JP2005057981A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コストを上昇させることなく電気部品を保護することができる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】 駆動輪４に伝達された走行用モータ１の動力により走行可能な車両の制御装置であって、走行用モータ１あるいは車両に搭載されたＤＣ／ＤＣコンバータ１１や車両用空調装置１６等の補機類に電力を供給する高電圧バッテリ７と、高電圧バッテリ７と走行用モータ１との間で電力の授受を行うために、高電圧バッテリ７と走行用モータ１との間に設けられたＰＤＵ５と、高電圧バッテリ７と走行用モータ１との間の電力供給を断続するために高電圧バッテリ７とＰＤＵ５との間に設けられたメインコンタクタ手段６と、メインコンタクタ手段６を切断した場合は、ＰＤＵ５の入出力電圧に基づいて走行用モータ１の回転数を制御するＥＣＵ１３とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、走行用モータの動力により走行可能な車両の制御装置に関する。

従来、例えば車両に搭載される車両用の空調装置には、通常走行時は空調装置のコンプレッサを車両のエンジンで駆動し、加速時等、エンジンに負荷がかかる場合は、空調装置のコンプレッサを電動モータにより駆動することで、エンジンにかかる負担を軽減し、エンジンの排気ガスを清浄化するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２６８５２１号公報

ところで、エンジンまたは走行用モータの少なくとも一方の動力により走行可能なハイブリッド車両（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicles）や、走行用モータのみの動力により走行可能な車両（ＥＶ：Electric Vehicles）では、空調装置のコンプレッサを駆動する電動モータの電力も、車両に搭載されたヘッドライトやワイパー等、その他の補機類と同様に、走行用モータを駆動するために蓄電装置に蓄電された電力、あるいは走行用モータの回生電力により賄う。そのため、電動モータを含む空調装置に使用される電気部品や補機類に使用される電気部品は、駆動輪と連動する走行用モータの回生電力により、場合によっては高電圧が印加される可能性がある。従って、電気部品の耐電圧特性等の定格を上げたり、熱の発生を考慮して電気部品を大型化する等の対応を行う必要があり、電気部品のコストが上昇してしまうという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、コストを上昇させることなく電気部品を保護することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明に係る車両の制御装置は、駆動輪（例えば後述する実施例の駆動輪４）に伝達された走行用モータ（例えば後述する実施例の走行用モータ１）の動力により走行可能な車両の制御装置であって、前記走行用モータ、あるいは前記車両に搭載された補機類（例えば後述する実施例のＤＣ／ＤＣコンバータ１１及び車両用空調装置１６）に電力を供給する蓄電装置（例えば後述する実施例の高電圧バッテリ７）と、前記蓄電装置と前記走行用モータとの間で電力の授受を行うために、前記蓄電装置と前記走行用モータとの間に設けられたインバータ回路（例えば後述する実施例のＰＤＵ５）と、前記蓄電装置と前記走行用モータとの間の電力供給を断続するために、前記蓄電装置と前記インバータ回路との間に設けられた開閉手段（例えば後述する実施例のメインコンタクタ手段６）と、前記開閉手段を切断している間は、前記インバータ回路の入出力電圧に基づいて前記走行用モータの回転数を制御する制御部（例えば後述する実施例のＥＣＵ１３）とを備えたことを特徴とする。

以上の構成を備えた車両の制御装置は、蓄電装置とインバータ回路との間に設けられた開閉手段を切断している間は、駆動輪と連動する走行用モータにより発電された電力の高電圧が、全てインバータ回路を介して車両に搭載された補機類に印加されるので、インバータ回路の入出力電圧に基づいて走行用モータの回転数を制御することで、走行用モータにより発電された電力の高電圧から車両に搭載された補機類を保護することができる。

請求項２の発明に係る車両の制御装置は、請求項１に記載の車両の制御装置において、前記車両が、エンジン（例えば後述する実施例のエンジン２）または前記走行用モータの少なくとも一方の動力により走行可能なハイブリッド車両であることを特徴とする。

以上の構成を備えた車両の制御装置は、請求項１に記載の車両の制御装置と同様に、蓄電装置とインバータ回路との間に設けられた開閉手段を切断している間は、駆動輪と連動する走行用モータにより発電された電力の高電圧が、全てインバータ回路を介して車両に搭載された補機類に印加されるので、インバータ回路の入出力電圧に基づいて走行用モータの回転数を制御することで、走行用モータにより発電された電力の高電圧から車両に搭載された補機類を保護することができる。

請求項３の発明に係る車両の制御装置は、請求項１、または請求項２に記載の車両の制御装置において、前記制御部が、前記インバータ回路の入出力電圧と前記補機類の作動上限電圧とを比較し、前記入出力電圧が前記作動上限電圧以上の場合には、前記走行用モータの回転数を下げることを特徴とする。

