車両用制御装置
【課題】駆動システムの未始動時においても、車両ずり下がりを防止するための十分な制動力を発生させることができるとともに、十分な操舵アシスト力を発生させることができる車両用制御装置を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両に搭載される車両用制御装置であって、ハイブリッドシステムの始動および未始動を検出するＨＶＥＣＵを備え、ＨＶＥＣＵが、ハイブリッドシステムの未始動時（ステップＳ１）に、シフトポジションセンサによりＰレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速Ｖが発生したこと（ステップＳ２）を条件として、主バッテリと高圧回路とが電気的に接続されるようシステムメインリレーを制御する。
【解決手段】ハイブリッド車両に搭載される車両用制御装置であって、ハイブリッドシステムの始動および未始動を検出するＨＶＥＣＵを備え、ＨＶＥＣＵが、ハイブリッドシステムの未始動時（ステップＳ１）に、シフトポジションセンサによりＰレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速Ｖが発生したこと（ステップＳ２）を条件として、主バッテリと高圧回路とが電気的に接続されるようシステムメインリレーを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源として電動機を備えたハイブリッド車両および電気車両に適用される車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への配慮や燃費向上の観点から、内燃機関および電動機のいずれか一方、あるいは双方により駆動力を発生させて走行するハイブリッド車両や電動機の駆動力により走行する電気車両が注目されている。
【０００３】
特に、ハイブリッド車両には、上記内燃機関および電動機に加えて昇圧コンバータおよびインバータ等からなる高圧回路、高圧回路に電力を供給したり発電機で発電された電力を蓄えるＨＶバッテリや、これらを統括制御するハイブリッド制御装置（以下、ＨＶＥＣＵという）等で構成された駆動システム、いわゆるハイブリッドシステムが搭載されている。ハイブリッドシステムは、例えば所定の条件下でパワースイッチがＯＮされると始動し、パワースイッチがＯＦＦされると停止し、未始動状態となる。ハイブリッドシステムの未始動時は、高圧回路とＨＶバッテリとの間に配設されたシステムメインリレーによりＨＶバッテリから高圧回路に供給される直流電力が遮断されるようになっている。
【０００４】
従来、このようなハイブリッドシステムに用いられる車両用制御装置として、坂路走行中にインバータに何らかの故障が生じてインバータが駆動禁止状態とされた場合に、車両ずり下がりを防止するべく、ブレーキ装置を作動してハイブリッド車両を減速、停止させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、登坂路に停車中のハイブリッド車両が発進する際に、電動機により発生させられるクリープトルクを路面勾配に応じて平坦路のクリープトルクより増加させることにより、車両ずり下がりを防止するようにした車両用制御装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２１０４１５号公報
【特許文献２】特開２００７−１８５０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来の車両用制御装置は、いずれもハイブリッドシステムが始動していることを前提として、ブレーキ装置を作動させたり、クリープトルクを増加させるものである。このため、ハイブリッドシステムの未始動時は、システムメインリレーにより高圧回路がＨＶバッテリから遮断された状態であるため、ブレーキ装置やパワーステアリング装置の電源が確保できない。したがって、ハイブリッドシステムの未始動時は、ブレーキ装置によって所望の制動力を発生させることができず、車両ずり下がりを防止することに関して十分な対策が講じられていないという問題があった。また、ハイブリッドシステムの未始動時は、パワーステアリング装置によって十分な操舵アシスト力を発生させることができないという問題もあった。
【０００８】
また、電気車両においてもハイブリッドシステムと同様の駆動システムを搭載しており、上述のハイブリッド車両と同様の問題を有している。
【０００９】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、駆動システムの未始動時においても、車両ずり下がりを防止するための十分な制動力を発生させることができるとともに、十分な操舵アシスト力を発生させることができる車両用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】
【００１０】
本発明に係る車両用制御装置は、上記目的達成のため、（１）少なくとも電動機を駆動源として備えた車両に搭載される車両用制御装置であって、前記電動機に電力を供給する高圧バッテリと、前記高圧バッテリと前記電動機との間に接続された高圧回路と、前記高圧バッテリと前記高圧回路とを電気的に遮断あるいは接続するリレー手段と、前記高圧回路に接続され、前記高圧回路から供給される電力を用いて操舵ハンドルの操舵をアシストするパワーステアリング手段と、前記高圧回路に接続され、前記高圧回路から供給される電力を用いて前記車両の制動を行うブレーキ手段と、前記車両を駆動する駆動システムの始動および未始動を検出するシステム状態検出手段と、シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、前記リレー手段により前記高圧バッテリと前記高圧回路とが電気的に遮断されている状態である前記駆動システムの未始動時に、前記シフトポジション検出手段により前記車両の停止を維持するパーキングレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速が発生したことを条件として、前記高圧バッテリと前記高圧回路とが電気的に接続されるよう前記リレー手段を制御する制御手段と、を備えた構成を有する。
【００１１】
この構成により、本発明に係る車両用制御装置は、駆動システムの未始動時にパーキングレンジ以外のシフトレンジに操作され、かつ車速が発生したことを条件として、制御手段により高圧バッテリと高圧回路とが電気的に接続されるようリレー手段が制御される。したがって、本発明に係る車両用制御装置は、駆動システムの未始動時においてもパワーステアリング手段の駆動源である電動モータおよびブレーキ手段の駆動源である電動ポンプの電源を確保することができる。この結果、本発明に係る車両用制御装置は、駆動システムの未始動時においても、車両ずり下がりを防止するための十分な制動力を発生させることができるとともに、十分な操舵アシスト力を発生させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、駆動システムの未始動時においても、車両ずり下がりを防止するための十分な制動力を発生させることができるとともに、十分な操舵アシスト力を発生させることができる車両用制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るハイブリッドシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るハイブリッドシステム未始動時のシステムメインリレー接続制御を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、ハイブリッド車両に適用されるハイブリッドシステムの概略構成図である。本実施の形態においては、本発明に係る車両用制御装置を駆動システムとしてのハイブリッドシステムに適用した例について説明するが、燃料電池車などの電気車両の駆動システムにも適用可能である。
【００１６】
