(57)【要約】【課題】回転電機制御システムにおいて、２つの回転電機の一方に異常が生じたときに、退避走行距離をさらに延長することである。【解決手段】回転電機制御システム１０は、第１のレゾルバ２２と、第２のレゾルバ２４と、２つのレゾルバの検出結果を回転角度情報に変換する２つのＲ／Ｄコンバータ７２，７４と、２つのＲ／Ｄコンバータ７２，７４のそれぞれの接続先を第１のレゾルバ２２または第２のレゾルバ２４の間でそれぞれ切り換えるセレクタ部７０と、２つのＲ／Ｄコンバータのいずれか１つが故障したときに残る正常Ｒ／Ｄコンバータを用いて第１の回転電機１２または第２の回転電機１４の作動を制御して車両走行を継続し、高圧電源部４０の充電状態に応じ、エンジン６で走行する制御モードと、第２の回転電機１４で走行する制御モードとの間で交互に切り換えるＣＰＵ６６を含む。【選択図】図１
2009248707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに接続されて発電して蓄電装置を充電できる第１回転電機の回転角度を検出する第１検出部と、
蓄電装置と接続されて車両を駆動できる第２回転電機の回転角度を検出する第２検出部と、
２つの回転角度情報変換部であって、第１検出部または第２検出部のいずれか一方の検出結果を一方の回転角度情報変換部で一方側回転角度情報に変換し、他方の検出結果を他方の回転角度情報変換部で他方側回転角度情報に変換する２つの回転角度情報変換部と、
２つの回転角度情報変換部のそれぞれの接続先を第１検出部または第２検出部の間でそれぞれ切り換えることができる切換部と、
回転角度情報変換部の出力に基いて第１回転電機の作動と第２回転電機の作動の制御を行う制御部と、
を備え、
制御部は、
２つの回転角度情報変換部のいずれか１つが故障したときに残る１つの正常回転角度情報変換部を用いて第１回転電機または第２回転電機の作動を制御して車両走行を継続する故障時走行手段と、
蓄電装置の充電状態に応じ、切換部における切り換えによって、エンジンで走行する直行走行制御モードと、第２回転電機で走行する回転電機走行制御モードとの間で制御モードを交互に切り換える交互切換手段と、
を含むことを特徴とする回転電機制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機制御システムにおいて、
交互切換手段は、
蓄電装置の充電状態が予め定めた下限閾値に低下したときに、正常回転角度情報変換部の接続先を第１検出部としてエンジンで走行し第１回転電機の発電により蓄電装置を充電する直行走行制御モードとし、蓄電装置の充電状態が予め定めた上限閾値に上昇したときに、正常回転角度情報変換部の接続先を第２検出部として蓄電装置からの電力供給を受けて第２回転電機で走行する回転電機走行制御モードとして制御モードを交互に切り換えることを特徴とする回転電機制御システム。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機制御システムにおいて、
第１検出部と第２検出部はそれぞれレゾルバ装置であり、
２つの回転角度情報変換部は、それぞれレゾルバ装置の検出結果をデジタル信号に変換して制御部に供給するレゾルバデジタル変換装置であり、
制御部は、
２つの回転角度情報変換部のいずれか１つが故障したときに、切換部の切り換えによって、故障した回転角度情報変換部に接続されていたレゾルバ装置を、残る１つの正常回転角度情報変換部に接続を切換させることを特徴とする回転電機制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機制御システムに係り、特に、エンジンに接続されて発電して蓄電装置を充電できる第１回転電機と、蓄電装置と接続されて車両を駆動できる第２回転電機について制御を行う回転電機制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと２つの回転電機とを備える車両において、２つの回転電機のいずれか一方の制御に異常が生じるときには、車両を安全な場所に退避させる制御が行われる。この制御は、リンプホーム制御と呼ばれることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、エンジンと走行用モータＭＧ２と発電用モータＭＧ１とを備える車両において、ＭＧ１とＭＧ２とにそれぞれレゾルバと電流センサとこれらの電源回路が別々に設けられる構成が開示されている。ＭＧ１のレゾルバ等用の電源回路1が故障したときは、エンジンを停止し、ＭＧ１のインバータ駆動を停止し、ＭＧ２のインバータ駆動によってＭＧ２によるリンプホーム(退避走行)を行い、ＭＧ２のレゾルバ等用の電源回路２が故障したときは、ＭＧ２のインバータ駆動を停止し、ＭＧ１のインバータ駆動によってエンジンを始動し、エンジンによるリンプホーム(退避走行)を行うことが述べられている。
【０００４】
また、特許文献２には、エンジンと走行用モータＭＧ２と発電用モータＭＧ１とを備える車両において、ＭＧ２に異常が発生したとき、ＭＧ２の運転を停止し、ＭＧ１で反力を受け持ちながらエンジンからの動力が動力分配統合機構を介してリングギヤ軸に伝達されるようにエンジンとＭＧ１とを駆動制御する直行走行モードで、バッテリが過充電とならないようにする構成が開示されている。ここでは、直行走行モードでアクセルペダルがオンされると、その開度にかかわらず小さなトルクを要求トルクに設定し、要求トルクから算出されるＭＧ１から出力すべきトルク指令に見合うトルクがＭＧ１から出力されたときにエンジンがストールしない回転数のうちできる限り小さな回転数となるようにエンジンの目標回転数を設定することが述べられている。そして、この目標回転数を維持しながら、ＭＧ１の発電電力をエアコンディショナのコンプレッサ、ヘッドライト、ルームライト等を用いて消費させることが述べられている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２４４１２６号公報
