JP6493177B2

JP6493177B2 - 電動車両の制御装置

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Publication number: JP6493177B2
Application number: JP2015230939A
Authority: JP
Inventors: 晃義大野
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-11-26
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Description

本発明は、電動車両に搭載された高電圧電力の供給と遮断とを制御する制御装置に関する。

駆動源として利用可能なモータを搭載する電動車両は、高電圧バッテリの直流電力をインバータにより交流電力に変換してモータに供給するようになっている。この高電圧回路においては、高電圧バッテリとインバータとの間に平滑コンデンサを介在させることにより直流電力を安定した電圧の交流電力に変換することを実現している。

特許文献１において、走行状態から停止してメンテナンス等を行う際には、車両のキースイッチ操作に連動して、高電圧回路を安全な状態にして停止する処理を実行し、また、走行を開始する際には、車両のキースイッチ操作に連動して、高電圧電力を供給可能に準備する処理を実行することが開示されている。

特開平７−２７４３０２号公報

しかしながら、この特許文献１に記載の制御装置にあっては、車両のキースイッチ操作に連動して停止処理や準備処理の実行中に、逆のキースイッチ操作がなされた場合には、開始していた処理を完了してから改めて要求された処理を開始することになる。

このため、直ちに要求のあった処理を開始することができず、ドライバ等を待たせることになって、ドライバビリティを損なってしまう、という課題があった。

そこで、本発明は、要求された処理の途中に当該要求が変更された場合でも、高電圧回路を迅速に要求された状態にすることのできる電動車両の制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する電動車両の制御装置の発明の一態様は、高電圧バッテリと、前記高電圧バッテリから供給される直流電力の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、前記高電圧バッテリから供給される直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータから供給される交流電力により駆動されるモータと、を備える電動車両に搭載される制御装置であって、前記高電圧バッテリを接続して高電圧電力を供給可能な接続状態または当該接続を切断して高電圧電力の供給を遮断する高電圧遮断状態のいずれか一方に切り換える切換器を備えて、停止要求が発生したときに前記高電圧バッテリからの高電圧電力の供給を停止する処理を行ない、前記処理中に走行準備要求が発生したときに、前記切換器が接続状態の場合には、当該切換器を高電圧遮断状態に切り換えずに、前記高電圧バッテリから高電圧電力を供給する回路を維持し、前記切換器が高電圧遮断状態の場合には、当該切換器を接続状態に切り換えて、前記平滑コンデンサの蓄電電力の電圧値を強制的に低減する処理を中止し、前記高電圧バッテリから高電圧電力を供給する回路を形成する構成を備える。

上記課題を解決する電動車両の制御装置の発明の他の一態様は、高電圧バッテリと、前記高電圧バッテリから供給される直流電力の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、前記高電圧バッテリから供給される直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータから供給される交流電力により駆動されるモータと、を備える電動車両に搭載される制御装置であって、前記高電圧バッテリを接続して高電圧電力を供給可能な接続状態または当該接続を切断して高電圧電力の供給を遮断する高電圧遮断状態のいずれか一方に切り換える切換器を備えて、走行準備要求が発生したときに前記高電圧バッテリからの高電圧電力の供給を開始する処理を行ない、前記処理中に停止要求が発生したときに、前記切換器が高電圧遮断状態の場合には、当該切換器を接続状態に切り換えずに、前記平滑コンデンサの蓄電電力の電圧値を強制的に低減する回路を維持し、前記切換器が接続状態の場合には、当該切換器を高電圧遮断状態に切り換えて、前記平滑コンデンサに高電圧電力を供給する処理を中止し、前記平滑コンデンサの蓄電電力の電圧値を強制的に低減する回路を形成する構成を備える。

このように本発明の一態様によれば、要求処理の途中に当該要求が変更された場合でも、高電圧回路を迅速に要求された状態にすることのできる電動車両の制御装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電動車両の制御装置を搭載する車両の一例を示す図であり、その概略全体構成を示すブロック図である。図２は、インバータの構成を示す回路図である。図３は、停止処理中に走行準備要求があった場合の制御処理（制御方法）を説明するフローチャートである。図４は、走行準備処理中に停止要求があった場合の制御処理（制御方法）を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図４は本発明の一実施形態に係る電動車両の制御装置を搭載する車両の一例を示す図である。