図１に示すように、車両としてのハイブリッド車両１には、エンジン２と、モータジェネレータＭＧ１（以下、単にＭＧ１という）と、モータジェネレータＭＧ２（以下、単にＭＧ２という）と、車両用制御装置１０とを含んで構成されたハイブリッドシステム１００が搭載されている。また、車両用制御装置１０は、主バッテリ１１と、高圧回路１２と、システムメインリレー１３と、ＨＶＥＣＵ１４と、パワーステアリング装置１５と、ブレーキ装置１６とを含んで構成されている。
【００１７】
エンジン２は、燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して出力する熱機関であり、ピストン往復動機関である。
【００１８】
ＭＧ１は、エンジン２と接続され、エンジン２の始動を行い得る電動機として動作するとともに、エンジン２によって駆動される発電機として動作するようになっている。
【００１９】
ＭＧ２は、駆動輪５に連結され、この駆動輪５を駆動する電動機として動作するようになっている。本実施の形態におけるＭＧ２は、本発明に係る電動機を構成する。ここで、本実施の形態では、エンジン２およびＭＧ２が駆動輪５を駆動する駆動源として用いられる。
【００２０】
主バッテリ１１は、充放電可能な直流電源であり、例えばニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池で構成される。主バッテリ１１は、システムメインリレー１３を介してコンデンサＣ１に電力を供給する。つまり、主バッテリ１１は、コンデンサＣ１に電力を供給することによりＭＧ２に電力を供給可能に構成されている。また、主バッテリ１１は、システムメインリレー１３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１７に対しても電力を供給可能である。さらに、主バッテリ１１は、昇圧コンバータ２０から電源ラインＰＬ１に出力される電力を受けて充電される。本実施の形態における主バッテリ１１は、本発明に係る高圧バッテリを構成する。
【００２１】
高圧回路１２は、コンデンサＣ１と、昇圧コンバータ２０と、インバータ２１、２２と、コンデンサＣ２とを備えている。また、高圧回路１２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７が接続されている。高圧回路１２は、電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬ１を介して主バッテリ１１に接続されている。また、高圧回路１２は、インバータ２１、２２を介してＭＧ１およびＭＧ２に接続されている。すなわち、高圧回路１２は、主バッテリ１１とＭＧ１およびＭＧ２との間に接続されている。
【００２２】
コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ１との間に接続されている。このコンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ１との間の電圧変動を平滑化する。
【００２３】
昇圧コンバータ２０は、電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬ１を介して主バッテリ１１に接続されるとともに、後述する電源ラインＰＬ２および接地ラインＳＬ２を介してインバータ２１、２２に接続されている。昇圧コンバータ２０は、コンデンサＣ１から供給される電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＣに基づいて昇圧し、その昇圧した電圧をコンデンサＣ２に供給する。また、昇圧コンバータ２０は、コンデンサＣ２から供給される電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＣに基づいて降圧し、その降圧した電圧をコンデンサＣ１に供給する。
【００２４】
インバータ２１、２２の各々は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に並列に接続されるＵ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む（図示せず）。インバータ２１のＵ、Ｖ、Ｗ各相アームにおける上アームと下アームとの接続点は、ＭＧ１のＵ、Ｖ、Ｗ各相コイル（図示せず）にそれぞれ接続されている。また、インバータ２２のＵ、Ｖ、Ｗ各相アームにおける上アームと下アームとの接続点は、ＭＧ２のＵ、Ｖ、Ｗ各相コイル（図示せず）にそれぞれ接続されている。
【００２５】
インバータ２１は、エンジン２の始動時、コンデンサＣ２から受ける直流電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＩ１に基づいて交流電圧に変換してＭＧ１に出力し、ＭＧ１を駆動する。これにより、エンジン２がクランキングされ、エンジン２が始動する。また、インバータ２１は、エンジン２の動力を用いてＭＧ１が発電した交流電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＩ１に基づいて直流電圧に変換してコンデンサＣ２に出力する。
【００２６】
インバータ２２は、コンデンサＣ２から受ける直流電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＩ２に基づいて交流電圧に変換してＭＧ２に出力し、ＭＧ２を駆動する。これにより、ＭＧ２は、ハイブリッド車両１の駆動トルクを発生する。また、インバータ２２は、ハイブリッド車両１の回生制動時、駆動輪５からの回転力を受けてＭＧ２が発電した交流電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＩ２に基づいて直流電圧に変換してコンデンサＣ２に出力する。
【００２７】
コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に接続されている。このコンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間の電圧変動を平滑化する。
【００２８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ１との間に接続されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７には、補機バッテリ１８が接続されている。
【００２９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、ＨＶＥＣＵ１４からの信号ＣＴＬ１に基づいて、電源ラインＰＬ１から供給される直流電圧を補機バッテリ１８の電圧レベルに変換して補機バッテリ１８に出力する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、ＨＶＥＣＵ１４からの信号ＣＴＬ２に基づいて、補機バッテリ１８から供給される直流電圧を電源ラインＰＬ１の電圧レベルに変換して電源ラインＰＬ１に出力する。
【００３０】
補機バッテリ１８は、充放電可能な直流電源であり、例えば鉛電池で構成される。補機バッテリ１８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７によって電源ラインＰＬ１から電力の供給を受けて充電される。そして、補機バッテリ１８は、ＨＶＥＣＵ１４や電圧センサ３０、３１、３２、その他図示しない各補機に動作電力を供給する。また、補機バッテリ１８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７によって電源ラインＰＬ１に電力を供給することができる。
【００３１】
システムメインリレー１３は、主バッテリ１１と高圧回路１２との間に設けられており、リレーＳＭＲ１と、リレーＳＭＲ２とを有している。システムメインリレー１３は、主バッテリ１１と高圧回路１２とを電気的に遮断あるいは接続するようになっている。本実施の形態におけるシステムメインリレー１３は、本発明に係るリレー手段を構成する。
