JP2015202740A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータジェネレータの制御性を向上しつつ、過渡状態における制動力協調制御の発散を抑制する。【解決手段】車両制御装置４４は、ＨＶＥＣＵ３０とＭＧＥＣＵ３４とを１対１で接続する第１通信線４０と、ＨＶＥＣＵ３０及びブレーキＥＣＵ３８を含む複数のＥＣＵを相互に接続する第２通信線４２と、を備える。ＭＧＥＣＵ３４は、第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１６の実行トルクを算出する。また、第２通信線４２を介して、ブレーキＥＣＵ３８と通信可能とされる。加えて、ハイブリッド車両の走行状態が、駆動輪がスリップとグリップとを交互に繰り返す過渡状態にあるのか通常状態にあるのかを判定する判定部としてのマイコン５０と、該マイコン５０の判定結果に基づいて、通常状態においては第１通信線４０による通信を選択し、過渡状態においては第２通信線４２による通信を選択するスイッチ５２ｃと、を有する。【選択図】図１０

Description

本発明は、内燃機関と、第１モータジェネレータと、車輪の駆動軸とが、動力分割機構を介して連結されるとともに、駆動軸と第２モータジェネレータが連結されてなるハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、内燃機関と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと示す）と、車輪の駆動軸とが、動力分割機構を介して連結され、駆動軸と第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと示す）が連結されてなるスプリット式のハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両の制御装置として、例えば特許文献１が開示されている。なお、スプリット式は、シリーズ・パラレル式とも言う。

この車両制御装置は、ハイブリッド車両全体を統合的に制御するＨＶＥＣＵと、各ＭＧの駆動を制御するＭＧＥＣＵと、ＨＶＥＣＵとＭＧＥＣＵとを１対１で接続する第１通信線と、を備えている。

特開２００８−４９８２９号公報

車両制御装置は、通常上記に加えて、ブレーキＥＣＵと、ＣＡＮバスなどの第２通信線と、を備えている。ブレーキＥＣＵは、各ＭＧでの回生制動力と摩擦制動装置での制動力との合計が要求されるトータルの制動力となるように、摩擦制動装置を制御する。すなわち、制動力の協調制御をおこなう。第２通信線は、ＨＶＥＣＵと、ブレーキＥＣＵを含む複数のＥＣＵとを相互に接続する。ブレーキＥＣＵ以外には、エンジンＥＣＵなどが、第２通信線を介してＨＶＥＣＵと接続される。なお、ＣＡＮは、登録商標である。

このような車両制御装置において、従来は、ＨＶＥＣＵが車両全体の駆動力を算出するとともに、各ＭＧの実行トルクを算出している。また、第２通信線を介してＨＶＥＣＵとブレーキＥＣＵとが通信することで、制動力との協調制御がなされている。

これに対し、各ＭＧの回転情報を取得するＭＧＥＣＵにてＭＧの実行トルクの算出を行うことで、通常走行時におけるＭＧの制御性を向上することが考えられる。しかしながら、ＭＧＥＣＵが算出したＭＧの実行トルクを、ＨＶＥＣＵを介して、ブレーキＥＣＵに伝達しなければならない。したがって、石畳などの波状路を走行する状態、すなわち、駆動輪がスリップとグリップとを交互に繰り返す過渡状態では、制動力の協調制御が発散する虞がある。この制御発散により、たとえば、第１ＭＧがその回転数上限（たとえば、１００００ｒｐｍ）を超えて回転してしまう虞がある。

本発明は上記問題点に鑑み、モータジェネレータの制御性を向上しつつ、過渡状態における制動力協調制御の発散を抑制することを目的とする。

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、内燃機関（１２）と、第１モータジェネレータ（１４）と、車輪の駆動軸（２２）とが、動力分割機構（１８）を介して連結されるとともに、駆動軸と第２モータジェネレータ（１６）が連結されてなるハイブリッド車両全体を統合的に制御するＨＶＥＣＵ（３０）と、
第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの駆動を制御するＭＧＥＣＵ（３４）と、
各モータジェネレータでの回生制動力と摩擦制動装置での制動力との合計が要求されるトータルの制動力となるように、摩擦制動装置を制御するブレーキＥＣＵ（３８）と、
ＨＶＥＣＵとＭＧＥＣＵとを１対１で接続する第１通信線（４０）と、
ＨＶＥＣＵ及びブレーキＥＣＵを含む複数のＥＣＵを相互に接続する第２通信線（４２）と、
を備える車両制御装置であって、
ＭＧＥＣＵは、
ＨＶＥＣＵにて算出された車両全体の駆動力に基づいて、第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの実行トルクを算出し、
第２通信線を介して、ブレーキＥＣＵと通信可能とされ、
ハイブリッド車両の走行状態が、駆動輪（２４）がスリップとグリップとを交互に繰り返す過渡状態にあるのか、過渡状態以外の通常状態にあるのかを判定する判定部（５０）と、該判定部の判定結果に基づいて、通常状態においては第１通信線による通信を選択し、過渡状態においては第２通信線による通信を選択する選択部（５２ｃ）と、を有することを特徴とする。

