JP2008154371A - 車両の駆動装置、車両の駆動装置の制御方法、車両の駆動装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムおよびそのプログラムをコンピュータ読取り可能に記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】停止させた後に、各電気負荷の損傷を与えないように復帰させることができる車両の駆動装置を提供する。
【解決手段】制御装置３０は、電圧ＶＨが第１の電圧Ｖｔｈ（ＯＶ）を超えた場合には、インバータ２２および昇圧コンバータ１２の動作を禁止し、その後電圧ＶＨが第１の電圧Ｖｔｈ（ＯＶ）以下の第２の電圧Ｖｔｈ（ＭＧ）以下に下がったときにインバータ２２に対する動作の禁止を解除し、さらに電圧ＶＨが第２の電圧Ｖｔｈ（ＭＧ）よりも低い第３の電圧Ｖｔｈ（ＣＯＮＶ）以下に下がったときに昇圧コンバータ１２に対する動作の禁止を解除する。好ましくは、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の耐圧は、インバータ２２の耐圧よりも低い。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の駆動装置、車両の駆動装置の制御方法、車両の駆動装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムおよびそのプログラムをコンピュータ読取り可能に記録した記録媒体に関する。

近年、環境に配慮した自動車として、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とするハイブリッド自動車が普及してきている。

このような構成のハイブリッド自動車では、効率向上のため、直流電源であるバッテリの電圧をあまり上げないで、逆起電圧が高くなるモータの高速回転時にモータを駆動するインバータに逆起電圧を超える高電圧を供給することを実現するために、バッテリの電圧を昇圧してインバータに供給する昇圧コンバータを搭載するものもある。

特開２００３−２４４８０１号公報（特許文献１）は、このような昇圧コンバータを搭載する車両が開示されている。
特開２００３−２４４８０１号公報

上記特開２００３−２４４８０１号公報には、回生制動時等において、直流負荷系に過電圧が印加されるのを防止するために、昇圧コンバータを停止させることが記載されている。

しかしながら、特開２００３−２４４８０１号公報には、昇圧コンバータ停止後、どのように駆動システムを復帰させるかという点については特に記載されていない。

この発明の目的は、車両の駆動装置を停止させた後に、各電気負荷の損傷を与えないように車両の駆動装置を復帰させることができる車両の駆動装置とその制御方法、車両の駆動装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムおよびそのプログラムをコンピュータ読取り可能に記録した記録媒体を提供することである。

この発明は、要約すると、車両の駆動装置であって、車輪を駆動するためのモータと、モータを駆動する第１のインバータと、蓄電装置と、蓄電装置の電圧を昇圧して第１のインバータに第１の電圧を供給する電圧コンバータと、電圧コンバータから第１のインバータに供給される第１の電圧を検出する電圧センサと、電圧センサの出力に応じて第１のインバータおよび電圧コンバータの制御を行なう制御装置とを備える。制御装置は、第１の電圧が第１のしきい値電圧を超えた場合には、第１のインバータおよび電圧コンバータの動作を禁止し、その後第１の電圧が第１のしきい値電圧以下の第２のしきい値電圧以下に下がったときに第１のインバータに対する動作の禁止を解除し、さらに第１の電圧が第２のしきい値電圧よりも低い第３のしきい値電圧以下に下がったときに電圧コンバータに対する動作の禁止を解除する。

好ましくは、蓄電装置から電圧コンバータに電圧を供給する経路に接続された電機負荷装置をさらに備える。電機負荷装置の耐圧は、第１のインバータの耐圧よりも低い。

好ましくは、車両の駆動装置は、内燃機関と、内燃機関が発生する機械的動力を受けて発電する発電機と、発電機の発生する電圧を第１の電圧に変換する第２のインバータとをさらに備える。

より好ましくは、車両の駆動装置は、内燃機関の回転軸、発電機の回転軸およびモータの回転軸に結合され、機械的動力の分配を行なう動力分割機構をさらに備える。

この発明の他の局面に従うと、車輪を駆動するためのモータと、モータを駆動する第１のインバータと、蓄電装置と、蓄電装置の電圧を昇圧して第１のインバータに第１の電圧を供給する電圧コンバータと、電圧コンバータから第１のインバータに供給される第１の電圧を検出する電圧センサと、電圧センサの出力に応じて第１のインバータおよび電圧コンバータの制御を行なう制御装置とを含む車両の駆動装置の制御方法であって、第１の電圧が第１のしきい値電圧を超えた場合には、第１のインバータおよび電圧コンバータの動作を禁止するステップと、第１の電圧が第１のしきい値電圧以下の第２のしきい値電圧以下に下がったときに第１のインバータに対する動作の禁止を解除するステップと、さらに第１の電圧が第２のしきい値電圧よりも低い第３のしきい値電圧以下に下がったときに電圧コンバータに対する動作の禁止を解除するステップとを備える。

