(57)【要約】【課題】  始動装置を１つにしてコストを抑制し、始動装置が一つで、異常状態の際であっても、エンジン始動が可能となる性能を向上させることができるハイブリッド車の制御装置を提供すること。【解決手段】  ハイブリッド車１において、電流センサ４３が異常の場合に、少なくとも１つの正常な電流センサ４３と位置センサ４１の検出値に基づいて、モータジェネレータ４をインバータ８で駆動しエンジン２を始動させるステップＳ１〜Ｓ７の処理を備えた。【選択図】        図１
2009018695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン制御手段により駆動制御されるエンジンと、
発電機と電動機の機能を有する複数相の回転機と、
前記回転機と車両のバッテリの間で、電源供給と回生のために直流状態と複数相状態の変換を行うインバータと、
複数相のそれぞれに設けられ、電流を検出する複数の電流センサと、
前記回転機の回転位相位置を検出する位置センサと、
前記電流検出値と前記回転位相位置に基づいてインバータを制御する制御手段と、
を有し、
前記回転機の電動機の機能により前記エンジンを始動させるハイブリッド車において、
前記電流センサが異常の場合に、少なくとも１つの正常な電流センサと前記位置センサの検出値に基づいて、前記回転機を前記インバータで駆動し前記エンジンを始動させる異常時エンジン始動制御手段を備えた、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置において、
前記異常時エンジン始動制御手段は、
少なくとも１相の電流値と回転位相位置から、残りの相を、位相をずらすことで予測して予測値を設定し、少なくとも１相の値と前記予測値に基づいて、前記回転機を前記インバータで駆動し前記エンジンを始動させる、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車の制御装置において、
前記異常時エンジン始動制御手段は、
前記電流センサが全て異常の場合には、前記位置センサの検出値のみに基づいて、前記回転機を前記インバータで駆動し前記エンジンを始動させる、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車の制御装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、ハイブリッド車において、モータＭＧに異常が生じているときにはスタータモータによるクランキングによりエンジンを始動し、スタータモータに異常が生じているときにはモータＭＧによるクランキングによりエンジンを始動している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−２２７９０号公報（第２−１１頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来にあっては、始動装置として２つの装置を設けている分コストが高いものであった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、始動装置を１つにしてコストを抑制し、始動装置が一つで、異常状態の際であっても、エンジン始動が可能となる性能を向上させることができるハイブリッド車の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、エンジン制御手段により駆動制御されるエンジンと、発電機と電動機の機能を有する複数相の回転機と、前記回転機と車両のバッテリの間で、電源供給と回生のために直流状態と複数相状態の変換を行うインバータと、複数相のそれぞれに設けられ、電流を検出する複数の電流センサと、前記回転機の回転位相位置を検出する位置センサと、前記電流検出値と前記回転位相位置に基づいてインバータを制御する制御手段と、を有し、前記回転機の電動機の機能により前記エンジンを始動させるハイブリッド車において、前記電流センサが異常の場合に、少なくとも１つの正常な電流センサと前記位置センサの検出値に基づいて、前記回転機を前記インバータで駆動し前記エンジンを始動させる異常時エンジン始動制御手段を備えた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、始動装置を１つにしてコストを抑制し、始動装置が一つで、異常状態の際であっても、エンジン始動が可能にする始動有効性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のハイブリッド車の制御装置を実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１のハイブリッド車の制御構造を示すブロック図である。
実施例１のハイブリッド車１は、エンジン２、クラッチ３、モータジェネレータ４、位置センサ４１、温度センサ４２、電流センサ４３、変速機５、各車輪６、電子制御装置７、インバータ８、イグニッションキースイッチ９、警告灯及び画面表示１０、バッテリ１１を主要な構成としている。
【０００９】
エンジン２は電子制御装置７により駆動を制御され、クラッチ３を介してモータジェネレータ４へ駆動出力を行う。
クラッチ３は、エンジン２とモータジェネレータ４の駆動力伝達の接続、非接続を切り替える。
モータジェネレータ４は、３相コイルを備え、ステータとロータで発生させる電磁作用によりにロータが回転するモータ構造であって、インバータ８を介したバッテリ１１の電源により駆動し、ハイブリッド車１の駆動力を駆動系に出力する。また、エンジン２がハイブリッド車１の駆動力を駆動系に出力する際及び惰力時には、発電機として機能し、バッテリ１１への充電を行う。
