JP2017144861A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン制御に用いられる複数の制御装置間で通信ができない場合でもより確実にエンジンを停止させる。【解決手段】ＨＶ−ＥＣＵは、通信異常時に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行要求がある場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行処理を実行するステップ（Ｓ１０４）と、エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた範囲内で停滞した状態が（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、予め定められた時間Ｔ１が経過するまで継続すると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、ユーザに対してＩＧオフ操作を促す表示を行なうステップ（Ｓ１１０）と、表示を開始してから予め定められた時間が経過するまで、ＩＧオフ操作が行なわれないと（Ｓ１１６にてＮＯ，Ｓ１１２にてＹＥＳ）、ＩＧオフ指令を送信するステップ（Ｓ１１４）とを含む、制御処理を実行する。【選択図】図５

Description

本発明は、エンジン制御に複数の制御装置を用いるハイブリッド車両の制御に関し、特に、複数の制御装置間での通信ができない場合のエンジンの停止制御に関する。

特開２０１４−２３１２４４号公報（特許文献１）には、エンジンと、エンジンの出力軸に連結される第１モータと、駆動用の第２モータとを備えるハイブリッド車両が開示されている。このハイブリッド車両は、エンジン制御装置と、ＨＶ（Hybrid Vehicle）制御装置とを備える。ＨＶ制御装置は、第１モータと第２モータとを制御するとともに、エンジン制御装置との通信によってエンジン制御装置にエンジン指令信号を出力する。エンジン制御装置は、ＨＶ制御装置から受けたエンジン指令信号に従ってエンジンを制御する。ＨＶ制御装置は、エンジン制御装置との通信に異常が発生した場合、エンジンの燃料噴射弁への電力を供給するためのリレーを遮断することによってエンジンの運転を停止する。これにより、ＨＶ制御装置とエンジン制御装置との通信に異常が発生した場合でも、ＨＶ制御装置がエンジン制御装置との通信を行なうことなく直接的にエンジンを停止することができる。

特開２０１４−２３１２４４号公報

上述の特許文献１に開示されているように、エンジン制御装置とＨＶ制御装置との間で通信ができない通信異常が発生した場合に、エンジンの運転を停止すると、エンジンの動力を用いて車両を退避走行させることができない。そのため、通信異常時にも可能な限りエンジンを動作させることが望ましい。

通信異常時におけるエンジンの動作中には、フェールセーフ運転として、たとえば、エンジン制御装置がエンジンの出力を一定に保つ制御を行ないつつ、ＨＶ制御装置が、エンジンの出力軸にエンジントルクとは逆方向に第１モータのトルクを作用させてエンジン回転速度を一定に保つ制御を行なうことが考えられる。また、動作中のエンジンを停止させる場合には、ＨＶ制御装置が第１モータのトルク出力を停止させることが考えられる。第１モータのトルク出力を停止させることにより、第１モータのトルクによるエンジン回転速度の制限が解除される。そのため、エンジン回転速度が上昇するため、エンジン制御装置がこのエンジン回転速度の上昇を検出することによってエンジンを停止させることできる。

しかしながら、エンジンの出力軸には、エンジントルクや第１モータのトルクの他にフリクショントルクも作用している。そのため、第１モータのトルク出力を停止させた後に、エンジントルクとフリクショントルクとが釣り合った状態になると、エンジン回転速度が上昇しない場合がある。その結果、エンジン制御装置がエンジン回転速度の上昇を検出することができないため、エンジンを確実に停止させることができない場合がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジン制御に用いられる複数の制御装置間で通信ができない場合でもエンジンの動作を可能とするとともにエンジンの停止が要求される場合に、より確実にエンジンを停止させるハイブリッド車両を提供することである。

この発明のある局面に係るハイブリッド車両は、エンジンと、エンジンに接続される第１モータジェネレータと、車軸に連結される第２モータジェネレータと、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを機械的に連結する遊星歯車機構と、エンジンを制御する第１制御装置と、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを制御するとともに、第１通信線を経由してエンジン指令信号を第１制御装置に送信する第２制御装置と、第１制御装置への電源供給を遮断可能であって、かつ、第２制御装置と第２通信線を経由した通信が可能な第３制御装置とを備える。第１制御装置は、第１制御装置と第２制御装置との間で通信ができない通信異常時におけるエンジンの動作中には、エンジンの出力を一定に維持しつつ、エンジン回転速度が予め定められた範囲外となる場合に、エンジンを停止する。第２制御装置は、通信異常時におけるエンジンの動作中には、エンジン回転速度が予め定められた範囲内になるように第１モータジェネレータを動作させ、通信異常時にエンジンの停止要求がある場合には、第１モータジェネレータのトルク出力を停止させる。第２制御装置は、第１モータジェネレータのトルク出力を停止させた後に、エンジン回転速度が予め定められた範囲内で停滞する場合、第３制御装置を用いて第１制御装置への電源供給を遮断する遮断処理と、第１制御装置への電源供給を遮断するための遮断操作を行なうようにユーザに通知する通知処理とのうちの少なくともいずれかの処理を実行する。

