(57)【要約】【課題】状況に応じて放電デバイスを適切に動作させることのできる自動車を提供する。【解決手段】自動車１００は、モータＭＧと、平滑化コンデンサＣ２と、放電デバイスＤＴと、コントローラ２５を備える。平滑化コンデンサＣ２は、モータを駆動するための電流を平滑化する。放電デバイスＤＴは、コンデンサＣ２に蓄えられた電力を放電することができる。コントローラ２５は、自動車の状態を示すセンサデータを受信し、受信したセンサデータに基づいて放電デバイスを作動させるか否かを決定する。【選択図】図２
2013090424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用モータを有する自動車であり
モータを駆動するための電流を平滑化するコンデンサと、
コンデンサに蓄えられた電力を放電する放電デバイスと、
自動車の状態を示すセンサデータを受信し、受信したセンサデータに基づいて放電デバイス作動の可否を決定するコントローラと、
を備えることを特徴とする自動車。
【請求項２】
前記コントローラは、放電デバイス作動可否の決定結果を常時放電デバイスに送信する、ことを特徴とする請求項１に記載の自動車。
【請求項３】
コントローラは、自動車が衝撃を受けたときに、衝撃を受ける前に受信したセンサデータに基づいて、放電デバイスの作動の可否を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の自動車。
【請求項４】
コントローラは、自動車が衝撃を受けたときより所定時間前に受信したセンサデータに基づいて放電デバイスの作動の可否を決定することを特徴とする請求項２に記載自動車。
【請求項５】
前記放電デバイスは、放電抵抗、モータ、及び、モータコントローラ内のパワートランジスタの中の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自動車。
【請求項６】
前記放電デバイスは、放電抵抗であり、
前記センサデータは、前記モータコントローラ内のインバータの入力電圧であり、
コントローラは、入力電圧が既定の上限電圧よりも低い場合には放電デバイスを作動させ、前記上限電圧よりも高い場合には放電デバイスを作動させないことを特徴とする請求項５に記載の自動車。
【請求項７】
コントローラは、前記入力電圧が、上限電圧より低い既定の下限電圧よりも高い場合には放電デバイスを作動させ、下限電圧よりも低い場合には放電デバイスを作動させないことを特徴とする請求項６に記載の自動車。
【請求項８】
前記放電デバイスは、モータコントローラ内のパワートランジスタであり、
前記センサデータは、前記パワートランジスタの温度又はパワートランジスタを冷却する冷媒の温度であり、
コントローラは、パワートランジスタの温度又は冷媒の温度が既定の上限温度よりも低い場合には放電デバイスを作動させ、前記上限温度よりも低い場合には放電デバイスを作動させないことを特徴とする請求項５に記載の自動車。
【請求項９】
前記「自動車が衝撃を受けたとき」は、自動車に備えられた加速度センサが計測する加速度が既定の加速度閾値を超えたときであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の自動車。
【請求項１０】
前記コントローラは自動車のフロントコンパートメントに配置されており、加速度センサはキャビンコンパートメント内に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用モータ（車両駆動用のモータ）を備える自動車に関する。本発明は、特に、ハイブリッド車や電気自動車に関する。本明細書における「自動車」は、燃料電池車も含む。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車や電気自動車は、バッテリから供給される直流を交流に変換するインバータを備える。電流を変換するインバータは、安定して交流を出力するために、電流を平滑化するコンデンサ（平滑化コンデンサ）を備えている。平滑化コンデンサは、インバータの入力端子間に接続されるのが一般的である。さらには、ハイブリッド車や電気自動車は、バッテリの出力電圧をインバータの入力に適した電圧に変換するＤＣＤＣコンバータを備える場合もある。その場合、ＤＣＤＣコンバータの入力側にも平滑化コンデンサが接続される場合もある。走行用のモータを駆動するには大電力が必要とされることから、これら平滑化コンデンサにも大容量のものが用いられる。
【０００３】
車両が衝突した際の安全性を確保するため、モータ駆動の自動車は、平滑化コンデンサに蓄積された電力を速やかに放電するメカニズムを有することが好ましい。そのようなメカニズムに関する技術が例えば特許文献１乃至特許文献４に開示されている。特許文献１には、平滑化コンデンサに蓄積された電力を使ってクラクション又はヘッドライドを作動させることによって蓄積電力を消費する（放電する）技術が開示されている。特許文献２には、平滑化コンデンサに蓄積された電力を使ってモータを駆動させることによって蓄積電力を消費する技術が開示されている。特許文献３には、放電抵抗を使った放電回路を備える技術が開示されている。特許文献４には、２種類の放電機構を備え、第１の放電機構で放電が不十分な場合に第２の放電機構を作動させる技術が開示されている。以下、本明細書では、平滑化コンデンサに蓄えられた電力を放電する（消費する）デバイスを「放電デバイス」と総称する。特許文献１におけるクラクションやヘッドライト、特許文献２におけるモータ、特許文献３における放電抵抗、特許文献４における２種類の放電機構、は、放電デバイスの例である。放電デバイスの例としてはそのほかに、インバータやＤＣＤＣコンバータ内のパワートランジスタがある。パワートランジスタの代表はＩＧＢＴである。また、「パワートランジスタ」という表現のかわりに「パワースイッチングデバイス」という表現が用いられる場合もある。パワートランジスタのスイッチング損失が放電に利用され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８１３０８号公報