【特許文献２】特開２００６−１４３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１によれば、２つのレゾルバのためにそれぞれ用いられる２つの電源回路の一方が故障したときに、故障した方に対応するインバータ駆動を停止し、退避走行を行うことが述べられている。そして、特許文献２によれば、走行用モータＭＧ２に異常が発生したときにＭＧ２の運転を停止しエンジンによる直行走行モードで走行する際に、バッテリが過充電にならない程度にエンジンの回転数を抑えると共に、発電用モータＭＧ１の発電電力をエアコンディショナのコンプレッサ等で消費させることが述べられている。
【０００７】
特許文献２の方法を用いることで、回転電機の異常の際の退避走行距離をいくらか延ばすことができる。しかしながら、エアコンディショナのコンプレッサ等で消費できる電力には限界があるので、退避走行距離の延長にも限りがある。
【０００８】
本発明の目的は、２つの回転電機の一方に関して異常が生じたときに、退避走行距離をさらに延長できる回転電機制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る回転電機制御システムは、エンジンに接続されて発電して蓄電装置を充電できる第１回転電機の回転角度を検出する第１検出部と、蓄電装置と接続されて車両を駆動できる第２回転電機の回転角度を検出する第２検出部と、２つの回転角度情報変換部であって、第１検出部または第２検出部のいずれか一方の検出結果を一方の回転角度情報変換部で一方側回転角度情報に変換し、他方の検出結果を他方の回転角度情報変換部で他方側回転角度情報に変換する２つの回転角度情報変換部と、２つの回転角度情報変換部のそれぞれの接続先を第１検出部または第２検出部の間でそれぞれ切り換えることができる切換部と、回転角度情報変換部の出力に基いて第１回転電機の作動と第２回転電機の作動の制御を行う制御部と、を備え、制御部は、２つの回転角度情報変換部のいずれか１つが故障したときに残る１つの正常回転角度情報変換部を用いて第１回転電機または第２回転電機の作動を制御して車両走行を継続する故障時走行手段と、蓄電装置の充電状態に応じ、切換部における切り換えによって、エンジンで走行する直行走行制御モードと、第２回転電機で走行する回転電機走行制御モードとの間で制御モードを交互に切り換える交互切換手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る回転電機制御システムにおいて、交互切換手段は、蓄電装置の充電状態が予め定めた下限閾値に低下したときに、正常回転角度情報変換部の接続先を第１検出部としてエンジンで走行し第１回転電機の発電により蓄電装置を充電する直行走行制御モードとし、蓄電装置の充電状態が予め定めた上限閾値に上昇したときに、正常回転角度情報変換部の接続先を第２検出部として蓄電装置からの電力供給を受けて第２回転電機で走行する回転電機走行制御モードとして制御モードを交互に切り換えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る回転電機制御システムにおいて、第１検出部と第２検出部はそれぞれレゾルバ装置であり、２つの回転角度情報変換部は、それぞれレゾルバ装置の検出結果をデジタル信号に変換して制御部に供給するレゾルバデジタル変換装置であり、制御部は、２つの回転角度情報変換部のいずれか１つが故障したときに、切換部の切り換えによって、故障した回転角度情報変換部に接続されていたレゾルバ装置を、残る１つの正常回転角度情報変換部に接続を切換させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成により、回転電機制御システムは、第１回転電機の回転角度を検出する第１検出部と、第２回転電機の回転角度を検出する第２検出部と、２つの回転角度情報変換部であって、第１検出部または第２検出部のいずれか一方の検出結果を一方の回転角度情報変換部で一方側回転角度情報に変換し、他方の検出結果を他方の回転角度情報変換部で他方側回転角度情報に変換する２つの回転角度情報変換部と、２つの回転角度情報部のそれぞれの接続先を第１検出部または第２検出部の間でそれぞれ切り換えることができる切換部とを備える。
【００１３】
そして、２つの回転角度情報変換部のいずれか１つが故障したときに残る１つの正常回転角度情報変換部を用いて第１回転電機または第２回転電機の作動を制御して車両走行を継続する故障時走行手段と、蓄電装置の充電状態に応じ、切換部における切り換えによって、エンジンで走行する直行走行制御モードと、第２回転電機で走行する回転電機走行制御モードとの間で制御モードを交互に切り換える。このように、蓄電装置の充電状態に応じて切換部の切り換えによって、直行走行制御モードと、回転電機走行制御モードとの間で制御モードを交互に切り換えるので、制御モードの切換を行わない従来技術に比べ、退避走行距離を格段に延ばすことが可能となる。
【００１４】
また、回転電機制御システムにおいて、蓄電装置の充電状態が予め定めた下限閾値に低下したときに、正常回転角度情報変換部の接続先を第１検出部としてエンジンで走行し第１回転電機の発電により蓄電装置を充電する直行走行制御モードとし、蓄電装置の充電状態が予め定めた上限閾値に上昇したときに、正常回転角度情報変換部の接続先を第２検出部として蓄電装置からの電力供給を受けて第２回転電機で走行する回転電機走行制御モードとして制御モードを交互に切り換える。したがって、蓄電装置の過放電、過充電を防ぎながら、退避走行距離を格段に延ばすことが可能となる。
