(57)【要約】【課題】簡便な処理で電動コンプレッサの故障の有無を判定することができ、適切な制御を行うことを可能とする車両用制御装置を提供する。【解決手段】走行用モータと、該走行用モータを駆動するためのモータ用インバータと、空調装置を駆動する電動コンプレッサと、他の負荷と、これらに電力を供給可能な蓄電装置とを備える車両に適用される。モータ用インバータでの発電電力と、前記蓄電装置の充電電力と、前記他の負荷での消費電力とを求め（Ｓ１４）、前記発電電力と前記充電電力との差分を前記消費電力と比較して（Ｓ１６）、  前記差分が前記消費電力以上の場合には、前記電動コンプレッサを遮断不良故障と判定する制御を行う（Ｓ１８）。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用モータと、該走行用モータを駆動するためのモータ用インバータと、空調装置を駆動する電動コンプレッサと、他の負荷と、これらに電力を供給可能な蓄電装置とを備える車両に適用され、
前記電動コンプレッサの遮断を要求された場合に、前記モータ用インバータでの発電電力と、前記蓄電装置の充電電力と、前記他の負荷での消費電力とを求め、
前記発電電力と前記充電電力との差分を前記消費電力と比較して、
前記差分が前記消費電力以上の場合には、前記電動コンプレッサを遮断不良故障と判定する制御を行うことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記蓄電装置と前記電動コンプレッサとの間に介装されるコンタクタ手段をさらに備え、前記電動コンプレッサが遮断不良故障と判定された場合には、前記コンタクタ手段を遮断する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記電動コンプレッサが遮断不良故障と判定された場合には、車両のアイドル停止を許可する前記蓄電装置の残容量の下限値を、通常時よりも上の値に持ち替える制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
走行用モータと、該走行用モータを駆動するためのモータ用インバータと、空調装置を駆動する電動コンプレッサと、他の負荷と、これらに電力を供給可能な蓄電装置とを備える車両に適用され、
前記電動コンプレッサの駆動を要求された場合に、前記モータ用インバータでの発電電力と、前記蓄電装置の充電電力と、前記他の負荷での消費電力とを求め、
前記発電電力と前記充電電力との差分を前記消費電力と比較して、
前記差分が前記消費電力以上の場合には、前記電動コンプレッサを駆動不良故障と判定する制御を行うことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項５】
前記駆動不良故障と判定された場合に、前記空調装置に空調要求があったときには、車両のアイドル停止を禁止する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアコンを駆動するための電動コンプレッサを備えた車両に適用される車両用制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、従来におけるハイブリッド車両では、該車両に搭載された走行用モータにより空調装置（エアコン）の電動コンプレッサを駆動する技術が提案されている（特許文献１参照）。また、走行用モータを発電機として使用して、その発電電力を蓄電する蓄電装置を備えたものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２６８５２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では、電動コンプレッサの遮断不良故障が発生すると、電動コンプレッサを駆動する必要がない場合にも蓄電装置の電力が消費されてしまい、燃費が低下してしまうという問題がある。
一方、電動コンプレッサの駆動不良故障が発生すると、空調要求があってもエアコンを駆動することができずに空調性能が損なわれてしまうという問題がある。しかし、電動コンプレッサの状態を判定するために、専用の機器を取り付けたのでは、コスト負担が大きくなるとともに、他の機器の配置スペースも制限されてしまうため好ましくない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡便な処理で電動コンプレッサの故障の有無を判定することができ、適切な制御を行うことを可能とする車両用制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、走行用モータ（例えば、実施の形態における走行用モータ１）と、該走行用モータを駆動するためのモータ用インバータ（例えば、実施の形態におけるＰＤＵ２）と、空調装置を駆動する電動コンプレッサ（例えば、実施の形態におけるエアコンモータ９）と、他の負荷（例えば、実施の形態におけるＤＣ／ＤＣコンバータ５）と、これらに電力を供給可能な蓄電装置（例えば、実施の形態における高電圧バッテリ４）とを備える車両に適用され、前記電動コンプレッサの遮断を要求された場合に（例えば、実施の形態におけるステップＳ１２）、前記モータ用インバータでの発電電力と、前記蓄電装置の充電電力と、前記他の負荷での消費電力とを求め（例えば、実施の形態におけるステップＳ１４）、前記発電電力と前記充電電力との差分を前記消費電力と比較して（例えば、実施の形態におけるステップＳ１６）、前記差分が前記消費電力以上の場合には、前記電動コンプレッサを遮断不良故障（例えば、実施の形態におけるＯＮ故障）と判定する制御を行う（例えば、実施の形態におけるステップＳ１８）ことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、既に車両に備えられた機器を用いて前記電動コンプレッサの遮断不良故障を判定することができるため、専用の機器を設けることなく、簡便な処理で電動コンプレッサの故障の有無を判定することができ、さらに、故障と判定された場合には適切な制御を行うことが可能となるので、信頼性を向上することができる。