図１において、車両１は、内燃機関型のエンジン２とモータジェネレータ４とを駆動源として搭載して、トランスミッション３を介して駆動輪５を回転させることにより走行するハイブリッド車に構築されている。すなわち、車両１は、モータジェネレータ４の駆動力で走行する電動車両としても構成されている。

車両１は、制御系統として、ＨＣＵ（Hybrid Control Unit）１０と、ＥＣＭ（Engine Control Module）１１と、ＴＣＭ（Transmission Control Module）１２とを搭載して、それぞれ予めメモリ内に格納されている制御プログラムに従ってエンジン２、トランスミッション３およびモータジェネレータ４の駆動を制御することにより効率のよい走行を実現している。

ここで、この車両１においては、イグニッションスイッチ９が検知するドライバによるイグニッションキーの操作に応じてＨＣＵ１０が起動または停止する制御処理を実行し、そのＨＣＵ１０が車両１の全体を総合的に制御し、ＥＣＭ１１がエンジン２を制御し、ＴＣＭ１２がトランスミッション３を制御するように構成されている。

エンジン２には、複数の気筒が形成されている。エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。

車両１は、エンジン２を停止させてモータジェネレータ４の駆動力で走行するＥＶ（Electric Vehicle）モードを備えている。また、車両１は、予め設定されている停止条件に従ってエンジン２を自動停止し、予め設定されている再始動条件に従ってエンジン２を再始動させるアイドリングストップ機能を備えている。

また、エンジン２には、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）２０と、スタータ２１とが連結されている。ＩＳＧ２０は、ベルト２２などを介してエンジン２のクランクシャフト１８に連結されている。ＩＳＧ２０は、電力が供給されて回転することによりエンジン２を始動させる電動機の機能と、クランクシャフト１８から入力された回転力を電力に変換する発電機の機能とを有する。

この車両１は、制御系統として、ＩＳＧＣＭ（Integrated Starter Generator Control Module）１３を備えており、ＩＳＧＣＭ１３が予めメモリ内に格納されている制御プログラムに従ってＩＳＧ２０の駆動を制御するようになっている。

ＩＳＧ２０は、電動機として機能することにより、エンジン２をアイドリングストップ機能による停止状態から再始動させるようになっている。ＩＳＧ２０は、電動機として機能することで、車両１の走行をアシストすることもできる。

スタータ２１は、図示しないモータとピニオンギヤとを含んで構成されている。スタータ２１は、モータを回転させることにより、クランクシャフト１８を回転させて、エンジン２に始動時の回転力を与えるようになっている。このように、エンジン２は、スタータ２１によって始動され、アイドリングストップ機能による停止状態からＩＳＧ２０によって再始動される。

トランスミッション３は、エンジン２から出力される駆動回転力を変速して伝達し、ドライブシャフト２３を介して駆動輪５を回転させるようになっている。トランスミッション３は、平行軸歯車機構からなる常時噛合式の変速機構２５と、ノーマルクローズタイプの乾式クラッチによって構成されるクラッチ２６と、左右の駆動輪５のそれぞれのドライブシャフト２３の回転速度（回転数）を調整するディファレンシャル機構２７と、図示しないアクチュエータとを備えている。

トランスミッション３は、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）として構成されており、アクチュエータにより駆動する変速機構２５における変速段の切換とクラッチ２６の断続が行われるようになっている。ディファレンシャル機構２７は、変速機構２５によって出力された動力を受け取って左右のドライブシャフト２３に伝達するようになっている。

モータジェネレータ４は、ディファレンシャル機構２７に対して、チェーン等の動力伝達機構２８を介して連結されている。モータジェネレータ４は、電動機として機能する。

このように、車両１は、エンジン２とモータジェネレータ４の両方の動力を車両の駆動に用いることが可能なパラレルハイブリッドシステムに構築されており、エンジン２およびモータジェネレータ４の少なくとも一方が出力する動力により走行するようになっている。

モータジェネレータ４は、発電機としても機能し、車両１のコースト走行時や減速走行時に発電を行うようになっている。なお、モータジェネレータ４は、エンジン２から駆動輪５までの動力伝達経路の何れかの箇所に動力伝達可能に連結されていればよく、必ずしもディファレンシャル機構２７に連結される必要はない。

