JP2020062930A - ハイブリッド車 - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書は、モータのコントローラに異常が生じた場合に円滑に退避走行（制限された走行モード）に移行することのできる技術を提供する。【解決手段】第１モータを制御する第１インバータと第１モータコントローラの間、および、第２モータを制御する第２インバータと第２モータコントローラの間に調停回路が接続されている。走行中に第２コントローラの異常が検知された場合、調停回路が、第２コントローラから第２インバータへの駆動指令を遮断するとともに、第２インバータへデューティ比１００％の駆動信号を送信する。第２インバータへの駆動信号を１００％のデューティ比とすることで、第２インバータは三相オン状態となり、第２モータは誘導起電力を発生し、その反力（反作用）で車両に制動が加わる。その結果、車両は緩やかに減速する。車速が所定の車速閾値以下に低下したら、エンジンと第１モータで走行を継続する。【選択図】図１

Description

本明細書が開示する技術は、ハイブリッド車に関する。特に、駆動力を出力することが可能なエンジンと２個のモータを備えており、一方のモータコントローラの異常が検知された場合に、制限された走行モードへ円滑に移行することのできるハイブリッド車に関する。なお、制限された走行モードは、退避走行モードと呼ばれる場合がある。

走行用にエンジンとモータを備えているハイブリッド車では、様々な異常に対応して、制限された走行モードに移行し、走行を継続できるようになっている。例えば特許文献１に開示されたハイブリッド車では、モータを制御するコントローラは、統合制御装置との間の通信に関する異常が検知された場合に、予め記憶された制御情報に基づいてモータを制御する第２制御モードを実行する。そうすることで、エンジンが停止中である場合にはモータにエンジンを始動させる。エンジンが始動すれば、モータが制御不能になってもエンジンのみで走行する退避走行へ移行することができる。

特開２０１４−２８５８６号公報

特許文献１の技術では、モータを制御するコントローラ自体に異常が生じた場合、退避走行へ移行するまでモータを適切に制御することができず、円滑に退避走行へ移行することができなくなってしまう。その結果、乗員に違和感を与えてしまうおそれがある。例えば、コントローラ自体に異常が生じた場合に直ちにモータを停止してしまうと、車速が急激に変化して乗員に不快感を与えてしまう。本明細書は、モータのコントローラに異常が生じた場合に円滑に退避走行（制限された走行モード）に移行することのできる技術を提供する。

本明細書が開示するハイブリッド車は、走行用の駆動力を出力することが可能な２個のモータ（第１モータおよび第２モータ）とエンジンを備えている。ハイブリッド車は、さらに、第１コントローラと第２コントローラと調停回路を備えている。第１コントローラは、第１モータに交流を供給する第１インバータを、駆動信号を与えることで制御する。第２コントローラは、第２モータに交流を供給する第２インバータを、駆動信号を与えることで制御する。調停回路は、第１コントローラと第１インバータの間、および、第２コントローラと第２インバータの間に接続されている。このハイブリッド車では、走行中に第２コントローラの異常が検知された場合、調停回路が、第２コントローラから第２インバータへの駆動指令を遮断するとともに、第２インバータへデューティ比１００％の駆動信号を送信する。そして、車速が車速閾値以下に低下したらエンジンと第１モータで走行を継続する。第２インバータへの駆動信号を１００％のデューティ比とすることで、第２インバータは三相オン状態となり、第２モータは誘導起電力を発生し、その反力（反作用）で車両に制動が加わる。その結果、車両は緩やかに減速する。車速が所定の車速閾値以下に低下したら、エンジンと第１モータで走行を継続する。すなわち、退避走行に移行する。本明細書が開示するハイブリッド車では、第２コントローラの異常が検知された場合、第２コントローラからの駆動信号を遮断して強制的にデューティ比１００％の駆動信号を第２インバータへ送信する調停回路を備えることで、円滑に退避走行に移行することができる。

調停回路は、第２コントローラの３つの機能、すなわち、通信機能、駆動信号の演算機能、および、駆動信号の出力機能のいずれかの機能に異常が生じた場合に、第２コントローラから第２インバータへの駆動信号を遮断し、第２インバータへデューティ比１００％の駆動信号を送信する。第２コントローラの異常にもさまざまなタイプが想定される。上記した通信機能、演算機能、出力機能は、第２モータを制御不能にする異常であるため、そのような異常が発生した場合に、調停回路が第２コントローラの駆動信号を遮断することで、第２モータが不測の動きをすることを防止できる。

逆に、第２コントローラの異常が通信機能、演算機能、および、出力機能以外の異常である場合には、第２コントローラは、第２モータの回転数を漸減させる駆動信号を第２インバータへ出力し、車速が車速閾値以下に低下したら第２インバータへの駆動信号の出力を停止するように構成されていてもよい。第２コントローラの異常がモータ制御に関する致命的な異常でない場合は、第２モータの回転数を漸減させることで、より一層円滑に退避走行へ移行することができる。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

