JP2017206162A - 車両制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】ネットワークを介した制御装置間の通信の異常発生時にも走行用データに基づき制御された走行を継続可能な車両制御システムを提供すること。【解決手段】車両制御システムは、前輪又は後輪を駆動可能な内燃機関と、内燃機関に接続される第１電動機と、後輪又は前輪を駆動する第２電動機とを備える車両の動作を制御する複数の制御装置と、複数の制御装置に接続されて制御装置を互いに通信可能に接続するネットワークとを備える。複数の制御装置は、内燃機関を制御する第１制御装置と、第１電動機を制御する第２制御装置と、第２電動機を制御する第３制御装置とを含み、ネットワークを介した制御装置間の通信の異常発生を各制御装置が検知する。ネットワークを介した第２制御装置と他の制御装置間の通信の異常発生が検知されると、第１制御装置は、内燃機関の動作を停止し、第３制御装置は、車両が走行するための動力を第２電動機が出力するよう制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関と電動機とにより車輪が駆動されるハイブリッド車両の走行制御を行うための複数の制御装置と通信ネットワークを備える車両制御システムに関する。
従来、車輪を駆動する内燃機関とモータ（以下、駆動モータ）とを備えたハイブリッド車両の車両制御システムにおいて、通信ネットワークの故障が生じたときでも、簡易な構成と処理により必要な通信を継続して駆動モータによる車輪駆動を続行できるようにすることを目的として、駆動モータを制御するモータ制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と、駆動モータ以外の装置を制御する管理ＥＣＵと、を含む複数のＥＣＵと、２つの独立なＣＡＮ（Controller Area Network）バスによりそれぞれ構成される２つの独立な第１通信ネットワーク及び第２通信ネットワークと、を備える車両制御システムが知られている（特許文献１）。
この車両制御システムでは、第２通信ネットワークの伝送速度は第１通信ネットワークの伝送速度より遅く、各ＥＣＵは、第１通信ネットワークにより、走行制御に必須の走行用データと、走行快適性向上のためのデータ（以下、快適性向上用データ）と、を送受信し、第２通信ネットワークにより、上記走行用データを送受信する。そして、モータ制御ＥＣＵは、第１通信ネットワーク及び第２通信ネットワークが共に正常であるときは、走行用データと快適性向上用データを共に受信して快適性を指向した走行制御を行い、第１通信ネットワークが故障したときは、第２通信ネットワーク上の走行用データのみを受信し、走行快適性を犠牲にして走行に必須の機能のみを実行する。
これにより、この車両制御システムでは、第１通信ネットワークが故障した場合、各ＥＣＵの送信処理を変更することなく、受信処理のみの変更（すなわち、第２通信ネットワークから受信される走行用データのみを受信して用いる旨の変更）を行って、当該通信ネットワークの故障に対し簡易に対処することができる。
特開２０１４−１１８０７２号公報
上記説明した特許文献１の車両制御システムでは、第１通信ネットワークと第２通信ネットワークの双方が故障すると、モータ制御ＥＣＵ及び管理ＥＣＵを含む複数のＥＣＵ間で、走行制御に必須の走行用データの送受信ができない。このとき、ハイブリッド車両は、走行用データに基づき制御された走行を行うことができない。
本発明の目的は、通信ネットワークを介した制御装置間の通信の異常発生時にも走行用データに基づき制御された走行を継続可能な車両制御システムを提供することである。
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
前輪及び後輪のいずれか一方である第１車輪（例えば、後述の実施形態での第１車輪１０１Ａ）を駆動可能な内燃機関（例えば、後述の実施形態での内燃機関１０２）と、前記内燃機関に接続される第１電動機（例えば、後述の実施形態での第１電動機１０３）と、前記前輪及び前記後輪の他方である第２車輪（例えば、後述の実施形態での第２車輪１０１Ｂ）を駆動する第２電動機（例えば、後述の実施形態での第２電動機１０７）と、を備える車両の動作を制御する複数の制御装置と、
前記複数の制御装置のそれぞれに接続されて前記制御装置を互いに通信可能に接続する通信ネットワーク（例えば、後述の実施形態での第１通信ネットワーク１４０及び第２通信ネットワーク１４２）と、を備え、