【００３２】
リレーＳＭＲ１は、主バッテリ１１の正極と電源ラインＰＬ１との間に接続される。リレーＳＭＲ１は、ＨＶＥＣＵ１４からの信号ＳＥ１が活性化されると、電源ラインＰＬ１を主バッテリ１１の正極と接続する。
【００３３】
リレーＳＭＲ２は、主バッテリ１１の負極と接地ラインＳＬ１との間に接続される。リレーＳＭＲ２は、ＨＶＥＣＵ１４からの信号ＳＥ２が活性化されると、接地ラインＳＬ１を主バッテリ１１の負極と接続する。
【００３４】
ＨＶＥＣＵ１４には、電圧センサ３０、３１、３２、シフトポジションセンサ３３および車速センサ３４が接続されている。電圧センサ３０は、主バッテリ１１の電圧ＶＢを検出し、検出した電圧ＶＢをＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。電圧センサ３１は、コンデンサＣ１の両端の電圧ＶＬを検出し、検出した電圧ＶＬをＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。電圧センサ３２は、コンデンサＣ２の両端の電圧ＶＨを検出し、検出した電圧ＶＨをＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。
【００３５】
シフトポジションセンサ３３は、シフトレバー８の操作位置、つまりシフトレンジを検出し、検出したシフトレンジに対応する信号をＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。シフトレンジとしては、例えばハイブリッド車両１の停止状態を維持するパーキングレンジ（以下、Ｐレンジという）、走行用のドライブレンジ（以下、Ｄレンジという）やブレーキレンジ（以下、Ｂレンジという）、中立状態のニュートラルレンジ（以下、Ｎレンジ）が挙げられる。本実施の形態におけるシフトポジションセンサ３３は、本発明に係るシフトポジション検出手段を構成する。
【００３６】
車速センサ３４は、ハイブリッド車両１の車速Ｖを検出し、検出した車速ＶをＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。
【００３７】
ＨＶＥＣＵ１４は、電圧センサ３１、３２により検出された電圧ＶＬ、ＶＨに基づき、図示されない外部ＥＣＵからＭＧ１、ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１、ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１、ＭＲＮ２を取得する。ＨＶＥＣＵ１４は、取得したこれらの信号に基づいて、昇圧コンバータ２０を駆動するための信号ＰＷＣを生成し、生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ２０に出力するようになっている。
【００３８】
また、ＨＶＥＣＵ１４は、トルク指令値ＴＲ１およびモータ電流ならびに電圧ＶＨに基づいて、ＭＧ１を駆動するための信号ＰＷＩ１を生成し、生成した信号ＰＷＩ１をインバータ２１に出力するようになっている。さらに、ＨＶＥＣＵ１４は、トルク指令値ＴＲ２およびモータ電流ならびに電圧ＶＨに基づいて、ＭＧ２を駆動するための信号ＰＷＩ２を生成し、生成した信号ＰＷＩ２をインバータ２２に出力するようになっている。ＭＧ１、ＭＧ２のモータ電流は、図示しない電流センサによって検出される。
【００３９】
また、ＨＶＥＣＵ１４は、図示しないパワースイッチの操作に応じてハイブリッドシステム１００の始動を行うようになっている。パワースイッチは、ハイブリッド車両１の車室内に設けられ、電源ポジションの切り替えを行うものである。ハイブリッドシステム１００は、例えば運転者がブレーキペダル（図示せず）を踏みながらパワースイッチを押すことによりシステムチェックを経て起動すなわち始動される。また、例えばブレーキペダルを踏まずにパワースイッチが押された場合には、ＯＦＦ、ＡＣＣ、ＩＧ、ＯＦＦの順に電源ポジションが切り替わるようになっている。ここで、例えば電源ポジションがＡＣＣやＩＧの場合は、ハイブリッドシステム１００は未始動状態とされる。なお、電源ポジションの切り替えは、パワースイッチに限らず、例えばイグニッションキーによって行われるものであってもよい。ＨＶＥＣＵ１４は、パワースイッチの操作状態に応じてハイブリッドシステム１００の始動および未始動を検出するようになっている。本実施の形態において、このようなハイブリッドシステム１００の始動および未始動を検出するＨＶＥＣＵ１４は、本発明に係るシステム状態検出手段を構成する。
【００４０】
ＨＶＥＣＵ１４は、ハイブリッドシステム１００の未始動時であって所定条件成立時に、後述するシステムメインリレー接続制御を実行するようになっている。すなわち、ＨＶＥＣＵ１４は、ハイブリッドシステム１００の未始動時に、シフトポジションセンサ３３によりＰレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速Ｖが発生したことを条件として、主バッテリ１１と高圧回路１２とが電気的に接続されるようシステムメインリレー１３を制御する。本実施の形態において、このようなシステムメインリレー接続制御を実行するＨＶＥＣＵ１４は、本発明に係る制御手段を構成する。
【００４１】
パワーステアリング装置１５は、図示しない電動モータおよびステアリング機構を備え、電動モータの出力トルクをステアリング機構のステアリングシャフトやラックバーなどに伝達することによって、運転者の操舵操作をアシストする装置である。特に、上記電動モータは、高圧回路１２に接続されており、高圧回路１２から供給される電力を用いて図示しない操舵ハンドルの操舵をアシストする。すなわち、パワーステアリング装置１５は、上記電動モータによって操舵アシスト力を発生させる。本実施の形態におけるパワーステアリング装置１５は、本発明に係るパワーステアリング手段を構成する。
【００４２】
ブレーキ装置１６は、ブレーキＥＣＵ４１と、ブレーキアクチュエータ４２と、ホイールシリンダ４３とを備えている。本実施の形態では、説明の便宜上、駆動輪５に対応するホイールシリンダ４３のみを図示したが、従動輪にも同様にホイールシリンダ４３が設けられている。ブレーキ装置１６は、ホイールシリンダ４３に油圧を作用させることにより制動トルクを付与するようになっている。
【００４３】
ブレーキＥＣＵ４１は、ＨＶＥＣＵ１４に接続されており、ＨＶＥＣＵ１４からの制御信号によって駆動輪５および従動輪（図示せず）に制動トルクを作用させるとともに、必要に応じてブレーキ装置１６の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。
【００４４】
ブレーキアクチュエータ４２は、ホイールシリンダ４３に作用させる油圧を調整する各種バルブなどで構成された図示しない油圧制御装置や油圧を発生させる図示しない電動ポンプを備えている。特に、上記電動ポンプは、高圧回路１２に接続されており、高圧回路１２から供給される電力を用いてハイブリッド車両１の制動を行う油圧を発生させる。本実施の形態におけるブレーキ装置１６は、本発明に係るブレーキ手段を構成する。
【００４５】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るＨＶＥＣＵ１４により実行されるシステムメインリレー接続制御について、説明する。
【００４６】
本実施の形態におけるシステムメインリレー接続制御は、ハイブリッドシステム１００が未始動状態で実行されるものであるが、例えば電源ポジションがＩＧの際に実行されるものとする。
【００４７】
図２に示すように、ＨＶＥＣＵ１４は、パワースイッチの操作状態に基づき、ハイブリッドシステム１００が未始動か否かを判断する（ステップＳ１）。ＨＶＥＣＵ１４は、ハイブリッドシステム１００が未始動でない、つまり始動していると判断した場合には、以降のステップを行うことなく本処理を終了する。
【００４８】