【特許文献２】特開２００６−１４１１５８号公報
【特許文献３】特開２００６−２２４７７２号公報
【特許文献４】特開２０１０−１７８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
いずれの文献も、車両が衝突した際に効率よく放電する技術を提案している。ここで、自動車のコントローラは、車両に加わった衝撃（加速度）の大きさに基づいて、車両が衝突したか否かを判断する。車両に加わる衝撃（加速度）は、典型的には、エアバッグシステムに組み込まれている加速度センサが計測する。あるいは、既定以上の衝撃が加わると切断される導線を使ったセンサも加速度センサの一種である。
【０００６】
加速度センサを管理するコントローラ（例えばエアバッグコントローラ）は、車両に加わった衝撃（加速度）が所定の閾値を超えたときに、車両が衝突したことを示す信号を出力する。以下、車両が衝突したことを示す信号を単純に「衝突信号」と称する。放電デバイスを制御するコントローラは、衝突信号を受信すると放電デバイスを作動させる。しかしながら、衝突信号を受信したとき、常に同じように放電デバイスを作動させることが好ましいとは限らない。衝突を示す信号が、何らかの原因で実際には衝突を起こしていない場合に送信されることもあり得る。あるいは、放電デバイスを制御するコントローラが、電源電圧が低下した場合に衝突が生じたと判断して放電デバイスを作動させるように構成されている場合、衝突以外の理由で電源電圧が低下したときに（例えばバッテリの劣化による電圧低下）、放電デバイスを作動させるのは好ましくない。本明細書が開示する技術は、状況に応じて放電デバイスを適切に動作させることのできる技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書が開示する技術では、放電デバイスを制御するコントローラが、車両の状態を示すセンサデータを定常的に繰り返し受信し保持する。コントローラは、受信したセンサデータに基づいて、放電デバイスの作動の可否を決定する。別言すれば、コントローラは、車両の状態を示すセンサデータに基づいて、放電デバイス作動を許可するか、あるいは禁止するかを決定する。放電デバイス作動禁止を決定した場合、コントローラは、衝突信号を受信した場合であっても放電デバイスを作動させない。
【０００８】
車両の状態を示すセンサデータには、典型的には、車速、インバータの入力電圧、バッテリ電圧、インバータあるいはモータを冷却する冷媒の温度、インバータ内のスイッチング素子の温度などがある。コントローラは、上記列挙したセンサデータの少なくとも一つを使って、放電デバイスの作動の可否を決定する。例えば、車速が予め定められた速度閾値よりも高い場合には、衝突が起こった可能性が低いので、衝突信号を受信しても放電デバイスは作動させない方がよい。従って、コントローラは、車速が予め定められた速度閾値よりも高い場合には、放電デバイスの作動を禁止する。上記の自動車では、放電デバイスを制御するコントローラが、車両の状態を示すセンサデータに基づいて放電デバイスの作動の可否を決定するので、状況に応じて放電デバイスを適切に動作させることができる。
【０００９】
放電デバイスを制御するコントローラは、車両の状態を示すセンサデータを定期的に受信し、放電デバイスの作動の可否を決定することが好ましい。そのような構成によれば、コントローラは常時車両の状態を把握しておくことができる。
【００１０】
コントローラはまた、自動車が衝撃を受けた際に（衝撃信号が入力された際に）、衝撃を受ける前に受信したセンサデータに基づいて放電デバイス作動の可否を決定することも好ましい。衝突前のセンサデータは信頼性が高いので、コントローラは適切な決定を下すことができる。
【００１１】
センサデータを受信し保持する一つの好適な態様は、コントローラが、所定時間毎にセンサデータを受信し、保持している前回のセンサデータを最新のセンサデータで更新することである。さらにコントローラは、自動車が衝撃を受けたときから所定時間前に受信したセンサデータに基づいて放電デバイスの作動の可否を決定することも好適である。前者の場合は、常に最新のセンサデータ（衝突直前のセンサデータ）を用いることができる。後者の場合は、衝突とほぼ同時に取得したセンサデータは信頼性が低いことが予想されるがそのような場合を排除できる。なお、「所定時間前」とは、厳密に所定時間の前であることを要しない。「所定時間前」とは、例えば「１秒前から５秒前の間」であることを含むことに留意されたい。
【００１２】
放電デバイスの典型的な例は、前述したように、放電抵抗、モータ、及び、モータコントローラ内のパワートランジスタの中の少なくとも一つである。放電デバイスとして放電抵抗を採用する場合、センサデータの一例は、モータコントローラ内のインバータの入力電圧である。入力電圧が大きすぎる場合、放電抵抗を作動させることが適切でない場合がある。例えば入力電圧が大きい場合は、平滑化コンデンサに大きな電力が蓄積されている。放電抵抗の能力を超えた電力が流れ込んだ場合、放電抵抗が破壊され、予期した放電が達成されない場合があるからである。従って本明細書が開示する技術の一態様では、コントローラは、インバータの入力電圧が既定の上限電圧よりも低い場合には放電デバイスを作動させ、上限電圧よりも高い場合には放電デバイスを作動させない。そのようなアルゴリズムを採用することにより、放電抵抗が破壊しない範囲で平滑化コンデンサを放電させることができる。
