JP2014205401A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】主制御部とエンジン制御部との間の通信異常を走行状態に応じて確定する。【解決手段】ＨＶ走行モードで走行しているときにハイブリッド用電子制御ユニットとエンジン用電子制御ユニットとの通信が途絶えたときには、通信が途絶えている状態が継続している最中にカウントアップする異常カウンタＣが、モータ回転数Ｎｍ１が大きいほど小さくなる傾向に且つエンジンパワーＰｅが大きいほど小さくなる傾向に設定された判定閾値Ｃｒｅｆ１以上に至ったときに通信異常を確定し（Ｓ１５０、Ｓ１６０，Ｓ１８０）、ＥＶ走行モードで走行しているときには、異常カウンタＣがＨＶ走行モードのときに用いられる判定閾値Ｃｒｅｆ１より大きな判定閾値Ｃｒｅｆ２以上に至ったときに通信異常を確定する（Ｓ１４０，Ｓ１７０，Ｓ１８０）。これにより、通信異常を走行状態に応じてより適正なタイミングで確定することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと第１モータと第２モータとに接続された遊星歯車機構を有するハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、ハイブリッド制御部とエンジン制御部との間の通信状態に異常を来した場合、エンジン制御部では、複数の制御パラメータに基づいて予め設定された車両の複数の動作状態から、車両の現在の動作状態と制御目標とされる目標状態とを夫々特定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、特定した車両の動作状態をこの現在の動作状態から目標状態に遷移させる複数の遷移経路の中から、適切な遷移経路を予め定めた優先度に基づいて段階的に特定し、この遷移経路に従ったエンジン制御を行なう。このとき、優先度は、状態遷移時における車両への負荷又はショックが小さい遷移経路ほど高く設定されているから、フェールセーフ処理時における各種機器の保護、及びドライバの安全の確保等が図れる、としている。

また、ハイブリッド制御部とエンジン制御部との間の通信異常により、エンジン制御部がハイブリッド制御部からの指令情報を受信できないときには、エンジン制御部とハイブリッド制御部は、それぞれ予め設定したシーケンスに沿って制御を実行するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−２８５９０５号公報 特開２０１２−０８６５９１号公報

上述のハイブリッド自動車では、ハイブリッド制御部とエンジン制御部との間の通信異常は、迅速にフェールセーフに移行する必要がある最もクリティカルな条件に合わせて判定するため、走行状態によっては、通信異常に伴うフェールセーフに移行するのが速すぎて運転者の利便性に欠ける場合が生じる。