これによれば、ＭＧＥＣＵが第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと示す）及び第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと示す）の実行トルクを算出するため、ＨＶＥＣＵにて第１ＭＧ及び第２ＭＧの実行トルクを算出する構成に較べて、第１ＭＧ及び第２ＭＧの制御性を向上することができる。

また、ＭＧＥＣＵは、通常状態において第１通信線を選択し、過渡状態において第２通信線を選択する。このため、ＭＧＥＣＵは、過渡状態において、ＨＶＥＣＵを介さずにブレーキＥＣＵと通信することができる。これにより、過渡状態において、制動力の協調制御が発散するのを抑制することができる。

参考形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。 図１のハイブリッド車両に適用された車両制御装置の概略構成を示すブロック図である。 波状路を走行中のハイブリッド車両を示す図である。 過渡状態を示す図である。 スリップ直後の共線図であり、第１ＭＧのトルク及び制動力協調制御の望ましい状態を示している。 グリップ直後の共線図であり、第１ＭＧのトルク及び制動力協調制御の望ましい状態を示している。 スリップ直後の共線図であり、第１ＭＧのトルク及び制動力協調制御の実際の状態を示している。 グリップ直後の共線図であり、第１ＭＧのトルク及び制動力協調制御の実際の状態を示している。 第１実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。 図９のハイブリッド車両に適用された車両制御装置の概略構成を示すブロック図である。 ＭＧＥＣＵによる通信線の切り替え制御を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。

（参考形態）
本発明の実施形態について説明する前に、本発明の参考形態について説明する。この参考形態に示す車両制御装置は、スプリット式のハイブリッド車両に適用される従来周知の車両制御装置において、各モータジェネレータの実行トルクの算出をＭＧＥＣＵで行うようにしたものである。なお、以下に示す本発明の実施形態と、共通乃至関連する要素には、本発明の実施形態の付与する符号に対し、１００を加算した符号を付与するものとする。

先ず、図１に基づき、ハイブリッド車両の概略構成について説明する。

図１に示すように、ハイブリッド車両１１０は、内燃機関としてのエンジン１１２と、第１モータジェネレータ１１４と、第２モータジェネレータ１１６と、を備えている。以下、第１モータジェネレータ１１４を、ＭＧ１１４又は第１ＭＧ１１４とも示す。また、第２モータジェネレータ１１６を、ＭＧ１１６又は第２ＭＧ１１６とも示す。ハイブリッド車両１１０は、状況に応じて、エンジン１１２及び第２ＭＧ１１６の少なくとも一方による駆動力で走行する。

第１ＭＧ１１４は、駆動力の供給を受けて発電するとともに、エンジン１１２の始動時においては、スタータとしての機能も果たす。エンジン１１２、第１ＭＧ１１４、及び第２ＭＧ１１６は、動力分割機構１１８を介して相互に連結されている。この動力分割機構１１８は、エンジン１１２の駆動力を、第１ＭＧ１１４側と減速機１２０側とに分配するとともに、変速機としての機能も果たす。

減速機１２０は、エンジン１１２、第１ＭＧ１１４、及び第２ＭＧ１１６で発生した動力を、駆動軸１２２を介して駆動輪１２４に伝達したり、駆動輪１２４の駆動を、エンジン１１２、第１ＭＧ１１４、及び第２ＭＧ１１６に伝達する。

ハイブリッド車両１１０は、さらにパワーコントロールユニット１２６と、高圧バッテリ１２８を備えている。高圧バッテリ１２８は、充放電可能な直流電源であり、たとえばニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池からなる。以下、パワーコントロールユニット１２６を、ＰＣＵ１２６とも示す。

ＰＣＵ１２６は、第１ＭＧ１１４、第２ＭＧ１１６、及び高圧バッテリ１２８に接続されている。ＰＣＵ１２６は、図示しないインバータと昇圧コンバータを有している。インバータは、高圧バッテリ１２８の直流と、各ＭＧ１１４，１１６の交流とを変換しながら電流制御を行う。一方、昇圧コンバータは、高圧バッテリ１２８の電圧を高電圧に昇圧してインバータへ供給するとともに、高圧バッテリ１２８を充電するために、インバータからの高電圧を降圧する機能を果たす。

したがって、第１ＭＧ１１４で発電された電力を、ＰＣＵ１２６のインバータを介して、第２ＭＧ１１６に供給することができるし、ＰＣＵ１２６のインバータ及び昇圧コンバータを介して、高圧バッテリ１２８に充電することもできる。また、ＭＧ１１４，１１６により発電された電力を、ＰＣＵ１２６を介して、高圧バッテリ１２８に充電することもできる。さらには、高圧バッテリ１２８に充電されている電力を、ＰＣＵ１２６を介して、第２ＭＧ１１６に供給することもできる。

加えて、ハイブリッド車両１１０は、ＨＶＥＣＵ１３０と、エンジンＥＣＵ１３２と、ＭＧＥＣＵ１３４と、バッテリＥＣＵ１３６と、ブレーキＥＣＵ１３８と、第１通信線１４０と、第２通信線１４２と、を備えている。各ＥＣＵ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタなどを備えるマイコンを主体として構成されている。