前記複数の制御装置は、前記内燃機関の動作を制御する第１制御装置（例えば、後述の実施形態での管理ＥＣＵ１２０）と、前記第１電動機の動作を制御する第２制御装置（例えば、後述の実施形態での第１制御ＥＣＵ１２２）と、前記第２電動機の動作を制御する第３制御装置（例えば、後述の実施形態での第２制御ＥＣＵ１２６）と、を含み、前記通信ネットワークを介した前記制御装置間の通信の異常発生を各制御装置が検知し、
前記通信ネットワークを介した前記第２制御装置と他の制御装置の間の通信の異常発生が検知されると、前記第１制御装置は、前記内燃機関の動作を停止し、前記第３制御装置は、前記車両が走行するための動力を前記第２電動機が出力するよう制御する、車両制御システムである。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、
前記車両は、前記第１電動機と前記第１車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより第１電動機側と第１車輪側とを遮断状態又は接続状態にする断接部（例えば、後述の実施形態でのトランスミッション１０４）を備え、
前記複数の制御装置は、前記断接部を制御する第４制御装置（例えば、後述の実施形態でのＥＣＵ１２４）を含み、
前記通信の異常発生が検知されると、前記第４制御装置は、前記断接部を解放し、前記第３制御装置は、前記断接部の解放が完了した後に前記車両が走行するための動力を前記第２電動機が出力するよう制御する。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記通信の異常発生が検知されると、前記第１制御装置は、前記内燃機関のトルクが所定値未満となった後に、前記断接部を解放するよう前記第４制御装置に指示する。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、
前記第２制御装置は、前記第１電動機が発電した電力又は前記第１電動機を駆動する電力の変換をスイッチング動作によって行う変換部（例えば、後述の実施形態での第１インバータ１０５）の動作を制御し、
前記通信の異常発生が検知されると、前記第２制御装置は、前記変換部が有するスイッチング素子を全てオフ状態に制御する。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、
前記通信ネットワークは、前記複数の制御装置のそれぞれに接続されて前記制御装置を互いに通信可能に接続する第１通信ネットワーク（例えば、後述の実施形態での第１通信ネットワーク１４０）及び第２通信ネットワーク（例えば、後述の実施形態での第２通信ネットワーク１４２）を含み、
前記通信の異常は、前記第１通信ネットワークを介した前記第２制御装置と前記他の制御装置間の通信及び前記第２通信ネットワークを介した前記第２制御装置と前記他の制御装置間の通信の双方の異常である。
請求項６に記載の発明は、
前輪及び後輪のいずれか一方である第１車輪（例えば、後述の実施形態での第１車輪１０１Ａ）を駆動可能な内燃機関（例えば、後述の実施形態での内燃機関１０２）と、前記内燃機関に接続される第１電動機（例えば、後述の実施形態での第１電動機１０３）と、前記前輪及び前記後輪の他方である第２車輪（例えば、後述の実施形態での第２車輪１０１Ｂ）を駆動する第２電動機（例えば、後述の実施形態での第２電動機１０７）と、を備える車両の動作を制御する複数の制御装置と、
前記複数の制御装置のそれぞれに接続されて前記制御装置を互いに通信可能に接続する通信ネットワーク（例えば、後述の実施形態での第１通信ネットワーク１４０及び第２通信ネットワーク１４２）と、を備え、
前記複数の制御装置は、前記内燃機関を制御する第１制御装置（例えば、後述の実施形態での管理ＥＣＵ１２０）と、前記第１電動機を制御する第２制御装置（例えば、後述の実施形態での第１制御ＥＣＵ１２２）と、前記第２電動機を制御する第３制御装置（例えば、後述の実施形態での第２制御ＥＣＵ１２６）と、を含み、前記第１制御装置は前記第２制御装置の異常発生を検知し、
前記第２制御装置の異常発生が検知されると、前記第１制御装置は、前記内燃機関の動作を停止し、前記第３制御装置は、前記車両が走行するための動力を前記第２電動機が出力するよう制御する、車両制御システムである。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、
前記車両は、前記第１電動機と前記第１車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより第１電動機側と第１車輪側とを遮断状態又は接続状態にする断接部を備え、