以上の構成を備えた車両の制御装置は、インバータ回路の入出力電圧が補機類の作動上限電圧以上の場合には、走行用モータの回転数を下げることで、車両に搭載された補機類に高電圧が印加されないように、走行用モータにより発電された電力の電圧を下げることができる。

請求項４の発明に係る車両の制御装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両の制御装置において、前記制御部が、前記インバータ回路の入出力電圧と前記補機類の作動下限電圧とを比較し、前記入出力電圧が前記作動下限電圧以下の場合には、前記走行用モータの回転数を上げることを特徴とする。

以上の構成を備えた車両の制御装置は、インバータ回路の入出力電圧が補機類の作動下限電圧以下の場合には、走行用モータの回転数を上げることで、車両に搭載された補機類が電圧低下で動作不良とならないように、走行用モータにより発電された電力の電圧を上げることができる。

請求項５の発明に係る車両の制御装置は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両の制御装置において、前記駆動輪と前記走行用モータとの間に自動変速機（例えば後述する実施例の自動変速機３）を備え、前記制御部が、前記自動変速機の変速点を変更することにより前記走行用モータの回転数を制御することを特徴とする。

以上の構成を備えた車両の制御装置は、自動変速機の変速点を早めにシフトアップする方向へ変更することで、車両を同一の速度で走行させながらもエンジンの回転数を低く抑え、これにより、駆動輪と連動する走行用モータで発電された電力の電圧を下げることができる。

請求項６の発明に係る車両の制御装置は、請求項２から請求項５のいずれかに記載の車両の制御装置において、前記制御部が、前記走行用モータの回転数を制御する前に、車両の上限走行速度、及び前記エンジンの上限回転数を予め変更することを特徴とする。

以上の構成を備えた車両の制御装置は、走行用モータの回転数を制御する前に、エンジンの回転数に影響を与える車両の上限走行速度、及びエンジンへの燃料供給を遮断するエンジンの上限回転数を予め変更することで、エンジンの回転数が必要以上に上昇することを抑制し、これにより、駆動輪と連動する走行用モータで発電された電力の電圧が必要以上に上昇することを防止することができる。

請求項７の発明に係る車両の制御装置は、請求項５、または請求項６に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記入出力電圧が前記作動上限電圧より低く、かつ前記入出力電圧が前記作動下限電圧より高い場合には、前記制御部が前記走行用モータの回転数の制御を中止することを特徴とする。

以上の構成を備えた車両の制御装置は、インバータ回路の入出力電圧が補機類の作動上限電圧より低く、かつ作動下限電圧より高い場合には、走行用モータの回転数の制御を中止することで、走行用モータで発電された電力の電圧を希望の電圧で安定させることができる。

請求項８の発明に係る車両の制御装置は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両の制御装置において、前記開閉手段が、接点間を絶縁することができる絶縁板（例えば後述する実施例の絶縁板３８）を備えていることを特徴とする。

以上の構成を備えた車両の制御装置は、開閉手段に備えられた絶縁板を接点間に配置することで、開閉手段の動作に関係なく開閉手段の両端に接続された蓄電装置とインバータ回路との間の電流路を持続的に遮断することができる。

請求項９の発明に係る車両の制御装置は、請求項８に記載の車両の制御装置において、前記開閉手段の接点間を絶縁する前記絶縁板は手動で可動とすることを特徴とする。

以上の構成を備えた車両の制御装置は、開閉手段の接点間を絶縁する絶縁板を手動で操作することで、開閉手段の動作に関係なくいつでも希望通りに、開閉手段の接点間を絶縁することができる。

請求項１０の発明に係る車両の制御装置は、請求項９に記載の車両の制御装置において、前記開閉手段が、内部への異物混入を防止する異物混入防止手段（例えば後述する実施例の接点カバー３９）と、前記絶縁板の脱落を防止する脱落防止手段（例えば後述する実施例のツメ３８ａ）と、前記絶縁板の位置を固定する固定手段（例えば後述する実施例のストッパー４０）の内の少なくとも一つを備えることを特徴とする。

以上の構成を備えた車両の制御装置は、内部への異物混入防止、あるいは絶縁板の脱落防止、あるいは絶縁板の位置固定により、開閉手段の接点間を絶縁する絶縁板の動作を確実なものにすることができる。

