JP6751500B2

JP6751500B2 - 車両

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Publication number: JP6751500B2
Application number: JP2016257158A
Authority: JP
Inventors: 谷口　和也; 和也谷口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2036-12-29
Also published as: JP2018109551A

Description

本発明は、車両に関し、詳しくは、第１、第２モータと、レゾルバと、第１，第２マイクロコンピュータを備える車両に関する。

従来、この種の車両としては、第１，第２モータと、第１，第２ＣＰＵを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。第１ＣＰＵは、第１モータを制御している。第２ＣＰＵは、第２モータを制御している。第１ＣＰＵと第２ＣＰＵとは、通信を介して様々なデータをやりとりしている。

特開２０１６−３０５１０号公報

ところで、上述の車両のように、通信により各ＣＰＵ間でデータをやりとりする車両において、通信遅延により、モータの制御性が低下する場合がある。例えば、第１ＣＰＵでモータの回転軸に取り付けられたレゾルバからのＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号から演算した第１モータの演算回転数を通信により他のＣＰＵに送信し、送信された演算回転数を用いて第１モータを制御する場合、実際の第１モータの回転数が急変すると、通信遅延により、実際の第１モータの回転数と他のＣＰＵで受信した演算回転数との間にタイムラグが生じて、第１モータの制御性が低下してしまう。こうした不都合を回避する手法として、レゾルバからのＳＩＮ信号とＣＯＳ信号とを用いてＡ相信号，Ｂ相信号，Ｚ相信号からなるＡＢＺ信号を生成し、生成したＡＢＺ信号を専用の通信線で他のＣＰＵに送信する手法が考えられる。しかしながら、ＡＢＺ信号は、単調なオン／オフを繰り返すパルス信号であることから、信号の改ざんに弱い。そのため、ＡＢＺ信号に異常が生じたときに、より適正に対処することが望まれている。

本発明の車両は、第１モータの回転数が急変したときにおける第１モータの制御性の低下を抑制すると共に、第１モータの回転軸に取り付けられたレゾルバからのＳＩＮ信号およびＣＯＮ信号に基づくＡＢＺ信号異常が生じたときにより適正に対処することを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
第１，第２モータと、前記第１モータの回転軸に取り付けられたレゾルバと、前記第１モータの回転数を用いて前記第１モータを制御する第１マイクロコンピュータと、前記第２モータを制御する第２マイクロコンピュータと、を備える車両であって、
前記第１マイクロコンピュータは、
前記レゾルバからのＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号をデジタル値に変換するレゾルバデジタルコンバータと、
前記デジタル値から演算される前記第１モータの演算回転角度と、前記演算回転角度から演算される前記第１モータの演算回転数と、を前記第２マイクロコンピュータに送信するデータ送信部と、
前記レゾルバデジタルコンバータからのデジタル値をＡ相信号とＢ相信号とＺ相信号の各信号からなるＡＢＺ信号に変換して前記第２マイクロコンピュータに送信するＡＢＺエンコーダと、
を有し、
前記第２マイクロコンピュータは、
前記第１マイクロコンピュータからの前記演算回転角度と前記演算回転数とを受信するデータ受信部と、
前記第１マイクロコンピュータからの前記ＡＢＺ信号から前記第１モータの検出回転角度を演算するＡＢＺデコーダと、
前記演算された前記第１モータの検出回転角度から前記第１モータの検出回転数を演算し、前記第１モータのトルク指令と前記検出回転数とを用いて前記ＡＢＺ信号に異常が生じているか否かを判定する異常判定部と、
前記異常が生じていると判定された場合において、前記検出回転角度と前記演算回転角度とが同一であるときまたは前記検出回転角度の時間変化率と前記演算回転角度の時間変化率とが同一であるときには、前記検出回転数を前記第１モータの回転数として設定し、前記検出回転角度と前記演算回転角度とが異なるときまたは前記検出回転角度の時間変化率と前記演算回転角度の時間変化率とが異なるときには、前記演算回転数を前記第１モータの回転数に設定する回転数設定部と、
を有する、
ことを要旨とする。

