(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の制御装置であって、
前記車両が、
永久磁石型同期モータである１つ以上の交流電動機と、
直流電流を供給する電源と、
前記電源から供給される直流電流を、蓄電手段が配設された入力段に受け、交流電流に変換して、当該交流電流を前記１つ以上の交流電動機にそれぞれ供給する１つ以上のインバータと、
前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態と通電状態との間で切り替えるスイッチ手段と、
前記１つ以上の交流電動機の各々について、前記交流電流のうち、前記交流電動機が備える永久磁石と共に前記交流電動機を励磁する励磁電流成分Ｉｄの目標値である励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記交流電動機にトルクを付与するトルク電流成分Ｉｑの目標値であるトルク電流指令値Ｉｑ＊を、前記交流電動機に求められる出力に応じて、それぞれ設定する電流設定手段と、
前記１つ以上のインバータの各々について、前記励磁電流成分Ｉｄ及び前記トルク電流成分Ｉｑを、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊に従って、それぞれ制御する電流制御手段と、
前記車両の衝突を検出する衝突検出手段と、
を含み、
前記衝突検出手段によって前記車両の衝突が検出された際に、
前記スイッチ手段により前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態に切り替え、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合又は前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが予め定められた許容端子電圧ＶＨａより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定し且つ前記トルク電流指令値Ｉｑ＊をゼロに設定し、
前記１つ以上の交流電動機の全ての回転数が前記許容回転数Ｒａ以下であり且つ前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが前記許容端子電圧ＶＨａ以下である場合は、全ての交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊を両方ともゼロに設定する、
車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の制御装置であって、
前記１つ以上のインバータの何れかの温度が予め定められたインバータ上限温度Ｔｉより高い場合は、当該インバータから対応する交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記インバータの温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ以下の値に修正する、
車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両の制御装置であって、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記交流電動機の温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｍ以下の値に修正する、
車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両の制御装置であって、
前記１つ以上のインバータの何れかの温度が予め定められたインバータ上限温度Ｔｉより高く且つ当該インバータから前記交流電流を供給される交流電動機の温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、当該インバータから当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記インバータの温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ及び前記交流電動機の温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方の励磁電流値以下の値に修正する、
車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両の制御装置であって、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が前記許容回転数Ｒａより高い場合であっても、当該交流電動機の回転数が、前記許容回転数Ｒａよりも高い予め定められた上限回転数Ｒｍ以上である場合は、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロに設定する、
車両の制御装置。
【請求項６】
車両の制御方法であって、
前記車両が、
永久磁石型同期モータである１つ以上の交流電動機と、
直流電流を供給する電源と、
前記電源から供給される直流電流を、蓄電手段が配設された入力段に受け、交流電流に変換して、当該交流電流を前記１つ以上の交流電動機にそれぞれ供給する１つ以上のインバータと、
前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態と通電状態との間で切り替えるスイッチ手段と、
前記１つ以上の交流電動機の各々について、前記交流電流のうち、前記交流電動機が備える永久磁石と共に前記交流電動機を励磁する励磁電流成分Ｉｄの目標値である励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記交流電動機にトルクを付与するトルク電流成分Ｉｑの目標値であるトルク電流指令値Ｉｑ＊を、前記交流電動機に求められる出力に応じて、それぞれ設定する電流設定手段と、
前記１つ以上のインバータの各々について、前記励磁電流成分Ｉｄ及び前記トルク電流成分Ｉｑを、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊に従って、それぞれ制御する電流制御手段と、
前記車両の衝突を検出する衝突検出手段と、
を含み、
前記衝突検出手段によって前記車両の衝突が検出された際に、
前記スイッチ手段により前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態に切り替え、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合又は前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが予め定められた許容端子電圧ＶＨａより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定し且つ前記トルク電流指令値Ｉｑ＊をゼロに設定し、
前記１つ以上の交流電動機の全ての回転数が前記許容回転数Ｒａ以下であり且つ前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが前記許容端子電圧ＶＨａ以下である場合は、全ての交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊を両方ともゼロに設定する、
車両の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の車両の制御方法であって、
前記１つ以上のインバータの何れかの温度が予め定められたインバータ上限温度Ｔｉより高い場合は、当該インバータから対応する交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記インバータの温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ以下の値に修正する、
車両の制御方法。
【請求項８】
請求項６に記載の車両の制御方法であって、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記交流電動機の温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｍ以下の値に修正する、
車両の制御方法。
【請求項９】
請求項６に記載の車両の制御方法であって、
前記１つ以上のインバータの何れかの温度が予め定められたインバータ上限温度Ｔｉより高く且つ当該インバータから前記交流電流を供給される交流電動機の温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、当該インバータから当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記インバータの温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ及び前記交流電動機の温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方の励磁電流値以下の値に修正する、
車両の制御方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９の何れか１項に記載の車両の制御方法であって、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が前記許容回転数Ｒａより高い場合であっても、当該交流電動機の回転数が、前記許容回転数Ｒａよりも高い予め定められた上限回転数Ｒｍ以上である場合は、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロに設定する、
車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置及び制御方法に関する。より詳しくは、本発明は、駆動源としてモータを搭載する車両が衝突した際に、当該モータを駆動するインバータが備える蓄電手段の電荷を速やかに放電させる制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の地球環境保護意識の高まりに伴い、駆動源としてモータを搭載するハイブリッド車（ＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等が広く普及しつつある。これらの車両においては、例えばリチウムイオン電池等の二次電池を始めとする直流電源を電力源として、交流モータを駆動する場合が多い。
【０００３】
上記のように直流電源によって交流モータを駆動する場合、通常、直流電力を交流電力に変換するインバータが用いられる。インバータの入力段、即ち直流電源側には、当該直流電源の出力を平滑化する蓄電手段（例えば、コンデンサやキャパシタ等）が設けられる。また、直流電源とインバータとの間には、通常、両者の間の電気的接続を開閉するための手段（例えば、リレー等）が設けられる。インバータやモータの保守、点検、及び修理等の作業の際には、それに先立ち当該リレーを開いてインバータやモータを電源から遮断する。その際、インバータ入力段の蓄電手段に電荷が溜まっていると、作業が困難になる場合があるので、リレーを開いた後、当該蓄電手段から電荷を放電させる必要がある。
【０００４】
蓄電手段を放電させるための最も簡便な方法としては、放電抵抗を用いる方法が挙げられる。かかる方法においては、例えば、直流電源とインバータの間のリレーを開くと同時に放電抵抗を回路に挿入して蓄電手段から放電させる。放電手段による電力消費等が大きな問題にならない場合は、放電抵抗を回路に常に挿入しておいてもよい。しかし、かかる方法は、放電抵抗や放電抵抗を回路に挿入する手段（例えば、リレー等）が必要になるため、装置構成の小型化・簡素化、高信頼化に適していない。そこで、従来技術においては、このような不具合を排除すべく、直流電源とインバータの間のリレーが開いた後にインバータを動作させ、蓄電手段からモータの巻線に電流を供給することにより、蓄電手段に溜まった電荷を放電することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
上述のようにモータ巻線の抵抗を利用して蓄電手段から放電させる際には、モータが回転しないよう、インバータの動作を制御する必要がある。例えば、特許文献１において使用しているモータは誘導モータであるから、モータ内で磁界が交番しないように巻線に電流を流せばよい。しかしながら、モータとして永久磁石モータ、即ち永久磁石により励磁される同期モータ（永久磁石型同期モータ）を使用している場合は、磁界がモータ内で交番しないよう巻線に電流を流しても、モータの回転を差し留めることはできない。即ち、永久磁石により生成される磁界と巻線電流により生成される磁界との鎖交により、モータにトルクが付与されてしまう。このようにして発生するトルクはさほど大きくはないものの、モータに振動をもたらすため、使用者に不快感を与える等の不具合を生ずる。
【０００６】
そこで、当該技術分野においては、例えば、インバータが直流電源に接続されているときに、必要なモータ出力に応じて励磁電流指令Ｉｄ＊及びトルク電流指令Ｉｑ＊をそれぞれ設定する手段と、インバータからモータに供給されるモータ電流のうち永久磁石と共にモータを励磁する励磁電流成分Ｉｄを上記励磁電流指令Ｉｄ＊に従って、モータにトルクを付与するトルク電流成分Ｉｑを上記トルク電流指令Ｉｑ＊に従って、それぞれ制御する手段と、を備えるベクトル制御装置において、インバータが直流電源に接続されていないときには、少なくともインバータ内部の蓄電手段が実質的に放電終了したとみなすことができる状態に至るまで、励磁電流指令Ｉｄ＊を非ゼロ（≠０）に、トルク電流指令Ｉｑ＊を実質的にゼロ（＝０）に、それぞれ設定し、このように実質的にゼロに設定されたトルク電流指令Ｉｑ＊に従ってトルク電流成分Ｉｑを制御して、トルクを実質的にゼロにすることによって、モータの回転や振動を防止することが提案されている（例えば、特許文献２乃至５を参照）。
【０００７】
また、当該技術分野においては、電源からモータへの電力供給が遮断された際に、例えば、励磁電流指令Ｉｄ＊及びトルク電流指令Ｉｑ＊に高い周波数の電流を付加してモータの位相に対して非同期な電流制御を行うことにより、モータにトルクを付与すること無く、蓄電手段に溜まった電荷を放電することが提案されている（例えば、特許文献６を参照）。
【０００８】
更に、当該技術分野においては、駆動源としてモータを搭載する車両において、車両の衝突が検出された場合に、周波数指令値をモータにおいて脱調が発生する周波数に設定し、蓄電手段の電力がモータで消費されるようにモータ用インバータを制御することにより、モータにおける意図しないトルクの発生を抑制しつつ、蓄電手段の電荷をモータに流れる電流の損失により放電させることが提案されている（例えば、特許文献７を参照）。
【０００９】
加えて、当該技術分野においては、インバータの蓄電手段に蓄電された電荷を、当該インバータのスイッチング素子回路に変位電流として流すことによって、モータの有無に拘らず蓄電手段の電荷を放電することが提案されている（例えば、特許文献８を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実開昭６３―０２９３９１号公報
【特許文献２】特開平０９−０７０１９６号公報
【特許文献３】特開２００４−３５７４１２号公報
【特許文献４】特開２００５−１７６５８０号公報
【特許文献５】特開２００７−１９５３５２号公報
【特許文献６】特開平０９−２１５１０２号公報
【特許文献７】特開２０１０−１８３６７６号公報