前記複数の制御装置は、前記断接部を制御する第４制御装置（例えば、後述の実施形態でのＥＣＵ１２４）を含み、
前記第２制御装置の異常発生が検知されると、前記第４制御装置は、前記断接部を解放し、前記第３制御装置は、前記断接部の解放が完了した後に前記車両が走行するための動力を前記第２電動機が出力するよう制御する。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、
前記第２制御装置の異常発生が検知されると、前記第１制御装置は、前記内燃機関のトルクが所定値未満となった後に、前記断接部を解放するよう前記第４制御装置に指示する。
請求項１の発明によれば、通信ネットワークを介した第２制御装置と他の制御装置の間の通信に異常が発生して、第２制御装置に対する指示等を他の制御装置が行うことができない状態となっても、内燃機関の動作を停止して第１電動機の連れ回しによる影響をなくすと共に、車両は、第２電動機の動力によって、制御された走行を継続できる。
請求項２の発明のように、断接部の解放が完了した後に第２電動機の制御を行えば、第２電動機の出力に内燃機関の出力が重複しない。このため、第２電動機の動力による走行モードへの切り替え時の出力が安定する。
請求項３の発明のように、内燃機関のトルクが所定値未満となった後に断接部を解放することによって、第２電動機の動力による走行モードへの切り替え時における出力の急な変化を防止できる。
請求項４の発明によれば、全てのスイッチング素子がオフ状態とされた変換部によって第１電動機の出力側は開回路となるため、内燃機関の動作が完全に停止する前の第１電動機の連れ回しによって発生する電力の影響を受けない。
請求項５の発明によれば、二重化された制御装置間の通信環境であっても双方の通信に異常が発生して、第２制御装置に対する指示等を他の制御装置が行うことができない状態となっても、内燃機関の動作を停止して第１電動機の連れ回しによる影響をなくすと共に、車両は第２電動機からの動力による制御された走行を継続できる。
請求項６の発明によれば、第２制御装置に異常が発生して、第２制御装置に対する指示等を他の制御装置が行うことができない状態となっても、内燃機関の動作を停止して第１電動機の連れ回しによる影響をなくすと共に、車両は、第２電動機の動力によって、制御された走行を継続できる。
請求項７の発明のように、断接部の解放が完了した後に第２電動機の制御を行えば、第２電動機の出力に内燃機関の出力が重複しない。このため、第２電動機の動力による走行モードへの切り替え時の出力が安定する。
請求項８の発明のように、内燃機関のトルクが所定値未満となった後に伝達経路を解放することによって、第２電動機の動力による走行モードへの切り替え時における出力の急な変化を防止できる。
本発明の第１実施形態に係る車両制御システムの構成と異常状態を示す図である。 発電制御ＥＣＵが他のＥＣＵとの間で通信不能な異常状態が発生した場合の、第１実施形態の車両制御システムの動作を示すフローチャートである。 発電制御ＥＣＵが他のＥＣＵとの間で通信不能な異常状態が発生した場合の各構成要素の状態変化を示すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係る車両制御システムの構成と異常状態を示す図である。 発電制御ＥＣＵが他のＥＣＵとの間で通信不能な異常状態が発生した場合の、第２実施形態の車両制御システムの動作を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両制御システムの構成と異常状態を示す図である。第１実施形態の車両制御システム１００は、ハイブリッド車両に搭載され、当該ハイブリッド車両の前輪及び後輪のいずれか一方である第１車輪１０１Ａを駆動する内燃機関１０２、内燃機関１０２に接続される第１電動機１０３、並びに、ハイブリッド車両の前輪及び後輪の他方である第２車輪１０１Ｂを駆動する第２電動機１０７を制御する。
車両制御システム１００では、内燃機関１０２と第１電動機１０３とが断接不能に接続されており、第１電動機１０３はトランスミッション１０４を介して第１車輪１０１Ａに接続されている。トランスミッション１０４は、後述するＥＣＵ１２４による制御の下、第１電動機１０３と第１車輪１０１Ａとの動力伝達経路を遮断状態又は接続状態に制御可能に構成される。例えば、トランスミッション１０４には、クラッチ、ブレーキ等の断接部が設けられ、断接部を解放又は締結することにより該動力伝達経路が遮断状態又は接続状態となる。第１電動機１０３を駆動する電力は、バッテリ１０６から第１インバータ１０５によって変換された後、第１電動機１０３に供給され、第１電動機１０３が内燃機関１０２の動作に応じて発電した電力は、第１インバータ１０５によって変換された後、バッテリ１０６に充電される。第１インバータ１０５は、複数のスイッチング素子を有し、後述する第１制御ＥＣＵ１２２からの制御によるスイッチング動作によって電力変換を行う。
