(57)【要約】【課題】一方のインバータが駆動禁止となった場合に、坂路での車両のずり下がりを防止するために車両を停止させる手段を提供する。【解決手段】ハイブリッド制御装置に、２つインバータ回路のそれぞれの状態を取得するインバータ回路状態取得手段と、インバータ回路状態取得手段によって取得されたインバータ回路の状態に基づいて、２つのインバータ回路の双方が駆動禁止となっているか否かを判断するインバータ回路判定手段と、車両走行状態取得手段と、車両走行状態取得手段によって取得された車両走行状態において、２つのインバータ回路の双方が駆動禁止とされたことによる車両のずり下がりを生じるか否かを判定する車両走行状態判定手段と、車両走行状態判定手段の結果に基づいて車両の制動を行う車両制動手段とを備える。【選択図】図１
2007210415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと２つのモータジェネレータとの間で動力を分配する動力分配機構と、
２つのモータジェネレータにそれぞれ対応して設けられる２つのインバータ回路と、
２つのインバータ回路をそれぞれ制御するインバータ制御回路と、
を備えるハイブリッド車両の走行を制御するハイブリッド制御装置であって、
各インバータ回路のそれぞれの状態を取得するインバータ回路状態取得手段と、
インバータ回路状態取得手段によって取得されたインバータ回路の状態に基づいて、２つのインバータ回路の双方が駆動禁止となっているか否かを判断するインバータ回路判定手段と、
車両走行状態取得手段と、
車両走行状態取得手段によって取得された車両走行状態において、２つのインバータ回路の双方が駆動禁止とされたことによる車両のずり下がりが生じるか否かを判定する車両走行状態判定手段と、
車両走行状態判定手段の結果に基づいて車両の制動を行う車両制動手段とを、
有することを特徴とするハイブリッド制御装置。
【請求項２】
車両走行状態判定手段は、車両走行状態取得手段によって取得した車速の絶対値と所定値とを比較する手段であること、
を特徴とする請求項１に記載のハイブリッド制御装置。
【請求項３】
車両走行状態判定手段は、車両走行状態取得手段によって取得した車両の加速度と所定値とを比較する手段であること、
を特徴とする請求項１に記載のハイブリッド制御装置。
【請求項４】
車両停止手段は油圧ブレーキのマスタシリンダ圧力指令値を上昇させて車両を減速、停止させること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のハイブリッド制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両のハイブリッド制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ハイブリッドシステムは、エンジンと電気モータの２種類の動力源を組み合わせて走行するものをいう。この車両用ハイブリッドシステムには、エンジンで発電機を駆動し、発電した電力によってモータが車輪を駆動するシリーズハイブリッドシステムと、エンジンとモータが車輪を駆動する方式で、二つの駆動力を状況に応じて使うことができるパラレルハイブリッドとこの双方の特徴を組み合わせたシリーズ・パラレルハイブリッドがある。シリーズ・パラレルハイブリッドは、エンジン動力を動力分割機構により分割し、一方で直接車輪を駆動、他方は発電に使用し使用割合を走行状態に応じて制御し、その発電電力でモータを駆動させるため、モータの使用割合がパラレル方式に比べ多くなるものである。発電機、モータは両方の機能を併せ持つモータジェネレータが使用されているが、以下の説明では、主に発電機の機能を果たしているものを第１モータジェネレータ（発電機）、主にモータの機能を果たしているものを、第２モータジェネレータ（モータ）として表す。
【０００３】