ＨＶＥＣＵ１３０は、エンジンＥＣＵ１３２、ＭＧＥＣＵ１３４、バッテリＥＣＵ１３６などを相互に管理して、ハイブリッド車両１１０が最も効率よく運行できるように、ハイブリッド車両１１０の駆動システム全体を統合的に制御する。このＨＶＥＣＵ１３０は、運転者の車両操作（例えばアクセル開度）、車速などから、車両全体の駆動力を算出するとともに、ハイブリッド車両１１０の走行状態に応じ、エンジン１１２及びＭＧ１１４，１１６に要求される駆動力の配分を決定する。

エンジンＥＣＵ１３２は、エンジン１１２の動作状態を制御する。具体的には、エンジン１１２が要求される駆動力を生じるために、図示しないスロットルバルブを適切な開度に制御するとともに、エンジン１１２の燃料噴射量及び点火タイミングを制御する。

エンジンＥＣＵ１３２は、第２通信線１４２を介して、ＨＶＥＣＵ１３０と通信可能に接続されており、ＨＶＥＣＵ１３０からの制御信号により、エンジン１１２の駆動を制御する。また、必要に応じてエンジン１１２の駆動状態に関するデータを、ＨＶＥＣＵ１３０に出力する。

ＭＧＥＣＵ１３４は、ハイブリッド車両１１０の状態に応じて、ＭＧ１１４，１１６を制御する。具体的には、ＰＣＵ１２６に制御信号を出力することで、ＭＧ１１４，１１６を制御する。ＭＧＥＣＵ１３４は、第１通信線１４０を介して、ＨＶＥＣＵ１３０と通信可能に接続されており、ＨＶＥＣＵ１３０からの制御信号により、ＭＧ１１４，１１６の駆動を制御する。また、必要に応じてＭＧ１１４，１１６の駆動状態に関するデータを、ＨＶＥＣＵ１３０に出力する。また、この参考形態では、ＭＧＥＣＵ１３４が、ＨＶＥＣＵ１３０からの駆動力データに基づいて、ＭＧ１１４，１１６に要求される実行トルクを算出する。そして、算出した実行トルクと、図示しないセンサの検出信号とに基づいて、ＰＣＵ１２６を制御する。

バッテリＥＣＵ１３６は、高圧バッテリ１２８の充電状態を監視するとともに、高圧バッテリ１２８の充放電状態を制御する。バッテリＥＣＵ１３６には、高圧バッテリ１２８の管理に必要な信号、たとえば、高圧バッテリ１２８の端子間電圧、充放電電流、電池温度などが入力される。バッテリＥＣＵ１３６は、第２通信線１４２を介して、ＨＶＥＣＵ１３０と通信可能に接続されており、必要に応じて高圧バッテリ１２８の状態に関するデータを、ＨＶＥＣＵ１３０に出力する。

ブレーキＥＣＵ１３８は、ＭＧ１１４，１１６の回生制動力と図示しない摩擦制動装置での制動力との合計が要求されるトータルの制動力（車両全体の目標制動力）となるように、摩擦制動装置を制御する。すなわち、制動力の協調制御を実行する。たとえば、ＭＧ１１４，１１６の回生が可能な場合、摩擦制動装置による制動力が、車両全体の目標制動力から回生制動力を減算した値となるように摩擦制動装置を制御する。また、回生が不可の場合、摩擦制動装置による制動力が、車両全体の目標制動力となるように、摩擦制動装置を制御する。ブレーキＥＣＵ１３８は、第２通信線１４２を介して、ＨＶＥＣＵ１３０と通信可能に接続されている。

次に、図２に基づき、上記ハイブリッド車両１１０に適用された車両制御装置１４４について説明する。

図２に示すように、車両制御装置１４４は、ＨＶＥＣＵ１３０と、ＭＧＥＣＵ１３４と、ブレーキＥＣＵ１３８を含むその他ＥＣＵ１３２，１３６，１３８と、第１通信線１４０と、第２通信線１４２と、を備えている。

第１通信線１４０は、ＨＶＥＣＵ１３０とＭＧＥＣＵ１３４とを、１対１で接続している。この第１通信線１４０を介して、ＨＶＥＣＵ１３０とＭＧＥＣＵ１３４とが相互通信する。ＭＧＥＣＵ１３４は、ＨＶＥＣＵ１３０とのみ通信可能となっている。

この参考形態では、第１通信線１４０が、ＣＡＮバスとして構成されている。なお、ＣＡＮ（Controller Area Network）は、登録商標である。ＨＶＥＣＵ１３０は、マイコン１４６と、ＩＣ１４８と、を有している。マイコン１４６は、ＣＡＮのコントローラ１４６ａを有し、ＩＣ１４８は、ＣＡＮのトランシーバ１４８ａを有している。

一方、ＭＧＥＣＵ１３４も、マイコン１５０と、ＩＣ１５２と、を有している。マイコン１５０は、ＣＡＮのコントローラ１５０ａを有し、ＩＣ１５２は、ＣＡＮのトランシーバ１５２ａを有している。このように、ＭＧＥＣＵ１３４において、コントローラ１５０ａとトランシーバ１５２ａは１対１で設けられている。

