ハイブリッド車両の制御装置
【課題】過大な電流が流れることによるインバータ回路の破壊を防止できる、ハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる交流電流の電流値の絶対値がインバータ回路２３の定格電流値よりも小さい所定の閾値以上に上昇すると、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられ、モータジェネレータ３と駆動軸４とが機械的に切り離される。エンジン２のトルクや回転数の変動などのモータ制御にとっての外乱を除くことにより、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の増大を抑制することができる。また、モータジェネレータ３の回転と無関係に、エンジン２の駆動の制御を続けることができる。
【解決手段】インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる交流電流の電流値の絶対値がインバータ回路２３の定格電流値よりも小さい所定の閾値以上に上昇すると、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられ、モータジェネレータ３と駆動軸４とが機械的に切り離される。エンジン２のトルクや回転数の変動などのモータ制御にとっての外乱を除くことにより、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の増大を抑制することができる。また、モータジェネレータ３の回転と無関係に、エンジン２の駆動の制御を続けることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッドカーには、たとえば、エンジンおよびモータが駆動源として搭載されている。
【０００３】
エンジンおよびモータの駆動は、電子制御ユニットによって制御される。具体的には、電子制御ユニットにおいて、アクセルペダルの操作量などに基づいて、エンジンの出力トルクの目標値が設定されるとともに、モータの出力トルクの目標値が設定される。そして、電子制御ユニットにより、エンジンの出力トルクの目標値などに基づいて、エンジンの駆動が制御される。また、電子制御ユニットにより、モータの出力トルクの目標値などに基づいて、モータに接続されたインバータが制御される。
【０００４】
モータの制御中に、モータの回転数（回転速度）などが過渡変化する場合がある。たとえば、モータの回転数が上昇すると、それに伴って、モータで発生する誘起電圧が上昇する。誘起電圧がインバータからモータに供給可能な電圧を上回ると、モータの制御が破綻する（不能となる）。
【０００５】
そこで、モータの回転数などが過渡変化した場合にも、モータを安定して制御するために、モータの出力トルクおよび回転数の目標値などに基づいて生成される電圧指令値がインバータから出力可能な最大電圧値を超えたときに、電圧指令値を最大電圧値以下に補正することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３５８３９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、電圧指令値の補正が間に合わず、インバータの破壊を生じるような過大な電流がインバータからモータに流れるおそれがある。たとえば、ハイブリッドカーの駆動輪がスリップすると、駆動輪の空転に伴ってモータの回転数が急上昇し、モータで発生する誘起電圧が急上昇する。その後、駆動輪がグリップすると、モータの回転数が急下降し、モータで発生する誘起電圧が急下降する。その結果、インバータの供給電圧とモータの誘起電圧との差が過大となり、インバータからモータに過大な電流が流れ、インバータに含まれるスイッチング素子が破壊され、あるいはモータの故障に至るおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、過大な電流が流れることによるインバータ回路の破壊あるいは電動機の故障を防止でき、かつ、車両走行に影響を与えることなく、電動機制御を復帰できる、ハイブリッド車両の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明に係る制御装置が適用されるハイブリッド車両は、駆動軸と、前記駆動軸に伝達される回転力を発生するエンジンと、前記駆動軸に伝達される回転力を発生する電動機と、前記電動機および前記駆動軸を機械的に接続する接続状態と切断する切断状態とに切り替えられるクラッチとを備える。そして、前記制御装置は、前記電動機に駆動電力を供給するインバータ回路と、前記電動機の回転速度を検出する電動機回転速度検出手段と、前記電動機回転速度検出手段によって検出される回転速度に基づいて、前記インバータ回路を介して前記電動機の駆動を制御する電動機制御手段と、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、前記インバータ回路から前記電動機に流れる交流電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段によって検出される電流値が前記インバータ回路の定格電流値よりも小さい所定の閾値以上に上昇したか否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段によって前記電流値が前記閾値以上に上昇したと判定されたことに応答して、前記クラッチを前記接続状態から前記切断状態に切り替えるクラッチ切断手段と、前記クラッチが前記切断状態に切り替えられた後、前記電流検出手段によって検出される電流値が前記電動機制御手段によって生成される電流指令値に基づいて設定される復帰電流値以下に低下し、かつ、前記電動機回転速度検出手段によって検出される回転速度が前記エンジン回転速度検出手段によって検出される回転速度に基づいて設定される所定回転速度に一致したことに応答して、前記クラッチを前記切断状態から前記接続状態に切り替えるクラッチ接続手段とを含む。
【００１０】
ハイブリッド車両は、エンジンおよび電動機を駆動源として搭載している。エンジンが発生する回転力は、駆動軸に伝達される。また、クラッチが接続状態であるときには、電動機と駆動軸とが機械的に接続され、電動機が発生する回転力が駆動軸に伝達される。
【００１１】
通常のハイブリッド走行状態では、電動機の目標出力トルク（トルク指令値）が設定され、その目標出力トルクおよび電動機の実際の回転速度などに基づいて、電流指令値が生成される。そして、その電流生成値に基づいて、インバータ回路が制御され、インバータ回路から電動機に供給される駆動電力が調節されることにより、電動機の駆動が制御される。
【００１２】
たとえば、ハイブリッド車両の駆動輪がスリップした後にグリップすると、電動機で発生する誘起電圧が急変し、これに起因して、インバータ回路から電動機に流れる電流が急変する。
【００１３】
インバータ回路から電動機に流れる交流電流の電流値（絶対値）がインバータ回路の定格電流値よりも小さい所定の閾値以上に上昇すると、クラッチが接続状態から切断状態に切り替えられ、電動機と駆動軸とが機械的に切り離される。
【００１４】
これにより、ハイブリッド車両の走行と無関係に、電動機の駆動を制御することができる。よって、車両走行に影響を与えることなく、電動機の目標出力トルクおよび目標回転速度を下げることができる。電動機の目標出力トルクおよび目標回転速度を下げることにより、インバータ回路から電動機に流れる電流の増大を抑制することができる。その結果、インバータ回路から電動機にインバータ回路の定格電流値以上の電流が流れることを防止でき、過大な電流が流れることによるインバータ回路の破壊を防止できる。
【００１５】
また、クラッチが接続状態から切断状態に切り替えられた後は、電動機の回転と無関係に、エンジンの駆動の制御を続けることができる。電動機と駆動軸との切り離しが行われないと、後述のように電動機制御を復帰させるために電動機の回転速度が下げられるときに、エンジン（駆動軸）の回転速度も同時に低下することになる。エンジンの特性から、一般的に回転速度が低下すると、エンジン出力が低下する。そのため、高速走行時や登坂時に、電動機制御の復帰のためにエンジンの回転速度が下げられると、車速の低下を招き、登坂時には、最悪の場合、エンジン出力の不足による車両のずり下がりが発生するおそれがある。クラッチが切断状態とされることにより、そのような問題を回避し、高速走行や登坂などの車両走行に影響を与えることなく、エンジンの制御を継続することができる。また、エンジン出力を安定に保つことができるので、ハイブリッド車両の挙動を安定に保つことができる。