【特許文献８】特開２０１０−１３０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述のように、従来技術においては、モータにおける意図しないトルクの発生を抑制しつつ、蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させる種々の技術が提案されている。しかしながら、これらの技術は、基本的に、モータが停止していることを前提としており、モータが回転している状況を想定した場合であっても、モータの回転数が所定回転数以下の場合にのみ蓄電手段の放電を行うことが提案されている（例えば、特許文献８を参照）。
【００１２】
しかしながら、現実には、例えば、駆動源としてモータを搭載する車両が衝突し、当該車両が横転した状況等において、電源からモータへの電力供給が遮断されていても、タイヤの空転等に伴ってモータも回転している場合が想定される。当該モータが永久磁石型同期モータである場合、車両の衝突が検出され、電源からモータへの電力供給が遮断されていても、当該モータの回転に伴って生ずる逆起電圧の影響により、蓄電手段の電圧が低下しない。しかしながら、このような状況においても、前述のように、直流電源とインバータの間のリレーが開いた後には、例えば作業上の観点から、当該蓄電手段から電荷を速やかに放電させる必要があることに変わりは無い。
【００１３】
従って、当該技術分野においては、例えば、永久磁石型同期モータを駆動源として搭載する車両が衝突し、当該車両が横転した状況等において、タイヤの空転等に伴って当該モータが回転している場合であっても、当該モータにおける意図しないトルクの発生を抑制しつつ、インバータの蓄電手段に蓄電された電荷を速やかに放電させることができる技術が求められている。
【００１４】
本発明は、かかる要求に応えるために為されたものである。より具体的には、本発明は、永久磁石型同期モータを駆動源として搭載する車両が衝突した際に、タイヤの空転等に伴って当該モータが回転している場合であっても、当該モータにおける意図しないトルクの発生を抑制しつつ、当該モータに交流電流を供給するインバータが備える蓄電手段の電荷を速やかに放電させることを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の上記目的は、
車両の制御装置であって、
前記車両が、
永久磁石型同期モータである１つ以上の交流電動機と、
直流電流を供給する電源と、
前記電源から供給される直流電流を、蓄電手段が配設された入力段に受け、交流電流に変換して、当該交流電流を前記１つ以上の交流電動機にそれぞれ供給する１つ以上のインバータと、
前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態と通電状態との間で切り替えるスイッチ手段と、
前記１つ以上の交流電動機の各々について、前記交流電流のうち、前記交流電動機が備える永久磁石と共に前記交流電動機を励磁する励磁電流成分Ｉｄの目標値である励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記交流電動機にトルクを付与するトルク電流成分Ｉｑの目標値であるトルク電流指令値Ｉｑ＊を、前記交流電動機に求められる出力に応じて、それぞれ設定する電流設定手段と、
前記１つ以上のインバータの各々について、前記励磁電流成分Ｉｄ及び前記トルク電流成分Ｉｑを、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊に従って、それぞれ制御する電流制御手段と、
前記車両の衝突を検出する衝突検出手段と、を含み、
前記衝突検出手段によって前記車両の衝突が検出された際に、
前記スイッチ手段により前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態に切り替え、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合又は前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが予め定められた許容端子電圧ＶＨａより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定し且つ前記トルク電流指令値Ｉｑ＊をゼロに設定し、
前記１つ以上の交流電動機の全ての回転数が前記許容回転数Ｒａ以下であり且つ前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが前記許容端子電圧ＶＨａ以下である場合は、全ての交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊を両方ともゼロに設定する、車両の制御装置によって達成することができる。
【００１６】
また本発明の上記目的は、
車両の制御方法であって、
前記車両が、
永久磁石型同期モータである１つ以上の交流電動機と、
直流電流を供給する電源と、
前記電源から供給される直流電流を、蓄電手段が配設された入力段に受け、交流電流に変換して、当該交流電流を前記１つ以上の交流電動機にそれぞれ供給する１つ以上のインバータと、
前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態と通電状態との間で切り替えるスイッチ手段と、
前記１つ以上の交流電動機の各々について、前記交流電流のうち、前記交流電動機が備える永久磁石と共に前記交流電動機を励磁する励磁電流成分Ｉｄの目標値である励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記交流電動機にトルクを付与するトルク電流成分Ｉｑの目標値であるトルク電流指令値Ｉｑ＊を、前記交流電動機に求められる出力に応じて、それぞれ設定する電流設定手段と、
前記１つ以上のインバータの各々について、前記励磁電流成分Ｉｄ及び前記トルク電流成分Ｉｑを、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊に従って、それぞれ制御する電流制御手段と、
前記車両の衝突を検出する衝突検出手段と、を含み、
前記衝突検出手段によって前記車両の衝突が検出された際に、
前記スイッチ手段により前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態に切り替え、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合又は前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが予め定められた許容端子電圧ＶＨａより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定し且つ前記トルク電流指令値Ｉｑ＊をゼロに設定し、
前記１つ以上の交流電動機の全ての回転数が前記許容回転数Ｒａ以下であり且つ前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが前記許容端子電圧ＶＨａ以下である場合は、全ての交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊を両方ともゼロに設定する、車両の制御方法によっても達成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように、本発明に係る車両の制御装置及び制御方法によれば、永久磁石型同期モータを駆動源として搭載する車両が衝突した際に、タイヤの空転等に伴って当該モータが回転している場合であっても、当該モータにおける意図しないトルクの発生を抑制しつつ、当該モータに交流電流を供給するインバータが備える蓄電手段の電荷を速やかに放電させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の１つの実施態様に係る車両の制御装置又は制御方法が適用されるハイブリッド車両の構成を示す制御ブロック図である。
【図２】本発明の１つの実施態様に係る車両の制御装置又は制御方法が適用される車両における交流電動機の駆動装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】従来技術に係る車両の制御方法において実行される各手順の流れを説明するフローチャートである。
【図４】図３に示す車両の制御方法の実施に伴う各種判定項目及び制御項目のステータスや値の経時的変化を表す模式的なタイムチャートである。
【図５】本発明の１つの実施態様に係る車両の制御方法において実行される各手順の流れを説明するフローチャートである。
【図６】図５に示す車両の制御方法の実施に伴う各種判定項目及び制御項目のステータスや値の経時的変化を表す模式的なタイムチャートである。
【図７】本発明のもう１つの実施態様に係る車両の制御方法において実行される各手順の流れを説明するフローチャートである。
【図８】図７に示す車両の制御方法において用いられる、インバータ温度と励磁電流上限値Ｉｄｉとの対応関係（ａ）及び交流電動機温度と励磁電流上限値Ｉｄｍとの対応関係（ｂ）の一例を表す模式的なグラフである。
【図９】図７に示す車両の制御方法の実施に伴う各種判定項目及び制御項目のステータスや値の経時的変化を表す模式的なタイムチャートである。
【図１０】本発明の更にもう１つの実施態様に係る車両の制御方法において実行される各手順の流れを説明するフローチャートである。
【図１１】図１０に示す車両の制御方法の実施に伴う各種判定項目及び制御項目のステータスや値の経時的変化を表す模式的なタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
前述のように、本発明は、永久磁石型同期モータを駆動源として搭載する車両が衝突した際に、タイヤの空転等に伴って当該モータが回転している場合であっても、当該モータにおける意図しないトルクの発生を抑制しつつ、当該モータに交流電流を供給するインバータが備える蓄電手段の電荷を速やかに放電させることを１つの目的とする。
【００２０】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究の結果、永久磁石型同期モータを駆動源として搭載する車両の衝突が検出された際に、当該モータに交流電流を供給するインバータと直流電源との間の電気的接続を遮断し、当該モータが回転している場合又はインバータが備える蓄電手段の端子電圧が高い場合は、当該モータに供給される交流電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロではない値に設定し且つトルク電流指令値Ｉｑ＊をゼロに設定することにより、タイヤの空転等に伴って当該モータが回転している場合であっても、当該モータにおける意図しないトルクの発生を抑制しつつ、当該モータに交流電流を供給するインバータが備える蓄電手段の電荷を速やかに放電させることができることを見出し、本発明を想到するに至ったものである。
【００２１】
即ち、本発明の第１の実施態様は、
車両の制御装置であって、
前記車両が、
永久磁石型同期モータである１つ以上の交流電動機と、
直流電流を供給する電源と、
前記電源から供給される直流電流を、蓄電手段が配設された入力段に受け、交流電流に変換して、当該交流電流を前記１つ以上の交流電動機にそれぞれ供給する１つ以上のインバータと、
前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態と通電状態との間で切り替えるスイッチ手段と、
前記１つ以上の交流電動機の各々について、前記交流電流のうち、前記交流電動機が備える永久磁石と共に前記交流電動機を励磁する励磁電流成分Ｉｄの目標値である励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記交流電動機にトルクを付与するトルク電流成分Ｉｑの目標値であるトルク電流指令値Ｉｑ＊を、前記交流電動機に求められる出力に応じて、それぞれ設定する電流設定手段と、
前記１つ以上のインバータの各々について、前記励磁電流成分Ｉｄ及び前記トルク電流成分Ｉｑを、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊に従って、それぞれ制御する電流制御手段と、
前記車両の衝突を検出する衝突検出手段と、
を含み、
前記衝突検出手段によって前記車両の衝突が検出された際に、
前記スイッチ手段により前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態に切り替え、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合又は前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが予め定められた許容端子電圧ＶＨａより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定し且つ前記トルク電流指令値Ｉｑ＊をゼロに設定し、
前記１つ以上の交流電動機の全ての回転数が前記許容回転数Ｒａ以下であり且つ前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが前記許容端子電圧ＶＨａ以下である場合は、全ての交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊を両方ともゼロに設定する、
車両の制御装置である。
【００２２】
本実施態様に係る車両の制御装置が適用される車両としては、例えば、駆動源としてモータを搭載するハイブリッド車（ＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等が挙げられる。具体的には、本実施態様に係る車両の制御装置が適用される車両は、
永久磁石型同期モータである１つ以上の交流電動機と、
直流電流を供給する電源と、
前記電源から供給される直流電流を、蓄電手段が配設された入力段に受け、交流電流に変換して、当該交流電流を前記１つ以上の交流電動機にそれぞれ供給する１つ以上のインバータと、
前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態と通電状態との間で切り替えるスイッチ手段と、
前記１つ以上の交流電動機の各々について、前記交流電流のうち、前記交流電動機が備える永久磁石と共に前記交流電動機を励磁する励磁電流成分Ｉｄの目標値である励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記交流電動機にトルクを付与するトルク電流成分Ｉｑの目標値であるトルク電流指令値Ｉｑ＊を、前記交流電動機に求められる出力に応じて、それぞれ設定する電流設定手段と、
前記１つ以上のインバータの各々について、前記励磁電流成分Ｉｄ及び前記トルク電流成分Ｉｑを、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊に従って、それぞれ制御する電流制御手段と、
前記車両の衝突を検出する衝突検出手段と、
を含む。
【００２３】
上記車両は、駆動源として、永久磁石型同期モータである交流電動機を１つ以上含む。即ち、上記車両は、２つの交流電動機を含む前輪駆動車両であってもよく、３つ以上の交流電動機を含む四輪駆動車両であってもよい。また、上記車両は、１つ以上の交流電動機を含む二輪自動車であってもよい。
【００２４】
冒頭において述べたように、これらの車両においては、例えばリチウムイオン電池等の二次電池を始めとする直流電源を電力源として交流電動機を駆動するのが一般的である。当然のことながら、本実施態様に係る車両の制御装置が適用される車両の電力源は、直流電源であれば如何なるものであってもよく、リチウムイオン電池等の二次電池に限定されない。
【００２５】