本発明の車両の制御装置によれば、例えばハイブリッド車両においては、インバータ回路の入出力電圧に基づいてエンジンや自動変速機を制御することにより、駆動輪と連動する走行用モータの回生電力による高電圧が車両に搭載された補機類に使用される電気部品に印加されることを防止する。また、例えば電気自動車においては、インバータ回路の入出力電圧に基づいて、自動変速機を利用している場合は自動変速機を制御し、自動変速機を利用していない場合は直接走行用モータを制御することにより、駆動輪と連動する走行用モータの回生電力による高電圧が車両に搭載された補機類に使用される電気部品に印加されることを防止する。これにより、該補機類に使用される電気部品の耐電圧特性等の定格を下げることを可能にすると共に、更なる小型化を可能とする。従って、電気部品のコストの上昇を抑制して、安価な車両の制御装置を実現することができるという効果が得られる。
また、蓄電装置とインバータ回路との間に設けられた開閉手段に接点間を絶縁することができる絶縁板を備えたことにより、メンテナンス中に蓄電装置の高電圧が誤って各装置に印加されることがなく、安全にメンテナンスが実行できると共に、安価でかつ操作性の良い車両の制御装置を実現することができるという効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。

（全体構成）
図１は、本発明の一実施例の車両の制御装置の構成を示すブロック図であって、例えば一例として、本実施例の車両の制御装置を、エンジンまたは走行用モータの少なくとも一方の動力により走行可能なハイブリッド車両（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicles）に搭載した場合について説明する。
図１において、走行用モータ１は、車両に搭載され、車両を走行駆動するエンジン２を補助するか、または車両を走行駆動するように、その回転子が車両のエンジン２に連結された三相電動機であって、自動変速機（ＡＴ）３を介して駆動輪４に伝達された走行用モータ１単独の動力によるモータ駆動走行や、同様に自動変速機３を介して駆動輪４に伝達されたエンジン２の動力による走行駆動時に、走行用モータ１で駆動力を補助するアシスト走行を可能にしている。なお、エンジン２は、スロットルアクチュエータ及び燃料ポンプを備え、エンジン２のスロットルの開度及び燃料供給量を電気的に制御するＤＢＷ（Drive By Wire ）制御を行うことができる。

また、走行用モータ１には、主にインバータ回路から構成されたモータ制御部としてのパワードライブユニット（Power Drive Unit：以下、ＰＤＵと略す）５が接続されている。ＰＤＵ５は、電源電圧を安定させる平滑コンデンサ５ａを備えており、回路を自動的に開閉できるような機構を備えることにより端子間を断続可能な継電器、接触器、開閉器等の開閉手段であるメインコンタクタを備えたメインコンタクタ手段６を介して、該平滑コンデンサ５ａが車両に搭載された高電圧バッテリ（蓄電装置）７に接続されている。ここで、高電圧バッテリ７としては、例えば１４４［Ｖ］系のバッテリを用いることができる。

また、ＰＤＵ５は、メインコンタクタ手段６を導通させた状態において、高電圧バッテリ７から直流電力を得るとともに、該直流電力を三相の交流電力に変換して走行用モータ１を駆動し、一方、走行用モータ１の回生電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ７を充電する。また、高電圧バッテリ７には、電流センサ８及び電圧センサ９が接続され、電流センサ８で検出される高電圧バッテリ７の入出力電流Ａｂａｔｔ、及び電圧センサ９で検出される高電圧バッテリ７の入出力電圧Ｖｂａｔｔから、高電圧バッテリ７のＩ−Ｖ（電流−電圧）特性や電流積算値に基づいて高電圧バッテリ７の残容量ＳＯＣを推定することができる。

一方、メインコンタクタ手段６は、メインコンタクタの他に、同様な開閉手段であるプリチャージコンタクタと、プリチャージ抵抗器とによるプリチャージ機能を有しており、メインコンタクタ手段６を介してＰＤＵ５と高電圧バッテリ７とを接続する際には、まず、ＰＤＵ５の平滑コンデンサ５ａのプリチャージを行った後、ＰＤＵ５と高電圧バッテリ７とを接続することで、平滑コンデンサ５ａに対する突入電流によるコンタクタの破損を防止することができる。また、平滑コンデンサ５ａには、電圧センサ１０が接続されており、電圧センサ１０で検出されるＰＤＵ５の入出力電圧であるＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕに応じてメインコンタクタ手段６の作動タイミングを調整することができる。

また、高電圧バッテリ７には、メインコンタクタ手段６を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１１が接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、高電圧バッテリ７から得た高電圧直流電力を低電圧直流電力に降圧して低電圧バッテリ１２を充電する。また、この低電圧バッテリ１２からは、本実施例の車両の制御装置における制御部である後述する電子制御ユニット（Electronic Control Unit ：以下、ＥＣＵと略す）１３や低電圧駆動の補機類１４等の低電圧系回路（例えば１２［Ｖ］系回路）へ低電圧（例えば１４．５［Ｖ］）の直流電力が供給される。

