行なう。
【００４８】
以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ３００は、システムメインリレーＳＭＲを閉じた後に、下記の（Ａ）、（Ｂ）の判定処理を行なうことで、断線箇所を特定する。そのため、断線発生時のサービス性を向上することができる。
【００４９】
（Ａ）  電流ＩＢが流れ、電圧ＶＬＲがしきい値Ｖ１以上であるが、電圧ＶＬ、ＶＨがいずれもしきい値Ｖ２未満であれば、電力線Ｌ２が断線していると判定する。
【００５０】
その際、フロントＰＣＵ３０内に電力が供給されず前輪ＷＦは駆動不能であることから、システムメインリレーＳＭＲを開いてＲｅａｄｙ-ＯＦＦ状態とする。さらに、電圧ＶＬＲがしきい値Ｖ１未満になるまでモータＭＧＲを駆動させる。これにより、リアＰＵ２０内のコンデンサＣ１に残る電荷を適切に放電させることができる。
【００５１】
（Ｂ）  電流ＩＢが流れ、電圧ＶＬＲがしきい値Ｖ１未満であり、電圧ＶＬ、ＶＨがともにしきい値Ｖ２以上であれば、リアＰＣＵ２０内のヒューズＨの断線あるいは電圧ＶＲＬを検出する電圧センサ４２の異常であると判定する。
【００５２】
その際、フロントＰＣＵ３０内には電力が供給され前輪ＷＦは駆動可能であるとから、システムメインリレーＳＭＲを閉じたままリアモータジェネレータＭＧＲを遮断し、ＦＦ走行で退避走行する。
【００５３】
なお、本実施の形態においては、車両１がハイブリッド車両である場合を例として説明したが、必ずしも図１に示す態様のハイブリッド車両に限られない。たとえば電気自動車や、燃料電池を搭載した燃料電池自動車などであってもよい。
【００５４】
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】
【００５５】
１  車両、１０  電池ユニット、２０  リアＰＣＵ、３０  フロントＰＣＵ、１００  ＥＣＵ、ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮＲ  インバータ、４１  電流センサ、４２，４３，４４  電圧センサ、Ｂ  電池、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  コンデンサ、ＣＮ  コンバータ、Ｄ１，Ｄ２  ダイオード、ＥＮＧ  エンジン、Ｈ  ヒューズ、Ｌ  リアクトル、Ｌ１，Ｌ２  電力線、ＭＧ１，ＭＧ２  フロントモータジェネレータ、ＭＧＲ  リアモータジェネレータ、ＮＬ１，ＮＬ２  負極線、ＰＧ  動力分割機構、ＰＬ１，ＰＬ２  正極線、Ｑ１  スイッチング素子、ＳＭＲ  システムメインリレー、ＴＡ  トランスアクスル、ＷＦ  前輪、ＷＲ  後輪。
【図１】
2014155330.tif 000003
【図２】
2014155330.tif 000004