第２電動機１０７は、バッテリ１０６から給電され第２インバータ１０８によって電力変換された電力を受けて動作する。また、第２電動機１０７は、ハイブリッド車両が減速走行時に回生動作することによって発電を行う。第２インバータ１０８は、複数のスイッチング素子を有し、後述する第２制御ＥＣＵ１２６からの制御によるスイッチング動作によって電力変換を行う。第２電動機１０７は、クラッチ１０９を介して第２車輪１０１Ｂが接続されている。クラッチ１０９は、後述するＥＣＵ１２８による制御の下、解放又は締結により第２電動機１０７と第２車輪１０１Ｂとの動力伝達経路を遮断状態又は接続状態に制御する。
車両制御システム１００は、車両の動作を制御する複数のＥＣＵ（電子制御装置、Electronic Control Unit）１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０、１３２、１３４と、これら複数のＥＣＵをそれぞれ相互に通信可能に接続する第１通信ネットワーク１４０及び第２通信ネットワーク１４２と、を有する。
上記各ＥＣＵは、車両走行についてのリアルタイム制御に必要なリアルタイム情報（例えば、走行制御に即座に反映させることが必要な情報）である走行制御情報を第１の所定の時間間隔で生成する。また上記各ＥＣＵは、リアルタイム情報でない他の情報であって走行動作に関連する情報である走行管理情報（例えば、走行動作状態の監視情報、走行制御に影響を持つ設定情報など）を、例えば第１の所定の時間間隔より長い第２の所定の時間間隔で生成する。各ＥＣＵが出力する走行制御情報及び走行管理情報の例については、後述する。
また、上記各ＥＣＵは、上記生成した走行制御情報及び走行管理情報の少なくともいずれか一方を第１通信ネットワーク１４０及び第２通信ネットワーク１４２の少なくともいずれか一方を介して他のＥＣＵへ送信すると共に、他のＥＣＵが生成した走行制御情報及び走行管理情報の少なくともいずれか一方を第１通信ネットワーク１４０及び第２通信ネットワーク１４２の少なくともいずれか一方を介して受信する。
各ＥＣＵは、第１通信ネットワーク１４０又は第２通信ネットワーク１４２を介したＥＣＵ間の通信の異常発生を監視し、いずれか１つのＥＣＵと他のＥＣＵとの間の通信の異常発生を検知する。なお、異常発生の監視は、各ＥＣＵが他のＥＣＵ宛てにパイロット信号を送信することによって行われ、パイロット信号に対するＡＣＫ信号が得られないＥＣＵがあれば、このＥＣＵが通信不能な異常が発生したと判定する。また、通信不能な異常が発生したＥＣＵは、他のＥＣＵ宛てにパイロット信号を送信しても、どのＥＣＵからもＡＣＫ信号が得られないため、自らの通信に異常が発生したと判定する。
第１通信ネットワーク１４０及び第２通信ネットワーク１４２は、ＥＣＵ１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０、１３２、１３４を相互に通信可能に接続する２つの独立な通信ネットワークであり、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信規格に準拠する２つの独立なＣＡＮバスで構成される。
また、第１通信ネットワーク１４０は、第２通信ネットワーク１４２の通信速度よりも速い通信速度を持ち、主に、上述した走行制御情報の伝送に用いられる。また、第２通信ネットワーク１４２は、主に、上述した走行管理情報の伝送に用いられる。
ＥＣＵ１２０は、車両制御動作の全体を統括的に管理及び制御する管理制御装置であり、例えば、車両走行における負荷状態（アクセル踏み込み量に応じた加速等）に応じて、車輪駆動のために内燃機関１０２に発生させるトルクと、第１電動機１０３に発生させるトルクと、第２電動機１０７に発生させるトルクとのトルクバランスを決定したり、第１電動機１０３又は第２電動機１０７からバッテリ１０６へのエネルギ回生動作の開始／停止タイミングを決定する。以下、ＥＣＵ１２０を、管理ＥＣＵ１２０とも称する。
本実施形態では、管理ＥＣＵ１２０は、内燃機関１０２の動作を制御するＥＣＵとしても機能する（例えば、内燃機関１０２の燃料噴射等を制御するいわゆるＦＩ（Fuel Injection）−ＥＣＵとしての機能を兼ね備える）。管理ＥＣＵ１２０は、後述するＥＣＵ１２２等から送信される走行制御情報を受信し、当該受信した走行制御情報等に基づいて、車両制御動作の統括的な管理及び制御を行い、及び内燃機関１０２の動作を制御する。