また、車両１は、第１蓄電装置３０と、第２蓄電装置３１を含む低電圧パワーパック３２と、第３蓄電装置３３を含む高電圧パワーパック３４と、高電圧ケーブル３５と、低電圧ケーブル３６とを備えている。

第１蓄電装置３０、第２蓄電装置３１および第３蓄電装置３３は、充電可能な二次電池から構成されている。第２蓄電装置３１は、第１蓄電装置３０よりも高出力かつ高エネルギー密度に蓄電可能な蓄電装置である。第２蓄電装置３１は、第１蓄電装置３０と比較して短い時間で充電が可能である。第１蓄電装置３０および第２蓄電装置３１は、約１２Ｖの出力電圧を発生するようにセルの個数等が設定された低電圧バッテリである。本実施形態では、第１蓄電装置３０は鉛電池からなり、第２蓄電装置３１はリチウムイオン電池からなる。なお、第２蓄電装置３１はニッケル水素蓄電池であってもよい。

第３蓄電装置３３は、第１蓄電装置３０および第２蓄電装置３１より高電圧を発生するようにセルの個数等が設定されることにより高電圧バッテリを構成している。第３蓄電装置３３は、例えば、ニッケル水素蓄電池からなる。

高電圧パワーパック３４は、第３蓄電装置３３に加えて、インバータ４５と、ＩＮＶＣＭ１４と、高電圧ＢＭＳ１６とを有して、高電圧回路に形成されている。高電圧パワーパック３４は、高電圧ケーブル３５を介して、モータジェネレータ４に電力を供給可能に接続されている。

この車両１には、電気負荷としての一般負荷３７および被保護負荷３８が設けられている。一般負荷３７および被保護負荷３８は、スタータ２１およびＩＳＧ２０以外の電気負荷である。

被保護負荷３８は、常に安定した電力供給が要求される電気負荷である。この被保護負荷３８は、例えば、車両１の横滑りを防止するスタビリティ制御装置３８Ａ、図示しない操舵輪の操作力を電気的にアシストする電動パワーステアリング制御装置３８Ｂ、およびヘッドライト３８Ｃを含んでいる。なお、被保護負荷３８は、図示しないインストルメントパネルのランプ類およびメータ類並びにカーナビゲーションシステムも含んでいる。

一般負荷３７は、被保護負荷３８と比較して安定した電力供給が要求されず、一時的に使用される電気負荷である。一般負荷３７には、例えば、図示しないワイパー、および、エンジン２に冷却風を送風する電動クーリングファンが含まれる。

低電圧パワーパック３２は、第２蓄電装置３１に加えて、スイッチ４０、４１と、低電圧ＢＭＳ１５とを有している。第１蓄電装置３０および第２蓄電装置３１は、低電圧ケーブル３６を介して、スタータ２１と、ＩＳＧ２０と、電気負荷としての一般負荷３７および被保護負荷３８とに電力を供給可能に接続されている。被保護負荷３８に対しては、第１蓄電装置３０と第２蓄電装置３１とが並列に電気的に接続されている。

スイッチ４０は、第２蓄電装置３１と被保護負荷３８との間の低電圧ケーブル３６に設けられている。スイッチ４１は、第１蓄電装置３０と被保護負荷３８との間の低電圧ケーブル３６に設けられている。

この車両１は、制御系統として、ＩＮＶＣＭ（Invertor Control Module）１４と、低電圧ＢＭＳ（Battery Management System）１５と、高電圧ＢＭＳ１６とを備えて、それぞれ予めメモリ内に格納されている制御プログラムに従ってインバータ５０の駆動や第１蓄電装置３０、第２蓄電装置３１および第３蓄電装置３３の充放電を制御するようになっている。

ＩＮＶＣＭ１４は、インバータ５０を制御して高電圧ケーブル３５に掛かる交流電力と、第３蓄電装置３３に掛かる直流電力とを相互に変換するようになっている。例えば、ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を力行動作させるときには、第３蓄電装置３３が放電した直流電力をインバータ５０により交流電力に変換させてモータジェネレータ４に供給する。また、ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を回生動作させるときには、モータジェネレータ４が発電した交流電力をインバータ５０により直流電力に変換させて第３蓄電装置３３に充電する。