【００１３】
逆に、平滑化コンデンサに蓄積されている電力が小さすぎる場合、放電抵抗を作動させる必要がない。従って、本明細書が開示する別の態様では、コントローラは、インバータの入力電圧が、上記の上限電圧より低い既定の下限電圧よりも高い場合には放電デバイスを作動させ、下限電圧よりも低い場合には放電デバイスを作動させないことが好ましい。
【００１４】
放電デバイスとしてモータコントローラ内のパワートランジスタを採用する場合（モータを併用する場合を含む）、コントローラが受信し保持するセンサデータの一例は、パワートランジスタの温度又はパワートランジスタを冷却する冷媒の温度である。衝突前にモータを酷使している場合、パワートランジスタの温度が上昇する。パワートランジスタの温度が高すぎると、平滑化コンデンサに蓄積された電力を放電するとそのパワートランジスタが短時間で壊れてしまう虞がある。すなわち、予定した放電が達成されない可能性がある。そのような場合はパワートランジスタ（及びモータ）を放電デバイスとして用いることは避けた方がよい。従ってコントローラは、パワートランジスタの温度が既定の上限温度よりも低い場合には放電デバイスを作動させ、上限温度よりも高い場合には放電デバイスを作動させないのがよい。ここで、温度範囲の上限値の一例は、パワートランジスタの正常動作時の温度範囲の上限値である。また、パワートランジスタの温度に代えて冷媒温度を用いてもよい。なお、冷媒温度を用いた際の上限温度は、パワートランジスタの温度を用いた際の上限温度と異なってよい。本発明のさらなる改良は、発明の実施の形態で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施例の自動車の概略システムブロック図である。
【図２】パワーコントローラ内の制御ブロック図である。
【図３】センサデータ更新処理の一例のフローチャート図である。
【図４】衝突信号受信時の処理の一例のフローチャート図である。
【図５】第２実施例における衝突信号受信時の処理のフローチャート図である。
【図６】第３実施例における放電処理のフローチャート図である。
【図７】第４実施例における放電処理のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施例）図面を参照して第１実施例の自動車を説明する。第１実施例の自動車１００は、エンジン２と２個のモータ（ＭＧ１、ＭＧ２）を備えるハイブリッド車である。図１に、自動車１００の概略システムブロック図を示し、図２に、２個のモータＭＧ１、ＭＧ２を制御するパワーコントローラ２０内部の制御ブロック図を示す。なお、図１のシステムブロック図は、本発明に関連するユニットのみを示しており、自動車１００が有するユニットのいくつかは図示を省略していることに留意されたい。また、「パワーコントローラ」は、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）と称されることもある。
【００１７】
パワーコントローラ２０は、メインバッテリＭＢの出力電圧をモータ制御に適した電圧に変換するとともに、変換された直流電力を交流に変換してモータＭＧ１、ＭＧ２へ供給する。パワーコントローラ２０については後に詳しく説明する。
【００１８】
１個のエンジン２と２個のモータ（ＭＧ１、ＭＧ２）は、トランスミッション３とともに、ドライブトレイン４を構成する。良く知られているように、ハイブリッド車は、状況に応じてエンジン２とモータＭＧ１、ＭＧ２を切り換えて用いる。大トルクが必要な場合はエンジン２とモータＭＧ１、ＭＧ２を同時に用いる。ドライブトレイン４内のトランスミッション３が、エンジン２の出力とモータＭＧ１、ＭＧ２の出力を切り換えたり、あるいは両者を加えてデフに伝達する。モータＭＧ１、ＭＧ２が、走行用モータに相当する。ドライブトレイン４は、パワートレイン、あるいは、トランスアクスル（Ｔ／Ａ）と呼ばれることもある。ドライブトレイン４の詳細な構造については説明を省略する。モータＭＧ１、ＭＧ２は、ブレーキ時の減速エネルギを電気エネルギ（回生エネルギ）に変換するジェネレータの機能も有している。
【００１９】
図１に示すように、ドライブトレイン４とパワーコントローラ２０、及び、サブバッテリＳＢは、フロントコンパートメントＦＣに配置される。モータ駆動用の電力を供給するメインバッテリＭＢ、車両の加速度を検知する加速度センサ６、エアバッグを制御するエアバッグコントローラ５（Ａ／Ｂ−ＥＣＵ）、及び、ハイブリッドシステムを管理制御するＨＶコントローラ１０（ＨＶ−ＥＣＵ）は、キャビンスペースＣＳ内に配置される。サブバッテリＳＢは、ヘッドライトやカーナビゲーションのための電力、あるいは、各種のコントローラ内の電子部品（トランジスタなど）を駆動するための電力を供給する。図１において、サブバッテリＳＢとパワーコントローラ２０を繋いでいる線がサブバッテリＳＢからパワーコントローラ２０内の電子部品への電力供給線を示している。メインバッテリＭＢが供給する電圧は１００Ｖ以上であるのに対して、サブバッテリＳＢが供給する電圧は１２Ｖ、あるいは２４Ｖの場合が多い。サブバッテリＳＢは、エンジン駆動の自動車が通常に備えているバッテリに相当する。