好ましくは、車両の駆動装置は、蓄電装置から電圧コンバータに電圧を供給する経路に接続された電気負荷装置をさらに含み、電機負荷装置の耐圧は、第１のインバータの耐圧よりも低い。

好ましくは、車両の駆動装置は、内燃機関と、内燃機関が発生する機械的動力を受けて発電する発電機と、発電機の発生する電圧を第１の電圧に変換する第２のインバータとをさらに含む。

より好ましくは、車両の駆動装置は、内燃機関の回転軸、発電機の回転軸およびモータの回転軸に結合され、機械的動力の分配を行なう動力分割機構をさらに備える。

この発明は、さらに他の局面に従うと、上記いずれかの車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読取り可能に記録した記録媒体である。

この発明は、さらに他の局面に従うと、上記いずれかの車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

この発明によれば、車両の駆動装置を停止させた後に、各電気負荷の損傷を与えないように車両の駆動装置を復帰させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態の車両１００の主たる構成を示す図である。なお車両１００は、モータとエンジンとを車両の駆動に併用するハイブリッド自動車であるが、本発明は、モータで車輪を駆動する電気自動車、燃料電池自動車等に対しても適用することができる。

図１を参照して、車両１００は、バッテリＢと、接続部４０と、昇圧コンバータ１２と、平滑用コンデンサＣ１、Ｃ２と、放電用抵抗Ｒ２と、電圧センサ１３，２１と、負荷回路２３と、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３と、車輪２と、制御装置３０とを含む。

車両１００は、さらに、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２と、接地ラインＳＬと、バッテリＢの端子間の電圧ＶＢを検出する電圧センサ１０と、バッテリＢに流れる電流ＩＢを検出する電流センサ１１とを含む。バッテリＢとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池を用いることができる。

接続部４０は、バッテリＢの負極と接地ラインＳＬとの間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ３と、バッテリＢの正極と電源ラインＰＬ１との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ２と、システムメインリレーＳＭＲ２と並列接続される直列に接続された抵抗Ｒ１およびシステムメインリレーＳＭＲ１とを含む。システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３は、制御装置３０から与えられる制御信号ＣＯＮＴ１〜ＣＯＮＴ３にそれぞれ応じて導通／非導通状態が制御される。

コンデンサＣ１は、システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３オン時において、バッテリＢの端子間電圧を平滑化する。コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ間に接続される。また、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ間には、電気負荷回路である電動エアコン４２とＤＣ／ＤＣコンバータ４４とが並列に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、補機バッテリ４６を充電したり、図示しない補機負荷に電力を供給したりする。

電圧センサ２１は、コンデンサＣ１の両端間の電圧ＶＬを検知して制御装置３０に対して出力する。昇圧コンバータ１２は、コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑用コンデンサＣ２の端子間電圧ＶＨを検知して制御装置３０に出力する。放電用抵抗Ｒ２は、システム停止後に電圧ＶＨが確実にゼロに下げるために入れられている。

負荷回路２３は、インバータ１４および２２を含む。なお、負荷回路２３のインバータ１４、２２の耐圧（例えば９００Ｖ）に比べて電気負荷である電動エアコン４２、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の耐圧（たとえば６００Ｖ）は低い。インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。

動力分割機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されて、これらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。

なおモータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤおよび差動ギヤによって車輪２に結合されている。また動力分割機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。また、この減速機の減速比を切り替え可能に構成した変速機を組み込んでも良い。

昇圧コンバータ１２は、一方端が電源ラインＰＬ１に接続されるリアクトルＬ１と、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。

リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。

インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン４を始動させるために、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４から伝達される動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，およびＷ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。

Ｕ相アーム１５は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。

Ｖ相アーム１６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続される。ダイオードＤ６のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続される。

Ｗ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続される。ダイオードＤ８のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続される。

各相のアームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の各相のコイルの一端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続される。