実施例のハイブリッド車の電力系のブロック図である。 動力伝達機構の構造を示す図である。 第２モータコントローラに関する監視処理のフローチャートである（１）。 第２モータコントローラに関する監視処理のフローチャートである（２）。 第２モータコントローラに関する監視処理のフローチャートである（３）。 第２モータコントローラに関する監視処理のフローチャートである（４）。

図面を参照して実施例のハイブリッド車２を説明する。図１に、ハイブリッド車２の電力系のブロック図を示す。ハイブリッド車２は、走行用の駆動力を出力することが可能なエンジン３２と２個のモータ（第１モータジェネレータ３０、第２モータジェネレータ３１）を備えている。図中の「ＭＧ１」が第１モータジェネレータ３０を表しており、「ＭＧ２」が第２モータジェネレータを表している。第１、第２モータジェネレータ３０、３１は、不図示のメインバッテリの電力で駆動力を出力する場合と、車両の慣性力で逆駆動されて発電する場合がある。それゆえ、「モータジェネレータ」と称している。ただし、以下では、説明を簡便にするため、第１モータジェネレータ３０、第２モータジェネレータ３１を、単純に、第１モータ３０、第２モータ３１と称することにする。また、本実施例では第１モータ３０と第２モータ３１の発電については説明を省略する。

第１モータ３０、第２モータ３１、エンジン３２の出力軸は、動力分配機構３５に連結されている。動力分配機構３５には、車軸３６も連結されている。車軸３６の先は、デファレンシャルギア３７を介して駆動輪３８に連結されている。

動力分配機構３５は、プラネタリギア９をメインとするギアセットである。図２に動力分配機構３５のギアのスケルトン図を示す。プラネタリギア９は、サンギア９１、キャリア９２、リングギア９３を有するギアセットである。サンギア９１とリングギア９３は、同軸に配置されているとともに、リングギア９３の内側にサンギア９１が配置されている。サンギア９１とリングギア９３の間に、複数のピニオンギア９２１が係合している。複数のピニオンギアは、サンギア９１と同軸で回転するキャリア９２に連結されている。サンギア９１とキャリア９２とリングギア９３の回転数関係は、共線図というグラフを用いると簡単に求めることができる。プラネタリギア９の動作や共線図については、良く知られているので詳しい説明は省略する。

サンギア９１には第１モータ３０の出力軸が連結されており、キャリア９２にはエンジン３２の出力軸が連結されており、リングギア９３には第２モータ３１の出力軸が連結されている。なお、リングギア９３は第２モータ３１のロータ（すなわち出力軸）と一体になっている。リングギア９３は、カウンタギア９４とアイドルギア９５、９６を介して車軸３６に係合している。

エンジン３２の出力トルクは、プラネタリギア９を介して第１モータ３０と車軸３６に分配される。このとき、ハイブリッド車２は、第１モータ３０で発電しつつ、エンジン３２の駆動力の一部で走行する。第１モータ３０は、エンジン３２をクランキングするにも用いられる。エンジン３２を停止し、第２モータ３１を駆動すると、車軸３６は第２モータ３１の出力で回転する。さらにエンジン３２を駆動すると、車両は第２モータ３１とエンジン３２の駆動力で走行する。さらに第１モータ３０を駆動すると、車両は、第１モータ３０、第２モータ３１、エンジン３２の駆動力で走行する。ドライバがブレーキを踏むと、第１モータ３０および／または第２モータ３１で発電する。

図２のスケルトン図から明らかなように、第２モータ３１が主として車両駆動力に関与し、第１モータ３０は主としてクランキングと発電に関与する。なお、アイドルギア９５、９６のかわりに、カウンタギア９４の軸と車軸３６の間に無段変速器を介在させてもよい。

図１に戻ってハイブリッド車２の構成の説明を続ける。ハイブリッド車２は、電気系のデバイスとして、モータ制御ＥＣＵ１０、統合制御ＥＣＵ４０、エンジン制御ＥＣＵ５０、ブレーキＥＣＵ６０、ナビＥＣＵ７０、第１インバータ３３、第２インバータ３４を備えている。「ＥＣＵ」とは、Electric Control Unit（電子制御ユニット）の略であり、「コントローラ」と同義である。これらのＥＣＵは、車内に張り巡らされているネットワーク（Control Area Network：ＣＡＮ４）に接続されており、相互に通信を行うことができる。モータ制御ＥＣＵ１０と統合制御ＥＣＵ４０は、ＣＡＮ４とは別に、専用の通信線（専用通信線５２）でも相互に通信可能に接続されている。

エンジン制御ＥＣＵ５０は、エンジン３２を制御するＥＣＵである。エンジン制御ＥＣＵ５０は、エンジン回転数やアクセル開度などの情報を、ＣＡＮ４を通じて他のＥＣＵへ送信する。

ブレーキＥＣＵ６０は、ブレーキの動作を制御するＥＣＵである。ブレーキＥＣＵ６０は、ブレーキペダルの踏力を、ＣＡＮ４を通して他のＥＣＵへ送信する。

ナビＥＣＵ７０は、ナビゲーション機能を司るＥＣＵである。ナビゲーションＥＣＵは、車両の現在位置における道路情報（例えば道路の勾配情報など）を、ＣＡＮ４を通じて他のＥＣＵへ送信する。