【００２０】
キャビンスペースＣＳに配置されるデバイスについて説明する。エアバッグコントローラ５は、加速度センサ６の出力に基づき、自動車１００に加わる衝撃（加速度）が既定の加速度閾値を超えたときに、エアバッグ（不図示）を展開するとともに、衝撃が加速度閾値を超えたことを示す信号をＨＶコントローラ１０へ送る。ここで、「自動車１００に加わる加速度が既定の加速度閾値を超えたこと」が、自動車１００が衝突したことを意味する。ＨＶコントローラ１０は、ハイブリッドシステムに関する様々なセンサデータを収集し、必要な指令を各種のコントローラへ送る。ＨＶコントローラ１０は、エアバッグコントローラ５から、車両の加速度が加速度閾値を超えたことを示す信号を受信すると、同じ意味を有する信号（車両の加速度が加速度閾値を超えたことを示す信号）を、モータを制御するパワーコントローラ２０へ送る。以下、「車両の加速度が加速度閾値を超えたことを示す信号」を、「衝突信号」と称する。
【００２１】
図２を参照して、パワーコントローラ２０内部の電気系の構造を説明する。概略すると、パワーコントローラ２０は、第１コンバータ２３、第２コンバータ２４、第１インバータ２１、第２インバータ２２、モータコントローラ２５、及び、放電モジュール２９を有する。モータコントローラ２５は、ＨＶコントローラ１０からの指令を受け、パワーコントローラ２０内部の各種のモジュールへ指令を出す。
【００２２】
第１インバータ２１は、モータＭＧ１を駆動する交流電力を生成するモジュールであり、トランジスタＴｒ（パワートランジスタ）とダイオードＤの組からなるスイッチングセットを６セット備えている。トランジスタＴｒは典型的にはＩＧＢＴである。第１トランジスタＴｒ１と第１ダイオードＤ１のセットが、モータのＵ相のアッパーアームを構成する。第２トランジスタＴｒ２と第２ダイオードＤ２のセットが、Ｕ相のロワーアームを構成する。第３トランジスタＴｒ３と第３ダイオードＤ３のセットが、Ｖ相のアッパーアームを構成する。第４トランジスタＴｒ４と第４ダイオードＤ４のセットが、Ｖ相のロワーアームを構成する。第５トランジスタＴｒ５と第５ダイオードＤ５のセットが、Ｗ相のアッパーアームを構成する。第６トランジスタＴｒ６と第６ダイオードＤ６のセットが、Ｗ相のロワーアームを構成する。各トランジスタに隣接して、トランジスタの温度を測る温度センサＱが備えられている。第２インバータ２２は、モータＭＧ２を駆動する交流電力を生成する。第２インバータ２２の構造は第１インバータ２１の構造と同じであるので説明を省略する。第１インバータ２１を駆動するＰＷＭ信号（ＰＷＭＢ１）、及び、第２インバータ２２を駆動するＰＷＭ信号（ＰＷＭＢ２）は、モータコントローラ２５が生成し、それぞれのモジュールへ指令する。
【００２３】
第１コンバータ２３は、メインバッテリＭＢの電圧を、モータ駆動に適した電圧に高めるＤＣＤＣコンバータである。一例としては、メインバッテリＭＢの出力電圧が３００Ｖであり、モータＭＧ１、ＭＧ２を駆動するのに適した電圧は６００Ｖである。即ち、第１コンバータ２３は、３００Ｖの入力電圧を６００Ｖに変換する。また、第１コンバータ２３は、モータＭＧ１、ＭＧ２が生成した回生エネルギをメインバッテリＭＢと同じ電圧に下げることもできる。図２の左側から右側へ電流が流れるとき、第１コンバータ２３は、電圧を上げる。逆に図２の右側から左側へ電流が流れるとき、第１コンバータ２３は、電圧を下げる。第１コンバータ２３は、トランジスタＴｒとダイオードＤで構成されるスイッチングセットを２組と、リアクトルＬ１で構成される。図２に示したコンバータの回路構成はよく知られているので詳しい説明は省略する。第１コンバータ２３を駆動するＰＷＭ信号ＰＷＭＭＡもモータコントローラ２５が生成する。
【００２４】
第２コンバータ２４は、メインバッテリＭＢの出力電圧をサブバッテリＳＢに適した電圧に下げるモジュールである。第２コンバータ２４は、サブバッテリＳＢのチャージに用いられる。
【００２５】
メインバッテリＭＢから第１コンバータ２３への電力供給経路には、システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２と第１平滑化コンデンサＣ１が配置されている。システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２は、メインバッテリＭＢからの電力供給経路を遮断するリレーである。システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２を制御する信号ＳＣはＨＶコントローラ１０から送られる。第１平滑化コンデンサＣ１は、メインバッテリＭＢから第１コンバータへ供給される電流を平滑化する。
【００２６】
第１コンバータ２３からインバータ（第１インバータ２１、及び、第２インバータ２２）への電力供給経路に、第２平滑化コンデンサＣ２と電圧センサＶｄが配置されている。より正確には、インバータの２個の入力端子の間に、第２平滑化コンデンサＣ２と電圧センサＶｄが並列に接続されている。第２平滑化コンデンサＣ２は、インバータに入力される電流を平滑化する。電圧センサＶｄは、インバータ入力電圧を計測する。電圧センサＶｄが計測する電圧ＶＨは、第２平滑化コンデンサＣ２の両端間電圧にも相当する。電圧センサＶｄのセンサデータ、及び、トランジスタの温度を計測する温度センサＱのセンサデータは、モータコントローラ２５に送られる。図２では、電圧センサＶｄのセンサデータ、即ち、インバータ入力電圧を記号ＶＨで表し、温度センサＱのセンサデータ、即ち、トランジスタの温度を記号Ｔｔで表している。以下の説明でもそれらの記号を用いる。