低電圧ＢＭＳ１５は、スイッチ４０、４１の開閉を制御することで、第２蓄電装置３１の充放電および被保護負荷３８への電力供給を制御している。低電圧ＢＭＳ１５は、アイドリングストップによりエンジン２が停止しているときは、スイッチ４０を閉じるとともにスイッチ４１を開くことで、高出力かつ高エネルギー密度な第２蓄電装置３１から被保護負荷３８に安定した電力を供給するようになっている。

低電圧ＢＭＳ１５は、エンジン２をスタータ２１によって始動するとき、および、アイドリングストップ制御によって停止しているエンジン２をＩＳＧ２０によって再始動するときに、スイッチ４０を閉じるとともにスイッチ４１を開くことで、第１蓄電装置３０からスタータ２１またはＩＳＧ２０に電力を供給するようになっている。スイッチ４０を閉じるとともにスイッチ４１を開いた状態では、第１蓄電装置３０から一般負荷３７にも電力が供給される。

高電圧ＢＭＳ１６は、第３蓄電装置３３の残容量などの状態を管理する。この高電圧ＢＭＳ１６は、ＩＮＶＣＭ１４と協働するようにＨＣＵ１０により制御されて効率よくモータジェネレータ４を駆動させるようになっている。

このように、第１蓄電装置３０は、エンジン２を始動する始動装置としてのスタータ２１およびＩＳＧ２０に少なくとも電力を供給するようになっている。第２蓄電装置３１は、一般負荷３７および被保護負荷３８に少なくとも電力を供給するようになっている。

第２蓄電装置３１は、一般負荷３７と被保護負荷３８の両方に電力を供給可能に接続されているが、常に安定した電力供給が要求される被保護負荷３８に優先的に電力を供給するようにスイッチ４０、４１が低電圧ＢＭＳ１５により制御される。

このように、低電圧ＢＭＳ１５は、第１蓄電装置３０および第２蓄電装置３１の充電状態（充電残量）、並びに、一般負荷３７および被保護負荷３８への作動要求を考慮しつつ、被保護負荷３８の安定した作動を優先して、スイッチ４０、４１を適宜制御するようになっている。

そして、車両１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ＬＡＮ（Local Area Network）を形成するためのＣＡＮ通信線４８、４９が敷設されている。ＨＣＵ１０は、ＩＮＶＣＭ１４および高電圧ＢＭＳ１６にＣＡＮ通信線４８によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＩＮＶＣＭ１４および高電圧ＢＭＳ１６は、ＣＡＮ通信線４８を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行うようになっている。また、ＨＣＵ１０は、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３および低電圧ＢＭＳ１５にＣＡＮ通信線４９によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３および低電圧ＢＭＳ１５は、ＣＡＮ通信線４９を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行うようになっている。

ここで、インバータ５０は、図２に示すように、スイッチング素子５１ｕ〜５１ｗ、６１ｕ〜６１ｗが三相全波ブリッジ５０Ｂに接続され、各スイッチング素子５１ｕ〜５１ｗ、６１ｕ〜６１ｗにはダイオード５３ｕ〜５３ｗ、５４ｕ〜５４ｗが逆接続されている。インバータ５０は、各スイッチング素子５１ｕ〜５１ｗ、６１ｕ〜６１ｗがＩＮＶＣＭ１４からの制御信号によりＰＷＭ制御されることによりモータジェネレータ４の各ＵＶＷ相毎のコイル４ｕ〜４ｗのそれぞれに三相交流電流を供給して電動機として機能させる。インバータ５０は、モータジェネレータ４が発電機として機能して発電する交流電力を各ダイオード５３ｕ〜５３ｗ、５４ｕ〜５４ｗにより全波整流して第３蓄電装置３３に充電するようになっている。

このインバータ５０は、三相全波ブリッジ５０Ｂの第３蓄電装置３３側に、平滑コンデンサ５５と、放電抵抗５７とが並列接続されている。

平滑コンデンサ５５は、第３蓄電装置３３から放電される直流電力を蓄えつつその蓄電電力を放電することにより三相全波ブリッジ５０Ｂに供給する電圧値を安定させて平滑化させるように機能する。この平滑コンデンサ５５の蓄電は、イグニッションスイッチ９がドライバによるイグニッションオンを検知して、ＨＣＵ１０が起動して車両１全体を走行準備状態に移行させる開始処理の実行に伴って開始する。