【００１０】
位置センサ４１は、モータジェネレータ４の回転位相位置を検出し、インバータ８へ出力する。
温度センサ４２は、モータジェネレータ４の温度を検出し、インバータ８へ出力する。
電流センサ４３は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相を流れる電流を検出する各電流センサ４３ａ，４３ｂ，４３ｃからなり、検出値をインバータ８へ出力する。
【００１１】
変速機５は、モータジェネレータ４から入力される駆動力を変速（減速と反転、非反転）して駆動系へ出力する。
各車輪６は、接地し、伝達された駆動力で回転することにより車両を走行させる。
電子制御装置７は、エンジン２やインバータ８、警告灯及び画面表示１０を制御する。
インバータ８は、バッテリ１１から得る直流電源を変換してＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の交流波形もしくはPWM等による直流の擬似交流波形を出力して、モータジェネレータ４へ出力する。また、モータジェネレータ４が発電機として機能している際には、３相の入力を直流に変換してバッテリ１１への充電を行う。
【００１２】
イグニッションキースイッチ９は、キー操作またはスイッチ操作によるイグニッションのオンオフ、エンジン２のオンオフの操作入力を行う。操作入力結果は電子制御装置７へ出力する。
警告灯及び画面表示１０は、センサ故障が発生したことをドライバに伝達する。
バッテリ１１は、車両に設置された電源である。
【００１３】
作用を説明する。
[センサ異常時のエンジン始動処理]
図２に示すのは、実施例１のハイブリッド車の制御装置で実行されるセンサ異常時のエンジン始動処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。
なお、本処理はエンジン作動中にスタートする。
【００１４】
ステップＳ１では、３相の電流センサ４３ａ，４３ｂ，４３ｃの故障判断を行い、全て故障ならばステップＳ１０へ進み、１つまたは２つが正常ならばステップＳ２へ進み、全て正常ならばステップＳ１５へ進む。
【００１５】
ステップＳ２では、インバータ８は、モータジェネレータ４への駆動出力を停止する。
【００１６】
ステップＳ３では、電子制御装置７へインバータ８が出力停止状態であると示す信号を送信する。
【００１７】
ステップＳ４では、イグニッションキースイッチ９がオンからオフになったかどうかを判断し、オンからオフになったならばステップＳ５へ進み、オンからオフにならない場合は処理を終了する。
【００１８】
ステップＳ５では、通常のモータジェネレータ４による走行は行わず、モータジェネレータ４によるエンジン始動のみ許可する。
【００１９】
ステップＳ６では、正常な電流センサ４３と位置センサ４１によりモータジェネレータ４を駆動する。
【００２０】
ステップＳ７では、エンジンを始動させる。
【００２１】
ステップＳ８では、インバータ８は、モータジェネレータ４への駆動出力を停止する。
【００２２】
ステップＳ９では、エンジン始動を不能とする。
【００２３】
ステップＳ１０では、位置センサ４１が故障かどうかを判断し、故障ならばステップＳ８へ進み、故障でないならばステップＳ１１へ進む。
【００２４】
ステップＳ１１では、インバータ８は、モータジェネレータ４への駆動出力を停止する。
【００２５】
ステップＳ１２では、イグニッションキースイッチ９がオンからオフになったかどうかを判断し、オンからオフになったならばステップＳ１３へ進み、オンからオフにならない場合は処理を終了する。
【００２６】
ステップＳ１３では、通常のモータジェネレータ４による走行は行わず、モータジェネレータ４によるエンジン始動のみ許可する。
【００２７】
ステップＳ１４では、位置センサ４１によりモータジェネレータ４を駆動するものとし、ステップＳ７へ進む。
【００２８】
ステップＳ１５では、電流センサ４３が正常であると判断した状態である。
【００２９】
ステップＳ１６では、イグニッションキースイッチ９がオンからオフになったかどうかを判断し、オンからオフになったならばステップＳ１７へ進み、オンからオフにならない場合は処理を終了する。
【００３０】
ステップＳ１７では、通常のモータジェネレータ４による走行、エンジン始動を行うよう許可し、ステップＳ７へ進む。
【００３１】
[センサ異常時のエンジン始動を行う作用]
実施例１のハイブリッド車では、駆動力源として、エンジン２及びモータジェネレータ４をパラレル構造で搭載している。モータジェネレータ４は発電機または電動機として機能する回転機であって、そのロータがエンジン２のクランクシャフトに連結されている。そして、エンジン２の動力によりモータジェネレータ４を駆動して発電する制御と、車両の惰力走行時に、車輪の動力によりモータジェネレータ４を駆動して発電する回生制動制御を行う。
【００３２】
また、バッテリ１１からの電力供給によりモータジェネレータ４を電動機として駆動し、そのトルクを車輪に伝達する制御と、モータジェネレータ４によりエンジン２を始動させる制御を行う。
モータジェネレータ４は、インバータ８により制御され、そのインバータ８は電子制御装置７、センサ、スイッチ等の信号に基づいて制御を行っている。それら各種信号により、インバータ８はモータジェネレータ４を通常駆動、出力制限、出力停止等の制御を行う。
インバータ８は、バッテリ１１の直流電流を３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の交流電流又は擬似交流電流に変換して、モータジェネレータ４に供給しており、その３相の全て、又は２相に電流センサ４３が設定され各相の電流を検出している。