上記車両においては、上記直流電源を電力源として、永久磁石型同期モータである交流電動機を駆動する。従って、上記車両は、上記直流電源から供給される直流電流を交流電流に変換するインバータを備える。上記のように、当該インバータは、前記電源から供給される直流電流を、蓄電手段が配設された入力段に受け、交流電流に変換して、当該交流電流を前記１つ以上の交流電動機にそれぞれ供給する。従って、上記車両は、少なくとも上記交流電動機と同数のインバータを備える。
【００２６】
上記インバータの構成については当該技術分野において周知であるので、ここでは詳細には説明しないが、例えば、上記インバータは、上記直流電源の出力を平滑化する蓄電手段と、前記蓄電手段の両端子にそれぞれ接続された複数対のスイッチング素子と、前記各スイッチング素子に並列に接続された整流素子とを備え、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦの制御により前記直流電源の直流電力を交流電力に変換する。上記スイッチング素子としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を挙げることができる。また、上記整流素子としては、例えば、ダイオードを挙げることができる。
【００２７】
上記インバータがその入力段に備える上記蓄電手段は、例えば、コンデンサ（キャパシタ）等によって構成され、上記直流電源の出力を平滑化する機能を果たす。具体的には、上記蓄電手段は、直流電源から供給される直流電圧の変動に応じて、充電及び放電を行うことにより、インバータに供給される直流電圧を平滑化する。従って、上記車両が走行を終了した際に上記スイッチ手段によって前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続が遮断されても、蓄電手段に大量の電荷が蓄えられたままとなり、蓄電手段の端子電圧ＶＨが高い状態になる場合がある。このように蓄電手段の端子電圧ＶＨが高い状態においては、インバータや電動機の保守、点検、及び修理等の作業の際に、作業が困難となる場合があるため、車両が走行を終了した際には、蓄電手段から電荷を速やかに放電させる必要がある。
【００２８】
上記スイッチ手段は、例えば、リレー等によって構成され、前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態と通電状態との間で切り替える。上記スイッチ手段は所謂「システムメインリレー（ＳＭＲ）」と称されるものであってもよく、例えば、車両が衝突した際や、運転者等によってイグニッションスイッチがオフにされた際に、電源とインバータ（の入力段）との間の電気的接続を遮断することができる。
【００２９】
前記インバータから前記交流電動機に供給される交流電流は、前記交流電動機が備える永久磁石と共に前記交流電動機を励磁する成分である励磁電流成分Ｉｄと、前記交流電動機にトルクを付与する成分であるトルク電流成分Ｉｑとに分けてとらえることができる。上記車両においては、前記１つ以上の交流電動機の各々について、交流電動機に求められる出力に応じて、励磁電流成分Ｉｄの目標値である励磁電流指令値Ｉｄ＊及びトルク電流成分Ｉｑの目標値であるトルク電流指令値Ｉｑ＊が前記電流設定手段によって設定され、前記１つ以上のインバータの各々について、設定された励磁電流指令値Ｉｄ＊及びトルク電流指令値Ｉｑ＊に従って、励磁電流成分Ｉｄ及びトルク電流成分Ｉｑが電流制御手段によってそれぞれ制御される。
【００３０】
具体的には、例えば、車両が搭載する電子制御装置（ＥＣＵ）が、アクセル信号、ブレーキ信号、シフトポジション信号等の入力信号に基づいて、励磁電流指令Ｉｄ＊及びトルク電流指令Ｉｑ＊を算出し、算出した励磁電流指令Ｉｄ＊及びトルク電流指令Ｉｑ＊に基づき、例えば、ＰＷＭ信号を生成することにより、交流電動機の各相巻線に流れる電流を制御する。交流電動機が三相モータである場合、モータの各相電流Ｉｕ、Ｉｖ、及びＩｗを励磁電流成分Ｉｄ及びトルク電流成分Ｉｑに変換し、また励磁電圧指令Ｖｄ＊（ひいては励磁電流指令Ｉｄ＊）及びトルク電圧指令Ｖｑ＊（ひいてはトルク電流指令Ｉｑ＊）を各相電圧指令Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、及びＶｗ＊（ひいては各相電流指令Ｉｕ＊、Ｉｖ＊、及びＩｗ＊）に変換して、上記のような制御を実現することができる。但し、本発明は、交流電動機に対する供給電流の励磁電流成分Ｉｄ及びトルク電流成分Ｉｑへの変換を伴わないベクトル制御手法にも適用することができる。
【００３１】
更に、上記車両は、車両の衝突を検出する衝突検出手段を備える。衝突検出手段は、例えば、加速度センサによって検出される車両の衝突時等の加速度の変化に基づいて車両の衝突を判定するものであってもよい。この場合、加速度センサは、例えば、車両の前後方向の加速度を検出するものであっても、車両の幅方向の加速度を検出するものであっても、車両の前後方向及び幅方向の加速度の両方を検出するものであってもよい。また、衝突検出手段は、加速度センサによって検出される加速度の絶対値が予め定められた閾値以上である場合に車両の衝突を判定するものであってもよい。
【００３２】
但し、衝突検出手段による車両の衝突の判定は、上記のように加速度センサによって検出される車両の加速度に基づくものに限定されるものではない。例えば、衝突検出手段による車両の衝突の判定は、接触センサによる車両の接触の有無や、ミリ波レーダ等による車両の移動方向における障害物との距離等により車両の衝突を判定するものであってもよい。更に、衝突検出手段は、例えば、エアバッグシステム等の、車両の衝突が検出されたことに応じて作動するシステムによる判定結果を利用するものであってもよい。
【００３３】
上記のような車両において、本実施態様に係る車両の制御装置は、
前記衝突検出手段によって前記車両の衝突が検出された際に、
前記スイッチ手段により前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態に切り替え、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合又は前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが予め定められた許容端子電圧ＶＨａより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定し且つ前記トルク電流指令値Ｉｑ＊をゼロに設定し、
前記１つ以上の交流電動機の全ての回転数が前記許容回転数Ｒａ以下であり且つ前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが前記許容端子電圧ＶＨａ以下である場合は、全ての交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊を両方ともゼロに設定する。
【００３４】
交流電動機の回転数は、例えば、交流電動機に設けられた回転数検出手段によって検出することができる。回転数検出手段は、例えば、レゾルバやエンコーダ等の回転子位置センサによって検出される交流電動機の回転子の位置θを示す位置センサ信号に基づいて、交流電動機の回転数を算出するものであってもよい。
【００３５】
また、上記許容回転数Ｒａは、例えば、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧がゼロ又は実質的に問題にならない低いレベルに留まる最大回転数として定義することができる。従って、交流電動機の何れかの回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合とは、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧が高く、例えば、蓄電手段が充電される等の実質的な問題を生ずる場合に該当する。
【００３６】
更に、蓄電手段の端子電圧ＶＨは、例えば、蓄電手段の端子間に設けられた電圧センサ等の電圧検出手段によって検出することができる。上記許容端子電圧ＶＨａは、例えば、蓄電手段の端子電圧ＶＨが、例えば、インバータや電動機の保守、点検、及び修理等の作業の際に、作業が困難とならないレベルに留まる最大端子電圧として定義することができる。従って、蓄電手段の端子電圧ＶＨが予め定められた許容端子電圧ＶＨａより高い場合とは、蓄電手段の端子電圧ＶＨが高く、例えば、インバータや電動機の保守、点検、及び修理等の作業の際に、作業が困難となる虞がある場合に該当する。
【００３７】
以上のように、前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合又は前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが予め定められた許容端子電圧ＶＨａより高い場合は、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧が高く、例えば、蓄電手段が充電されて蓄電手段の放電を速やかに行うことができず、インバータや電動機の保守、点検、及び修理等の作業の際に、作業上の問題を生ずる虞が高まる。
【００３８】
従って、上記のような状況においては、交流電動機の何れかの回転数が前記許容回転数Ｒａより高い場合は交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧を相殺しつつ、蓄電手段に蓄えられた電荷を速やかに放電させて、蓄電手段の端子電圧ＶＨを速やかに下げる必要がある。しかしながら、蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させるために、交流電動機に提供する交流電流を単に増大させたのでは、前述のように、交流電動機における意図しないトルクの発生を招く虞がある。
【００３９】
そこで、本実施態様に係る車両の制御装置においては、上記のような場合は、交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定し且つ前記トルク電流指令値Ｉｑ＊をゼロに設定する。これにより、本実施態様に係る車両の制御装置においては、交流電動機に生ずる意図しないトルクを実質的にゼロにすることによって交流電動機の回転や振動を防止しつつ、蓄電手段に蓄えられた電荷を交流電動機に流れる電流の損失により速やかに放電させることができる。
【００４０】
尚、励磁電流放電値Ｉｄｄは、例えば、蓄電手段の容量、交流電動機の発電効率、及びインバータや交流電動機の配線の容量等に基づいて適宜設定することができる。また、蓄電手段の単位電圧ＶＨや交流電動機の回転数（ひいては交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧）に応じて、励磁電流放電値Ｉｄｄを異なる値に設定することもできる。例えば、蓄電手段の単位電圧ＶＨが高いほど、又は交流電動機の回転数（ひいては交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧）が高いほど、励磁電流放電値Ｉｄｄをより高い値に設定してもよい。あるいは、蓄電手段の単位電圧ＶＨや交流電動機の回転数（ひいては交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧）の変動に応じて、励磁電流放電値Ｉｄｄも変動するように設定することもできる。例えば、蓄電手段の単位電圧ＶＨや交流電動機の回転数（ひいては交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧）が高くなるほど、励磁電流放電値Ｉｄｄがより高い値に変化するように設定してもよい。
【００４１】
一方、交流電動機の全ての回転数が前記許容回転数Ｒａ以下であり且つ蓄電手段の端子電圧ＶＨが前記許容端子電圧ＶＨａ以下である場合は、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧が低く且つ蓄電手段の端子電圧ＶＨが低く且つ交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧も小さいので、例えば、インバータや電動機の保守、点検、及び修理等の作業の際に、作業上の問題を生ずる可能性は極めて低い。
【００４２】
上記のような場合は、蓄電手段の端子電圧ＶＨを下げるべく蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させる必要は無い。即ち、蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させるために交流電動機に何等かの電流を流す必要が無く、前述のように、交流電動機における意図しないトルクの発生を考慮する必要が無い。従って、本実施態様に係る車両の制御装置においては、上記のような場合は、全ての交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊を両方ともゼロに設定する。
【００４３】
ところで、本実施態様に係る車両の制御装置においては、上述のように、前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合又は前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが予め定められた許容端子電圧ＶＨａより高い場合に、蓄電手段に蓄えられた電荷を速やかに放電させるためには、励磁電流指令値Ｉｄ＊をできるだけ大きい値に設定することが望ましい。
【００４４】
しかしながら、励磁電流指令値Ｉｄ＊を大きい値に設定すると、インバータや交流電動機の過熱を招く場合がある。インバータや交流電動機の過熱が起こると、例えば、インバータや交流電動機、又はこれらの周辺に配設された他の装置等の損壊等の問題に繋がる虞がある。かかる問題を回避するには、インバータや交流電動機の過熱が起こらないように、励磁電流指令値Ｉｄ＊を適切に設定することが望ましい。
【００４５】
従って、本発明の第２の実施態様は、
本発明の前記第１の実施態様に係る車両の制御装置であって、
前記１つ以上のインバータの何れかの温度が予め定められたインバータ上限温度Ｔｉより高い場合は、当該インバータから対応する交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記インバータの温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ以下の値に修正する、
車両の制御装置である。
【００４６】
上記のように、本実施態様に係る車両の制御装置においては、前記１つ以上のインバータの何れかの温度が予め定められたインバータ上限温度Ｔｉより高い場合は、当該インバータから対応する交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊が、前記インバータの温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ以下の値に修正される。
【００４７】
上記インバータ上限温度Ｔｉは、例えば、インバータ及びその周辺装置等の構成（例えば、構成要素の材質や設計）等に応じて、適宜設定することができる。また、上記励磁電流上限値Ｉｄｉは、例えば、インバータの熱損失や放熱効率等を考慮しつつ、インバータの温度に応じて、適宜設定することができる。また、インバータの温度と励磁電流上限値Ｉｄｉとの対応関係は、例えば、何等かの関数として、又はデータテーブル等のデータマップとして、予め定めることができる。これにより、例えば、温度センサ等の温度検出手段によって検出されるインバータの温度がインバータ上限温度Ｔｉより高い場合は、例えば、上記関数を用いる演算により、又は上記データマップを参照して、インバータの温度に応じた励磁電流上限値Ｉｄｉを特定することができる。
【００４８】