【００２７】
放電モジュール２９は、放電抵抗ＤＴ（放電デバイス）と、放電リレーＤＲで構成される。放電抵抗ＤＴは、高抵抗の太い導体でできている。放電抵抗ＤＴに流れた電流のエネルギはそのほとんどが熱となって散逸する。放電抵抗ＤＴは第２平滑化コンデンサＣ２と並列に接続されており、それらの間に放電リレーＤＲがスイッチとして嵌挿されている。別言すれば、放電リレーＤＲを閉じると放電デバイス（放電抵抗ＤＴ）が作動する。放電リレーＤＲを開閉する信号ＳＤも、モータコントローラ２５から送られる。放電リレーＤＲは通常は開いており、モータコントローラ２５からの信号ＳＤが送られると閉じる、放電リレーＤＲが閉じると第２平滑化コンデンサＣ２に蓄えられた電力が放電抵抗ＤＴに流れ（放電抵抗ＤＴが作動し）、その電力は熱なって散逸する。放電抵抗ＤＴは、放電デバイスの一例である。
【００２８】
先に述べたように、第１コンバータ２３の出力電圧、即ち、インバータの入力電圧は６００Ｖと高圧である。従って、車両の走行中には第２平滑化コンデンサＣ２に大容量の電力が蓄積される。車両が障害物と衝突した場合、自動車１００のコントローラ（モータコントローラ２５）は、安全のために第１平滑化コンデンサＣ１と第２平滑化コンデンサＣ２に蓄積された電力は放電することが好ましい。次に、車両が衝突したときに第２平滑化コンデンサＣ２を放電する処理について説明する。なお、以下に説明する構成と処理は、第１平滑化コンデンサＣ１についても適用することができることに留意されたい。
【００２９】
車両が衝突したときの処理の説明に先立って、モータコントローラ２５が行うセンサデータ更新処理を説明する。モータコントローラ２５は、イグニッションがＯＮされてから、定期的に各種のセンサデータを取得し更新する処理を実行する。モータコントローラ２５は、取得したセンサデータの一定の時間（例えば１０秒）保持する。ここでは、モータコントローラ２５は、電圧センサＶｄのセンサデータ（即ち、インバータ入力電圧ＶＨ）と、温度センサＱのセンサデータ（即ち、パワートランジスタＴｒの温度Ｔｔ）を一定の間隔（例えば１秒毎）で受信し、保持する。それらのセンサデータが、車両の状態を示すセンサデータの一例に相当する。一定時間保持する処理の一例を図３に示す。この例では、モータコントローラ２５は、リングバッファを採用してセンサデータを一定時間保持する。図３の処理は１秒毎に実行される。ここでのリングバッファは、１０個のバッファ領域で構成される。物理的には１０個のバッファ領域はモータコントローラ２５内部のメモリである。リングバッファには２個のポインタが付随する。書き込みポインタは、次にデータを書き込むべきバッファ（メモリ）のアドレスを示す。読み出しポインタは、データを読み出すべきバッファ（メモリ）のアドレスを示す。書き込みポインタが示すバッファと読み出しポインタが示すバッファは、バッファ５個分隔てられている。モータコントローラ２５は、センサデータ（インバータ入力電圧ＶＨとトランジスタ温度Ｔｔのデータ）を受信すると（Ｓ２）、書き込みポインタが示すバッファへセンサデータを書き込む（Ｓ４）。次いでモータコントローラ２５は、書き込みポインタと読み出しポインタの値を一つ進める。１秒ごとにバッファにセンサデータが書き込まれ、書き込みポインタが示すバッファと読み出しポインタが示すバッファの間はバッファ５個隔てられているから、読み出しポインタが示すバッファには、５秒前にセンサデータが書き込まれている。即ち、読み出しポインタが示すバッファに格納されているセンサデータは５秒前のデータである。こうして、モータコントローラ２５は、過去１０秒間のセンサデータを保持し、常に５秒前のセンサデータを読み出すことができる。この５秒前のセンサデータは、次に説明する衝突時の処理で用いられる。
【００３０】
次に、モータコントローラ２５がＨＶコントローラ１０から衝突信号を受信したときの処理を説明する。図４は、衝突信号を受信した際にモータコントローラ２５が実行する処理のフローチャートである。なお、衝突信号を通知する信号線は、モータコントローラ２５のＣＰＵの割り込み端子に接続されており、衝突信号受信に応答して、図４の処理が割り込み処理として起動される。
【００３１】
加速度センサ６が出力する加速度の大きさが所定の閾値を超えた場合、エアバッグコントローラ５は、車両が衝突したと判断し、衝突信号をＨＶコントローラ１０へ送信する。衝突信号を受信したＨＶコントローラ１０は、システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２を開放するとともに、衝突信号をモータコントローラ２５へ送信する。システムメインリレーが開放されると、メインバッテリＭＢから第１コンバータ２３、及びインバータ２１、２２への電力供給がなくなる。なお、ＨＶコントローラ１０がモータコントローラ２５へ送る衝突信号は、モータコントローラ２５に対して第２平滑化コンデンサＣ２を放電することの指令に相当するので、以下、「放電指令」と称することがある。衝突信号（放電指令）を受信すると、モータコントローラ２５は、先のリングバッファの読み出しポインタが示すバッファからセンサデータ（インバータ入力電圧ＶＨ）を読み出す（Ｓ２２）。モータコントローラ２５は、入力電圧ＶＨを、予め定められた上限電圧Ｖｍａｘ、及び、下限電圧Ｖｍｉｎと比較する（Ｓ２４、Ｓ２６）。モータコントローラ２５は、入力電圧ＶＨが上限電圧Ｖｍａｘよりも小さく、かつ、下限電圧Ｖｍｉｎよりも大きい場合（Ｓ２４：ＹＥＳ、及び、Ｓ２６：ＹＥＳ）、放電リレーＤＲ（図２参照）を閉じる（Ｓ２８）。放電リレーＤＲが閉じられると、第２平滑化コンデンサＣ２に蓄積された電力が放電抵抗ＤＴへ流れ、その電力は熱となって散逸する。別言すれば、入力電圧ＶＨが上限電圧Ｖｍａｘを超えている場合、及び、入力電圧ＶＨが下限電圧Ｖｍｉｎを下回っている場合、放電リレーＤＲは閉じられない。ここで、読み出されるセンサデータは、モータコントローラ２５が衝突信号を検知した時刻の５秒前のデータであることに留意されたい。