このようにすると、遮断処理が実行される場合あるいは通知処理が実行されることによってユーザが遮断操作を行なった場合、第１制御装置への電源供給を遮断することができる。第１制御装置への電源供給が遮断されることによって、第１制御装置によるエンジンの制御を停止させることができるため、より確実にエンジンを停止させることができる。

この発明によると、エンジン制御に用いられる複数の制御装置間で通信ができない場合でもエンジンの動作を可能とするとともにエンジンの停止が要求される場合に、より確実にエンジンを停止させるハイブリッド車両を提供することができる。

本実施の形態に係るハイブリッド車両の構成を示す概略図である。 通信異常時における、エンジンの動作中の動力分割装置の各回転要素の回転速度の変化を示す共線図である。 第１ＭＧのトルク出力が停止される場合の動力分割装置の各回転要素の回転速度の変化を示す共線図である。 フューエルカット制御が実行される場合の動力分割装置の各回転要素の回転速度の変化を示す共線図である。 本実施の形態におけるＨＶ−ＥＣＵによって実行される制御処理を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰り返さないものとする。

図１を参照して、本実施の形態に係るハイブリッド車両１（以下、単に車両１と記載する）の全体ブロック図を説明する。車両１は、トランスアクスル８と、エンジン１０と、ドライブシャフト１７と、ディファレンシャルギヤ１８と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、走行用バッテリ７０と、駆動輪７２と、ＨＶ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００と、エンジンＥＣＵ３００と、メータＥＣＵ４００と、メータ装置４０２と、照合ＥＣＵ５００と、ＩＧリレー５０２とを含む。

エンジン１０は、ガソリンエンジン等の内燃機関であって、エンジンＥＣＵ３００からの制御信号Ｓ１に基づいて制御される。エンジン１０は、エンジン回転速度センサ１００と、燃料噴射装置１０２と、点火装置１０４とを含む。

エンジン回転速度センサ１００は、エンジン１０の回転速度（以下、エンジン回転速度と記載する）Ｎｅを検出する。エンジン回転速度センサ１００は、検出したエンジン回転速度Ｎｅを示す信号をエンジンＥＣＵ３００に送信する。エンジン回転速度センサ１００は、たとえば、エンジン１０のクランク軸（出力軸）に対向した位置に設けられる。

本実施の形態においては、エンジン１０は、複数の気筒（図示せず）を含む。燃料噴射装置１０２は、各気筒の吸気ポート内に設けられる。また、各気筒内の頂部には、点火装置１０４が設けられる。なお、燃料噴射装置１０２は、各気筒内に設けられてもよい。

このような構成を有するエンジン１０において、エンジンＥＣＵ３００は、複数の気筒の各々に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射したり、複数の気筒への燃料の噴射を停止したりすることによって、複数の気筒の各々の燃料噴射量を制御する。さらに、エンジンＥＣＵ３００は、点火装置１０４を用いた点火制御を実行する。

トランスアクスル８は、入力軸１５と、出力軸１６と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）２０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）３０と、動力分割装置４０とを含む。トランスアクスル８の入力軸１５は、エンジン１０のクランク軸に接続される。トランスアクスル８の出力軸１６は、ディファレンシャルギヤ１８およびドライブシャフト１７を経由して駆動輪７２に接続される。

第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、たとえば、三相交流回転電機である。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、ＰＣＵ６０によって駆動される。

第１ＭＧ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電するジェネレータ（発電装置）としての機能を有する。第１ＭＧ２０の発電電力は、ＰＣＵ６０を経由して走行用バッテリ７０に供給される。また、第１ＭＧ２０は、走行用バッテリ７０からの電力を受けてエンジン１０の出力軸であるクランク軸を回転させる。これによって、第１ＭＧ２０は、エンジン１０を始動するスタータとしての機能を有する。

第１ＭＧ２０には、ＭＧ１回転速度センサ２２が設けられる。ＭＧ１回転速度センサ２２は、第１ＭＧ２０の回転軸の回転速度Ｎｍ１を検出する。ＭＧ１回転速度センサ２２は、検出したＭＧ１の回転速度Ｎｍ１を示す信号をＨＶ−ＥＣＵ２００に送信する。

第２ＭＧ３０は、走行用バッテリ７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２０により発電された電力の少なくともいずれか一方を用いて駆動輪７２に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、第２ＭＧ３０は、制動時に回生発電を行なうためのジェネレータとしての機能を有する。第２ＭＧ３０の発電電力は、ＰＣＵ６０を経由して走行用バッテリ７０に供給される。

