車両搭載用モータ制御装置
【課題】モータあるいはジェネレータの線間放電の発生を抑制することができる車両搭載用モータ制御装置および車両搭載用ジェネレータ制御装置を提供すること。
【解決手段】ハイブリッド車両１−１に搭載されるモータジェネレータ２０，３０への印加電圧を制御するモータＥＣＵ５３において、気圧を推定する気圧推定部５３ａを備え、推定された気圧の低下時に、印加電圧の上限値を制限する。従って、線間放電が発生しやすい気圧の低下時に、印加電圧の上限値を制限することで、線間放電が発生しにくい状態にモータジェネレータ２０，３０を制御する。
【解決手段】ハイブリッド車両１−１に搭載されるモータジェネレータ２０，３０への印加電圧を制御するモータＥＣＵ５３において、気圧を推定する気圧推定部５３ａを備え、推定された気圧の低下時に、印加電圧の上限値を制限する。従って、線間放電が発生しやすい気圧の低下時に、印加電圧の上限値を制限することで、線間放電が発生しにくい状態にモータジェネレータ２０，３０を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両搭載用モータ制御装置および車両搭載用ジェネレータ制御装置に関し、更に詳しくは、車両に搭載されるモータへの印加電圧を制御する車両搭載用モータ制御装置および車両に搭載されるジェネレータが発生する出力電圧を制御する車両搭載用ジェネレータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、駆動源として、内燃機関のみならずモータジェネレータを用いたハイブリッド車両がある。ハイブリッド車両では、運転状態に応じて、内燃機関が発生した駆動力、モータジェネレータがモータとして機能することで発生した駆動力、あるいは内燃機関およびモータジェネレータにより発生した駆動力のいずれかで走行するものである。ここで、ハイブリッド車両には、例えば特許文献１に示すように、駆動力制御装置が高地走行時など気圧の低下時には、低地走行時、すなわち通常時よりもモータジェネレータの出力割合を大きくし、内燃機関の出力割合を小さくするように、モータジェネレータおよび内燃機関を制御するものがある
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８３５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、モータジェネレータは、コイルなどで構成されているため気圧が低下した時に、線間放電が発生する虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、気圧が低下した時に、モータあるいはジェネレータの線間放電の発生を抑制することができる車両搭載用モータ制御装置および車両搭載用ジェネレータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明では、車両に搭載されるモータへの印加電圧を制御する車両搭載用モータ制御装置において、気圧を推定する気圧推定手段を備え、前記推定された気圧の低下時に、前記印加電圧を低減あるいは当該印加電圧の上限値を制限することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、線間放電が発生しやすい気圧の低下時に、印加電圧を低減あるいは印加電圧の上限値を制限することで、線間放電が発生しにくい状態にモータを制御する。従って、モータの線間放電の発生を抑制することができる。
【０００８】
また、本発明では、上記車両搭載用モータ制御装置において、前記気圧推定手段は、前記車両に搭載されるナビゲーション装置の現在位置情報に基づいて気圧を推定することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、気圧推定手段は、気圧を車両に既に搭載されているナビゲーション装置の現在位置情報、特に現在高度に基づいて推定する。従って、気圧を検出するための新たなセンサを必要としないので、低コスト化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明では、上記車両搭載用モータ制御装置において、前記気圧推定手段は、気象情報を提供する気象情報提供手段と接続されているネットワークを介して取得した現在位置気象情報に基づいて前記推定された気圧を補正することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、気圧が同一位置においても気象によって変動するが、気象情報を提供する気象情報提供手段と接続されているネットワークを介して取得した現在位置気象情報に基づいて推定された気圧を補正するので、推定される気圧の精度を向上することができる。
【００１２】
また、本発明では、上記車両搭載用モータ制御装置において、前記車両を駆動する駆動源が少なくとも内燃機関であり、前記気圧推定手段は、前記車両に搭載される燃料タンク内で発生した蒸発燃料を貯留し、大気を導入することにより貯留された前記蒸発燃料を前記内燃機関に供給し、当該内燃機関で燃焼処理する蒸発燃料処理システムの異常診断に用いられる圧力検出手段により、検出された圧力に基づいて気圧を推定することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、気圧推定手段は、気圧を車両に既に設けられている蒸発燃料処理システムの異常診断に用いられる圧力検出手段に基づいて推定する。従って、気圧を検出するための新たなセンサを必要としないので、低コスト化を図ることができる。
【００１４】
なお、上記車両搭載用モータ制御装置において、前記モータは、前記車両を駆動する駆動源であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明では、車両に搭載されるジェネレータが発生する出力電圧を制御する車両搭載用ジェネレータ制御装置において、気圧を推定する気圧推定手段を備え、前記検出された気圧の低下時に、前記出力電圧を低減あるいは当該出力電圧の上限値を制限することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、線間放電が発生しやすい気圧の低下時に、出力電圧を低減あるいは出力電圧の上限値を制限することで、線間放電が発生しにくい状態にジェネレータを制御する。従って、ジェネレータの線間放電の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる車両搭載用モータ制御装置および車両搭載用ジェネレータ制御装置は、モータおよびジェネレータの線間放電の発生を抑制することができ、バッテリの消費電力を抑制できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施の形態では、内燃機関およびモータジェネレータを駆動源として駆動するハイブリッド車両の駆動源であるモータジェネレータを車両搭載用モータおよび車両搭載用ジェネレータとする。また、下記の実施の形態では、動力伝達機構を介して内燃機関および／またはモータジェネレータの駆動力を車輪に伝達するハイブリッド車両について説明するが本発明はこれに限定されるものではなく、前輪に内燃機関の駆動力を伝達し、後輪にモータジェネレータの駆動力を伝達しても良い。
【００１９】
〔実施の形態１〕
図１は、実施の形態１にかかるハイブリット車両の概略構成例を示す図である。図１に示すように、ハイブリッド車両１−１は、内燃機関１０と、主に発電機として機能するモータジェネレータ２０と、主に電動機として機能するモータジェネレータ３０と、動力分割手段であるプラネタリギヤ４０と、ハイブリッドＥＣＵ５１と、エンジンＥＣＵ５２と、モータＥＣＵ５３と、バッテリＥＣＵ５４と、バッテリ６０と、インバータ７０と、ナビゲーション装置８０とにより構成されている。なお、バッテリ６０は、モータジェネレータ２０，３０を発電機として機能させた場合に発生する電力を蓄電するものである。また、インバータ７０は、直流と交流の変換を行うものであり、直流電流で充放電されるバッテリ６０と交流電流で電動機あるいは発電機として機能するモータジェネレータ２０，３０との間における電力のやり取りを行うものである。
【００２０】
内燃機関１０は、ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンなどであり、燃料タンク１１に貯留されている燃料を燃料供給手段である燃料噴射弁１２により噴射し、噴射された燃料と吸気経路１３から吸気された空気との混合気が爆発し、図示しないピストンを往復運動させることで、内燃機関１０の出力軸であるクランクシャフト１４を回転させるものである。つまり、内燃機関１０から出力される動力により、クランクシャフト１４に車両の前進方向に回転させようとする出力トルクが作用する。内燃機関１０は、エンジンＥＣＵ５２により、運転者の意志、ハイブリッド車両１−１の走行状態に応じて運転制御される。なお、クランクシャフト１４は、フライホイール１５が固定されており、フライホイール１５を介してプラネタリギヤ４０の主軸４１が連結されている。
【００２１】