【００１５】
また、回転電機制御システムにおいて、第１検出部と第２検出部はそれぞれレゾルバ装置であり、２つの回転角度情報変換部は、それぞれレゾルバ装置の検出結果をデジタル信号に変換して制御部に供給するレゾルバデジタル変換装置であり、制御部は、２つの回転角度情報変換部のいずれか１つが故障したときに、切換部の切り換えによって、故障した回転角度情報変換部に接続されていたレゾルバ装置を、残る１つの正常回転角度情報変換部に接続を切換させる。したがって、残る１つの正常回転角度情報変換部を有効に用いて、退避走行距離を格段に延ばすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下では、車両に搭載される２つの回転電機とエンジンとの間の動力分配についてプラネタリ機構を用いるものとして説明するが、これ以外の動力分配機構を用いるものとしてもよく、場合によっては動力分配機構を備えないものとしてもよい。また、以下では、回転電機の回転角度を検出する検出手段としてレゾルバ装置を説明するが、２つの回転電機のそれぞれについて設けられる回転角度検出手段であれば、レゾルバ装置以外のものであってもよい。例えば、ホール素子等で回転角度を検出するものであってもよい。また回転電機の回転速度等から回転角度を取得できる場合は、そのような手段を用いてもよい。また、レゾルバによって検出された回転角度データを回転角度情報に変換するものとして、レゾルバデジタル変換装置を説明するが、検出部がレゾルバ以外の場合には、勿論、レゾルバデジタル変換装置ではなく、回転角度検出データをデジタルデータ等に変換する他のデータ変換装置を用いることができる。また、以下では、回転電機制御電気制御ユニットを複数のＬＳＩチップで構成されるものとして説明するが、勿論、ＬＳＩ以外の電子部品等を含んで構成してもよく、場合によっては、１つのＬＳＩチップで構成するものとしてもよい。
【００１７】
なお、以下では、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００１８】
図１は、ハイブリッド車両に搭載される回転電機の作動を制御する回転電機制御システム１０の構成を説明する図である。この回転電機制御システム１０は、車両に搭載される２つの回転電機１２，１４に関連して、一方側の回転電機に関して故障が発生したときに、車両を安全な場所に退避させる退避走行を十分なものとする制御を行う機能を有する。図１には、回転電機制御システム１０の構成要素ではないが、車両の車軸４、エンジン６、動力分配機構８が図示されている。
【００１９】
エンジン６は、車両に搭載される内燃機関であり、その出力により、車両の車軸４を駆動し、また、回転電機１２を駆動して発電させる機能を有する。動力分配機構８は、エンジン６と、２つの回転電機１２，１４との間で動力分配を行う機構で、例えば、遊星歯車機構を用いることができる。動力分配機構８を用いることで、エンジン６の発生する動力が２系統に分割され、一方は駆動力として車軸４に伝達され、もう一方は回転電機１２を駆動して発電が行われ、これによって得られた発電電力によって駆動軸に接続された回転電機１４を駆動させることができる。
【００２０】
回転電機制御システム１０は、２つの回転電機である第１の回転電機（ＭＧ−１）１２と第２の回転電機（ＭＧ−２）１４、第１の回転電機１２の回転子の回転角度を検出する第１のレゾルバ２２、第２の回転電機１４の回転子の回転角度を検出する第２のレゾルバ２４、回転電機駆動回路３４、高圧電源部４０、ＨＶ制御ＥＣＵ４２、回転電機制御ＥＣＵ５０を含んで構成される。
【００２１】
第１の回転電機（ＭＧ１）１２は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（ＭＧ）であって、エンジン６に接続され、エンジン６の駆動力によって発電する機能を有する三相同期型回転電機である。
【００２２】
第２の回転電機（ＭＧ２）１４は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（ＭＧ）であって、電力が供給されるときはモータとして機能し、制動時には発電機として機能する三相同期型回転電機である。このように、第２の回転電機１４は、車軸４に伝達されるエンジン６の動力を補助して、駆動力を高める機能を有する。
【００２３】
２つの電流センサ３０，３２は、第１の回転電機１２の電流を検出する電流センサａと、第２の回転電機１４の電流を検出する電流センサｂである。検出された電流データは、回転電機マイクロプロセッサ６０を構成する汎用回路部６４に伝送され、回転電機１２，１４の駆動制御に用いられる。
【００２４】
第１のレゾルバ（ＭＧ１レゾルバ）２２は、上記のように第１の回転電機１２に設けられ、その回転子の回転角度を検出する回転角度検出手段で、これを回転角度に関する第１検出部と呼ぶことができる。同様に、第２のレゾルバ２４（ＭＧ２レゾルバ）は第２の回転電機１４に設けられ、その回転子の回転角度を検出する回転角度検出手段で、これを第２検出部と呼ぶことができる。第１のレゾルバ２２も第２のレゾルバ２４も基本的な構成は同じで、回転電機１２，１４のそれぞれのロータ軸上に接続され、電気的に相互に９０度位相がずれた２つの信号を出力するように構成された回転角度検出センサである。図２に、第１のレゾルバ２２の互いに９０度位相のずれた２つの信号２１，２３の波形の様子を示す。横軸は回転角度、縦軸は出力値である。２つの信号２１，２３のそれぞれについての包絡出力値の差によって、回転角度の絶対値を検出することができる。