第２通信線１４２は、ＨＶＥＣＵ１３０と、ブレーキＥＣＵ１３８を含む複数のＥＣＵとを相互に接続している。この参考形態では、第２通信線１４２を介して、ＨＶＥＣＵ１３０、エンジンＥＣＵ１３２、バッテリＥＣＵ１３６、及びブレーキＥＣＵ１３８が相互通信できるようになっている。また、第２通信線１４２が、ＣＡＮバスとして構成されている。

上記したように、この車両制御装置１４４では、ＭＧＥＣＵ１３４が、ＭＧ１１４，１１６の実行トルクを算出する。このように、ＭＧ１１４，１１６から駆動状態に関するデータが入力されるＭＧＥＣＵ１３４にて、ＭＧ１１４，１１６の実行トルクを算出するため、ＭＧの実行トルクをＨＶＥＣＵで算出する構成に較べて、ＭＧ１１４，１１６の制御性が高くなっている。

反面、ＭＧ１１４，１１６の回生制動力と、摩擦制動装置での制動力との制動力の協調制御においては、ＭＧＥＣＵ１３４にて算出されたＭＧ１１４，１１６の実行トルクを、先ず第１通信線１４０を介してＨＶＥＣＵ１３０に伝達し、次いで第２通信線１４２を介してブレーキＥＣＵ１３８に伝達しなければならない。このように、ＨＶＥＣＵ１３０を中継する分、制動力の協調制御の制御性が低くなる。

次に、図３〜図８に基づき、制動力協調制御の制御性低下による問題点について説明する。

図３に示すように、石畳などの波状路２００を上記した車両制御装置１４４を備えるハイブリッド車両１１０が走行する場合、駆動輪１２４がスリップとグリップとを交互に繰り返す過渡状態となる。図４に示すように、グリップ時には、駆動輪１２４と路面との摩擦によって回転数が低下し、スリップ時には、駆動輪１２４が空転することで回転数が高くなる。過渡状態では、回転数の上昇、下降を、周期的に繰り返す。図４では、所定車速において、２５［ｍｓ］の周期で、スリップとグリップとが入れ替わっている。

図５及び図６は、望ましい協調制御の状態、すなわち本来なされるべき協調制御の状態を示している。図５は、グリップからスリップに移った直後、すなわちスリップした瞬間の共線図を示している。図６は、スリップからグリップに移った直後、すなわちグリップした瞬間の共線図を示している。

スリップすると、路面との摩擦がなくなり駆動輪１２４（駆動軸１２２）が空転する。これにより、図５に示すように、第２ＭＧ１１６の回転数が急激に高くなる。このとき、エンジン１１２を支点として、第１ＭＧ１１４の回転数は低くなる。スリップした瞬間は、ＭＧＥＣＵ１３４が、ＭＧ１１４，１１６に対してグリップ状態と同じ制御をするため、ＭＧ１１４，１１６の実行トルクはいずれも正トルクを作動させてしまう。スリップした瞬間は、ＭＧ１１４，１１６が負トルクを生じさせること、すなわち回生制動を実行すべきであるが、それを実現することができない。

スリップ状態なのにＭＧ１１４，１１６が正トルクを生じるため、ブレーキＥＣＵ１３８は、車両挙動の安定化のため、図５に破線で示す楕円部分を全体的に面で押さえつけるように、大きな制動力（ブレーキ制動力）を生じるように摩擦制動装置を制御する。このように、スリップした瞬間においては、第１ＭＧ１１４が正トルクを生じてしまうため、車両挙動安定化を優先するには、摩擦制動装置が大きなブレーキ制動力を生じるように制御するのが、望ましい協調制御の状態である。

一方、図６に示すように、スリップからグリップに移ると、駆動輪１２４と路面との摩擦によって、駆動軸１２２、すなわち第２ＭＧ１１６の回転数が急激に低くなる。このとき、エンジン１１２を支点として、第１ＭＧ１１４の回転数は急激に高くなる。グリップした瞬間において、ＭＧＥＣＵ１３４は、第１ＭＧ１１４の回転数が、予め設定されている回転数の上限値（たとえば、１００００ｒｐｍ）を超えないように、第１ＭＧ１１４を制御する。このため、第１ＭＧ１１４は、大きな負トルク、すなわち大きな回生制動力を生じる。第１ＭＧ１１４は正回転で、且つ、大きな負トルクを生じるため、動力分割機構１１８の回転要素のギア比の関係から、第２ＭＧ１１６にも負トルク（回生制動力）が生じる。グリップした瞬間は、第１ＭＧ１１４による回生制動力が強く、第２ＭＧ１１６にも回生制動力が生じるため、ブレーキＥＣＵ１３８は、上記スリップした瞬間に較べて、ブレーキ制動力が小さくなるように摩擦制動装置を制御するのが望ましい。このように、グリップした瞬間においては、第１ＭＧ１１４が大きな負トルクを生じ、摩擦制動装置が小さなブレーキ制動力を生じるように制御するのが、望ましい協調制御の状態である。