統合制御ＥＣＵ４０は、車両全体を統括的に制御するＥＣＵである。統合制御ＥＣＵ４０は、車両の状態に応じて、第１モータ３０、第２モータ３１へのトルク指令値を算出し、算出されたトルク指令値を、専用通信線５２を介してモータ制御ＥＣＵ１０へ送信する。統合制御ＥＣＵ４０は、モータ制御ＥＣＵ１０の各種機能が正常に動作しているか否かを監視するモータコントローラ異常部位特定機能４０２と、モータ制御の異常部位に応じた退避走行モードへの移行を制御する制御モード移行機能４０１を備えている。退避走行モードとは、異常の部位に応じた制約条件を付してエンジンやモータを制御するモードである。退避走行モードには、例えば、モータを使わずにエンジン３２のみで走行する走行モードや、第１モータ３０と第２モータ３１のそれぞれの出力上限値を通常時よりも下げた走行モードなどがある。

第１インバータ３３は、モータ制御ＥＣＵ１０の第１モータコントローラ１１から駆動信号を受け、駆動信号に基づいて第１モータ３０を駆動する三相交流を生成する。第２インバータ３４は、モータ制御ＥＣＵ１０の第２モータコントローラ１２から駆動信号を受け、駆動信号に基づいて第２モータ３１を駆動する三相交流を生成する。駆動信号は、所定のデューティ比のＰＷＭ信号である。詳しくは後述するが、モータ制御ＥＣＵ１０は、各モータの目標出力を規定したトルク指令値を統合制御ＥＣＵ４０から受け、トルク指令値を駆動信号（所定のデューティ比のＰＷＭ信号）に変換する。

モータ制御ＥＣＵ１０は、第１モータコントローラ１１と、第２モータコントローラ１２と、調停回路２０を備えている。第１モータコントローラ１１は、第１インバータ３３を制御するコントローラである。第２モータコントローラ１２は、第２インバータ３４を制御するコントローラである。

第１モータコントローラ１１は、ＣＡＮ５１、および、専用通信線５２を介して受信したデータと第１モータ３０が備える各種センサ（不図示）から得られるデータに基づいて第１モータ３０の駆動信号を生成し、第１インバータ３３へ送信する。

第１モータコントローラ１１は、ＭＧ間通信機能１１２、演算機能１１３、駆動信号出力機能１１４、センサ機能１１５、ＣＡＮ通信機能１１６、ＨＶＭＧ間通信機能１１７、モータ異常検出機能１１８、第２モータコントローラ監視機能１１９を備えている。また、第１モータコントローラ１１は、通信機能確認用データ１１０、演算機能チェック用パラメータ１１１を記憶している。

ＭＧ間通信機能１１２は、第１モータコントローラ１１と第２モータコントローラ１２が、モータ制御ＥＣＵ１０の内部で通信を行うための機能である。なお、第１モータコントローラ１１と第２モータコントローラ１２は、内部通信線１３で相互に通信可能に接続されている。演算機能１１３は、統合制御ＥＣＵ４０から受信したトルク指令値と、各種センサの値から、第１モータ３０を駆動するための駆動信号を算出する機能である。なお、先に述べたように、駆動信号は、算出されたデューティ比のＰＷＭ信号である。第１モータコントローラ１１が算出した駆動信号は、駆動信号出力機能１１４によって、第１モータ３０を駆動する第１インバータ３３に供給される。

センサ機能１１５は、各種センサからデータを受け取るための機能である。ＣＡＮ通信機能１１６は、ＣＡＮ５１を使って他のＥＣＵと通信するための機能である。ＨＶＭＧ間通信機能１１７は、専用通信線５２を使って統合制御ＥＣＵ４０と通信するための機能である。モータ異常検出機能１１８は、第１モータ３０で異常が生じていないか監視するための機能である。第２モータコントローラ監視機能１１９は、第２モータコントローラ１２で異常が生じていないか監視するための機能である。通信機能確認用データ１１０は、ＣＡＮ通信機能１１６とＨＶＭＧ間通信機能１１７が正常に動作しているか否かを確認するためのダミーデータである。演算機能チェック用パラメータ１１１は、演算機能１１３が正常に動作しているか否かを確認するためのダミーデータである。

第１モータコントローラ１１は、さらに、モータコントローラ異常部位特定機能１１０２と、制御モード移行機能１１０１を備えている。モータコントローラ異常部位特定機能１１０２は、内部通信線１３を介して、第２モータコントローラ１２の各種機能１２２−１２９が正常に動作するかを確認するための機能である。制御モード移行機能１１０１は、第２モータコントローラ１２の異常部位に応じた退避走行モードへ移行するための機能である。

第２モータコントローラ１２は、ＣＡＮ５１、および、専用通信線５２を介して受信したデータと第２モータ３１が備えるセンサ（不図示）から得られるデータに基づいて第２モータ３１の駆動信号を生成し、第２インバータ３４へ送信する。

