(57)【要約】【課題】登坂時におけるずり下がりの発生を防止する。【解決手段】登坂中かを判定し（Ｓ１３）、登坂中であった場合には、次に負荷率制限条件の直前かを判定する（Ｓ１４）。この判定で、ＹＥＳの場合にインバータをシャットダウンする。従って、登坂時には負荷率制限が行われる前にモータの出力を完全に停止する。これによって、モータの出力が制限されてしまうため、アクセルを踏んでいるにも拘わらず、車両がずり下がるというような自体の発生を防止することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータまたはモータ温度が所定値以上かを判定する温度判定手段と、
前記温度判定手段によって、インバータまたはモータ温度が所定値以上であると判定されたときに、インバータのスイッチングを制御してモータの負荷率を減少する負荷率減少手段と、
登坂中かを判定する登坂中判定手段と、
前記登坂中判定手段において、登坂中であると判定され、前記温度判定手段においてインバータまたはモータ温度が前記所定値以下であるが、前記所定値との差が所定以下であると判定された場合には、インバータをシャットダウンしモータ駆動を停止するインバータシャットダウン手段と、
を有することを特徴とする車両走行用モータの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両走行用モータの制御装置において、
前記インバータシャットダウン手段において、インバータをシャットダウンした場合に、エンジンの駆動力によって走行することを特徴とする車両走行用モータの制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両走行用モータの制御装置において、
前記インバータシャットダウン手段において、インバータをシャットダウンした場合に、ブレーキを作動させ、車両を停止させることを特徴とする車両走行用モータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、登坂中における車両走行用モータの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンおよびモータを搭載したハイブリッド自動車があり、広く普及しつつある。このハイブリッド自動車は、発進、低速走行、高速走行など様々な状況での走行が要求される車両において、エンジンを高効率で運転すると共に、モータの駆動力とエンジンの駆動力の両方を適宜用いることで、各種状況において適切なパワーを出力させることができる。
【０００３】
ここで、モータの出力制御は、バッテリからの直流電力をインバータで目標トルクに応じて決定された交流電流に変換しモータ電流を制御することによって行っている。このインバータは、パワートランジスタなどで構成されるが、大電流をスイッチング制御するため、モータの運転状況によっては、発熱量が大きくなる。また、インバータの発熱量が大きいということは、モータの出力パワーも大きく、モータの発熱量も大きくなる。
【０００４】
インバータ、モータ共、所定以上の高温になると、壊れてしまうため、温度上昇を抑える必要がある。
【０００５】
例えば、特許文献１，２では、インバータの温度が所定値を超えた場合には、キャリア周波数を低周波に切り換え、さらに温度が上昇する場合にモータ出力トルクを制限したり、インバータを停止することが示されている。また、特許文献３では、ハイブリッド自動車において、モータが高温になった場合に、モータトルクを制限し、モータトルク制限分に相当する分だけエンジンの出力トルクを上昇することが示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１２１５９５号公報
【特許文献２】特開平１０−１０８４７２号公報
【特許文献３】特開２００３−２５４１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、高温時にモータ出力を抑えることで、インバータやモータの温度を所定以上になることを防止して、これらが壊れてしまうことを防止できる。
【０００８】