【００２５】
回転電機駆動回路３４は、回転電機１２，１４を駆動する回路で、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）を含む駆動素子部３８と、駆動素子部３８をドライブする制御回路部３６によって構成される。制御回路部３６は、回転電機制御ＥＣＵ５０に含まれる三相駆動回路４６から出力される三相駆動信号に基いて、駆動素子部３８を構成するＩＧＢＴのスイッチングを制御する。
【００２６】
回転電機駆動回路３４は、車両の走行駆動時において、高圧電源部４０から供給される直流電力を駆動素子部３８の機能によって三相交流電力に変換して回転電機１２，１４に供給する機能と、エンジン６の動力によって発電された第１の回転電機１２の三相交流電力を直流電力に変換し、また車両の制動時において、第２の回転電機１４によって回収された回生エネルギである交流電力を直流電力に変換する機能を有する直交／交直電力変換回路である。具体的には、駆動素子部３８に相当する２つのインバータと、制御回路部３６に相当するインバータ制御回路とで構成することができる。
【００２７】
高圧電源部４０は、回転電機駆動回路３４の正極側母線と負極側母線とに接続される高圧蓄電装置である。高圧電源部４０は、回転電機駆動回路３４が直交電力変換を行うときは、高圧直流電力を回転電機駆動回路３４に供給して放電し、回転電機駆動回路３４が交直電力変換を行うときは、高圧直流電力を回転電機駆動回路３４から受け取って充電される機能を有する。かかる高圧電源部４０としては、約２００Ｖから約３００Ｖ程度の端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。
【００２８】
高圧電源部４０の充電状態は、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）と呼ばれ、
図示されていない電源部ＥＣＵによって、過充電とならない上限値であるＱ％と、過放電とならない下限値Ｐ％との間の範囲となるように、充放電が制御される。ＳＯＣの上限値Ｑ％と下限値Ｐ％の一例としては、Ｑ％を約６５％、Ｐ％を約４５％とすることができる。勿論、これは一例であって、これ以外の値に設定することができる。
【００２９】
ＨＶ制御ＥＣＵ４２は、ハイブリッド車両を構成する各要素を全体として制御する機能を有する電気制御ユニットであるが、ここでは、特に、回転電機１２，１４の制御に関する指示であるトルク指令値等を回転電機マイクロプロセッサ６０に伝送する機能と、高圧電源部４０のＳＯＣを監視し、その結果を回転電機マイクロプロセッサ６０に伝送する機能とを有する。ＨＶ制御ＥＣＵ４２から回転電機マイクロプロセッサ６０への伝送は、回転電機マイクロプロセッサ６０に含まれる通信Ｉ／Ｆ４４を介して行われる。
【００３０】
回転電機制御ＥＣＵ５０は、第１のレゾルバ２２との間のインタフェース回路である第１入力回路（入力回路ａ）５２と、第２のレゾルバ２４との間のインタフェース回路である第２入力回路（入力回路ｂ）５４と、回転電機マイクロプロセッサ６０とを含んで構成される。回転電機マイクロプロセッサ６０は、カスタム回路部６２と、汎用回路部６４を含んで構成される。
【００３１】
カスタム回路部６２は、セレクタ部７０、第１のＲ／Ｄコンバータ（Ｒ／Ｄコンバータａ）７２、第２のＲ／Ｄコンバータ（Ｒ／Ｄコンバータｂ）７４、第１のモニタ信号線７３、第２のモニタ信号線７５を含んで構成される。カスタム回路部６２は、１つのＬＳＩチップで構成されるが、勿論、これを複数のＬＳＩチップ等で構成するものとしてもよい。
【００３２】
セレクタ部７０は、２つのセレクタから構成され、一方のセレクタは、第１の入力回路５２の接続先をＳ１またはＳ２のいずれかとして選択する回路で、他方のセレクタは、第２の入力回路５４の接続先をＳ３またはＳ４のいずれかとして選択する回路である。選択は、一方のセレクタがＳ１を選択するときには他方のセレクタはＳ３を選択し、一方のセレクタがＳ２を選択するときには他方のセレクタはＳ４を選択するというように、Ｓ１−Ｓ３，Ｓ２−Ｓ４が組となって行われる。選択は汎用回路部６４によって制御される。
【００３３】
ここで、Ｓ１，Ｓ４は、第１のＲ／Ｄコンバータ７２とモニタ信号線７３に接続され、Ｓ２，Ｓ３は、第２のＲ／Ｄコンバータ７４とモニタ信号線７５に接続される。したがって、上記の選択とは、第１のＲ／Ｄコンバータ７２とモニタ信号線７３の組と、第２のＲ／Ｄコンバータ７４とモニタ信号線７５の組とについて、それぞれの接続先を、第１の入力回路５２すなわち第１のレゾルバ２２とするか、第２の入力回路５４すなわち第２のレゾルバ２４とするか、の選択である。
【００３４】
つまり、Ｓ１−Ｓ３の選択が行われると、第１のＲ／Ｄコンバータ７２とモニタ信号線７３の組の接続先が第１のレゾルバ２２となり、第２のＲ／Ｄコンバータ７４とモニタ信号線７５の組の接続先が第２のレゾルバ２４となる。一方、Ｓ２−Ｓ４の選択が行われると、第１のＲ／Ｄコンバータ７２とモニタ信号線７３の組の接続先が第２のレゾルバ２４となり、第２のＲ／Ｄコンバータ７４とモニタ信号線７５の組の接続先が第１のレゾルバ２２となる。セレクタ部７０は、このように、２つのＲ／Ｄコンバータ７２，７４のそれぞれの接続先を第１のレゾルバ２２または第２のレゾルバ２４の間でそれぞれ切り換えることができる切換部である。
【００３５】