第２モータコントローラ１２は、第１モータコントローラ１１が備える各種機能１１２−１１９と同様の機能、すなわち、ＭＧ間通信機能１２２、演算機能１２３、駆動信号の出力機能１２４、センサ機能１２５、ＣＡＮ通信機能１２６、ＨＶＭＧ間通信機能１２７、モータ異常検出機能１２８、第１モータコントローラ監視機能１２９を備えている。また、第２モータコントローラ１２は、第１モータコントローラ１１が備える通信機能確認用データ１１０および演算機能チェック用パラメータ１１１と同等のパラメータ、すなわち、通信機能確認用データ１２０および演算機能チェック用パラメータ１２１も備えている。

調停回路２０は、第１モータコントローラ１１と第１インバータ３３の間、および、第２モータコントローラ１２と第２インバータ３４の間に接続されている。別言すれば、調停回路２０には、第１モータコントローラ１１と第２モータコントローラ１２のそれぞれから駆動信号が入力され、調停回路２０から第１インバータ３３、第２インバータ３４のそれぞれへ駆動信号が出力される。通常時（異常が検知されていない状態）では、調停回路２０は受信した駆動信号を変更せず、そのまま第１インバータ３３と第２インバータ３４へ出力する。

調停回路２０は、第１インバータ３３および第２インバータ３４への駆動信号の調停、および、モータ制御ＥＣＵ１０の電源を司る回路である。駆動信号の調停は、退避走行時に使用される機能である。例えば、第１モータコントローラ１１で異常が発生したことを第２モータコントローラ１２の第１モータコントローラ監視機能１２９が検出すると、第２モータコントローラ１２から第１インバータ３３のシャットダウン指令が調停回路２０に送信される。このとき、第１モータコントローラ１１が仮に駆動信号を出力していた場合、調停回路２０では、第１モータコントローラ１１から第１インバータ３３への駆動信号を遮断し、第２モータコントローラ１２から第１インバータ３３への指令を優先し、第１インバータ３３をシャットダウンするように第１インバータ３３へシャットダウンさせる駆動信号を送る。なお、シャットダウンさせる駆動信号とは、デューティ比０％のＰＷＭ信号である。

調停回路２０は、限定された特定の機能だけを実行できればよいので、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）で実現されることが好ましい。なぜなら、ＡＳＩＣはプログラムを実行するプロセッサを含まないので、異常を生じる可能性がプロセッサと比較して小さいからである。

第１インバータ３３は、２個のスイッチング素子の直列接続が３組並列に接続された回路構成を有している。それぞれのスイッチング素子は、調停回路２０を通じて第１モータコントローラ１１から送られる駆動信号によって動作する。第１インバータ３３の構成はよく知られているので詳しい説明は省略する。第２インバータ３４は、第１インバータ３３と同じ回路構成を有している。第２インバータ３４のそれぞれのスイッチング素子は、調停回路２０を通じて第２モータコントローラ１２から送られる駆動信号によって動作する。ただし、先に述べたように、異常が検知された場合、調停回路２０は、第１モータコントローラ１１から第１インバータ３３への駆動信号を遮断し第２モータコントローラ１２からの駆動指令を第１インバータ３３へ送信する場合や、第２モータコントローラ１２から第２インバータ３４への駆動信号を遮断し第１モータコントローラ１１からの駆動指令を第２インバータ３４へ送信する場合がある。

前述したように、第２モータ３１は主として車両駆動力に寄与する。第２モータ３１の駆動に支障をきたすと、ドライバビリティが低下し、乗員に不快感を与えるおそれがある。ハイブリッド車２は、異常を検知してから退避走行へ移行するまでの間に乗員に不快感を与えないように、通常走行から退避走行へ円滑に移行するような制御を実施する。以下、第２モータ３１の駆動に関する機能の監視処理を説明する。

図３−図６に、第２モータ３１の駆動に関係する機能に対する監視処理のフローチャートを示す。監視処理は、複数のコントローラ（第１モータコントローラ１１や統合制御ＥＣＵ４０など）によって実行される。図３のフローチャートでは、個々の処理を実行するコントローラも記述してある。なお、図３−図６において、「第１ＭＣ」、「第２ＭＣ」は、それぞれ、第１モータコントローラ１１、第２モータコントローラ１２を意味する。また、「統合ＥＣＵ」は、統合制御ＥＣＵ４０を意味する。また、Ａ／Ｂは、アンサーバック（Answer Back）を意味する。アンサーバックとは、通信の受信側がデータを受信したことを送信側へ伝える信号である。実施例におけるコントローラ間の通信の場合、送信側が送信する信号には、受信側が所定の回答をアンサーバックとして返す指令（アンサーバック要求）を含み得る。アンサーバック要求を含む信号を受信した受信側は、アンサーバック要求に含まれる指令に応じた回答（データ）を、アンサーバック信号として送信側へ返す。