更に、高電圧バッテリ７には、メインコンタクタ手段６、及びエアコンコンタクタ手段１５を介して、車両に搭載された車両用空調装置１６を動作させるハイブリッドエアコンユニット（以下、ＨＢＡＣＵと略す）１７が接続されている。ここで、エアコンコンタクタ手段１５は、メインコンタクタ手段６と同様に、端子間を断続可能な開閉手段であるメインコンタクタを備えると共に、同様な開閉手段であるプリチャージコンタクタと、プリチャージ抵抗器とによるプリチャージ機能を有している。また、ＨＢＡＣＵ１７は、インバータ回路を有するドライバ１７ａと、該ドライバ１７ａを制御するコントローラ１７ｂと、エアコンコンタクタ手段１５に接続される平滑コンデンサ１７ｃとを備えて構成されている。

これにより、メインコンタクタ手段６を導通させた状態において、エアコンコンタクタ手段１５を介してＨＢＡＣＵ１７と高電圧バッテリ７とを接続する際には、メインコンタクタ手段６の場合と同様に、まず、ＨＢＡＣＵ１７の平滑コンデンサ１７ｃにプリチャージを行った後、ＨＢＡＣＵ１７と高電圧バッテリ７とを接続することで、平滑コンデンサ１７ｃに対する突入電流によるコンタクタの破損を防止することができる。

また、ＨＢＡＣＵ１７のドライバ１７ａは、車両用空調装置１６に備えられると共に、三相電動機（電動モータ）を動力源として動作可能な圧縮装置である電動コンプレッサ１８に接続されており、ＨＢＡＣＵ１７は、エアコンコンタクタ手段１５を導通させた状態において、高電圧バッテリ７から供給される直流電力をドライバ１７ａによって三相の交流電力に変換し、電動コンプレッサ１８を駆動する。

また、平滑コンデンサ１７ｃには、電圧センサ１９が接続されており、電圧センサ１９で検出される電圧値に応じてエアコンコンタクタ手段１５の作動タイミングを調整することができる。また、メインコンタクタ手段６とエアコンコンタクタ手段１５との間にはヒューズ２０が接続され、メインコンタクタ手段６とエアコンコンタクタ手段１５との間の電流路を過電流時に遮断できるようにしている。

更に、本実施例の車両の制御装置は、エンジン２を動力源として動作可能な圧縮装置であるエンジン駆動コンプレッサ２１を備えている。具体的には、エンジン２の出力軸に連結されたプーリ２２ａ及びエンジン駆動コンプレッサ２１の回転軸に連結されたプーリ２２ｂを介して、駆動ベルト２３によりエンジン２からエンジン駆動コンプレッサ２１へ動力が伝達される。従って、車両用空調装置１６は、圧縮装置として、電動コンプレッサ１８及びエンジン駆動コンプレッサ２１の両方、またはいずれか一方が駆動されることにより車両内の温度を調節する。

また、ＥＣＵ１３には、電流センサ８、電圧センサ９、電圧センサ１０、及び電圧センサ１９の各出力信号が入力される。また、ＥＣＵ１３には、車両のイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号ＩＧ＿ＳＷ、車両用空調装置１６の操作スイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号ＡＣ＿ＳＷ、車両の走行速度を検出する車速センサからの車速信号Ｖｃａｒ、及び走行用モータ１の回転数を示すモータ回転数Ｎｍが入力される。
一方、ＥＣＵ１３は、ＰＤＵ５、メインコンタクタ手段６、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、及びＨＢＡＣＵ１７に含まれるコントローラ１７ｂへ、それぞれ制御信号を出力する。同様に、ＥＣＵ１３は、ＨＢＡＣＵ１７のコントローラ１７ｂを介してエアコンコンタクタ手段１５へ制御信号を出力する。

また、上述の自動変速機３は、ロックアップクラッチを具備するトルクコンバータを備えて構成され、さらに、トルクコンバータおよび自動変速機３の変速動作を駆動制御するための油圧を発生する電動オイルポンプが備えられており、ＥＣＵ１３は、低電圧バッテリ１２からの電力供給により動作する電動オイルポンプへ変速制御信号を出力する。
また、ＥＣＵ１３は、ＤＢＷ（Drive By Wire ）制御により、エンジン２のスロットルアクチュエータに対してスロットルの開度を指示すると共に、燃料ポンプに対して燃料供給量を指示する。
なお、走行用モータ１をエンジン２の出力軸に直結する場合、モータ回転数は、エンジン２の回転数に一致するので、モータ回転数に代えてエンジン２の回転数を代用することができる。