ＨＶＥＣＵ１４は、ハイブリッドシステム１００が未始動であると判断した場合には、シフトポジションセンサ３３によりＰレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速センサ３４の検出結果に基づき車速Ｖ（≠０）が発生したか否かを判断する（ステップＳ２）。ハイブリッドシステム１００の未始動時は、上述したようにシステムメインリレー１３により主バッテリ１１と高圧回路１２とが電気的に遮断されている状態である。したがって、この状態では、パワーステアリング装置１５の電動モータおよびブレーキ装置１６の電動ポンプに主バッテリ１１から高圧回路１２を介して電力が供給されない状態となっている。このため、このような状態では、パワーステアリング装置１５およびブレーキ装置１６の電源を確保することが困難であり、これら装置は十分な機能を発揮することができないおそれがある。
【００４９】
ここで、上記電動モータおよび電動ポンプが補機バッテリ１８からの電力供給を受けて駆動する構成で場合であっても、上記と同様に、やはりパワーステアリング装置１５およびブレーキ装置１６の電源を確保することが困難である。すなわち、主バッテリ１１と高圧回路１２とが電気的に遮断されると、補機バッテリ１８が主バッテリ１１から充電を行うことができなくなるため、結果としてパワーステアリング装置１５およびブレーキ装置１６の電源を確保することが困難となる。
【００５０】
ＨＶＥＣＵ１４は、Ｐレンジが検出され、かつ車速Ｖが発生していない（Ｖ＝０）あるいはステップＳ２のいずれかの条件が不成立の場合には、以降のステップを行うことなく本処理を終了する。
【００５１】
ＨＶＥＣＵ１４は、Ｐレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速Ｖ（≠０）が発生していると判断した場合には、ハイブリッド車両１に車両ずり下がりが発生していると判断できる。したがって、ＨＶＥＣＵ１４は、該車両ずり下がりを防止すべく、後述するステップＳ４〜ステップＳ７のシステムメインリレー接続動作を開始する（ステップＳ３）。
【００５２】
次いで、ＨＶＥＣＵ１４は、電圧センサ３２が正常か否かを判断するために、電圧センサ３２により検出された電圧ＶＨとＭＧ１およびＭＧ２のモータ回転数ＭＲＮ１、ＭＲＮ２から定まる逆起電圧Ｖｅとが略等しいか否かを判断する（ステップＳ４）。逆起電圧Ｖｅは、モータ回転数ＭＲＮ１およびモータ回転数ＭＲＮ２をωと置くと、Ｖｅ＝ｋｅ・ωの関係式を用いてＨＶＥＣＵ１４によって演算される。定数ｋｅは、コイル巻き数などから決まる定数である。
【００５３】
ＨＶＥＣＵ１４は、電圧ＶＨと逆起電圧Ｖｅとが略等しくないと判断した場合には、電圧センサ３２が正常に機能していない可能性があるため、以降のステップを行うことなく本処理を終了する。
【００５４】
一方、ＨＶＥＣＵ１４は、電圧ＶＨと逆起電圧Ｖｅとが略等しいと判断した場合には、電圧センサ３２が正常に機能していることが確認され、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５において、ＨＶＥＣＵ１４は、主バッテリ１１の電圧ＶＢと電圧ＶＨとの差分が所定値αよりも大きいか否かを判断する。所定値αは、電圧センサの検出誤差や演算誤差などを考慮した値であり、例えば数十（Ｖ）程度とされる。つまり、本ステップでは、ＨＶＥＣＵ１４は、上述した誤差などを加味した上で電圧ＶＢが電圧ＶＨよりも大きいか否かを判断する。なお、上述したステップＳ４、Ｓ５では、電圧ＶＨを用いたが、これに限らず、電圧ＶＨの代わりに電圧ＶＬを用いてもよい。
【００５５】
ＨＶＥＣＵ１４は、電圧ＶＢと電圧ＶＨとの差分が所定値αよりも大きいと判断した場合には、システムメインリレー１３の溶着チェックを実施した後、システムメインリレー１３を接続させる（ステップＳ６）。これにより、システムメインリレー１３の溶着チェック実施後にパワーステアリング装置１５およびブレーキ装置１６の電源が確保される。
【００５６】
ここで、システムメインリレー１３の溶着チェックは、例えばリレーＳＭＲ１およびリレーＳＭＲ２の一方あるいは他方を接続させたときに、電圧ＶＨ（あるいは電圧ＶＬ）が主バッテリ１１の電圧ＶＢと等価となったか否かを判断することにより行う。ＨＶＥＣＵ１４は、この溶着チェックによりリレーＳＭＲ１およびリレーＳＭＲ２のいずれの接点が溶着しているか否かを判断することができる。したがって、システムメインリレー１３の溶着チェックは、電圧ＶＢが電圧ＶＨよりも大きいときにのみ、実施することができる。なお、本実施の形態に示す溶着チェックの方法は、一例であり、これに限らず、電流に基づき判断するなど、その他の公知の方法を用いることができる。
【００５７】
一方、ＨＶＥＣＵ１４は、電圧ＶＢと電圧ＶＨとの差分が所定値α以下であると判断した場合には、システムメインリレー１３の溶着チェックを実施せずに、システムメインリレー１３を接続させる（ステップＳ７）。これにより、システムメインリレー１３の溶着チェックを実施した場合（ステップＳ６参照）と比較して、早期にパワーステアリング装置１５およびブレーキ装置１６の電源が確保される。
【００５８】
以上のように、本実施の形態に係る車両用制御装置１０は、ハイブリッドシステム１００の未始動時にパーキングレンジ以外のシフトレンジに操作され、かつ車速Ｖが発生したことを条件として、ＨＶＥＣＵ１４により主バッテリ１１と高圧回路１２とが電気的に接続されるようシステムメインリレー１３が制御される。したがって、本実施の形態に係る車両用制御装置１０は、ハイブリッドシステム１００の未始動時においてもパワーステアリング装置１５の駆動源である電動モータおよびブレーキ装置１６の駆動源である電動ポンプの電源を確保することができる。この結果、本実施の形態に係る車両用制御装置１０は、ハイブリッドシステム１００の未始動時においても、車両ずり下がりを防止するための十分な制動力を発生させることができるとともに、十分な操舵アシスト力を発生させることができる。
【００５９】
以上説明したように、本発明に係る車両用制御装置は、駆動システムの未始動時においても、車両ずり下がりを防止するための十分な制動力を発生させることができるとともに、十分な操舵アシスト力を発生させることができ、駆動源として電動機を備えたハイブリッド車両および電気車両に適用される車両用制御装置に有用である。
【符号の説明】
【００６０】
１ ハイブリッド車両（車両）
８ シフトレバー
１０ 車両用制御装置
１１ 主バッテリ（高圧バッテリ）
１２ 高圧回路
１３ システムメインリレー（リレー手段）
１４ ＨＶＥＣＵ（システム状態検出手段、制御手段）
１５ パワーステアリング装置（パワーステアリング手段）
１６ ブレーキ装置（ブレーキ手段）
３３ シフトポジションセンサ（シフトポジション検出手段）
３４ 車速センサ
１００ ハイブリッドシステム（駆動システム）
ＭＧ２ モータジェネレータ（電動機）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源として電動機を備えたハイブリッド車両および電気車両に適用される車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への配慮や燃費向上の観点から、内燃機関および電動機のいずれか一方、あるいは双方により駆動力を発生させて走行するハイブリッド車両や電動機の駆動力により走行する電気車両が注目されている。
【０００３】
特に、ハイブリッド車両には、上記内燃機関および電動機に加えて昇圧コンバータおよびインバータ等からなる高圧回路、高圧回路に電力を供給したり発電機で発電された電力を蓄えるＨＶバッテリや、これらを統括制御するハイブリッド制御装置（以下、ＨＶＥＣＵという）等で構成された駆動システム、いわゆるハイブリッドシステムが搭載されている。ハイブリッドシステムは、例えば所定の条件下でパワースイッチがＯＮされると始動し、パワースイッチがＯＦＦされると停止し、未始動状態となる。ハイブリッドシステムの未始動時は、高圧回路とＨＶバッテリとの間に配設されたシステムメインリレーによりＨＶバッテリから高圧回路に供給される直流電力が遮断されるようになっている。