しかし、登坂中にこのようなモータ出力制限を行うと、アクセルを踏んでいるのに、モータ出力が制限されているため、ずり下がりが生じてしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、インバータまたはモータ温度が所定値以上かを判定する温度判定手段と、前記温度判定手段によって、インバータまたはモータ温度が所定値以上であると判定されたときに、インバータのスイッチングを制御してモータの負荷率を減少する負荷率減少手段と、登坂中かを判定する登坂中判定手段と、前記登坂中判定手段において、登坂中であると判定され、前記温度判定手段においてインバータまたはモータ温度が前記所定値以下であるが、前記所定値との差が所定以下であると判定された場合には、インバータをシャットダウンしモータ駆動を停止するインバータシャットダウン手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記インバータシャットダウン手段において、インバータをシャットダウンした場合に、エンジンの駆動力によって走行することが好適である。
【００１１】
また、前記インバータシャットダウン手段において、インバータをシャットダウンした場合に、エンジンの駆動力によって走行することが好適である。
【００１２】
また、前記インバータシャットダウン手段において、インバータをシャットダウンした場合に、ブレーキを作動させ、車両を停止させることが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
このように、本発明においては、登坂時において、インバータ等が高温になった場合には、負荷率の制限を行う前に、インバータをシャットダウンしてしまう。このため、車両はモータの駆動力を利用しないことを前提とした状態になる。例えば、エンジンのみの走行や、走行停止状態になる。従って、モータ駆動を前提としたずり下がりの発生を防止できる。また、登坂中でなければ、負荷率制限による走行が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、実施形態の概略構成を示すブロック図である。バッテリ１０には、インバータ１２を介しモータ１４が接続されており、インバータ１２によってバッテリ１０の直流電力が所定の交流電流に変換されてモータ１４に供給される。モータ１４には、ハイブリッド用トランスミッション１６が接続されており、このハイブリッド用トランスミッション１６により、モータ１４の駆動力が車輪に伝えられる。
【００１６】
なお、インバータ１２は、バッテリ１０の正極と負極から伸びる一対の電源ライン間に２つのパワートランジスタの直列接続からなるインバータアームを３本設け、パワートランジスタの中点をモータ１４の三相コイルにそれぞれ接続するものであり、パワートランジスタのオンオフを制御して、モータ１４とバッテリ１０との接続を制御する。モータ１４の出力トルク制御は、通常ＰＷＭ制御によって行う。
【００１７】
また、ハイブリッド用トランスミッション１６には、エンジン１８が接続されており、エンジン１８の駆動力によっても、車輪を駆動できるようになっている。さらに、ハイブリッド用トランスミッション１６には、発電機２０も接続されており、この発電機２０は、インバータ１２に接続されている。従って、エンジン１８の駆動力をハイブリッド用トランスミッション１６を介し車輪に伝達することで、エンジンの駆動力を発電機２０に伝え発電することができる。そして、得られた発電電力は、インバータ１２を介し、バッテリ１０に供給される。また、車両の減速時には、車輪の回転力をハイブリッド用トランスミッション１６を介し、モータ１４に伝達し、回生制動を行うことができる。なお、この場合、インバータ１２の制御によって、モータ１４が発電機として機能し、発電電力はバッテリ１０に供給される。
【００１８】
そして、制御部２２がインバータ１２、エンジン１８、ハイブリッド用トランスミッション１６、発電機２０を制御し、各種の走行状況において、例えば次のような動作が行われるようにする。
【００１９】
さらに、インバータ１２、モータ１４の温度が温度計２４，２６によりそれぞれ計測され、この計測値が制御部２２に供給され、制御部２２はこれら温度に応じて負荷率制限の制御などを行う。
【００２０】
発進時・低中速走行には、エンジン１８の効率がよくない。そこで、エンジン１８を停止し、バッテリ１０の電力をモータ１４に供給して、モータ１４の出力を車輪に伝えて走行する。通常走行時には、エンジン１８を駆動し、このエンジン１８の出力をハイブリッド用トランスミッション１６を介し２経路に分割する。一方は、発電機２０駆動させて発電し、この発電電力でインバータ１２を介しモータ１４を駆動する。もう一方は、車輪を直接駆動する。そして、効率が最大になるように、上記２つの経路の割合を制御する。
【００２１】
また、急加速時は、通常走行時の制御に加え、バッテリ１０からの電力も加えモータ１４を駆動する。これによって、加速性能が向上する。減速時・制動時は、車輪の回転力によってモータ１４を駆動し、モータ１４を発電機として機能させ、発電電力でバッテリ１０を充電する。これによって、高効率の回生制動が行える。