第２ＭＧ３０には、ＭＧ２回転速度センサ３２が設けられる。ＭＧ２回転速度センサ３２は、第２ＭＧ３０の回転軸の回転速度Ｎｍ２を検出する。ＭＧ２回転速度センサ３２は、検出したＭＧ２の回転速度Ｎｍ２を示す信号をＨＶ−ＥＣＵ２００に送信する。

動力分割装置４０は、エンジン１０の発生する動力を、出力軸１６を経由したドライブシャフト１７への経路と、第１ＭＧ２０への経路とに分割可能に構成される。動力分割装置４０は、たとえば、サンギヤＳと、キャリアＣと、リングギヤＲと、ピニオンギヤＰとを含む遊星歯車機構である。サンギヤＳは、第１ＭＧ２０のロータに連結される。リングギヤＲは、第２ＭＧ３０のロータに連結される。ピニオンギヤＰは、サンギヤＳとリングギヤＲとに噛合する。キャリアＣは、ピニオンギヤＰが自転かつ公転できるようにピニオンギヤＰを保持するとともに、入力軸１５に連結される。このようにして、エンジン１０と、第１ＭＧ２０と、第２ＭＧ３０とは、動力分割装置４０によって機械的に接続される。

このような構成を有する車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０のうちの少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。

ＰＣＵ６０は、走行用バッテリ７０から供給される直流電力を交流電力に変換し、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動する。また、ＰＣＵ６０は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０が発電した交流電力を直流電力に変換し、走行用バッテリ７０を充電する。たとえば、ＰＣＵ６０は、直流／交流電力変換のためのインバータ（図示せず）と、インバータの直流リンク側と走行用バッテリ７０との間で直流電圧変換を実行するためのコンバータ（図示せず）とを含むように構成される。

走行用バッテリ７０は、再充電可能な直流電源である。走行用バッテリ７０としては、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池が用いられる。走行用バッテリ７０は、上述したように第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０により発電された電力を用いて充電される他、外部電源（図示せず）から供給される電力を用いて充電されてもよい。なお、走行用バッテリ７０は、二次電池に限らず、直流電圧を生成でき、かつ、充電が可能な蓄電装置であればよく、たとえば、キャパシタ等であってもよい。

ＳＭＲ７２は、走行用バッテリ７０と、ＰＣＵ６０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を含む電気システムとを導通状態にしたり遮断状態にしたりするためのリレーである。ＳＭＲ７２は、ＨＶ−ＥＣＵ２００からの制御信号によって動作する。

ＨＶ−ＥＣＵ２００は、走行用バッテリ７０の電流、電圧および電池温度等に基づいて走行用バッテリ７０の残存容量（以下、ＳＯＣ（State Of Charge）と記載する）を推定する。

出力軸回転速度センサ１４は、出力軸１６の回転速度Ｎｐを検出する。出力軸回転速度センサ１４は、検出された回転速度Ｎｐを示す信号をＨＶ−ＥＣＵ２００に送信する。ＨＶ−ＥＣＵ２００は、受信した回転速度Ｎｐに基づいて車速Ｖを算出する。なお、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、回転速度Ｎｐに代えて第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２に基づいて車速Ｖを算出するようにしてもよい。

メータ装置４０２は、メータクラスタに設けられる、液晶パネル等を用いて車両１の各種情報を表示する表示装置である。メータ装置４０２には、後述するメータＥＣＵ４００から送られてきた車両１の各種情報を示す出力表示信号が入力される。メータ装置４０２は、入力された出力表示信号に基づいて各種情報を表示する。各種情報は、たとえば、車両１の速度、シフトポジション、燃料の残量、文字、あるいは、図形等の情報を含む。

ＨＶ−ＥＣＵ２００は、ＭＧ１回転速度センサ２２およびＭＧ２回転速度センサ３２の検出結果に基づいて第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の状態を監視する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、ＰＣＵ６０を制御するための制御信号を生成し、その生成した制御信号Ｓ２をＰＣＵ６０へ出力する。ＨＶ−ＥＣＵ２００は、ＰＣＵ６０を制御することによって、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の出力（通電量）を制御する。

エンジンＥＣＵ３００は、所定の通信方式で第１通信線１５０を介してＨＶ−ＥＣＵ２００と通信可能に構成される。エンジンＥＣＵ３００は、エンジン回転速度センサ１００の検出結果に基づいてエンジン１０の状態を監視する。さらに、エンジンＥＣＵ３００は、ＨＶ−ＥＣＵ２００からの指令信号に基づいてエンジン１０を制御するための制御信号Ｓ１を生成し、その生成した制御信号Ｓ１をエンジン１０へ出力する。

具体的には、エンジンＥＣＵ３００は、エンジン回転速度センサ１００からエンジン回転速度Ｎｅを受けて、その値をＨＶ−ＥＣＵ２００に出力する。また、エンジンＥＣＵ３００は、ＨＶ−ＥＣＵ２００によって決定されたエンジン要求パワーに基づいて定められた動作点でエンジン１０が駆動されるように、エンジン１０の燃料噴射、点火時期、スロットル開度、および、バルブタイミング等を制御する。