【０００４】
従来、このようなハイブリッドシステムに用いられる車両用制御装置として、坂路走行中にインバータに何らかの故障が生じてインバータが駆動禁止状態とされた場合に、車両ずり下がりを防止するべく、ブレーキ装置を作動してハイブリッド車両を減速、停止させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、登坂路に停車中のハイブリッド車両が発進する際に、電動機により発生させられるクリープトルクを路面勾配に応じて平坦路のクリープトルクより増加させることにより、車両ずり下がりを防止するようにした車両用制御装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２１０４１５号公報
【特許文献２】特開２００７−１８５０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来の車両用制御装置は、いずれもハイブリッドシステムが始動していることを前提として、ブレーキ装置を作動させたり、クリープトルクを増加させるものである。このため、ハイブリッドシステムの未始動時は、システムメインリレーにより高圧回路がＨＶバッテリから遮断された状態であるため、ブレーキ装置やパワーステアリング装置の電源が確保できない。したがって、ハイブリッドシステムの未始動時は、ブレーキ装置によって所望の制動力を発生させることができず、車両ずり下がりを防止することに関して十分な対策が講じられていないという問題があった。また、ハイブリッドシステムの未始動時は、パワーステアリング装置によって十分な操舵アシスト力を発生させることができないという問題もあった。
【０００８】
また、電気車両においてもハイブリッドシステムと同様の駆動システムを搭載しており、上述のハイブリッド車両と同様の問題を有している。
【０００９】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、駆動システムの未始動時においても、車両ずり下がりを防止するための十分な制動力を発生させることができるとともに、十分な操舵アシスト力を発生させることができる車両用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】
【００１０】
本発明に係る車両用制御装置は、上記目的達成のため、（１）少なくとも電動機を駆動源として備えた車両に搭載される車両用制御装置であって、前記電動機に電力を供給する高圧バッテリと、前記高圧バッテリと前記電動機との間に接続された高圧回路と、前記高圧バッテリと前記高圧回路とを電気的に遮断あるいは接続するリレー手段と、前記高圧回路に接続され、前記高圧回路から供給される電力を用いて操舵ハンドルの操舵をアシストするパワーステアリング手段と、前記高圧回路に接続され、前記高圧回路から供給される電力を用いて前記車両の制動を行うブレーキ手段と、前記車両を駆動する駆動システムの始動および未始動を検出するシステム状態検出手段と、シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、前記リレー手段により前記高圧バッテリと前記高圧回路とが電気的に遮断されている状態である前記駆動システムの未始動時に、前記シフトポジション検出手段により前記車両の停止を維持するパーキングレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速が発生したことを条件として、前記高圧バッテリと前記高圧回路とが電気的に接続されるよう前記リレー手段を制御する制御手段と、を備えた構成を有する。
【００１１】
この構成により、本発明に係る車両用制御装置は、駆動システムの未始動時にパーキングレンジ以外のシフトレンジに操作され、かつ車速が発生したことを条件として、制御手段により高圧バッテリと高圧回路とが電気的に接続されるようリレー手段が制御される。したがって、本発明に係る車両用制御装置は、駆動システムの未始動時においてもパワーステアリング手段の駆動源である電動モータおよびブレーキ手段の駆動源である電動ポンプの電源を確保することができる。この結果、本発明に係る車両用制御装置は、駆動システムの未始動時においても、車両ずり下がりを防止するための十分な制動力を発生させることができるとともに、十分な操舵アシスト力を発生させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、駆動システムの未始動時においても、車両ずり下がりを防止するための十分な制動力を発生させることができるとともに、十分な操舵アシスト力を発生させることができる車両用制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るハイブリッドシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るハイブリッドシステム未始動時のシステムメインリレー接続制御を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、ハイブリッド車両に適用されるハイブリッドシステムの概略構成図である。本実施の形態においては、本発明に係る車両用制御装置を駆動システムとしてのハイブリッドシステムに適用した例について説明するが、燃料電池車などの電気車両の駆動システムにも適用可能である。
【００１６】
図１に示すように、車両としてのハイブリッド車両１には、エンジン２と、モータジェネレータＭＧ１（以下、単にＭＧ１という）と、モータジェネレータＭＧ２（以下、単にＭＧ２という）と、車両用制御装置１０とを含んで構成されたハイブリッドシステム１００が搭載されている。また、車両用制御装置１０は、主バッテリ１１と、高圧回路１２と、システムメインリレー１３と、ＨＶＥＣＵ１４と、パワーステアリング装置１５と、ブレーキ装置１６とを含んで構成されている。
【００１７】
エンジン２は、燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して出力する熱機関であり、ピストン往復動機関である。
【００１８】
ＭＧ１は、エンジン２と接続され、エンジン２の始動を行い得る電動機として動作するとともに、エンジン２によって駆動される発電機として動作するようになっている。
【００１９】
ＭＧ２は、駆動輪５に連結され、この駆動輪５を駆動する電動機として動作するようになっている。本実施の形態におけるＭＧ２は、本発明に係る電動機を構成する。ここで、本実施の形態では、エンジン２およびＭＧ２が駆動輪５を駆動する駆動源として用いられる。
【００２０】
主バッテリ１１は、充放電可能な直流電源であり、例えばニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池で構成される。主バッテリ１１は、システムメインリレー１３を介してコンデンサＣ１に電力を供給する。つまり、主バッテリ１１は、コンデンサＣ１に電力を供給することによりＭＧ２に電力を供給可能に構成されている。また、主バッテリ１１は、システムメインリレー１３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１７に対しても電力を供給可能である。さらに、主バッテリ１１は、昇圧コンバータ２０から電源ラインＰＬ１に出力される電力を受けて充電される。本実施の形態における主バッテリ１１は、本発明に係る高圧バッテリを構成する。
【００２１】
高圧回路１２は、コンデンサＣ１と、昇圧コンバータ２０と、インバータ２１、２２と、コンデンサＣ２とを備えている。また、高圧回路１２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７が接続されている。高圧回路１２は、電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬ１を介して主バッテリ１１に接続されている。また、高圧回路１２は、インバータ２１、２２を介してＭＧ１およびＭＧ２に接続されている。すなわち、高圧回路１２は、主バッテリ１１とＭＧ１およびＭＧ２との間に接続されている。