なお、以上のＩＧＢＴ素子Ｑ１〜Ｑ８に代えてパワーＭＯＳＦＥＴ等の他の電力スイッチング素子を用いても良い。

電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。

インバータ２２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬに接続されている。インバータ２２は、車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。なお、インバータ２２の内部の構成は、図示しないがインバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰返さない。

制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、電圧ＶＢ，ＶＨ、電流ＩＢの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動指示ＩＧＯＮを受ける。そして制御装置３０は、昇圧コンバータ１２に対して昇圧指示、降圧指示および動作禁止等を含む指示を与える信号ＰＷＣを出力する。

さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して、駆動指示、回生指示および動作禁止指示等を含む指示を与える信号ＰＷＭ１を出力する。駆動指示は、昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧をモータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換させる指示である。また、回生指示は、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻すための指示である。

同様に制御装置３０は、インバータ２２に対して、駆動指示、回生指示および動作禁止指示等を含む指示を与える信号ＰＷＭ２を出力する。駆動指示は、昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧をモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に変換させる指示である。また、回生指示は、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻すための指示である。

図２は、図１の制御装置３０の機能ブロック図である。なお、この制御装置３０は、ソフトウエアでもハードウエアでも実現が可能である。

図１、図２を参照して、制御装置３０は、ハイブリッド制御部３１と、モータジェネレータ制御部３２と、過電圧検出部３３とを含む。

ハイブリッド制御部３１は、アクセルペダルの位置を検出するアクセルポジションセンサ２６からアクセル開度Ａｃｃを受け、車速センサ２８から車速に比例する車輪速Ｎｗを受け、電圧センサ１３から信号ＶＨを受ける。

ハイブリッド制御部３１は、アクセル開度Ａｃｃ、車輪速Ｎｗおよび他の各種センサの出力に基づいて運転者の要求出力を算出し、図示しないバッテリＢを監視する電池監視ユニットから送られてくるバッテリの充電状態ＳＯＣを考慮し、トータルの出力を算出する。そして、ハイブリッド制御部３１は、ブレーキ要求も考慮しつつエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への駆動力の配分の演算を行ない、モータジェネレータＭＧ１を駆動する指令ＧＩ、モータジェネレータＭＧ２を駆動する指令ＭＩを出力する。

ハイブリッド制御部３１は、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の回転数が高いほうにあわせて昇圧目標値を決定し、昇圧コンバータ１２を駆動する指令ＣＩを出力する。ハイブリッド制御部３１は、その高いほうの逆起電圧を超える電圧が発生可能な場合は、昇圧目標値を逆起電圧よりも高く設定し、逆起電圧よりも昇圧電圧上限値が低ければ、昇圧目標値を昇圧電圧上限値に設定するとともにモータジェネレータに対して弱め界磁制御を実行させて逆起電圧が昇圧電圧を超えないように制御する。

駆動指令を出す一方で、ハイブリッド制御部３１は、電圧センサ１３から送られてくる信号ＶＨをＡ／Ｄ変換器３４を用いて一定時間毎にディジタル値に変換し、レジスタ３５に保持する。そしてそのディジタル値を監視することにより、動作禁止信号ＣＳＤＮ０，ＭＳＤＮ０，ＧＳＤＮ０をモータジェネレータ制御部３２に送信する。

過電圧検出部３３は、電圧センサ１３から送られてくる信号を監視し、所定の過電圧判定値を超えるか否かを検出する。過電圧検出部３３は、電圧ＶＨが所定の過電圧判定値を超えた場合には、シャットダウン信号ＳＤＮを活性化させる。過電圧検出部３３としては、コンパレータ等を用いることができる。

モータジェネレータ制御部３２は、駆動指令ＧＩを受けてＰＷＭ処理を行ないインバータ１４中のＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８の駆動信号の元となる信号を発生させるジェネレータ制御部５４と、駆動指令ＭＩを受けてＰＷＭ処理を行ないインバータ２２中のＩＧＢＴ素子の駆動信号の元となる信号を発生させるモータ制御部５５と、昇圧指令ＣＩを受けてＰＷＭ処理を行ない昇圧コンバータ１２中のＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２の駆動信号の元となる信号を発生させる昇圧コンバータ制御部５６とを含む。