（電気部品保護動作）
次に、図面を参照して上述のＥＣＵ１３による電気部品保護動作ついて説明する。図２は、本実施例の車両の制御装置のＥＣＵ１３による電気部品保護動作を示すフローチャートである。
図２において、まずＥＣＵ１３は、ＥＣＵ１３自身がメインコンタクタ手段６を切断中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。
ステップＳ１において、メインコンタクタ手段６が切断中でない場合（ステップＳ１のＮＯ）、変速点がエンジン２の回転数と車両の走行速度（車速）とから規定されている通常のシフトマップに基づいて自動変速機３を変速制御し（ステップＳ２）、電気部品保護動作を終了する。

一方、ステップＳ１において、メインコンタクタ手段６が切断中である場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、まずＥＣＵ１３は、エンジン２への燃料供給を停止（フューエルカット）するエンジン２のフューエルカット回転数を、規定上限回転数Ｎｍａｘ（例えば、Ｎｍａｘは、走行用モータ１の発電能力と、ＰＤＵ５やＤＣ／ＤＣコンバータ１１に用いられる部品、及び車両用空調装置１６の電動コンプレッサ１８等の高電圧コンポーネント（電気部品）の連続耐電圧とから、Ｎｍａｘ＝４５００［ｒｐｍ］とする。）に変更する（ステップＳ３）。

次に、ＥＣＵ１３は、エンジン２のアイドル回転数を、規定アイドル上限回転数Ｎｉｄｌｅ（例えば、Ｎｉｄｌｅは、走行用モータ１の発電能力と、ＰＤＵ５やＤＣ／ＤＣコンバータ１１に用いられる部品、及び車両用空調装置１６の電動コンプレッサ１８等の高電圧コンポーネントの作動下限電圧とから、Ｎｉｄｌｅ＝１５００［ｒｐｍ］とする。）に変更する（ステップＳ４）。
また、ＥＣＵ１３は、車両の走行速度の上限を、規定上限車速Ｖｍａｘ（例えば、Ｖｍａｘは、走行用モータ１の発電能力と、ＰＤＵ５やＤＣ／ＤＣコンバータ１１に用いられる部品、及び車両用空調装置１６の電動コンプレッサ１８等の高電圧コンポーネントの作動上限電圧と、自動変速機３のポジションが”５速”の時の変速比とから、Ｖｍａｘ＝１７０［ｋｍ／ｈ］とする。）に変更する（ステップＳ５）。

次に、ＥＣＵ１３は、ＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕが目標上限電圧以上か否かを判定する（ステップＳ６）。但し、目標上限電圧は、走行用モータ１の発電能力とＰＤＵ５やＤＣ／ＤＣコンバータ１１に用いられる部品、及び車両用空調装置１６の電動コンプレッサ１８等の高電圧コンポーネントが作動する上限電圧（作動上限電圧）とする。
もし、ステップＳ６において、ＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕが目標上限電圧より小さい場合（ステップＳ６のＮＯ）、次に、ＥＣＵ１３は、ＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕが作動下限電圧以下か否かを判定する（ステップＳ７）。但し、作動下限電圧は、走行用モータ１の発電能力とＰＤＵ５やＤＣ／ＤＣコンバータ１１に用いられる部品、及び車両用空調装置１６の電動コンプレッサ１８等の高電圧コンポーネントが作動する下限電圧（作動下限電圧）とする。

ここで、先に上述の高電圧コンポーネントの作動上限電圧と作動下限電圧について、図面を参照して具体的に説明する。図３は、一例として電動コンプレッサ１８の作動上限電圧及び作動下限電圧を、走行用モータ１の発電能力と共に示した図であって、電動コンプレッサ１８は、作動上限電圧２００［Ｖ］以上で出力が停止状態となり、作動下限電圧１００［Ｖ］以下で、同様に出力が停止状態となる。従って、走行用モータ１のモータ回転数とモータ誘起電圧との関係から、電動コンプレッサ１８を正常に動作させるためには、走行用モータ１を１５００［ｒｐｍ］より速く、かつ３０００［ｒｐｍ］より遅い状態で回転させれば良いことがわかる。

次に、ステップＳ７において、ＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕが作動下限電圧より大きい場合（ステップＳ７のＮＯ）、ＥＣＵ１３はステップＳ２へ進み、変速点がエンジン２の回転数と車両の走行速度（車速）とから規定されている通常のシフトマップに基づいて自動変速機３を変速制御し（ステップＳ２）、電気部品保護動作を終了する。

一方、ステップＳ６において、ＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕが目標上限電圧以上である場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、ＥＣＵ１３は、ステップＳ２で用いる通常のシフトマップによる制御より各シフトが車両の走行速度に対して早めにシフトアップすることで、車両が同一速度で走行してもエンジンの回転数が下がるように自動変速機３を変速制御し（ステップＳ８）、電気部品保護動作を終了する。
また、ステップＳ７において、ＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕが作動下限電圧以下である場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、ＥＣＵ１３は、ステップＳ２で用いる通常のシフトマップによる制御より各シフトが車両の走行速度に対してシフトポジションをホールドすることで、車両が同一速度で走行してもエンジンの回転数が上がるように自動変速機３を変速制御し（ステップＳ９）、電気部品保護動作を終了する。