上記のように特定された励磁電流上限値Ｉｄｉに基づき、例えば、車両が搭載する電子制御装置（ＥＣＵ）等の制御手段が、励磁電流指令Ｉｄ＊を励磁電流上限値Ｉｄｉ以下の値に修正する。これにより、本実施態様に係る車両の制御装置においては、インバータの過熱が抑制され、インバータの温度がインバータ上限温度Ｔｉ以下に維持される。結果として、例えば、インバータ及びその周辺に配設された他の装置等の損壊等の問題が回避される。
【００４９】
上記インバータと同様に、交流電動機についても、過熱を防止することが望ましいとこは言うまでも無い。前述のように、交流電動機の過熱が起こると、例えば、交流電動機又はその周辺に配設された他の装置等の損壊等の問題に繋がる虞がある。かかる問題を回避するには、交流電動機の過熱が起こらないように、励磁電流指令値Ｉｄ＊を適切に設定することが望ましい。
【００５０】
従って、本発明の第３の実施態様は、
本発明の前記第１の実施態様に係る車両の制御装置であって、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記交流電動機の温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｍ以下の値に修正する、
車両の制御装置である。
【００５１】
上記のように、本実施態様に係る車両の制御装置においては、前記１つ以上の交流電動機の何れかの温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊が、前記交流電動機の温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｍ以下の値に修正される。
【００５２】
上記電動機上限温度Ｔｍは、例えば、交流電動機及びその周辺装置等の構成（例えば、構成要素の材質や設計）等に応じて、適宜設定することができる。また、上記励磁電流上限値Ｉｄｍは、例えば、交流電動機の熱損失や放熱効率等を考慮しつつ、交流電動機の温度に応じて、適宜設定することができる。また、交流電動機の温度と励磁電流上限値Ｉｄｍとの対応関係は、例えば、何等かの関数として、又はデータテーブル等のデータマップとして、予め定めることができる。これにより、例えば、温度センサ等の温度検出手段によって検出される交流電動機の温度が電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、例えば、上記関数を用いる演算により、又は上記データマップを参照して、交流電動機の温度に応じた励磁電流上限値Ｉｄｍを特定することができる。
【００５３】
上記のように特定された励磁電流上限値Ｉｄｍに基づき、例えば、車両が搭載する電子制御装置（ＥＣＵ）等の制御手段が、励磁電流指令Ｉｄ＊を励磁電流上限値Ｉｄｍ以下の値に修正する。これにより、本実施態様に係る車両の制御装置においては、交流電動機の過熱が抑制され、交流電動機の温度が電動機上限温度Ｔｍ以下に維持される。結果として、例えば、交流電動機及びその周辺に配設された他の装置等の損壊等の問題が回避される。
【００５４】
ところで、車両の衝突に至るまでの運転状況等によっては、インバータ及び交流電動機の温度が同時に上限温度（即ち、インバータ上限温度Ｔｉ及び電動機上限温度Ｔｍ）より高くなる場合も想定される。かかる場合においてインバータ及び交流電動機の両方の過熱を防止するには、当該インバータから当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、インバータ及び交流電動機の温度に基づいて前述のようにそれぞれ設定される励磁電流上限値Ｉｄｉ及び励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方の励磁電流値以下の値に修正することが望ましい。
【００５５】
即ち、本発明の第４の実施態様は、
本発明の前記第１の実施態様に係る車両の制御装置であって、
前記１つ以上のインバータの何れかの温度が予め定められたインバータ上限温度Ｔｉより高く且つ当該インバータから前記交流電流を供給される交流電動機の温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、当該インバータから当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記インバータの温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ及び前記交流電動機の温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方の励磁電流値以下の値に修正する、
車両の制御装置である。
【００５６】
上記のように、本実施態様に係る車両の制御装置においては、前記１つ以上のインバータの何れかの温度が予め定められたインバータ上限温度Ｔｉより高く且つ当該インバータから前記交流電流を供給される交流電動機の温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、当該インバータから当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊が、前記インバータの温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ及び前記交流電動機の温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方の励磁電流値以下の値に修正される。
【００５７】
上記インバータ上限温度Ｔｉ及び電動機上限温度Ｔｍは、前述のように、例えば、インバータ及び交流電動機、並びにそれらの周辺装置等の構成（例えば、構成要素の材質や設計）等に応じて、それぞれ設定することができる。また、上記励磁電流上限値Ｉｄｉ及び励磁電流上限値Ｉｄｍは、前述のように、例えば、インバータ及び交流電動機の熱損失や放熱効率等を考慮しつつ、インバータ及び交流電動機の温度に応じて、それぞれ設定することができる。また、インバータの温度と励磁電流上限値Ｉｄｉとの対応関係及び交流電動機の温度と励磁電流上限値Ｉｄｍとの対応関係は、例えば、何等かの関数として、又はデータテーブル等のデータマップとして、それぞれ予め定めることができる。これにより、例えば、温度センサ等の温度検出手段によって検出されるインバータの温度がインバータ上限温度Ｔｉより高く且つ当該インバータから前記交流電流を供給される交流電動機の温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、例えば、上記関数を用いる演算により、又は上記データマップを参照して、インバータ及び交流電動機の温度に応じた励磁電流上限値Ｉｄｉ及び励磁電流上限値Ｉｄｍを特定することができる。
【００５８】
上記のように特定された励磁電流上限値Ｉｄｉ及び励磁電流上限値Ｉｄｍに基づき、例えば、車両が搭載する電子制御装置（ＥＣＵ）等の制御手段が、励磁電流上限値Ｉｄｉ及び励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方の励磁電流値を特定し、斯くして特定された励磁電流値以下の値に励磁電流指令Ｉｄ＊を修正する。これにより、本実施態様に係る車両の制御装置においては、インバータ及び交流電動機の過熱が共に抑制され、インバータの温度はインバータ上限温度Ｔｉ以下に、交流電動機の温度は電動機上限温度Ｔｍ以下に、それぞれ維持される。結果として、例えば、インバータ及び交流電動機、並びにそれらの周辺に配設された他の装置等の損壊等の問題が回避される。
【００５９】
ところで、本発明の前記第２乃至第４の実施態様に係る車両の制御装置においては、インバータ及び／又は交流電動機の温度に応じてそれぞれ設定される励磁電流上限値Ｉｄｉ及び／又はＩｄｍ以下の値に励磁電流指令Ｉｄ＊を修正することにより、インバータ及び交流電動機の温度が上限温度（即ち、インバータ上限温度Ｔｉ及び電動機上限温度Ｔｍ）より高くならないように制御する。しかしながら、上記以外の方法によっても、インバータ及び交流電動機の過熱を防止することができる。
【００６０】
例えば、本発明の前記各種実施態様においては、前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が前記許容回転数Ｒａより高い場合、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定して、インバータが備える蓄電手段に蓄えられた電荷を速やかに放電させ、蓄電手段の端子電圧ＶＨを速やかに下げる。このためには、車両の衝突が検出された直後のできるだけ早い時期から励磁電流成分Ｉｄを交流電動機に供給することが望ましい。
【００６１】
しかしながら、前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が過度に高い場合、蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させるべく励磁電流成分Ｉｄを交流電動機に供給すると、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧に起因する電流と相まって、インバータや交流電動機に流れる電流が過大となる虞がある。インバータや交流電動機に流れる電流が過大となると、インバータや交流電動機の過熱を招く場合がある。インバータや交流電動機の過熱が起こると、例えば、インバータや交流電動機、又はこれらの周辺に配設された他の装置等の損壊等の問題に繋がる虞がある。かかる問題を回避するには、インバータや交流電動機の過熱が起こらないように、交流電動機の回転数が低下し、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧が低下するまで、励磁電流成分Ｉｄの交流電動機への供給を開始する時期を遅らせることが望ましい。
【００６２】
従って、本発明の第５の実施態様は、
本発明の前記第１乃至第４の実施態様の何れか１つに係る車両の制御装置であって、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が前記許容回転数Ｒａより高い場合であっても、当該交流電動機の回転数が、前記許容回転数Ｒａよりも高い予め定められた上限回転数Ｒｍ以上である場合は、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロに設定する、
車両の制御装置である。
【００６３】
上記のように、本実施態様に係る車両の制御装置においては、前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が前記許容回転数Ｒａより高い場合であっても、当該交流電動機の回転数が、前記許容回転数Ｒａよりも高い予め定められた上限回転数Ｒｍ以上である場合は、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊がゼロに設定される。
【００６４】
上記上限回転数Ｒｍは、例えば、交流電動機をジェネレータとしてとらえた場合の発電効率（交流電動機の回転数と回転によって誘起される電流との関係）や、交流電動機及びその周辺装置等の構成（例えば、構成要素の材質や設計）等に応じて、適宜設定することができる。
【００６５】
例えば、交流電動機の回転によって誘起される電流が、前述のように定められる励磁電流上限値Ｉｄｉ及び励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方以上となる場合は、インバータ又は交流電動機の過熱を招き、例えば、インバータや交流電動機、又はこれらの周辺に配設された他の装置等の損壊等の問題に繋がる虞がある。このように、交流電動機の回転によって誘起される電流が、前述のように定められる励磁電流上限値Ｉｄｉ及び励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方以上であり、インバータ又は交流電動機の過熱を招く虞がある場合に、蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させるべく、更なる電流を交流電動機に供給すると、インバータ又は交流電動機の過熱を招き、例えば、インバータや交流電動機、又はこれらの周辺に配設された他の装置等の損壊等の問題に繋がる虞がより一層高まる。
【００６６】
かかる問題を低減又は回避するには、少なくとも、交流電動機の回転によって誘起される電流が、前述のように定められる励磁電流上限値Ｉｄｉ及び励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方以上である期間は、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロに設定することが望ましい。かかる場合は、交流電動機の回転によって誘起される電流が、前述のように定められる励磁電流上限値Ｉｄｉ及び励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方に一致する際の交流電動機の回転数を上限回転数Ｒｍとして定め、交流電動機の回転数が当該上限回転数Ｒｍ以上である間は、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロに設定することにより、上述のような問題を低減又は回避することができる。
【００６７】
上記の場合、上限回転数Ｒｍは、例えば、インバータ及び交流電動機の温度に応じて、適宜設定することができる。また、インバータ及び交流電動機の温度と上限回転数Ｒｍとの対応関係は、例えば、何等かの関数として、又はデータテーブル等のデータマップとして、予め定めることができる。これにより、例えば、温度センサ等の温度検出手段によって検出されるインバータ又は交流電動機の温度に基づいて、例えば、上記関数を用いる演算により、又は上記データマップを参照して、インバータ及び交流電動機の温度に応じた上限回転数Ｒｍを特定することができる。そして、前述の回転数検出手段によって検出される交流電動機の回転数が上記のように特定された上限回転数Ｒｍ以上である場合は、例えば、車両が搭載する電子制御装置（ＥＣＵ）等の制御手段が、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロに設定することができる。これにより、本実施態様に係る車両の制御装置においては、インバータ及び交流電動機の過熱が抑制され、例えば、インバータ及び交流電動機、並びにそれらの周辺に配設された他の装置等の損壊等の問題が低減又は回避される。
【００６８】
尚、本発明の各種実施態様に係る車両の制御装置における許容回転数Ｒａ、許容端子電圧ＶＨａ、励磁電流上限値Ｉｄｉ、励磁電流上限値Ｉｄｍ、及び上限回転数Ｒｍ等の値は、保全上の観点から、又は交流電動機の回転数、インバータや交流電動機の温度、及び各種電流値の検出精度並びに制御精度を考慮して、上述の説明において設定される値より、ある程度のマージンをもって、低めの値に設定してもよい。
【００６９】
以上のように、本発明の上記実施態様を始めとする各種実施態様に係る車両の制御装置によれば、永久磁石型同期モータである交流動電気を駆動源として搭載する車両が衝突した際に、タイヤの空転等に伴って当該交流電動機が回転している場合であっても、当該交流電動機における意図しないトルクの発生を抑制しつつ、当該交流電動機に交流電流を供給するインバータが備える蓄電手段の電荷を速やかに放電させることができる。また、本発明のより好ましい実施態様に係る車両の制御装置によれば、当該交流電動機に供給される励磁電流成分Ｉｄの大きさ及び供給時期を適切に調整することにより、インバータや交流電動機の過熱を防止しつつ、蓄電手段の電荷を速やかに放電させることができる。
【００７０】
ところで、前述のように、本発明は、駆動源としてモータを搭載する車両が衝突した際に、当該モータを駆動するインバータが備える蓄電手段の電荷を速やかに放電させる制御方法にも関する。