【００１６】
その後、インバータ回路から電動機に流れる電流の電流値が電流指令値に基づいて設定された復帰電流値以下に低下し、かつ、電動機の回転速度がエンジンの回転速度に基づいて設定される所定回転速度に一致したことに応答して、クラッチが切断状態から接続状態に切り替えられる。クラッチが切断状態から接続状態に切り替えられると、エンジンが発生する回転力および電動機が発生する回転力によるハイブリッド走行状態に戻る。
【００１７】
クラッチが切断状態であるときに、エンジンの回転速度を変更する変速機が制御されて、エンジンの回転速度が電動機の回転速度に近づけられることが好ましい。
【００１８】
これにより、クラッチが接続状態から切断状態に切り替えられた後、エンジンの回転速度と電動機の回転速度とが一致するまでに要する時間を短縮することができ、クラッチが切断状態から接続状態に戻されるまでに要する時間を短縮することができる。その結果、クラッチが接続状態から切断状態に切り替えられてからハイブリッド走行状態の復帰までに要する時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、過大な電流が流れることによるインバータ回路の破壊あるいは電動機の故障を防止できながら、ハイブリッド車両の走行性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッドカーの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、インバータ回路からモータジェネレータに流れる電流の過渡変化時に実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図２に示される処理の実行時にインバータ回路からモータジェネレータに流れる交流電流の電流値およびモータジェネレータの回転数の時間変化を示すグラフである。
【図４】図４は、インバータ回路からモータジェネレータに流れる電流の過渡変化時に実行される処理の他の例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図４に示される処理の実行時にインバータ回路からモータジェネレータに流れる交流電流の電流値およびモータジェネレータの回転数の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッドカーの構成を示すブロック図である。
【００２３】
ハイブリッドカー１は、エンジン２およびモータジェネレータ３を駆動源として搭載している。
【００２４】
エンジン２は、たとえば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンであり、ハイブリッドカー１の走行に必要な駆動力を発生する。エンジン２が発生する駆動力（エンジン出力）は、駆動軸４に伝達され、無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）５を介して、ハイブリッドカー１の駆動輪に伝達される。
【００２５】
モータジェネレータ３は、ＤＣブラシレスモータからなり、モータとしての機能と発電機（ジェネレータ）としての機能とを有している。
【００２６】
モータジェネレータ３は、２本の出力軸６，７を備えている。
【００２７】
一方の出力軸６は、クラッチ８により、駆動軸４に接続し、また、駆動軸４から切り離すことができる。出力軸６が駆動軸４に接続された状態において、モータジェネレータ３が発生する駆動力（モータ出力）は、駆動軸４に伝達され、駆動軸４を介して、ハイブリッドカー１の駆動輪の回転に使用される。また、出力軸６が駆動軸４に接続された状態において、ハイブリッドカー１の減速時などには、駆動軸４の動力（回転）が出力軸６に伝達され、モータジェネレータ３において、出力軸６に伝達される動力が電力に回生される。
【００２８】
他方の出力軸７には、プーリ９が取り付けられている。
【００２９】
また、ハイブリッドカー１には、エアコンディショナ（Ａ／Ｃ）１０が装備されている。エアコンディショナ１０のコンプレッサの駆動軸１１には、プーリ１２が取り付けられている。そして、プーリ９，１２には、ベルト１３が巻き掛けられている。
【００３０】
これにより、エンジン２の停止時において、クラッチ８によって駆動軸４とモータジェネレータ３の出力軸６とを切り離した状態で、モータジェネレータ３をモータとして機能させることにより、エアコンディショナ１０のコンプレッサを駆動することができ、エアコンディショナ１０を使用することができる。
【００３１】
また、ハイブリッドカー１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２１およびバッテリ２２を搭載している。
【００３２】
電子制御ユニット２１には、インバータ回路２３と、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータ２４とが備えられている。
【００３３】
インバータ回路２３には、バッテリ２２が接続されている。モータジェネレータ３がモータとして機能するときには、バッテリ２２からインバータ回路２３に直流電力が供給され、インバータ回路２３で直流電力が交流電力に変換されて、交流電力がインバータ回路２３からモータジェネレータ３に供給される。一方、モータジェネレータ３が発電機として機能するときには、モータジェネレータ３からインバータ回路２３を介してバッテリ２２に直流電力が供給され、バッテリ２２が充電される。
【００３４】
また、ハイブリッドカー１には、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流（交流電流）を検出するための電流センサ２５、モータジェネレータ３の回転数（回転速度）を検出するためのモータ回転数センサ２６およびエンジン２の回転数（回転速度）を検出するためのエンジン回転数センサ２７が備えられている。さらに、ハイブリッドカー１には、図示されないが、アクセル開度（たとえば、アクセルペダルの踏込量）を検出するためのアクセルセンサなどが備えられている。
【００３５】
電流センサ２５、モータ回転数センサ２６およびエンジン回転数センサ２７などの各種センサの検出信号は、マイクロコンピュータ２４に入力されるようになっている。
【００３６】
マイクロコンピュータ２４は、各種センサから入力される検出信号などに基づいて、エンジン２の駆動（たとえば、燃料噴射量や燃料噴射タイミングなど）を制御する。また、マイクロコンピュータ２４は、各種センサから入力される検出信号などに基づいて、インバータ回路２３を介して、モータジェネレータ３の駆動を制御する。さらに、マイクロコンピュータ２４は、各種センサから入力される検出信号などに基づいて、無段変速機５による変速比を制御する。また、マイクロコンピュータ２４は、クラッチ８を駆動軸４およびモータジェネレータ３の出力軸６が接続される接続状態と駆動軸４および出力軸６が切断される切断状態とに切り替える。
【００３７】
なお、エンジン２、モータジェネレータ３および無段変速機５にそれぞれ対応して、マイクロコンピュータを含む構成の電子制御ユニットが設けられるとともに、車両制御ユニット（ＶＣＵ）が設けられて、車両制御ユニットから各電子制御ユニットに与えられる制御指令に基づいて、各電子制御ユニットにより、エンジン２、モータジェネレータ３および無段変速機５が制御されてもよい。
【００３８】
図２は、インバータ回路からモータジェネレータに流れる電流の過渡変化時に実行される処理の一例を示すフローチャートである。図３は、図２に示される処理の実行時にインバータ回路からモータジェネレータに流れる交流電流の電流値およびモータジェネレータの回転数の時間変化を示すグラフである。
【００３９】
通常のハイブリッド走行状態では、マイクロコンピュータ２４において、アクセルセンサによって検出されるアクセル開度などに基づいて、エンジン２およびモータジェネレータ３の各目標出力トルクが設定される。
【００４０】