この本発明の車両では、第１マイクロコンピュータは、レゾルバからのＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号をデジタル値に変換するレゾルバデジタルコンバータからのデジタル値から演算される第１モータの演算回転角度と、前記演算回転角度から演算される第１モータの演算回転数と、を第２マイクロコンピュータに送信する。第１マイクロコンピュータは、レゾルバデジタルコンバータからのデジタル値をＡ相とＢ相とＺ相の各相からなるＡＢＺ信号に変換して第２マイクロコンピュータに送信する。第２マイクロコンピュータは、ＡＢＺデコーダで、第１マイクロコンピュータから受信したＡＢＺ信号から第１モータの検出回転角度を演算する。そして、演算された第１モータの検出回転角度から第１モータの検出回転数を演算し、第１モータのトルク指令と検出回転数とを用いてＡＢＺ信号に異常が生じているか否かを判定する。異常が生じていると判定された場合において、検出回転角度と演算回転角度とが同一であるときまたは検出回転角度の時間変化率と演算回転角度の時間変化率とが同一であるときには、検出回転数を第１モータの回転数として設定する。こうして設定された回転数を用いて第１モータを制御することにより、制御性の低下を抑制することができる。そして、検出回転角度の時間変化率と演算回転角度の時間変化率とが異なるときには、演算回転数を第１モータの回転数に設定する。これにより、ＡＢＺ信号に異常が生じたときに、より適正に第１モータを制御することができる。この結果、第１モータの回転数が急変したときにおける第１モータの制御性の低下を抑制すると共に、第１モータの回転軸に取り付けられたレゾルバからのＳＩＮ信号およびＣＯＮ信号に基づくＡＢＺ信号異常が生じたときにより適正に対処することができる。なお、「検出回転角度と演算回転角度とが同一であるとき」には、検出回転角度と演算回転角度との差が検出回転角度と演算回転角度とが同一であると判定可能な範囲内の値であるときが含まれる。また、「検出回転角度の時間変化率と演算回転角度の時間変化率とが同一であるとき」には、検出回転角度の時間変化率と演算回転角度の時間変化率との差が検出回転角度の時間変化率と演算回転角度の時間変化率とが同一であると判定可能な範囲内の値であるときが含まれる。さらに、「検出回転角度と演算回転角度とが異なるとき」には、検出回転角度と演算回転角度との差が検出回転角度と演算回転角度とが同一であると判定可能な範囲を超えた値であるときが含まれる。そして、「検出回転角度の時間変化率と演算回転角度の時間変化率とが異なるとき」には、検出回転角度の時間変化率と演算回転角度の時間変化率との差が検出回転角度の時間変化率と演算回転角度の時間変化率とが同一であると判定可能な範囲を超えた値であるときが含まれる。

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。ＭＧ１ＥＣＵ４０ａ，ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂの構成の概略を示す構成図である。レゾルバ４３の構成の概略を説明するための説明図である。出力コイル１２６，１２７の出力信号の時間変化の一例を示す説明図である。Ａ相信号，Ｂ相信号，Ｚ相信号の一例を示すタイミングチャートである。ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂのＣＰＵ１０２ｂにより実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。演算回転角θ１ｃおよび検出回転角θ１ａｂｚの時間変化の一例を示す説明図である。

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、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、レゾルバ４３，４４と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、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２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。

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，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を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ねじれ要素としてのダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１は、ＭＧ１用電子制御ユニット（以下、「ＭＧ１ＥＣＵ」という）４０ａによって、インバータ４１の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。モータＭＧ２は、ＭＧ２用電子制御ユニット（以下、「ＭＧ２ＥＣＵ」という）４０ｂによって、インバータ４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

図２は、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａ，ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂの構成の概略を示す構成図である。

ＭＧ１ＥＣＵ４０ａは、ＣＰＵ１０２ａ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、ＣＰＵ１０２ａの他に、レゾルバデジタルコンバータ（以下、「ＲＤＣ」という）１０４ａと、ＭＧ１θバッファ１０６ａと、ＡＢＺエンコーダ１０８ａと、ＡＢＺデコーダ１１０ａと、ＭＧ２θバッファ１１２ａと、通信モジュール１１６ａと、図示しないが、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，入出力ポートを備える。