ステップＳ２では、第１モータコントローラ１１による第２モータコントローラ１２の異常判定が行われる。この異常判定は、第１モータコントローラ１１が有する第２モータコントローラ監視機能１１９によって実施される。第２モータコントローラ１２で異常が検知されなければ（ステップＳ３：ＮＯ）、異常監視処理は終了する。第２モータコントローラ１２で異常が発生していることが検知されると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、第１モータコントローラ１１は、異常発生を統合制御ＥＣＵ４０へ通知する。統合制御ＥＣＵは、第２モータコントローラ１２での異常が、第２モータコントローラ１２の通信機能（ＨＶＭＧ間通信機能１２７）、演算機能１２３、あるいは、出力機能１２４（図１参照）のいずれかで発生したかを判定する（ステップＳ４、Ｓ６、Ｓ８）。統合制御ＥＣＵ４０と第２モータコントローラ１２の間の通信は、専用通信線５２（図１参照）を用いて行われる。

ステップＳ４では、統合制御ＥＣＵ４０が、第２モータコントローラ１２の通信機能をチェックするためのデータ（通信機能確認用データ）を第２モータコントローラ１２へ送る。統合制御ＥＣＵが送る通信機能確認用データには、アンサーバック要求が含まれており、通信機能確認用データを受信した第２モータコントローラ１２は、アンサーバック要求に含まれている指令に基づいた回答データをアンサーバック信号として統合制御ＥＣＵ４０へ送る。

統合制御ＥＣＵ４０は、アンサーバック信号に含まれているデータ（回答データ）が間違っている場合、あるいは、所定時間が経過してもアンサーバック信号が送られてこない場合、第２モータコントローラ１２と統合制御ＥＣＵ４０の間の通信機能に異常が生じていると判断する（ステップＳ５：ＮＯ）。この場合、続いて第１モータコントローラ１１による第２モータコントローラ１２の異常チェック処理に移行する（ステップＳ５：ＮＯ、図６／ステップＳ３１）。第１モータコントローラ１１によるチェックについては後述する。

アンサーバック信号に含まれているデータ（回答データ）が正しければ、統合制御ＥＣＵ４０は、第２モータコントローラ１２の通信機能（ＨＶＭＧ間通信機能１２７）は正常であると判断する。この場合は、統合制御ＥＣＵ４０は、次に、第２モータコントローラ１２の演算機能１２３をチェックする（ステップＳ５：ＹＥＳ、Ｓ６）。

ステップＳ６では、統合制御ＥＣＵ４０は、第２モータコントローラ１２に対して、演算機能１２３が正常化否かをチェックするためのデータと、チェック用トルク指令値を送信する。このときの信号には、アンサーバック要求も含まれている。ここでのアンサーバック要求には、チェック用のトルク指令値を用いた演算の結果をアンサーバック信号として送る指令が含まれている。

第２モータコントローラ１２には、チェック用のトルク指令値を用いた演算が可能なように、予め、センサから受け取るべきデータのダミーデータが、演算機能チェック用パラメータ１２１（図１参照）として記憶されている。第２モータコントローラ１２では、受信したトルク指令値と、演算機能チェック用パラメータ１２１を使って駆動信号を算出する。ここでは、第２モータコントローラ１２は、アンサーバック信号として、演算結果の駆動信号を統合制御ＥＣＵ４０へ送る。

統合制御ＥＣＵで４０では、第２モータコントローラ１２が行うべき演算と同じ演算を実施する。すなわち、統合制御ＥＣＵ４０にも、演算機能チェック用パラメータ１２１が記憶されており、送信したトルク指令値と演算機能チェック用パラメータ１２１を用いて駆動信号を算出する。

統合制御ＥＣＵ４０は、アンサーバック信号として受信した駆動信号と、自身が演算した駆動信号を照合する（ステップＳ７）。両者が一致していない場合、統合制御ＥＣＵ４０は、第２モータコントローラ１２の演算機能で異常が生じていると判断する。この場合、第１モータコントローラ１１と統合制御ＥＣＵ４０の両方から調停回路２０へ、第２モータコントローラ１２で異常が生じていることを示す信号を送信する（ステップＳ７：ＮＯ、図４のステップＳ２１）。ステップＳ２１において第１モータコントローラ１１と統合制御ＥＣＵ４０の両方から信号を送るのは、第１モータコントローラ１１と統合制御ＥＣＵ４０の両方からの信号が一致していれば、両者が正常であることが確実になるからである。

第２モータコントローラ１２で異常が生じている旨の信号を受信した調停回路２０は、第２モータコントローラ１２から第２インバータ３４への駆動信号を遮断し、第２インバータ３４へ、デューティ比１００％のＰＷＭ信号（駆動信号）を送信する（ステップＳ２２）。デューティ比１００％の駆動信号を受けた第２インバータ３４は、全てのスイッチング素子をオン状態に保持する。その結果、第２インバータ３４は三相オン状態となり、第２モータ３１は、走行中の車両の慣性力で逆駆動される。逆駆動された第２モータ３１は、誘導起電力を発生し、その反力として第２モータ３１は逆駆動に対して制動力を発生する。その結果、ハイブリッド車２は、緩やかに減速する。

第１モータコントローラ１１は、第２モータの回転数（すなわち車速）を監視し、回転数が所定の回転数閾値以下となったら、監視処理を終了する（ステップＳ２３、Ｓ２４：ＹＥＳ）。別言すれば、第１モータコントローラ１１は、車速が車速閾値以下となったら、監視処理を終了する。ステップＳ２４で監視処理が終了したら、ハイブリッド車２は退避走行へ以降する。第２モータコントローラ１２の演算機能１２３での異常によって第２インバータ３４（第２モータ３１）が使えなくなるので、ここでの退避走行は、第１モータ３０とエンジン３２を使った走行となる。