ここで、２つのＲ／Ｄコンバータ７２，７４は、２つのレゾルバ２２，２４で検出されたアナログ信号である回転角度データをデジタルの回転角度情報に変換して汎用回路部６４に出力する機能を有するもので、これを回転角度情報変換部と呼ぶことができる。そして、２つのＲ／Ｄコンバータ７２，７４は、第１検出部である第１のレゾルバ２２または第２検出部である第２のレゾルバ２４のうちの一方の検出結果を、２つのＲ／Ｄコンバータ７２，７４のうちの一方で一方側回転角度情報に変換し、第１のレゾルバ２２または第２のレゾルバ２４のうちの他方の検出結果を、２つのＲ／Ｄコンバータ７２，７４のうちの他方で他方側回転角度情報に変換する機能を有する。つまり、２つのＲ／Ｄコンバータ７２，７４は、いずれも、切換部であるセレクタ部７０が接続先として２つのレゾルバ２２，２４のどちらの選択を行っても、接続先とされるレゾルバのアナログ検出結果をデジタルの回転角度情報に変換して汎用回路部６４に出力する機能を有する。
【００３６】
第１のモニタ信号線７３は、第１のＲ／Ｄコンバータ７２に入力されるレゾルバ検出信号をアナログ信号のまま、汎用回路部６４に伝送する機能を有する信号線である。同様に、第２のモニタ信号線７５は、第２のＲ／Ｄコンバータ７４に入力されるレゾルバ検出信号をアナログ信号のまま、汎用回路部６４に伝送する機能を有する信号線である。汎用回路部６４に伝送されたアナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータによってデジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号の精度はＲ／Ｄコンバータ７２，７４によって変換されたデジタル信号の精度より悪く、回転電機１２，１４の制御には用いることができない。換言すれば、Ｒ／Ｄコンバータ７２，７４は、高精度のＡ／Ｄコンバータ回路である。
【００３７】
モニタ信号線７３，７５によって伝送されたアナログ信号を変換したデジタル信号は、回転電機１２，１４の制御に用いることはできないが、Ｒ／Ｄコンバータ７２，７４の誤動作を検出することができる。すなわち、モニタ信号線７３，７５によって伝送されたアナログ信号は、Ｒ／Ｄコンバータ７２，７４の誤動作、あるいは故障の監視に用いられる。
【００３８】
汎用回路部６４は、上記のＡ／Ｄコンバータ、シリアルＩ／Ｏ、クロック発生回路、タイマ等の回路と、ＣＰＵ６６と、プログラム等を格納するメモリ６８とを含んで構成される。汎用回路部６４は、１つのＬＳＩチップで構成されるが、勿論、これを複数のＬＳＩチップ等で構成するものとしてもよい。
【００３９】
ＣＰＵ６６は、Ｒ／Ｄコンバータ７２，７４からの出力に基いて、回転電機１２，１４の作動を制御する三相駆動信号を三相駆動回路４６に供給する制御部としての機能を有する。ＣＰＵ６６は、モニタ信号線７３，７５から伝送されるデータに基いて、第１のＲ／Ｄコンバータ７２が故障か否か、及び、第２のＲ／Ｄコンバータ７４が故障か否かを判断する故障判断モジュールと、２つのＲ／Ｄコンバータ７２，７４のいずれか１つが故障したときに残る１つの正常なＲ／Ｄコンバータを用いて第１の回転電機１２または第２の回転電機１４の作動を制御して車両走行を継続する故障時走行モジュールと、蓄電装置である高圧電源部４０の充電状態であるＳＯＣに応じ、切換部であるセレクタ部７０における切り換えによって、エンジン６で走行する直行走行制御モードと、第２の回転電機１４で走行する回転電機走行制御モードとの間で制御モードを交互に切り換える交互切換モジュールとを含んで構成される。かかる機能はソフトウェアで実現でき、具体的には、回転電機制御プログラムを実行することで実現できる。
【００４０】
上記構成の作用、特に、制御部であるＣＰＵ６６の各機能について、図３、図４、図６のフローチャート、図５、図７のタイムチャートを用いて詳細に説明する。図３、図４、図５は、Ｒ／Ｄコンバータ７２，７４の一方が故障したときに、車両の退避走行距離を延ばす手順を示すフローチャートであり、これらの手順は、回転電機制御プログラムの各処理手順にそれぞれ対応する。図３は、２つのＲ／Ｄコンバータ７２，７４のどちらが故障したかを判断する手順を示すフローチャート、図４は、第１のＲ／Ｄコンバータ７２が故障したときの処理手順を示すフローチャート、図６は、第２のＲ／Ｄコンバータ７４が故障したときの処理手順を示すフローチャートである。図５は、第１のＲ／Ｄコンバータ７２が故障したときの各要素の状態の変化を示すタイムチャートで、図７は、第２のＲ／Ｄコンバータ７４が故障したときの各要素の状態の変化を示すタイムチャートである。
【００４１】
図３において示されるように、通常状態では、セレクタ部７０は、Ｓ１−Ｓ３に設定されている（Ｓ１０）。すなわち、第１のＲ／Ｄコンバータ７２の接続先は第１のレゾルバ２２とされ、第２のＲ／Ｄコンバータ７４の接続先は第２のレゾルバ２４とされている。
【００４２】
そして、第１のＲ／Ｄコンバータ７２であるＲ／Ｄコンバータａについて故障が検出されるか否かが判断される（Ｓ１２）。この判断は、制御部であるＣＰＵ６６の故障判断モジュールの機能によって実行される。具体的には、第１のＲ／Ｄコンバータ７２の出力信号と、第１のモニタ信号線７３によって伝送されたアナログ信号をデジタル変換した後の信号と比較され、その差が予め定めた差閾値を超えているときに、第１のＲ／Ｄコンバータ７２が故障と判断するものとできる。Ｓ１２において判断が肯定されると、図４のフローチャートで示される手順に進む。
【００４３】