モータジェネレータ２０，３０は、モータであるとともにジェネレータであり、同期モータジェネレータである。モータジェネレータ２０，３０は、それぞれ回転軸２１，３１と、回転子２２，３２と、固定子２３，３３とにより構成されている。回転軸２１，３１には、永久磁石である回転子２２，３２が複数個それぞれ固定されている。固定子２３，３３は、それぞれ回転子２２，３２と対向する位置に配置され、図示しないハウジングに固定されている。また、固定子２３，３３は、回転磁界を形成する図示しない三相コイルが巻回されている。モータジェネレータ２０，３０のそれぞれの図示しない三相コイルは、インバータ７０に接続されている。インバータ７０は、モータＥＣＵ５３から出力される出力信号により、モータジェネレータ２０，３０を電動機あるいは発電機として機能するように、駆動制御するものである。具体的には、モータジェネレータ２０，３０は、インバータ７０を介して、バッテリ６０に充電された電力（モータジェネレータ２０，３０を発電機として機能させることで発電された電力）を供給することで、各回転軸２１，３１を回転させる電動機として機能する。また、モータジェネレータ２０，３０は、各回転軸２１，３１が外力（内燃機関１０が発生する出力トルクも含む）により回転している場合には、図示しない三相コイルに起電力が発生するため、発電機として機能し、発電された電力をバッテリ６０に充電、モータジェネレータ２０，３０に供給することもできる。
【００２２】
プラネタリギヤ４０は、動力分割手段であり、内燃機関１０と、モータジェネレータ２０，３０とが機械的に連結されている。プラネタリギヤ４０は、主軸４１と、サンギヤ４２と、ピニオン４３と、キャリヤ４４と、リングギヤ４５とにより構成されている。主軸４１は、クランクシャフト１４と連結され、他端がキャリヤ４４と連結されている。つまり、内燃機関１０とキャリヤ４４とが連結されている。サンギヤ４２は、モータジェネレータ２０の回転軸２１と連結されており、サンギヤ４２にモータジェネレータ２０が連結されている。ピニオン４３は、サンギヤ４２と噛み合い、その周囲に複数個（例えば、３個）配置されている。各ピニオン４３は、サンギヤ４２の周囲で一体に公転可能に支持するキャリヤ４４に保持されている。リングギヤ４５は、キャリヤ４４に保持された各ピニオン４３と噛み合い、駆動軸４６に形成されている。駆動軸４６の一端には、モータジェネレータ３０の回転軸３１が連結されており、駆動軸４６にモータジェネレータ３０が連結されている。また、駆動軸４６の他端には、例えばチェーンドライブスプロケット４７が固定され、チェーンドライブスプロケット４７と減速機１００との間にチェーンベルト９０が巻かれている。内燃機関１０あるいはモータジェネレータ３０の少なくとも一方から出力される駆動力は、駆動軸４６、チェーンベルト９０、減速機１００、デファレンシャルギア機構１１０を介して、車軸１２１，１２２に伝達され、さらに車軸１２１，１２２のそれぞれに装着された車輪１３１，１３２に伝達される。
【００２３】
ハイブリッドＥＣＵ５１は、ハイブリッド車両１−１の運転制御を行うものである。ハイブリッドＥＣＵ５１は、エンジンＥＣＵ５２と、モータＥＣＵ５３と、バッテリＥＣＵ５４とに接続され、互いにデータのやりとりを行うことができる。ハイブリッドＥＣＵ５１は、主に、アクセル開度と、車速と、図示しない記憶部に記憶されているアクセル開度および車速のマップとに基づいて、要求駆動トルクＴｐを算出するものである。そして、算出された要求駆動トルクＴｐに基づいて、内燃機関１０に要求するエンジン要求トルクＰｅ、モータジェネレータ２０に要求するモータ要求トルクＴｇ、モータジェネレータ３０に要求するモータ要求トルクＴｍを算出する。そして、エンジンＥＣＵ５２に要求トルクＰｅ、モータＥＣＵ５３にモータ要求トルクＴｇ，Ｔｍを出力する。ここで、アクセル開度は、図示しないアクセルペダルに取り付けられたアクセル開度センサにより検出されるものである。また、車速は、例えば、図示しない車輪に設けられた車輪速センサにより検出された車輪速に基づいたもの、モータＥＣＵ５３を介して入力されたモータジェネレータ２０，３０の回転軸２１，３１におけるモータ回転数に基づいたものであっても良い。
【００２４】
エンジンＥＣＵ５２は、ハイブリッドＥＣＵ５１により算出され、出力されたエンジン要求トルクＰｅに基づいて内燃機関１０の運転制御を行うものである。具体的には、エンジンＥＣＵ５２は、エンジン要求トルクＰｅに基づいて、噴射信号、点火信号、開度信号などを内燃機関１０に出力し、これらの出力信号によりこの内燃機関１０に供給される燃料の燃料供給量や噴射タイミングなどの燃料噴射制御、図示しない点火プラグの点火制御、内燃機関１０の吸気経路１３に設けられた図示しないスロットルバルブのバルブ開度制御などが行われる。なお、エンジンＥＣＵ５２に入力された内燃機関１０の運転状態に基づく情報などは、適宜ハイブリッドＥＣＵ５１に出力される。
【００２５】
モータＥＣＵ５３は、車両搭載用モータ制御装置であるとともに、車両搭載用ジェネレータ制御装置でもある。モータＥＣＵ５３は、ハイブリッドＥＣＵ５１により算出され、出力されたモータ要求トルクＴｇ，Ｔｍに基づいて、インバータ７０を介してモータジェネレータ２０，３０の力行制御あるいは回生制御を行うものである。つまり、モータＥＣＵ５３は、モータ要求トルクＴｇ，Ｔｍに基づいて、インバータ７０を介して、モータジェネレータ２０，３０を電動機あるいは発電機として機能するように制御する。
【００２６】
ここで、モータＥＣＵ５３は、モータジェネレータ２０，３０をモータ、すなわち電動機として機能させる場合には、モータジェネレータ２０，３０への印加電圧を例えば予め設定されている上限値を超えない範囲で設定し、インバータ７０がモータＥＣＵ５３により設定された印加電圧をモータジェネレータ２０，３０に印可することで、力行制御を行う。つまり、モータＥＣＵ５３は、ハイブリッド車両１−１に搭載されるモータであるモータジェネレータ２０，３０への印加電圧を制御するものである。また、モータＥＣＵ５３は、モータジェネレータ２０，３０をジェネレータ、すなわち発電機として機能させる場合には、モータジェネレータ２０，３０が発生する起電力に基づいた出力電圧を例えば予め設定されている上限値を超えない範囲で設定し、インバータ７０がモータＥＣＵ５３により設定された出力電圧をモータジェネレータ２０，３０に発生させることで、回生制御を行う。つまり、モータＥＣＵ５３は、ハイブリッド車両１−１に搭載されるジェネレータであるモータジェネレータ２０，３０の出力電圧を制御するものである。
【００２７】
また、モータＥＣＵ５３は、気圧推定部５３ａとしての機能を有する。気圧推定部５３ａは、気圧推定手段であり、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気圧を推定するものである。実施の形態１では、ハイブリッド車両１−１に搭載されるナビゲーション装置８０の現在位置情報に基づいて気圧を推定するものである。具体的には、後述する取得された現在高度に基づいて、気圧を推定する。
【００２８】
また、モータＥＣＵ５３は、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、印加電圧および出力電圧の上限値を制限する。具体的には、気圧推定部５３ａにより推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下となった場合に、印加電圧および出力電圧の上限値を気圧推定部５３ａにより推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１を超える場合、すなわち通常走行時における印加電圧および出力電圧の上限値よりも低く設定する。ここで、所定気圧Ｐ１とは、通常走行時において設定されている上限値の印加電圧がモータジェネレータ２０，３０へ印加、あるいは上限値の出力電圧をモータジェネレータ２０，３０が発生することで、モータジェネレータ２０，３０、例えば図示しない三相コイルなどに線間放電が発生する虞がある気圧である。従って、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時には、インバータ７０により、モータジェネレータ２０，３０への印加電圧およびモータジェネレータ２０，３０が発生する出力電圧がモータジェネレータ２０，３０に線間放電が発生する虞がある電圧になることを抑制することができる。
【００２９】
バッテリＥＣＵ５４は、バッテリ６０の充電状態を監視するものである。バッテリＥＣＵ５４に入力されたバッテリ６０の充電状態に基づく情報、例えば充電量ＳＯＣ（State of Charge）は、ハイブリッドＥＣＵ５１に出力される。ここで、ハイブリッドＥＣＵ５１は、例えばバッテリ６０の充電状態に基づいて、エンジンＥＣＵ５２に出力するエンジン要求トルクＰｅを補正する。上記各ＥＣＵは、入力信号や出力信号の入出力を行う入出力ポート（Ｉ／Ｏ）と、処理部と、各種マップなどが格納されている記憶部などによりそれぞれ構成されている。
【００３０】
ナビゲーション装置８０は、ハイブリッド車両１−１に搭載されるものであり、ハイブリッド車両１−１の現在位置情報を取得するものである。ここで、ナビゲーション装置８０は、少なくともＧＰＳ（Global Positioning System）の受信機として機能するものである。従って、ナビゲーション装置８０は、ハイブリッド車両１−１の現在位置情報として、現在緯度、現在経度、現在高度を取得することができる。実施の形態１のハイブリッド車両１−１では、取得された現在高度がハイブリッドＥＣＵ５１を介してモータＥＣＵ５３に出力される。
【００３１】
次に、ハイブリッド車両１−１の動作について説明する。ここでは、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気圧の変化に伴う、モータＥＣＵ５３の動作について説明する。図２は、実施の形態１にかかるモータＥＣＵの動作フローを示す図である。