放電抵抗５７は、平滑コンデンサ５５に常時接続されて放電回路を形成している。放電抵抗５７は、平滑コンデンサ５５から放電される蓄電電力を微小電流に抑えるように高抵抗値に設定されている。

この放電抵抗５７は、第３蓄電装置３３から放電される高電圧な蓄電電力の平滑コンデンサ５５などへの供給が遮断される際に、その平滑コンデンサ５５から放電される高電圧の蓄電電力を流して消費させる、所謂、強制放電処理を実行することにより、平滑コンデンサ５５に蓄えられる蓄電電力の電圧値を低減して低電圧化させる回路（所謂、強制放電回路）を形成している。この放電抵抗５７での電力消費は、イグニッションスイッチ９がドライバによるイグニッションオフを検知して、ＨＣＵ１０が車両１全体を停止（再始動待機）状態に移行させる停止処理の実行に伴って開始される。

また、インバータ５０は、平滑コンデンサ５５の電極間の電圧を検出する電圧センサ５６と、第３蓄電装置３３と平滑コンデンサ５５との間に配置される遮断リレー（切換器）５８とを備えている。遮断リレー５８は、電圧センサ５６の検出情報などに基づいてＨＣＵ１０と協働するＩＮＶＣＭ１４により切換制御される。なお、遮断リレー５８は、電流の通過を許可する接続状態と、電流の通過を遮断する切断状態とを切り換える開閉器であり、接点スイッチタイプ、リレースイッチタイプ、ダイオードスイッチタイプなどのいずれでもよく、電流容量や絶縁耐圧や寿命などを考慮して設置すればよい。

遮断リレー５８は、第３蓄電装置３３と平滑コンデンサ５５との間に配置されて、第３蓄電装置３３から放電される高電圧電力を下流側へ供給可能な高電圧印加状態（接続状態）と、その供給を遮断する高電圧遮断状態（切断状態）とのいずれか一方を選択するように、ＩＮＶＣＭ１４により切換制御される。

そして、ＨＣＵ１０は、イグニッションスイッチ９がドライバによるイグニッションオフを検知する停止要求の発生時には、ＩＮＶＣＭ１４と協働して、遮断リレー５８を開状態（切断状態）にして第３蓄電装置３３からの放電を停止し、平滑コンデンサ５５内の蓄電電力を放電抵抗５７に放電して消費させるようになっている。

これにより、ＨＣＵ１０は、平滑コンデンサ５５内に蓄えられている蓄電電力を放電抵抗５７に放出して電圧値を低減して低電圧化させるようになっている。

また、ＨＣＵ１０は、イグニッションスイッチ９がドライバによるイグニッションオンを検知する走行準備要求の発生時には、ＩＮＶＣＭ１４と協働して、遮断リレー５８を閉状態（接続状態）にして第３蓄電装置３３からの放電を再開し、平滑コンデンサ５５を所定電圧に昇圧するようになっている。

これにより、ＨＣＵ１０は、平滑コンデンサ５５内に第３蓄電装置３３からの放電電力を蓄えさせて、三相全波ブリッジ５０Ｂを介してモータジェネレータ４に供給する電力の電圧値を安定化（平滑化）させるようになっている。

このＨＣＵ１０は、イグニッションオフ検知時の停止処理やイグニッションオン検知時の開始処理の実行中に、イグニッションキーの逆方向への操作をイグニッションスイッチ９が検知したときには、実行中の制御処理を完了するのを待つことなく、実行中の制御処理を中止して、ドライバによる操作要求に応える開始処理や停止処理に移行して各種制御処理を実行するようになっている。すなわち、ＨＣＵ１０が本実施形態における電動車両の制御装置を構成している。

例えば、イグニッションオフ（停止要求）を検知した場合の停止処理の実行中に、イグニッションスイッチ９がドライバによるイグニッションオン（走行準備要求）を検知したとき、ＨＣＵ１０は、インバータ５０における各種停止処理を中止して、遮断リレー５８の状態に応じた制御処理を実行するようになっている。

遮断リレー５８が接続状態にある場合には、その遮断リレー５８を切断状態に切り換えることなく、第３蓄電装置３３から高電圧電力を放電させて供給する回路を維持する。

また、遮断リレー５８が高電圧遮断状態（切断状態）にある場合には、その遮断リレー５８を接続状態に戻して平滑コンデンサ５５内の蓄電電力の電圧値を低減する放電処理を中止し、第３蓄電装置３３から高電圧電力を供給する回路を形成する。