ＨＶ−ＥＣＵ２００は、ＰＣＵ６０を介して第１ＭＧ２０の動作および第２ＭＧ３０の動作を制御する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、エンジンＥＣＵ３００との通信を行なって、エンジンＥＣＵ３００を介してエンジン１０を制御する。このようにして、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、車両１全体を統括的に制御する。

たとえば、エンジン１０を停止させた状態で車両１を走行させる場合（すなわち、ＥＶ走行中）を想定する。このとき、走行用バッテリ７０のＳＯＣがしきい値よりも低下する等のエンジン１０の始動条件が成立する場合には、ＨＶ−ＥＣＵ２００とエンジンＥＣＵ３００とが連携してエンジン１０の始動が行なわれる。

具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、エンジン１０の始動条件が成立する場合に、エンジン１０の始動要求を示す指令信号をエンジンＥＣＵ３００に送信する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、第１ＭＧ２０を用いてエンジン１０のクランキングを行なう。エンジンＥＣＵ３００は、ＨＶ−ＥＣＵ２００からの始動要求に応じてエンジン回転速度Ｎｅが初爆可能な回転速度以上となるタイミングで、点火装置１０４を用いた点火制御と、燃料噴射装置１０２を用いた燃料噴射制御とを実行する。ＨＶ−ＥＣＵ２００は、エンジン回転速度Ｎｅに基づいてエンジン１０が始動したと判定した後に、第１ＭＧ２０を用いたクランキングを終了させる。

メータＥＣＵ４００および照合ＥＣＵ５００の各々は、所定の通信方式で第１通信線１５０と異なる第２通信線２５０を介してＨＶ−ＥＣＵ２００と通信可能に構成される。

メータＥＣＵ４００は、たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ２００からの表示指令信号に基づいて車両１の各種情報を示す出力表示信号を生成して、メータ装置４０２に出力する。

照合ＥＣＵ５００は、リモートキー（図示せず）からの信号を受信した場合に、リモートキーからの信号が車両１に適合するものであるか否かを照合する。照合結果が適合を示す場合には、照合ＥＣＵ５００は、ＩＧリレー５０２を導通状態する。照合ＥＣＵ５００は、補機バッテリ５０４から常時電力供給を受けて動作する。なお、照合ＥＣＵ５００は、リモートキーからの信号が車両１に適合することに加えてパワースイッチ（図示せず）が操作されたときに、ＩＧリレー５０２を導通状態にしてもよい。

ＩＧリレー５０２は、ＨＶ−ＥＣＵ２００、エンジンＥＣＵ３００およびメータＥＣＵ４００等の各種制御装置を含む低圧系の電気機器と補機バッテリ５０４との間の電源供給経路を遮断状態および導通状態のうちのいずれかの状態に切り替えるリレーである。なお、ＩＧリレー５０２に代えて、トランジスタのような半導体素子が用いられてもよい。

補機バッテリ５０４は、上述の低圧系の電気機器に電力を供給する蓄電装置であって、たとえば、鉛蓄電池等の二次電池である。

照合ＥＣＵ５００およびＩＧリレー５０２は、ＨＶ−ＥＣＵ２００、上述した低圧系の電気機器に対する電源供給を制御する電源制御部として動作する。ＩＧリレー５０２が遮断状態から導通状態に切り替えられる場合に、補機バッテリ５０４からＨＶ−ＥＣＵ２００、エンジンＥＣＵ３００およびメータＥＣＵ４００の各々に電力が供給される。これにより、ＨＶ−ＥＣＵ２００、エンジンＥＣＵ３００およびメータＥＣＵ４００の各々が起動する。

ＨＶ−ＥＣＵ２００が起動した直後において、車両１は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態（走行準備状態）になる。Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態である場合において、ＳＭＲ７２は遮断状態になる。ＨＶ−ＥＣＵ２００は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態であるときに、高圧系の電気機器（第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０、ＰＣＵ６０および走行用バッテリ７０）の機能が正常であるか否かのチェックを行なう。ＨＶ−ＥＣＵ２００は、高圧系の電気機器の機能が正常であると判定する場合に、ＳＭＲ７２を遮断状態から導通状態にすることで、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態からＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態（走行可能状態）に移行する。

ＨＶ−ＥＣＵ２００、エンジンＥＣＵ３００、メータＥＣＵ４００および照合ＥＣＵ５００の各々は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリと、入出力バッファ等とを含んで構成される。ＨＶ−ＥＣＵ２００、エンジンＥＣＵ３００、メータＥＣＵ４００あるいは照合ＥＣＵ５００によって実行される各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）により処理することも可能である。