【００３２】
上限電圧Ｖｍａｘと下限電圧Ｖｍｉｎは、予めモータコントローラ２５に記憶されている。上限電圧Ｖｍａｘは、放電抵抗ＤＴ（放電デバイス）が処理できる電力量の上限に対応する。第２平滑化コンデンサＣ２の両端電圧（即ち、第２平滑化コンデンサＣ２に蓄えられる電力）は、モータＭＧ１、ＭＧ２へ供給する電力の大きさに依存して変化する。従って、図４の処理は、第２平滑化コンデンサＣ２に蓄えられた電力を放出すると放電抵抗ＤＴが壊れ、予定した放電の効果が得られない可能性がある場合に放電デバイスを作動させないことを目的としている。下限電圧Ｖｍｉｎは、第２平滑化コンデンサＣ２に蓄えられた電力が放電デバイスを作動させる必要のない程に小さい場合に対応する。ステップＳ２４とＳ２６の処理が、放電デバイス作動の可否を決定するステップの一例に相当する。
【００３３】
（第２実施例）次に第２実施例について説明する。第２実施例の自動車の構成は、第１実施例の場合と同じであるから説明は省略する。第２実施例の自動車は、インバータ内のパワートランジスタ（Ｔｒ１〜Ｔｒ６）、及び、モータＭＧ１、ＭＧ２を放電デバイスとして用いる。そのため、衝突を検知したときにモータコントローラ２５が実行する処理が第１実施例の場合と異なる。図５に、ＨＶコントローラ１０から衝突信号（放電指令）を受信したときにモータコントローラ２５が実行する処理のフローチャートを示す。なお、第１実施例と同様に、エアバッグコントローラ５から衝突信号を受信したＨＶコントローラ１０は、衝突信号（放電指令）をモータコントローラ２５へ送信するとともにシステムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２を開放する。
【００３４】
モータコントローラ２５は、図５の処理（割り込み処理）が開始されるとまず、先のリングバッファの読み出しポインタが示すバッファからセンサデータ（ここではトランジスタの温度Ｔｔ）を読み出す（Ｓ３２）。モータコントローラ２５は、トランジスタ温度Ｔｔを、予め定められた上限温度Ｔｍａｘ、及び、下限温度Ｔｍｉｎと比較する（Ｓ３４、Ｓ３６）。モータコントローラ２５は、トランジスタ温度Ｔｔが上限温度Ｔｍａｘよりも低く、かつ、下限温度Ｔｍｉｎよりも高い場合（Ｓ３４：ＹＥＳ、及び、Ｓ３６：ＹＥＳ）、予め定められたＰＷＭ信号を第１インバータ２１と第２インバータ２２へ出力する（Ｓ４０）。ＰＷＭ信号がトランジスタＴｒに与えられることによって、第２平滑化コンデンサＣ２に蓄積された電力がインバータ２１、２２に流れ込む。結局、第２平滑化コンデンサＣ２に残っていた電力は、パワートランジスタ（Ｔｒ１〜Ｔｒ６）のスイッチングロスによって消失する。
【００３５】
上限温度Ｔｍａｘと下限温度Ｔｍｉｎは、予めモータコントローラ２５に記憶されている。上限温度Ｔｍａｘと下限温度Ｔｍｉｎは、パワートランジスタが正常に動作するときの上限温度と下限温度に相当する。即ち、トランジスタ温度Ｔｔが上限温度Ｔｍａｘを超えている場合は、トランジスタがオーバーロードである可能性が高い。そのような場合において第２平滑化コンデンサＣ２の放電にパワートランジスタを用いても、予期した効果が得られない可能性がある。また、トランジスタ温度Ｔｔが下限温度Ｔｍｉｎを下回っている場合は、トランジスタが作動していない、即ちトランジスタが故障している可能性が高い。そのような場合も、第２平滑化コンデンサＣ２の放電にパワートランジスタを用いても予期した効果が得られない可能性がある。図５の処理も、予定した放電の効果が得られない可能性がある場合には放電デバイスを作動させないことを目的としている。ステップＳ３４とＳ３６の処理が、放電デバイス作動の可否を決定するステップに相当する。
【００３６】
第１実施例及び第２実施例において、モータコントローラ２５は、衝突信号を検知したとき（即ち、車両が衝撃を受けたとき）よりも所定時間前（５秒前）のセンサデータに基づいて、放電デバイスを作動させるか否かを決定した。衝突後のセンサデータは信頼性が低いが、衝突する前のセンサデータは信頼性が高い。実施例の自動車は、衝突する前の信頼性の高いセンサデータを使って放電デバイスを作動させるか否かを決定する。実施例の自動車は、衝突後に多くのセンサデータを収集することを要せずに、放電デバイスを作動させるか否かを適切に判断することができる。別言すれば、実施例の自動車は、放電デバイスを作動させるか否かを、状況に応じて適切に判断することができる。さらに別言すれば、実施例に開示した技術は、放電デバイスが適切に動作する状況にあるか否かを高い確率で正しく判断し、その判断結果に基づいて放電デバイスを作動させるか否かを決定する。
【００３７】
（第３実施例）次に第３実施例の車両について説明する。第３実施例の自動車のハードウエア構成は、図１、図２に示した第１、第２実施例の自動車と基本的に同じである。ただし、第３実施例の自動車は、放電モジュール２９が独自のコントローラを備え、他のコントローラ（具体的にはモータコントローラ２５）からの信号に基づいて各種の判断を行う。第３実施例の自動車では、エアバッグコントローラ５、ＨＶコントローラ１０、モータコントローラ２５、及び、放電モジュール（放電モジュール独自のコントローラ）が、放電に関する処理を分担する。図６に、第３実施例における放電処理のフローチャートを示す。