【００３３】
ここで、考えると、電流センサ４３が故障した場合、インバータ８はモータジェネレータ４への駆動出力を停止するため、エンジンを始動することができず、車両が走行不能になってしまう。
これに対して実施例１のハイブリッド車１の制御装置では、エンジンのスタータ装置を設けることなく、エンジン回転中に、例えばセンサ電圧がＧＮＤや電源電圧にはりついている場合、センサ故障と判定することができる。
これにより電流センサ４３が１つ又は２つが正常となった場合（ステップＳ１→Ｓ２）、電流センサ４３の故障時としてインバータ８からモータジェネレータ４への出力を停止する（ステップＳ２）。
【００３４】
そして、インバータ８からモータジェネレータ４への出力をエンジン始動のみ許可し（ステップＳ５）、正常な電流センサ４３と位置センサ４１によりモータジェネレータ４を駆動し、エンジン始動を行う。
例えば、１２０度正弦波通電方式で誘導モータを駆動する場合、１相の電流値と位置がわかれば、他相は、１２０度、２４０度位相をずらせば予測可能である。これによりエンジン始動程度のモータジェネレータ４の駆動制御を行う。
エンジンを始動させる場合、必要なエンジンの回転速度の範囲は厳密に設定する必要がなく、相応に大まかな範囲の回転速度に制御することでエンジンは始動できる。
【００３５】
これにより、センサ異常判定の際の処理により車両を走行不能にさせることなく、非常時の対処を行う。この場合の非常時の対処、つまり回避走行は、整備工場に車両を持って行く、家に帰るなど、つまり長時間、車両を置いても困らない場所に移動することである。これを実施例１ではスタータ装置を追加することなく、センサ異常時でもモータジェネレータ４をできるだけ作動させるようにして、エンジン始動を行い回避走行ができるようにする。
【００３６】
また、実施例１では、電流センサ４３が全て故障した場合にも、位置センサ４１が正常な場合には、エンジン始動のみを位置センサ４１の検出値に基づく制御でモータジェネレータ４を作動させる。
但し、低温時、エンジンの始動トルクが大きくなり、回転数の立ち上がりが遅くなる場合は、エンジン始動制御ができなくなる場合もあるが、それ以外では、エンジンの始動を行えることを、さらに確保することができる。
【００３７】
また、警告灯及び画面表示１１にセンサ故障の発生を表示することによって、運転者へ状況を認識させ、これによりエンジン始動を行い回避走行が確実にできるようにする。
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３８】
(1)電子制御装置７により駆動制御されるエンジン２と、発電機と電動機の機能を有する３相のモータジェネレータ４と、モータジェネレータ４と車両のバッテリ１１の間で、電源供給と回生のために直流状態と複数相状態の変換を行うインバータ８と、３相のそれぞれに設けられ、電流を検出する複数の電流センサ４３（４３ａ，４３ｂ，４３ｃ）と、モータジェネレータ４の回転位相位置を検出する位置センサ４１と、電流検出値と回転位相位置に基づいてインバータ８を制御するようにし、モータジェネレータ４の電動機の機能によりエンジン２を始動させるハイブリッド車１において、電流センサ４３が異常の場合に、少なくとも１つの正常な電流センサ４３と位置センサ４１の検出値に基づいて、モータジェネレータ４をインバータ８で駆動しエンジン２を始動させるステップＳ１〜Ｓ７の処理を備えたため、始動装置を１つにしてコストを抑制し、始動装置が一つで、異常状態の際であっても、エンジン始動が可能にする始動有効性を向上させることができる。
そして、これによりエンジン始動を行い回避走行ができるようにする。
【００３９】
(2)異常時のエンジン始動制御では、少なくとも１相の電流値と回転位相位置から、残りの相を、位相をずらすことで予測して予測値を設定し、少なくとも１相の値と予測値に基づいて、モータジェネレータ４をインバータ８で駆動しエンジン２を始動させるため、電流センサ４３が１相のみ正常の場合であっても、エンジン始動が可能にする始動有効性を向上させることができる。
【００４０】
(3)異常時のエンジン始動制御では、電流センサ４３が全て異常の場合には、位置センサ４１の検出値のみに基づいて、モータジェネレータ４をインバータ８で駆動しエンジン２を始動させるため、低温時にはエンジン始動制御を確実に行うことが難しくなる場合があるが、エンジン始動が可能にする始動有効性を向上させることができる。
【００４１】
以上、本発明のハイブリッド車の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００４２】
例えば、実施例１では、３相のモータジェネレータ４について説明したが、他の複数相のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例１のハイブリッド車の制御構造を示すブロック図である。
【図２】実施例１のハイブリッド車の制御装置で実行されるセンサ異常時のエンジン始動処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１  ハイブリッド車
２  エンジン
３  クラッチ
４  モータジェネレータ
４１  位置センサ
４２  温度センサ
４３  電流センサ
４３ａ  電流センサ
４３ｂ  電流センサ
４３ｃ  電流センサ
５  変速機
６  各車輪
７  電子制御装置
８  インバータ
９  イグニッションキースイッチ
１０  警告灯及び画面表示
１１  バッテリ
【図１】
2009018695.tif 000003
【図２】
2009018695.tif 000004