以上のような構成を有する車両１において、エンジンＥＣＵ３００とＨＶ−ＥＣＵ２００との間での通信ができない通信異常が発生している場合においても、車両１の走行を継続させるための退避走行が行なわれる。車両１の退避走行中においては、エンジン１０は、通常運転からフェールセーフ運転へと切り替えられる。フェールセーフ運転としては、たとえば、エンジン１０を停止させることが考えられる。しかしながら、エンジン１０を停止すると、エンジン１０の動力を用いた退避走行できないため、走行距離を確保することが難しい。そのため、通信異常時にも可能な限りエンジンを動作させたフェールセーフ運転を行なうことが望ましい。

＜エンジン１０のフェールセーフ運転について＞
以下に、本実施の形態においてエンジン１０の通信異常時に実施されるフェールセーフ運転について説明する。通信異常時におけるエンジン１０の動作中には、フェールセーフ運転として、たとえば、エンジンＥＣＵ３００がエンジン１０の出力を一定に保つ制御を行ないつつ、ＨＶ−ＥＣＵ２００が、エンジン１０の出力軸にエンジントルクとは逆方向に第１ＭＧ２０のトルクを作用させてエンジン回転速度Ｎｅを一定に保つ制御を行なうことが考えられる。

具体的には、エンジンＥＣＵ３００は、エンジン１０の出力が予め定められた値で維持されるようにエンジン１０を制御する（以下、このような制御を出力一定制御とも記載する）。

ＨＶ−ＥＣＵ２００は、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｔで維持されるように第１ＭＧ２０を制御する（以下、このような制御をＮｅ一定制御とも記載する）。

また、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、アクセル開度等に基づく要求駆動力を満たすように第２ＭＧ３０を制御する。このようにすると、エンジン１０の動力の一部を用いて第１ＭＧ２０において発電しつつ、エンジン１０の動力の残りを第２ＭＧ３０の動力とともに駆動輪７２に伝達して車両１を走行させることができる。

＜フェールセーフ運転中のエンジン１０の動作について＞
図２は、通信異常時における、エンジン１０の動作中の動力分割装置４０の各回転要素の回転速度の変化を示す共線図である。エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０が動力分割装置４０によって機械的に連結されることによって、図２に示すように、第１ＭＧ２０の回転速度（サンギヤＳの回転速度）、エンジン回転速度Ｎｅ（キャリアＣの回転速度）、および、第２ＭＧ３０の回転速度（リングギヤＲの回転速度）は、動力分割装置４０の共線図上で直線で結ばれる関係（いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）になる。

したがって、図２に示すように、たとえば、車両１が一定の車速で走行している場合（第２ＭＧ２０の回転速度が一定である場合）には、サンギヤＳに第１ＭＧ２０の負方向のトルクＴｍ１を作用させることによってエンジン回転速度Ｎｅを制限して目標回転速度Ｎｅｔで維持される。なお、第１ＭＧ２０においては、正方向に回転しつつ、負方向のトルクが出力されるため、発電が行なわれる。

また、目標回転速度Ｎｅｔでエンジン回転速度Ｎｅが維持されるとともに、エンジン１０の出力が予め定められた値で一定の状態が維持されることによって、キャリアＣには正方向のエンジントルクＴｅが作用する。そのため、サンギヤＳに作用する第１ＭＧ２０の負方向のトルクＴｍ１とキャリアＣに作用する正方向のエンジントルクＴｅとによって、リングギヤＲにはエンジン１０の直達トルクＴｅｃが作用する。リングギヤＲに作用する直達トルクＴｅｃと第２ＭＧ３０のトルクＴｍ２が駆動輪７２に伝達される。

＜フェールセーフ運転中のＨＶ−ＥＣＵ２００によるエンジンの停止要求について＞
ＨＶ−ＥＣＵ２００は、通信異常時におけるエンジン１０の停止要求がある場合にエンジン１０を停止させる制御を実行する。通信異常時に動作中のエンジン１０を停止させる場合には、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、第１ＭＧ２０のトルク出力を停止する。

また、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、通信異常時の退避走行を中止する場合には、車両１の状態をＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態からＲｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態に移行する移行要求があると判定する。本実施の形態においては、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行要求がある場合に、エンジン１０の停止要求があるものと判定する。ＨＶ−ＥＣＵ２００は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行要求があると判定する場合、ユーザによるパワースイッチの操作の有無にかかわらず、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ状態からＲｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行処理を実行する。車両１の状態がＲｅａｄｙ−Ｏｎ状態からＲｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態に移行することによって、ＳＭＲ７２が遮断状態になる。その結果、走行用バッテリ７０から第１ＭＧ２０への電力供給が遮断されるため、第１ＭＧ２０のトルク出力が停止される。