そして、マイクロコンピュータ２４により、エンジン回転数センサによって検出される回転数などに基づいて、エンジン２の目標出力トルクが得られるように、エンジン２の駆動および無段変速機５の変速比が制御される。
【００４１】
また、マイクロコンピュータ２４により、モータ回転数センサ２６によって検出される回転数などに基づいて、モータジェネレータ３の目標出力トルクが得られるように、モータジェネレータ３の駆動が制御（モータ制御）される。より具体的には、マイクロコンピュータ２４において、たとえば、モータジェネレータ３の目標出力トルクから電流指令値が生成される。そして、その電流指令値および電流センサ２５によって検出される電流値に基づいて、マイクロコンピュータ２４により、インバータ回路２３に含まれるスイッチング素子のオン／オフが制御されて、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流がフィードバック制御される。
【００４２】
インバータ回路２３の定格電流値よりも小さい閾値が予め設定されている。ハイブリッド走行状態では、マイクロコンピュータ２４により、電流センサ２５によって検出される電流値の絶対値、つまりインバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる交流電流の電流値の絶対値が所定の閾値以上に上昇したか否かが繰り返し調べられる（ステップＳ１）。
【００４３】
電流センサ２５によって検出される電流値の絶対値が閾値以上に上昇すると（ステップＳ１のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ２４により、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられ（ステップＳ２）、モータジェネレータ３の出力軸６が駆動軸４から切り離される。
【００４４】
また、マイクロコンピュータ２４により、エアコンディショナ１０がオフにされる（ステップＳ３）。
【００４５】
さらに、マイクロコンピュータ２４により、モータ制御における制御ゲインが所定値だけ上げられる（ステップＳ４）。制御ゲインが上げられることにより、モータ制御の応答性が上がる。
【００４６】
また、マイクロコンピュータ２４により、モータジェネレータ３の目標出力トルク（トルク指令値）が零に設定される（ステップＳ５）。クラッチ８が切断状態にされたことにより、モータジェネレータ３に加わる負荷がなくなり、モータジェネレータ３の回転数の急上昇／急降下を防止することができる。同時に、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の増大が抑制され、図３に示されるように、インバータ回路２３からモータジェネレータ３にインバータ回路２３の定格電流値以上の電流が流れることが防止される。
【００４７】
クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられた後、図３に示されるように、モータジェネレータ３の回転数が徐々に低下する（時刻Ｔ１−Ｔ２）。また、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の電流値は、モータジェネレータ３がエンジン２から切り離されたことなどにより、外乱の影響がなくなることで、インバータ回路２３の定格電流値に到達する前にピークとなり、その後、徐々に低下する。
【００４８】
マイクロコンピュータ２４により、電流センサ２５によって検出される電流値が監視されている。そして、電流センサ２５によって検出される電流値がそのときの電流指令値に所定比率（たとえば、１．１）を乗じることにより設定される復帰電流値以下に低下したか否かが繰り返し判断される（ステップＳ６）。
【００４９】
電流センサ２５によって検出される電流値が復帰電流値以下に低下すると（ステップＳ６のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ２４により、モータ制御における制御ゲインが通常時の制御ゲインに戻される（ステップＳ７）。これにより、通常のモータ制御が再開される。モータ制御の復帰後は、図３に示されるように、モータジェネレータ３の回転数をエンジン２の回転数に一致させるべく、モータジェネレータ３のトルク指令値が設定される（時刻Ｔ２−Ｔ３）。
【００５０】
その後、モータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数Ｒｅまで上昇したか否かが調べられる（ステップＳ８）。
【００５１】
モータジェネレータ３の回転数が上昇し、時刻Ｔ３でモータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数Ｒｅに一致すると（ステップＳ８のＹＥＳ）、クラッチ８が切断状態から接続状態に切り替えられ（ステップＳ９）、モータジェネレータ３の出力軸６が駆動軸４に接続される。これにより、ハイブリッドカー１の走行状態がエンジン２が発生する回転力およびモータジェネレータ３が発生する回転力によるハイブリッド走行状態に戻る。
【００５２】
以上のように、通常のハイブリッド走行状態では、モータジェネレータ３の回転数に基づいて、モータジェネレータ３の駆動がインバータ回路２３を介して制御される。すなわち、モータジェネレータ３の回転数に基づいて、インバータ回路２３が制御され、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に供給される駆動電力が調節される。
【００５３】
たとえば、ハイブリッドカー１の駆動輪がスリップした後にグリップすると、モータジェネレータ３で発生する誘起電圧が急変し、これに起因して、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流が急変する。
【００５４】
インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる交流電流の電流値（絶対値）がインバータ回路２３の定格電流値よりも小さい所定の閾値以上に上昇すると、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられ、モータジェネレータ３と駆動軸４とが機械的に切り離される。
【００５５】
これにより、ハイブリッドカー１の走行と無関係に、モータジェネレータ３の駆動を制御することができる。モータジェネレータ３の目標出力トルクを下げることにより、モータジェネレータ３の回転数の急上昇／急降下を防止しつつ、モータ制御にとって外乱となるエンジン２のトルクや回転数の変動から切り離し、かつモータ制御の応答性を上げることにより、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の増大を抑制することができる。その結果、インバータ回路２３からモータジェネレータ３にインバータ回路２３の定格電流値以上の電流が流れることを防止でき、過大な電流が流れることによるインバータ回路２３の破壊を防止できる。
【００５６】
また、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられた後は、モータジェネレータ３の回転と無関係に、エンジン２の駆動の制御を続けることができる。そのため、ハイブリッドカー１の高速走行および登坂が可能である。また、エンジン２の出力を安定に保つことができるので、ハイブリッドカー１の挙動を安定に保つことができる。
【００５７】
その後、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の電流値がそのときの電流指令値に基づいて設定された復帰電流値以下に低下し、かつ、モータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数Ｒｅに一致したことに応答して、クラッチ８が切断状態から接続状態に切り替えられる。クラッチ８が切断状態から接続状態に切り替えられると、エンジン２が発生する回転力およびモータジェネレータ３が発生する回転力によるハイブリッド走行状態に戻る。
【００５８】
図４は、インバータ回路からモータジェネレータに流れる電流の過渡変化時に実行される処理の他の例を示すフローチャートである。図５は、図４に示される処理の実行時にインバータ回路からモータジェネレータに流れる交流電流の電流値およびモータジェネレータの回転数の時間変化を示すグラフである。