管理ＥＣＵ１２０は、走行制御情報として、例えば上述したトルクバランス決定に基づく内燃機関１０２、第１電動機１０３及び第２電動機１０７への要求トルク情報（トルク発生動作の開始／停止の指示を含む）や、第１電動機１０３、第２電動機１０７及び内燃機関１０２の少なくとも２つが協働動作する際に必要な情報（例えば、内燃機関１０２の機関回転数等）を含む、リアルタイム情報を出力する。また、管理ＥＣＵ１２０は、走行管理情報として、例えば内燃機関１０２の運転状態を示す情報（内燃機関１０２の温度、燃料消費量等）を出力する。
ＥＣＵ１２２は、第１インバータ１０５を介して第１電動機１０３の動作を制御する制御装置である。以下、ＥＣＵ１２２を、第１制御ＥＣＵ１２２とも称する。第１制御ＥＣＵ１２２は、管理ＥＣＵ１２０等から送信される走行制御情報を受信し、当該受信した走行制御情報に基づいて、第１電動機１０３の動作を制御する。
第１制御ＥＣＵ１２２は、走行制御情報として、例えば管理ＥＣＵ１２０におけるトルクバランスのリアルタイム算出に必要な情報（第１電動機１０３の発生トルク等）を出力する。また、第１制御ＥＣＵ１２２は、走行管理情報として、例えば第１電動機１０３の運転状態を示す情報（第１電動機１０３の温度、発電電流値等）を出力する。
ＥＣＵ１２４は、トランスミッション１０４の動作を制御する。ＥＣＵ１２４は、管理ＥＣＵ１２０等から送信される走行制御情報を受信し、当該受信した走行制御情報に基づいて第１電動機１０３と第１車輪１０１Ａとの動力伝達経路を遮断状態又は接続状態に制御する。
ＥＣＵ１２４は、走行制御情報として、トランスミッション１０４における動力伝達経路の状態（遮断状態又は接続状態等）に関する情報を出力する。
ＥＣＵ１２６は、第２インバータ１０８を介して第２電動機１０７の動作を制御する制御装置である。以下、ＥＣＵ１２６を、第２制御ＥＣＵ１２６とも称する。第２制御ＥＣＵ１２６は、管理ＥＣＵ１２０等から送信される走行制御情報を受信し、当該受信した走行制御情報に基づいて、第２電動機１０７の動作を制御する。
第２制御ＥＣＵ１２６は、走行制御情報として、例えば管理ＥＣＵ１２０におけるトルクバランスのリアルタイム算出に必要な情報（第２電動機１０７の回転速度、発生トルク等）を出力する。また、第２制御ＥＣＵ１２６は、走行管理情報として、例えば第２電動機１０７の運転状態を示す情報（第２電動機１０７の温度、通電電流値等）を出力する。
ＥＣＵ１２８は、クラッチ１０９の動作を制御する。ＥＣＵ１２８は、管理ＥＣＵ１２０等から送信される走行制御情報を受信し、当該受信した走行制御情報に基づいて、クラッチ１０９を締結又は解放する。
ＥＣＵ１２８は、走行制御情報として、クラッチ１０９の状態（遮断状態、締結状態等）に関する情報を出力する。
ＥＣＵ１３０は、バッテリ１０６に関する動作を管理する。例えば、ＥＣＵ１３０は、バッテリ１０６の充電残量（バッテリ残量）を監視し、バッテリ１０６の充電の必要性等を判断する。
ＥＣＵ１３０は、走行制御情報として、例えば第２電動機１０７の動作に必要なバッテリ出力電圧に関する情報等を出力する。また、ＥＣＵ１３０は、走行管理情報として、バッテリ１０６への充電を要求する充電要求情報、バッテリ残量情報、残量減少速度情報等を出力する。
ＥＣＵ１３２は、ブレーキペダル（不図示）の踏み込み量を検知し、当該検知したブレーキ踏み込み量や、他のＥＣＵから送信される車輪のスリップの有無、車体横揺れ等の情報を含む走行制御情報に基づいて、車輪ブレーキの制御を行う。ＥＣＵ１３２は、走行制御情報として、例えば、上記検知したブレーキペダルの踏み込み量の情報を出力する。
ＥＣＵ１３４は、アクセルペダル（不図示）の踏み込み量を検知し、当該検知したアクセル踏み込み量を、走行制御情報として出力する。
ここで、第１通信ネットワーク１４０又は第２通信ネットワーク１４２を介した第１制御ＥＣＵ１２２と他のＥＣＵの間の通信に異常が発生して、第１制御ＥＣＵ１２２が他のＥＣＵとの間で走行制御情報も走行管理情報も送受信することができなくなった場合、各ＥＣＵが当該異常発生を検知すると、管理ＥＣＵ１２０は、内燃機関１０２の動作を停止し、第２制御ＥＣＵ１２６は、ハイブリッド車両が走行するための動力を第２電動機１０７のみが出力するよう制御する。
以下、第１制御ＥＣＵ１２２が他のＥＣＵとの間で通信不能な異常状態が発生した場合の、本実施形態の車両制御システム１００の動作について、図２及び図３を参照して詳細に説明する。図２は、第１制御ＥＣＵ１２２が他のＥＣＵとの間で通信不能な異常状態が発生した場合の、第１実施形態の車両制御システム１００の動作を示すフローチャートである。図３は、第１制御ＥＣＵ１２２が他のＥＣＵとの間で通信不能な異常状態が発生した場合の各構成要素の状態変化を示すタイムチャートである。