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載のものであって、前記蓄電装置と前記電動コンプレッサとの間に介装されるコンタクタ手段（例えば、実施の形態におけるエアコンタクタ手段７）をさらに備え、前記電動コンプレッサが遮断不良故障と判定された場合には、前記コンタクタ手段を遮断する制御を行う（例えば、実施の形態におけるステップＳ１８）ことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、前記コンタクタ手段を遮断することにより、電動コンプレッサに不要な電力が供給されることを防止することができるため、前記蓄電装置の電力を確保することができ、燃費を向上することができる。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載のものであって、前記電動コンプレッサが遮断不良故障と判定された場合には、車両のアイドル停止を許可する前記蓄電装置の残容量の下限値を、通常時よりも上の値に持ち替える制御を行う（例えば、実施の形態におけるステップＳ１８）ことを特徴とする。
この発明によれば、前記電動コンプレッサが遮断不良故障と判定された場合でも、前記蓄電装置に再始動可能な電力を確保しつつアイドル停止を行うことができるので、始動性を確保しつつ燃費をさらに向上させることが可能となる。
【００１１】
また、請求項４に記載した発明は、走行用モータと、該走行用モータを駆動するためのモータ用インバータと、空調装置を駆動する電動コンプレッサと、他の負荷と、これらに電力を供給可能な蓄電装置とを備える車両に適用され、前記電動コンプレッサの遮断を要求された場合に（例えば、実施の形態におけるステップＳ２２）、前記モータ用インバータでの発電電力と、前記蓄電装置の充電電力と、前記他の負荷での消費電力とを求め（例えば、実施の形態におけるステップＳ２４）、前記発電電力と前記充電電力との差分を前記消費電力と比較して（例えば、実施の形態におけるステップＳ２６）、  前記差分が前記消費電力以上の場合には、前記電動コンプレッサを駆動不良故障（例えば、実施の形態におけるＯＦＦ故障）と判定する制御を行う（例えば、実施の形態におけるステップＳ２８）ことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、既に車両に備えられた機器を用いて前記電動コンプレッサの駆動不良故障を判定することができるため、専用の機器を設けることなく、簡便な処理で電動コンプレッサの故障の有無を判定することができ、さらに、故障と判定された場合には適切な制御を行うことが可能となるので、信頼性を向上することができる。
【００１３】
請求項５に記載した発明は、請求項４に記載したものであって、前記駆動不良故障と判定された場合に、前記空調装置に空調要求があったときには、車両のアイドル停止を禁止する制御を行う（例えば、実施の形態におけるステップＳ２８）ことを特徴とする。
この発明によれば、前記駆動不良故障の場合に前記蓄電装置の電力がアイドル停止により消費されることを防止でき、車両の始動に必要な電力を前記蓄電装置に確保することができるため、前記駆動不良故障の場合であっても、車両の始動性を確保することができる。また、車両のエンジンの駆動力を前記空調装置に伝達させることで、前記空調装置を前記電動コンプレッサに依らずに駆動することができるため、空調性能を確保することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施の形態における車両用制御装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態における車両は、エンジン（図示せず）と走行用モータが直結されていて、エンジン駆動による走行とモータ駆動による走行が可能なハイブリッド車両である。
図１において、車両に搭載された走行用モータ１は例えば三相電動機で構成されており、走行用モータ１のロータが車両の駆動装置（図示せず）に連結されていて、モータ単独によるモータ駆動走行やエンジン駆動時に走行用モータ１で駆動力を補助するアシスト走行を可能にしている。
【００１５】