図３のステップＳ７の判断がＹＥＳの場合の説明に戻る。ステップＳ７の判断がＹＥＳの場合、すなわち、アンサーバック信号として受信した駆動信号と、自身が演算した駆動信号が一致していた場合、統合制御ＥＣＵ４０は、第２モータコントローラ１２の演算機能が正常であると判断する。その場合、統合制御ＥＣＵ４０は、次に、第２モータコントローラ１２の出力機能１２４をチェックする（ステップＳ７：ＹＥＳ、Ｓ８）。

ステップＳ８では、統合制御ＥＣＵ４０は、第２モータコントローラ１２へ、出力機能をチェックするためのデータを送信する。統合制御ＥＣＵ４０は、第２モータコントローラ１２で異常が発生する前の第２モータ３１の回転数よりも低くなるようなトルク指令値を生成し、第２モータコントローラ１２へ送る。このとき、例えば、ナビＥＣＵ７０から道路情報を取得してトルク指令値を決めてもよい。例えば、現在下り坂を走行している場合には、より小さいトルク指令値を定めるとよい。

次に、第１モータコントローラ１１が、第２モータの回転数を監視する（ステップＳ９）。第２モータ３１の回転数が適度に低くなったら、統合制御ＥＣＵ４０は、第２モータコントローラ１２の出力機能１２４が正常であると判断する（ステップＳ１０：ＹＥＳ）。一方、第２モータ３１の回転数が大きくなったり、低くなりすぎたり、あるいは、タイムアウト時間を経過しても変化がない場合には、統合制御ＥＣＵ４０は、第２モータコントローラ１２の出力機能１２４、あるいは、センサ機能１２５で異常が発生したと判断する（ステップＳ１０：ＮＯ）。その場合は、図４のステップＳ２１に移行する。図４のステップＳ２１からＳ２４までの処理は前述したとおりである。すなわち、第１モータコントローラ１１と統合制御ＥＣＵ４０の両方から調停回路２０へ第２モータコントローラ１２での異常発生を通知し、調停回路２０が第２インバータ３４へデューティ比１００％のＰＷＭ信号（駆動信号）を送り、第２インバータ３４を三相オン状態に保持する。そうすることで、第２モータ３１は徐々に減速する。すなわち、車速が徐々に低下する。その結果、スムーズに退避走行に移行することができる。

第２モータ３１の回転数が正しい場合、図５のステップＳ１１の処理に移る。なお、第２モータ３１の回転数は、第１モータ３０の回転数とエンジン３２の回転数を共線図に当てはめることで得られる。すなわち、第２モータ３１の回転数は、第２モータコントローラ１２を使うことなく、第１モータコントローラ１１とエンジン制御ＥＣＵ５０が取得できるセンサデータから得ることができる。

また、第２モータ３１に関するセンサおよび出力機能が異常状態である場合、第２モータ３１の回転数が急上昇するようなデューティ比を出力することも想定し得る。しかしながら、そのような急激な回転数変化を起こさせるデューティ比を含む駆動信号に対してはブロックするようなフィルタを調停回路２０に備えることで、安全性が確保された状態で第２モータ３１に関するセンサと出力機能のチェックが行える。

上述したように、ナビＥＣＵ７０から道路勾配を得ることで、統合制御ＥＣＵ４０は、ステップＳ８の処理において適切なトルク指令値を生成することができる。例えば、登り坂を走行中にトルク指令値を小さくしすぎてしまうと、車速が想定以上に下がってしまう。あるいは、下り坂では小さい値のトルク指令値であるにもかかわらずに第２モータ３１の回転数が高くなってしまうおそれがある。統合制御ＥＣＵ４０は、ナビＥＣＵ７０から得る勾配情報に基づいて適切なトルク指令値を生成することができる。

第２モータコントローラ１２で異常が生じているため、第２モータ３１に関わるセンサの異常チェックに関しては第２モータコントローラ１２を介しては正しく判定できない。そこで、ステップＳ７の分岐判断がＹＥＳの場合に演算機能１２３は正しいと判定されているため、仮に第２モータ３１に関わるセンサで異常が生じていた場合には、第２モータコントローラ１２で算出される駆動信号に影響が出るとともに、結果的に第２モータ３１の回転数にも影響が及ぶため、上記した出力機能チェック処理で、センサの異常の有無も検知できる。