各ＥＣＵは第１制御ＥＣＵ１２２と他のＥＣＵの間の通信に異常が発生したかを判断し（ステップＳ１０１）、異常発生を検知するとステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、管理ＥＣＵ１２０が、内燃機関１０２の動作を停止する。また、第２電動機１０７が動作していれば、第２制御ＥＣＵ１２６は、第２電動機１０７の動作を停止する。このように、上記異常発生が検知されると、図３に示すように、内燃機関１０２のトルクＴＥも第２電動機１０７のトルクＴＭ２も共に０[Nm]となるよう制御される。なお、本実施形態では、内燃機関１０２と第１電動機１０３とが断接不能に接続されているため、内燃機関１０２の動作が停止されると、第１電動機１０３の駆動も停止する。
また、ステップＳ１０３と略同時に、第１制御ＥＣＵ１２２は、第１インバータ１０５のスイッチング素子を全てオフ状態に制御する（ステップＳ１０５）。内燃機関１０２の動作停止によって第１電動機１０３の駆動も停止し、第１インバータ１０５のスイッチング素子が全てオフ状態に制御されるため、図３に示すように、第１電動機１０３の発電電力は０[W]となる。
次に、管理ＥＣＵ１２０は、内燃機関１０２のトルクＴＥが０[Nm]となったか否かを判断し（ステップＳ１０７）、トルクＴＥ＝０[Nm]であればステップＳ１０９に進む。なお、ステップＳ１０７では、ステップＳ１０３での内燃機関１０２の動作停止の処理後、所定時間が経過した時点で、トルクＴＥ＝０[Nm]と推定してステップＳ１０９に進んでも良い。また、ステップＳ１０９に進む際のトルクＴＥは０[Nm]に限らず、０[Nm]に近い所定値であっても良い。ステップＳ１０９では、管理ＥＣＵ１２０は、トランスミッション１０４における第１電動機１０３と第１車輪１０１Ａとの動力伝達経路が遮断状態となるようにＥＣＵ１２４に指示し、ＥＣＵ１２４は、トランスミッション１０４に設けられる断接部を解放する。
次に、ＥＣＵ１２４は、トランスミッション１０４に設けられた断接部の解放が完了したか否かを判断し（ステップＳ１１１）、解放が完了すればステップＳ１１３に進む。なお、ステップＳ１１１では、ステップＳ１０９でのトランスミッション１０４の断接部の解放処理後、所定時間が経過した時点で、断接部の解放が完了したと推定してステップＳ１１３に進んでも良い。ステップＳ１１３では、第２制御ＥＣＵ１２６は、ハイブリッド車両の車速及びアクセル踏み込み量等に基づく目標駆動力に応じた動力を第２電動機１０７が出力するよう第２インバータ１０８を制御する。その結果、ハイブリッド車両は、第２電動機１０７からの出力のみによって走行する。なお、図３に示した例では、異常検知後の第２電動機１０７のトルクは、バッテリ１０６の充電残量を鑑みて目標値未満に制御されている。
以上説明したように、本実施形態によれば、第１通信ネットワーク１４０又は第２通信ネットワーク１４２を介した第１制御ＥＣＵ１２２と他のＥＣＵの間の通信に異常が発生して、第１制御ＥＣＵ１２２に対する指示等を他のＥＣＵが行うことができない状態となっても、内燃機関１０２の動作を停止して第１電動機１０３の連れ回しによる影響をなくすと共に、ハイブリッド車両は、第２電動機１０７の動力のみによって、制御された走行を継続できる。
また、本実施形態では、内燃機関１０２の動作が停止され、トランスミッション１０４における断接部の解放が完了した後に第２電動機１０７の制御を行うため、第２電動機１０７の出力に内燃機関１０２の出力が重複しない。このため、第２電動機１０７の動力のみによる走行モードへの切り替え時の出力が安定する。
また、内燃機関１０２のトルクＴＥが０[Nm]となった後にトランスミッション１０４における接続を解放することによって、第２電動機１０７の動力のみによる走行モードへの切り替え時における駆動力の急な変化を防止できる。
また、通信に異常が発生して内燃機関１０２を停止する際には、第１電動機１０３に対応する第１インバータ１０５のスイッチング素子を全てオフ状態とするため、第１電動機１０３の出力側は開回路となり、内燃機関１０２の動作が完全に停止する前の第１電動機１０３の連れ回しによって発生する電力の影響を受けない。