【００７１】
そこで、前述のような本発明の幾つかの実施態様に係る車両の制御装置において実行される車両の制御方法としての幾つかの実施態様につき、以下に列挙する。但し、前述のような本発明の幾つかの実施態様に係る車両の制御装置及び当該装置において実行される車両の制御方法についての説明は、これまでの説明において既に詳細に述べたので、車両の制御方法としての実施態様についての詳細な説明は割愛する。
【００７２】
即ち、本発明の第６の実施態様は、
車両の制御方法であって、
前記車両が、
永久磁石型同期モータである１つ以上の交流電動機と、
直流電流を供給する電源と、
前記電源から供給される直流電流を、蓄電手段が配設された入力段に受け、交流電流に変換して、当該交流電流を前記１つ以上の交流電動機にそれぞれ供給する１つ以上のインバータと、
前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態と通電状態との間で切り替えるスイッチ手段と、
前記１つ以上の交流電動機の各々について、前記交流電流のうち、前記交流電動機が備える永久磁石と共に前記交流電動機を励磁する励磁電流成分Ｉｄの目標値である励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記交流電動機にトルクを付与するトルク電流成分Ｉｑの目標値であるトルク電流指令値Ｉｑ＊を、前記交流電動機に求められる出力に応じて、それぞれ設定する電流設定手段と、
前記１つ以上のインバータの各々について、前記励磁電流成分Ｉｄ及び前記トルク電流成分Ｉｑを、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊に従って、それぞれ制御する電流制御手段と、
前記車両の衝突を検出する衝突検出手段と、
を含み、
前記衝突検出手段によって前記車両の衝突が検出された際に、
前記スイッチ手段により前記電源と前記インバータの前記入力段との間の電気的接続状態を遮断状態に切り替え、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合又は前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが予め定められた許容端子電圧ＶＨａより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定し且つ前記トルク電流指令値Ｉｑ＊をゼロに設定し、
前記１つ以上の交流電動機の全ての回転数が前記許容回転数Ｒａ以下であり且つ前記蓄電手段の端子電圧ＶＨが前記許容端子電圧ＶＨａ以下である場合は、全ての交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊及び前記トルク電流指令値Ｉｑ＊を両方ともゼロに設定する、
車両の制御方法である。
【００７３】
また、本発明の第７の実施態様は、
本発明の前記第６の実施態様に係る車両の制御方法であって、
前記１つ以上のインバータの何れかの温度が予め定められたインバータ上限温度Ｔｉより高い場合は、当該インバータから対応する交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記インバータの温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ以下の値に修正する、
車両の制御方法である。
【００７４】
更に、本発明の第８の実施態様は、
本発明の前記第６の実施態様に係る車両の制御方法であって、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記交流電動機の温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｍ以下の値に修正する、
車両の制御方法である。
【００７５】
また更に、本発明の第９の実施態様は、
本発明の前記第６の実施態様に係る車両の制御方法であって、
前記１つ以上のインバータの何れかの温度が予め定められたインバータ上限温度Ｔｉより高く且つ当該インバータから前記交流電流を供給される交流電動機の温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、当該インバータから当該交流電動機に供給される前記交流電流の前記励磁電流指令値Ｉｄ＊を、前記インバータの温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ及び前記交流電動機の温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方の励磁電流値以下の値に修正する、
車両の制御方法である。
【００７６】
加えて、本発明の第１０の実施態様は、
本発明の前記第６乃至第９の実施態様の何れか１つに係る車両の制御方法であって、
前記１つ以上の交流電動機の何れかの回転数が前記許容回転数Ｒａより高い場合であっても、当該交流電動機の回転数が、前記許容回転数Ｒａよりも高い予め定められた上限回転数Ｒｍ以上である場合は、前記励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロに設定する、
車両の制御方法である。
【００７７】
以上のように、本発明の上記実施態様を始めとする各種実施態様に係る車両の制御方法によれば、永久磁石型同期モータである交流動電気を駆動源として搭載する車両が衝突した際に、タイヤの空転等に伴って当該交流電動機が回転している場合であっても、当該交流電動機における意図しないトルクの発生を抑制しつつ、当該交流電動機に交流電流を供給するインバータが備える蓄電手段の電荷を速やかに放電させることができる。また、本発明のより好ましい実施態様に係る車両の制御方法によれば、当該交流電動機に供給される励磁電流成分Ｉｄの大きさ及び供給時期を適切に調整することにより、インバータや交流電動機の過熱を防止しつつ、蓄電手段の電荷を速やかに放電させることができる。
【００７８】
本発明の幾つかの実施態様に係る車両の制御装置の構成や特性等につき、添付図面等を参照しつつ以下に説明する。但し、以下に述べる説明はあくまでも例示を目的とするものであり、本発明の範囲が以下の説明に限定されるものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００７９】
１）本発明が適用されるハイブリッド車の構成
図面を参照しつつ、本発明の１つの実施態様について、以下に説明する。以下の説明においては、同一の名称及び機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。従って、同一の符号を付した構成要素についての詳細な説明は繰返さない。
【００８０】
図１は、前述のように、本発明の１つの実施態様に係る車両の制御装置又は制御方法が適用されるハイブリッド車の構成を示す制御ブロック図である。尚、本実施例においては、ハイブリッド車（ＨＶ）を一例として説明するが、駆動源として交流電動機を搭載する車両であれば、特にＨＶに限定されるものではない。即ち、電気自動車（ＥＶ）又は燃料電池車（ＦＣＶ）等に本発明を適用してもよい。
【００８１】
ハイブリッド車は、駆動源としての内燃機関（以下、エンジンと称する）１２０と、交流電動機であるモータジェネレータ（ＭＧ）１４０と、エンジン１２０及びモータジェネレータ１４０にそれぞれ接続されるトランスミッション２０２とを含む。尚、図１においては、説明の便宜上、モータジェネレータ１４０を、ジェネレータ１４０Ａとモータ１４０Ｂと表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、ジェネレータ１４０Ａがモータとして機能したり、モータ１４０Ｂがジェネレータとして機能したりする。モータジェネレータ１４０は、前述のように、インバータからモータに供給されるモータ電流のうち永久磁石と共にモータを励磁する励磁電流成分Ｉｄ及びモータにトルクを付与するトルク電流成分Ｉｑを、必要なモータ出力に応じて設定される励磁電流指令Ｉｄ＊及びトルク電流指令Ｉｑ＊に基づいて、それぞれ制御するベクトル制御等によって制御される交流電動機である。
【００８２】
尚、本実施例において、ハイブリッド車は前輪駆動車両であるものとして説明するが、ハイブリッド車は後輪駆動車であってもよい。あるいは、ハイブリッド車は、駆動力を発生する第三のモータ（リアモータ）を後輪に設けた四輪駆動車両であってもよい。また、本実施例において、エンジン１２０は、リーンバーンガソリンエンジン等のガソリンエンジンであるものとして説明するが、ディーゼルエンジンであってもよい。
【００８３】
エンジン１２０の吸気通路１２２には、吸入空気中の埃等を捕捉するエアクリーナ１２２Ａ、エアクリーナ１２２Ａを通ってエンジン１２０に吸入される空気量を検出するエアフローメータ１２２Ｂ、エンジン１２０に吸入される空気量を調整するためのスロットルバルブを有する電子スロットル１２２Ｃが設けられている。電子スロットル１２２Ｃにはスロットルポジションセンサ１２２Ｄが設けられている。エンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２８０には、エアフローメータ１２２Ｂによって検出される吸入空気量や、スロットルポジションセンサ１２２Ｄによって検出される電子スロットル１２２Ｃの開度等を示す検出信号が入力される。
【００８４】
エンジン１２０は、複数の気筒と、複数の気筒のそれぞれに燃料を供給する燃料噴射装置（図示せず）が設けられる。燃料噴射装置は、エンジンＥＣＵ２８０からの燃料噴射制御信号に基づいて各気筒に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射する。
【００８５】
また、エンジン１２０の排気通路１２４には、排気浄化触媒である三元触媒コンバータ１２４Ｂと、三元触媒コンバータ１２４Ｂに導入される排出ガスにおける空燃比（Ａ／Ｆ）を検出する空燃比センサ１２４Ａと、三元触媒コンバータ１２４Ｂの温度を検出する触媒温度センサ１２４Ｃと、消音器１２４Ｄと、三元触媒コンバータ１２４Ｂから排出される排出ガスにおける酸素濃度を検出する酸素センサ１２４Ｅとが設けられている。
【００８６】
エンジンＥＣＵ２８０には、空燃比センサ１２４Ａによって検出される三元触媒コンバータ１２４Ｂに導入される排出ガスの空燃比、触媒温度センサ１２４Ｃによって検出される三元触媒コンバータ１２４Ｂの温度、酸素センサ１２４Ｅによって検出される三元触媒コンバータ１２４Ｂから排出される排出ガスの酸素濃度等を示す検出信号が入力される。尚、空燃比センサ１２４Ａに代えて酸素センサを用いてもよいし、酸素センサ１２４Ｅに代えて空燃比センサを用いてもよい。
【００８７】
また、エンジンＥＣＵ２８０には、エンジン１２０の冷却水の温度を検出する水温検出センサ３６０からエンジン冷却水温を示す信号が入力される。エンジン１２０の出力軸には、クランクポジションセンサ３８０が設けられており、エンジンＥＣＵ２８０には、クランクポジションセンサ３８０から出力軸の回転数を示す信号が入力される。
【００８８】
トランスミッション２０２は、減速機１８０と動力分割機構２００とを含む。減速機１８０は、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を車輪１６０に伝達したり、車輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする。動力分割機構２００は、例えば、遊星歯車機構であって、エンジン１２０の発生する動力を車輪１６０（即ち、モータ１４０Ｂ）とジェネレータ１４０Ａとの２経路に分配する。遊星歯車機構は、サンギヤとリングギヤとキャリアとピニオンギヤとを含む。例えば、遊星歯車機構のサンギヤは、ジェネレータ１４０Ａに接続し、キャリアは、エンジンに接続され、リングギヤは、モータ１４０Ｂに接続されるものとする。尚、リングギヤとモータ１４０Ｂとの間に変速機構を設けてもよい。
【００８９】
また、ハイブリッド車両は、走行用バッテリ２２０と、インバータ２４０とを更に含む。走行用バッテリ２２０は、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を蓄電する主電源である。走行用バッテリ２２０は、直流電力を出力する。本実施例において、走行用バッテリ２２０は、充電可能な二次電池であり、例えば、ニッケル水素電池又はリチウムイオン電池等からなる。尚、走行用バッテリ２２０は、前述のように、これらの二次電池に限定されるものではなく、直流電圧を生成できるもの、例えば、キャパシタ、太陽電池、燃料電池等であってもよい。
【００９０】
インバータ２４０は、走行用バッテリ２２０の直流とジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行う。インバータ２４０は、走行用バッテリ２２０からの直流電力を入力側に受け、周波数指令値に対応した交流電力に変換してジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂに出力する。
【００９１】
更に、ハイブリッド車両は、電池監視ユニット２６０と、エンジンＥＣＵ２８０と、ＭＧ＿ＥＣＵ３００と、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０と、エアバッグＥＣＵ３２２とをさらに含む。電池監視ユニット２６０は、走行用バッテリ２２０の充放電状態を管理制御する。エンジンＥＣＵ２８０は、エンジン１２０の動作状態を制御する。ＭＧ＿ＥＣＵ３００は、ハイブリッド車両の状態及び電池監視ユニット２６０からの走行用バッテリの充電状態に応じてモータジェネレータ１４０、インバータ２４０、及びコンバータ２４２等を制御する。
【００９２】
ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、電池監視ユニット２６０、エンジンＥＣＵ２８０、及びＭＧ＿ＥＣＵ３００等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御する。
【００９３】
エアバッグＥＣＵ３２２は、車両の衝突時等の加速度の変化に基づいてエアバッグ（図示せず）を作動させる。加速度センサであるＧセンサ３２４は、エアバッグＥＣＵ３２２に接続される。Ｇセンサ３２４は、例えば、車両の前後方向の加速度を検出する。尚、Ｇセンサ３２４は、前述のように、車両の幅方向の加速度を検出するものであってもよいし、車両の前後方向及び幅方向の加速度をそれぞれ検出するものであってもよい。Ｇセンサ３２４は、検出された車両の加速度を示す信号をエアバッグＥＣＵ３２２に送信する。
【００９４】
エアバッグＥＣＵ３２２は、Ｇセンサ３２４から受信する車両の加速度に基づいてエアバッグを作動させる。エアバッグＥＣＵ３２２は、例えば、車両の加速度の絶対値が予め定められた値以上である場合にエアバッグを作動させる。また、エアバッグＥＣＵ３２２は、エアバッグの作動とともに車両が衝突したことを示す信号（衝突検出信号）をＨＶ＿ＥＣＵ３２０に送信する。
【００９５】
尚、本実施例においては、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０がエアバッグＥＣＵ３２２から受信する衝突検出信号により車両の衝突を判定するものとして説明したが、車両の衝突を判定するための機構は、前述のように、かかる構成に限定されるものではない。例えば、Ｇセンサ３２４からＨＶ＿ＥＣＵ３２０に対して車両の加速度を示す信号を直接送信し、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０において車両の加速度の絶対値が予め定められた値以上である場合に衝突検出フラグをオンする等して、車両の衝突を判定するようにしてもよい。