【００５９】
図４に示される処理では、電流センサ２５によって検出される電流値の絶対値が所定の閾値以上に上昇すると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ２４により、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられ（ステップＳ１２）、モータジェネレータ３の出力軸６が駆動軸４から切り離される。
【００６０】
また、マイクロコンピュータ２４により、エアコンディショナ１０がオフにされる（ステップＳ１３）。
【００６１】
さらに、マイクロコンピュータ２４により、モータ制御における制御ゲインが所定値だけ上げられる（ステップＳ１４）。制御ゲインが上げられることにより、モータ制御の応答性が上がる。
【００６２】
また、マイクロコンピュータ２４により、モータジェネレータ３の目標出力トルク（トルク指令値）が零に設定される（ステップＳ１５）。その結果、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の増大が抑制され、図５に示されるように、インバータ回路２３からモータジェネレータ３にインバータ回路２３の定格電流値以上の電流が流れることが防止される。
【００６３】
さらに、マイクロコンピュータ２４により、無段変速機５の変速比が変更されて、エンジン２の回転数が制御される（ステップＳ１６）。具体的には、図５に示されるように、ハイブリッドカー１の走行に支障がない範囲で、エンジン２の回転数（＝駆動軸４の回転数）をモータジェネレータ３の回転数に近づけられる（時刻Ｔ１１−Ｔ１３）。
【００６４】
クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられた後、図５に示されるように、モータジェネレータ３の回転数を徐々に低下させる（時刻Ｔ１１−Ｔ１２）。より具体的には、必要な動力性能を確保し、燃費性能も悪化しない範囲で、エンジン２の回転数を下げる。また、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の電流値は、モータジェネレータ３がエンジン２から切り離されたことなどにより、外乱の影響がなくなることで、インバータ回路２３の定格電流値に到達する前にピークとなり、その後、徐々に低下する。
【００６５】
マイクロコンピュータ２４により、電流センサ２５によって検出される電流値が監視されている。そして、電流センサ２５によって検出される電流値がそのときの電流指令値に所定比率（たとえば、１．１）を乗じることにより設定される復帰電流値以下に低下したか否かが繰り返し判断される（ステップＳ１７）。
【００６６】
電流センサ２５によって検出される電流値が復帰電流値以下に低下すると（ステップＳ１７のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ２４により、モータ制御における制御ゲインが通常時の制御ゲインに戻される（ステップＳ１８）。これにより、通常のモータ制御が再開される。モータ制御の復帰後は、図３に示されるように、モータジェネレータ３の回転数をエンジン２の回転数に一致させるべく、モータジェネレータ３のトルク指令値が設定される（時刻Ｔ１２−Ｔ１４）。
【００６７】
その後、モータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数と一致したか否かが調べられる（ステップＳ１９）。
【００６８】
モータジェネレータ３の回転数が上昇し、時刻Ｔ１３でモータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数に一致すると（ステップＳ１９のＹＥＳ）、クラッチ８が切断状態から接続状態に切り替えられ（ステップＳ２０）、モータジェネレータ３の出力軸６が駆動軸４に接続される。これにより、ハイブリッドカー１の走行状態がエンジン２が発生する回転力およびモータジェネレータ３が発生する回転力によるハイブリッド走行状態に戻る。
【００６９】
このように、図４に示される処理では、クラッチ８が切断状態であるときに、エンジン２の回転数を変更する無段変速機５が制御されて、エンジン２の回転数がモータジェネレータ３の回転数に近づけられる。
【００７０】
これにより、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられた後、エンジン２の回転数とモータジェネレータ３の回転数とが一致するまでに要する時間を短縮することができ、クラッチ８が切断状態から接続状態に戻されるまでに要する時間を短縮することができる。その結果、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられてからハイブリッド走行状態の復帰までに要する時間を短縮することができる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００７２】
たとえば、電動機の一例として、モータジェネレータ３を取り上げたが、モータジェネレータ３に代えて、発電機能を有していないモータ（たとえば、永久磁石同期モータ）が用いられてもよい。
【００７３】
また、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられた後、モータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数と一致したことに応答して、クラッチ８が切断状態から接続状態に戻されるとしたが、モータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数に基づいて設定される所定回転数に一致したことに応答して、クラッチ８が切断状態から接続状態に戻されてもよい。
【００７４】
さらに、クラッチ８が切断状態にされた後、モータジェネレータ３のトルク指令値が零に設定されるとしたが、モータジェネレータ３の回転数の低下を防止するため、機械損を補償するようなトルク指令値に設定されてもよい。
【００７５】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１ ハイブリッドカー（ハイブリッド車両）
２ エンジン
３ モータジェネレータ（電動機）
４ 駆動軸
５ 無段変速機（変速機）
８ クラッチ
２１ 電子制御ユニット
２３ インバータ回路
２４ マイクロコンピュータ（電動機制御手段、異常判定手段、クラッチ切断手段、クラッチ接続手段、変速機制御手段）
２５ 電流センサ（電流検出手段）
２６ モータ回転数センサ（電動機回転速度検出手段）
２７ エンジン回転数センサ（エンジン回転速度検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッドカーには、たとえば、エンジンおよびモータが駆動源として搭載されている。
【０００３】
エンジンおよびモータの駆動は、電子制御ユニットによって制御される。具体的には、電子制御ユニットにおいて、アクセルペダルの操作量などに基づいて、エンジンの出力トルクの目標値が設定されるとともに、モータの出力トルクの目標値が設定される。そして、電子制御ユニットにより、エンジンの出力トルクの目標値などに基づいて、エンジンの駆動が制御される。また、電子制御ユニットにより、モータの出力トルクの目標値などに基づいて、モータに接続されたインバータが制御される。
【０００４】
モータの制御中に、モータの回転数（回転速度）などが過渡変化する場合がある。たとえば、モータの回転数が上昇すると、それに伴って、モータで発生する誘起電圧が上昇する。誘起電圧がインバータからモータに供給可能な電圧を上回ると、モータの制御が破綻する（不能となる）。
【０００５】