【００２２】
コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ１との間に接続されている。このコンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ１との間の電圧変動を平滑化する。
【００２３】
昇圧コンバータ２０は、電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬ１を介して主バッテリ１１に接続されるとともに、後述する電源ラインＰＬ２および接地ラインＳＬ２を介してインバータ２１、２２に接続されている。昇圧コンバータ２０は、コンデンサＣ１から供給される電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＣに基づいて昇圧し、その昇圧した電圧をコンデンサＣ２に供給する。また、昇圧コンバータ２０は、コンデンサＣ２から供給される電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＣに基づいて降圧し、その降圧した電圧をコンデンサＣ１に供給する。
【００２４】
インバータ２１、２２の各々は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に並列に接続されるＵ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む（図示せず）。インバータ２１のＵ、Ｖ、Ｗ各相アームにおける上アームと下アームとの接続点は、ＭＧ１のＵ、Ｖ、Ｗ各相コイル（図示せず）にそれぞれ接続されている。また、インバータ２２のＵ、Ｖ、Ｗ各相アームにおける上アームと下アームとの接続点は、ＭＧ２のＵ、Ｖ、Ｗ各相コイル（図示せず）にそれぞれ接続されている。
【００２５】
インバータ２１は、エンジン２の始動時、コンデンサＣ２から受ける直流電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＩ１に基づいて交流電圧に変換してＭＧ１に出力し、ＭＧ１を駆動する。これにより、エンジン２がクランキングされ、エンジン２が始動する。また、インバータ２１は、エンジン２の動力を用いてＭＧ１が発電した交流電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＩ１に基づいて直流電圧に変換してコンデンサＣ２に出力する。
【００２６】
インバータ２２は、コンデンサＣ２から受ける直流電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＩ２に基づいて交流電圧に変換してＭＧ２に出力し、ＭＧ２を駆動する。これにより、ＭＧ２は、ハイブリッド車両１の駆動トルクを発生する。また、インバータ２２は、ハイブリッド車両１の回生制動時、駆動輪５からの回転力を受けてＭＧ２が発電した交流電圧をＨＶＥＣＵ１４からの信号ＰＷＩ２に基づいて直流電圧に変換してコンデンサＣ２に出力する。
【００２７】
コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に接続されている。このコンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間の電圧変動を平滑化する。
【００２８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ１との間に接続されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７には、補機バッテリ１８が接続されている。
【００２９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、ＨＶＥＣＵ１４からの信号ＣＴＬ１に基づいて、電源ラインＰＬ１から供給される直流電圧を補機バッテリ１８の電圧レベルに変換して補機バッテリ１８に出力する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、ＨＶＥＣＵ１４からの信号ＣＴＬ２に基づいて、補機バッテリ１８から供給される直流電圧を電源ラインＰＬ１の電圧レベルに変換して電源ラインＰＬ１に出力する。
【００３０】
補機バッテリ１８は、充放電可能な直流電源であり、例えば鉛電池で構成される。補機バッテリ１８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７によって電源ラインＰＬ１から電力の供給を受けて充電される。そして、補機バッテリ１８は、ＨＶＥＣＵ１４や電圧センサ３０、３１、３２、その他図示しない各補機に動作電力を供給する。また、補機バッテリ１８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７によって電源ラインＰＬ１に電力を供給することができる。
【００３１】
システムメインリレー１３は、主バッテリ１１と高圧回路１２との間に設けられており、リレーＳＭＲ１と、リレーＳＭＲ２とを有している。システムメインリレー１３は、主バッテリ１１と高圧回路１２とを電気的に遮断あるいは接続するようになっている。本実施の形態におけるシステムメインリレー１３は、本発明に係るリレー手段を構成する。
【００３２】
リレーＳＭＲ１は、主バッテリ１１の正極と電源ラインＰＬ１との間に接続される。リレーＳＭＲ１は、ＨＶＥＣＵ１４からの信号ＳＥ１が活性化されると、電源ラインＰＬ１を主バッテリ１１の正極と接続する。
【００３３】
リレーＳＭＲ２は、主バッテリ１１の負極と接地ラインＳＬ１との間に接続される。リレーＳＭＲ２は、ＨＶＥＣＵ１４からの信号ＳＥ２が活性化されると、接地ラインＳＬ１を主バッテリ１１の負極と接続する。
【００３４】
ＨＶＥＣＵ１４には、電圧センサ３０、３１、３２、シフトポジションセンサ３３および車速センサ３４が接続されている。電圧センサ３０は、主バッテリ１１の電圧ＶＢを検出し、検出した電圧ＶＢをＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。電圧センサ３１は、コンデンサＣ１の両端の電圧ＶＬを検出し、検出した電圧ＶＬをＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。電圧センサ３２は、コンデンサＣ２の両端の電圧ＶＨを検出し、検出した電圧ＶＨをＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。
【００３５】
シフトポジションセンサ３３は、シフトレバー８の操作位置、つまりシフトレンジを検出し、検出したシフトレンジに対応する信号をＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。シフトレンジとしては、例えばハイブリッド車両１の停止状態を維持するパーキングレンジ（以下、Ｐレンジという）、走行用のドライブレンジ（以下、Ｄレンジという）やブレーキレンジ（以下、Ｂレンジという）、中立状態のニュートラルレンジ（以下、Ｎレンジ）が挙げられる。本実施の形態におけるシフトポジションセンサ３３は、本発明に係るシフトポジション検出手段を構成する。
【００３６】
車速センサ３４は、ハイブリッド車両１の車速Ｖを検出し、検出した車速ＶをＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。
【００３７】