【００９６】
また、前述のように、車両の衝突の判定には、Ｇセンサ３２４を用いた車両の加速度に基づく判定に限定されるものではなく、例えば、接触センサによる接触の有無やミリ波レーダによる移動方向の障害物との距離等により車両の衝突を判定するようにしてもよい。何れにせよ、本実施例においては、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０が、衝突検出手段としての機能を発揮するものとする。
【００９７】
ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、車両の衝突が判定されると、システムメインリレー２２２（前述のスイッチ手段に相当する）を遮断するようにシステムメインリレー２２２のリレー回路を制御する。システムメインリレー２２２は、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間に設けられ、電気的に導通状態及び遮断状態のうちの何れか一方の状態に制御される。
【００９８】
本実施例においては、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間にはコンバータ２４２が設けられている。これは、走行用バッテリ２２０の定格電圧がジェネレータ１４０Ａやモータ１４０Ｂの定格電圧よりも低い場合に、走行用バッテリ２２０の電圧を昇圧してジェネレータ１４０Ａやモータ１４０Ｂに電力を供給するために用いられる。但し、コンバータ２４２は必須の構成要素ではなく、コンバータ２４２を含まない車両に対しても、本発明を適用することができる。
【００９９】
尚、図１においては、各ＥＣＵを別構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。例えば、図１中の点線で示すように、エンジンＥＣＵ２８０とＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合したＥＣＵとしてもよい。
【０１００】
ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、アクセルペダルの踏み込み量に対応する車両に対する要求駆動力を算出する。ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、踏込み量に対応する要求駆動力に応じて、ジェネレータ１４０Ａ、モータ１４０Ｂ及びエンジンＥＣＵ２８０を介してエンジン１２０の出力あるいは発電量を制御する。
【０１０１】
動力分割機構２００は、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）を使用して、エンジン１２０の動力を、車輪１６０とジェネレータ１４０Ａとの両方に振り分ける。動力分割機構２００は、ジェネレータ１４０Ａの回転数を制御することにより、無段変速機としても機能する。
【０１０２】
図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車においては、例えば発進時や低速走行時等、エンジン１２０の効率が悪い場合には、モータジェネレータ１４０のモータ１４０Ｂのみによりハイブリッド車両の走行を行い、通常走行時には、例えば動力分割機構２００によりエンジン１２０の動力を２経路に分け、一方で車輪１６０の直接駆動を行い、他方でジェネレータ１４０Ａを駆動して発電を行う。この際、発生する電力でモータ１４０Ｂを駆動して車輪１６０の駆動補助を行う。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ２２０からの電力をモータ１４０Ｂに供給してモータ１４０Ｂの出力を増大させて車輪１６０に対して駆動力の追加を行う。
【０１０３】
一方、減速時には、車輪１６０により従動するモータ１４０Ｂがジェネレータとして機能して（即ち、モータ１４０Ｂが負方向の駆動力を発生して）回生発電を行い、回収した電力を走行用バッテリ２２０に蓄える。尚、走行用バッテリ２２０の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加してジェネレータ１４０Ａによる発電量を増やし、走行用バッテリ２２０に対する充電量を増加する。当然のことながら、低速走行時においても必要に応じてエンジン１２０の駆動力を増加する制御を行う場合もある。このような場合の例としては、例えば、上述のように走行用バッテリ２２０の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン１２０の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等が挙げられる。
【０１０４】
更に、図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態により、燃費を向上させるために、エンジン１２０を停止させる場合がある。そして、その後も車両の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態を検出して、必要に応じてエンジン１２０を再始動させる。このように、従来の車両（エンジンしか搭載していない車両）においては、イグニッションスイッチがＳＴＡＲＴ位置にまで回されてエンジンが始動すると、イグニッションスイッチがＯＮ位置からＡＣＣ位置又はＯＦＦ位置まで回されるまでエンジンが停止しないのに対して、本実施例におけるエンジン１２０は間欠運転される点で従来の車両とは異なる。尚、本実施例のハイブリッド車両においては、車両の速度が予め定められた速度Ｖ（０）以上である場合には、エンジン１２０の停止が抑制される。
【０１０５】
２）本発明が適用されるモータジェネレータ駆動装置の構成
図２は、前述のように、本発明の１つの実施態様に係る車両の制御装置又は制御方法が適用される車両における交流電動機の駆動装置の構成を示す概略ブロック図である。図２に示すように、モータジェネレータ駆動装置２７０は、走行用バッテリ２２０と、システムメインリレー２２２と、コンデンサＣ１及びＣ２と、コンバータ２４２と、インバータ２４０と、ジェネレータ１４０Ａと、モータ１４０Ｂとを含む。本実施例において、ジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂは、何れも三相の交流永久磁石型同期電動機であり、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルをステータコイルとして含む。
【０１０６】
システムメインリレー２２２は、ＳＭＲ（１）、ＳＭＲ（２）、及びＳＭＲ（３）を含む。ＳＭＲ（１）、ＳＭＲ（２）、及びＳＭＲ（３）は、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０からの信号により導通状態及び遮断状態のうちの何れか一方の状態から他方の状態に切り換えられるように制御される。本実施例においては、車両の走行中（即ち、ＳＭＲ（１）、ＳＭＲ（２）、及びＳＭＲ（３）が何れも導通状態である場合）において車両の衝突が判定された場合に、ＳＭＲ（１）、ＳＭＲ（２）、及びＳＭＲ（３）は、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０からの信号により導通状態から遮断状態に切り換えられるように制御される。
【０１０７】
蓄電手段であるコンデンサＣ１は、走行用バッテリ２２０から供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をコンバータ２４２へ出力する。
【０１０８】
コンバータ２４２は、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２へ供給する。コンバータ２４２は、リアクトルＬ１と、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子Ｑ１及びＱ２と、ダイオードＤ１及びＤ２とを含む。
【０１０９】
リアクトルＬ１の一方端は走行用バッテリ２２０の電源ラインに接続され、他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１とＩＧＢＴ素子Ｑ２との中間点、即ちＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタとＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタとの間に接続される。ＩＧＢＴ素子Ｑ１及びＱ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタはアースラインに接続される。また、ＩＧＢＴ素子Ｑ１及びＱ２の各々のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１及びＤ２がそれぞれ接続されている。
【０１１０】
蓄電手段であるコンデンサＣ２は、インバータ２４０の入力側に接続される。コンデンサＣ２は、コンバータ２４２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ２４０へ供給する。インバータ２４０は、コンデンサＣ２から与えられる直流電圧を三相交流に変換してジェネレータ１４０Ａ又はモータ１４０Ｂへ出力する。インバータ２４０は、ジェネレータ用インバータ２４４と、モータ用インバータ２４６とを含む。
【０１１１】
モータ用インバータ２４６は、モータ１４０Ｂに対してコンバータ２４２の出力電圧を三相交流に変換して出力する。また、モータ用インバータ２４６は、回生制動に伴い、モータ１４０Ｂにおいて発電された電力をコンバータ２４２に戻す。このとき、コンバータ２４２は、降圧回路として動作するようにＨＶ＿ＥＣＵ３２０によって制御される。尚、前述のように、コンバータ２４２は必須の構成要素ではなく、コンバータ２４２を含まない車両に対しても、本発明を適用することができる。
【０１１２】
モータ用インバータ２４６は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、及びＷ相アーム１７は、コンバータ２４２の出力ライン間に並列に接続される。
【０１１３】
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３及びＱ４からなり、Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５及びＱ６からなり、Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７及びＱ８からなる。また、各ＩＧＢＴ素子Ｑ３乃至Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３乃至Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【０１１４】
各相アームの中間点は、モータ１４０Ｂの各相コイルの各相端に接続されている。即ち、モータ１４０Ｂは、三相の交流同期電動機であり、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されている。そして、Ｕ相コイルの他端がＩＧＢＴ素子Ｑ３とＱ４との中間点に、Ｖ相コイルの他端がＩＧＢＴ素子Ｑ５とＱ６との中間点に、Ｗ相コイルの他端がＩＧＢＴ素子Ｑ７とＱ８との中間点にそれぞれ接続されている。
【０１１５】
ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、モータ１４０Ｂに対するトルク指令値、モータ回転数、走行用バッテリ２２０の直流電圧、コンバータ２４２の出力電圧、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各アームにおけるモータ電流に基づいて、ＭＧ＿ＥＣＵ３００を経由してコンバータ２４２に対して昇圧指示及び降圧指示のうちの何れかを出力する。以下の説明において、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０がインバータ２４０及びコンバータ２４２に対して行う制御は、ＭＧ＿ＥＣＵ３００を経由して行うものとして説明するが、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０に代えてＭＧ＿ＥＣＵ３００が制御を行うようにしてもよいし、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０とＭＧ＿ＥＣＵ３００とを統合したＥＣＵが制御を行うようにしてもよい。
【０１１６】
ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、モータ用インバータ２４６に対してコンバータ２４２から出力される直流電圧をモータ１４０Ｂの駆動のための交流電圧に変換する駆動指示を行う信号と、モータ１４０Ｂで発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ２４２側に戻す回生指示とのうちの何れかを出力する。
【０１１７】
ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、キャリア信号のキャリア周波数を設定するためのキャリア周波数マップを図示しないＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、その読出したキャリア周波数マップを用いてキャリア信号のキャリア周波数を設定する。キャリア周波数マップにおいては、モータ１４０Ｂのトルク及び回転数に応じたキャリア周波数がデータマップ化されており、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ＲＯＭから読出したキャリア周波数マップを用いて、モータ１４０Ｂのトルク指令値及びモータ回転数に基づいてキャリア周波数を設定する。そして、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、設定されたキャリア周波数に基づいて、実際にモータ用インバータ２４６のＩＧＢＴ素子Ｑ３乃至Ｑ８をオン／オフするための信号を生成し、その生成した信号をモータ用インバータ２４６の各ＩＧＢＴ素子Ｑ３乃至Ｑ８へ出力する。
【０１１８】
これにより、各ＩＧＢＴ素子Ｑ３乃至Ｑ８は、スイッチング制御され、モータ１４０Ｂが指令されたトルクを出すようにモータ１４０Ｂの各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値に応じたモータトルクが出力される。
【０１１９】
本実施例においては、ＭＧ＿ＥＣＵ３００が、トルク指令値に基づいて励磁電流指令Ｉｄ＊及びトルク電流指令Ｉｑ＊を算出し、算出した励磁電流指令Ｉｄ＊及びトルク電流指令Ｉｑ＊に基づき、例えば、ＰＷＭ信号を生成して、モータ用インバータ２４６からモータ１４０Ｂの各相に流れる電流を制御することにより、トルク指令値に応じたモータトルクをモータ１４０Ｂに出力させる。
【０１２０】
モータ１４０Ｂ（及びジェネレータ１４０Ａ）は、前述のように、三相の交流永久磁石型同期電動機であり、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルをステータコイルとして含む。従って、ＭＧ＿ＥＣＵ３００においては、ｄ−ｐ／３相変換部（図示せず）が、トルク指令値に応じた励磁電流指令Ｉｄ＊及びトルク電流指令Ｉｑ＊を各相電流指令Ｉｕ＊、Ｉｖ＊、及びＩｗ＊に変換し、これらの信号に基づいて、モータ用インバータ２４６からモータ１４０Ｂの各相に流れる電流が制御される。また、モータ１４０Ｂの各相に流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、及びＩｗは、ＭＧ＿ＥＣＵ３００が備える３相／ｄ−ｐ変換部（図示せず）によって、励磁電流成分Ｉｄ及びトルク電流成分Ｉｑに変換され、励磁電流指令Ｉｄ＊及びトルク電流指令Ｉｑ＊と、モータ１４０Ｂにおいて検出される電流の励磁電流成分Ｉｄ及びトルク電流成分Ｉｑとの偏差が算出される。