図３に示すように、このようなシリーズ・パラレルハイブリッドシステムに用いられているハイブリッド駆動装置１は、動力分割機構２０、第１モータジェネレータ１６（発電機）、第２モータジェネレータ２２（モータ）および減速ギヤ３０，３２等で構成されている。エンジンからの動力は、動力分割機構２０により２分され、その出力軸の一方は第２モータジェネレータ２２（モータ）と車輪に、他方は第１モータジェネレータ１６（発電機）に接続され、エンジン１２の動力は機械的なものと電気的なものとの２つの経路によって車輪に伝達される。そして、エンジン１２の回転数と第１モータジェネレータ１６（発電機）および第２モータジェネレータ２２（モータ）の回転数（車速に比例）を無段階に変化させながら増速、減速できるので、従来のガソリンエンジン車のようなトランスミッションは備えていない（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この、動力分割機構２０は、遊星歯車（プラネタリーギヤ）によって構成されており、各構成ギヤの比率でエンジン１２のトルクを出力軸１９と第１モータジェネレータ１６（発電機）に分割している。歯車機構内部のキャリア２０ｃの回転軸は、回転変動を吸収するダンパ装置１４を介してエンジン１２と連結され、ピニオンギヤを通じて外周のリングギヤ２０ｒおよび内側のサンギヤ２０ｓに動力を伝達する。サンギヤの回転軸２４は第１モータジェネレータ１６（発電機）に連結され、リングギヤ２０ｒの回転軸１８は第２モータジェネレータ２２（モータ）と出力軸１９に直結している。このように、第２モータジェネレータ２２（モータ）によるリングギヤ２２ｒの回転が直接車輪を駆動している構成となっている。
【０００５】
遊星歯車装置におけるエンジン１２の回転数（キャリア２０ｃの回転数）、第２モータジェネレータ２２（モータ）の回転数（リングギヤ２０ｒの回転数）、第１モータジェネレータ１６（発電機）の回転数（サンギヤ２０ｓの回転数）の関係は共線図によってあらわされる。共線図は第４図に示すように、縦軸に回転数をとり横軸は各歯車の歯数比率に従った距離をとっている。この共線図上では、各ギヤの回転数は必ず直線で結ばれる関係となる。このため車輪に駆動力を伝えるリングギヤ２０ｒ（第２モータジェネレータ（モータ）直結軸）の回転数とサンギヤ２０ｓ（第１モータジェネレータ（発電機）直結軸）の回転数はキャリア２０ｃ（エンジン直結軸）の回転数を示す点を中心とした梃子の関係となり、リングギヤ２０ｒ（第２モータジェネレータ（モータ）直結軸）の回転数が上がるとサンギヤ２０ｓ（第１モータジェネレータ（発電機）直結軸）の回転数は下がり、リングギヤ２０ｒ（第２モータジェネレータ（モータ）直結軸）の回転数が下がるとサンギヤ２０ｓ（第１モータジェネレータ（発電機）直結軸）の回転数が上がることとなる。このリングギヤ２０ｒ（第２モータジェネレータ（モータ）直結軸）とサンギヤ２０ｓ（第１モータジェネレータ（発電機）直結軸）の回転数の増減関係はキャリア２０ｃ（エンジン直結軸）の回転にかかわらず成立する。
【０００６】
一方、蓄電装置によって上記のモータジェネレータを駆動あるいはモータジェネレータによって蓄電装置への充電をするために、ハイブリッド車両には図５に示すような電源装置が設けられている。電源装置は、上記の第１モータジェネレータ１６（発電機）、第２モータジェネレータ２２（モータ）を駆動するためのインバータ回路３６，３７と蓄電装置４０とＤＣ／ＤＣコンバータ３９とコンデンサ３５，３８を有している。二つのインバータ回路は互いに２本の接続線で接続され、この２本の接続線の間にコンデンサ３５が設けられている。そして、これら２本の接続線にはＤＣ／ＤＣコンバータ３９が接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３９にはコンデンサ３８と蓄電装置４０が並列に接続されている。
【０００７】
このような構成の電源装置において、第２モータジェネレータ２２（モータ）のインバータ回路３７が何らかの理由で異常停止した場合、第１モータジェネレータ１６（発電機）のインバータ回路３６の駆動を継続すれば、第１モータジェネレータ１６（発電機）における発電動作は継続されるので、コンデンサ３５に直流電力が急速に蓄積され、コンデンサ３５の両端の電圧Ｖｍが急激に上昇する。そして、この場合、インバータ回路３６に電流が流れていると、インバータ回路３６におけるスイッチング損失が増大し、インバータ回路３６の寿命が低下する。したがって、コンデンサ３５の両端の電圧Ｖｍが上昇してインバータ回路３６の寿命が低下するのを防止するために、インバータ回路３６はインバータ回路３７の異常停止によって強制停止する。
【０００８】