【００２２】
さらに、バッテリ１０の充電状態が低下したときには、エンジン１８を駆動し、エンジン１８の駆動力によって発電機２０を駆動して、バッテリ１０を充電する。
【００２３】
このようなハイブリッド車両において、制御部２２において、図２に示す制御を行う。まず、温度計２４，２６によって、インバータ１２、モータ１４の温度を取り込む（Ｓ１１）。次に、坂路走行中か否かの判定処理を行う（Ｓ１２）。この坂路判定は、アクセル開度、トルク指令、車速、インバータ温度またはモータ温度などに基づいて行う。基本的に駆動力の出力状態と車両加速度の関係から坂路か否かを判定できる。また、道路の勾配データが地図データに格納されていれば、現在位置を検出して、道路勾配を読み出してもよい。
【００２４】
そして、登坂中かを判定する（Ｓ１３）。この登坂中化の判定は、負荷率制限によってずり下がりが起こる勾配を予め求めておき、決定するとよい。従って、車両重量や、モータ出力なども考慮して決定される。
【００２５】
Ｓ１３の判定で、ＹＥＳ（登坂中）と判定された場合には、負荷率制限開始の温度に対し所定範囲（例えば１０°Ｃ）に近づいたかを判定する（Ｓ１４）。ここで、温度は、インバータ温度でも、モータ温度でもよい。モータ１４の負荷が大きい場合には、モータ１４の温度が上昇し、このときにはインバータ１２の温度も上昇するからである。
【００２６】
Ｓ１４の判定で、ＮＯ（負荷率制限の直前でない）と判定された場合には、処理を終了する。一方、Ｓ１４の判定で、ＹＥＳ（負荷率制限の直前）と判定された場合には、インバータ１２をシャットダウンして、モータ１４への電力供給を完全に停止する。これによって、車両の走行は停止されるため、電気ブレーキなどを動作させ、停車することも好適である。なお、「走行を停止するので、路肩に寄ってください。」等のアナウンスを車内に出力し、ドライバーにモータ駆動停止を知らせ、所定の短時間（数分）が経過してから、インバータ１２をシャットダウンすることも好適である。また、エンジン１８により車輪を駆動して走行を継続してもよい。
【００２７】
このようにして、インバータ１２をシャットダウンした場合には、インバータ温度またはモータ温度が所定のしきい値以下（例えば、負荷率制限開始温度の３０°Ｃ以下）になった場合には、インバータシャットダウンを解除して、通常運転に戻る（Ｓ１７）。
【００２８】
Ｓ１３において、ＮＯ（登坂中でない）と判断された場合には、負荷率制限の開始条件が満足されているかを判定する（Ｓ１８）。この負荷率制限の開始条件は、インバータ温度あるいはモータ温度が所定値以上であるか否かによって、決定される。例えば、インバータ温度であれば、１５０°Ｃ〜２００°Ｃ程度、モータ温度であれば１００°Ｃ〜１４０°Ｃ程度が負荷率制限のしきい値温度に設定される。
【００２９】
Ｓ１８において、ＮＯである（負荷率制限に達していない）場合には処理を終了し、ＹＥＳの（負荷率制限に達していない）場合には、負荷率制限を行う。この負荷率制限は、インバータ１２を制御して、モータ１４の出力を予め設定してある出力以下に制限する。これによって、インバータ１２などの温度は減少する。そこで、解除条件を満足するかを判定し（Ｓ２０）、条件が満足された場合には、負荷率制限を解除して（Ｓ２１）、処理を終了する。なお、負荷率制限によってもインバータ１２またはモータ１４の温度などがさらに上昇する場合には、インバータをシャットダウンすることも好適である。
【００３０】
このように、本実施形態によれば、登坂中においては、負荷率制限が開始される前の段階で、インバータ１２をシャットダウンしてしまう。従って、単なる負荷率制限によって、モータ１４の出力が制限され、アクセルを踏み込んでいるにも拘わらず、車両がずり下がるなどという状況の発生を防止することができる。また、登坂時以外には、通常通りの負荷率制御が行え、適正な制御が行える。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】全体構成を示すブロック図である。
【図２】動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１０  バッテリ、１２  インバータ、１４  モータ、１６  ハイブリッド用トランスミッション、１８  エンジン、２０  発電機、２２  制御部、２４，２６  温度計。
【図１】
2006335216.tif 000003
【図２】
2006335216.tif 000004