【００３２】
まず、モータＥＣＵ５３の気圧推定部５３ａは、現在高度を取得する（ステップＳＴ１１）。ここでは、モータＥＣＵ５３は、ナビゲーション装置８０がハイブリッドＥＣＵ５１を介して出力した現在高度を取得する。
【００３３】
次に、気圧推定部５３ａは、取得された現在高度に基づいて気圧Ｐを推定する（ステップＳＴ１２）。ここでは、気圧推定部５３ａは、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気圧を例えば、取得された現在高度と、予め記憶されている現在高度と気圧Ｐとの対応関係からなる図示しない高度気圧マップとに基づいて気圧Ｐを推定する。
【００３４】
次に、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。
【００３５】
次に、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下であると判定する（ステップＳＴ１３肯定）と、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を制限する（ステップＳＴ１４）。ここでは、モータＥＣＵ５３は、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を気圧推定部５３ａにより推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１を超える場合、すなわち通常走行時における印加電圧および出力電圧の上限値よりも低く設定することで、上限値を制限する。なお、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１を超えると判定する（ステップＳＴ１３否定）と、現在の制御周期を終了し、次に制御周期に移行する。
【００３６】
以上のように、実施の形態１にかかるハイブリッド車両１−１では、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、すなわち線間放電が発生しやすい気圧時に、印加電圧を低減あるいは印加電圧の上限値を制限することで、モータＥＣＵ５３は、インバータ７０により、モータジェネレータ２０，３０への印加電圧およびモータジェネレータ２０，３０が発生する出力電圧がモータジェネレータ２０，３０に線間放電が発生する虞がある電圧になることを抑制することができる。つまり、モータＥＣＵ５３は、線間放電が発生しにくい状態にモータジェネレータ２０，３０を制御する。従って、モータジェネレータ２０，３０の線間放電の発生を抑制することができる。
【００３７】
また、気圧推定部５３ａは、気圧をハイブリッド車両１−１に既に搭載されているナビゲーション装置８０の現在位置情報、特に現在高度に基づいて推定する。従って、気圧を検出するための新たなセンサを必要としないので、低コスト化を図ることができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態１では、気圧推定部５３ａは、現在高度のみに基づいて気圧を推定するが本発明はこれに限定されるものではない。図３は、実施の形態１にかかるモータＥＣＵの他の動作フローを示す図である。同図に示すように、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気象情報を取得して、気圧推定部５３ａにより推定された気圧Ｐを補正しても良い。例えば、ナビゲーション装置８０は、気象情報を提供する図示しない気象情報提供手段とネットワークを介して接続されている。ナビゲーション装置８０は、現在位置情報として取得した現在緯度、現在経度に対応した気象情報を現在気象情報として取得するものとする。
【００３９】
モータＥＣＵ５３の気圧推定部５３ａは、同図に示すように、現在高度を取得し（ステップＳＴ１１）、取得された現在高度に基づいて気圧Ｐを推定する（ステップＳＴ１２）と、現在位置気象情報を取得する（ステップＳＴ１５）。ここでは、気圧推定部５３ａは、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気象情報を取得する。
【００４０】
次に、気圧推定部５３ａは、推定された気圧Ｐを取得された現在位置気象情報に基づいて補正する（ステップＳＴ１６）。ここでは、気圧推定部５３ａは、推定された気圧Ｐを例えば、取得された現在位置気象情報と、予め記憶されている現在位置気象情報と気圧Ｐ´との対応関係からなる図示しない気象気圧マップとに基づいて気圧Ｐを気圧Ｐ´に補正する。なお、気象気圧マップは、例えば現在位置気象情報が晴れよりも曇りの場合に、補正された気圧Ｐ´が低くなるように設定されている。
【００４１】
次に、モータＥＣＵ５３は、補正された気圧Ｐ´が所定気圧Ｐ１以下であるか否かを判定し（ステップＳＴ１３）、補正された気圧Ｐ´が所定気圧Ｐ１以下であると判定する（ステップＳＴ１３肯定）と、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を制限する（ステップＳＴ１４）。
【００４２】
以上のように、取得した現在位置気象情報に基づいて推定された気圧Ｐを補正するので、推定された気圧が実際の気圧が気象により変動に追従することができるので、推定される気圧の精度を向上することができる。
【００４３】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２にかかるハイブリット車両の概略構成例を示す図である。図４は、実施の形態２にかかるハイブリット車両の概略構成例を示す図である。図４に示す実施の形態２にかかるハイブリッド車両１−２が図１に示す実施の形態１にかかるハイブリッド車両１−１と異なる点は、気圧推定部５３ａがナビゲーション装置ではなく、蒸発燃料システムの異常診断に用いられる圧力センサ１６８により検出された圧力に基づいて気圧Ｐを推定する点である。なお、実施の形態２にかかるハイブリッド車両１−２の基本的構成は、実施の形態１にかかるハイブリッド車両１−１の基本的構成とほぼ同一である。従って、同一符号箇所については、その説明を省略あるいは簡略化する。実施の形態２にかかるハイブリッド車両１−２は、内燃機関１０が蒸発燃料処理システム１６を備える。
【００４４】
蒸発燃料処理システム１６は、燃料タンク１１内で発生した蒸発燃料を内燃機関１０で燃焼処理するものである。蒸発燃料処理システム１６は、封鎖用電磁弁１６１と、パージ用電磁弁１６２と、キャニスタ１６３と、切替弁１６４と、切替弁駆動装置１６５と、ポンプ１６６と、逆止弁１６７と、圧力センサ１６８とにより構成されている。
【００４５】
封鎖用電磁弁１６１は、燃料タンク１１とキャニスタ１６３とを接続する蒸発燃料通路１６９ａの途中に設けられている。封鎖用電磁弁１６１は、燃料タンク１１とキャニスタ１６３との連通、連通の遮断をするものである。
【００４６】
パージ用電磁弁１６２は、キャニスタ１６３と吸気経路１３とを接続する蒸発燃料通路１６９ｂの途中に設けられている。パージ用電磁弁１６２は、キャニスタ１６３と吸気経路１３との連通、連通の遮断をするものである。
【００４７】
キャニスタ１６３は、燃料タンク１１内で発生した蒸発燃料を貯留するものであり、図示しない吸着材（例えば、活性炭）が設けられている。
【００４８】
切替弁１６４は、連通状態を切り替えることで、キャニスタ１６３を外部、すなわち大気に開放するものである。切替弁１６４は、第１連通部１６４ａと、第２連通部１６４ｂとにより構成されている。ここで、第１連通部１６４ａがキャニスタ１６３と連通する場合は、一方の端部が大気に開放されている蒸発燃料通路１６９ｃに連通する。つまり、切替弁１６４は、第１連通部１６４ａによりキャニスタ１６３を大気に開放する。従って、キャニスタ１６３内に大気が導入され、図示しない吸着材に吸着されることで貯留されていた蒸発燃料が吸気経路１３に発生する負圧により吸気経路１３を介して内燃機関１０に供給される。内燃機関１０に供給された蒸発燃料は、内燃機関により燃焼処理される。また、第２連通部１６４ｂがキャニスタ１６３と連通する場合は、一方の端部が蒸発燃料通路１６９ｃと連通する蒸発燃料通路１６９ｄに連通する。ここで、蒸発燃料通路１６９ｄは、蒸発燃料通路１６９ｃから蒸発燃料通路１６９ｄへの気体の通過のみを許容する逆止弁１６７およびポンプ１６６が途中に設けられている。従って、切替弁１６４は、第２連通部１６４ｂによりキャニスタ１６３を大気に開放せず密閉することができる。
【００４９】
切替弁駆動装置１６５は、切替弁１６４を駆動するものである。つまり、切替弁駆動装置１６５は、キャニスタ１６３と、第１連通部１６４ａあるいは第２連通部１６４ｂとの切換を行うものである。切替弁駆動装置１６５は、エンジンＥＣＵ５２と接続されており、エンジンＥＣＵ５２により駆動制御が行われる。
【００５０】
ポンプ１６６は、第２連通部１６４ｂによりキャニスタ１６３を大気に開放せず密閉された状態で、キャニスタ１６３に負圧を発生させるものである。具体的には、ポンプ１６６は、第２連通部１６４ｂによりキャニスタ１６３が密閉された状態で駆動することで、逆止弁１６７を介して、キャニスタ１６３内の気体を大気に排気し、キャニスタ１６３に負圧を発生させる。
【００５１】