また、逆に、インバータ回路３６が異常停止した場合、第１モータジェネレータ１６（発電機）からコンデンサ３５への電力の供給がなくなっても、第２モータジェネレータ２２（モータ）は、コンデンサ３５に蓄積された電力を消費するので、インバータ回路３７を停止しない場合、コンデンサ３５の両端の電圧Ｖｍが急激に低下し、大電流が蓄電装置４０に向かってＤＣ／ＤＣコンバータ３９のダイオードを介してコンデンサ３５側に流れる。そして、フューズが切れ、またはＤＣ／ＤＣコンバータ３９が大電流の影響を受けて寿命低下する。したがって、コンデンサ３５の両端の電圧Ｖｍの低下によるフューズ切れ、またはＤＣ／ＤＣコンバータ３９の保護を図るために、インバータ回路３７はインバータ回路３６の異常停止によって強制停止される。
【０００９】
このように２つのインバータ回路３６，３７は、一方のインバータ回路が何らかの原因で駆動禁止状態となると、他方のインバータ回路も過電圧を防止するために駆動禁止状態とされ、インバータ回路は双方駆動禁止状態となり全く機能しない状態となる（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１７０５３３号公報
【特許文献２】特開２００４−１１２８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した動力分割機構２０、第１モータジェネレータ１６（発電機）、第２モータジェネレータ２２（モータ）および減速ギヤ３０，３２等で構成されているハイブリッド駆動装置１を備えるシリーズ・パラレルハイブリッドシステム車両において、定常走行中にこのインバータ回路の双方駆動禁止状態が生じると、直接車輪を駆動しているリングギヤ２０ｒに直結されている第２モータジェネレータ２２（モータ）のトルクがなくなり、走行抵抗によってリングギヤ２０ｒの回転数ならびに車速は低下してくるが、第１モータジェネレータ１６（発電機）もインバータの双方駆動禁止で動作しないことからリングギヤ２０ｒの回転数低下、速度低下を防止することはできず、最終的に車両は停止してしまう。
【００１２】
そして、車両が坂路走行の場合には、停止後、車両が重力によって後退してリングギヤ２０ｒ（第２モータジェネレータ（モータ）直結軸）を逆回転させようとする。先に述べたように、リングギヤ２０ｒの逆回転は、サンギヤ２０ｓに直結されている第１モータジェネレータ１６（発電機）を回転させることができれば防止できるのであるが、インバータ回路３６，３７が双方駆動禁止となっている場合には、第１モータジェネレータ１６（発電機）を回転させることができない。また、従来の車両と異なりエンジン１２と車輪５８の間にはトランスミッションなどが無いため、エンジン１２によって車輪の逆回転を止めることもできない。このため、一方のインバータが駆動禁止状態となった場合には、双方のインバータが駆動禁止状態となり、坂路において車両のずり下がりが発生してしまうこととなる。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、一方のインバータが駆動禁止となった場合には、坂路での車両のずり下がりを防止するために車両を停止させる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の課題は、エンジンと２つのモータジェネレータとの間で動力を分配する動力分配機構と、２つのモータジェネレータにそれぞれ対応して設けられる２つのインバータ回路と、２つのインバータ回路をそれぞれ制御するインバータ制御回路と、を備えるハイブリッド車両の走行を制御するハイブリッド制御装置であって、各インバータ回路のそれぞれの状態を取得するインバータ回路状態取得手段と、インバータ回路状態取得手段によって取得されたインバータ回路の状態に基づいて、２つのインバータ回路の双方が駆動禁止となっているか否かを判断するインバータ回路判定手段と、車両走行状態取得手段と、車両走行状態取得手段によって取得された車両走行状態において、２つのインバータ回路の双方が駆動禁止とされたことによる車両のずり下がりが生じるか否かを判定する車両走行状態判定手段と、車両走行状態判定手段の結果に基づいて車両の制動を行う車両制動手段とによって解決することができる。
【００１５】