しかしながら、この参考形態における車両制御装置１４４においては、制動力の協調制御をするに当たり、ＭＧＥＣＵ１３４にて算出されたＭＧ１１４，１１６の実行トルクを、先ず第１通信線１４０を介してＨＶＥＣＵ１３０に伝達し、次いで第２通信線１４２を介してブレーキＥＣＵ１３８に伝達しなければならない。一般に、第１通信線１４０としてのＣＡＮバス及び第２通信線１４２としてのＣＡＮバスの送信周期は、それぞれ８［ｍｓ］程度である。また、ＨＶＥＣＵ１３０での演算周期も８［ｍｓ］程度である。したがって、ＭＧＥＣＵ１３４からブレーキＥＣＵ１３８に実行トルクに関するデータを伝達するのに、約２４［ｍｓ］かかってしまう。この値は、上記した過渡条件の周期２５［ｍｓ］とほぼ一致する。仮に、割り込み処理を実行することで、ＨＶＥＣＵ１３０での演算周期を１［ｍｓ］程度としても、全体で約１７［ｍｓ］かかる。したがって、割り込み処理の有無によらず、過渡条件の周期の半分の値以下、すなわち１２．５［ｍｓ］以下にすることはできない。このため、実際は以下に示す制御発散が生じる。

図７及び図８は、制御発散が生じた状態を示しており、図７は、スリップした瞬間の共線図を示している。図８は、グリップした瞬間の共線図を示している。図７及び図８では、制御発散によるトルクを示す矢印にハッチングを施している。また、本来、第１ＭＧ１１４に生じるべきトルクを破線で示している。

上記したように、過渡条件の周期と、ＭＧＥＣＵ１３４からブレーキＥＣＵ１３８へのデータ送信周期とがほぼ一致すると、スリップ状態なのにグリップ状態の制御が実行され、グリップ状態なのにスリップ状態の制御がなされることとなる。たとえば、スリップした瞬間において、実際は、図７に示すように、第１ＭＧ１１４が大きな負トルクを生じる。このように、グリップした瞬間に生じるべき負トルクが、スリップした瞬間に生じてしまう。また、第１ＭＧ１１４が負回転方向へ制御中で、且つ、負トルクを生じると、これにより、第２ＭＧ１１６には正トルク（前進力）が生じる。また、摩擦制動装置は小さなブレーキ制動力を生じる。したがって、車両挙動が不安定となる。

一方、グリップした瞬間において、実際は、図８に示すように、第１ＭＧ１１４の回転数上限を守るために、第１ＭＧ１１４が大きな負トルクを生じるべきタイミングにも関わらず、第１ＭＧ１１４が正トルクを生じてしまう。このため、第１ＭＧ１１４の回転数が上限を超える。また、摩擦制動装置によるブレーキ制動力を弱めるべきなのに、大きなブレーキ制動力を付与することとなり、車両停止側に働いてしまう。

（第１実施形態）
先ず、図９に基づき、ハイブリッド車両の概略構成について説明する。図９に示すハイブリッド車両１０の構成は、参考形態に記載のハイブリッド車両１１０とほぼ同じである。ハイブリッド車両１０は、エンジン１２、第１ＭＧ１４、第２ＭＧ１６、動力分割機構１８、減速機２０、駆動軸２２、及び駆動輪２４を備えている。加えて、ＨＶＥＣＵ３０、エンジンＥＣＵ３２、ＭＧＥＣＵ３４、バッテリＥＣＵ３６、ブレーキＥＣＵ３８、第１通信線４０、及び第２通信線４２を備えている。

参考形態と異なる点は、第１通信線４０を介して、ＭＧＥＣＵ３４とＨＶＥＣＵ３０との相互通信ができるだけでなく、第２通信線４２を介して、ＭＧＥＣＵ３４とブレーキＥＣＵ３８との相互通信ができるようになっている点である。

次に、図１０に基づき、上記ハイブリッド車両１０に適用された車両制御装置４４について説明する。

図１０に示すように、車両制御装置４４は、参考形態に示した車両制御装置１４４同様、ＨＶＥＣＵ３０と、ＭＧＥＣＵ３４と、ブレーキＥＣＵ３８を含むその他ＥＣＵ３２，３６，３８と、第１通信線４０と、第２通信線４２と、を備えている。

第１通信線４０は、ＨＶＥＣＵ３０とＭＧＥＣＵ３４とを１対１で接続している。この第１通信線４０を介して、ＨＶＥＣＵ３０とＭＧＥＣＵ３４とが相互通信する。本実施形態では、第１通信線４０が、ＣＡＮバスとして構成されている。

第２通信線４２は、ＨＶＥＣＵ３０と、ブレーキＥＣＵ３８を含む複数のＥＣＵとを相互に接続している。そして、第２通信線４２を介して、ＨＶＥＣＵ３０、エンジンＥＣＵ３２、バッテリＥＣＵ３６、及びブレーキＥＣＵ３８が相互通信できるようになっている。また、第２通信線４２が、ＣＡＮバスとして構成されている。

加えて、本実施形態では、ＭＧＥＣＵ３４も、第２通信線４２を介して通信可能となっている。すなわち、ＭＧＥＣＵ３４は、第１通信線４０及びＨＶＥＣＵ３０を介さずに、ブレーキＥＣＵ３８と相互通信できる。

ＨＶＥＣＵ３０は、参考形態に示したＨＶＥＣＵ１３０同様、マイコン４６と、ＩＣ４８と、を有している。マイコン４６は、ＣＡＮのコントローラ３６ａを有し、ＩＣ４８は、ＣＡＮのトランシーバ４８ａを有している。