走行用モータ１には、主にインバータ回路から構成されたモータ制御部としてのパワードライブユニット（以下、ＰＤＵと略す）２が接続されている。ＰＤＵ２は、電源電圧を安定させる平滑コンデンサ２ａを備えており、該平滑コンデンサ２ａがメインコンタクタ手段３を介して車両に搭載された高電圧バッテリ（蓄電装置）４に接続されている。高電圧バッテリ４としては、例えば１４４Ｖ系のバッテリを用いることができる。ＰＤＵ２は、メインコンタクタ手段３が接続された状態において、高電圧バッテリ４から直流電力を得るとともに、該直流電力を三相の交流電力に変換して走行用モータ１を駆動し、一方、走行用モータ１の回生電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ４を充電する。
高電圧バッテリ４には電流センサ１１、電圧センサ１４が接続され、これらのセンサ１１、１４で検出される電流値、電圧値から、Ｉ−Ｖ特性に基づいて高電圧バッテリ４の残容量ＳＯＣを推定することができる。
【００１６】
メインコンタクタ手段３は、メインコンタクタ３ａと、該メインコンタクタ３ａに並列に設けられるプリチャージコンタクタ３ｂ及びプリチャージ抵抗器３ｃとを備えて構成されている。メインコンタクタ手段３によりＰＤＵ２と高電圧バッテリ４とを接続する際には、まず、プリチャージコンタクタ３ｂを作動させてＰＤＵ２の平滑コンデンサ２ａにプリチャージを行った後、メインコンタクタ３ａを作動させる。平滑コンデンサ２ａには、電圧センサ１５が接続されており、該センサ１５で検出される電圧値に応じてメインコンタクタ３ａの作動タイミングを調整することができる。
【００１７】
また、高電圧バッテリ４には、メインコンタクタ手段３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ５が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ５は高電圧バッテリ４から得た高電圧直流電力を低電圧直流電力に降圧して低電圧バッテリ６を充電する。この低電圧バッテリ６から電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと略す）１０や低電圧駆動の補機類（図示せず）等に低電圧の直流電力が供給される。
【００１８】
さらに、高電圧バッテリ４には、エアコンコンタクタ手段７を介して、ハイブリッドエアコンユニット（以下、ＨＢＡＣＵと略す）８が接続されている。エアコンコンタクタ手段７は、メインコンタクタ手段３と同様に、メインコンタクタ７ａ、プリチャージコンタクタ７ｂ、プリチャージ抵抗器７ｃとを備えて構成され、プリチャージコンタクタ７ｂによりプリチャージを行った後にメインコンタクタ７ａを作動させる。
【００１９】
また、ＨＢＡＣＵ８は、インバータ回路（ドライバ）８ａと、該ドライバ８ａを制御するコントローラ８ｂと、エアコンコンタクタ手段７に接続される平滑コンデンサ８ｃとを備えて構成されている。ＨＢＡＣＵ８は、エアコンコンタクタ手段７が接続された状態において、高電圧バッテリ４から供給される直流電力を三相の交流電力に変換して、三相電動機からなるエアコン用電動コンプレッサモータ（以下、エアコンモータと略す）９を駆動する。
また、平滑コンデンサ８ｃには、電圧センサ１６が接続されており、該センサ１６で検出される電圧値に応じてメインコンタクタ７ａの作動タイミングを調整することができる。また、高電圧バッテリ４とエアコンコンタクタ手段７との間にはヒューズ１３が介装され、両者４，７間の電流路を過電流時に遮断できるようにしている。
【００２０】
なお、この実施の形態における車室用エアコンコンプレッサ（図示せず）はエアコンモータ９によって駆動可能であるとともに前記エンジンによっても駆動可能になっている。
【００２１】
また、本実施の形態における車両には、制御部であるＥＣＵ１０が設けられている。ＥＣＵ１０には、各センサ１１、１４、１５、１６の出力信号が入力される。
また、ＥＣＵ１０には、車両のイグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと略す）のＯＮ／ＯＦＦ信号、走行用モータ１の回転数に応じた電気信号が入力される。
なお、この実施の形態では、走行用モータ１はエンジンの出力軸に直結であるので、モータ回転数はエンジン回転数に一致し、モータ回転数に代えてエンジン回転数を代用することができる。
【００２２】
また、ＥＣＵ１０からは、メインコンタクタ手段３の駆動信号、エアコンコンタクタ手段７の駆動信号、ＰＤＵ２の制御信号、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の制御信号、ＨＢＡＣＵ８の制御信号が出力される。
【００２３】
図２は電動コンプレッサのＯＮ故障の判定処理を示すフローチャートである。ステップＳ１２で、エアコンモータ（Ｅ−ＣＯＭＰ）９にＯＦＦ指示が出されたかどうかを判定する。この判定結果がＹＥＳの場合にはステップＳ１４の処理に進み、ＮＯの場合には本ルーチンの処理を一旦終了する。そして、ステップＳ１４では、電流センサ１１、電圧センサ１４〜１６での検出値により、ＰＤＵ発電電力、バッテリ充電電力、ダウンバータ消費電力をそれぞれ算出して取得する。そして、ステップＳ１６では、ＰＤＵ発電電力とバッテリ充電電力の差分が、ダウンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ５）消費電力以上かどうかを判定する。この消費電力は、各センサ１１、１４〜１６での検出誤差を考慮した上で算出する。この判定結果がＹＥＳの場合にはステップＳ１８に進み、ＮＯの場合には本ルーチンの処理を一旦終了する。
【００２４】