ＨＶＥＣＵ１４は、電圧センサ３１、３２により検出された電圧ＶＬ、ＶＨに基づき、図示されない外部ＥＣＵからＭＧ１、ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１、ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１、ＭＲＮ２を取得する。ＨＶＥＣＵ１４は、取得したこれらの信号に基づいて、昇圧コンバータ２０を駆動するための信号ＰＷＣを生成し、生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ２０に出力するようになっている。
【００３８】
また、ＨＶＥＣＵ１４は、トルク指令値ＴＲ１およびモータ電流ならびに電圧ＶＨに基づいて、ＭＧ１を駆動するための信号ＰＷＩ１を生成し、生成した信号ＰＷＩ１をインバータ２１に出力するようになっている。さらに、ＨＶＥＣＵ１４は、トルク指令値ＴＲ２およびモータ電流ならびに電圧ＶＨに基づいて、ＭＧ２を駆動するための信号ＰＷＩ２を生成し、生成した信号ＰＷＩ２をインバータ２２に出力するようになっている。ＭＧ１、ＭＧ２のモータ電流は、図示しない電流センサによって検出される。
【００３９】
また、ＨＶＥＣＵ１４は、図示しないパワースイッチの操作に応じてハイブリッドシステム１００の始動を行うようになっている。パワースイッチは、ハイブリッド車両１の車室内に設けられ、電源ポジションの切り替えを行うものである。ハイブリッドシステム１００は、例えば運転者がブレーキペダル（図示せず）を踏みながらパワースイッチを押すことによりシステムチェックを経て起動すなわち始動される。また、例えばブレーキペダルを踏まずにパワースイッチが押された場合には、ＯＦＦ、ＡＣＣ、ＩＧ、ＯＦＦの順に電源ポジションが切り替わるようになっている。ここで、例えば電源ポジションがＡＣＣやＩＧの場合は、ハイブリッドシステム１００は未始動状態とされる。なお、電源ポジションの切り替えは、パワースイッチに限らず、例えばイグニッションキーによって行われるものであってもよい。ＨＶＥＣＵ１４は、パワースイッチの操作状態に応じてハイブリッドシステム１００の始動および未始動を検出するようになっている。本実施の形態において、このようなハイブリッドシステム１００の始動および未始動を検出するＨＶＥＣＵ１４は、本発明に係るシステム状態検出手段を構成する。
【００４０】
ＨＶＥＣＵ１４は、ハイブリッドシステム１００の未始動時であって所定条件成立時に、後述するシステムメインリレー接続制御を実行するようになっている。すなわち、ＨＶＥＣＵ１４は、ハイブリッドシステム１００の未始動時に、シフトポジションセンサ３３によりＰレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速Ｖが発生したことを条件として、主バッテリ１１と高圧回路１２とが電気的に接続されるようシステムメインリレー１３を制御する。本実施の形態において、このようなシステムメインリレー接続制御を実行するＨＶＥＣＵ１４は、本発明に係る制御手段を構成する。
【００４１】
パワーステアリング装置１５は、図示しない電動モータおよびステアリング機構を備え、電動モータの出力トルクをステアリング機構のステアリングシャフトやラックバーなどに伝達することによって、運転者の操舵操作をアシストする装置である。特に、上記電動モータは、高圧回路１２に接続されており、高圧回路１２から供給される電力を用いて図示しない操舵ハンドルの操舵をアシストする。すなわち、パワーステアリング装置１５は、上記電動モータによって操舵アシスト力を発生させる。本実施の形態におけるパワーステアリング装置１５は、本発明に係るパワーステアリング手段を構成する。
【００４２】
ブレーキ装置１６は、ブレーキＥＣＵ４１と、ブレーキアクチュエータ４２と、ホイールシリンダ４３とを備えている。本実施の形態では、説明の便宜上、駆動輪５に対応するホイールシリンダ４３のみを図示したが、従動輪にも同様にホイールシリンダ４３が設けられている。ブレーキ装置１６は、ホイールシリンダ４３に油圧を作用させることにより制動トルクを付与するようになっている。
【００４３】
ブレーキＥＣＵ４１は、ＨＶＥＣＵ１４に接続されており、ＨＶＥＣＵ１４からの制御信号によって駆動輪５および従動輪（図示せず）に制動トルクを作用させるとともに、必要に応じてブレーキ装置１６の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ１４に出力するようになっている。
【００４４】
ブレーキアクチュエータ４２は、ホイールシリンダ４３に作用させる油圧を調整する各種バルブなどで構成された図示しない油圧制御装置や油圧を発生させる図示しない電動ポンプを備えている。特に、上記電動ポンプは、高圧回路１２に接続されており、高圧回路１２から供給される電力を用いてハイブリッド車両１の制動を行う油圧を発生させる。本実施の形態におけるブレーキ装置１６は、本発明に係るブレーキ手段を構成する。
【００４５】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るＨＶＥＣＵ１４により実行されるシステムメインリレー接続制御について、説明する。
【００４６】
本実施の形態におけるシステムメインリレー接続制御は、ハイブリッドシステム１００が未始動状態で実行されるものであるが、例えば電源ポジションがＩＧの際に実行されるものとする。
【００４７】
図２に示すように、ＨＶＥＣＵ１４は、パワースイッチの操作状態に基づき、ハイブリッドシステム１００が未始動か否かを判断する（ステップＳ１）。ＨＶＥＣＵ１４は、ハイブリッドシステム１００が未始動でない、つまり始動していると判断した場合には、以降のステップを行うことなく本処理を終了する。
【００４８】
ＨＶＥＣＵ１４は、ハイブリッドシステム１００が未始動であると判断した場合には、シフトポジションセンサ３３によりＰレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速センサ３４の検出結果に基づき車速Ｖ（≠０）が発生したか否かを判断する（ステップＳ２）。ハイブリッドシステム１００の未始動時は、上述したようにシステムメインリレー１３により主バッテリ１１と高圧回路１２とが電気的に遮断されている状態である。したがって、この状態では、パワーステアリング装置１５の電動モータおよびブレーキ装置１６の電動ポンプに主バッテリ１１から高圧回路１２を介して電力が供給されない状態となっている。このため、このような状態では、パワーステアリング装置１５およびブレーキ装置１６の電源を確保することが困難であり、これら装置は十分な機能を発揮することができないおそれがある。
【００４９】
ここで、上記電動モータおよび電動ポンプが補機バッテリ１８からの電力供給を受けて駆動する構成で場合であっても、上記と同様に、やはりパワーステアリング装置１５およびブレーキ装置１６の電源を確保することが困難である。すなわち、主バッテリ１１と高圧回路１２とが電気的に遮断されると、補機バッテリ１８が主バッテリ１１から充電を行うことができなくなるため、結果としてパワーステアリング装置１５およびブレーキ装置１６の電源を確保することが困難となる。
【００５０】
ＨＶＥＣＵ１４は、Ｐレンジが検出され、かつ車速Ｖが発生していない（Ｖ＝０）あるいはステップＳ２のいずれかの条件が不成立の場合には、以降のステップを行うことなく本処理を終了する。
【００５１】
ＨＶＥＣＵ１４は、Ｐレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速Ｖ（≠０）が発生していると判断した場合には、ハイブリッド車両１に車両ずり下がりが発生していると判断できる。したがって、ＨＶＥＣＵ１４は、該車両ずり下がりを防止すべく、後述するステップＳ４〜ステップＳ７のシステムメインリレー接続動作を開始する（ステップＳ３）。
【００５２】
次いで、ＨＶＥＣＵ１４は、電圧センサ３２が正常か否かを判断するために、電圧センサ３２により検出された電圧ＶＨとＭＧ１およびＭＧ２のモータ回転数ＭＲＮ１、ＭＲＮ２から定まる逆起電圧Ｖｅとが略等しいか否かを判断する（ステップＳ４）。逆起電圧Ｖｅは、モータ回転数ＭＲＮ１およびモータ回転数ＭＲＮ２をωと置くと、Ｖｅ＝ｋｅ・ωの関係式を用いてＨＶＥＣＵ１４によって演算される。定数ｋｅは、コイル巻き数などから決まる定数である。