圧力センサ１６８は、圧力検出手段であり、蒸発燃料通路１６９ｅの途中に設けられている。蒸発燃料通路１６９ｅは、一方の端部がキャニスタ１６３と接続されており、他方の端部が蒸発燃料通路１６９ｄと接続されている。つまり、圧力センサ１６８は、キャニスタ１６３が第１連通部１６４ａと連通している状態で、蒸発燃料通路１６９ｅと蒸発燃料通路１６９ｃとが第１連通部１６４ａを介して連通するので、キャニスタ１６３が大気に開放された状態のキャニスタ１６３内の圧力を検出することができる。つまり、圧力センサ１６８は、内燃機関１０の運転状態に拘わらず、キャニスタ１６３が大気に開放された状態のキャニスタ１６３内の圧力、すなわちハイブリッド車両１−２の現在位置における気圧を検出することができる。また、キャニスタ１６３が第２連通部１６４ｂと連通している状態で、蒸発燃料通路１６９ｅと蒸発燃料通路１６９ｄとが第２連通部１６４ｂを介して連通するので、キャニスタ１６３が密閉された状態のキャニスタ１６３内の圧力を検出することができる。ここで、圧力センサ１６８は、エンジンＥＣＵ５２と接続されており、検出された圧力がエンジンＥＣＵ５２に出力される。
【００５２】
蒸発燃料処理システム１６の異常診断では、封鎖用電磁弁１６１およびパージ用電磁弁１６２を閉弁し、第２連通部１６４ｂによりキャニスタ１６３を密閉状態にし、ポンプ１６６を駆動することで、キャニスタ１６３に負圧を発生させる。そして、キャニスタ１６３に負圧が発生した状態で、圧力センサ１６８により検出された圧力変動に基づいて、異常を検出する。
【００５３】
次に、ハイブリッド車両１−２の動作について説明する。ここでは、ハイブリッド車両１−２の現在位置における気圧の変化に伴う、モータＥＣＵ５３の動作について説明する。図５は、実施の形態２にかかるモータＥＣＵの動作フローを示す図である。
【００５４】
まず、圧力センサ１６８は、圧力ｐを検出する（ステップＳＴ２１）。ここでは、圧力センサ１６８は、キャニスタ１６３が第１連通部１６４ａと連通し、キャニスタ１６３が大気に開放された状態における圧力ｐを検出する。
【００５５】
次に、モータＥＣＵ５３の気圧推定部５３ａは、検出された圧力ｐに基づいて気圧Ｐを推定する（ステップＳＴ２２）。ここでは、気圧推定部５３ａは、ハイブリッドＥＣＵ５１を介して、圧力センサ１６８によりエンジンＥＣＵ５２に出力された検出された圧力ｐを取得し、取得した圧力ｐをハイブリッド車両１−１の現在位置における気圧に置き換えることで、気圧Ｐを推定する（Ｐ＝ｐ）。ここで、内燃機関１０が運転状態で圧力センサ１６８により検出される圧力は、キャニスタ１６３を介して吸気経路１３に発生する負圧により大気が導入されるため、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気圧に近似したものとなる。この場合は、取得された圧力ｐと、予め記憶されている取得された圧力ｐと気圧Ｐとの対応関係からなる図示しない圧力気圧マップとに基づいて気圧Ｐを推定することが精度向上のために好ましい。
【００５６】
次に、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ２３）。
【００５７】
次に、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下であると判定する（ステップＳＴ２３肯定）と、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を制限する（ステップＳＴ２４）。ここでは、モータＥＣＵ５３は、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を気圧推定部５３ａにより推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１を超える場合、すなわち通常走行時における印加電圧および出力電圧の上限値よりも低く設定することで、上限値を制限する。なお、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１を超えると判定する（ステップＳＴ２４否定）と、現在の制御周期を終了し、次に制御周期に移行する。
【００５８】
以上のように、実施の形態２にかかるハイブリッド車両１−２では、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、すなわち線間放電が発生しやすい気圧時に、印加電圧を低減あるいは印加電圧の上限値を制限することで、モータＥＣＵ５３は、インバータ７０により、モータジェネレータ２０，３０への印加電圧およびモータジェネレータ２０，３０が発生する出力電圧がモータジェネレータ２０，３０に線間放電が発生する虞がある電圧になることを抑制することができる。つまり、モータＥＣＵ５３は、線間放電が発生しにくい状態にモータジェネレータ２０，３０を制御する。従って、モータジェネレータ２０，３０の線間放電の発生を抑制することができる。
【００５９】
また、気圧推定部５３ａは、気圧をハイブリッド車両１−２に既に搭載されている内燃機関１０の蒸発燃料処理システム１６の圧力センサ１６８により検出された圧力に基づいて推定する。従って、気圧を検出するための新たなセンサを必要としないので、低コスト化を図ることができる。
【００６０】
なお、上記実施の形態１，２では、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下である場合に、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を制限するが本発明は、これに限定されるものではない。例えば、推定された気圧Ｐの低下に伴い、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を減少させても良い。
【００６１】
また、上記実施の形態１，２では、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を制限するが本発明は、これに限定されるものではない。例えば、モータＥＣＵ５３は、モータジェネレータ２０，３０へ印加される印加電圧およびモータジェネレータ２０，３０が発生する出力電圧を低減するように、インバータ７０を介してモータジェネレータ２０，３０を制御しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、車両搭載用モータ制御装置および車両搭載用ジェネレータ制御装置は、車両に搭載されるモータへの印加電圧を制御する車両搭載用モータ制御装置および車両に搭載されるジェネレータが発生する出力電圧を制御する車両搭載用ジェネレータ制御装置に有用であり、特に、モータあるいはジェネレータの線間放電の発生を抑制するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施の形態１にかかるハイブリット車両の概略構成例を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかるモータＥＣＵの動作フローを示す図である。
【図３】実施の形態１にかかるモータＥＣＵの他の動作フローを示す図である。
【図４】実施の形態２にかかるハイブリット車両の概略構成例を示す図である。
【図５】実施の形態２にかかるモータＥＣＵの動作フローを示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ ハイブリット車両
１０ 内燃機関
１１ 燃料タンク
１２ 燃料噴射弁
１３ 吸気経路
１４ クランクシャフト
１５ フライホイール
１６ 蒸発燃料処理システム
２０，３０ モータジェネレータ
２１，３１ 回転軸
２２，３２ 回転子
２３，３３ 固定子
４０ プラネタリギヤ
４１ 主軸
４２ サンギヤ
４３ ピニオン
４４ キャリヤ
４５ リングギヤ
４６ 駆動軸
５１ ハイブリットＥＣＵ
５２ エンジンＥＣＵ
５３ モータＥＣＵ（車両搭載用モータ制御装置、車両搭載用ジェネレータ制御装置）
５４ バッテリＥＣＵ
６０ バッテリ
７０ インバータ
８０ ナビゲーション装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両搭載用モータ制御装置および車両搭載用ジェネレータ制御装置に関し、更に詳しくは、車両に搭載されるモータへの印加電圧を制御する車両搭載用モータ制御装置および車両に搭載されるジェネレータが発生する出力電圧を制御する車両搭載用ジェネレータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、駆動源として、内燃機関のみならずモータジェネレータを用いたハイブリッド車両がある。ハイブリッド車両では、運転状態に応じて、内燃機関が発生した駆動力、モータジェネレータがモータとして機能することで発生した駆動力、あるいは内燃機関およびモータジェネレータにより発生した駆動力のいずれかで走行するものである。ここで、ハイブリッド車両には、例えば特許文献１に示すように、駆動力制御装置が高地走行時など気圧の低下時には、低地走行時、すなわち通常時よりもモータジェネレータの出力割合を大きくし、内燃機関の出力割合を小さくするように、モータジェネレータおよび内燃機関を制御するものがある