図３は、第１ＭＧ２０のトルク出力が停止される場合の動力分割装置４０の各回転要素の回転速度の変化を示す共線図である。図３に示すように、第１ＭＧ２０のトルク出力が停止されると、第１ＭＧ２０のトルクによるエンジン回転速度Ｎｅの制限が解除される。そのため、エンジン回転速度Ｎｅは、エンジントルクＴｅによって上昇する。エンジンＥＣＵ３００は、このエンジン回転速度の上昇を検出することによってエンジン１０を停止させる。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、エンジン回転速度を上昇させることによって、エンジン１０の停止要求をエンジンＥＣＵ３００に間接的に送信する。

エンジンＥＣＵ３００は、たとえば、エンジン回転速度Ｎｅが下限値Ｎ１から上限値Ｎ２までの予め定められた範囲内から予め定められた範囲外になる場合に、フューエルカット制御を実行して、燃料噴射を停止する。

予め定められた範囲の下限値Ｎ１は、エンジン１０の動作が継続可能なエンジン回転速度Ｎｅが設定される。下限値Ｎ１は、たとえば、目標回転速度Ｎｅｔから予め定められた値αを減算した値であってもよい。下限値Ｎ１は、たとえば、１０００ｒｐｍ程度の回転速度である。

予め定められた範囲の上限値Ｎ２は、下限値Ｎ１よりも大きい値であって、かつ、エンジン１０の作動時における発電量が過大とならないように設定される。上限値Ｎ２は、たとえば、目標回転速度Ｎｅｔに予め定められた値αを加算した値であってもよい。上限値Ｎ２は、たとえば、２０００ｒｐｍ程度の回転速度である。

なお、下限値Ｎ１および上限値Ｎ２は、たとえば、エンジン１０の状態（たとえば、水温等）や走行用バッテリ７０の状態（たとえば、ＳＯＣや電池温度等）に応じて設定される値であってもよい。

＜フェールセーフ運転中のエンジン１０の停止について＞
図４は、フューエルカット制御が実行される場合の動力分割装置４０の各回転要素の回転速度の変化を示す共線図である。図４に示すように、燃料噴射が停止することによってエンジントルクが発生しなくなるため、エンジン回転速度Ｎｅは、エンジン１０のフリクショントルクによって低下する。

ＨＶ−ＥＣＵ２００およびエンジンＥＣＵ３００の各々は、エンジン回転速度Ｎｅがしきい値（たとえば、ゼロ）以下に低下することによってエンジン１０が停止したと判定する。なお、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１と、第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２と、動力分割装置４０のギヤ比とに基づいてエンジン回転速度Ｎｅを算出する。エンジンＥＣＵ３００は、エンジン回転速度センサ１００によってエンジン回転速度Ｎｅを検出する。

しかしながら、エンジン１０の出力軸には、エンジントルクや第１ＭＧ２０のトルクの他にエンジン１０のフリクショントルクも作用している。そのため、フェールセーフ運転中にエンジン１０を停止させるために、第１ＭＧ２０のトルク出力を停止させた後に、エンジントルクとフリクショントルクとが釣り合った状態になると、エンジン回転速度Ｎｅが上昇しない場合がある。その結果、エンジンＥＣＵ３００がエンジン回転速度Ｎｅの上昇を検出することができないため、エンジン１０を確実に停止させることができない場合がある。

そこで、本実施の形態においては、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、通信異常時にエンジン１０を停止させるために、第１ＭＧ２０のトルク出力を停止させた後に、エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた範囲内で停滞する場合、照合ＥＣＵ５００を用いてエンジンＥＣＵ３００への電源供給を遮断する遮断処理と、照合ＥＣＵ５００が電源供給を遮断するための遮断操作を行なうようにユーザに通知する通知処理とのうちの少なくともいずれかの処理を実行するものとする。

このようにすると、通信異常時にエンジン１０を停止させるために第１ＭＧ２０のトルク出力を停止した後に、エンジントルクとフリクショントルクとが釣り合うことに起因してエンジン回転速度Ｎｅが停滞する場合でも、エンジンＥＣＵ３００への電力供給が停止されるため、エンジン１０の制御を停止することができる。

図５を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＨＶ−ＥＣＵ２００で実行される制御処理について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、通信異常が発生しているか否かを判定する。ＨＶ−ＥＣＵ２００は、たとえば、エンジンＥＣＵ３００からの情報を所定時間継続して受信できない場合に、通信異常が発生していると判定する。あるいは、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、たとえば、エンジンＥＣＵ３００に対して応答信号を発生させる指令信号を送信し、予め定められた時間が経過するまでにエンジンＥＣＵ３００から応答信号を受信しない場合に、通信異常が発生していると判定する。通信異常が発生していると判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。

Ｓ１０２にて、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態に移行する要求があるか否かを判定する。ＨＶ−ＥＣＵ２００は、たとえば、車両１の退避走行ができない場合に、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態に移行する要求があると判定する。退避走行ができない場合とは、たとえば、退避走行時に用いられる機器（エンジン１０、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０、ＰＣＵ６０、バッテリ７０等）に故障が発生している場合である。なお、退避走行時に用いられる機器の故障診断は、公知の方法で行なえばよい。Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態に移行する要求があると判定される場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。