モータジェネレータ制御部３２は、さらに、禁止信号ＧＳＤＮ０と過電圧検出部３３の出力するシャットダウン信号ＳＤＮとを受けて禁止信号ＧＳＤＮを出力するＮＯＲ回路５１と、禁止信号ＧＳＤＮとジェネレータ制御部５４の出力とを受けてインバータ１４の制御信号ＰＷＭ１を出力するＡＮＤ回路５７とを含む。

モータジェネレータ制御部３２は、さらに、禁止信号ＭＳＤＮ０と過電圧検出部３３の出力するシャットダウン信号ＳＤＮとを受けて禁止信号ＭＳＤＮを出力するＮＯＲ回路５２と、禁止信号ＭＳＤＮとモータ制御部５５の出力とを受けてインバータ２２の制御信号ＰＷＭ２を出力するＡＮＤ回路５８とを含む。

モータジェネレータ制御部３２は、さらに、禁止信号ＣＳＤＮ０と過電圧検出部３３の出力するシャットダウン信号ＳＤＮとを受けて禁止信号ＣＳＤＮを出力するＮＯＲ回路５３と、禁止信号ＣＳＤＮと昇圧コンバータ制御部５６の出力とを受けて昇圧コンバータ１２の制御信号ＰＷＣを出力するＡＮＤ回路５９とを含む。

電圧センサ１３において検出される電圧ＶＨが所定の過電圧を超えると、直ちに過電圧検出部３３がこれを検出して禁止信号ＧＳＤＮ、ＭＳＤＮ、ＣＳＤＮを活性化させて昇圧コンバータ１２、インバータ１４およびインバータ２２をシャットダウンする。これは、電気負荷保護のために昇圧コンバータ１２、インバータ１４およびインバータ２２はなるべく早く行なったほうが良いからである。

電圧ＶＨが所定の過電圧より下がってきた場合、過電圧検出部３３は禁止を解除するが、ハイブリッド制御部３１からの禁止信号ＧＳＤＮ０、ＭＳＤＮ０、ＣＳＤＮ０が活性化されている間は、それぞれ禁止信号ＧＳＤＮ、ＭＳＤＮ、ＣＳＤＮを活性化は維持される。

インバータ１４、２２の耐圧に比べて電気負荷である電動エアコン４２、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の耐圧は低い。そこで、ハイブリッド制御部３１は、禁止信号ＣＳＤＮ０を解除するタイミングを禁止信号ＧＳＤＮ０、ＭＳＤＮ０を解除するタイミングよりも遅らせ、電動エアコン４２、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の保護を図っている。

以上図２で説明した制御装置３０は、コンピュータを用いてソフトウエアで実現することも可能である。

図３は、制御装置３０としてコンピュータ１８０を用いた場合の一般的な構成を示した図である。

図３を参照して、コンピュータ１８０は、ＣＰＵ１８５と、Ａ／Ｄ変換器１８１と、ＲＯＭ１８２と、ＲＡＭ１８３と、インターフェース部１８４とを含む。

Ａ／Ｄ変換器１８１は、各種センサの出力等のアナログ信号ＡＩＮをディジタル信号に変換してＣＰＵ１８５に出力する。またＣＰＵ１８５はデータバスやアドレスバス等のバス１８６でＲＯＭ１８２と、ＲＡＭ１８３と、インターフェース部１８４に接続されデータ授受を行なう。

ＲＯＭ１８２は、たとえばＣＰＵ１８５で実行されるプログラムや参照されるマップ等のデータが格納されている。ＲＡＭ１８３は、たとえばＣＰＵ１８５がデータ処理を行なう場合の作業領域であり、各種変数を一時的に記憶する。

インターフェース部１８４は、たとえば他のＥＣＵとの通信を行なったり、ＲＯＭ１８２として電気的に書換可能なフラッシュメモリ等を使用した場合の書換データの入力などを行なったり、メモリカードやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からのデータ信号ＳＩＧの読込みを行なったりする。