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８３５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、モータジェネレータは、コイルなどで構成されているため気圧が低下した時に、線間放電が発生する虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、気圧が低下した時に、モータあるいはジェネレータの線間放電の発生を抑制することができる車両搭載用モータ制御装置および車両搭載用ジェネレータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明では、車両に搭載されるモータへの印加電圧を制御する車両搭載用モータ制御装置において、気圧を推定する気圧推定手段を備え、前記推定された気圧の低下時に、前記印加電圧を低減あるいは当該印加電圧の上限値を制限することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、線間放電が発生しやすい気圧の低下時に、印加電圧を低減あるいは印加電圧の上限値を制限することで、線間放電が発生しにくい状態にモータを制御する。従って、モータの線間放電の発生を抑制することができる。
【０００８】
また、本発明では、上記車両搭載用モータ制御装置において、前記気圧推定手段は、前記車両に搭載されるナビゲーション装置の現在位置情報に基づいて気圧を推定することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、気圧推定手段は、気圧を車両に既に搭載されているナビゲーション装置の現在位置情報、特に現在高度に基づいて推定する。従って、気圧を検出するための新たなセンサを必要としないので、低コスト化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明では、上記車両搭載用モータ制御装置において、前記気圧推定手段は、気象情報を提供する気象情報提供手段と接続されているネットワークを介して取得した現在位置気象情報に基づいて前記推定された気圧を補正することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、気圧が同一位置においても気象によって変動するが、気象情報を提供する気象情報提供手段と接続されているネットワークを介して取得した現在位置気象情報に基づいて推定された気圧を補正するので、推定される気圧の精度を向上することができる。
【００１２】
また、本発明では、上記車両搭載用モータ制御装置において、前記車両を駆動する駆動源が少なくとも内燃機関であり、前記気圧推定手段は、前記車両に搭載される燃料タンク内で発生した蒸発燃料を貯留し、大気を導入することにより貯留された前記蒸発燃料を前記内燃機関に供給し、当該内燃機関で燃焼処理する蒸発燃料処理システムの異常診断に用いられる圧力検出手段により、検出された圧力に基づいて気圧を推定することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、気圧推定手段は、気圧を車両に既に設けられている蒸発燃料処理システムの異常診断に用いられる圧力検出手段に基づいて推定する。従って、気圧を検出するための新たなセンサを必要としないので、低コスト化を図ることができる。
【００１４】
なお、上記車両搭載用モータ制御装置において、前記モータは、前記車両を駆動する駆動源であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明では、車両に搭載されるジェネレータが発生する出力電圧を制御する車両搭載用ジェネレータ制御装置において、気圧を推定する気圧推定手段を備え、前記検出された気圧の低下時に、前記出力電圧を低減あるいは当該出力電圧の上限値を制限することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、線間放電が発生しやすい気圧の低下時に、出力電圧を低減あるいは出力電圧の上限値を制限することで、線間放電が発生しにくい状態にジェネレータを制御する。従って、ジェネレータの線間放電の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる車両搭載用モータ制御装置および車両搭載用ジェネレータ制御装置は、モータおよびジェネレータの線間放電の発生を抑制することができ、バッテリの消費電力を抑制できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施の形態では、内燃機関およびモータジェネレータを駆動源として駆動するハイブリッド車両の駆動源であるモータジェネレータを車両搭載用モータおよび車両搭載用ジェネレータとする。また、下記の実施の形態では、動力伝達機構を介して内燃機関および／またはモータジェネレータの駆動力を車輪に伝達するハイブリッド車両について説明するが本発明はこれに限定されるものではなく、前輪に内燃機関の駆動力を伝達し、後輪にモータジェネレータの駆動力を伝達しても良い。
【００１９】
〔実施の形態１〕
図１は、実施の形態１にかかるハイブリット車両の概略構成例を示す図である。図１に示すように、ハイブリッド車両１−１は、内燃機関１０と、主に発電機として機能するモータジェネレータ２０と、主に電動機として機能するモータジェネレータ３０と、動力分割手段であるプラネタリギヤ４０と、ハイブリッドＥＣＵ５１と、エンジンＥＣＵ５２と、モータＥＣＵ５３と、バッテリＥＣＵ５４と、バッテリ６０と、インバータ７０と、ナビゲーション装置８０とにより構成されている。なお、バッテリ６０は、モータジェネレータ２０，３０を発電機として機能させた場合に発生する電力を蓄電するものである。また、インバータ７０は、直流と交流の変換を行うものであり、直流電流で充放電されるバッテリ６０と交流電流で電動機あるいは発電機として機能するモータジェネレータ２０，３０との間における電力のやり取りを行うものである。
【００２０】
内燃機関１０は、ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンなどであり、燃料タンク１１に貯留されている燃料を燃料供給手段である燃料噴射弁１２により噴射し、噴射された燃料と吸気経路１３から吸気された空気との混合気が爆発し、図示しないピストンを往復運動させることで、内燃機関１０の出力軸であるクランクシャフト１４を回転させるものである。つまり、内燃機関１０から出力される動力により、クランクシャフト１４に車両の前進方向に回転させようとする出力トルクが作用する。内燃機関１０は、エンジンＥＣＵ５２により、運転者の意志、ハイブリッド車両１−１の走行状態に応じて運転制御される。なお、クランクシャフト１４は、フライホイール１５が固定されており、フライホイール１５を介してプラネタリギヤ４０の主軸４１が連結されている。
【００２１】
モータジェネレータ２０，３０は、モータであるとともにジェネレータであり、同期モータジェネレータである。モータジェネレータ２０，３０は、それぞれ回転軸２１，３１と、回転子２２，３２と、固定子２３，３３とにより構成されている。回転軸２１，３１には、永久磁石である回転子２２，３２が複数個それぞれ固定されている。固定子２３，３３は、それぞれ回転子２２，３２と対向する位置に配置され、図示しないハウジングに固定されている。また、固定子２３，３３は、回転磁界を形成する図示しない三相コイルが巻回されている。モータジェネレータ２０，３０のそれぞれの図示しない三相コイルは、インバータ７０に接続されている。インバータ７０は、モータＥＣＵ５３から出力される出力信号により、モータジェネレータ２０，３０を電動機あるいは発電機として機能するように、駆動制御するものである。具体的には、モータジェネレータ２０，３０は、インバータ７０を介して、バッテリ６０に充電された電力（モータジェネレータ２０，３０を発電機として機能させることで発電された電力）を供給することで、各回転軸２１，３１を回転させる電動機として機能する。また、モータジェネレータ２０，３０は、各回転軸２１，３１が外力（内燃機関１０が発生する出力トルクも含む）により回転している場合には、図示しない三相コイルに起電力が発生するため、発電機として機能し、発電された電力をバッテリ６０に充電、モータジェネレータ２０，３０に供給することもできる。
【００２２】
プラネタリギヤ４０は、動力分割手段であり、内燃機関１０と、モータジェネレータ２０，３０とが機械的に連結されている。プラネタリギヤ４０は、主軸４１と、サンギヤ４２と、ピニオン４３と、キャリヤ４４と、リングギヤ４５とにより構成されている。主軸４１は、クランクシャフト１４と連結され、他端がキャリヤ４４と連結されている。つまり、内燃機関１０とキャリヤ４４とが連結されている。サンギヤ４２は、モータジェネレータ２０の回転軸２１と連結されており、サンギヤ４２にモータジェネレータ２０が連結されている。ピニオン４３は、サンギヤ４２と噛み合い、その周囲に複数個（例えば、３個）配置されている。各ピニオン４３は、サンギヤ４２の周囲で一体に公転可能に支持するキャリヤ４４に保持されている。リングギヤ４５は、キャリヤ４４に保持された各ピニオン４３と噛み合い、駆動軸４６に形成されている。駆動軸４６の一端には、モータジェネレータ３０の回転軸３１が連結されており、駆動軸４６にモータジェネレータ３０が連結されている。また、駆動軸４６の他端には、例えばチェーンドライブスプロケット４７が固定され、チェーンドライブスプロケット４７と減速機１００との間にチェーンベルト９０が巻かれている。内燃機関１０あるいはモータジェネレータ３０の少なくとも一方から出力される駆動力は、駆動軸４６、チェーンベルト９０、減速機１００、デファレンシャルギア機構１１０を介して、車軸１２１，１２２に伝達され、さらに車軸１２１，１２２のそれぞれに装着された車輪１３１，１３２に伝達される。
【００２３】