【００５３】
ＨＶＥＣＵ１４は、電圧ＶＨと逆起電圧Ｖｅとが略等しくないと判断した場合には、電圧センサ３２が正常に機能していない可能性があるため、以降のステップを行うことなく本処理を終了する。
【００５４】
一方、ＨＶＥＣＵ１４は、電圧ＶＨと逆起電圧Ｖｅとが略等しいと判断した場合には、電圧センサ３２が正常に機能していることが確認され、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５において、ＨＶＥＣＵ１４は、主バッテリ１１の電圧ＶＢと電圧ＶＨとの差分が所定値αよりも大きいか否かを判断する。所定値αは、電圧センサの検出誤差や演算誤差などを考慮した値であり、例えば数十（Ｖ）程度とされる。つまり、本ステップでは、ＨＶＥＣＵ１４は、上述した誤差などを加味した上で電圧ＶＢが電圧ＶＨよりも大きいか否かを判断する。なお、上述したステップＳ４、Ｓ５では、電圧ＶＨを用いたが、これに限らず、電圧ＶＨの代わりに電圧ＶＬを用いてもよい。
【００５５】
ＨＶＥＣＵ１４は、電圧ＶＢと電圧ＶＨとの差分が所定値αよりも大きいと判断した場合には、システムメインリレー１３の溶着チェックを実施した後、システムメインリレー１３を接続させる（ステップＳ６）。これにより、システムメインリレー１３の溶着チェック実施後にパワーステアリング装置１５およびブレーキ装置１６の電源が確保される。
【００５６】
ここで、システムメインリレー１３の溶着チェックは、例えばリレーＳＭＲ１およびリレーＳＭＲ２の一方あるいは他方を接続させたときに、電圧ＶＨ（あるいは電圧ＶＬ）が主バッテリ１１の電圧ＶＢと等価となったか否かを判断することにより行う。ＨＶＥＣＵ１４は、この溶着チェックによりリレーＳＭＲ１およびリレーＳＭＲ２のいずれの接点が溶着しているか否かを判断することができる。したがって、システムメインリレー１３の溶着チェックは、電圧ＶＢが電圧ＶＨよりも大きいときにのみ、実施することができる。なお、本実施の形態に示す溶着チェックの方法は、一例であり、これに限らず、電流に基づき判断するなど、その他の公知の方法を用いることができる。
【００５７】
一方、ＨＶＥＣＵ１４は、電圧ＶＢと電圧ＶＨとの差分が所定値α以下であると判断した場合には、システムメインリレー１３の溶着チェックを実施せずに、システムメインリレー１３を接続させる（ステップＳ７）。これにより、システムメインリレー１３の溶着チェックを実施した場合（ステップＳ６参照）と比較して、早期にパワーステアリング装置１５およびブレーキ装置１６の電源が確保される。
【００５８】
以上のように、本実施の形態に係る車両用制御装置１０は、ハイブリッドシステム１００の未始動時にパーキングレンジ以外のシフトレンジに操作され、かつ車速Ｖが発生したことを条件として、ＨＶＥＣＵ１４により主バッテリ１１と高圧回路１２とが電気的に接続されるようシステムメインリレー１３が制御される。したがって、本実施の形態に係る車両用制御装置１０は、ハイブリッドシステム１００の未始動時においてもパワーステアリング装置１５の駆動源である電動モータおよびブレーキ装置１６の駆動源である電動ポンプの電源を確保することができる。この結果、本実施の形態に係る車両用制御装置１０は、ハイブリッドシステム１００の未始動時においても、車両ずり下がりを防止するための十分な制動力を発生させることができるとともに、十分な操舵アシスト力を発生させることができる。
【００５９】
以上説明したように、本発明に係る車両用制御装置は、駆動システムの未始動時においても、車両ずり下がりを防止するための十分な制動力を発生させることができるとともに、十分な操舵アシスト力を発生させることができ、駆動源として電動機を備えたハイブリッド車両および電気車両に適用される車両用制御装置に有用である。
【符号の説明】
【００６０】
１ ハイブリッド車両（車両）
８ シフトレバー
１０ 車両用制御装置
１１ 主バッテリ（高圧バッテリ）
１２ 高圧回路
１３ システムメインリレー（リレー手段）
１４ ＨＶＥＣＵ（システム状態検出手段、制御手段）
１５ パワーステアリング装置（パワーステアリング手段）
１６ ブレーキ装置（ブレーキ手段）
３３ シフトポジションセンサ（シフトポジション検出手段）
３４ 車速センサ
１００ ハイブリッドシステム（駆動システム）
ＭＧ２ モータジェネレータ（電動機）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも電動機を駆動源として備えた車両に搭載される車両用制御装置であって、
前記電動機に電力を供給する高圧バッテリと、
前記高圧バッテリと前記電動機との間に接続された高圧回路と、
前記高圧バッテリと前記高圧回路とを電気的に遮断あるいは接続するリレー手段と、
前記高圧回路に接続され、前記高圧回路から供給される電力を用いて操舵ハンドルの操舵をアシストするパワーステアリング手段と、
前記高圧回路に接続され、前記高圧回路から供給される電力を用いて前記車両の制動を行うブレーキ手段と、
前記車両を駆動する駆動システムの始動および未始動を検出するシステム状態検出手段と、
シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、
前記リレー手段により前記高圧バッテリと前記高圧回路とが電気的に遮断されている状態である前記駆動システムの未始動時に、前記シフトポジション検出手段により前記車両の停止を維持するパーキングレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速が発生したことを条件として、前記高圧バッテリと前記高圧回路とが電気的に接続されるよう前記リレー手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項１】
少なくとも電動機を駆動源として備えた車両に搭載される車両用制御装置であって、
前記電動機に電力を供給する高圧バッテリと、
前記高圧バッテリと前記電動機との間に接続された高圧回路と、
前記高圧バッテリと前記高圧回路とを電気的に遮断あるいは接続するリレー手段と、
前記高圧回路に接続され、前記高圧回路から供給される電力を用いて操舵ハンドルの操舵をアシストするパワーステアリング手段と、
前記高圧回路に接続され、前記高圧回路から供給される電力を用いて前記車両の制動を行うブレーキ手段と、
前記車両を駆動する駆動システムの始動および未始動を検出するシステム状態検出手段と、
シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、
前記リレー手段により前記高圧バッテリと前記高圧回路とが電気的に遮断されている状態である前記駆動システムの未始動時に、前記シフトポジション検出手段により前記車両の停止を維持するパーキングレンジ以外のシフトレンジが検出され、かつ車速が発生したことを条件として、前記高圧バッテリと前記高圧回路とが電気的に接続されるよう前記リレー手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用制御装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−９０５０７（Ｐ２０１３−９０５０７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３０９４０（Ｐ２０１１−２３０９４０）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【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２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【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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