Ｓ１２で判断が否定されると、次に、第２のＲ／Ｄコンバータ７４であるＲ／Ｄコンバータｂについて故障が検出されるか否かが判断される（Ｓ１４）。この判断も、制御部であるＣＰＵ６６の故障判断モジュールの機能によって実行される。具体的には、第２のＲ／Ｄコンバータ７４の出力信号と、第２のモニタ信号線７５によって伝送されたアナログ信号をデジタル変換した後の信号と比較され、その差が予め定めた差閾値を超えているときに、第２のＲ／Ｄコンバータ７２が故障と判断するものとできる。Ｓ１４において判断が肯定されると、図６のフローチャートで示される手順に進む。Ｓ１４で判断が否定されると、Ｓ１２に再び戻る。
【００４４】
上記のようにＳ１２の判断が肯定されると、図４のフローチャートの手順に進む。ここでは、まず、第１のＲ／Ｄコンバータ７２が故障と判断されたので、第１の回転電機１２の作動を停止し、エンジン６の作動も停止する。そして、故障とされていない第２のＲ／Ｄコンバータ７４の出力を用いて、第２のレゾルバ２４による第２の回転電機１４の回転角度情報、第２の電流センサ３２の電流値情報、ＨＶ制御ＥＣＵ４２からのトルク指令等に基づいて、汎用回路部６４が、第２の回転電機１４の作動のための三相駆動信号を、三相駆動回路４６を介して回転電機駆動回路３４に出力する。これによって第２の回転電機１４の作動が制御され、いわゆる回転電機走行制御モードによるＥＶ退避走行が行われる（Ｓ２０）。この工程は、制御部であるＣＰＵ６６の故障時走行モジュールの機能によって実行される。
【００４５】
その様子を図５に示す。図５は横軸に時間を取り、縦軸に各要素の状態を示したものである。ここでは、図５の上段側から下段側に向かって、第１のＲ／Ｄコンバータ７２であるＲ／Ｄコンバータａの状態、第２のＲ／Ｄコンバータ７４であるＲ／Ｄコンバータｂの状態、セレクタ部７０の一方側のセレクタＳ１，Ｓ２における選択状態、他方側のセレクタＳ１，Ｓ２における選択状態、エンジン６の状態、第１の回転電機１２であるＭＧ１の状態、第２の回転電機１４であるＭＧ２の状態、高圧電源部４０のＳＯＣの状態、車両の走行状態が順に示されている。
【００４６】
ここで、時刻ｔ1までは、第１のＲ／Ｄコンバータ７２も第２のＲ／Ｄコンバータ７４も正常状態である。この期間は、第１の回転電機１２も第２の回転電機１４も正常に検出される回転角度に従った制御の下で正常に作動している。エンジン６も同様に正常に作動している。ＳＯＣは、充放電が適宜行われ、上限値Ｑ％と下限値Ｐ％との範囲で正常に変化している。
【００４７】
図５においては、時刻ｔ1において、第１のＲ／Ｄコンバータ７２であるＲ／Ｄコンバータａに異常が検出された。図３のフローチャートでいえば、時刻ｔ1においてＳ１２の判断が肯定された。そこで、エンジン６が停止され、第１の回転電機１２であるＭＧ１が停止される。第２の回転電機１４は、セレクタ部７０がＳ１−Ｓ３の選択のままであるので、正常な第２のＲ／Ｄコンバータ７４の接続先が第２のレゾルバ２４のままであり、これによって、正常な回転角度検出に基いて、正常な作動制御が継続される。すなわち、車両は、第２の回転電機１４の正常な作動によって走行を継続できる。すなわち時刻ｔ1以後も、回転電機走行制御モードによるＥＶ退避走行を継続できる。このとき、第１の回転電機１２は作動していないので、高圧電源部４０は放電を続けることになり、ＳＯＣは次第に低下する。
【００４８】
再び図４に戻り、ＳＯＣが下限値Ｐ％以下であるか否かが判断される（Ｓ２２）。そして、Ｓ２２で判断が肯定されるようになると、セレクタ部７０において、Ｓ２−Ｓ４の設定に選択が切り換えられる（Ｓ２４）。この切換によって、正常な第２のＲ／Ｄコンバータ７４の接続先が第１のレゾルバ２２となり、故障している第１のＲ／Ｄコンバータ７２の接続先が第２のレゾルバ２４となる。したがって、第２のレゾルバ２４の検出データは正しく汎用回路部６４に伝送されないので、ここで、第２の回転電機１４の作動を停止する。そして、正常な第２のＲ／Ｄコンバータ７４によって第１のレゾルバ２２の検出データが汎用回路部６４に伝送されるので、第１の回転電機１２の回転角度情報、第１の電流センサ３０の電流値情報、ＨＶ制御ＥＣＵ４２からのトルク指令等に基づいて、汎用回路部６４が、第１の回転電機１２の作動のための三相駆動信号を、三相駆動回路４６を介して回転電機駆動回路３４に出力する。これによって第１の回転電機１２の作動制御が行われ、エンジン６の作動によって、第１の回転電機１２による発電が行われ、高圧電源部４０への充電がなされる。また、エンジン６の作動によっていわゆる直行走行制御モードによる直行退避走行が行われる（Ｓ２６）。このとき、高圧電源部４０への充電が行われるので、ＳＯＣは次第に上昇する。
【００４９】
その様子が図５の時刻ｔ1以後において示される。すなわち、時刻ｔ1以後は第１の回転電機１２が作動していないので、高圧電源部４０は放電を続け、ＳＯＣは次第に低下してゆく。そして、時刻ｔ2においてＳＯＣは下限値Ｐ％以下となる。図４のフローチャートでいえば、時刻ｔ2においてＳ２２の判断が肯定された。そこで、セレクタ部７０において、Ｓ２−Ｓ４に設定が切り換えられる。そして、第２の回転電機１４であるＭＧ２が停止される。代わってエンジン６が作動され、第１の回転電機１２であるＭＧ１が作動される。第１の回転電機１２は、セレクタ部７０がＳ２−Ｓ４の選択に切り換ったので、正常な第２のＲ／Ｄコンバータ７４の接続先が第１のレゾルバ２２となり、これによって、第１の回転電機１２は、正常な回転角度検出に基いて、正常な作動制御が継続される。すなわち、車両は、エンジン６の作動再開によって走行を継続できる。すなわち時刻ｔ2以後も、直行走行制御モードによる直行退避走行を継続できる。このとき、第１の回転電機１２が作動するので、高圧電源部４０は充電されることになり、ＳＯＣは次第に上昇する。
【００５０】