本発明において、車両走行状態判定手段は、車両走行状態取得手段によって取得した車速の絶対値と所定値とを比較する手段であっても良いし、車両走行状態取得手段によって取得した車両の加速度と所定値とを比較する手段でも良い。また、車両停止手段は油圧ブレーキのマスタシリンダ圧力指令値を上昇させて車両を減速、停止させることであっても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によるハイブリッド制御装置は、一方のインバータが駆動禁止となった場合でも、坂路での車両のずり下がりを防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１、２を参照しながら本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。図１は本発明の構成を示している。背景技術で説明したと同様のハイブリッド駆動装置１はエンジン１２、動力分割機構２０、第１モータジェネレータ１６（発電機）、第２モータジェネレータ２２（モータ）および減速ギヤ３０，３２等を備えている。第１モータジェネレータ１６（発電機）には駆動用のインバータ回路３６が接続されている。また、第２モータジェネレータ２２（モータ）にも同様に駆動用のインバータ回路３７が接続されている。これら二つのインバータ回路は互いに２本の電線で接続され、この接続線の中間にコンデンサ３５が設けられ、これら２本の接続線に蓄電装置４０からＤＣ／ＤＣコンバータ３９を介して直流電力が供給されている。
【００１８】
インバータ回路３６，３７はインバータ制御回路１１によって各モータジェネレータの回転数、トルクがハイブリッド制御装置１０からの指令値となるように制御されている。また、各インバータ回路３６、３７は回路状態が正常かどうかの信号をインバータ制御回路１１に出力している。そして、各インバータ回路３６、３７に異常が発生した場合にはインバータ制御回路１１は各インバータ回路３６、３７に駆動禁止指令を出力し、各インバータ回路を停止状態とする。
【００１９】
インバータ制御回路１１は、ハイブリッド制御装置１０から各インバータ制御用の回転数、トルクなどの制御指令値信号が入力され、インバータ制御回路からは、各インバータ回路の状態が正常か、異常かを示す状態信号がハイブリッド制御装置１０に出力される。
【００２０】
一方、ハイブリッド駆動装置１の出力は減速ギヤ２６，３０，３２を介して差動装置３４に伝達され、差動装置３４に接続された車軸３３を介して車輪５８に伝達され、車両を駆動させる。車輪５８にはその回転を停止させるブレーキパッドとブレーキディスクを備えるブレーキ装置５７が設けられている。ブレーキ装置５７は装置駆動用のマスタシリンダ５２に接続され、マスタシリンダ５２の油圧によってブレーキパッドをブレーキディスクに押し付けることにより車輪の制動を行い、車両の減速、停止を行うようになっている。マスタシリンダ５２の駆動油圧は油圧制御装置５０によって制御されており、油圧制御装置５０にはハイブリッド制御装置から油圧指令信号が入力される。また、車両には車輪の回転数から車速を測定する速度検出器５４が設けられ、速度検出器５４からの信号は、ハイブリッド制御装置１０に入力される。
【００２１】
ハイブリッド制御装置１０はインバータ制御回路１１から各インバータ回路の状態信号を取得するインバータ回路状態取得手段１０１とインバータ回路が双方駆動禁止状態かを判定するインバータ回路判定手段１０２と車両の走行状態を取得する車両走行状態取得手段１０３と車両の走行状態を判定する車両走行状態判定手段１０４と車両の制動指令を出力する車両制動手段１０５とを備えている。
【００２２】
次に本発明のハイブリッド制御装置の動作について、図１、２を参照しながら説明する。
（１）ハイブリッド車両が通常の走行を行っているときには、各インバータ回路３６，３７は正常に動作し異常信号は出力されていない。
（２）インバータ回路３６，３７のいずれか一方のインバータ回路が何らかの原因で故障すると、故障したインバータ回路からインバータ制御回路１１に異常信号が出力される。
（３）インバータ制御回路１１は異常信号を発信したインバータにインバータ駆動禁止指令を出力し、故障したインバータの動作を停止させると共に、１つのインバータが駆動禁止指令となった信号をハイブリッド制御装置１０に出力する。この信号は、ハイブリッド制御装置１０のインバータ回路状態取得手段１０１によってハイブリッド制御装置１０に取得される（図２、ステップＳ１１）。