【０１２１】
ジェネレータ用インバータ２４４は、ジェネレータ１４０Ａに対してコンバータ２４２の出力電圧を三相交流に変換して出力する。また、ジェネレータ用インバータ２４４は、ジェネレータ１４０Ａにおいて発電された電力をコンバータ２４２に戻す。尚、ジェネレータ用インバータ２４４の構成及び制御態様については、モータ用インバータ２４６の構成及び制御態様と同様であるため、その詳細な説明は繰返さない。
【０１２２】
以上のような構成を有するハイブリッド車両において、車両の制御装置であるＨＶ＿ＥＣＵ３２０によって車両の衝突が検出されると、システムメインリレー２２２により走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間の電気的接続が遮断され、走行用バッテリ２２０からインバータ２４０への直流電力の供給が停止される。
【０１２３】
そして、ジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂの何れかの回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合又は蓄電手段であるコンデンサＣ１及びＣ２の端子電圧ＶＬ及びＶＨの何れかが、それぞれについて予め定められた許容端子電圧ＶＬａ及びＶＨａより高い場合は、ジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂの何れかに供給されるモータ駆動電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊をゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定し且つトルク電流指令値Ｉｑ＊をゼロに設定する。これにより、コンデンサＣ１及びＣ２に蓄えられた電力、並びに／又はジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂの回転により生ずる逆起電力が、ジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂの何れかで消費される。
【０１２４】
一方、ジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂの両方の回転数が前記許容回転数Ｒａ以下であり且つ蓄電手段であるコンデンサＣ１及びＣ２の両方の端子電圧ＶＬ及びＶＨが前記許容端子電圧ＶＬａ及びＶＨａ以下である場合は、コンデンサＣ１及びＣ２に蓄えられた電力、並びに／又はジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂの回転により生ずる逆起電力を消費する必要がないので、ジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂの両方に供給されるモータ駆動電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊及びトルク電流指令値Ｉｑ＊を両方ともゼロに設定する。
【０１２５】
尚、上記説明においては、これにより、コンデンサＣ１及びＣ２に蓄えられた電力、並びに／又はジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂの回転により生ずる逆起電力が、ジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂの何れかで消費されるものとしたが、これらの電力がジェネレータ１４０Ａ及びモータ１４０Ｂの双方で消費されるようにしてもよい。また、車両にリアモータが設けられる場合においては、モータ１４０Ａ、ジェネレータ１４０Ｂ、及びリアモータのうちの少なくとも何れか１つで、上記電力が消費されるようにしてもよい。
【０１２６】
また、本実施例においては、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間にコンバータ２４２を含む構成について説明してきたが、前述のように、コンバータ２４２は必須の構成要素ではなく、コンバータ２４２を含まない車両に対しても、本発明を適用することができる。この場合、上記説明におけるコンデンサＣ１に関する考察は不要となる。
【０１２７】
更に、本実施の形態において、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、車両の衝突が検出され、且つＳＭＲ（１）、ＳＭＲ（２）及びＳＭＲ（３）が何れも導通状態から遮断状態に制御された後に、コンデンサＣ１及びＣ２の電圧（ＶＬ及びＶＨ）がそれぞれ予め定められた値（ＶＬａ及びＶＨａ）以下になるまでモータ用インバータ２４６及び／又は２４４の制御を継続するようにしてもよいし、予め定められた時間が経過するまでモータ用インバータ２４６及び／又は２４４の制御を継続するようにしてもよい。予め定められた時間は、少なくともコンデンサＣ１及びＣ２の双方の電圧（ＶＬ及びＶＨ）が上述のような作業上の困難を生じないレベルの値となる時間であって、例えば事前の実験等によって適合することができる。
【０１２８】
次に、本発明の幾つかの実施態様に係る車両の制御方法の実行手順につき、従来技術に係る車両の制御方法と比較しながら、以下に説明する。尚、以下の説明においては、本発明の理解を容易にすることを目的として、交流電動機を１つのみ含む構成について説明しているが、前述のように、本発明に係る制御装置又は制御方法が適用される車両は、１つ以上の交流電動機を駆動源として搭載する車両であれば、如何なる車両であってもよい。即ち、上記車両は、２つの交流電動機を含む前輪駆動車両であってもよく、３つ以上の交流電動機を含む四輪駆動車両であってもよい。また、上記車両は、１つ以上の交流電動機を含む二輪自動車であってもよい。
【０１２９】
３）従来技術に係る車両の制御方法
図３は、前述のように、従来技術に係る車両の制御方法において実行される各手順の流れを説明するフローチャートである。図３に示すように、従来技術に係る車両の制御方法においては、車両の衝突が検出されると、スイッチ手段（ＳＭＲ）により電源とインバータとの間の電気的接続が遮断される。次いで、交流電動機が回転していない場合は（回転数＝０）、交流電動機に供給される交流電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊がゼロではない値に設定され、且つトルク電流指令値Ｉｑ＊がゼロに設定される。これにより、交流電動機における意図しないトルクの発生を抑制しつつ、蓄電手段に蓄えられた電力が交流電動機において消費される。
【０１３０】
一方、交流電動機が未だ回転している場合は（回転数≠０）、交流電動機に供給される交流電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊及びトルク電流指令値Ｉｑ＊が両方ともゼロに設定される。このように、従来技術に係る車両の制御方法においては、車両の衝突時において交流電動機の回転が未だ停止していない場合は、蓄電手段に蓄えられた電力が消費されず、蓄電手段に電荷が蓄えられたままとなる。即ち、従来技術に係る車両の制御方法においては、車両の衝突時において交流電動機の回転が未だ停止していない場合は、蓄電手段に蓄えられた電荷を速やかに放電させることができない。
【０１３１】
また、図４は、前述のように、図３に示す車両の制御方法の実施に伴う各種判定項目及び制御項目のステータスや値の経時的変化を表す模式的なタイムチャートである。図４に示すタイムチャートにおいては、向かって右方向が時間の進行方向に該当する（以降に言及する他のタイムチャートにおいても同様である）。図４に示すように、従来技術に係る車両の制御方法においては、車両の衝突が判定されると、スイッチ手段（ＳＭＲ）により電源とインバータとの間の電気的接続が遮断される。この時点において、蓄電手段には電荷が蓄えられており、蓄電手段の端子電圧ＶＨは高い値を示している。
【０１３２】
また、本実施例においては、この時点において、交流電動機（ＭＧ）が未だ回転している（回転数≠０）。図３のフローチャートに示したように、この時点においては、交流電動機（ＭＧ）に供給される交流電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊及びトルク電流指令値Ｉｑ＊が両方ともゼロに設定される。従って、この間は、蓄電手段に蓄えられた電力が消費されず、蓄電手段の端子電圧ＶＨは高い値のまま維持されてしまう。
【０１３３】
その後、交流電動機（ＭＧ）の回転数が徐々に低下し、やがて交流電動機（ＭＧ）が停止すると（回転数＝０）、交流電動機（ＭＧ）に供給される交流電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊がゼロではない値に設定され、且つトルク電流指令値Ｉｑ＊がゼロに設定される。これにより、交流電動機（ＭＧ）における意図しないトルクの発生を抑制しつつ、蓄電手段に蓄えられた電力が交流電動機（ＭＧ）において消費される。その結果、蓄電手段の端子電圧ＶＨが低下している。
【０１３４】
上記のように、従来技術に係る車両の制御方法においては、交流電動機（ＭＧ）の回転が停止して初めて、蓄電手段に蓄えられた電荷の放電が開始される。即ち、従来技術に係る車両の制御方法においては、車両の衝突時において交流電動機（ＭＧ）の回転が未だ停止していない場合は、蓄電手段に蓄えられた電荷を速やかに放電させることができない。
【０１３５】
これに対して、本発明に係る車両の制御方法によれば、交流電動機を駆動源として搭載する車両が衝突した際に、タイヤの空転等に伴って交流電動機が回転している場合であっても、交流電動機における意図しないトルクの発生を抑制しつつ、交流電動機に交流電流を供給するインバータが備える蓄電手段の電荷を速やかに放電させることができる。かかる本発明の幾つかの実施態様に係る車両の制御方法につき、図面を参照しながら、以下に詳しく説明する。
【０１３６】
４）本発明の１つの実施態様に係る車両の制御方法
図５は、前述のように、本発明の１つの実施態様に係る車両の制御方法において実行される各手順の流れを説明するフローチャートである。図５に示すように、本実施例に係る車両の制御方法においては、車両の衝突が検出されると、スイッチ手段（ＳＭＲ）により電源とインバータとの間の電気的接続が遮断される。次いで、交流電動機の回転数が、例えば、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧によって蓄電手段が充電される等の実質的な問題を生ずる程度に高い（回転数＞Ｒａ）場合、又は蓄電手段の端子電圧ＶＨが、例えば、インバータや電動機の保守、点検、及び修理等の作業の際に作業が困難となる事態が想定される程度に高い（ＶＨ＞ＶＨａ）場合は、交流電動機に供給される交流電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊がゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定され、且つトルク電流指令値Ｉｑ＊がゼロに設定される。これにより、交流電動機における意図しないトルクの発生を抑制しつつ、交流電動機の回転によって生ずる逆起電力や蓄電手段に蓄えられた電力が交流電動機において消費される。
【０１３７】
一方、交流電動機の回転数が、例えば、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧によって蓄電手段が充電される等の実質的な問題を生ずる程には高くなく（回転数≦Ｒａ）、又は蓄電手段の端子電圧ＶＨが、例えば、インバータや電動機の保守、点検、及び修理等の作業の際に作業が困難となる事態が想定される程に高くない（ＶＨ≦ＶＨａ）場合は、交流電動機の回転によって生ずる逆起電力や蓄電手段に蓄えられた電力を放電させる必要が無い。従って、交流電動機に供給される交流電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊及びトルク電流指令値Ｉｑ＊が両方ともゼロに設定される。
【０１３８】
このように、本実施例に係る車両の制御方法においては、車両の衝突時において、交流電動機が未だ回転していても、交流電動機の回転によって生ずる逆起電力や蓄電手段に蓄えられた電力を放電させるので、上述のような従来技術に係る車両の制御方法におけるように交流電動機の回転が停止するのを待つ必要が無い。従って、本実施例に係る車両の制御方法によれば、従来技術に係る車両の制御方法と比較して、より速やかに蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させることができる。
【０１３９】
また、図６は、前述のように、図５に示す車両の制御方法の実施に伴う各種判定項目及び制御項目のステータスや値の経時的変化を表す模式的なタイムチャートである。図６に示すように、本実施例に係る車両の制御方法においては、車両の衝突が判定されると、スイッチ手段（ＳＭＲ）により電源とインバータとの間の電気的接続が遮断される。この時点において、蓄電手段には電荷が蓄えられており、蓄電手段の端子電圧ＶＨは高い値を示している（ＶＨ＞ＶＨａ）。また、本実施例においては、この時点において、交流電動機（ＭＧ）が未だ回転している（回転数＞Ｒａ）。
【０１４０】
図５のフローチャートに示したように、この時点において、蓄電手段の端子電圧ＶＨが高い（ＶＨ＞ＶＨａ）又は交流電動機（ＭＧ）が未だ回転している（回転数＞Ｒａ）場合は、交流電動機（ＭＧ）に供給される交流電流（ＭＧ）の励磁電流指令値Ｉｄ＊がゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定され、且つトルク電流指令値Ｉｑ＊がゼロに設定される。これにより、交流電動機（ＭＧ）における意図しないトルクの発生を抑制しつつ、交流電動機（ＭＧ）の回転によって生ずる逆起電力や蓄電手段に蓄えられた電力が交流電動機（ＭＧ）において速やかに消費される。
【０１４１】
前述のように、従来技術に係る車両の制御方法においては、車両の衝突時に交流電動機が未だ回転している場合は、交流電動機の回転が停止して初めて、蓄電手段に蓄えられた電荷の放電が開始される。これに対して、本実施例に係る車両の制御方法においては、交流電動機が未だ回転していても、交流電動機の回転が停止（又は低下）するのを待つこと無く、交流電動機の回転によって生ずる逆起電力や蓄電手段に蓄えられた電力の放電を直ちに開始する。従って、本実施例に係る車両の制御方法によれば、蓄電手段に蓄えられた電荷を、従来技術に係る車両の制御方法と比較して、より速やかに放電させることができる。
【０１４２】
５）本発明のもう１つの実施態様に係る車両の制御方法
図７は、前述のように、本発明のもう１つの実施態様に係る車両の制御方法において実行される各手順の流れを説明するフローチャートである。図７に示すように、本実施例に係る車両の制御方法においては、車両の衝突が検出されると、スイッチ手段（ＳＭＲ）により電源とインバータとの間の電気的接続が遮断される。次いで、交流電動機の回転数が、例えば、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧によって蓄電手段が充電される等の実質的な問題を生ずる程度に高い（回転数＞Ｒａ）場合、又は蓄電手段の端子電圧ＶＨが、例えば、インバータや電動機の保守、点検、及び修理等の作業の際に作業が困難となる事態が想定される程度に高い（ＶＨ＞ＶＨａ）場合は、交流電動機に供給される交流電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊がゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定され、且つトルク電流指令値Ｉｑ＊がゼロに設定される。これにより、交流電動機における意図しないトルクの発生を抑制しつつ、交流電動機の回転によって生ずる逆起電力や蓄電手段に蓄えられた電力が交流電動機において消費される。