Ｓ１０４にて、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態に移行する処理を実行する。具体的には、ＳＭＲ７２を遮断状態にする。ＳＭＲ７２を遮断状態にすることによって第１ＭＧ２０への電力供給が停止される。これにより、第１ＭＧ２０のトルク出力が停止される。

Ｓ１０６にて、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、エンジン回転速度Ｎｅが下限値Ｎ１から上限値Ｎ２までの予め定められた範囲内であるか否かを判定する。なお、下限値Ｎ１および上限値Ｎ２については、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた範囲内であると判定される場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。

Ｓ１０８にて、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態に移行する処理を開始した時点から予め定められた時間Ｔ１が経過したか否かを判定する。予め定められた時間Ｔ１は、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態に移行した後に、少なくともエンジン回転速度Ｎｅが停滞していることを判定できる時間であって、実験等によって適合される。予め定められた時間Ｔ１は、たとえば、５秒程度の時間である。予め定められた時間Ｔ１が経過したと判定される場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１１０にて、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、ＩＧリレーをオフする操作（以下、ＩＧオフ操作とも記載する）を促す通知を行なう。ＩＧリレーをオフする操作とは、たとえば、パワースイッチを押して車両１の電源システムをオフ状態にする操作である。ＨＶ−ＥＣＵ２００は、たとえば、メータ装置４０２にＩＧオフ操作を促す旨の文章を表示するようにしてもよいし、音声により運転者に通知してもよい。ＩＧオフ操作が上述の遮断操作に対応する。

Ｓ１１２にて、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、通知を行なった時点から予め定められた時間Ｔ２が経過したか否かを判定する。予め定められた時間Ｔ２が経過したと判定される場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。

Ｓ１１４にて、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、照合ＥＣＵ５００に対してＩＧオフ指令を送信する。照合ＥＣＵ５００は、ＨＶ−ＥＣＵ２００からＩＧオフ指令を受信することに応じてＩＧリレー５０２を遮断状態にする。

なお、通信異常が発生していないと判定される場合（Ｓ１００にてＮＯ）、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行要求がないと判定される場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、あるいは、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行後にエンジン回転速度Ｎｅが予め定められた範囲外になると判定される場合（Ｓ１０６にてＮＯ）には、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、処理を終了する。

また、予め定められた時間Ｔ１が経過していないと判定される場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０６に戻される。予め定められた時間Ｔ２が経過していないと判定さえる場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。Ｓ１１６にて、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、ＩＧオフ操作があるか否かを判定する。ＩＧオフ操作があると判定される場合（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、この処理は終了される。一方、ＩＧオフ操作がないと判定される場合（Ｓ１１６にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。

以上のような構成およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１のＨＶ−ＥＣＵ２００およびエンジンＥＣＵ３００の動作について説明する。

たとえば、エンジン１０が動作している場合であって、かつ、ＨＶ−ＥＣＵ２００とエンジンＥＣＵ３００との間で双方向の通信異常が発生している場合を想定する。また、このとき、ＨＶ−ＥＣＵ２００は、Ｎｅ一定制御を実行しており、エンジンＥＣＵ３００は、出力一定制御を実行しているものとする。

ＨＶ−ＥＣＵ２００は、通信異常が発生しているため（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行要求があるか否かを判定する（Ｓ１０２）。このとき、高圧系の電気機器に故障が発生する等の原因によって退避走行ができない場合には、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行要求があると判定され（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行処理が実行される（Ｓ１０４）。そのため、ＳＭＲ７２が遮断状態になり、第１ＭＧ２０のトルク出力が停止される。

第１ＭＧ２０のトルク出力が停止した後に、エンジン１０のエンジントルクとフリクショントルクとが釣り合うと、エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた範囲内で停滞することとなる（Ｓ１０６にてＹＥＳ）。予め定められた時間Ｔ１が経過するまでこのような状態が継続する場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、メータ装置４０２にＩＧオフ操作を促す表示が行なわれる（Ｓ１１０）。ＩＧオフ操作を促す表示が開始されてからＩＧオフ操作が行なわれることなく（Ｓ１１６にてＮＯ）、予め定められた時間Ｔ２が経過する場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ２００から照合ＥＣＵ５００へとＩＧオフ指令が送信される（Ｓ１１４）。照合ＥＣＵ５００は、ＨＶ−ＥＣＵ２００からのＩＧオフ指令を受けて、ＩＧリレー５０２を遮断状態にする。

一方、予め定められた時間が経過するまでに（Ｓ１１２にてＮＯ）、ユーザによってパワースイッチが操作されると（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、照合ＥＣＵ５００がリレー５０２を遮断状態にする。