本発明のハイブリッド自動車は、主制御部とエンジン制御部との間の通信異常を走行状態に応じて確定することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、発電可能な第１モータと、前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を入出力する第２モータと、前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、アクセル操作に基づいて設定した要求駆動力により走行するよう前記エンジンの目標運転ポイントと前記第１モータの第１トルク指令と前記第２モータの第２トルク指令とを設定する主制御手段と、前記主制御手段と通信可能に接続され前記主制御手段により設定された目標運転ポイントを受信して前記目標運転ポイントで前記エンジンが運転されるように前記エンジンを運転制御するエンジン用制御手段と、前記主制御手段と通信可能に接続され前記主制御手段により設定された前記第１トルク指令と前記第２トルク指令とを受信して前記第１トルク指令で前記第１モータが駆動されると共に前記第２トルク指令で前記第２モータが駆動されるように前記第１モータおよび前記第２モータを駆動制御するモータ用制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記主制御手段は、前記エンジンを負荷運転しているときに前記エンジン用制御手段との通信が途絶えたときには、前記第１モータの回転数が大きいほど短くなる傾向に且つ前記エンジンから出力しているパワーが大きいほど短くなる傾向に待機時間を設定し、前記エンジン用制御手段との通信が途絶えてから通信が途絶えた状態で前記待機時間が経過したときに通信異常を確定する手段である、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、主制御手段は、エンジンを負荷運転しているときにエンジン用制御手段との通信が途絶えたときには、第１モータの回転数が大きいほど短くなる傾向に且つエンジンから出力しているパワーが大きいほど短くなる傾向に待機時間を設定し、エンジン用制御手段との通信が途絶えてから通信が途絶えた状態で待機時間が経過したときに通信異常を確定する。エンジンと第１モータは遊星歯車機構に接続されているため、第１モータの回転数が高いときにエンジンの僅かな吹き上げによっても第１モータが過回転してしまう場合が生じる。また、エンジンのパワーが大きいときにはエンジンの吹き上げが急峻に行なわれるため、第１モータが過回転する可能性も高くなる。本発明のハイブリッド自動車では、こうした事情を考慮して第１モータの回転数が大きいほど短くなる傾向に且つエンジンから出力しているパワーが大きいほど短くなる傾向に待機時間を設定し、エンジン用制御手段との通信が途絶えてから通信が途絶えた状態で待機時間が経過したときに通信異常を確定するのである。これにより、主制御手段とエンジン用制御手段との通信異常を走行状態に応じてより適正なタイミングで確定することができる。この結果、運転者の利便性を向上させることができる。ここで、モータ用制御手段は、主制御手段と別個に構成されている場合だけでなく、主制御手段と一体として構成されていてもよい。特に主制御手段がモータ用制御手段を兼ねるものとしてもよい。これらの場合、主制御手段とモータ用制御手段との通信は行なわれないものとしても構わない。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記主制御手段は、前記エンジンを運転停止した状態で前記第２モータからの動力により走行しているときに前記エンジン用制御手段との通信が途絶えたときには、前記エンジン用制御手段との通信が途絶えてから通信が途絶えた状態で前記待機時間より長い時間が経過したときに通信異常を確定する手段である、ものとすることもできる。エンジンを運転停止した状態で第２モータからの動力により走行しているときには、第１モータが過回転することはないから、エンジンを負荷運転しているときより遅く通信異常を確定してもさほど問題が生じないからである。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される通信異常確定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 閾値設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときのプラネタリギヤ３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に前輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、インバータ４１，４２が接続された電力ライン（以下、駆動電圧系電力ライン５４ａという）とバッテリ５０が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ライン５４ｂという）とに接続されて駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬ以上の範囲で調節すると共に駆動電圧系電力ライン５４ａと電池電圧系電力ライン５４ｂとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ５５と、インバータ４１，４２を制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に昇圧コンバータ５５を制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションθｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジションθｃａ，スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジションＴＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの回転位置θｍ１，θｍ２や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流，駆動電圧系電力ライン５４ａに取り付けられた図示しない電圧センサからの駆動電圧系電圧ＶＨや電池電圧系電力ライン５４ｂに取り付けられた図示しない電圧センサからの電池電圧系電圧ＶＬなどが入力ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ５５のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モード（ＥＶ走行モード）などがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の負荷運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モード（ＨＶ走行モード）という。

エンジン運転モード（ＨＶ走行モード）では、ＨＶＥＣＵ７０は、基本的には、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に換算係数を乗じて得られる回転数や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｒ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｒ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて車両に要求される車両要求パワーＰｖを設定し、車両要求パワーＰｖを効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０を充放電してもよい最大電力としてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣやバッテリ５０の温度により設定される入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてＥＧＲ率Ｒｅの目標値としての目標ＥＧＲ率Ｒｅ＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の制御（具体的には、スロットルバルブ１２４の開度を制御する吸入空気量制御や、燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御，点火プラグ１３０の点火時期を制御する点火制御，吸気バルブ１２８の開閉タイミングを制御する吸気バルブタイミング可変制御など）を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

モータ運転モード（ＥＶ走行モード）では、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン運転モードと同様に要求トルクＴｒ＊と走行用パワーＰｒ＊と車両要求パワーＰｖとを設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の処理、特にエンジン運転モード（ＨＶ走行モード）で走行している最中にＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信が途絶えたときの処理について説明する。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される通信異常確定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、走行している最中に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

通信異常確定処理ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１やエンジン２２から出力しているエンジンパワーＰｅを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は、回転位置検出センサからのモータＭＧ１の回転子の回転位置θｍ１に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。エンジンパワーＰｅは、エンジン２２の回転数Ｎｅと目標トルクＴｅ＊とに基づいて計算して記憶しておいたものや、エンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とに基づいて計算して記憶しておいたものを読み出すことにより入力するものとした。