ＲＤＣ１０４ａは、レゾルバ４３からの出力信号をデジタル変換する周知のレゾルバデジタルコンバータとして構成されている。ここで、レゾルバ４３の構成について説明する。

図３は、レゾルバ４３の構成の概略を説明するための説明図である。レゾルバ４３は、モータＭＧ１の回転子Ａ１と一体で回転する磁性体としてのロータ１２４と、図示しない発振回路から励磁信号として一定周波数の交流電流が印加される励磁コイル１２５や電気的に９０度ずれて（位相差が９０度となるよう）配置された出力コイル１２６，１２７を内蔵する磁性体としてのステータ１２８と、を備える。図４は、出力コイル１２６，１２７の出力信号の時間変化の一例を示す説明図である。出力コイル１２６，１２７の出力信号は、楕円形状のロータ１２４の回転によって生じるロータ１２４とステータ１２８との間隙の変化に伴って発生する信号であり、図４に示すように、ピーク値を補完したときにそれぞれ正弦波状，余弦波状となる信号である（以下、それぞれＳＩＮ信号，ＣＯＳ信号と称することがある）。

ＲＤＣ１０４ａは、レゾルバ４３からの出力信号（ＳＩＮ信号，ＣＯＳ信号）をデジタル値に変換し、これらのデジタル値をＭＧ１θバッファ１０６ａ，ＡＢＺエンコーダ１０８ａに出力する。

ＭＧ１θバッファ１０６ａは、出力信号（ＳＩＮ信号，ＣＯＳ信号）のデジタル値のアークタンジェントからレゾルバ４３の演算回転角φ１ｃを導出し、演算回転角φ１ｃからモータＭＧ１の演算回転角θ１ｃを演算し、演算した演算回転角θ１ｃを記憶している。

ＡＢＺエンコーダ１０８ａは、ＲＤＣ１０４ａからの出力信号（ＳＩＮ信号，ＣＯＳ信号）のデジタル値の変化に対応するＡ相信号，Ｂ相信号，Ｚ相信号からなるＡＢＺ信号を生成して、生成したＡＢＺ信号を、専用線を介して、ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂに出力する。図５は、Ａ相信号，Ｂ相信号，Ｚ相信号の一例を示すタイミングチャートである。Ａ相信号，Ｂ相信号は、互いに位相が９０度ずれ、Ｚ相信号の１周期において所定数のパルスを含むパルス状の信号として生成される。Ｚ相信号は、ＳＩＮ信号とＣＯＳ信号とがクロスするタイミングの１つでレゾルバ４３の検出角φ１ｄｅｔの回転周期の基準角（０°）を示すパルスを出力する信号として生成される。

ＡＢＺデコーダ１１０ａは、専用線を介して、ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂからのＡＢＺ信号を入力し、ＡＢＺ信号からモータＭＧ２の検出回転角θ２ａｂｚを演算して、演算したモータＭＧ２の検出回転角θ２ａｂｚをＭＧ２θバッファ１１２ａに出力している。

ＭＧ２θバッファ１１２ａは、ＡＢＺデコーダ１１０ａからのモータＭＧ２の検出回転角θ２ａｂｚを記憶している。

ＣＰＵ１０２ａは、ＲＤＣ１０４ａと、ＭＧ１θバッファ１０６ａやＡＢＺエンコーダ１０８ａ，ＡＢＺデコーダ１１０ａ，ＭＧ２θバッファ１１２ａ，通信モジュール１１６ａ，図示しないＲＯＭやＲＡＭ，入出力ポートに対する各種制御を実行している。ＣＰＵ１０２ａは、ＭＧ１θバッファ１０６ａに記憶されているモータＭＧ１の演算回転角θ１ｃからモータＭＧ１の演算回転数Ｎｍ１ｃを演算して、通信モジュール１１６ａに出力している。ＣＰＵ１０２ａは、ＭＧ２θバッファ１１２ａに記憶されているモータＭＧ２の検出回転角θ２ａｂｚの一定時間における積算値からモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２ａｂｚを演算している。

通信モジュール１１６ａは、ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂの通信モジュール１１６ｂと、通信により各種データをやりとりしている。通信モジュール１１６ａは、モータＭＧ１の演算回転数Ｎｍ１ｃを送信したり、モータＭＧ２の演算回転数Ｎｍ２ｃを受信している。