なお、ＣＰＵ１８５は、入出力ポートからデータ入力信号ＤＩＮやデータ出力信号ＤＯＵＴを授受する。

制御装置３０は、このような構成に限られるものでなく、複数のＣＰＵを含んで実現されるものであっても良い。

図４は、制御装置３０が実行する処理の制御構造を示すフローチャートである。
図１、図４を参照して、まずステップＳ１において制御装置３０は、ＶＨ過電圧検出中であるか否かを判断する。過電圧検出中とは、一旦所定の第１のしきい値電圧（例えば７５０Ｖ）を超えたという履歴をたとえばフラグとして有することをいう。ＶＨ過電圧検出中でなければ、ステップＳ１０に進み処理が終了する。ＶＨ過電圧検出中である場合には、処理がステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、インバータ１４，２２および昇圧コンバータ１２のゲート遮断中であるか否かが判断される。ゲート遮断中とは、ＩＧＢＴ素子のゲート信号を非活性化させてＩＧＢＴ素子を非導通にさせていることをいう。ステップＳ２において、まだゲート遮断が実行されていない状態であれば、ステップＳ３に進みゲート遮断指令が実行され、インバータ１４，２２および昇圧コンバータ１２の内蔵するＩＧＢＴ素子はすべて非導通状態となる。

ステップＳ２で、インバータ１４，２２および昇圧コンバータ１２のゲート遮断中であることが確認されると、ステップＳ４に処理が進み、電圧ＶＨが第２のしきい値電圧Ｖｔｈ（ＭＧ）（例えば６５０Ｖ）より低下したか否かが判断される。ＶＨ＜Ｖｔｈ（ＭＧ）が成立しない場合ステップＳ４からステップＳ５に処理が進み時間待ち処理が行なわれる。時間待ち処理によって、放電用抵抗Ｒ２による放電が進み電圧ＶＨは低下する。ステップＳ５の時間待ち処理が終了すると再度ステップＳ４の判断が行なわれる。

ステップＳ４において、ＶＨ＜Ｖｔｈ（ＭＧ）が成立した場合には、ステップＳ４からステップＳ６に処理が進む。ステップＳ６では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４や電動エアコン４２よりも耐圧が高いインバータ１４，２２に対するゲート遮断がまず解除される（図２では禁止信号ＧＳＤＮ，ＭＳＤＮの解除に相当する）。これにより、インバータ１４，２２の内部のＩＧＢＴ素子に対するゲート信号のＯＮが許可され、インバータ１４，２２によってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されると電圧ＶＨがさらに低下する。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生動作はこのときは禁止されて電圧ＶＨの上昇は防がれる。

ステップＳ６に続いて、ステップＳ７に処理が進み、電圧ＶＨが第３のしきい値電圧Ｖｔｈ（ＣＯＮＶ）（例えば６００Ｖ）より低下したか否かが判断される。ＶＨ＜Ｖｔｈ（ＣＯＮＶ）が成立しない場合ステップＳ７からステップＳ８に処理が進み時間待ち処理が行なわれる。時間待ち処理によって、放電用抵抗Ｒ２による放電が進み、あるいはモータジェネレータＭＧ２等による電力消費が進み、電圧ＶＨはさらに低下する。ステップＳ８の時間待ち処理が終了すると再度ステップＳ７の判断が行なわれる。

ステップＳ７において、ＶＨ＜Ｖｔｈ（ＣＯＮＶ）が成立した場合には、ステップＳ７からステップＳ９に処理が進む。ステップＳ９では、インバータ１４，２２よりも耐圧が低いＤＣ／ＤＣコンバータ４４や電動エアコン４２に直接ＶＨが印加されたとしても破壊が免れるくらいに電圧ＶＨが低下しているので、昇圧コンバータ１２に対するゲート遮断が解除される（図２では禁止信号ＣＳＤＮの解除に相当する）。これにより、車両の駆動装置は、通常の運転状態に復帰する。ステップＳ９の処理の後にはステップＳ１０においてこのフローチャートの処理は終了する。

図５は、過電圧が発生してから通常制御に復帰するまでのゲート遮断状態の変化の一例を示した動作波形図である。

図５を参照して、時刻ｔ１において電圧ＶＨが第１のしきい値である過電圧判定値Ｖｔｈ（ＯＶ）を超えている。過電圧判定値Ｖｔｈ（ＯＶ）は、たとえば７５０Ｖに設定される。これに応じてゲート遮断を行なうために禁止信号ＭＳＤＮ，ＧＳＤＮ，ＣＳＤＮがともに活性化され、インバータ１４，２２および昇圧コンバータ１２の内部のＩＧＢＴ素子が非導通状態に制御される。