ステップＳ１０の判断がＹＥＳとなるときは、第２モータコントローラ１２の通信機能（ＨＶＭＧ間通信機能１２７）、演算機能１２３、出力機能１２４のいずれもが正常である場合である。この場合、第２モータコントローラ１２で発生した異常は（ステップＳ３：ＹＥＳ）は、通信機能、演算機能、出力機能以外の機能ということになる。その場合、第２モータコントローラ１２において、第２インバータ３４の制御（第２モータ３１の制御）に関する機能は利用可能ということになる。そこで、ステップＳ１１では、統合制御ＥＣＵ４０は、第２モータ３１の回転数が回転数閾値以下になるまで、経時的に徐々に低くなっていくトルク指令値を第２モータコントローラ１２へ送る。第２モータコントローラ１２は、受信したトルク指令値に基づいて駆動信号を生成し、第２インバータ３４へ送る。そして、第２モータ３１の回転数（すなわち車速）が回転数閾値以下となったら、第２モータコントローラの監視処理は終了し、退避走行へ移る（ステップＳ１２：ＹＥＳ）。別言すれば、車速が車速閾値以下となったら退避走行へ移る。

ステップＳ４、Ｓ６、Ｓ８は、統合制御ＥＣＵ４０による、通信機能（ＨＶＭＧ間通信機能１２７）と演算機能１２３と出力機能１２４のチェックであった。ステップＳ５の判断がＮＯとなるとき、すなわち、統合制御ＥＣＵ４０と第２モータコントローラ１２の間の通信機能（ＨＶＭＧ間通信機能１２７）で異常が生じている場合には、第１モータコントローラ１１による第２モータコントローラ１２のチェックに移行する（ステップＳ５：ＮＯ、図６のステップＳ３２）。

ステップＳ３２では、第１モータコントローラ１１が、第２モータコントローラ１２に対して、内部通信線１３（図１参照）を使った通信機能（ＭＧ間通信機能１２２）が正常か否かをチェックする。チェックの内容は、ステップＳ４の場合と同様であり、第１モータコントローラ１１は、自身が有している通信機能確認用データ１１０を、内部通信線１３を経由して第２モータコントローラ１２へ送信する。送信されるデータには、アンサーバック要求が含まれている。第１モータコントローラ１１は、アンサーバック信号の内容を確認して、ＭＧ間通信機能１２２が正常か否かを判定する（ステップＳ３３）。

第２モータコントローラ１２のアンサーバック信号が正しくない場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、図４のステップＳ２１の処理に移行する。ステップＳ２１からＳ２４までの処理は既に説明した通りである。すなわち、調停回路２０が、第２モータコントローラ１２から第２インバータ３４への駆動信号を遮断し、デューティ比１００％のＰＷＭ信号（駆動信号）を第２インバータ３４へ送信する。第２インバータ３４は三相オン状態となり、第２モータ３１は誘導起電力を発生する。誘導起電力を発生することの反力により第２モータ３１の回転に制動力が加わり、車両は緩やかに減速する。そうして、円滑に退避モードへ移行することができる。

通信機能確認用データ１１０の送信に対するアンサーバック信号が正しい場合、第１モータコントローラ１１は、第２モータコントローラ１２の演算機能１２３をチェックする（ステップＳ３３：ＹＥＳ、Ｓ３４）。ステップＳ３４では、第１モータコントローラ１１は、内部通信線１３を介して演算機能チェック用通信を行う。演算機能チェック用通信では、第１モータコントローラ１１は、自身が記憶している演算機能チェック用パラメータ１１１を第２モータコントローラ１２へ送る。このときの送信データにも、アンサーバック要求が付加されている。第１モータコントローラ１１は、演算機能チェック用通信に対して第２モータコントローラ１２から送られてくるアンサーバック信号が正しくない場合は、図４のステップＳ２１の処理へ移行する（ステップＳ３５：ＮＯ、Ｓ２１）。ステップＳ２１以降の処理によって円滑に退避走行へ移行することができる。ステップＳ２１以降の処理については既に説明した通りである。

アンサーバック信号が正しい場合、第１モータコントローラ１１は、第２モータコントローラ１２の出力機能１２４をチェックする（ステップＳ３６）。ここでの処理内容は、ステップＳ８の処理内容と同じである。ステップＳ８の処理は統合制御ＥＣＵ４０が実行するのに対して、ステップＳ３６の処理は第１モータコントローラ１１が行う点が相違するのみである。その後のステップＳ３７、Ｓ３８の処理は、ステップＳ９、Ｓ１０の処理と処理内容は同じであり、実行する主体が相違するのみである。それゆえ、ステップＳ３６、Ｓ３７、Ｓ３８の説明は省略する。

ステップＳ３８の判断がＮＯの場合は、第２モータコントローラ１２の出力機能１２４に異常が生じている場合である。その場合は、図４のステップＳ２１の処理へ以降し、円滑に退避走行へ以降する。

ステップＳ３８の判断がＹＥＳの場合は、出力機能１２４が正常であることを意味する。その場合、ステップＳ２、Ｓ３で検知された第２モータコントローラ１２の異常は、通信機能、演算機能、出力機能のいずれでもないことになる。すなわち、第２モータコントローラ１２の異常は、第２インバータ３４（第２モータ３１）の制御に関わらない異常であると判明する。その場合は、第２モータコントローラ１２は第２インバータ３４を制御可能と判断し、統合制御ＥＣＵ４０が、退避走行モードへ移る前のトルク指令値を第２モータコントローラ１２へ送信する（ステップＳ３９）。ここでのトルク指令値は、回転数が徐々に低下するようなトルク指令値である。その結果、車速が緩やかに低下する。そして、第２モータ３１の回転数が所定の回転数閾値以下となったら、すなわち、車速が車速閾値以下となったら、退避走行へ移行する（ステップＳ４０：ＹＥＳ）。