【００３８】
まず、加速度センサ６のセンサデータがエアバッグコントローラ５に送信される（Ｓ１０１）。エアバッグコントローラ５は、加速度センサのセンサデータを既定の閾値（衝突であることを判断する閾値）と比較し、加速度センサが計測した加速度が閾値を超えていた場合は、衝突が発生したと判断する（Ｓ１０２）。衝突が発生したと判断した場合、エアバッグコントローラ５は、衝突信号をＨＶコントローラ１０に送信する（Ｓ１０３）。衝突信号を受信したＨＶコントローラ１０は（Ｓ１０４）、放電デバイスを作動させるべく、モータコントローラ２５に放電指令を送信する（Ｓ１０５）。
【００３９】
放電信号を受信したモータコントローラ２５は（Ｓ１０６）、放電信号を放電モジュール２９へ送信する（Ｓ１０７）。また、モータコントローラ２５は、上記の処理とは独立に、所定の制御周期で放電可否判断を行っている（Ｓ１２１〜Ｓ１２３）。モータコントローラ２５は、車両の状態を監視する（Ｓ１２１）、ステップＳ１２１の処理は、具体的には、実施例１の場合と同様に、車両の状態を示すセンサデータ、即ち、電圧センサＶｄのセンサデータ（即ち、インバータ入力電圧ＶＨ）と、温度センサＱのセンサデータ（即ち、パワートランジスタＴｒの温度Ｔｔ）を一定の間隔（例えば１秒毎）で受信し、保持する。次にモータコントローラ２５は、保持したセンサデータに基づき、放電デバイス作動の可否を決定する（Ｓ１２２）。具体的には、モータコントローラ２５は、図４のステップＳ２４、Ｓ２６の処理、及び、図５のステップＳ３４、Ｓ３６に相当する処理を行う。即ち、モータコントローラ２５は、インバータ入力電圧ＶＨが上限電圧Ｖｍａｘよりも大きい場合、あるいは、入力電圧ＶＨが下限電圧Ｖｍｉｎを下回っている場合に、放電デバイスの作動を禁止する。また、モータコントローラ２５は、トランジスタ温度Ｔｔが上限温度Ｔｍａｘよりも大きい場合、あるいは、トランジスタ温度Ｔｔが下限温度Ｔｍｉｎを下回っている場合に、放電デバイス作動を禁止する。モータコントローラ２５は、放電デバイス作動禁止を決定した場合、放電禁止信号を放電モジュール２９に送信する（Ｓ１２２、Ｓ１２３）。放電モジュール２９は、放電禁止信号を受信すると、その信号を保持する（Ｓ１２４）。また、放電モジュール２９は、放電信号を受信すると（Ｓ１０９）、放電禁止信号を保持しているか否かをチェックし（Ｓ１１０）、放電禁止信号を保持していない場合には、放電デバイスを作動させ（Ｓ１１１）、放電禁止信号を保持している場合には、放電デバイスを作動させない。なお、放電モジュール２９は、放電禁止信号を保持しており放電信号を受信したときに既に放電デバイスを作動させている場合は、放電デバイスの作動を中止する（Ｓ１１２）。第３実施例の自動車では、モータコントローラ２５は、所定の周期で放電可否判断を行い（Ｓ１２１〜Ｓ１２３）、その結果を常時放電モジュール２９に送信する。
【００４０】
（第４実施例）次に、第４実施例の自動車を説明する。図７に、第４実施例における放電処理のフローチャートを示す。第４実施例における放電処理は、第３実施例の変形である。図７のステップＳ１０１〜Ｓ１０９までの処理は、図６に示した第３実施例の場合と同じであるので説明を省略する。第４実施例の放電処理では、モータコントローラ２５が行う放電可否判断の処理と、放電モジュール２９が行う処理が第３実施例とは異なる。モータコントローラ２５は、車両状態を監視し（Ｓ２０１）、そのデータ（放電可否情報）を放電モジュール２９に送信する（Ｓ２０２）。放電可否情報は、前述した、電圧センサＶｄのセンサデータ（即ち、インバータ入力電圧ＶＨ）と、温度センサＱのセンサデータ（即ち、パワートランジスタＴｒの温度Ｔｔ）である。放電モジュール２９は、受信した放電可否情報を保持する（Ｓ２０３）。モータコントローラ２５は、定期的に放電可否情報を送信するので、放電モジュール２９は定期的に放電可否情報を更新することになる。放電可否情報の更新の処理とは独立に、放電モジュール２９は、モータコントローラ２５から、放電信号を受信すると、放電の可否を判断する（Ｓ２１０）。ステップＳ２１０での判断は、図４のステップＳ２４、Ｓ２６の処理、及び、図５のステップＳ３４、Ｓ３６と同じである。即ち、放電モジュール２９は、インバータ入力電圧ＶＨが上限電圧Ｖｍａｘよりも大きい場合、あるいは、入力電圧ＶＨが下限電圧Ｖｍｉｎを下回っている場合に、放電デバイスの作動を禁止する。また、放電モジュール２９は、トランジスタ温度Ｔｔが上限温度Ｔｍａｘよりも大きい場合、あるいは、トランジスタ温度Ｔｔが下限温度Ｔｍｉｎを下回っている場合に、放電デバイス作動を禁止する。
【００４１】
放電モジュール２９は、放電デバイスの動作を許可できる場合には、放電デバイスを動作させ（Ｓ２１１）、放電を禁止すべき場合には、放電デバイスを作動させない。なお、放電モジュール２９は、放電を禁止すべき場合と判断したときに既に放電デバイスを作動させている場合は、放電デバイスの作動を中止する（Ｓ２１２）。即ち、第３実施例と第４実施例は、第３実施例では放電可否判断を行う主体がモータコントローラ２５であるのに対して、第４実施例では放電可否判断を行う手段が放電モジュール２９である点で異なる。
【００４２】