時刻ｔ２では電圧ＶＨが第２のしきい値である判定値Ｖｔｈ（ＭＧ）より低くなったので、インバータ１４，２２のゲート遮断を解除するために禁止信号ＭＳＤＮ，ＧＳＤＮは非活性化される。判定値Ｖｔｈ（ＭＧ）は、たとえば６５０Ｖに設定される。この段階ではまだ禁止信号ＣＳＤＮの活性化は維持されており、昇圧コンバータ１２のゲート遮断は実行中であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４や電動エアコン４２には電圧ＶＨが直接印加される恐れは無い。

そして、時刻ｔ３において電圧ＶＨがさらに低下し、第３のしきい値である判定値Ｖｔｈ（ＣＯＮＶ）より低くなると、昇圧コンバータ１２のゲート遮断を解除するために禁止信号ＣＳＤＮが非活性化される。判定値Ｖｔｈ（ＣＯＮＶ）は、たとえば６００Ｖに設定される。判定値Ｖｔｈ（ＣＯＮＶ）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４や電動エアコン４２の耐圧値以下の値に設定されているので、たとえ電圧ＶＨが昇圧コンバータ１２を通って直接ＤＣ／ＤＣコンバータ４４や電動エアコン４２に印加されることがあったとしても、これらが破壊されることは無い。

本実施の形態について、図１および図５を用いて再度総括的に説明する。車両の駆動装置は、車輪２を駆動するためのモータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２を駆動するインバータ２２と、バッテリＢと、バッテリＢの電圧を昇圧してインバータ２２に電圧ＶＨを供給する昇圧コンバータ１２と、昇圧コンバータ１２からインバータ２２に供給される電圧ＶＨを検出する電圧センサ１３と、電圧センサ１３の出力に応じてインバータ２２および昇圧コンバータ１２の制御を行なう制御装置３０とを備える。制御装置３０は、電圧ＶＨが第１のしきい値電圧Ｖｔｈ（ＯＶ）を超えた場合には、インバータ２２および昇圧コンバータ１２の動作を禁止し、その後電圧ＶＨが第１のしきい値電圧Ｖｔｈ（ＯＶ）以下の第２のしきい値電圧Ｖｔｈ（ＭＧ）以下に下がったときにインバータ２２に対する動作の禁止を解除し、さらに電圧ＶＨが第２のしきい値電圧Ｖｔｈ（ＭＧ）よりも低い第３のしきい値電圧Ｖｔｈ（ＣＯＮＶ）以下に下がったときに昇圧コンバータ１２に対する動作の禁止を解除する。

好ましくは、バッテリＢから昇圧コンバータ１２に電圧を供給する経路に接続された電気負荷装置であるＤＣ／ＤＣコンバータ４４をさらに備える。電気負荷装置の耐圧は、インバータ２２の耐圧よりも低い。

好ましくは、車両の駆動装置は、エンジン４と、エンジン４が発生する機械的動力を受けて発電するモータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ１の発生する電圧を電圧ＶＨに変換する第２のインバータとをさらに備える。

より好ましくは、車両の駆動装置は、エンジン４の回転軸、モータジェネレータＭＧ１の回転軸およびモータジェネレータＭＧ２の回転軸に結合され、機械的動力の分配を行なう動力分割機構３をさらに備える。

なお、本発明は、電気自動車、燃料電池自動車、シリーズハイブリッド車、等にも適用可能である。

また、以上の実施の形態で開示された制御方法は、コンピュータを用いてソフトウエアで実行可能である。この制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読取り可能に記録した記録媒体（ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカードなど）から車両の制御装置中のコンピュータに読み込ませたり、また通信回線を通じて提供したりしても良い。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態の車両１００の主たる構成を示す図である。 図１の制御装置３０の機能ブロック図である。 制御装置３０としてコンピュータ１８０を用いた場合の一般的な構成を示した図である。 制御装置３０が実行する処理の制御構造を示すフローチャートである。 過電圧が発生してから通常制御に復帰するまでのゲート遮断状態の変化の一例を示した動作波形図である。