ハイブリッドＥＣＵ５１は、ハイブリッド車両１−１の運転制御を行うものである。ハイブリッドＥＣＵ５１は、エンジンＥＣＵ５２と、モータＥＣＵ５３と、バッテリＥＣＵ５４とに接続され、互いにデータのやりとりを行うことができる。ハイブリッドＥＣＵ５１は、主に、アクセル開度と、車速と、図示しない記憶部に記憶されているアクセル開度および車速のマップとに基づいて、要求駆動トルクＴｐを算出するものである。そして、算出された要求駆動トルクＴｐに基づいて、内燃機関１０に要求するエンジン要求トルクＰｅ、モータジェネレータ２０に要求するモータ要求トルクＴｇ、モータジェネレータ３０に要求するモータ要求トルクＴｍを算出する。そして、エンジンＥＣＵ５２に要求トルクＰｅ、モータＥＣＵ５３にモータ要求トルクＴｇ，Ｔｍを出力する。ここで、アクセル開度は、図示しないアクセルペダルに取り付けられたアクセル開度センサにより検出されるものである。また、車速は、例えば、図示しない車輪に設けられた車輪速センサにより検出された車輪速に基づいたもの、モータＥＣＵ５３を介して入力されたモータジェネレータ２０，３０の回転軸２１，３１におけるモータ回転数に基づいたものであっても良い。
【００２４】
エンジンＥＣＵ５２は、ハイブリッドＥＣＵ５１により算出され、出力されたエンジン要求トルクＰｅに基づいて内燃機関１０の運転制御を行うものである。具体的には、エンジンＥＣＵ５２は、エンジン要求トルクＰｅに基づいて、噴射信号、点火信号、開度信号などを内燃機関１０に出力し、これらの出力信号によりこの内燃機関１０に供給される燃料の燃料供給量や噴射タイミングなどの燃料噴射制御、図示しない点火プラグの点火制御、内燃機関１０の吸気経路１３に設けられた図示しないスロットルバルブのバルブ開度制御などが行われる。なお、エンジンＥＣＵ５２に入力された内燃機関１０の運転状態に基づく情報などは、適宜ハイブリッドＥＣＵ５１に出力される。
【００２５】
モータＥＣＵ５３は、車両搭載用モータ制御装置であるとともに、車両搭載用ジェネレータ制御装置でもある。モータＥＣＵ５３は、ハイブリッドＥＣＵ５１により算出され、出力されたモータ要求トルクＴｇ，Ｔｍに基づいて、インバータ７０を介してモータジェネレータ２０，３０の力行制御あるいは回生制御を行うものである。つまり、モータＥＣＵ５３は、モータ要求トルクＴｇ，Ｔｍに基づいて、インバータ７０を介して、モータジェネレータ２０，３０を電動機あるいは発電機として機能するように制御する。
【００２６】
ここで、モータＥＣＵ５３は、モータジェネレータ２０，３０をモータ、すなわち電動機として機能させる場合には、モータジェネレータ２０，３０への印加電圧を例えば予め設定されている上限値を超えない範囲で設定し、インバータ７０がモータＥＣＵ５３により設定された印加電圧をモータジェネレータ２０，３０に印可することで、力行制御を行う。つまり、モータＥＣＵ５３は、ハイブリッド車両１−１に搭載されるモータであるモータジェネレータ２０，３０への印加電圧を制御するものである。また、モータＥＣＵ５３は、モータジェネレータ２０，３０をジェネレータ、すなわち発電機として機能させる場合には、モータジェネレータ２０，３０が発生する起電力に基づいた出力電圧を例えば予め設定されている上限値を超えない範囲で設定し、インバータ７０がモータＥＣＵ５３により設定された出力電圧をモータジェネレータ２０，３０に発生させることで、回生制御を行う。つまり、モータＥＣＵ５３は、ハイブリッド車両１−１に搭載されるジェネレータであるモータジェネレータ２０，３０の出力電圧を制御するものである。
【００２７】
また、モータＥＣＵ５３は、気圧推定部５３ａとしての機能を有する。気圧推定部５３ａは、気圧推定手段であり、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気圧を推定するものである。実施の形態１では、ハイブリッド車両１−１に搭載されるナビゲーション装置８０の現在位置情報に基づいて気圧を推定するものである。具体的には、後述する取得された現在高度に基づいて、気圧を推定する。
【００２８】
また、モータＥＣＵ５３は、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、印加電圧および出力電圧の上限値を制限する。具体的には、気圧推定部５３ａにより推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下となった場合に、印加電圧および出力電圧の上限値を気圧推定部５３ａにより推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１を超える場合、すなわち通常走行時における印加電圧および出力電圧の上限値よりも低く設定する。ここで、所定気圧Ｐ１とは、通常走行時において設定されている上限値の印加電圧がモータジェネレータ２０，３０へ印加、あるいは上限値の出力電圧をモータジェネレータ２０，３０が発生することで、モータジェネレータ２０，３０、例えば図示しない三相コイルなどに線間放電が発生する虞がある気圧である。従って、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時には、インバータ７０により、モータジェネレータ２０，３０への印加電圧およびモータジェネレータ２０，３０が発生する出力電圧がモータジェネレータ２０，３０に線間放電が発生する虞がある電圧になることを抑制することができる。
【００２９】
バッテリＥＣＵ５４は、バッテリ６０の充電状態を監視するものである。バッテリＥＣＵ５４に入力されたバッテリ６０の充電状態に基づく情報、例えば充電量ＳＯＣ（State of Charge）は、ハイブリッドＥＣＵ５１に出力される。ここで、ハイブリッドＥＣＵ５１は、例えばバッテリ６０の充電状態に基づいて、エンジンＥＣＵ５２に出力するエンジン要求トルクＰｅを補正する。上記各ＥＣＵは、入力信号や出力信号の入出力を行う入出力ポート（Ｉ／Ｏ）と、処理部と、各種マップなどが格納されている記憶部などによりそれぞれ構成されている。
【００３０】
ナビゲーション装置８０は、ハイブリッド車両１−１に搭載されるものであり、ハイブリッド車両１−１の現在位置情報を取得するものである。ここで、ナビゲーション装置８０は、少なくともＧＰＳ（Global Positioning System）の受信機として機能するものである。従って、ナビゲーション装置８０は、ハイブリッド車両１−１の現在位置情報として、現在緯度、現在経度、現在高度を取得することができる。実施の形態１のハイブリッド車両１−１では、取得された現在高度がハイブリッドＥＣＵ５１を介してモータＥＣＵ５３に出力される。
【００３１】
次に、ハイブリッド車両１−１の動作について説明する。ここでは、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気圧の変化に伴う、モータＥＣＵ５３の動作について説明する。図２は、実施の形態１にかかるモータＥＣＵの動作フローを示す図である。
【００３２】
まず、モータＥＣＵ５３の気圧推定部５３ａは、現在高度を取得する（ステップＳＴ１１）。ここでは、モータＥＣＵ５３は、ナビゲーション装置８０がハイブリッドＥＣＵ５１を介して出力した現在高度を取得する。
【００３３】
次に、気圧推定部５３ａは、取得された現在高度に基づいて気圧Ｐを推定する（ステップＳＴ１２）。ここでは、気圧推定部５３ａは、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気圧を例えば、取得された現在高度と、予め記憶されている現在高度と気圧Ｐとの対応関係からなる図示しない高度気圧マップとに基づいて気圧Ｐを推定する。
【００３４】
次に、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。
【００３５】
次に、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下であると判定する（ステップＳＴ１３肯定）と、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を制限する（ステップＳＴ１４）。ここでは、モータＥＣＵ５３は、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を気圧推定部５３ａにより推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１を超える場合、すなわち通常走行時における印加電圧および出力電圧の上限値よりも低く設定することで、上限値を制限する。なお、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１を超えると判定する（ステップＳＴ１３否定）と、現在の制御周期を終了し、次に制御周期に移行する。
【００３６】
以上のように、実施の形態１にかかるハイブリッド車両１−１では、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、すなわち線間放電が発生しやすい気圧時に、印加電圧を低減あるいは印加電圧の上限値を制限することで、モータＥＣＵ５３は、インバータ７０により、モータジェネレータ２０，３０への印加電圧およびモータジェネレータ２０，３０が発生する出力電圧がモータジェネレータ２０，３０に線間放電が発生する虞がある電圧になることを抑制することができる。つまり、モータＥＣＵ５３は、線間放電が発生しにくい状態にモータジェネレータ２０，３０を制御する。従って、モータジェネレータ２０，３０の線間放電の発生を抑制することができる。
【００３７】