また、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａは、図示しない入力ポートから、モータＭＧ１を駆動制御するために必要な信号、例えばレゾルバ４３からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１に印加される相電流などが入力され、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａからは、インバータ４１へのスイッチング制御信号が出力される。ＭＧ１ＥＣＵ４０ａは、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってインバータ４１を制御すると共に、必要に応じてモータＭＧ１の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。

ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂは、ＣＰＵ１０２ｂ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、ＣＰＵ１０２ｂの他に、ＲＤＣ１０４ｂと、ＭＧ１θバッファ１０６ｂと、ＡＢＺエンコーダ１０８ｂと、ＡＢＺデコーダ１１０ｂと、ＭＧ２θバッファ１１２ｂと、通信モジュール１１６ｂと、図示しないが、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，入出力ポートを備える。

ＲＤＣ１０４ｂは、レゾルバ４４からの出力信号をデジタル変換する周知のレゾルバデジタルコンバータとして構成されている。レゾルバ４４は、レゾルバ４３と同様に構成されている。

ＭＧ２θバッファ１１２ｂは、出力信号（ＳＩＮ信号，ＣＯＳ信号）のデジタル値のアークタンジェントからレゾルバ４４の演算回転角φ２ｃを導出し、演算回転角φ２ｃからモータＭＧ２の演算回転角θ２ｃを演算し、演算した演算回転角θ２ｃを記憶している。

ＡＢＺエンコーダ１０８ｂは、ＲＤＣ１０４ｂからの出力信号（ＳＩＮ信号，ＣＯＳ信号）のデジタル値の変化に対応するＡ相信号，Ｂ相信号，Ｚ相信号からなるＡＢＺ信号を生成して、生成したＡＢＺ信号を、専用線を介して、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａに出力する。

ＡＢＺデコーダ１１０ｂは、専用線を介して、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａからのＡＢＺ信号を入力し、ＡＢＺ信号からモータＭＧ１の検出回転角θ１ａｂｚを演算して、演算したモータＭＧ１の検出回転角θ１ａｂｚをＭＧ１θバッファ１０６ｂに出力している。

ＭＧ１θバッファ１０６ｂは、ＡＢＺデコーダ１１０ｂからのモータＭＧ１の検出回転角θ１ａｂｚを記憶している。

ＣＰＵ１０２ｂは、ＲＤＣ１０４ｂやＭＧ１θバッファ１０６ｂ，ＡＢＺエンコーダ１０８ｂ，ＡＢＺデコーダ１１０ｂ，ＭＧ２θバッファ１１２ｂ，通信モジュール１１６ｂ，図示しないＲＯＭやＲＡＭ，入出力ポートに対する各種制御を実行している。ＣＰＵ１０２ｂは、ＭＧ２θバッファ１１２ｂに記憶されているモータＭＧ２の演算回転角θ２ｃからモータＭＧ２の演算回転数Ｎｍ２ｃを演算して、通信モジュール１１６ｂに出力している。ＣＰＵ１０２ｂは、ＭＧ１θバッファ１０６ｂに記憶されているモータＭＧ１の検出回転角θ１ａｂｚの一定時間における積算値からモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１ａｂｚを演算している。

通信モジュール１１６ｂは、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａの通信モジュール１１６ａと、通信によりデータをやりとりしている。通信モジュール１１６ｂは、モータＭＧ２の演算回転数Ｎｍ２ｃを送信したり、モータＭＧ１の演算回転数Ｎｍ１ｃを受信している。

また、ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂは、図示しない入力ポートから、モータＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばレゾルバ４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ２に印加される相電流などが入力され、ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂからは、インバータ４２へのスイッチング制御信号が出力される。ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂは、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってインバータ４２を制御すると共に、必要に応じてモータＭＧ２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。

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、電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂや電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

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、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、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を挙げることができる。

ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４，ＭＧ１ＥＣＵ４０ａ，ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂ，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，ＭＧ１ＥＣＵ４０ａ，ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂ，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では、ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード），電動走行モード（ＥＶ走行モード）などの走行モードで走行する。ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転とモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動とを伴って走行する走行モードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転停止すると共にモータＭＧ２を駆動して走行する走行モードである。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）を乗じて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求パワーＰｄ＊を計算する。続いて、要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワー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（エンジン２２に要求される）要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、要求パワーＰｅ＊とエンジン２２の動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）とを用いて、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と駆動軸３６の回転数Ｎｐとプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算し、目標回転数Ｎｍ１＊とモータＭＧ１の現在の回転数Ｎｍ１とを用いてモータＭＧ１が目標回転数Ｎｍ１＊で回転するようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をＭＧ１ＥＣＵ４０ａに送信し、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をＭＧ２ＥＣＵ４０ｂに送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。ＭＧ１ＥＣＵ４０ａは、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂは、モータＭＧ２がトルク指令Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をＭＧ１ＥＣＵ４０ａ，ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂに送信する。ＭＧ１ＥＣＵ４０ａ，ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂによるインバータ４１，４２の制御については上述した。