ＭＧＥＣＵ３４も、参考形態に示したＭＧＥＣＵ１３４同様、マイコン５０と、ＩＣ５２と、を有している。マイコン５０は、ＣＡＮのコントローラ５０ａを有する。しかしながら、本実施形態のマイコン５０（コントローラ５０ａ）は、ハイブリッド車両１０が過渡状態にあるか否かを判定する判定機能を有している。したがって、マイコン５０（コントローラ５０ａ）が、特許請求の範囲に記載の判定部に相当する。

ＩＣ５２は、参考形態のＩＣ１５２とは異なり、２つのＣＡＮのトランシーバ５２ａ，５２ｂと、ハイブリッド車両１０の走行状態に応じて、トランシーバ５２ａ，５２ｂを切り替えるスイッチ５２ｃと、を有している。このスイッチ５２ｃが、特許請求の範囲に記載の選択部に相当する。トランシーバ５２ａは、第１通信線４０に対応し、トランシーバ５２ｂは、第２通信線４２に対応している。

ＭＧＥＣＵ３４には、上記したように、ＭＧ１４，１６の駆動状態に関するデータが入力される。たとえば、図示しない電圧センサから、高圧バッテリ２８の端子間電圧に関するデータが入力される。また、図示しない電流センサから、ＭＧ１４，１６のステータコイルに流れる実電流値に関するデータが入力される。また、レゾルバなどの図示しない回転センサから、ＭＧ１４，１６の回転位置（ロータ角θ）に関するデータが入力される。

ＨＶＥＣＵ３０は、運転者の車両操作（例えばアクセル開度）、車速などから、車両全体の駆動力を算出するとともに、ハイブリッド車両１０の走行状態に応じ、エンジン１２及びＭＧ１４，１６に要求される駆動力の配分を決定する。

ＭＧＥＣＵ３４は、ＨＶＥＣＵ３０からの駆動力データに基づいて、ＭＧ１４，１６に要求される実行トルクを算出する。そして、算出した実行トルクと、上記した電圧センサ、電流センサ、回転センサなどの検出信号とに基づいて、ＰＣＵ２６を制御（たとえば、ＰＩ制御）する。

加えて、ＭＧＥＣＵ３４のコントローラ５０ａは、回転センサの検出信号（ロータ角θ）に基づき、ハイブリッド車両１０の走行状態が、スリップとグリップを交互に繰り返す過渡状態にあるのか、それとも過渡状態以外の通常状態にあるのかを判定する。この判定結果に基づき、スイッチ５２ｃが、トランシーバ５２ａ，５２ｂの一方を選択する。そして、ＭＧＥＣＵ３４は、選択されたトランシーバ５２ａ，５２ｂに対応する通信線４０，４２を介して通信する。

次に、図１１に基づき、ＭＧＥＣＵ３４のマイコン５０による通信条件の切り替え処理について説明する。ＭＧＥＣＵ３４は、電源が投入されると、以下に示す処理を実行する。また、電源が投入されている間は、その処理を繰り返し実行する。

マイコン５０は、電源が投入されると、先ずカウンタの初期値としてｔ＝０を設定する（ステップＳ１０）。また、通常条件を設定する。マイコン５０のコントローラ５０ａは、ＩＣ５２のスイッチ５２ｃに通常条件を設定するための指示信号を出力する。これにより、スイッチ５２ｃは、通信のためにトランシーバ５２ａを選択し、第１通信線４０を介して、ＭＧＥＣＵ３４とＨＶＥＣＵ３０との通信が可能となる。

次いで、マイコン５０は、ｔ＝ｔ＋１を設定する（ステップＳ２０）。そして、マイコン５０は、回転センサの検出信号から第１ＭＧ１４の回転数Ｎｇ１（ｔ）を算出するとともに、回転数Ｎｇ１（ｔ）が正であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。回転数Ｎｇ１（ｔ）が正ではない、すなわち負回転であると判定した場合、処理を終了する。一方、回転数Ｎｇ１（ｔ）が正である、すなわち正回転であると判定した場合、次いで、マイコン５０は、算出した実行トルクＴｇ１（ｔ）が正であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。

ステップＳ４０において、実行トルクＴｇ１（ｔ）が正であると判定した場合、マイコン５０は、第２ＭＧ１６のロータ角θから角加速度α２（ｔ）を算出する（ステップＳ５０）。なお、ω２は、第２ＭＧ１６の角速度を示しており、角加速度α２（ｔ）は、ω２を微分する、すなわち、第２ＭＧ１６のロータ角θを２回微分することで得られる。

次いで、マイコン５０は、ステップＳ５０で取得した角加速度α２（ｔ）が負であるか否かを判定する（ステップＳ６０）。ステップＳ６０では、角加速度α２（ｔ）について正→負への急変、換言すれば、スリップ→グリップの変化があったか否かを判定する。角加速度α２（ｔ）が負である、すなわち、グリップへ変化したと判定すると、マイコン５０は、現時刻Ｔ１を保持する（ステップＳ７０）。一方、負でないと判定すると、ステップＳ２０に戻って、上記した処理を繰り返す。