（４）また、インバータ制御回路１１は、故障していない他方のインバータにもインバータ駆動禁止指令を出力し、故障していないインバータの動作も停止させる。
（５）故障していないインバータ回路が停止すると、そのインバータ回路はインバータ駆動禁止状態信号をインバータ制御回路１１に出力する。インバータ制御回路１１は、他の１つのインバータが駆動禁止指令となった信号をハイブリッド制御装置１０に出力し、この信号はハイブリッド制御装置１０のインバータ回路状態取得手段１０１によってハイブリッド制御装置１０に取得される（図２、ステップＳ１１）。
（６）ハイブリッド制御装置１０は、インバータ回路状態取得手段１０１によって取得した信号に基づいて、インバータ回路判定手段１０２によって、双方のインバータが駆動禁止状態であるかを判定する。（図２、ステップＳ１２）。
（７）双方のインバータが共に駆動禁止でない場合には、再度インバータ制御回路信号を取得する（図２、ステップＳ２１）。
（８）双方のインバータが駆動禁止状態であると判断された場合には、ハイブリッド制御装置１０は、車両走行状態取得手段１０３によって、速度検出器５４からの信号に基づいた車速の絶対値を車両の走行状態として取得する（図２、ステップＳ１３）。
（９）ハイブリッド制御装置１０は車両走行状態判定手段１０４によって、取得した車速の絶対値を所定の値と比較し、車速の絶対値が所定の値よりも小さい場合には車両のずり下がりが発生するものと判断して制動指令を車両制動手段１０５に出力し、車速の絶対値が所定の値よりも大きい場合には車両のずり下がりは発生しないものと判断し、再度車両走行状態を取得する（図２、ステップＳ１４、Ｓ２３）。
（１０）制動指令によって、ハイブリッド制御装置１０の車両制動手段１０５は車両制動のために、油圧ブレーキのマスタシリンダ５２の圧力指令値を油圧制御装置５０に出力する。
（１１）油圧制御装置５０は油圧マスタシリンダ圧力を指令値まで上昇させ、これによってブレーキ装置５７を駆動して車両が減速、停止される。
【００２３】
本発明の実施の形態では、車両走行状態取得手段１０３によって速度検出器５４からの信号に基づいた車速の絶対値を車両の走行状態として取得することによって、車両走行状態判定手段１０４において車両のずり下がりが生じるか否かを判断し、車両の制動を行うこととしたが、車両に取り付けた加速度センサを用いて加速度がマイナスになることによって、坂路でのずり下がりを検出して、車両を停止するようにしても良い。
【００２４】
このように、本発明によるハイブリッド制御装置は、一方のインバータが駆動禁止となった場合でも、坂路での車両のずり下がりを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態の構成図である。
【図２】本発明の実施形態フローチャートである。
【図３】ハイブリッド駆動機構装置の説明図である。
【図４】ハイブリッド駆動装置の共線図である。
【図５】ハイブリッド車両の電源装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ハイブリッド駆動装置、１０  ハイブリッド制御装置、１１  インバータ制御回路、１２  エンジン、１４  ダンパ装置、１６  第１モータジェネレータ、１８  回転軸、１９  出力軸、２０  動力分割機構、２０ｃ  キャリア、２０ｓ  サンギヤ、２０ｒ  リングギヤ、２２  第２モータジェネレータ、２４  回転軸、２６，３０，３２  減速ギヤ、３３  車軸、３４  差動装置、３５，３８  コンデンサ、３６，３７  インバータ回路、３９  ＤＣ／ＤＣコンバータ、４０  蓄電装置、５０  油圧制御装置、５２  マスタシリンダ、５４  速度検出器、５７  ブレーキ装置、５８  車輪、１０１  インバータ回路状態取得手段、１０２  インバータ回路判定手段、１０３  車両走行状態取得手段、１０４  車両走行状態判定手段、１０５  車両制動手段、Ｓ１０〜Ｓ２３  ステップ、Ｖｍ  電圧。
【図１】
2007210415.tif 000003
【図２】
2007210415.tif 000004
【図３】
2007210415.tif 000005
【図４】
2007210415.tif 000006
【図５】
2007210415.tif 000007