再び図４に戻り、ＳＯＣが上限値Ｑ％以上であるか否かが判断される（Ｓ２８）。そして、Ｓ２８で判断が肯定されるようになると、セレクタ部７０において、Ｓ１−Ｓ３の設定に選択が切り換えられる（Ｓ３０）。この切換によって、正常な第２のＲ／Ｄコンバータ７４の接続先が再び第２のレゾルバ２４となり、故障している第１のＲ／Ｄコンバータ７２の接続先が第１のレゾルバ２２に戻される。したがって、第１のレゾルバ２２の検出データは正しく汎用回路部６４に伝送されないので、ここで、第１の回転電機１２の作動を停止する。エンジン６の作動も停止される。そして、正常な第２のＲ／Ｄコンバータ７４によって第２のレゾルバ２４の検出データが汎用回路部６４に伝送されるので、第２の回転電機１４の回転角度情報、第２の電流センサ３２の電流値情報、ＨＶ制御ＥＣＵ４２からのトルク指令等に基づいて、汎用回路部６４が、第２の回転電機１４の作動のための三相駆動信号を、三相駆動回路４６を介して回転電機駆動回路３４に出力する。これによって第２の回転電機１４の作動制御が行われ、いわゆる回転電機走行制御モードによるＥＶ退避走行が行われる（Ｓ２０）。これによって、図４のフローチャートの初めの状態に戻ったので、以後は上記で説明した手順が繰り返される。
【００５１】
その様子が図５の時刻ｔ2以後において示される。すなわち、時刻ｔ2以後は第１の回転電機１２が作動するので、高圧電源部４０は充電され、ＳＯＣは次第に上昇してゆく。そして、時刻ｔ3においてＳＯＣは上限値Ｑ％以上となる。図４のフローチャートでいえば、時刻ｔ3においてＳ２８の判断が肯定された。そこで、セレクタ部７０において、Ｓ１−Ｓ３に設定が切り換えられる。そして、エンジン６と第１の回転電機１２であるＭＧ１が停止される。代わって、第２の回転電機１４であるＭＧ２が作動される。第２の回転電機１４は、セレクタ部７０がＳ１−Ｓ３の選択に切り換ったので、正常な第２のＲ／Ｄコンバータ７４の接続先が再び第２のレゾルバ２２となり、これによって、第２の回転電機１４は、正常な回転角度検出に基いて、正常な作動制御が継続される。すなわち、車両は、第２の回転電機１４の作動再開によって走行を継続できる。すなわち時刻ｔ3以後も、回転電機走行制御モードによるＥＶ退避走行を継続できる。このとき、第１の回転電機１２は作動していないので、高圧電源部４０は放電を続け、ＳＯＣは次第に低下する。そして、時刻ｔ4において、再びＳＯＣが下限値Ｐ％以下となる。この状態は時刻ｔ2と同じである。
【００５２】
このように、蓄電装置である高圧電源部４０の充電状態であるＳＯＣに応じ、切換部であるセレクタ部７０における切り換えによって、エンジン６で走行する直行走行制御モードと、第２の回転電機１４で走行する回転電機走行制御モードとの間で制御モードを交互に切り換えることが行われる。これらの手順は、制御部であるＣＰＵ６６の交互切換モジュールの機能によって実行される。これによって、車両は安全な場所に移動するまで、退避走行時間、あるいは退避走行距離を延ばすことができる。
【００５３】
再び図３に戻り、Ｓ１４で判断が肯定されると、図６のフローチャートで示される手順に進む。ここでも、蓄電装置である高圧電源部４０の充電状態であるＳＯＣに応じ、切換部であるセレクタ部７０における切り換えによって、エンジン６で走行する直行走行制御モードと、第２の回転電機１４で走行する回転電機走行制御モードとの間で制御モードを交互に切り換えることが行われる。
【００５４】
すなわち、最初は、第２のＲ／Ｄコンバータ７４が故障と判断されたので、第２の回転電機１４の作動を停止する。そして、エンジン６の作動をそのままとし、故障とされていない第１のＲ／Ｄコンバータ７２の出力を用いて、第１レゾルバ２２による第１の回転電機１２の回転角度情報、第１の電流センサ３０の電流値情報、ＨＶ制御ＥＣＵ４２からのトルク指令等に基づいて、汎用回路部６４が、第１の回転電機１２の作動のための三相駆動信号を、三相駆動回路４６を介して回転電機駆動回路３４に出力する。これによって第１の回転電機１２の作動が制御される。このようにして、エンジン６の作動を用いて、いわゆる直行走行制御モードによる直行退避走行が行われる（Ｓ３２）。この工程は、制御部であるＣＰＵ６６の故障時走行モジュールの機能によって実行される。
【００５５】
その様子は図７に示される。図７は図５と同様に横軸に時間を取り、縦軸に各要素の状態を示したタイムチャートである。ここでは時刻ｔ11において、第２のＲ／Ｄコンバータ７４であるＲ／Ｄコンバータｂに異常が検出された。図６のフローチャートでいえば、時刻ｔ11においてＳ３２の判断が肯定された。そこで、第２の回転電機１４であるＭＧ２が停止される。第１の回転電機１２は、セレクタ部７０がＳ１−Ｓ３の選択のままであるので、正常な第１のＲ／Ｄコンバータ７２の接続先が第１のレゾルバ２２のままであり、これによって、正常な回転角度検出に基いて、正常な作動制御が継続される。また、エンジン６の作動はそのままであるので、車両は、走行を継続できる。すなわち時刻ｔ11以後も、直行走行制御モードによる直行退避走行を継続できる。このとき、第１の回転電機１２は作動するので、高圧電源部４０は充電され、ＳＯＣは次第に上昇する。
【００５６】
そこで、図６に戻ると、ＳＯＣが上限値Ｑ％以上であるか否かが判断される（Ｓ３４）。判断が肯定されるようになると、セレクタ部７０において、Ｓ２−Ｓ４の設定に選択が切り換えられる（Ｓ３６）。この切換によって、正常な第１のＲ／Ｄコンバータ７２の接続先が第２のレゾルバ２４となり、故障している第２のＲ／Ｄコンバータ７４の接続先が第１のレゾルバ２２となる。したがって、第１のレゾルバ２２の検出データは正しく汎用回路部６４に伝送されないので、ここで、第１の回転電機１２の作動を停止する。エンジン６の作動も停止される。そして、正常な第１のＲ／Ｄコンバータ７２によって第２のレゾルバ２４の検出データが汎用回路部６４に伝送されるので、第２の回転電機１４の回転角度情報、第２の電流センサ３２の電流値情報、ＨＶ制御ＥＣＵ４２からのトルク指令等に基づいて、汎用回路部６４が、第２の回転電機１４の作動のための三相駆動信号を、三相駆動回路４６を介して回転電機駆動回路３４に出力する。これによって第２の回転電機１４の作動制御が行われ、いわゆる回転電機走行制御モードによるＥＶ退避走行が行われる（Ｓ３８）。このとき、第１の回転電機１２は作動しないので、高圧電源部４０は放電を続け、ＳＯＣは次第に低下する。