ステップＳ４０において、実行トルクＴｇ１（ｔ）が正でない、すなわち負であると判定した場合も、マイコン５０は、第２ＭＧ１６のロータ角θから角加速度α２（ｔ）を算出する（ステップＳ８０）。次いで、マイコン５０は、ステップＳ８０で取得した角加速度α２（ｔ）が正であるか否かを判定する（ステップＳ９０）。ステップＳ８０では、角加速度α２（ｔ）について負→正への急変、換言すれば、グリップ→スリップの変化があったか否かを判定する。角加速度α２（ｔ）が正である、すなわち、スリップへ変化したと判定すると、マイコン５０は、現時刻Ｔ２を保持する（ステップＳ１００）。一方、正でないと判定すると、ステップＳ２０に戻って、上記した処理を繰り返す。

ステップＳ７０，Ｓ１００の処理を実行すると、マイコン５０は、内部メモリに時刻Ｔ１，Ｔ２の両方が記憶されているか、すなわち時刻Ｔ１，Ｔ２の両方が保持されているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。保持されていないと判定すると、ステップＳ２０に戻って、上記した処理を繰り返す。一方、保持されていると判定すると、マイコン５０（コントローラ５０ａ）は、時刻Ｔ１，Ｔ２の差分の絶対値が、予め設定された基準値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。本実施形態では、基準値として、過渡状態の周期である２５［ｍｓ］が設定されている。

ステップＳ１２０において、差分が基準値未満である、すなわち、加藤状態であると判定すると、マイコン５０のコントローラ５０ａは、ＩＣ５２のスイッチ５２ｃに過渡条件を設定するための指示信号を出力する。すなわち、コントローラ５０ａは、過渡条件を設定する（ステップＳ１３０）。これにより、スイッチ５２ｃは、通信のためにトランシーバ５２ｂを選択し、第２通信線４２を介して、ＭＧＥＣＵ３４とブレーキＥＣＵ３８との通信が可能となる。したがって、ＭＧＥＣＵ３４は、実行トルクのデータを、第２通信線４２を介してブレーキＥＣＵ３８に伝達することができる。実行トルクのデータは、通信フレームの優先順位が高く設定されており、優先的に処理される。また、過渡条件が設定されたときの時刻、すなわち、通常条件から過渡条件に切り替わったときの時刻、が内部メモリに記憶される。

一方、ステップＳ１２０において、差分が基準値未満ではない、すなわち、通常状態であると判定すると、処理を終了する。

次いで、マイコン５０は、過渡条件が設定されてからの経過時間が、予め設定された所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１４０）。所定時間としては、たとえば、１［ｓ］が設定される。所定時間経過したと判定すると、処理を終了する。電源が投入されている場合は、ステップＳ１０からの処理を繰り返す。一方、所定時間経過していないと判定すると、ステップＳ２０に戻って、上記した処理を繰り返す。

次に、本実施形態に係る車両制御装置４４の効果について説明する。

本実施形態の車両制御装置４４によれば、ＭＧＥＣＵ３４が、ＭＧ１４，１６の実行トルクを算出する。このように、ＭＧ１４，１６の回転位置（ロータ角θ）が入力されるＭＧＥＣＵ３４にて、ＭＧ１４，１６の実行トルクを算出するため、ＭＧの実行トルクをＨＶＥＣＵで算出する構成に較べて、ＭＧ１４，１６の制御性を向上することができる。

また、ＭＧＥＣＵ３４は、通常状態において第１通信線４０を選択し、過渡状態において第２通信線４２を選択する。このため、ＭＧＥＣＵ３４は、過渡状態において、ＨＶＥＣＵ３０を介さずにブレーキＥＣＵ３８と通信することができる。したがって、参考形態に示した、制動力の協調制御の制御性低下を抑制することができる。すなわち、過渡状態において制動力の協調制御が発散するのを抑制することができる。これにより、第１ＭＧ１４の回転数が上限を超えるのを抑制することができる。

なお、ＭＧＥＣＵ３４によるＭＧ１４，１６の制御周期は、たとえば、１００［μｓ］程度である。したがって、第２通信線４２を介して、ＭＧＥＣＵ３４とブレーキＥＣＵ３８とが常時通信可能の場合、ＭＧＥＣＵ３４以外のＥＣＵ３０，３２，３６，３８間での通信が成立しなくなる。本実施形態によれば、過渡状態の場合のみ、第２通信線４２を介して、ＭＧＥＣＵ３４とブレーキＥＣＵ３８との通信が可能となるため、ＥＣＵ３０，３２，３６，３８間での通信に与える影響を極力低減することができる。

また、ＭＧＥＣＵ３４による通常のソフトウェア演算の周期は、２．５［ｍｓ］程度である。したがって、第１通信線４０及び第２通信線４２をともに常時通信可能とすると、マイコン５０が、通常のソフトウェア演算と、制御周期１００［μｓ］の処理を同時に実施しなければならなくなり、通常のソフトウェア演算の処理が飛ぶ虞がある。これを防ぐには、マイコン５０として高性能且つ高価なものを使わなければならない。これに対し、本実施形態によれば、通常状態と過渡状態とで通信線４０，４２を切り替えるため、マイコン５０として安価なものを用いることができる。