また、気圧推定部５３ａは、気圧をハイブリッド車両１−１に既に搭載されているナビゲーション装置８０の現在位置情報、特に現在高度に基づいて推定する。従って、気圧を検出するための新たなセンサを必要としないので、低コスト化を図ることができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態１では、気圧推定部５３ａは、現在高度のみに基づいて気圧を推定するが本発明はこれに限定されるものではない。図３は、実施の形態１にかかるモータＥＣＵの他の動作フローを示す図である。同図に示すように、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気象情報を取得して、気圧推定部５３ａにより推定された気圧Ｐを補正しても良い。例えば、ナビゲーション装置８０は、気象情報を提供する図示しない気象情報提供手段とネットワークを介して接続されている。ナビゲーション装置８０は、現在位置情報として取得した現在緯度、現在経度に対応した気象情報を現在気象情報として取得するものとする。
【００３９】
モータＥＣＵ５３の気圧推定部５３ａは、同図に示すように、現在高度を取得し（ステップＳＴ１１）、取得された現在高度に基づいて気圧Ｐを推定する（ステップＳＴ１２）と、現在位置気象情報を取得する（ステップＳＴ１５）。ここでは、気圧推定部５３ａは、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気象情報を取得する。
【００４０】
次に、気圧推定部５３ａは、推定された気圧Ｐを取得された現在位置気象情報に基づいて補正する（ステップＳＴ１６）。ここでは、気圧推定部５３ａは、推定された気圧Ｐを例えば、取得された現在位置気象情報と、予め記憶されている現在位置気象情報と気圧Ｐ´との対応関係からなる図示しない気象気圧マップとに基づいて気圧Ｐを気圧Ｐ´に補正する。なお、気象気圧マップは、例えば現在位置気象情報が晴れよりも曇りの場合に、補正された気圧Ｐ´が低くなるように設定されている。
【００４１】
次に、モータＥＣＵ５３は、補正された気圧Ｐ´が所定気圧Ｐ１以下であるか否かを判定し（ステップＳＴ１３）、補正された気圧Ｐ´が所定気圧Ｐ１以下であると判定する（ステップＳＴ１３肯定）と、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を制限する（ステップＳＴ１４）。
【００４２】
以上のように、取得した現在位置気象情報に基づいて推定された気圧Ｐを補正するので、推定された気圧が実際の気圧が気象により変動に追従することができるので、推定される気圧の精度を向上することができる。
【００４３】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２にかかるハイブリット車両の概略構成例を示す図である。図４は、実施の形態２にかかるハイブリット車両の概略構成例を示す図である。図４に示す実施の形態２にかかるハイブリッド車両１−２が図１に示す実施の形態１にかかるハイブリッド車両１−１と異なる点は、気圧推定部５３ａがナビゲーション装置ではなく、蒸発燃料システムの異常診断に用いられる圧力センサ１６８により検出された圧力に基づいて気圧Ｐを推定する点である。なお、実施の形態２にかかるハイブリッド車両１−２の基本的構成は、実施の形態１にかかるハイブリッド車両１−１の基本的構成とほぼ同一である。従って、同一符号箇所については、その説明を省略あるいは簡略化する。実施の形態２にかかるハイブリッド車両１−２は、内燃機関１０が蒸発燃料処理システム１６を備える。
【００４４】
蒸発燃料処理システム１６は、燃料タンク１１内で発生した蒸発燃料を内燃機関１０で燃焼処理するものである。蒸発燃料処理システム１６は、封鎖用電磁弁１６１と、パージ用電磁弁１６２と、キャニスタ１６３と、切替弁１６４と、切替弁駆動装置１６５と、ポンプ１６６と、逆止弁１６７と、圧力センサ１６８とにより構成されている。
【００４５】
封鎖用電磁弁１６１は、燃料タンク１１とキャニスタ１６３とを接続する蒸発燃料通路１６９ａの途中に設けられている。封鎖用電磁弁１６１は、燃料タンク１１とキャニスタ１６３との連通、連通の遮断をするものである。
【００４６】
パージ用電磁弁１６２は、キャニスタ１６３と吸気経路１３とを接続する蒸発燃料通路１６９ｂの途中に設けられている。パージ用電磁弁１６２は、キャニスタ１６３と吸気経路１３との連通、連通の遮断をするものである。
【００４７】
キャニスタ１６３は、燃料タンク１１内で発生した蒸発燃料を貯留するものであり、図示しない吸着材（例えば、活性炭）が設けられている。
【００４８】
切替弁１６４は、連通状態を切り替えることで、キャニスタ１６３を外部、すなわち大気に開放するものである。切替弁１６４は、第１連通部１６４ａと、第２連通部１６４ｂとにより構成されている。ここで、第１連通部１６４ａがキャニスタ１６３と連通する場合は、一方の端部が大気に開放されている蒸発燃料通路１６９ｃに連通する。つまり、切替弁１６４は、第１連通部１６４ａによりキャニスタ１６３を大気に開放する。従って、キャニスタ１６３内に大気が導入され、図示しない吸着材に吸着されることで貯留されていた蒸発燃料が吸気経路１３に発生する負圧により吸気経路１３を介して内燃機関１０に供給される。内燃機関１０に供給された蒸発燃料は、内燃機関により燃焼処理される。また、第２連通部１６４ｂがキャニスタ１６３と連通する場合は、一方の端部が蒸発燃料通路１６９ｃと連通する蒸発燃料通路１６９ｄに連通する。ここで、蒸発燃料通路１６９ｄは、蒸発燃料通路１６９ｃから蒸発燃料通路１６９ｄへの気体の通過のみを許容する逆止弁１６７およびポンプ１６６が途中に設けられている。従って、切替弁１６４は、第２連通部１６４ｂによりキャニスタ１６３を大気に開放せず密閉することができる。
【００４９】
切替弁駆動装置１６５は、切替弁１６４を駆動するものである。つまり、切替弁駆動装置１６５は、キャニスタ１６３と、第１連通部１６４ａあるいは第２連通部１６４ｂとの切換を行うものである。切替弁駆動装置１６５は、エンジンＥＣＵ５２と接続されており、エンジンＥＣＵ５２により駆動制御が行われる。
【００５０】
ポンプ１６６は、第２連通部１６４ｂによりキャニスタ１６３を大気に開放せず密閉された状態で、キャニスタ１６３に負圧を発生させるものである。具体的には、ポンプ１６６は、第２連通部１６４ｂによりキャニスタ１６３が密閉された状態で駆動することで、逆止弁１６７を介して、キャニスタ１６３内の気体を大気に排気し、キャニスタ１６３に負圧を発生させる。
【００５１】
圧力センサ１６８は、圧力検出手段であり、蒸発燃料通路１６９ｅの途中に設けられている。蒸発燃料通路１６９ｅは、一方の端部がキャニスタ１６３と接続されており、他方の端部が蒸発燃料通路１６９ｄと接続されている。つまり、圧力センサ１６８は、キャニスタ１６３が第１連通部１６４ａと連通している状態で、蒸発燃料通路１６９ｅと蒸発燃料通路１６９ｃとが第１連通部１６４ａを介して連通するので、キャニスタ１６３が大気に開放された状態のキャニスタ１６３内の圧力を検出することができる。つまり、圧力センサ１６８は、内燃機関１０の運転状態に拘わらず、キャニスタ１６３が大気に開放された状態のキャニスタ１６３内の圧力、すなわちハイブリッド車両１−２の現在位置における気圧を検出することができる。また、キャニスタ１６３が第２連通部１６４ｂと連通している状態で、蒸発燃料通路１６９ｅと蒸発燃料通路１６９ｄとが第２連通部１６４ｂを介して連通するので、キャニスタ１６３が密閉された状態のキャニスタ１６３内の圧力を検出することができる。ここで、圧力センサ１６８は、エンジンＥＣＵ５２と接続されており、検出された圧力がエンジンＥＣＵ５２に出力される。
【００５２】
蒸発燃料処理システム１６の異常診断では、封鎖用電磁弁１６１およびパージ用電磁弁１６２を閉弁し、第２連通部１６４ｂによりキャニスタ１６３を密閉状態にし、ポンプ１６６を駆動することで、キャニスタ１６３に負圧を発生させる。そして、キャニスタ１６３に負圧が発生した状態で、圧力センサ１６８により検出された圧力変動に基づいて、異常を検出する。
【００５３】
次に、ハイブリッド車両１−２の動作について説明する。ここでは、ハイブリッド車両１−２の現在位置における気圧の変化に伴う、モータＥＣＵ５３の動作について説明する。図５は、実施の形態２にかかるモータＥＣＵの動作フローを示す図である。
【００５４】
まず、圧力センサ１６８は、圧力ｐを検出する（ステップＳＴ２１）。ここでは、圧力センサ１６８は、キャニスタ１６３が第１連通部１６４ａと連通し、キャニスタ１６３が大気に開放された状態における圧力ｐを検出する。
【００５５】
次に、モータＥＣＵ５３の気圧推定部５３ａは、検出された圧力ｐに基づいて気圧Ｐを推定する（ステップＳＴ２２）。ここでは、気圧推定部５３ａは、ハイブリッドＥＣＵ５１を介して、圧力センサ１６８によりエンジンＥＣＵ５２に出力された検出された圧力ｐを取得し、取得した圧力ｐをハイブリッド車両１−１の現在位置における気圧に置き換えることで、気圧Ｐを推定する（Ｐ＝ｐ）。ここで、内燃機関１０が運転状態で圧力センサ１６８により検出される圧力は、キャニスタ１６３を介して吸気経路１３に発生する負圧により大気が導入されるため、ハイブリッド車両１−１の現在位置における気圧に近似したものとなる。この場合は、取得された圧力ｐと、予め記憶されている取得された圧力ｐと気圧Ｐとの対応関係からなる図示しない圧力気圧マップとに基づいて気圧Ｐを推定することが精度向上のために好ましい。
【００５６】