続いて、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信が途絶えたか否かを判定し（ステップＳ１１０）、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信が途絶えているときには異常カウンタＣを値１だけカウントアップし（ステップＳ１２０）、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信が途絶えていないときには異常カウンタＣを値０にクリアする（ステップＳ１３０）。そして、走行モードがＨＶ走行モード（エンジン運転モード）か否かを判定し（ステップＳ１４０）、ＨＶ走行モードのときにはモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジンパワーＰｅとに基づいて判定閾値Ｃｒｅｆ１を設定する（ステップＳ１５０）。判定閾値Ｃｒｅｆ１は、実施例では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジンパワーＰｅと判定閾値Ｃｒｅｆ１との関係を予め定めてＨＶＥＣＵ７０の図示しないＲＯＭに記憶しておき、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジンパワーＰｅとが与えられるとマップから対応する判定閾値Ｃｒｅｆ１を導出して設定するものとした。判定閾値設定用マップの一例を図３に示す。判定閾値Ｃｒｅｆ１は、実施例では、図示するように、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいほど小さくなる傾向に、且つ、エンジンパワーＰｅが大きいほど小さくなる傾向に設定される。このように判定閾値Ｃｒｅｆ１を設定する意義については後述する。

判定閾値Ｃｒｅｆ１を設定すると、異常カウンタＣと判定閾値Ｃｒｅｆ１とを比較し（ステップＳ１６０）、異常カウンタＣが判定閾値Ｃｒｅｆ１未満のときには、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常をまだ確定すべきではないと判断し、本ルーチンを終了し、異常カウンタＣが判定閾値Ｃｒｅｆ１以上のときには、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常を確定し（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。通信異常を確定すると、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常時の図示しないフェールセーフが実行される。なお、このフェールセーフについては本発明の中核をなさないため、これ以上の詳細な説明は省略する。このように、判定閾値Ｃｒｅｆ１は、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常を確定する際に用いられる待ち時間（待機時間）である。以下に、判定閾値Ｃｒｅｆ１をモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいほど小さくなる傾向に、且つ、エンジンパワーＰｅが大きいほど小さくなる傾向に設定する意義について説明する。

図４は、エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときのプラネタリギヤ３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリアの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２であると共に駆動軸３６の回転数であるリングギヤの回転数Ｎｒを示す。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１が駆動軸３６に作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されて駆動軸３６に作用するトルクＴｍ２とを示す。「ρ」はプラネタリギヤ３０のギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）を示し、「Ｎｍａｘ」は、モータＭＧ１の許容最大回転数を示す。モータＭＧ１はプラネタリギヤ３０によりエンジン２２に接続されているから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１はエンジン２２の予期しない吹き上げにより急峻に大きくなる。このため、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいほどエンジン２２の予期しない吹き上げに対してモータＭＧ１の回転数Ｎｅ１が上限値としての回転数Ｎｍａｘを超える過回転となる可能性が高くなる。また、エンジン２２の予期しない吹き上げによるエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇はエンジンパワーＰｅが大きいほど高く急峻になるから、エンジンパワーＰｅが大きいほどモータＭＧ１が過回転する可能性が高くなる。このため、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常を確定するまでの待ち時間（待機時間）は、モータＭＧ１を破損させないためには、モータＭＧ１が過回転する可能性の高低により長短を定めればよい。したがって、実施例では、通信異常を確定するまでの待ち時間（待機時間）をモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいほど短くなる傾向に且つエンジンパワーＰｅが大きいほど短くなる傾向に設定するために、判定閾値Ｃｒｅｆ１をモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいほど小さくなる傾向に、且つ、エンジンパワーＰｅが大きいほど小さくなる傾向に設定するのである。