そこで、モータの回転数などが過渡変化した場合にも、モータを安定して制御するために、モータの出力トルクおよび回転数の目標値などに基づいて生成される電圧指令値がインバータから出力可能な最大電圧値を超えたときに、電圧指令値を最大電圧値以下に補正することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３５８３９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、電圧指令値の補正が間に合わず、インバータの破壊を生じるような過大な電流がインバータからモータに流れるおそれがある。たとえば、ハイブリッドカーの駆動輪がスリップすると、駆動輪の空転に伴ってモータの回転数が急上昇し、モータで発生する誘起電圧が急上昇する。その後、駆動輪がグリップすると、モータの回転数が急下降し、モータで発生する誘起電圧が急下降する。その結果、インバータの供給電圧とモータの誘起電圧との差が過大となり、インバータからモータに過大な電流が流れ、インバータに含まれるスイッチング素子が破壊され、あるいはモータの故障に至るおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、過大な電流が流れることによるインバータ回路の破壊あるいは電動機の故障を防止でき、かつ、車両走行に影響を与えることなく、電動機制御を復帰できる、ハイブリッド車両の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明に係る制御装置が適用されるハイブリッド車両は、駆動軸と、前記駆動軸に伝達される回転力を発生するエンジンと、前記駆動軸に伝達される回転力を発生する電動機と、前記電動機および前記駆動軸を機械的に接続する接続状態と切断する切断状態とに切り替えられるクラッチとを備える。そして、前記制御装置は、前記電動機に駆動電力を供給するインバータ回路と、前記電動機の回転速度を検出する電動機回転速度検出手段と、前記電動機回転速度検出手段によって検出される回転速度に基づいて、前記インバータ回路を介して前記電動機の駆動を制御する電動機制御手段と、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、前記インバータ回路から前記電動機に流れる交流電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段によって検出される電流値が前記インバータ回路の定格電流値よりも小さい所定の閾値以上に上昇したか否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段によって前記電流値が前記閾値以上に上昇したと判定されたことに応答して、前記クラッチを前記接続状態から前記切断状態に切り替えるクラッチ切断手段と、前記クラッチが前記切断状態に切り替えられた後、前記電流検出手段によって検出される電流値が前記電動機制御手段によって生成される電流指令値に基づいて設定される復帰電流値以下に低下し、かつ、前記電動機回転速度検出手段によって検出される回転速度が前記エンジン回転速度検出手段によって検出される回転速度に基づいて設定される所定回転速度に一致したことに応答して、前記クラッチを前記切断状態から前記接続状態に切り替えるクラッチ接続手段とを含む。
【００１０】
ハイブリッド車両は、エンジンおよび電動機を駆動源として搭載している。エンジンが発生する回転力は、駆動軸に伝達される。また、クラッチが接続状態であるときには、電動機と駆動軸とが機械的に接続され、電動機が発生する回転力が駆動軸に伝達される。
【００１１】
通常のハイブリッド走行状態では、電動機の目標出力トルク（トルク指令値）が設定され、その目標出力トルクおよび電動機の実際の回転速度などに基づいて、電流指令値が生成される。そして、その電流生成値に基づいて、インバータ回路が制御され、インバータ回路から電動機に供給される駆動電力が調節されることにより、電動機の駆動が制御される。
【００１２】
たとえば、ハイブリッド車両の駆動輪がスリップした後にグリップすると、電動機で発生する誘起電圧が急変し、これに起因して、インバータ回路から電動機に流れる電流が急変する。
【００１３】
インバータ回路から電動機に流れる交流電流の電流値（絶対値）がインバータ回路の定格電流値よりも小さい所定の閾値以上に上昇すると、クラッチが接続状態から切断状態に切り替えられ、電動機と駆動軸とが機械的に切り離される。
【００１４】
これにより、ハイブリッド車両の走行と無関係に、電動機の駆動を制御することができる。よって、車両走行に影響を与えることなく、電動機の目標出力トルクおよび目標回転速度を下げることができる。電動機の目標出力トルクおよび目標回転速度を下げることにより、インバータ回路から電動機に流れる電流の増大を抑制することができる。その結果、インバータ回路から電動機にインバータ回路の定格電流値以上の電流が流れることを防止でき、過大な電流が流れることによるインバータ回路の破壊を防止できる。
【００１５】
また、クラッチが接続状態から切断状態に切り替えられた後は、電動機の回転と無関係に、エンジンの駆動の制御を続けることができる。電動機と駆動軸との切り離しが行われないと、後述のように電動機制御を復帰させるために電動機の回転速度が下げられるときに、エンジン（駆動軸）の回転速度も同時に低下することになる。エンジンの特性から、一般的に回転速度が低下すると、エンジン出力が低下する。そのため、高速走行時や登坂時に、電動機制御の復帰のためにエンジンの回転速度が下げられると、車速の低下を招き、登坂時には、最悪の場合、エンジン出力の不足による車両のずり下がりが発生するおそれがある。クラッチが切断状態とされることにより、そのような問題を回避し、高速走行や登坂などの車両走行に影響を与えることなく、エンジンの制御を継続することができる。また、エンジン出力を安定に保つことができるので、ハイブリッド車両の挙動を安定に保つことができる。
【００１６】
その後、インバータ回路から電動機に流れる電流の電流値が電流指令値に基づいて設定された復帰電流値以下に低下し、かつ、電動機の回転速度がエンジンの回転速度に基づいて設定される所定回転速度に一致したことに応答して、クラッチが切断状態から接続状態に切り替えられる。クラッチが切断状態から接続状態に切り替えられると、エンジンが発生する回転力および電動機が発生する回転力によるハイブリッド走行状態に戻る。
【００１７】
クラッチが切断状態であるときに、エンジンの回転速度を変更する変速機が制御されて、エンジンの回転速度が電動機の回転速度に近づけられることが好ましい。
【００１８】
これにより、クラッチが接続状態から切断状態に切り替えられた後、エンジンの回転速度と電動機の回転速度とが一致するまでに要する時間を短縮することができ、クラッチが切断状態から接続状態に戻されるまでに要する時間を短縮することができる。その結果、クラッチが接続状態から切断状態に切り替えられてからハイブリッド走行状態の復帰までに要する時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、過大な電流が流れることによるインバータ回路の破壊あるいは電動機の故障を防止できながら、ハイブリッド車両の走行性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッドカーの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、インバータ回路からモータジェネレータに流れる電流の過渡変化時に実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図２に示される処理の実行時にインバータ回路からモータジェネレータに流れる交流電流の電流値およびモータジェネレータの回転数の時間変化を示すグラフである。
【図４】図４は、インバータ回路からモータジェネレータに流れる電流の過渡変化時に実行される処理の他の例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図４に示される処理の実行時にインバータ回路からモータジェネレータに流れる交流電流の電流値およびモータジェネレータの回転数の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッドカーの構成を示すブロック図である。
【００２３】
ハイブリッドカー１は、エンジン２およびモータジェネレータ３を駆動源として搭載している。
【００２４】
エンジン２は、たとえば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンであり、ハイブリッドカー１の走行に必要な駆動力を発生する。エンジン２が発生する駆動力（エンジン出力）は、駆動軸４に伝達され、無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）５を介して、ハイブリッドカー１の駆動輪に伝達される。