次に構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、モータＭＧ１の制御について説明する。図６は、ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂのＣＰＵ１０２ｂにより実行されるモータ制御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、ＨＶ走行モードにより走行しているときに繰り返し実行される。

本ルーチンが実行されると、ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂは、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊やモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１ｃ，Ｎｍ１ａｂｚなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。トルク指令Ｔｍ１＊は、ＨＶＥＣＵ７０から通信により入力される。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１ｃは、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａから通信により通信モジュール１１６ｂを介して入力される。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１ａｂｚは、ＣＰＵ１０２ｂで演算したものを入力している。

こうしてデータを入力すると、入力した回転数Ｎｍ１ｃから回転数Ｎｍ１ａｂｚを減じた値の絶対値である経路差分ΔＮｍ１を計算する（ステップＳ１１０）。回転数Ｎｍ１ｃと回転数Ｎｍ１ａｂｚは、車両が大きな加減速なく走行中であるときや、ＡＢＺ信号に異常が生じていないときには、ほぼ同一の値になる。しかしながら、車両が比較的大きく加減速しているときには、通信遅延により、回転数Ｎｍ１ｃと回転数Ｎｍ１ａｂｚとに差が生じる。また、ＡＢＺ信号の改ざんなどによってＡＢＺ信号に異常が生じると、回転数Ｎｍ１ｃと回転数Ｎｍ１ａｂｚとに差が生じる。したがって、経路差分ΔＮｍ１は、車両の走行状態や異常の有無を反映した値となる。

続いて、トルク指令Ｔｍ１＊からトルク指令Ｔｍ１＊の前回値（前回トルク指令Ｔｍ１＊）を減じた値の絶対値であるトルク指令偏差ΔＴｍ１＊を計算し（ステップＳ１２０）、トルク指令偏差ΔＴｍ１＊に係数Ａ（例えば、０．０２，０．０１，０．００１など）を乗じたものを通信遅延により回転数Ｎｍ１ｃと回転数Ｎｍ１ａｂｚとの間に生じる差分の許容値である許容誤差ΔＮｍｒｅｆに設定し（ステップＳ１３０）、経路差分ΔＮｍ１が許容誤差ΔＮｍｒｅｆより小さいか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、許容誤差ΔＮｍｒｅｆは、経路差分ΔＮｍ１が車両の加減速による通信遅延により生じているか否かを判定するための閾値である。加減速中には、通信遅延により、回転数Ｎｍ１ｃと回転数Ｎｍ１ａｂｚとに差が生じることがある。加減速中には、トルク指令偏差ΔＴｍ１＊も大きくなることから、トルク指令偏差ΔＴｍ１＊に係数Ａを乗じたものを許容誤差ΔＮｍｒｅｆに設定し、経路差分ΔＮｍ１と許容誤差ΔＮｍｒｅｆとを比較することにより、経路差分ΔＮｍ１（回転数Ｎｍ１ｃと回転数Ｎｍ１ａｂｚとの差分）が通信遅延によるものか否かを判定することができる。すなわち、ステップＳ１４０の処理は、回転数Ｎｍ１ｃと回転数Ｎｍ１ａｂｚとに差が生じているときに、その差（経路差分ΔＮｍ１）が通信遅延によるものか否かを判定する処理となっている。