具体的には、ＨＣＵ１０は、遮断リレー５８を切断状態にして平滑コンデンサ５５内の蓄電電力を放電抵抗５７に放出して消費（低減）させるなどのインバータ５０に対する各種停止処理の実行中に、メモリ内に格納されている制御プログラムに従って図３のフローチャートに示す制御処理を実行するようになっている。

まず、ＨＣＵ１０は、ドライバによる走行準備要求（イグニッションオン）の有無を繰り返し確認して（ステップＳ１０１）、走行準備要求が確認された場合に、インバータ５０に対する各種停止処理を中止する（ステップＳ１０２）。

これにより、ＨＣＵ１０は、実行する停止処理の完了を待つことなく、直ちに走行準備要求に応えるべく、制御処理を開始することができる。

次いで、ＨＣＵ１０は、電圧センサ５６が検出する平滑コンデンサ５５の蓄電電力の電圧値が予め設定されている高電圧閾値よりも低い高電圧非印加状態に至っているか否か確認する（ステップＳ１０３）。

このステップＳ１０３において、ＨＣＵ１０は、遮断リレー５８が既に切断状態にされて平滑コンデンサ５５内の蓄電電力が放電抵抗５７で消費されることにより、平滑コンデンサ５５が高電圧非印加状態に至っていることが確認された場合には、その遮断リレー５８を接続状態に切り換えて第３蓄電装置３３からの高電圧の蓄電電力の印加（供給）を再開して（ステップＳ１０５）、次のステップＳ１０６に進む。

また、ステップＳ１０３において、ＨＣＵ１０は、平滑コンデンサ５５の蓄電電力の電圧値が高電圧閾値以上で高電圧非印加状態に至っていないことが確認された場合には、平滑コンデンサ５５内の蓄電電力が放電抵抗５７で消費されている状態にあるか否か確認する（ステップＳ１０４）。

このステップＳ１０４において、ＨＣＵ１０は、既に遮断リレー５８が切断状態にされて第３蓄電装置３３からの高電圧の蓄電電力の供給が遮断されている高電圧遮断状態にあることが確認された場合には、ステップＳ１０５を実行して、遮断リレー５８を接続状態に切り換えて第３蓄電装置３３からの高電圧の蓄電電力の印加（供給）を再開し、次のステップＳ１０６に進む。

これにより、ＨＣＵ１０は、第３蓄電装置３３の高電圧の蓄電電力の供給が遮断されている状態のときには、遮断リレー５８を接続状態にする回路に切り換えて平滑コンデンサ５５に第３蓄電装置３３の高電圧の蓄電電力の供給を迅速に再開することができる。このため、ＨＣＵ１０は、平滑コンデンサ５５の強制放電が終了してインバータ５０の三相全波ブリッジ５０Ｂに高電圧が印加されない非印加状態まで停止処理が進んでいたり、平滑コンデンサ５５の強制放電完了前まで停止処理が進んでいる状態から、平滑コンデンサ５５の昇圧を実行することができる。

また、ステップＳ１０４において、ＨＣＵ１０は、遮断リレー５８が接続状態にあって第３蓄電装置３３からの高電圧の蓄電電力の供給が遮断されていない（第３蓄電装置３３の高電圧の蓄電電力を平滑コンデンサ５５に印加する回路が維持されている）ことが確認された場合には、そのままステップＳ１０６に進む。

そして、ステップＳ１０４で遮断リレー５８の接続状態を確認し、あるいは、ステップＳ１０５で遮断リレー５８を接続状態に切り換えたＨＣＵ１０は、平滑コンデンサ５５の蓄電電力の電圧値が走行可能な所定の高電圧まで昇圧されているか否か繰り返し確認する（ステップＳ１０６）。

このステップＳ１０６において、ＨＣＵ１０は、平滑コンデンサ５５が所定の高電圧に達していることを確認した場合に、ドライバが不図示のアクセルを踏み込むなどの走行要求を待機する状態に移行して（ステップＳ１０７）、この制御処理を終了する。