図４は、ＥＣＵ１３による電気部品保護動作ついて、エンジン２の回転数と、車両の走行速度（車速）と、自動変速機３のポジションとの関係を、電動コンプレッサ１８の作動上限電圧及び作動下限電圧と共に示した図である。図４に示すように、上述の動作によって、エンジン２のアイドル時の回転数は１５００［ｒｐｍ］に制限され、エンジン２の走行中の上限回転数は４５００［ｒｐｍ］に制限される。また、車両の上限走行速度は１７０［ｋｍ／ｈ］に制限される。

この状態の中で、ＥＣＵ１３は、ＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕを電動コンプレッサ１８の作動上限電圧（目標上限電圧）あるいは作動下限電圧と比較しながら、例えば電動コンプレッサ１８が作動可能な１５００〜３０００［ｒｐｍ］の中にエンジン２の回転数が収まるように、ＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕが目標上限電圧以上である場合、各シフトが車両の走行速度に対して早めにシフトアップすることにより、車両が同一速度で走行してもエンジンの回転数が下がるように自動変速機３を変速制御し、ＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕが作動下限電圧以下の場合、各シフトが車両の走行速度に対してシフトポジションをホールドすることにより、車両が同一速度で走行してもエンジンの回転数が上がるように自動変速機３を変速制御する。

なお、上述の実施例における車両用空調装置１６で用いられる圧縮装置は、空気の流路をそれぞれ備えた別体のコンプレッサ、すなわち電動コンプレッサ１８とエンジン駆動コンプレッサ２１とを組み合わせた圧縮装置に限らず、車両用空調装置１６では、電動モータの動力とエンジンの動力とをクラッチにより切り換え可能であると共に、空気の流路を共通化した一体型のハイブリッドコンプレッサを圧縮装置として用いても良い。

また、走行用モータ１を駆動するための電力を蓄電する装置は、高電圧バッテリ７に限らず、直流電力を蓄電可能な、キャパシタ等を含む蓄電装置（エネルギーストレージデバイス）であれば何を用いても良い。同様に、低電圧駆動の補機類１４等に低電圧の直流電力を供給する装置は、低電圧バッテリ１２に限らず、直流電力を蓄電可能な、キャパシタ等を含む蓄電装置（エネルギーストレージデバイス）であれば何を用いても良い。

更に、上述の実施例では、エンジン２または走行用モータ１の少なくとも一方の動力により走行可能なハイブリッド車両（ＨＥＶ）を例にとり説明したが、本実施例の車両の制御装置は、走行用モータ１のみの動力により走行する電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicles ）で利用しても良い。この場合、車両はエンジン２を備えず走行用モータ１のみを備えた構成とする。また駆動輪４は、自動変速機（ＡＴ）３を介して走行用モータ１に連結しても良いし、自動変速機（ＡＴ）３を介さずに駆動ギア等で直接走行用モータ１に連結しても良い。

もし、駆動輪４を自動変速機（ＡＴ）３を介して走行用モータ１に連結した場合、電気部品保護動作として、図２に示した本実施例の車両の制御装置のＥＣＵ１３による電気部品保護動作を示すフローチャートにおいて、エンジンにかかわるステップＳ３及びステップＳ４の動作は実行せず、それ以外のステップＳ１、ステップＳ２、及びステップＳ５からステップＳ８までの動作を実行する。
また、駆動輪４を自動変速機（ＡＴ）３を介さずに走行用モータ１に連結した場合、電気部品保護動作として、ＥＣＵ１３は、メインコンタクタ手段６が切断中の時に、ＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕを電動コンプレッサ１８の作動上限電圧（目標上限電圧）あるいは作動下限電圧と比較しながら、例えば電動コンプレッサ１８が作動可能な１５００〜３０００［ｒｐｍ］の中に走行用モータ１の回転数が収まるように、走行用モータ１の回転数を直接制御する。これにより、駆動輪４と連動する走行用モータ１の回生電力による高電圧が車両に搭載されたＤＣ／ＤＣコンバータ１１や車両用空調装置１６等の補機類に使用される高電圧コンポーネント（電気部品）に印加されることを防止する。