符号の説明

２ 車輪、３ 動力分割機構、４ エンジン、１０，１３，２１ 電圧センサ、１１，２４ 電流センサ、１２ 昇圧コンバータ、１４，２２ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２３ 負荷回路、２６ アクセルポジションセンサ、２８ 車速センサ、３０ 制御装置、３１ ハイブリッド制御部、３２ モータジェネレータ制御部、３３ 過電圧検出部、３４，１８１ Ａ／Ｄ変換器、３５ レジスタ、４０ 接続部、４２ 電動エアコン、４４ ＤＣ／ＤＣコンバータ、４６ 補機バッテリ、５１〜５３ ＮＯＲ回路、５４ ジェネレータ制御部、５５ モータ制御部、５６ 昇圧コンバータ制御部、５７〜５９ ＡＮＤ回路、１００ 車両、１８０ コンピュータ、１８４ インターフェース部、１８６ バス、Ｂ バッテリ、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｌ１ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＰＬ１，ＰＬ２ 電源ライン、Ｑ１〜Ｑ８ ＩＧＢＴ素子、Ｒ１，Ｒ２ 抵抗、ＳＬ 接地ライン、ＳＭＲ１〜ＳＭＲ３ システムメインリレー。

Claims (10)

1. 車輪を駆動するためのモータと、
   前記モータを駆動する第１のインバータと、
   蓄電装置と、
   前記蓄電装置の電圧を昇圧して前記第１のインバータに第１の電圧を供給する電圧コンバータと、
   前記電圧コンバータから前記第１のインバータに供給される前記第１の電圧を検出する電圧センサと、
   前記電圧センサの出力に応じて前記第１のインバータおよび前記電圧コンバータの制御を行なう制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記第１の電圧が第１のしきい値電圧を超えた場合には、前記第１のインバータおよび前記電圧コンバータの動作を禁止し、その後前記第１の電圧が前記第１のしきい値電圧以下の第２のしきい値電圧以下に下がったときに前記第１のインバータに対する動作の禁止を解除し、さらに前記第１の電圧が前記第２のしきい値電圧よりも低い第３のしきい値電圧以下に下がったときに前記電圧コンバータに対する動作の禁止を解除する、車両の駆動装置。
2. 前記蓄電装置から前記電圧コンバータに電圧を供給する経路に接続された電機負荷装置をさらに備え、
   前記電機負荷装置の耐圧は、前記第１のインバータの耐圧よりも低い、請求項１に記載の車両の駆動装置。
3. 内燃機関と、
   前記内燃機関が発生する機械的動力を受けて発電する発電機と、
   前記発電機の発生する電圧を前記第１の電圧に変換する第２のインバータとをさらに備える、請求項１に記載の車両の駆動装置。
4. 前記内燃機関の回転軸、前記発電機の回転軸および前記モータの回転軸に結合され、機械的動力の分配を行なう動力分割機構をさらに備える、請求項３に記載の車両の駆動装置。
5. 車輪を駆動するためのモータと、前記モータを駆動する第１のインバータと、蓄電装置と、前記蓄電装置の電圧を昇圧して前記第１のインバータに第１の電圧を供給する電圧コンバータと、前記電圧コンバータから前記第１のインバータに供給される前記第１の電圧を検出する電圧センサと、前記電圧センサの出力に応じて前記第１のインバータおよび前記電圧コンバータの制御を行なう制御装置とを含む車両の駆動装置の制御方法であって、
   前記第１の電圧が第１のしきい値電圧を超えた場合には、前記第１のインバータおよび前記電圧コンバータの動作を禁止するステップと、
   前記第１の電圧が前記第１のしきい値電圧以下の第２のしきい値電圧以下に下がったときに前記第１のインバータに対する動作の禁止を解除するステップと、
   さらに前記第１の電圧が前記第２のしきい値電圧よりも低い第３のしきい値電圧以下に下がったときに前記電圧コンバータに対する動作の禁止を解除するステップとを備える、車両の駆動装置の制御方法。
6. 前記車両の駆動装置は、前記蓄電装置から前記電圧コンバータに電圧を供給する経路に接続された電気負荷装置をさらに含み、
   前記電機負荷装置の耐圧は、前記第１のインバータの耐圧よりも低い、請求項５に記載の車両の駆動装置の制御方法。
7. 前記車両の駆動装置は、
   内燃機関と、
   前記内燃機関が発生する機械的動力を受けて発電する発電機と、
   前記発電機の発生する電圧を前記第１の電圧に変換する第２のインバータとをさらに含む、請求項５に記載の車両の駆動装置の制御方法。
8. 前記車両の駆動装置は、
   前記内燃機関の回転軸、前記発電機の回転軸および前記モータの回転軸に結合され、機械的動力の分配を行なう動力分割機構をさらに備える、請求項７に記載の車両の駆動装置の制御方法。
9. 請求項５〜８のいずれか１項の車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読取り可能に記録した記録媒体。
10. 請求項５〜８のいずれか１項の車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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