ステップＳ３９、Ｓ４０の処理は、ステップＳ１１、Ｓ１２の処理と同じである。ステップＳ１１（Ｓ３９）で出力されるトルク指令値は、例えば、第２モータコントローラ１２の異常が検知されたときの回転数から回転数閾値までの間を３次関数補完で変化するように定められる。そのようなトルク指令値を与えることで、異常発生から退避走行に移行するまでの車速変化が滑らかになる。異常発生から退避走行に移行する期間において乗員に不快感を与えることが避けられる。

実施例のハイブリッド車２において、第２モータコントローラ１２の異常が検知されてから退避走行に移行するまでの処理を簡略にまとめると以下の通りである。第２モータコントローラ１２の異常は、通信機能／演算機能／出力機能のいずれかであるか否かを判定する。通信機能／演算機能／出力機能のいずれでもない場合は、統合制御ＥＣＵ４０から第２モータコントローラ１２へ、車速が車速閾値まで緩やかに低下するようなトルク指令値を与える。車速が車速閾値以下まで下がったら、退避走行へ移行する。ここでの退避走行は、第２モータ３１を使わず、第１モータ３０とエンジン３２のみで走行するモードである。

第２モータコントローラ１２の異常が通信機能／演算機能／出力機能のいずれかであった場合には、調停回路２０が第２モータコントローラ１２から第２インバータ３４への駆動信号を遮断するとともに、デューティ比１００％の駆動信号を第２インバータ３４へ送信する。そうすると、第２モータ３１によって制動が加わり、車速が緩やかに低下する。車速が車速閾値以下まで下がったら、退避走行へ移行する。ここでの退避走行も、第２モータ３１を使わず、第１モータ３０とエンジン３２のみで走行するモードである。

以上のとおり、実施例のハイブリッド車２では、主として車両駆動力に関与する第２モータ３１（第２インバータ３４）を制御する第２モータコントローラ１２に異常が発生した場合、緩やかに車速を下げ、円滑に退避走行に移行することができる。

実施例のハイブリッド車２は、走行用の駆動力を出力することができる２個のモータ（第１モータ３０、第２モータ３１）とエンジン３２を備えている。エンジン３２は、プラネタリギア９のキャリア９２に連結されており、第１モータ３０はプラネタリギア９のサンギア９１に連結されており、第２モータ３１はプラネタリギア９のリングギア９３に接続されている。リングギア９３は、車軸３６と係合している。この構成によると、第２モータ３１は主に駆動力に関与する。第１モータ３０も駆動力に関与し得るが、主にはエンジン３２のクランキングと発電に関与する。第１モータ３０の駆動力は、エンジン３２が車軸３６に駆動力を伝える際にサンギア９１に加わる反力を支えることに使われる。すなわち、第１モータ３０の出力トルクは、間接的に走行用の駆動力として使われる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：ハイブリッド車
９：プラネタリギア
１０：モータ制御ＥＣＵ
１１：第１モータコントローラ
１２：第２モータコントローラ
１３：内部通信線
２０：調停回路
３０：第１モータ（第１モータジェネレータ）
３１：第２モータ（第２モータジェネレータ）
３２：エンジン
３３：第１インバータ
３４：第２インバータ
３５：動力分配機構
４０：統合制御ＥＣＵ
５０：エンジン制御ＥＣＵ
５２：専用通信線
６０：ブレーキＥＣＵ
７０：ナビＥＣＵ

Claims (3)

1. 走行用の駆動力を出力することが可能な第１モータと第２モータとエンジンを備えているハイブリッド車であり、
   前記第１モータに交流を供給する第１インバータに駆動信号を送信する第１コントローラと、
   前記第２モータに交流を供給する第２インバータに駆動信号を送信する第２コントローラと、
   前記第１コントローラと前記第１インバータの間、および、前記第２コントローラと前記第２インバータの間に接続されている調停回路と、
   を備えており、
   走行中に前記第２コントローラの異常が検知された場合、前記調停回路は、前記第２コントローラから前記第２インバータへの駆動信号を遮断するとともに前記第２インバータへデューティ比１００％の駆動信号を送信し、
   車速が車速閾値以下に低下したら前記エンジンと前記第１モータで走行を継続する、ハイブリッド車。
2. 前記調停回路は、前記第２コントローラの通信機能、駆動信号の演算機能、および、前記駆動信号の出力機能のいずれかの機能に異常が生じた場合に、前記第２コントローラから前記第２インバータへの駆動信号を遮断するとともに前記第２インバータへデューティ比１００％の駆動信号を送信する、請求項１に記載のハイブリッド車。
3. 前記第２コントローラの異常が前記通信機能、前記演算機能、および、前記出力機能以外の異常である場合、前記第２コントローラは、前記第２モータの回転数を漸減させる駆動信号を前記第２インバータへ出力し、車速が前記車速閾値以下に低下したら前記第２インバータへの駆動信号の出力を停止する、請求項２に記載のハイブリッド車。

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