ステップＳ１８では、ＯＮ故障（遮断不良故障）を確定する。このように、既に車両に備えられた機器（センサ１１、１４〜１６）を用いて前記エアコンモータ９のＯＮ故障を判定することができるため、エアコンモータ９の故障判定に専用の機器を設けることなく、簡便な処理でエアコンモータ９の故障の有無を判定することができる。さらに、故障と判定された場合には適切な制御を行うことが可能となる。以下に、故障判定時の制御内容を示す。
【００２５】
ステップＳ１８では、車両のアイドル停止を許可する前記高電圧バッテリ４の残容量（ＳＯＣ）の下限値を、通常時よりも上の値に持ち替える制御を行う。
図３は高電圧バッテリの温度と残容量との関係を示すグラフ図である。同図に示すように、前記エアコンモータ９が遮断不良故障と判定された場合には、車両のアイドル停止を許可する高電圧バッテリ４の残容量の下限値を、通常時（ラインＡ）よりも上の値（ラインＢ）に持ち替える制御を行う。この持ち替えられた下限値は、エアコンモータ９で消費される電力以上の値となるように設定される。これにより、前記高電圧バッテリ４に再始動可能な電力を確保しつつアイドル停止を行うことができる。なお、図３に示したラインＣは、車両の始動に必要な残容量の下限値であり、車両のアイドル停止を許可する高電圧バッテリ４の残容量の通常時の下限値（ラインＡ）よりも下に設定されている。
【００２６】
さらに、ステップＳ１８では、エアコンモータ９不要時には、エアコンコンタクタ手段７を遮断する制御を行う。これにより、エアコンモータ９に不要な電力が供給されることを防止することができるため、前記高電圧バッテリ４の電力を確保することができ、燃費を向上することができる。そして、本ルーチンの制御を一旦終了する。
【００２７】
図４は電動コンプレッサのＯＦＦ故障の判定処理を示すフローチャートである。ステップＳ２２で、エアコンモータ９にＯＮ指示が出されたかどうかを判定する。この判定結果がＹＥＳの場合にはステップＳ２４の処理に進み、ＮＯの場合には本ルーチンの処理を一旦終了する。そして、ステップＳ２４では、各センサ１１、１４〜１６での検出値により、アイドル停止前後のＰＤＵ発電電力、ダウンバータ消費電力を算出して取得する。
【００２８】
そして、ステップＳ２６では、エアコンモータ９を停止する前のＰＤＵ発電電力と停止した後のＰＤＵ発電電力の差分が、設定値以上かどうかを判定する。この設定値は各センサ１１、１４〜１６の誤差等を考慮した上で設定されるものである。この判定結果がＹＥＳの場合にはステップＳ２８に進み、ＮＯの場合には本ルーチンの処理を一旦終了する。
ステップＳ２８では、エアコンモータ９の停止前後でＰＤＵ２での発電電力に変化がないと見なすことができるので、ＯＮ故障を確定する。そして、エアコンへの空調要求がある場合には、アイドルストップを禁止する制御を行い、本ルーチンの処理を一旦終了する。
【００２９】
これにより、既に車両に備えられた機器（センサ１１、１４〜１６）を用いて前記エアコンモータ９のＯＦＦ故障を簡便に判定することができる。また、ＯＦＦ故障の場合であっても、高電圧バッテリ４に車両の始動に必要な電力を確保することができ、車両の始動性を確保することができる。また、車両のエンジンの駆動力を前記エアコンにプーリやベルトを介して伝達させることで、前記エアコンを前記電動コンプレッサに依らずに駆動することができるため、空調性能を確保することもできる。
【００３０】
なお、本発明の内容は上述の実施の形態に限られるものではなく、例えば走行用モータのみで走行可能な電気自動車にも適用することができるのはもちろんである。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、簡便な処理で電動コンプレッサの故障の有無を判定することができ、さらに、故障と判定された場合には適切な制御を行うことが可能となるので、信頼性を向上することができる。
また、請求項２に記載した発明によれば、前記蓄電装置の電力を確保することができ、燃費を向上することができる。
請求項３に記載した発明によれば、始動性を確保しつつ燃費をさらに向上させることが可能となる。
請求項４に記載した発明によれば、簡便な処理で電動コンプレッサの故障の有無を判定することができ、信頼性を向上することができる。
請求項５に記載した発明によれば、前記駆動不良故障の場合であっても、車両の始動性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における車両用制御装置のブロック図である。
【図２】電動コンプレッサのＯＮ故障の判定処理を示すフローチャートである。
【図３】高電圧バッテリの温度と残容量との関係を示すグラフ図である。
【図４】電動コンプレッサのＯＦＦ故障の判定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  走行用モータ
２  パワードライブユニット（ＰＤＵ）
４  高電圧バッテリ
５  ＤＣ／ＤＣコンバータ
６  低電圧バッテリ
９  電動コンプレッサ
１０  ＥＣＵ
１１  電流センサ
１４  バッテリ電圧センサ
１５  ＰＤＵ電圧センサ
１６  エアコンユニット電圧センサ
【図１】
2005014820.tif 000003
【図２】
2005014820.tif 000004
【図３】
2005014820.tif 000005
【図４】
2005014820.tif 000006