ステップＳ１４０で走行モードがＨＶ走行モード（エンジン運転モード）ではないとき、即ち、ＥＶ走行モード（モータ運転モード）のときには、異常カウンタＣと判定閾値Ｃｒｅｆ２とを比較し（ステップＳ１７０）、異常カウンタＣが判定閾値Ｃｒｅｆ２未満のときには、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常をまだ確定すべきではないと判断し、本ルーチンを終了し、異常カウンタＣが判定閾値Ｃｒｅｆ２以上のときには、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常を確定し（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。ここで、判定閾値Ｃｒｅｆ２は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジンパワーＰｅとに基づいて設定される判定閾値Ｃｒｅｆ１より大きな値が用いられる。ＥＶ走行モードでは、エンジン２２の運転を停止しているから、エンジン２２の予期しない吹き上げによりモータＭＧ１が過回転することは生じないため、エンジン２２が負荷運転されているときに比してＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常を確定するのに余裕が生じる。このため、ＥＶ走行モードにおける通信異常を確定するまでの待ち時間（待機時間）に相当する判定閾値Ｃｒｅｆ２をＨＶ走行モードのときの判定閾値Ｃｒｅｆ１より大きな値を用いることができるのである。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ＨＶ走行モード（エンジン運転モード）で走行しているときにＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信が途絶えたときには、繰り返し実行されるルーチンにより通信が途絶えている状態が継続している最中にカウントアップする異常カウンタＣが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいほど小さくなる傾向に且つエンジンパワーＰｅが大きいほど小さくなる傾向に設定された判定閾値Ｃｒｅｆ１以上に至ったときに通信異常を確定するから、即ち、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常を確定するまでの待ち時間（待機時間）をモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいほど短くなる傾向に且つエンジンパワーＰｅが大きいほど短くなる傾向に設定するから、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常をモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジンパワーＰｅとに応じたタイミングでより適正に確定することができる。即ち、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常を走行状態に応じてより適正なタイミングで確定することができるのである。この結果、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常を迅速に確定する必要がある走行状態のときには迅速にフェールセーフに移行し、通信異常を迅速に確定する必要がない走行状態のときにはフェールセーフへの移行は遅くなるため、走行状態に応じてフェールセーフに移行することができ、運転者の利便性を向上させることができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ＥＶ走行モード（モータ運転モード）で走行しているときにＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信が途絶えたときには、異常カウンタＣが、ＨＶ走行モードのときに用いられる判定閾値Ｃｒｅｆ１より大きな判定閾値Ｃｒｅｆ２以上に至ったときに通信異常を確定するから、即ち、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信異常を確定するまでの待ち時間（待機時間）をＨＶ走行モードのときより長く設定するから、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信が途絶えても、ＥＶ走行モードによる走行を長く継続することができる。この結果、運転者の利便性を更に向上させることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＶ走行モード（モータ運転モード）で走行しているときにＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信が途絶えたときには、異常カウンタＣが、ＨＶ走行モードのときに用いられる判定閾値Ｃｒｅｆ１より大きな判定閾値Ｃｒｅｆ２以上に至ったときに通信異常を確定するものとしたが、ＨＶ走行モードへの移行を禁止すると共に走行用パワーＰｒ＊がバッテリ５０から出力可能なパワーＰｂを上回ったときに通信異常を確定するものとしてもよいし、ＨＶ走行モードへの移行を禁止すると共にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが比較的低い閾値未満に至ったときに通信異常を確定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に出力するものとしたが、図５の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図５における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０が「主制御手段」に相当し、エンジンＥＣＵ２４が「エンジン用制御手段」に相当し、モータＥＣＵ４０が「モータ用制御手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８３ａ，３８ｂ 駆動輪、３９ａ，３９ｂ 車輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (2)

1. エンジンと、発電可能な第１モータと、前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を入出力する第２モータと、前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、アクセル操作に基づいて設定した要求駆動力により走行するよう前記エンジンの目標運転ポイントと前記第１モータの第１トルク指令と前記第２モータの第２トルク指令とを設定する主制御手段と、前記主制御手段と通信可能に接続され前記主制御手段により設定された目標運転ポイントを受信して前記目標運転ポイントで前記エンジンが運転されるように前記エンジンを運転制御するエンジン用制御手段と、前記主制御手段と通信可能に接続され前記主制御手段により設定された前記第１トルク指令と前記第２トルク指令とを受信して前記第１トルク指令で前記第１モータが駆動されると共に前記第２トルク指令で前記第２モータが駆動されるように前記第１モータおよび前記第２モータを駆動制御するモータ用制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記主制御手段は、前記エンジンを負荷運転しているときに前記エンジン用制御手段との通信が途絶えたときには、前記第１モータの回転数が大きいほど短くなる傾向に且つ前記エンジンから出力しているパワーが大きいほど短くなる傾向に待機時間を設定し、前記エンジン用制御手段との通信が途絶えてから通信が途絶えた状態で前記待機時間が経過したときに通信異常を確定する手段である、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
   前記主制御手段は、前記エンジンを運転停止した状態で前記第２モータからの動力により走行しているときに前記エンジン用制御手段との通信が途絶えたときには、前記エンジン用制御手段との通信が途絶えてから通信が途絶えた状態で前記待機時間より長い時間が経過したときに通信異常を確定する手段である、
   ハイブリッド自動車。

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