したがって、ドライバによる停止要求に応えて停止処理を実行している際に、何らかの事情により走行準備要求がなされた場合に、ＨＣＵ１０は、インバータ５０の各種停止処理を、完了を待つことなく中止して、インバータ５０を介する第３蓄電装置３３からの蓄電電力の供給を再開可能な状態に迅速に移行することができる。

一方、例えば、イグニッションオン（走行準備要求）を検知した場合の走行準備処理の実行中に、イグニッションスイッチ９がドライバによるイグニッションオフ（停止要求）を検知したとき、ＨＣＵ１０は、インバータ５０における各種走行準備処理を中止して、遮断リレー５８の状態に応じた制御処理を実行するようになっている。

遮断リレー５８が接続状態にある場合には、その遮断リレー５８を切断状態にして高電圧電力の印加を遮断する高電圧遮断状態に切り換えて、平滑コンデンサ５５内の蓄電電力を強制的に放電して電圧値を低減する回路を形成する。

また、遮断リレー５８が高電圧遮断状態（切断状態）にある場合には、平滑コンデンサ５５内の蓄電電力を放電抵抗５７に強制的に流して放電する回路を維持して、平滑コンデンサ５５内の蓄電電力の電圧値を低減する処理を継続する。

具体的には、ＨＣＵ１０は、遮断リレー５８を接続状態にして平滑コンデンサ５５に第３蓄電装置３３の高電圧の蓄電電力を印加するなどのインバータ５０の各種走行準備処理の実行中に、メモリ内に格納されている制御プログラムに従って図４のフローチャートに示す制御処理を実行するようになっている。

まず、ＨＣＵ１０は、ドライバによる停止要求（イグニッションオフ）の有無を繰り返し確認して（ステップＳ２０１）、停止要求が確認された場合に、インバータ５０に対する各種走行準備処理を中止する（ステップＳ２０２）。

これにより、ＨＣＵ１０は、実行する走行準備処理の完了を待つことなく、直ちに停止要求に応えるべく、制御処理を開始することができる。

次いで、ＨＣＵ１０は、電圧センサ５６が検出する平滑コンデンサ５５の蓄電電力の電圧値が予め設定されている走行可能な高電圧閾値よりも高い高電圧印加状態に至っているか否か確認する（ステップＳ２０３）。

このステップＳ２０３において、ＨＣＵ１０は、遮断リレー５８が既に接続状態にされて平滑コンデンサ５５に第３蓄電装置３３から高電圧の蓄電電力が供給されることにより、高電圧印加状態に至っていることが確認された場合には、その遮断リレー５８を切断状態に切り換えて第３蓄電装置３３からの高電圧の蓄電電力の供給（印加）を遮断する（ステップＳ２０５）。

また、ステップＳ２０３において、ＨＣＵ１０は、平滑コンデンサ５５の蓄電電力の電圧値が高電圧閾値以下で高電圧印加状態に至っていないことが確認された場合には、平滑コンデンサ５５の蓄電電力の電圧値が昇圧されている状態にあるか否か確認する（ステップＳ２０４）。

このステップＳ２０４において、ＨＣＵ１０は、既に遮断リレー５８が接続状態にされて第３蓄電装置３３から高電圧の蓄電電力が供給される高電圧供給状態にあることが確認された場合には、ステップＳ２０５を実行して、遮断リレー５８を切断状態に切り換えて第３蓄電装置３３からの高電圧の蓄電電力の供給を遮断し、次のステップＳ２０６に進む。

これにより、ＨＣＵ１０は、第３蓄電装置３３の高電圧の蓄電電力が供給されている状態のときには、遮断リレー５８を切断状態に切り換えて平滑コンデンサ５５から蓄電電力を放電抵抗５７に放電させることができる。このため、ＨＣＵ１０は、平滑コンデンサ５５の蓄電電力の電圧値が走行可能な程度に昇圧されるまで走行準備処理が進んでいたり、平滑コンデンサ５５に第３蓄電装置３３の高電圧の蓄電電力を供給して走行可能な程度の電圧値まで昇圧させる途中まで走行準備処理が進んでいる状態から、平滑コンデンサ５５内の蓄電電力を放電抵抗５７で消費させることができる。