リレー５０２が遮断状態になり、エンジンＥＣＵ３００への電力供給が遮断されると、エンジン１０の制御が停止される。その結果、エンジン回転速度Ｎｅは、エンジン１０のフリクショントルクの作用によって減少し、最終的にエンジン１０は停止状態になる。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両１によると、照合ＥＣＵ５００にＩＧオフ指令を送信することによって照合ＥＣＵ５００がＩＧリレー５０２を遮断状態にする遮断処理が実行される場合、あるいは、ユーザにＩＧオフ操作を促す通知処理が実行されることによってユーザがＩＧオフ操作を行なった場合、ＩＧリレー５０２を遮断状態にすることができる。ＩＧリレー５０２を遮断状態にすることによってエンジンＥＣＵ３００への電源供給を遮断することができる。これにより、エンジン１０の制御を停止させて、エンジン１０を停止状態にすることができる。したがって、エンジン制御に用いられる複数の制御装置間で通信ができない場合でもエンジンの動作を可能とするとともにエンジンの停止が要求される場合に、より確実にエンジンを停止させるハイブリッド車両を提供することができる。

以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態では、エンジン１０は、ガソリンエンジンであるとして説明したが、たとえば、ガソリンエンジンに代えてディーゼルエンジンであってもよい。

上述の実施の形態では、通信異常時であって、かつ、退避走行ができない場合にＲｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行要求があると判定するものとして説明したが、これらの判定をたとえば、車両１が停止状態である場合に行なうようにしてもよい。

上述の実施の形態においては、トランスアクスル８は、図１に示したように、第１ＭＧ２０と、第２ＭＧ３０と、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０およびエンジン１０を機械的に接続する動力分割装置４０とを含むものとして説明したが、エンジン１０に接続される第１モータジェネレータと、少なくとも駆動輪７２に接続された第２モータジェネレータとを含む構成であれば、特に図１に示す構成に限定されるものではない。たとえば、車両１は、第１ＭＧ２０と第２ＭＧ３０とが機械的に接続されていない、いわゆる、シリーズ方式のハイブリッド車両であってもよい。

上述の実施の形態においては、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ状態への移行処理が開始された後に、エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた範囲内であるか否かを判定するものとして説明したが、たとえば、エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた範囲の下限値よりも大きいか否かを判定してもよい。

上述の実施の形態においては、通知処理の後、ＩＧオフ操作が行なわれないと遮断処理を実行するものとして説明したが、たとえば、通知処理のみを実行してもよいし、遮断処理のみを実行してもよい。

なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ハイブリッド車両、８ トランスアクスル、１０ エンジン、１４ 出力軸回転速度センサ、１５ 入力軸、１６ 出力軸、１７ ドライブシャフト、１８ ディファレンシャルギヤ、２０，３０ モータジェネレータ、２２ ＭＧ１回転速度センサ、３２ ＭＧ２回転速度センサ、４０ 動力分割装置、６０ ＰＣＵ、７０ 走行用バッテリ、７２ 駆動輪、１００ エンジン回転速度センサ、１０２ 燃料噴射装置、１０４ 点火装置、２００ ＨＶ−ＥＣＵ、３００ エンジンＥＣＵ、４００ メータＥＣＵ、４０２ メータ装置、５００ 照合ＥＣＵ、５０２ ＩＧリレー、５０４ 補機バッテリ。

Claims (1)

1. エンジンと、
   前記エンジンに接続される第１モータジェネレータと、
   車軸に連結される第２モータジェネレータと、
   前記エンジンと前記第１モータジェネレータと前記第２モータジェネレータとを機械的に連結する遊星歯車機構と、
   前記エンジンを制御する第１制御装置と、
   前記第１モータジェネレータと前記第２モータジェネレータとを制御するとともに、第１通信線を経由してエンジン指令信号を前記第１制御装置に送信する第２制御装置と、
   前記第１制御装置への電源供給を遮断可能であって、かつ、前記第２制御装置と第２通信線を経由した通信が可能な第３制御装置とを備え、
   前記第１制御装置は、前記第１制御装置と前記第２制御装置との間で通信ができない通信異常時における前記エンジンの動作中には、前記エンジンの出力を一定に維持しつつ、エンジン回転速度が予め定められた範囲外となる場合に、前記エンジンを停止し、
   前記第２制御装置は、
   前記通信異常時における前記エンジンの動作中には、前記エンジン回転速度が前記予め定められた範囲内になるように前記第１モータジェネレータを動作させ、前記通信異常時に前記エンジンの停止要求がある場合には、前記第１モータジェネレータのトルク出力を停止させ、
   前記第１モータジェネレータのトルク出力を停止させた後に、前記エンジン回転速度が前記予め定められた範囲内で停滞する場合、前記第３制御装置を用いて前記第１制御装置への電源供給を遮断する遮断処理と、前記第１制御装置への前記電源供給を遮断するための遮断操作を行なうようにユーザに通知する通知処理とのうちの少なくともいずれかの処理を実行する、ハイブリッド車両。

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