ステップＳ１４０の処理で経路差分ΔＮｍ１が許容誤差ΔＮｍｒｅｆ未満であると判定されたときには、経路差分ΔＮｍ１は通信遅延によるものであると判断して、回転数Ｎｍ１ａｂｚを回転数Ｎｍ１に設定してＨＶＥＣＵ７０に送信して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。回転数Ｎｍ１を受信したＨＶＥＣＵ７０は、ＨＶ走行モードにおけるモータＭＧ１の制御において、上述したように回転数Ｎｍ１を用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａに送信する。トルク指令Ｔｍ１＊を受信したＭＧ１ＥＣＵ４０ａは、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。回転数Ｎｍ１ｃより回転数Ｎｍ１ａｂｚのほうがモータＭＧ１の実際の回転数の変化に対する追随性が高い。したがって、回転数Ｎｍ１ａｂｚをモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に設定することにより、モータＭＧ１の回転数の急変による制御性の悪化を抑制することができる。

ステップＳ１４０の処理で経路差分ΔＮｍ１が許容誤差ΔＮｍｒｅｆ以上であると判定されたときには、経路差分ΔＮｍ１が通信遅延によるものではなくＡＢＺ信号の改ざんなどの異常によるものである可能性が高いと判断して、続いて、経路差分ΔＮｍ１が許容誤差ΔＮｍｒｅｆ以上の状態がＴ秒（例えば、５００μｓｅｃ，１ｍｓｅｃ，１０ｍｓｅｃなど）間継続しているか否かを判定する（ステップＳ１６０）。経路差分ΔＮｍ１が許容誤差ΔＮｍｒｅｆ以上の状態がＴ秒間継続していないときには、ＡＢＺ信号の改ざんとは異なる何らかの一時的な異常で経路差分ΔＮｍ１が許容誤差ΔＮｍｒｅｆ以上となったと判断して、回転数Ｎｍ１ａｂｚを回転数Ｎｍ１に設定してＨＶＥＣＵ７０に送信して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。回転数Ｎｍ１を受信したＨＶＥＣＵ７０は、ＨＶ走行モードにおけるモータＭＧ１の制御において、上述したように回転数Ｎｍ１を用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａに送信する。トルク指令Ｔｍ１＊を受信したＭＧ１ＥＣＵ４０ａは、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。これにより、モータＭＧ１の回転数の急変による制御性の悪化を抑制することができる。

ステップＳ１６０の処理で経路差分ΔＮｍ１が許容誤差ΔＮｍｒｅｆ以上の状態がＴ秒間継続していると判定されたときには、過去所定時間Ｔｒｅｆ（例えば、１０００μｓ，１５００μｓ，２０００μｓなど）に亘って演算された演算回転角θ１ｃと検出回転角θ１ａｂｚを入力する（ステップＳ１７０）。演算回転角θ１ｃは、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａのＭＧ１θバッファ１０６ａに記憶されているものをＣＰＵ１０２ａ，通信モジュール１１６ａを介して通信により入力している。検出回転角θ１ａｂｚは、ＭＧ１θバッファ１０６ｂに記憶されているものを入力している。

こうして演算回転角θ１ｃ，検出回転角θ１ａｂｚを入力すると、演算回転角θ１ｃ，検出回転角θ１ａｂｚの所定時間Ｔｒｅｆにおける時間変化率Ｋθ１ｃ，Ｋθ１ａｂｚを演算し（ステップＳ１８０）、時間変化率Ｋθ１ｃと時間変化率Ｋθ１ａｂｚとが等しいか否かを判定する（ステップＳ１９０）。図７は、演算回転角θ１ｃおよび検出回転角θ１ａｂｚの時間変化の一例を示す説明図である。図中、ＡＢＺ信号に異常が生じているときの検出回転角θ１ａｂｚの時間変化の一例を破線で示す。ＡＢＺ信号に異常が生じていないときには、図中実線で示すように、演算回転角θ１ｃと検出回転角θ１ａｂｚとの時間変化がほぼ一致するから時間変化率Ｋθ１ｃと時間変化率Ｋθ１ａｂｚとが等しい値となる。ＡＢＺ信号に異常が生じているときには、演算回転角θ１ｃと検出回転角θ１ａｂｚとの時間変化が異なるものとなるから、時間変化率Ｋθ１ｃと時間変化率Ｋθ１ａｂｚとが異なる値となる。したがって、時間変化率Ｋθ１ｃと時間変化率Ｋθ１ａｂｚとを比較することで、ＡＢＺ信号に異常が生じているか否かを判定することができる。すなわち、ステップＳ１９０の処理は、ＡＢＺ信号に異常が生じているか否かを判定する処理となっている。なお、ステップＳ１９０の処理では、時間変化率Ｋθ１ｃと時間変化率Ｋθ１ａｂｚとが若干異なっていても、その差が誤差の範囲内であれば時間変化率Ｋθ１ｃと時間変化率Ｋθ１ａｂｚとが等しいと判定する。