以上説明したように、本実施例の車両の制御装置によれば、例えばハイブリッド車両（ＨＥＶ）ではＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕに基づいてエンジン２や自動変速機３を制御することにより、駆動輪４と連動する走行用モータ１の回生電力による高電圧が車両に搭載されたＤＣ／ＤＣコンバータ１１や車両用空調装置１６等の補機類に使用される高電圧コンポーネント（電気部品）に印加されることを防止する。また、例えば電気自動車（ＥＶ）では、ＰＤＵ電圧Ｖｐｄｕに基づき、自動変速機（ＡＴ）３を利用している場合は自動変速機（ＡＴ）３を制御し、自動変速機（ＡＴ）３を利用していない場合はＰＤＵ５を用いて走行用モータ１の回転数を直接制御することにより、駆動輪４と連動する走行用モータ１の回生電力による高電圧が車両に搭載されたＤＣ／ＤＣコンバータ１１や車両用空調装置１６等の補機類に使用される高電圧コンポーネント（電気部品）に印加されることを防止する。これにより、該補機類に使用される部品の耐電圧特性等の定格を下げることを可能にすると共に、更なる小型化を可能とする。
従って、電気部品のコストの上昇を抑制して、安価な車両の制御装置を実現することができるという効果が得られる。

また、上述のメインコンタクタ手段６及びエアコンコンタクタ手段１５に備えられたメインコンタクタやプリチャージコンタクタ等の開閉手段は、手動で可動することにより接点間を絶縁することができる絶縁板を備えている開閉手段を用いても良い。
図５に示す開閉手段の断面図を用いて、絶縁板を備えている開閉手段の構成について簡単に説明すると、開閉手段は、ケース本体３１と、ケース本体３１に接合された接点部ケース３２とを備えて構成される。ケース本体３１の内部にはコイル３３が備えられており、コイル３３の磁力によって上下方向に移動するスライド部材３６がケース本体３１と接点部ケース３２とに渡って収容されている。具体的には、スライド部材３６の一方の端部にはケース本体３１に収容された磁石３４が備えられ、もう一方の端部には接点部ケース３２に収容された導体３５が備えられており、ＥＣＵ１３からの制御により通電されたコイル３３の磁力によって、スライド部材３６と導体３５が磁石３４と共に上下方向に移動する。
更に、接点部ケース３２には、スライド部材３６の上方に設けられた２個の接点３７ａ、３７ｂと、この２個の接点３７ａ、３７ｂとスライド部材３６の端部に設けられた導体３５との間に挿入可能な、例えば樹脂で形成された絶縁板３８とを備えている。

次に、具体的に絶縁板３８について説明すると、絶縁板３８は、接点部ケース３２を貫通すると共に、手動により左右方向にスライドするよう移動可能に設けられている。また、接点部ケース３２に設けられた貫通孔からの異物混入を防止するために、接点部ケース３２の貫通孔の周囲には、エラストマ（elastomer）を用いた接点カバー３９が設けられている。また、絶縁板３８上部には、絶縁板３８に設けられた凹部と勘合する凸部を備えるストッパー４０が設けられ、ストッパー４０が絶縁板３８へ印加する加重により、絶縁板３８の誤作動を防止する。
一方、絶縁板３８の両端部には、図５に示すように、外力により接点部ケース３２あるいは接点カバー３９に設けられた貫通孔に挿入可能に変形でき、挿入後は元に戻ることで、接点部ケース３２あるいは接点カバー３９からの絶縁板３８の脱落を防止するツメ３８ａが設けられている。

次に、絶縁板３８と、スライド部材３６の端部に設けられた導体３５、及びスライド部材３６の上方に設けられた２個の接点３７ａ、３７ｂとの関係について説明する。開閉手段を上から見た図６に示すように、絶縁板３８には、例えば角穴により貫通部３８ｂが設けられている。通常の状態では、図６（ａ）に示すように、導体３５と２個の接点３７ａ、３７ｂとが貫通部３８ｂを通して接触可能な位置に、絶縁板３８が保持されている。このような状態の時に、ＥＣＵ１３からの制御により通電されたコイル３３の磁力によってスライド部材３６が上方向に持ち上げられると、スライド部材３６の端部に設けられた導体３５が貫通部３８ｂを通して絶縁板３８から突出し、２個の接点３７ａ、３７ｂと接触する。従って、２個の接点３７ａ、３７ｂのそれぞれに接続された開閉手段の２個の端子間が導通して電流路が形成される。

また、絶縁板３８により、スライド部材３６の上方に設けられた２個の接点３７ａ、３７ｂの間を絶縁したい場合には、図６（ｂ）に示すように、絶縁板３８を一方（図６（２）の例では左方向）へスライドさせて、導体３５と２個の接点３７ａ、３７ｂとの間に絶縁板３８を挿入して保持する。従って、ＥＣＵ１３からの制御により通電されたコイル３３の磁力によってスライド部材３６が上方向に持ち上げられても、導体３５と２個の接点３７ａ、３７ｂとが接触不可能な位置に絶縁板３８が保持されているので、２個の接点３７ａ、３７ｂの間を絶縁することができる。なお、絶縁板３８はその断面をＨ型に形成することにより、その強度を確保する。