【００２５】
モータジェネレータ３は、ＤＣブラシレスモータからなり、モータとしての機能と発電機（ジェネレータ）としての機能とを有している。
【００２６】
モータジェネレータ３は、２本の出力軸６，７を備えている。
【００２７】
一方の出力軸６は、クラッチ８により、駆動軸４に接続し、また、駆動軸４から切り離すことができる。出力軸６が駆動軸４に接続された状態において、モータジェネレータ３が発生する駆動力（モータ出力）は、駆動軸４に伝達され、駆動軸４を介して、ハイブリッドカー１の駆動輪の回転に使用される。また、出力軸６が駆動軸４に接続された状態において、ハイブリッドカー１の減速時などには、駆動軸４の動力（回転）が出力軸６に伝達され、モータジェネレータ３において、出力軸６に伝達される動力が電力に回生される。
【００２８】
他方の出力軸７には、プーリ９が取り付けられている。
【００２９】
また、ハイブリッドカー１には、エアコンディショナ（Ａ／Ｃ）１０が装備されている。エアコンディショナ１０のコンプレッサの駆動軸１１には、プーリ１２が取り付けられている。そして、プーリ９，１２には、ベルト１３が巻き掛けられている。
【００３０】
これにより、エンジン２の停止時において、クラッチ８によって駆動軸４とモータジェネレータ３の出力軸６とを切り離した状態で、モータジェネレータ３をモータとして機能させることにより、エアコンディショナ１０のコンプレッサを駆動することができ、エアコンディショナ１０を使用することができる。
【００３１】
また、ハイブリッドカー１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２１およびバッテリ２２を搭載している。
【００３２】
電子制御ユニット２１には、インバータ回路２３と、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータ２４とが備えられている。
【００３３】
インバータ回路２３には、バッテリ２２が接続されている。モータジェネレータ３がモータとして機能するときには、バッテリ２２からインバータ回路２３に直流電力が供給され、インバータ回路２３で直流電力が交流電力に変換されて、交流電力がインバータ回路２３からモータジェネレータ３に供給される。一方、モータジェネレータ３が発電機として機能するときには、モータジェネレータ３からインバータ回路２３を介してバッテリ２２に直流電力が供給され、バッテリ２２が充電される。
【００３４】
また、ハイブリッドカー１には、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流（交流電流）を検出するための電流センサ２５、モータジェネレータ３の回転数（回転速度）を検出するためのモータ回転数センサ２６およびエンジン２の回転数（回転速度）を検出するためのエンジン回転数センサ２７が備えられている。さらに、ハイブリッドカー１には、図示されないが、アクセル開度（たとえば、アクセルペダルの踏込量）を検出するためのアクセルセンサなどが備えられている。
【００３５】
電流センサ２５、モータ回転数センサ２６およびエンジン回転数センサ２７などの各種センサの検出信号は、マイクロコンピュータ２４に入力されるようになっている。
【００３６】
マイクロコンピュータ２４は、各種センサから入力される検出信号などに基づいて、エンジン２の駆動（たとえば、燃料噴射量や燃料噴射タイミングなど）を制御する。また、マイクロコンピュータ２４は、各種センサから入力される検出信号などに基づいて、インバータ回路２３を介して、モータジェネレータ３の駆動を制御する。さらに、マイクロコンピュータ２４は、各種センサから入力される検出信号などに基づいて、無段変速機５による変速比を制御する。また、マイクロコンピュータ２４は、クラッチ８を駆動軸４およびモータジェネレータ３の出力軸６が接続される接続状態と駆動軸４および出力軸６が切断される切断状態とに切り替える。
【００３７】
なお、エンジン２、モータジェネレータ３および無段変速機５にそれぞれ対応して、マイクロコンピュータを含む構成の電子制御ユニットが設けられるとともに、車両制御ユニット（ＶＣＵ）が設けられて、車両制御ユニットから各電子制御ユニットに与えられる制御指令に基づいて、各電子制御ユニットにより、エンジン２、モータジェネレータ３および無段変速機５が制御されてもよい。
【００３８】
図２は、インバータ回路からモータジェネレータに流れる電流の過渡変化時に実行される処理の一例を示すフローチャートである。図３は、図２に示される処理の実行時にインバータ回路からモータジェネレータに流れる交流電流の電流値およびモータジェネレータの回転数の時間変化を示すグラフである。
【００３９】
通常のハイブリッド走行状態では、マイクロコンピュータ２４において、アクセルセンサによって検出されるアクセル開度などに基づいて、エンジン２およびモータジェネレータ３の各目標出力トルクが設定される。
【００４０】
そして、マイクロコンピュータ２４により、エンジン回転数センサによって検出される回転数などに基づいて、エンジン２の目標出力トルクが得られるように、エンジン２の駆動および無段変速機５の変速比が制御される。
【００４１】
また、マイクロコンピュータ２４により、モータ回転数センサ２６によって検出される回転数などに基づいて、モータジェネレータ３の目標出力トルクが得られるように、モータジェネレータ３の駆動が制御（モータ制御）される。より具体的には、マイクロコンピュータ２４において、たとえば、モータジェネレータ３の目標出力トルクから電流指令値が生成される。そして、その電流指令値および電流センサ２５によって検出される電流値に基づいて、マイクロコンピュータ２４により、インバータ回路２３に含まれるスイッチング素子のオン／オフが制御されて、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流がフィードバック制御される。
【００４２】
インバータ回路２３の定格電流値よりも小さい閾値が予め設定されている。ハイブリッド走行状態では、マイクロコンピュータ２４により、電流センサ２５によって検出される電流値の絶対値、つまりインバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる交流電流の電流値の絶対値が所定の閾値以上に上昇したか否かが繰り返し調べられる（ステップＳ１）。
【００４３】
電流センサ２５によって検出される電流値の絶対値が閾値以上に上昇すると（ステップＳ１のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ２４により、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられ（ステップＳ２）、モータジェネレータ３の出力軸６が駆動軸４から切り離される。
【００４４】
また、マイクロコンピュータ２４により、エアコンディショナ１０がオフにされる（ステップＳ３）。
【００４５】
さらに、マイクロコンピュータ２４により、モータ制御における制御ゲインが所定値だけ上げられる（ステップＳ４）。制御ゲインが上げられることにより、モータ制御の応答性が上がる。
【００４６】
また、マイクロコンピュータ２４により、モータジェネレータ３の目標出力トルク（トルク指令値）が零に設定される（ステップＳ５）。クラッチ８が切断状態にされたことにより、モータジェネレータ３に加わる負荷がなくなり、モータジェネレータ３の回転数の急上昇／急降下を防止することができる。同時に、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の増大が抑制され、図３に示されるように、インバータ回路２３からモータジェネレータ３にインバータ回路２３の定格電流値以上の電流が流れることが防止される。
【００４７】
クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられた後、図３に示されるように、モータジェネレータ３の回転数が徐々に低下する（時刻Ｔ１−Ｔ２）。また、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の電流値は、モータジェネレータ３がエンジン２から切り離されたことなどにより、外乱の影響がなくなることで、インバータ回路２３の定格電流値に到達する前にピークとなり、その後、徐々に低下する。