また、ステップＳ２０４において、ＨＣＵ１０は、遮断リレー５８が切断状態にあって第３蓄電装置３３からの高電圧の蓄電電力の供給が遮断されている（第３蓄電装置３３の高電圧の蓄電電力を平滑コンデンサ５５に印加する回路が形成されていない）ことが確認された場合には、そのままステップＳ２０６に進む。

そして、ステップＳ２０４で遮断リレー５８の切断状態を確認し、あるいは、ステップＳ２０５で遮断リレー５８を切断状態に切り換えたＨＣＵ１０は、平滑コンデンサ５５の蓄電電力の電圧値が予め設定されている安全な低電圧値まで降圧されているか否か繰り返し確認する（ステップＳ２０６）。

このステップＳ２０６において、ＨＣＵ１０は、平滑コンデンサ５５が所定の設定低電圧値に達していることを確認した場合に、車両１の全体を停止状態にする処理に移行して（ステップＳ２０７）、この制御処理を終了する。

したがって、ドライバによる走行準備要求に応えて走行準備処理を実行している際に、何らかの事情により停止要求がなされた場合に、ＨＣＵ１０は、インバータ５０の各種走行準備処理を、完了を待つことなく中止して、インバータ５０を含めて停止状態に迅速に移行することができる。

このように、本実施形態においては、ドライバによるイグニッションキーの操作に応じた制御処理を開始した後に、イグニッションキーが逆方向に操作されて操作要求が変更された場合でも、実行中の制御処理を完了するのを待つことなく、インバータ５０の平滑コンデンサ５５に充放電させるように、遮断リレー５８を切り換えて要求された処理を実行する高電圧回路に迅速に切り換えることができる。

したがって、直ちに要求のあった処理を開始して、車両１を走行準備状態または停止状態にすることができ、ドライバ等を待たせることなく、ドライバビリティを向上させることができる電動車両用の制御装置を提供することができる。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１車両
２エンジン
４モータジェネレータ
９イグニッションスイッチ
１０ＨＣＵ（制御装置）
１４ＩＮＶＣＭ
１６高電圧ＢＭＳ
２７ディファレンシャル機構
２８動力伝達機構
３３第３蓄電装置（高電圧バッテリ）
３４高電圧パワーパック
５０インバータ
５５平滑コンデンサ
５６電圧センサ
５７放電抵抗
５８遮断リレー（切換器）

Claims

高電圧バッテリと、前記高電圧バッテリから供給される直流電力の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、前記高電圧バッテリから供給される直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータから供給される交流電力により駆動されるモータと、を備える電動車両に搭載される制御装置であって、
前記高電圧バッテリを接続して高電圧電力を供給可能な接続状態または当該接続を切断して高電圧電力の供給を遮断する高電圧遮断状態のいずれか一方に切り換える切換器を備えて、
停止要求が発生したときに前記高電圧バッテリからの高電圧電力の供給を停止する処理を行ない、前記処理中に走行準備要求が発生したときに、
前記切換器が接続状態の場合には、当該切換器を高電圧遮断状態に切り換えずに、前記高電圧バッテリから高電圧電力を供給する回路を維持し、
前記切換器が高電圧遮断状態の場合には、当該切換器を接続状態に切り換えて、前記平滑コンデンサの蓄電電力の電圧値を強制的に低減する処理を中止し、前記高電圧バッテリから高電圧電力を供給する回路を形成する、電動車両の制御装置。
高電圧バッテリと、前記高電圧バッテリから供給される直流電力の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、前記高電圧バッテリから供給される直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータから供給される交流電力により駆動されるモータと、を備える電動車両に搭載される制御装置であって、
前記高電圧バッテリを接続して高電圧電力を供給可能な接続状態または当該接続を切断して高電圧電力の供給を遮断する高電圧遮断状態のいずれか一方に切り換える切換器を備えて、
走行準備要求が発生したときに前記高電圧バッテリからの高電圧電力の供給を開始する処理を行ない、前記処理中に停止要求が発生したときに、
前記切換器が高電圧遮断状態の場合には、当該切換器を接続状態に切り換えずに、前記平滑コンデンサの蓄電電力の電圧値を強制的に低減する回路を維持し、
前記切換器が接続状態の場合には、当該切換器を高電圧遮断状態に切り換えて、前記平滑コンデンサに高電圧電力を供給する処理を中止し、前記平滑コンデンサの蓄電電力の電圧値を強制的に低減する回路を形成する、電動車両の制御装置。