次に、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ２３）。
【００５７】
次に、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下であると判定する（ステップＳＴ２３肯定）と、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を制限する（ステップＳＴ２４）。ここでは、モータＥＣＵ５３は、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を気圧推定部５３ａにより推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１を超える場合、すなわち通常走行時における印加電圧および出力電圧の上限値よりも低く設定することで、上限値を制限する。なお、モータＥＣＵ５３は、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１を超えると判定する（ステップＳＴ２４否定）と、現在の制御周期を終了し、次に制御周期に移行する。
【００５８】
以上のように、実施の形態２にかかるハイブリッド車両１−２では、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、すなわち線間放電が発生しやすい気圧時に、印加電圧を低減あるいは印加電圧の上限値を制限することで、モータＥＣＵ５３は、インバータ７０により、モータジェネレータ２０，３０への印加電圧およびモータジェネレータ２０，３０が発生する出力電圧がモータジェネレータ２０，３０に線間放電が発生する虞がある電圧になることを抑制することができる。つまり、モータＥＣＵ５３は、線間放電が発生しにくい状態にモータジェネレータ２０，３０を制御する。従って、モータジェネレータ２０，３０の線間放電の発生を抑制することができる。
【００５９】
また、気圧推定部５３ａは、気圧をハイブリッド車両１−２に既に搭載されている内燃機関１０の蒸発燃料処理システム１６の圧力センサ１６８により検出された圧力に基づいて推定する。従って、気圧を検出するための新たなセンサを必要としないので、低コスト化を図ることができる。
【００６０】
なお、上記実施の形態１，２では、推定された気圧Ｐが所定気圧Ｐ１以下である場合に、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を制限するが本発明は、これに限定されるものではない。例えば、推定された気圧Ｐの低下に伴い、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を減少させても良い。
【００６１】
また、上記実施の形態１，２では、気圧推定部５３ａにより推定された気圧の低下時に、印加電圧の上限値、および出力電圧の上限値を制限するが本発明は、これに限定されるものではない。例えば、モータＥＣＵ５３は、モータジェネレータ２０，３０へ印加される印加電圧およびモータジェネレータ２０，３０が発生する出力電圧を低減するように、インバータ７０を介してモータジェネレータ２０，３０を制御しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、車両搭載用モータ制御装置および車両搭載用ジェネレータ制御装置は、車両に搭載されるモータへの印加電圧を制御する車両搭載用モータ制御装置および車両に搭載されるジェネレータが発生する出力電圧を制御する車両搭載用ジェネレータ制御装置に有用であり、特に、モータあるいはジェネレータの線間放電の発生を抑制するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施の形態１にかかるハイブリット車両の概略構成例を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかるモータＥＣＵの動作フローを示す図である。
【図３】実施の形態１にかかるモータＥＣＵの他の動作フローを示す図である。
【図４】実施の形態２にかかるハイブリット車両の概略構成例を示す図である。
【図５】実施の形態２にかかるモータＥＣＵの動作フローを示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ ハイブリット車両
１０ 内燃機関
１１ 燃料タンク
１２ 燃料噴射弁
１３ 吸気経路
１４ クランクシャフト
１５ フライホイール
１６ 蒸発燃料処理システム
２０，３０ モータジェネレータ
２１，３１ 回転軸
２２，３２ 回転子
２３，３３ 固定子
４０ プラネタリギヤ
４１ 主軸
４２ サンギヤ
４３ ピニオン
４４ キャリヤ
４５ リングギヤ
４６ 駆動軸
５１ ハイブリットＥＣＵ
５２ エンジンＥＣＵ
５３ モータＥＣＵ（車両搭載用モータ制御装置、車両搭載用ジェネレータ制御装置）
５４ バッテリＥＣＵ
６０ バッテリ
７０ インバータ
８０ ナビゲーション装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるモータへの印加電圧を制御する車両搭載用モータ制御装置において、
気圧を推定する気圧推定手段を備え、
前記推定された気圧の低下時に、前記印加電圧を低減あるいは当該印加電圧の上限値を制限することを特徴とする車両搭載用モータ制御装置。
【請求項２】
前記気圧推定手段は、前記車両に搭載されるナビゲーション装置の現在位置情報に基づいて気圧を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両搭載用モータ制御装置。
【請求項３】
前記気圧推定手段は、気象情報を提供する気象情報提供手段と接続されているネットワークを介して取得した現在位置気象情報に基づいて前記推定された気圧を補正することを特徴とする請求項２に記載の車両搭載用モータ制御装置。
【請求項４】
前記車両を駆動する駆動源が少なくとも内燃機関であり、
前記気圧推定手段は、前記車両に搭載される燃料タンク内で発生した蒸発燃料を貯留し、大気を導入することにより貯留された前記蒸発燃料を前記内燃機関に供給し、当該内燃機関で燃焼処理する蒸発燃料処理システムの異常診断に用いられる圧力検出手段により、検出された圧力に基づいて気圧を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両搭載用モータ制御装置。
【請求項５】
前記モータは、前記車両を駆動する駆動源であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両搭載用モータ制御装置。
【請求項６】
車両に搭載されるジェネレータが発生する出力電圧を制御する車両搭載用ジェネレータ制御装置において、
気圧を推定する気圧推定手段を備え、
前記検出された気圧の低下時に、前記出力電圧を低減あるいは当該出力電圧の上限値を制限することを特徴とする車両搭載用ジェネレータ制御装置。
【請求項１】
車両に搭載されるモータへの印加電圧を制御する車両搭載用モータ制御装置において、
気圧を推定する気圧推定手段を備え、
前記推定された気圧の低下時に、前記印加電圧を低減あるいは当該印加電圧の上限値を制限することを特徴とする車両搭載用モータ制御装置。
【請求項２】
前記気圧推定手段は、前記車両に搭載されるナビゲーション装置の現在位置情報に基づいて気圧を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両搭載用モータ制御装置。
【請求項３】
前記気圧推定手段は、気象情報を提供する気象情報提供手段と接続されているネットワークを介して取得した現在位置気象情報に基づいて前記推定された気圧を補正することを特徴とする請求項２に記載の車両搭載用モータ制御装置。
【請求項４】
前記車両を駆動する駆動源が少なくとも内燃機関であり、
前記気圧推定手段は、前記車両に搭載される燃料タンク内で発生した蒸発燃料を貯留し、大気を導入することにより貯留された前記蒸発燃料を前記内燃機関に供給し、当該内燃機関で燃焼処理する蒸発燃料処理システムの異常診断に用いられる圧力検出手段により、検出された圧力に基づいて気圧を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両搭載用モータ制御装置。
【請求項５】
前記モータは、前記車両を駆動する駆動源であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両搭載用モータ制御装置。
【請求項６】
車両に搭載されるジェネレータが発生する出力電圧を制御する車両搭載用ジェネレータ制御装置において、
気圧を推定する気圧推定手段を備え、
前記検出された気圧の低下時に、前記出力電圧を低減あるいは当該出力電圧の上限値を制限することを特徴とする車両搭載用ジェネレータ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２２０９８（Ｐ２００９−２２０９８Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８２３４１（Ｐ２００７−１８２３４１）
【出願日】平成１９年７月１１日（２００７．７．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１１日（２００７．７．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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