【００４８】
マイクロコンピュータ２４により、電流センサ２５によって検出される電流値が監視されている。そして、電流センサ２５によって検出される電流値がそのときの電流指令値に所定比率（たとえば、１．１）を乗じることにより設定される復帰電流値以下に低下したか否かが繰り返し判断される（ステップＳ６）。
【００４９】
電流センサ２５によって検出される電流値が復帰電流値以下に低下すると（ステップＳ６のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ２４により、モータ制御における制御ゲインが通常時の制御ゲインに戻される（ステップＳ７）。これにより、通常のモータ制御が再開される。モータ制御の復帰後は、図３に示されるように、モータジェネレータ３の回転数をエンジン２の回転数に一致させるべく、モータジェネレータ３のトルク指令値が設定される（時刻Ｔ２−Ｔ３）。
【００５０】
その後、モータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数Ｒｅまで上昇したか否かが調べられる（ステップＳ８）。
【００５１】
モータジェネレータ３の回転数が上昇し、時刻Ｔ３でモータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数Ｒｅに一致すると（ステップＳ８のＹＥＳ）、クラッチ８が切断状態から接続状態に切り替えられ（ステップＳ９）、モータジェネレータ３の出力軸６が駆動軸４に接続される。これにより、ハイブリッドカー１の走行状態がエンジン２が発生する回転力およびモータジェネレータ３が発生する回転力によるハイブリッド走行状態に戻る。
【００５２】
以上のように、通常のハイブリッド走行状態では、モータジェネレータ３の回転数に基づいて、モータジェネレータ３の駆動がインバータ回路２３を介して制御される。すなわち、モータジェネレータ３の回転数に基づいて、インバータ回路２３が制御され、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に供給される駆動電力が調節される。
【００５３】
たとえば、ハイブリッドカー１の駆動輪がスリップした後にグリップすると、モータジェネレータ３で発生する誘起電圧が急変し、これに起因して、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流が急変する。
【００５４】
インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる交流電流の電流値（絶対値）がインバータ回路２３の定格電流値よりも小さい所定の閾値以上に上昇すると、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられ、モータジェネレータ３と駆動軸４とが機械的に切り離される。
【００５５】
これにより、ハイブリッドカー１の走行と無関係に、モータジェネレータ３の駆動を制御することができる。モータジェネレータ３の目標出力トルクを下げることにより、モータジェネレータ３の回転数の急上昇／急降下を防止しつつ、モータ制御にとって外乱となるエンジン２のトルクや回転数の変動から切り離し、かつモータ制御の応答性を上げることにより、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の増大を抑制することができる。その結果、インバータ回路２３からモータジェネレータ３にインバータ回路２３の定格電流値以上の電流が流れることを防止でき、過大な電流が流れることによるインバータ回路２３の破壊を防止できる。
【００５６】
また、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられた後は、モータジェネレータ３の回転と無関係に、エンジン２の駆動の制御を続けることができる。そのため、ハイブリッドカー１の高速走行および登坂が可能である。また、エンジン２の出力を安定に保つことができるので、ハイブリッドカー１の挙動を安定に保つことができる。
【００５７】
その後、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の電流値がそのときの電流指令値に基づいて設定された復帰電流値以下に低下し、かつ、モータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数Ｒｅに一致したことに応答して、クラッチ８が切断状態から接続状態に切り替えられる。クラッチ８が切断状態から接続状態に切り替えられると、エンジン２が発生する回転力およびモータジェネレータ３が発生する回転力によるハイブリッド走行状態に戻る。
【００５８】
図４は、インバータ回路からモータジェネレータに流れる電流の過渡変化時に実行される処理の他の例を示すフローチャートである。図５は、図４に示される処理の実行時にインバータ回路からモータジェネレータに流れる交流電流の電流値およびモータジェネレータの回転数の時間変化を示すグラフである。
【００５９】
図４に示される処理では、電流センサ２５によって検出される電流値の絶対値が所定の閾値以上に上昇すると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ２４により、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられ（ステップＳ１２）、モータジェネレータ３の出力軸６が駆動軸４から切り離される。
【００６０】
また、マイクロコンピュータ２４により、エアコンディショナ１０がオフにされる（ステップＳ１３）。
【００６１】
さらに、マイクロコンピュータ２４により、モータ制御における制御ゲインが所定値だけ上げられる（ステップＳ１４）。制御ゲインが上げられることにより、モータ制御の応答性が上がる。
【００６２】
また、マイクロコンピュータ２４により、モータジェネレータ３の目標出力トルク（トルク指令値）が零に設定される（ステップＳ１５）。その結果、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の増大が抑制され、図５に示されるように、インバータ回路２３からモータジェネレータ３にインバータ回路２３の定格電流値以上の電流が流れることが防止される。
【００６３】
さらに、マイクロコンピュータ２４により、無段変速機５の変速比が変更されて、エンジン２の回転数が制御される（ステップＳ１６）。具体的には、図５に示されるように、ハイブリッドカー１の走行に支障がない範囲で、エンジン２の回転数（＝駆動軸４の回転数）をモータジェネレータ３の回転数に近づけられる（時刻Ｔ１１−Ｔ１３）。
【００６４】
クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられた後、図５に示されるように、モータジェネレータ３の回転数を徐々に低下させる（時刻Ｔ１１−Ｔ１２）。より具体的には、必要な動力性能を確保し、燃費性能も悪化しない範囲で、エンジン２の回転数を下げる。また、インバータ回路２３からモータジェネレータ３に流れる電流の電流値は、モータジェネレータ３がエンジン２から切り離されたことなどにより、外乱の影響がなくなることで、インバータ回路２３の定格電流値に到達する前にピークとなり、その後、徐々に低下する。
【００６５】
マイクロコンピュータ２４により、電流センサ２５によって検出される電流値が監視されている。そして、電流センサ２５によって検出される電流値がそのときの電流指令値に所定比率（たとえば、１．１）を乗じることにより設定される復帰電流値以下に低下したか否かが繰り返し判断される（ステップＳ１７）。
【００６６】
電流センサ２５によって検出される電流値が復帰電流値以下に低下すると（ステップＳ１７のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ２４により、モータ制御における制御ゲインが通常時の制御ゲインに戻される（ステップＳ１８）。これにより、通常のモータ制御が再開される。モータ制御の復帰後は、図３に示されるように、モータジェネレータ３の回転数をエンジン２の回転数に一致させるべく、モータジェネレータ３のトルク指令値が設定される（時刻Ｔ１２−Ｔ１４）。
【００６７】