【０１４３】
上記に示す各手順の流れは、上述の実施例に係る車両の制御方法と同じである。また、上述の実施例及び本実施例に係る何れの車両の制御方法においても、交流電動機の回転数が予め定められた許容回転数Ｒａより高い場合又は蓄電手段の端子電圧ＶＨが予め定められた許容端子電圧ＶＨａより高い場合に、蓄電手段に蓄えられた電荷をより速やかに放電させるためには、励磁電流指令値Ｉｄ＊をできるだけ大きい値に設定することが望ましい。しかしながら、励磁電流指令値Ｉｄ＊を大きい値に設定すると、前述のように、インバータや交流電動機の過熱を招き、例えば、インバータや交流電動機、又はこれらの周辺に配設された他の装置等の損壊等の問題に繋がる虞がある。かかる問題を回避するには、インバータや交流電動機の過熱が起こらないように、励磁電流指令値Ｉｄ＊を適切に設定することが望ましい。
【０１４４】
そこで、本実施例に係る車両の制御方法においては、インバータの温度が予め定められたインバータ上限温度Ｔｉより高い場合又は交流電動機の温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、インバータから交流電動機に供給される交流電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊が、インバータの温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ又は交流電動機の温度に応じて予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方の励磁電流値以下の値に修正される。
【０１４５】
前述のように、インバータの温度と励磁電流上限値Ｉｄｉとの対応関係及び交流電動機の温度と励磁電流上限値Ｉｄｍとの対応関係は、例えば、何等かの関数として、又はデータテーブル等のデータマップとして、それぞれ予め定めることができる。これにより、例えば、温度センサ等の温度検出手段によって検出されるインバータの温度がインバータ上限温度Ｔｉより高い場合又は交流電動機の温度が予め定められた電動機上限温度Ｔｍより高い場合は、例えば、上記関数を用いる演算により、又は上記データマップを参照して、インバータ又は交流電動機の温度に応じた励磁電流上限値Ｉｄｉ及び励磁電流上限値Ｉｄｍを特定することができる。
【０１４６】
図８は、図７に示す車両の制御方法において用いられる、インバータ温度と励磁電流上限値Ｉｄｉとの対応関係（ａ）及び交流電動機温度と励磁電流上限値Ｉｄｍとの対応関係（ｂ）の一例を表す模式的なグラフである。図８（ａ）に示すように、励磁電流上限値Ｉｄｉは、インバータ温度がＴｉより高くなると徐々に低下するように設定されている。同様に、図８（ｂ）に示すように、励磁電流上限値Ｉｄｍは、交流電動機温度がＴｍより高くなると徐々に低下するように設定されている。尚、図８に示すグラフにおいて、横軸はインバータ（ａ）及び交流電動機（ｂ）の温度をそれぞれ表す。また縦軸は励磁電流上限値Ｉｄｉ及びＩｄｍをそれぞれ表すが、励磁電流成分Ｉｄ（及びトルク電流成分Ｉｑ）が流れる方向は、交流電動機の回転方向によって反転するので、図８に示すグラフにおいては、正及び負のぞれぞれの励磁電流上限値Ｉｄｉ及びＩｄｍを想定したグラフとした。
【０１４７】
本実施例に係る車両の制御方法においては、上記のように特定された励磁電流上限値Ｉｄｉ又は励磁電流上限値Ｉｄｍに基づき、例えば、車両が搭載する電子制御装置（例えば、上述のＭＧ＿ＥＣＵ３００）等の制御手段が、励磁電流上限値Ｉｄｉ又は励磁電流上限値Ｉｄｍのうち低い方の励磁電流値を特定し、斯くして特定された励磁電流値以下の値に励磁電流指令Ｉｄ＊を修正する。これにより、本実施例に係る車両の制御装置においては、インバータ及び交流電動機の過熱が抑制され、インバータの温度はインバータ上限温度Ｔｉ以下に、交流電動機の温度は電動機上限温度Ｔｍ以下に、それぞれ維持される。結果として、例えば、インバータ及び交流電動機、並びにそれらの周辺に配設された他の装置等の損壊等の問題が回避される。
【０１４８】
一方、交流電動機の回転数が、例えば、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧によって蓄電手段が充電される等の実質的な問題を生ずる程には高くなく（回転数≦Ｒａ）、又は蓄電手段の端子電圧ＶＨが、例えば、インバータや電動機の保守、点検、及び修理等の作業の際に作業が困難となる事態が想定される程に高くない（ＶＨ≦ＶＨａ）場合は、上述の実施例に係る車両の制御方法と同様に、交流電動機の回転によって生ずる逆起電力や蓄電手段に蓄えられた電力を放電させる必要が無い。従って、交流電動機に供給される交流電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊及びトルク電流指令値Ｉｑ＊が両方ともゼロに設定される。
【０１４９】
このように、本実施例に係る車両の制御方法においては、車両の衝突時において、交流電動機が未だ回転していても、交流電動機の回転によって生ずる逆起電力や蓄電手段に蓄えられた電力を放電させるので、上述のような従来技術に係る車両の制御方法におけるように交流電動機の回転が停止するのを待つ必要が無い。加えて、本実施例に係る車両の制御方法においては、インバータ又は交流電動機の温度が予め定められた上限温度より高い場合は、インバータから交流電動機に供給される交流電流の励磁電流指令値Ｉｄ＊を、インバータ及び交流電動機についてそれぞれ予め定められた励磁電流上限値Ｉｄｉ及びＩｄｍのうち低い方の励磁電流値以下の値に修正される。これにより、本実施例に係る車両の制御方法においては、インバータや交流電動機の過熱を防止することができる。従って、本実施例に係る車両の制御方法によれば、従来技術に係る車両の制御方法と比較して、より速やかに且つより安全に蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させることができる。
【０１５０】
また、図９は、前述のように、図７に示す車両の制御方法の実施に伴う各種判定項目及び制御項目のステータスや値の経時的変化を表す模式的なタイムチャートである。但し、図７に示したフローチャートにおいては、インバータ及び交流電動機の両方の温度を考慮した励磁電流指令値Ｉｄ＊の修正処理について説明したが、図９に示すタイムチャートにおいては、上場をより単純化して、本実施例に係る車両の制御方法についての理解を容易なものとすることを目的として、交流電動機（モータ）の温度のみに基づく励磁電流指令値Ｉｄ＊の修正処理について説明する。
【０１５１】
図９に示すように、本実施例に係る車両の制御方法においては、車両の衝突が判定されると、スイッチ手段（ＳＭＲ）により電源とインバータとの間の電気的接続が遮断される。この時点において、蓄電手段には電荷が蓄えられており、蓄電手段の端子電圧ＶＨは高い値を示している（ＶＨ＞ＶＨａ）。また、本実施例においては、この時点において、交流電動機（ＭＧ）が未だ回転している（回転数＞Ｒａ）。
【０１５２】
図７のフローチャートに示したように、この時点において、蓄電手段の端子電圧ＶＨが高い（ＶＨ＞ＶＨａ）又は交流電動機（ＭＧ）が未だ回転している（回転数＞Ｒａ）場合は、交流電動機（ＭＧ）に供給される交流電流（ＭＧ）の励磁電流指令値Ｉｄ＊がゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定され、且つトルク電流指令値Ｉｑ＊がゼロに設定される。これにより、交流電動機（ＭＧ）における意図しないトルクの発生を抑制しつつ、交流電動機（ＭＧ）の回転によって生ずる逆起電力や蓄電手段に蓄えられた電力が交流電動機（ＭＧ）において速やかに消費される。
【０１５３】
ところが、図９に示すように、本実施例においては、上記電力消費に伴い、交流電動機（モータ）の温度が上昇する。その後、モータ温度は上昇を続け、やがて予め定められた上限温度Ｔｍより高くなると、例えば、図８（ｂ）に示すように、励磁電流上限値Ｉｄｍはモータ温度の上昇に伴い、徐々に低下するように設定される。このように設定される励磁電流上限値Ｉｄｍは、やがてある時点において、当初設定されていた励磁電流放電値Ｉｄｄを下回るようになる。従って、この時点以降は、励磁電流放電値Ｉｄｄが励磁電流上限値Ｉｄｍに修正され、励磁電流成分Ｉｄが励磁電流上限値Ｉｄｍを超えないように制御される。これにより、モータ温度の上昇が抑制され、モータの過熱が防止される。
【０１５４】
以上のように、本実施例に係る車両の制御方法においては、インバータや交流電動機の過熱を防止することができる。従って、本実施例に係る車両の制御方法によれば、従来技術に係る車両の制御方法と比較して、より速やかに且つより安全に蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させることができる。
【０１５５】
６）本発明の更にもう１つの実施態様に係る車両の制御方法
図１０は、前述のように、本発明の更にもう１つの実施態様に係る車両の制御方法において実行される各手順の流れを説明するフローチャートである。図１０に示すように、本実施例に係る車両の制御方法においては、車両の衝突が検出されると、スイッチ手段（ＳＭＲ）により電源とインバータとの間の電気的接続が遮断される。
【０１５６】
これまで説明してきた各種実施例に係る車両の制御方法においては、この段階で、交流電動機の回転数が許容回転数Ｒａより高いか否か及び蓄電手段の端子電圧ＶＨが許容端子電圧ＶＨａより高いか否かに基づいて、交流電動機への供給電流における励磁電流成分Ｉｄ及びトルク電流成分Ｉｑの制御が実行される。しかしながら、本実施例に係る車両の制御方法においては、かかる励磁電流成分Ｉｄ及びトルク電流成分Ｉｑの制御に先立って、交流電動機の回転数が上限回転数Ｒｍより高いか否かが判定される。そして、交流電動機の回転数が上限回転数Ｒｍより高い場合は、励磁電流成分Ｉｄ及びトルク電流成分Ｉｑの制御が留保され、交流電動機の回転数が上限回転数Ｒｍ以下である場合は、これまで説明してきた各種実施例に係る車両の制御方法と同様に、励磁電流成分Ｉｄ及びトルク電流成分Ｉｑの制御が行われる。
【０１５７】
尚、上限回転数Ｒｍは、前述のように、例えば、交流電動機をジェネレータとしてとらえた場合の発電効率（交流電動機の回転数と回転によって誘起される電流との関係）や、交流電動機及びその周辺装置等の構成（例えば、構成要素の材質や設計）等に応じて、適宜設定することができる。
【０１５８】
上記処理もまた、インバータや交流電動機の過熱を防止することを目的として行われるものである。即ち、これまで説明してきた各種実施例に係る車両の制御方法のように、インバータが備える蓄電手段に蓄えられた電荷を速やかに放電させるためには、車両の衝突が検出された直後のできるだけ早い時期から励磁電流成分Ｉｄを交流電動機に供給することが望ましい。しかしながら、衝突時の交流電動機の回転数が過度に高い場合、蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させるべく励磁電流成分Ｉｄを交流電動機に供給すると、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧に起因する電流と相まって、インバータや交流電動機に流れる電流が過大となり、インバータや交流電動機の過熱を招く虞がある。
【０１５９】
そこで、本実施例に係る車両の制御方法においては、衝突時の交流電動機の回転数が過度に高い場合は、インバータや交流電動機の過熱が起こらないように、交流電動機の回転数が低下し、交流電動機の回転によって生ずる逆起電圧が低下するまで、励磁電流成分Ｉｄの交流電動機への供給を開始する時期を遅らせる。これにより、本実施例に係る車両の制御方法によれば、従来技術に係る車両の制御方法と比較して、より速やかに且つより安全に蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させることができる。
【０１６０】
尚、上処理以降に実行される各種処理は、これまで説明してきた各種実施例に係る車両の制御方法と同様であるので、これらの処理についての説明はここでは繰り返さない。
【０１６１】
また、図１１は、前述のように、図１０に示す車両の制御方法の実施に伴う各種判定項目及び制御項目のステータスや値の経時的変化を表す模式的なタイムチャートである。図１１に示すように、本実施例に係る車両の制御方法においては、車両の衝突が判定されると、スイッチ手段（ＳＭＲ）により電源とインバータとの間の電気的接続が遮断される。この時点において、図１０のフローチャートに示したように、交流電動機の回転数が上限回転数Ｒｍより高いか否かが判定される。そして、交流電動機の回転数が上限回転数Ｒｍより高い場合は、励磁電流成分Ｉｄ及びトルク電流成分Ｉｑの制御が留保される。
【０１６２】
そして、本実施例に係る車両の制御方法においては、やがて交流動電気（ＭＧ）の回転数が低下し、上限回転数Ｒｍ以下になった時点で初めて、これまで説明してきた各種実施例に係る車両の制御方法と同様の処理が進められる。具体的には、蓄電手段の端子電圧ＶＨが高い（ＶＨ＞ＶＨａ）又は交流電動機（ＭＧ）が未だ回転している（回転数＞Ｒａ）場合は、交流電動機（ＭＧ）に供給される交流電流（ＭＧ）の励磁電流指令値Ｉｄ＊がゼロではない予め定められた励磁電流放電値Ｉｄｄに設定され、且つトルク電流指令値Ｉｑ＊がゼロに設定される。
【０１６３】
以上のように、本実施例に係る車両の制御方法においては、インバータや交流電動機の過熱を防止することができる。従って、本実施例に係る車両の制御方法によれば、従来技術に係る車両の制御方法と比較して、より速やかに且つより安全に蓄電手段に蓄えられた電荷を放電させることができる。
【０１６４】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施態様について説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることができることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【０１６５】
１５…Ｕ相アーム、１６…Ｖ相アーム、１７…Ｗ相アーム、１２０…エンジン、１２２…吸気通路、１２２Ａ…エアクリーナ、１２２Ｂ…エアフローメータ、１２２Ｃ…電子スロットル、１２２Ｄ…スロットルポジションセンサ、１２４…排気通路、１２４Ａ…空燃比センサ、１２４Ｂ…三元触媒コンバータ、１２４Ｃ…触媒温度センサ、１２４Ｄ…消音器、１２４Ｅ…酸素センサ、１４０Ａ…ジェネレータ、１４０Ｂ…モータ、１４０…モータジェネレータ、１６０…車輪、１８０…減速機、２００…動力分割機構、２０２…トランスミッション、２２０…走行用バッテリ、２２２…システムメインリレー、２４０…インバータ、２４２…コンバータ、２４４…ジェネレータ用インバータ、２４６…モータ用インバータ、２６０…電池監視ユニット、２７０…モータジェネレータ駆動装置、２８０…エンジンＥＣＵ、３００…ＭＧ＿ＥＣＵ、３２０…ＨＶ＿ＥＣＵ、３２２…エアバッグＥＣＵ、３２４…Ｇセンサ、３６０…水温検出センサ、３８０…クランクポジションセンサ、Ｃ１及びＣ２…コンデンサ、Ｄ１乃至Ｄ８…ダイオード、Ｌ１…リアクトル、並びにＱ１乃至Ｑ８…ＩＧＢＴ素子。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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