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る車両制御システムの構成と異常状態を示す図である。第２実施形態の車両制御システム２００の構成は、第１実施形態の車両制御システム１００と同様である。第２実施形態の異常状態は、第１実施形態とは異なり、第１制御ＥＣＵ１２２自体の故障である。本実施形態では、各ＥＣＵは他のＥＣＵの状態を監視し、ＥＣＵ自体の故障を検知する。なお、ＥＣＵの状態監視は、各ＥＣＵが他のＥＣＵ宛てにパイロット信号を送信することによって行われ、パイロット信号に対するＡＣＫ信号が得られないＥＣＵがあれば、このＥＣＵが故障したと判定する。
以下、第１制御ＥＣＵ１２２が故障した場合の、本実施形態の車両制御システム２００の動作について、図５を参照して詳細に説明する。図５は、第１制御ＥＣＵ１２２が他のＥＣＵとの間で通信不能な異常状態が発生した場合の、第２実施形態の車両制御システム２００の動作を示すフローチャートである。
各ＥＣＵは第１制御ＥＣＵ１２２が故障したかを判断し（ステップＳ２０１）、当該故障を検知するとステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、管理ＥＣＵ１２０が、内燃機関１０２の動作を停止する。また、第２電動機１０７が動作していれば、第２制御ＥＣＵ１２６は、第２電動機１０７の動作を停止する。このように、第１制御ＥＣＵ１２２の故障が検知されると、内燃機関１０２のトルクも第２電動機１０７のトルクも共に０[Nm]となるよう制御される。なお、本実施形態では、内燃機関１０２と第１電動機１０３とが断接不能に接続されているため、内燃機関１０２の動作が停止されると、第１電動機１０３の駆動も停止する。
次に、管理ＥＣＵ１２０は、内燃機関１０２のトルクＴＥが０[Nm]となったか否かを判断し（ステップＳ２０５）、トルクＴＥ＝０[Nm]であればステップＳ２０７に進む。なお、ステップＳ２０５では、ステップＳ２０３での内燃機関１０２の動作停止の処理後、所定時間が経過した時点で、トルクＴＥ＝０[Nm]と推定してステップＳ２０７に進んでも良い。また、ステップＳ２０７に進む際のトルクＴＥは０[Nm]に限らず、０[Nm]に近い所定値であっても良い。ステップＳ２０７では、管理ＥＣＵ１２０は、トランスミッション１０４における第１電動機１０３と第１車輪１０１Ａとの動力伝達経路が遮断状態となるようにＥＣＵ１２４に指示し、ＥＣＵ１２４は、トランスミッション１０４に設けられる断接部を解放する。
次に、ＥＣＵ１２４は、トランスミッション１０４における解放が完了したか否かを判断し（ステップＳ２０９）、解放が完了すればステップＳ２１１に進む。なお、ステップＳ２０９では、ステップＳ２０７でのトランスミッション１０４の解放処理後、所定時間が経過した時点で、解放が完了したと推定してステップＳ２１１に進んでも良い。ステップＳ２１１では、第２制御ＥＣＵ１２６は、ハイブリッド車両の車速及びアクセル踏み込み量等に基づく目標駆動力に応じた動力を第２電動機１０７が出力するよう第２インバータ１０８を制御する。その結果、ハイブリッド車両は、第２電動機１０７からの出力のみによって走行する。
以上説明したように、本実施形態によれば、第１制御ＥＣＵ１２２が故障して、第１電動機１０３の動作を制御できない状態となっても、内燃機関１０２の動作を停止して第１電動機１０３の連れ回しによる影響をなくすと共に、ハイブリッド車両は、第２電動機１０７の動力のみによって、制御された走行を継続できる。
また、本実施形態では、内燃機関１０２の動作が停止され、トランスミッション１０４における断接部の解放が完了した後に第２電動機１０７の制御を行うため、第２電動機１０７の出力に内燃機関１０２の出力が重複しない。このため、第２電動機１０７の動力のみによる走行モードへの切り替え時の出力が安定する。
また、内燃機関１０２のトルクＴＥが０[Nm]となった後にトランスミッション１０４における接続を解放することによって、第２電動機１０７の動力のみによる走行モードへの切り替え時における駆動力の急な変化を防止できる。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
１００ 車両制御システム
１０１Ａ 第１車輪
１０１Ｂ 第２車輪
１０２ 内燃機関
１０３ 第１電動機
１０４ トランスミッション
１０５ 第１インバータ
１０６ バッテリ
１０７ 第２電動機
１０８ 第２インバータ
１０９ クラッチ
１２０ 管理ＥＣＵ
１２２ 発電制御ＥＣＵ
１２４，１２８，１３０，１３２，１３４ ＥＣＵ
１２６ 電動制御ＥＣＵ
１４０ 第１通信ネットワーク
１４２ 第２通信ネットワーク

Claims (8)

  1. 前輪及び後輪のいずれか一方である第１車輪を駆動可能な内燃機関と、前記内燃機関に接続される第１電動機と、前記前輪及び前記後輪の他方である第２車輪を駆動する第２電動機と、を備える車両の動作を制御する複数の制御装置と、