ステップＳ１９０の処理で時間変化率Ｋθ１ｃと時間変化率Ｋθ１ａｂｚとが等しいと判定されたときには、ＡＢＺ信号に異常が生じていないと判断して、回転数Ｎｍ１ａｂｚを回転数Ｎｍ１としてＨＶＥＣＵ７０に送信して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。回転数Ｎｍ１を受信したＨＶＥＣＵ７０は、ＨＶ走行モードにおけるモータＭＧ１の制御において、上述したように回転数Ｎｍ１を用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａに送信する。トルク指令Ｔｍ１＊を受信したＭＧ１ＥＣＵ４０ａは、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。したがって、モータＭＧ１の回転数の急変による制御性の悪化を抑制することができる。

ステップＳ１９０の処理で時間変化率Ｋθ１ｃと時間変化率Ｋθ１ａｂｚとが異なっていると判定されたときには、ＡＢＺ信号に異常が生じていると判断して、回転数Ｎｍ１ｃを回転数Ｎｍ１としてＨＶＥＣＵ７０に送信して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。回転数Ｎｍ１を受信したＨＶＥＣＵ７０は、ＨＶ走行モードにおけるモータＭＧ１の制御において、上述したように回転数Ｎｍ１を用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａに送信する。トルク指令Ｔｍ１＊を受信したＭＧ１ＥＣＵ４０ａは、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。ＡＢＺ信号に異常が生じているときには、回転数Ｎｍ１ａｂｚを用いずに回転数Ｎｍ１ｃを用いて制御することにより、より適正にモータＭＧ１の回転数を設定して、モータＭＧ１を適正に制御することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ＡＢＺ信号に異常が生じていると判定された場合において、時間変化率Ｋθ１ｃと時間変化率Ｋθ１ａｂｚとが同一であるときには、検出回転角θ１ａｂｚに基づく回転数Ｎｍ１ａｂｚをモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に設定し、時間変化率Ｋθ１ｃと時間変化率Ｋθ１ａｂｚとが異なるときには、演算回転角度θ１ｃに基づく回転数Ｎｍ１ｃをモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に設定することにより、より適正にモータＭＧ１を制御することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１００〜Ｓ１６０の処理を実行しているが、ステップＳ１００〜Ｓ１６０の処理を実行せずに、ステップＳ１７０以降の処理を実行してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１８０，Ｓ１９０の処理で、演算回転角θ１ｃ，検出回転角θ１ａｂｚの所定時間Ｔｒｅｆにおける時間変化率Ｋθ１ｃ，Ｋθ１ａｂｚを演算し、時間変化率Ｋθ１ｃと時間変化率Ｋθ１ａｂｚとが等しいか否かを判定している。しかしながら、ステップＳ１８０，Ｓ１９０の処理に代えて、演算回転角θ１ｃと検出回転角θ１ａｂｚとを比較し、演算回転角θ１ｃと検出回転角θ１ａｂｚとが等しいときには、ステップＳ１５０の処理に進み、演算回転角θ１ｃと検出回転角θ１ａｂｚとが等しくないときには、ステップ２００の処理に進む処理を実行してもよい。この場合、演算回転角θ１ｃと検出回転角θ１ａｂｚとが若干異なっていても、その差が誤差の範囲内であれば演算回転角θ１ｃと検出回転角θ１ａｂｚとが等しいと判定しても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、本発明をモータＭＧ１を制御する処理に適用する場合について例示しているが、モータＭＧ２を制御する処理に適用しても構わない。この場合、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａのＣＰＵ１０２ａに、図６に例示したモータ制御ルーチンにおいて、モータＭＧ２に対応する各値の設定や処理を実行させればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａとＭＧ２ＥＣＵ４０ｂとを同様の構成としているが、本発明をモータＭＧ２を制御する処理に適用しない場合には、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａにＡＢＺデコーダ１１０ａ，ＭＧ２θバッファ１１２ａを搭載せずに、ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂにＡＢＺデコーダ１１０ａ，ＭＧ２θバッファ１１２ａを搭載してもよい。