その後、モータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数と一致したか否かが調べられる（ステップＳ１９）。
【００６８】
モータジェネレータ３の回転数が上昇し、時刻Ｔ１３でモータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数に一致すると（ステップＳ１９のＹＥＳ）、クラッチ８が切断状態から接続状態に切り替えられ（ステップＳ２０）、モータジェネレータ３の出力軸６が駆動軸４に接続される。これにより、ハイブリッドカー１の走行状態がエンジン２が発生する回転力およびモータジェネレータ３が発生する回転力によるハイブリッド走行状態に戻る。
【００６９】
このように、図４に示される処理では、クラッチ８が切断状態であるときに、エンジン２の回転数を変更する無段変速機５が制御されて、エンジン２の回転数がモータジェネレータ３の回転数に近づけられる。
【００７０】
これにより、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられた後、エンジン２の回転数とモータジェネレータ３の回転数とが一致するまでに要する時間を短縮することができ、クラッチ８が切断状態から接続状態に戻されるまでに要する時間を短縮することができる。その結果、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられてからハイブリッド走行状態の復帰までに要する時間を短縮することができる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００７２】
たとえば、電動機の一例として、モータジェネレータ３を取り上げたが、モータジェネレータ３に代えて、発電機能を有していないモータ（たとえば、永久磁石同期モータ）が用いられてもよい。
【００７３】
また、クラッチ８が接続状態から切断状態に切り替えられた後、モータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数と一致したことに応答して、クラッチ８が切断状態から接続状態に戻されるとしたが、モータジェネレータ３の回転数がエンジン２の回転数に基づいて設定される所定回転数に一致したことに応答して、クラッチ８が切断状態から接続状態に戻されてもよい。
【００７４】
さらに、クラッチ８が切断状態にされた後、モータジェネレータ３のトルク指令値が零に設定されるとしたが、モータジェネレータ３の回転数の低下を防止するため、機械損を補償するようなトルク指令値に設定されてもよい。
【００７５】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１ ハイブリッドカー（ハイブリッド車両）
２ エンジン
３ モータジェネレータ（電動機）
４ 駆動軸
５ 無段変速機（変速機）
８ クラッチ
２１ 電子制御ユニット
２３ インバータ回路
２４ マイクロコンピュータ（電動機制御手段、異常判定手段、クラッチ切断手段、クラッチ接続手段、変速機制御手段）
２５ 電流センサ（電流検出手段）
２６ モータ回転数センサ（電動機回転速度検出手段）
２７ エンジン回転数センサ（エンジン回転速度検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸と、前記駆動軸に伝達される回転力を発生するエンジンと、前記駆動軸に伝達される回転力を発生する電動機と、前記電動機および前記駆動軸を機械的に接続する接続状態と切断する切断状態とに切り替えられるクラッチとを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記電動機に駆動電力を供給するインバータ回路と、
前記電動機の回転速度を検出する電動機回転速度検出手段と、
前記電動機回転速度検出手段によって検出される回転速度に基づいて、前記インバータ回路を介して前記電動機の駆動を制御する電動機制御手段と、
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
前記インバータ回路から前記電動機に流れる交流電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出される電流値が前記インバータ回路の定格電流値よりも小さい所定の閾値以上に上昇したか否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段によって前記電流値が前記閾値以上に上昇したと判定されたことに応答して、前記クラッチを前記接続状態から前記切断状態に切り替えるクラッチ切断手段と、
前記クラッチが前記切断状態に切り替えられた後、前記電流検出手段によって検出される電流値が前記電動機制御手段によって生成される電流指令値に基づいて設定される復帰電流値以下に低下し、かつ、前記電動機回転速度検出手段によって検出される回転速度が前記エンジン回転速度検出手段によって検出される回転速度に基づいて設定される所定回転速度に一致したことに応答して、前記クラッチを前記切断状態から前記接続状態に切り替えるクラッチ接続手段とを含む、ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記ハイブリッド車両は、前記エンジンの回転速度を変更する変速機を備えており、
前記クラッチが前記切断状態であるときに、前記変速機を制御して、前記エンジンの回転速度を前記電動機回転速度検出手段によって検出される回転速度に近づける変速機制御手段をさらに含む、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１】
駆動軸と、前記駆動軸に伝達される回転力を発生するエンジンと、前記駆動軸に伝達される回転力を発生する電動機と、前記電動機および前記駆動軸を機械的に接続する接続状態と切断する切断状態とに切り替えられるクラッチとを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記電動機に駆動電力を供給するインバータ回路と、
前記電動機の回転速度を検出する電動機回転速度検出手段と、
前記電動機回転速度検出手段によって検出される回転速度に基づいて、前記インバータ回路を介して前記電動機の駆動を制御する電動機制御手段と、
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
前記インバータ回路から前記電動機に流れる交流電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出される電流値が前記インバータ回路の定格電流値よりも小さい所定の閾値以上に上昇したか否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段によって前記電流値が前記閾値以上に上昇したと判定されたことに応答して、前記クラッチを前記接続状態から前記切断状態に切り替えるクラッチ切断手段と、
前記クラッチが前記切断状態に切り替えられた後、前記電流検出手段によって検出される電流値が前記電動機制御手段によって生成される電流指令値に基づいて設定される復帰電流値以下に低下し、かつ、前記電動機回転速度検出手段によって検出される回転速度が前記エンジン回転速度検出手段によって検出される回転速度に基づいて設定される所定回転速度に一致したことに応答して、前記クラッチを前記切断状態から前記接続状態に切り替えるクラッチ接続手段とを含む、ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記ハイブリッド車両は、前記エンジンの回転速度を変更する変速機を備えており、
前記クラッチが前記切断状態であるときに、前記変速機を制御して、前記エンジンの回転速度を前記電動機回転速度検出手段によって検出される回転速度に近づける変速機制御手段をさらに含む、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１１２３０４（Ｐ２０１３−１１２３０４Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２７９５（Ｐ２０１１−２６２７９５）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
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