メインコンタクタ手段６及びエアコンコンタクタ手段１５に、このような絶縁板を備えている開閉手段を用いることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１や車両用空調装置１６、更にはＰＤＵ５をメンテナンスする際に、メインコンタクタ手段６及びエアコンコンタクタ手段１５の動作に関係なく、メインコンタクタ手段６及びエアコンコンタクタ手段１５の両端に接続された高電圧バッテリ７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１やＰＤＵ５、あるいは車両用空調装置１６との間の電流路を持続的に遮断することができる。
従って、メンテナンス中に高電圧バッテリ７の高電圧が誤って各装置に印加されることがなく、安全にメンテナンスが実行できると共に、コンタクタ手段と別体でメンテナンススイッチを設けるよりも安価で、かつ操作性の良い車両の制御装置を実現することができるという効果が得られる。

本発明の一実施例における車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 同実施例の車両の制御装置による電気部品保護動作を示すフローチャートである。 同実施例の車両の制御装置における電動コンプレッサの作動上限電圧及び作動下限電圧と、走行用モータの発電能力との関係を示す図である。 同実施例の車両の制御装置の電気部品保護動作におけるエンジンの回転数と、車両の走行速度と、自動変速機のポジションとの関係を示す図である。 同実施例の車両の制御装置のコンタクタ手段に備えられた開閉手段の構造を示す断面図である。 同実施例の車両の制御装置のコンタクタ手段に備えられた開閉手段の絶縁板と接点との関係を示す図である。

符号の説明

１ 走行用モータ
２ エンジン
３ 自動変速機
４ 駆動輪
５ ＰＤＵ（インバータ回路）
６ メインコンタクタ手段（開閉手段）
７ 高電圧バッテリ７（蓄電装置）
１１ ＤＣ／ＤＣコンバータ（補機類）
１３ ＥＣＵ（制御部）
１６ 車両用空調装置（補機類）
３８ 絶縁板
３８ａ ツメ（脱落防止手段）
３９ 接点カバー（異物混入防止手段）
４０ ストッパー（固定手段）

Claims (10)

1. 駆動輪に伝達された走行用モータの動力により走行可能な車両の制御装置であって、
   前記走行用モータ、あるいは前記車両に搭載された補機類に電力を供給する蓄電装置と、
   前記蓄電装置と前記走行用モータとの間で電力の授受を行うために、前記蓄電装置と前記走行用モータとの間に設けられたインバータ回路と、
   前記蓄電装置と前記走行用モータとの間の電力供給を断続するために、前記蓄電装置と前記インバータ回路との間に設けられた開閉手段と、
   前記開閉手段を切断している間は、前記インバータ回路の入出力電圧に基づいて前記走行用モータの回転数を制御する制御部と
   を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記車両が、エンジンまたは前記走行用モータの少なくとも一方の動力により走行可能なハイブリッド車両である
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御部が、前記インバータ回路の入出力電圧と前記補機類の作動上限電圧とを比較し、前記入出力電圧が前記作動上限電圧以上の場合には、前記走行用モータの回転数を下げる
   ことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記制御部が、前記インバータ回路の入出力電圧と前記補機類の作動下限電圧とを比較し、前記入出力電圧が前記作動下限電圧以下の場合には、前記走行用モータの回転数を上げる
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記駆動輪と前記走行用モータとの間に自動変速機を備え、
   前記制御部が、前記自動変速機の変速点を変更することにより前記走行用モータの回転数を制御する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両の制御装置。
6. 前記制御部が、前記走行用モータの回転数を制御する前に、車両の上限走行速度、及び前記エンジンの上限回転数を予め変更する
   ことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の車両の制御装置。
7. 前記入出力電圧が前記作動上限電圧より低く、かつ前記入出力電圧が前記作動下限電圧より高い場合には、前記制御部が前記走行用モータの回転数の制御を中止する
   ことを特徴とする請求項５、または請求項６に記載の車両の制御装置。
8. 前記開閉手段が、接点間を絶縁することができる絶縁板を備えている
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両の制御装置。
9. 前記開閉手段の接点間を絶縁する前記絶縁板は手動で可動とする
   ことを特徴とする請求項８に記載の車両の制御装置。
10. 前記開閉手段が、内部への異物混入を防止する異物混入防止手段と、前記絶縁板の脱落を防止する脱落防止手段と、前記絶縁板の位置を固定する固定手段の内の少なくとも一つを備える
    ことを特徴とする請求項９に記載の車両の制御装置。

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