    前記複数の制御装置のそれぞれに接続されて前記制御装置を互いに通信可能に接続する通信ネットワークと、を備え、
    前記複数の制御装置は、前記内燃機関を制御する第１制御装置と、前記第１電動機を制御する第２制御装置と、前記第２電動機を制御する第３制御装置と、を含み、前記通信ネットワークを介した前記制御装置間の通信の異常発生を各制御装置が検知し、
    前記通信ネットワークを介した前記第２制御装置と他の制御装置の間の通信の異常発生が検知されると、前記第１制御装置は、前記内燃機関の動作を停止し、前記第３制御装置は、前記車両が走行するための動力を前記第２電動機が出力するよう制御する、車両制御システム。
  2. 請求項１に記載の車両制御システムであって、
    前記車両は、前記第１電動機と前記第１車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより第１電動機側と第１車輪側とを遮断状態又は接続状態にする断接部を備え、
    前記複数の制御装置は、前記断接部を制御する第４制御装置を含み、
    前記通信の異常発生が検知されると、前記第４制御装置は、前記断接部を解放し、前記第３制御装置は、前記断接部の解放が完了した後に前記車両が走行するための動力を前記第２電動機が出力するよう制御する、車両制御システム。
  3. 請求項２に記載の車両制御システムであって、
    前記通信の異常発生が検知されると、前記第１制御装置は、前記内燃機関のトルクが所定値未満となった後に、前記断接部を解放するよう前記第４制御装置に指示する、車両制御システム。
  4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両制御システムであって、
    前記第２制御装置は、前記第１電動機が発電した電力又は前記第１電動機を駆動する電力の変換をスイッチング動作によって行う変換部の動作を制御し、
    前記通信の異常発生が検知されると、前記第２制御装置は、前記変換部が有するスイッチング素子を全てオフ状態に制御する、車両制御システム。
  5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の車両制御システムであって、
    前記通信ネットワークは、前記複数の制御装置のそれぞれに接続されて前記制御装置を互いに通信可能に接続する第１通信ネットワーク及び第２通信ネットワークを含み、
    前記通信の異常は、前記第１通信ネットワークを介した前記第２制御装置と前記他の制御装置間の通信及び前記第２通信ネットワークを介した前記第２制御装置と前記他の制御装置間の通信の双方の異常である、車両制御システム。
  6. 前輪及び後輪のいずれか一方である第１車輪を駆動可能な内燃機関と、前記内燃機関に接続される第１電動機と、前記前輪及び前記後輪の他方である第２車輪を駆動する第２電動機と、を備える車両の動作を制御する複数の制御装置と、
    前記複数の制御装置のそれぞれに接続されて前記制御装置を互いに通信可能に接続する通信ネットワークと、を備え、
    前記複数の制御装置は、前記内燃機関を制御する第１制御装置と、前記第１電動機を制御する第２制御装置と、前記第２電動機を制御する第３制御装置と、を含み、前記第１制御装置は前記第２制御装置の異常発生を検知し、
    前記第２制御装置の異常発生が検知されると、前記第１制御装置は、前記内燃機関の動作を停止し、前記第３制御装置は、前記車両が走行するための動力を前記第２電動機が出力するよう制御する、車両制御システム。
  7. 請求項６に記載の車両制御システムであって、
    前記車両は、前記第１電動機と前記第１車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより第１電動機側と第１車輪側とを遮断状態又は接続状態にする断接部を備え、
    前記複数の制御装置は、前記断接部を制御する第４制御装置を含み、
    前記第２制御装置の異常発生が検知されると、前記第４制御装置は、前記断接部を解放し、前記第３制御装置は、前記断接部の解放が完了した後に前記車両が走行するための動力を前記第２電動機が出力するよう制御する、車両制御システム。
  8. 請求項７に記載の車両制御システムであって、
    前記第２制御装置の異常発生が検知されると、前記第１制御装置は、前記内燃機関のトルクが所定値未満となった後に、前記断接部を解放するよう前記第４制御装置に指示する、車両制御システム。
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