上記説明した実施例についての留意点を述べる。上記の実施例では、モータコントローラ２５は、衝突前のセンサデータを用いることによって、放電デバイスを作動させるか否かを判断した。実施例の自動車は、衝突信号が誤ってモータコントローラに入力された場合に、放電デバイスが作動することを防止することもある。例えば、ＨＶコントローラ１０とパワーコントローラ２０の間の通信プロトコルによると、サブバッテリＳＢの供給電圧が低下した場合に、信号線の電圧レベルが低下し、パワーコントローラ２０は衝突信号受信と判断する可能性がある。サブバッテリＳＢの供給電圧が低下した場合は、自動車が正常に走行している状態ではない。そのため、センサデータも正常な走行中のデータを示さない可能性が高い。例えば、車両が停止している場合、インバータの入力電圧ＶＨはほぼゼロであり、また、インバータ内のトランジスタの温度Ｔｔも低い。図４又は図５の処理によれば、入力電圧ＶＨが下限電圧よりも低い場合、及び、インバータ内のトランジスタの温度Ｔｔが下限温度よりも低い場合、モータコントローラ２５は放電デバイスを作動させない。このように、図４と図５の処理は、サブバッテリＳＢの電圧低下に起因する誤った衝突信号を受信してもモータコントローラは放電デバイスを作動させない、という利点を提供する。
【００４３】
実施例図３のリングバッファを用いたセンサデータの一定時間の保持は、処理の一例であり、他の手法を使ってセンサデータを一定時間保持してもよい。例えば、ＦＩＦＯメモリ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ  Ｍｅｍｏｒｙ）を用いて実現してもよい。
【００４４】
第２実施例では、トランジスタの温度Ｔｔに基づいて放電デバイスを作動させるか否かを判断した。トランジスタの温度Ｔｔに代えてパワートランジスタを冷却する冷媒の温度を用いてもよい。但し、上記した上限温度Ｔｍａｘと下限温度Ｔｍｉｎとは異なる閾値を用いるべきであることに留意されたい。また、衝突に備えて保持するセンサデータは、インバータ入力電圧、パワートランジスタの温度、冷媒の温度に限られない。例えば、車速、モータの温度などを検出するセンサのデータを保持し、それらのセンサデータを衝突の際の判断材料とすることも好適である。
【００４５】
実施例では、放電抵抗、インバータ内のパワートランジスタ、及び、モータを放電デバイスとして採用した。これらのデバイスのほか、例えば、エアコン、クラクション、ヘッドライトなど、自動車が元々備える電気消費デバイスを放電デバイスとして用いることも好適である。
【００４６】
実施例では、エアバッグシステムの加速度センサの値が所定の閾値を超えた場合に衝突信号が出力された。放電デバイスを起動させるための信号は加速度センサのセンサデータ以外に基づいても出力され得る。例えば、第３、第４実施例のシステムにおいて、ＨＶコントローラ１０は、電源電圧が所定の電圧閾値を下回ったときに、放電指令を送信してもよい（図６、図７のステップＳ１０５を参照）。
【００４７】
実施例の自動車はハイブリッド車であった。本明細書が開示する技術は、電気自動車（燃料電池車を含む）に適用することも可能である。
【００４８】
本発明の代表的かつ非限定的な具体例について、図面を参照して詳細に説明した。この詳細な説明は、本発明の好ましい例を実施するための詳細を当業者に示すことを単純に意図しており、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。また、開示された追加的な特徴ならびに発明は、さらに改善された自動車を提供するために、他の特徴や発明とは別に、又は共に用いることができる。
【００４９】
また、上記の詳細な説明で開示された特徴や工程の組み合わせは、最も広い意味において本発明を実施する際に必須のものではなく、特に本発明の代表的な具体例を説明するためにのみ記載されるものである。さらに、上記の代表的な具体例の様々な特徴、ならびに、独立及び従属クレームに記載されるものの様々な特徴は、本発明の追加的かつ有用な実施形態を提供するにあたって、ここに記載される具体例のとおりに、あるいは列挙された順番のとおりに組合せなければならないものではない。
【００５０】
本明細書及び／又はクレームに記載された全ての特徴は、実施例及び／又はクレームに記載された特徴の構成とは別に、出願当初の開示ならびにクレームされた特定事項に対する限定として、個別に、かつ互いに独立して開示されることを意図するものである。さらに、全ての数値範囲及びグループ又は集団に関する記載は、出願当初の開示ならびにクレームされた特定事項に対する限定として、それらの中間の構成を開示する意図を持ってなされている。
【００５１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５２】
２：エンジン
３：トランスミッション
４：ドライブトレイン
５：エアバッグコントローラ
６：加速度センサ
１０：ＨＶコントローラ
２０：パワーコントローラ
２１、２２：インバータ
２３、２４：コンバータ
２５：モータコントローラ
２９：放電モジュール
１００：自動車
Ｃ１、Ｃ２：平滑化コンデンサ
ＣＳ：キャビンスペース
Ｄ１〜Ｄ８：ダイオード
ＤＲ：放電リレー
ＤＴ：放電抵抗（放電デバイス）
ＦＣ：フロントコンパートメント
Ｌ１：リアクトル
ＭＢ：メインバッテリ
ＭＧ１、ＭＧ２：モータ
Ｑ：温度センサ
ＳＢ：サブバッテリ
ＳＭＲ：システムメインリレー
Ｔｒ１〜Ｔｒ８：トランジスタ
【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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