実施例では、本発明を、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２を備えるハイブリッド自動車に適用する場合について例示しているが、例えば、前輪を駆動するモータと、後輪を駆動するモータと、を備える車両など、２つのモータを備える車両であれば如何なるものに適用しても構わない。

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、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、ＭＧ１ＥＣＵ４０ａが「第１マイクロコンピュータ」に相当し、ＭＧ２ＥＣＵ４０ｂが「第２マイクロコンピュータ」に相当し、レゾルバデジタルコンバータ１０４ａが「レゾルバデジタルコンバータ」に相当し、ＣＰＵ１１０ａと通信モジュール１１６ａとが「データ送信部」に相当し、ＡＢＺエンコーダ１０８ａが「ＡＢＺエンコーダ」に相当し、通信モジュール１１６ｂとＣＰＵ１０２ｂとが「データ受信部」に相当し、ＡＢＺデコーダ１１０ｂが「ＡＢＺデコーダ」に相当し、ＣＰＵ１０２ｂが「異常判定部」に相当し、ＣＰＵ１０２ｂが「回転数設定部」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、車両の製造産業などに利用可能である。

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２３クランクポジションセンサ、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、２８ダンパ、３０プラネタリギヤ、３６駆動軸、３８デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ駆動輪、４０ａＭＧ１用電子制御ユニット（ＭＧ１ＥＣＵ）、４０ｂＭＧ２用電子制御ユニット（ＭＧ２ＥＣＵ）、４１，４２インバータ、４３，４４レゾルバ、５０バッテリ、５１ａ電圧センサ、５１ｂ電流センサ、５１ｃ温度センサ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４電力ライン、７０ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０イグニッションスイッチ、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、１０２ａ，１０２ｂＣＰＵ、１０４ａ，１０４ｂレゾルバデジタルコンバータ（ＲＤＣ）、１０６ａ，１０６ｂＭＧ１θバッファ、１０８ａ，１０８ｂＡＢＺエンコーダ、１１０ａ，１１０ｂＡＢＺデコーダ、１１２ａ，１１２ｂＭＧ２θバッファ、１１６ａ，１１６ｂ通信モジュール、１２４ロータ、１２５励磁コイル、１２６，１２７出力コイル、１２８ステータ、Ａ１回転子、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

第１，第２モータと、前記第１モータの回転軸に取り付けられたレゾルバと、前記第１モータの回転数を用いて前記第１モータを制御する第１マイクロコンピュータと、前記第２モータを制御する第２マイクロコンピュータと、を備える車両であって、
前記第１マイクロコンピュータは、
前記レゾルバからのＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号をデジタル値に変換するレゾルバデジタルコンバータと、
前記デジタル値から演算される前記第１モータの演算回転角度と、前記演算回転角度から演算される前記第１モータの演算回転数と、を前記第２マイクロコンピュータに送信するデータ送信部と、
前記レゾルバデジタルコンバータからのデジタル値をＡ相信号とＢ相信号とＺ相信号の各信号からなるＡＢＺ信号に変換して前記第２マイクロコンピュータに送信するＡＢＺエンコーダと、
を有し、
前記第２マイクロコンピュータは、
前記第１マイクロコンピュータからの前記演算回転角度と前記演算回転数とを受信するデータ受信部と、
前記第１マイクロコンピュータからの前記ＡＢＺ信号から前記第１モータの検出回転角度を演算するＡＢＺデコーダと、
前記演算された前記第１モータの検出回転角度から前記第１モータの検出回転数を演算し、前記第１モータのトルク指令と前記検出回転数とを用いて前記ＡＢＺ信号に異常が生じているか否かを判定する異常判定部と、
前記異常が生じていると判定された場合において、前記検出回転角度と前記演算回転角度とが同一であるときまたは前記検出回転角度の時間変化率と前記演算回転角度の時間変化率とが同一であるときには、前記検出回転数を前記第１モータの回転数として設定し、前記検出回転角度と前記演算回転角度とが異なるときまたは前記検出回転角度の時間変化率と前記演算回転角度の時間変化率とが異なるときには、前記演算回転数を前記第１モータの回転数に設定する回転数設定部と、
を有する、
車両。