また、本実施形態では、マイコン５０のコントローラ５０ａが、ＭＧ１４，１６の回転情報に基づいて、過渡状態にあるか否かを判定する。したがって、簡素な構成で、上記効果を奏することができる。しかしながら、ＭＧ１４，１６の回転情報とは異なる情報、たとえば、ハイブリッド車両１０の横滑りなどを検出する加速度センサ、車輪速センサなどの検出信号から、過渡状態にあるか否かを判定することもできる。しかしながら、ＭＧＥＣＵ３４が制御するＭＧ１４，１６の回転情報を用いたほうが、構成も簡素化でき、且つ、制御性も向上することができる。

また、本実施形態では、通常状態において第１通信線４０による通信を選択し、過渡状態において第２通信線４２による通信を選択する選択部として、ＩＣ５２のスイッチ５２ｃを採用している。このように、ＩＣ内部のハードウェアにより選択部が実現されている。したがって、マイコン５０のソフトウェアにより選択部が実現される構成に較べて、駆動輪２４のスリップ、グリップ状態に対する追従性、換言すれば制御性を向上することができる。しかしながら、マイコン５０のソフトウェアにより選択部を実現してもよい。この場合、ＩＣ５２のスイッチ５２ｃが不要となるため、ＭＧＥＣＵ３４の構成を簡素化することができる。

図１１に示すフローチャートにおいて、マイコン５０が、第２ＭＧ１６の角加速度α２（ｔ）に基づいて、グリップ→スリップ、スリップ→グリップの変化タイミングを検出し、過渡状態か否かを判定する例を示した。しかしながら、第１ＭＧの角加速度α１（ｔ）に基づいて、グリップ→スリップ、スリップ→グリップの変化タイミングを検出し、過渡状態か否かを判定するようにしてもよい。ただし、第２ＭＧ１６の回転数は、駆動軸２２の回転数とほぼ一致するため、第２ＭＧ１６の角加速度α２（ｔ）を用いたほうがよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態では、第１通信線４０としてＣＡＮバスの例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、ＨＶＥＣＵ３０とＭＧＥＣＵ３４との間の通信は、ＣＡＮプロトコルに限定されない。

１０・・・ハイブリッド車両、１２・・・エンジン、１４・・・第１モータジェネレータ（第１ＭＧ）、１６・・・第２モータジェネレータ（第２ＭＧ）、１８・・・動力分割機構、２０・・・減速機、２２・・・駆動軸、２４・・・駆動輪、２６・・・パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）、２８・・・高圧バッテリ、３０・・・ＨＶＥＣＵ、３２・・・エンジンＥＣＵ、３４・・・ＭＧＥＣＵ、３６・・・バッテリＥＣＵ、３８・・・ブレーキＥＣＵ、４０・・・第１通信線、４２・・・第２通信線、４４・・・車両制御装置、４６・・・マイコン、４６ａ・・・コントローラ、４８・・・ＩＣ、４８ａ・・・トランシーバ、５０・・・マイコン、５０ａ・・・コントローラ、５２・・・ＩＣ、５２ａ，５２ｂ・・・トランシーバ、５２ｃ・・・スイッチ、２００・・・波状路

Claims (4)

1. 内燃機関（１２）と、第１モータジェネレータ（１４）と、車輪の駆動軸（２２）とが、動力分割機構（１８）を介して連結されるとともに、前記駆動軸と第２モータジェネレータ（１６）が連結されてなるハイブリッド車両全体を統合的に制御するＨＶＥＣＵ（３０）と、
   前記第１モータジェネレータ及び前記第２モータジェネレータの駆動を制御するＭＧＥＣＵ（３４）と、
   各モータジェネレータでの回生制動力と摩擦制動装置での制動力との合計が要求されるトータルの制動力となるように、前記摩擦制動装置を制御するブレーキＥＣＵ（３８）と、
   前記ＨＶＥＣＵと前記ＭＧＥＣＵとを１対１で接続する第１通信線（４０）と、
   前記ＨＶＥＣＵ及び前記ブレーキＥＣＵを含む複数のＥＣＵを相互に接続する第２通信線（４２）と、
   を備える車両制御装置であって、
   前記ＭＧＥＣＵは、
   前記ＨＶＥＣＵにて算出された車両全体の駆動力に基づいて、前記第１モータジェネレータ及び前記第２モータジェネレータの実行トルクを算出し、
   前記第２通信線を介して、前記ブレーキＥＣＵと通信可能とされ、
   前記ハイブリッド車両の走行状態が、駆動輪（２４）がスリップとグリップとを交互に繰り返す過渡状態にあるのか、前記過渡状態以外の通常状態にあるのかを判定する判定部（５０）と、
   該判定部の判定結果に基づいて、前記通常状態においては前記第１通信線による通信を選択し、前記過渡状態においては前記第２通信線による通信を選択する選択部（５２ｃ）と、を有することを特徴とする車両制御装置。
2. 前記判定部は、前記第１モータジェネレータ及び前記第２モータジェネレータのうち、少なくとも前記第１モータジェネレータの回転情報に基づいて、前記過渡状態及び前記通常状態のいずれの状態にあるのかを判定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記選択部は、ＩＣ内部のハードウェアにより実現されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記選択部は、ソフトウェアにより実現されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両制御装置。

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