【００５７】
そして、ＳＯＣが下限値Ｐ％以下であるか否かが判断される（Ｓ４０）。そして、Ｓ４０で判断が肯定されるようになると、セレクタ部７０において、Ｓ１−Ｓ３の設定に選択が切り換えられる（Ｓ４２）。この切換によって、正常な第１のＲ／Ｄコンバータ７２の接続先が再び第１のレゾルバ２２となり、故障している第２のＲ／Ｄコンバータ７４の接続先が第２のレゾルバ２４に戻される。したがって、第２のレゾルバ２４の検出データは正しく汎用回路部６４に伝送されないので、ここで、第２の回転電機１４の作動を停止する。そしてエンジン６の作動が再開される。また、正常な第１のＲ／Ｄコンバータ７２によって第１のレゾルバ２２の検出データが汎用回路部６４に伝送されるので、第１の回転電機１２の回転角度情報、第１の電流センサ３０の電流値情報、ＨＶ制御ＥＣＵ４２からのトルク指令等に基づいて、汎用回路部６４が、第１の回転電機１２の作動のための三相駆動信号を、三相駆動回路４６を介して回転電機駆動回路３４に出力する。これによって第１の回転電機１２の作動制御が行われ、高圧電源部４０の充電が行われる。そして、エンジンの作動によって、いわゆる直行走行制御モードによる直行退避走行が行われる（Ｓ３２）。これによって、図６のフローチャートの初めの状態に戻ったので、以後は上記で説明した手順が繰り返される。
【００５８】
これらの様子は、図７に示される。すなわち、時刻ｔ11から時刻ｔ12の間は、第２の回転電機１４の作動が停止され、エンジン６の作動によって直行退避走行が行われる。そして、第１の回転電機１２の作動によって高圧電源部４０が充電されてＳＯＣが次第に上昇する。そしてＳＯＣがＱ％となる時刻ｔ12においてセレクタ部７０の設定が変更され、エンジン６と第１の回転電機１２の作動が停止し、第２の回転電機１４が作動し、ＥＶ退避走行が行われる。ここでは、高圧電源部４０は放電を続けるので、ＳＯＣが次第に低下する。そして、ＳＯＣがＰ％となる時刻ｔ13において再びセレクタ部７０の設定が元に戻され、エンジン６と第１の回転電機１２の作動が再開され、第２の回転電機１４の作動が停止する。これによって、直行退避走行が行われる。
【００５９】
このように、第２のＲ／Ｄコンバータ７４が故障とされるときにも、蓄電装置である高圧電源部４０の充電状態であるＳＯＣに応じ、切換部であるセレクタ部７０における切り換えによって、エンジン６で走行する直行走行制御モードと、第２の回転電機１４で走行する回転電機走行制御モードとの間で制御モードを交互に切り換えることが行われる。これらの手順は、制御部であるＣＰＵ６６の交互切換モジュールの機能によって実行される。これによって、車両は安全な場所に移動するまで、退避走行時間、あるいは退避走行距離を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る実施の形態における回転電機制御システムの構成を説明する図である。
【図２】レゾルバが検出する互いに９０度位相のずれた２つの信号の波形の様子を示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態において、２つのＲ／Ｄコンバータのどちらが故障したかを判断する手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る実施の形態において、第１のＲ／Ｄコンバータが故障したときの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図４に対応して、第１のＲ／Ｄコンバータが故障したときの各要素の状態の変化を示すタイムチャートである。
【図６】本発明に係る実施の形態において、第２のＲ／Ｄコンバータが故障したときの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図６に対応して、第２のＲ／Ｄコンバータが故障したときの各要素の状態の変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
４  車軸、６  エンジン、８  動力分配機構、１０  回転電機制御システム、１２，１４  回転電機、２１，２３  信号、２２，２４  レゾルバ、３０，３２  電流センサ、３４  回転電機駆動回路、３６  制御回路部、３８  駆動素子部、４０  高圧電源部、４２  ＨＶ制御ＥＣＵ、４４  通信Ｉ／Ｆ、４６  三相駆動回路、５０  回転電機制御ＥＣＵ、５２，５４  入力回路、６０  回転電機マイクロプロセッサ、６２  カスタム回路部、６４  汎用回路部、６６  ＣＰＵ、６８  メモリ、７０  セレクタ部、７２，７４  Ｒ／Ｄコンバータ、７３，７５  モニタ信号線。
【図１】
2009248707.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009248707.tif 000007
【図６】
2009248707.tif 000008
【図７】
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