(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御入力としてのアクセル開度を与えるための複数のアクセルセンサを用いて車両を制御する制御装置であって、
前記複数のアクセルセンサの一部に異常が発生していることを検出する異常検出部と、
前記異常検出部によって異常センサが検出されたときに、前記異常センサ以外の正常なセンサの出力を用いてアクセル開度を決定するアクセル開度決定部と、を備え、
前記アクセル開度決定部は、前記正常なセンサの出力信号レベルの範囲を、前記アクセル開度を第１の変化率で増大させる開動作領域と、前記アクセル開度を第２の変化率で減少させる閉動作領域と、を少なくとも含む複数の区分領域に区分し、前記正常なセンサの出力信号レベルが前記複数の区分領域のいずれに存在するかに応じて前記アクセル開度の変化を決定することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の制御装置であって、
前記複数の区分領域は、さらに、前記開動作領域と前記閉動作領域との間に設けられ、前記アクセル開度を一定に保持する保持領域を有する、制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の制御装置であって、
前記開動作領域と前記閉動作領域との少なくとも一方は、前記変化率が互いに異なる値に設定された複数の小領域に区分されている、制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の制御装置であって、
前記アクセル開度決定部は、前記開動作領域と前記閉動作領域とのうちの少なくとも一方において、前記車両の速度に応じて前記変化率を変更する、制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の制御装置であって、
前記アクセル開度決定部は、前記開動作領域と前記閉動作領域とのうちの少なくとも一方において、前記車両の速度が大きいほど前記変化率が高くなるように前記変化率を設定する、制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載の制御装置であって、
前記アクセル開度決定部は、前記車両のブレーキペダルが踏まれたときには前記アクセル開度をゼロに設定する、制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の制御装置であって、
前記アクセル開度決定部は、前記正常なセンサの出力信号レベルが前記複数の区分領域のいずれに存在するかと、前記車両の実行加速度と、に応じて前記アクセル開度の変化を決定する、制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の制御装置であって、
前記アクセル開度決定部は、前記正常なセンサの出力信号レベルが前記開動作領域にあり、かつ、前記車両の走行モードから予定される前記車両の加速度の符号と前記車両の実行加速度の符号とが逆である場合には、前記アクセル開度を少なくとも１回略ステップ状に増大させる、制御装置。
【請求項９】
請求項７または８記載の制御装置であって、
前記アクセル開度決定部は、前記正常なセンサの出力信号レベルが前記開動作領域にあり、かつ、前記車両の実行加速度が前記車両の速度に応じて予め設定された最小加速度に達しない場合には、前記アクセル開度を少なくとも１回略ステップ状に増大させる、制御装置。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれかに記載の制御装置であって、前記車両は、車軸を駆動するための原動機として少なくとも電動機を備えており、
前記アクセル開度決定部は、前記車両の実行加速度として、前記電動機の回転角センサから決定された値を使用する、制御装置。
【請求項１１】
制御入力としてのアクセル開度を与えるための複数のアクセルセンサを用いて車両を制御する制御方法であって、
（ａ）前記複数のアクセルセンサの一部に異常が発生していることを検出する工程と、
（ｂ）前記異常検出部によって異常センサが検出されたときに、前記異常センサ以外の正常なセンサの出力を用いてアクセル開度を決定する工程と、
を備え、
前記工程（ｂ）は、
（ｉ）前記正常なセンサの出力信号レベルの範囲を、前記アクセル開度を所定の第１の変化率で増大させる開動作領域と、前記アクセル開度を所定の第２の変化率で減少させる閉動作領域と、を少なくとも含む複数の区分領域に区分し、前記正常なセンサの出力信号レベルが前記複数の区分領域のいずれに存在するかに応じて前記アクセル開度の変化を決定する工程を含む、
制御方法。
【請求項１２】
制御入力としてのアクセル開度を与えるための複数のアクセルセンサを備える車両であって、
車軸を駆動するための原動機と、
前記原動機の動作を制御するための制御装置と、
を備えており、
前記制御装置は、
前記複数のアクセルセンサの一部に異常が発生していることを検出する異常検出部と、
前記異常検出部によって異常センサが検出されたときに、前記異常センサ以外の正常なセンサの出力を用いてアクセル開度を決定するアクセル開度決定部と、を備え、
前記アクセル開度決定部は、前記正常なセンサの出力信号レベルの範囲を、前記アクセル開度を所定の第１の変化率で増大させる開動作領域と、前記アクセル開度を所定の第２の変化率で減少させる閉動作領域と、を少なくとも含む複数の区分領域に区分し、前記正常なセンサの出力信号レベルが前記複数の区分領域のいずれに存在するかに応じて前記アクセル開度の変化を決定することを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多重アクセルセンサを用いた車両の制御技術に関し、特に、いずれかのセンサに異常が生じた場合の制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
制御系の確実性を高めるために、同一の制御入力を与えるための２つのセンサが用いられる場合がある。２つのセンサが正常に動作している場合には、それらから得られる制御入力もほぼ等しい。ところが、いずれかのセンサに異常が発生している場合には、２つの制御入力に大きな差異が生じる。この場合に、どのように制御を行うかは大きな問題である。
【０００３】
特開平９−１９１５０１号公報には、電動車両用の２つのアクセルセンサの一方が正常な出力範囲の上下限を超えた場合に、一方のアクセルセンサのみを用いて制御を継続する技術が記載されている。この際、トルクの急増を制限するために、モータの制御回路に与えるトルク指令値に一時遅れ処理を施したり、トルク指令値を略直線状に増加させたりする方法が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにトルクの急増を直接制限すると、トクルの変化が通常運転時とは大幅に異なるので、運転者に不安を与える場合があった。このため、従来から、複数のアクセルセンサの一部に異常が発生したときにも、より正常時に近い操縦性を確保する技術が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、複数のアクセルセンサの一部に異常が発生したときに車両の制御を継続するための新たな技術を提供することを目的とする
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するために、本発明の制御装置は、制御入力としてのアクセル開度を与えるための複数のアクセルセンサを用いて車両を制御する制御装置であって、前記複数のアクセルセンサの一部に異常が発生していることを検出する異常検出部と、前記異常検出部によって異常センサが検出されたときに、前記異常センサ以外の正常なセンサの出力を用いてアクセル開度を決定するアクセル開度決定部と、を備える。前記アクセル開度決定部は、前記正常なセンサの出力信号レベルの範囲を、前記アクセル開度を第１の変化率で増大させる開動作領域と、前記アクセル開度を第２の変化率で減少させる閉動作領域と、を少なくとも含む複数の区分領域に区分し、前記正常なセンサの出力信号レベルが前記複数の区分領域のいずれに存在するかに応じて前記アクセル開度の変化を決定することを特徴とする。なお、第１と第２の変化率は同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。
【０００７】
上記構成によれば、正常なセンサの出力信号レベルがどの区分領域に存在するかに応じてアクセル開度が徐々に変化するので、正常時に比べてアクセル開度の変化を緩やかにしつつ、車両の制御を継続することが可能である。
【０００８】
なお、前記複数の区分領域は、さらに、前記開動作領域と前記閉動作領域との間に設けられ、前記アクセル開度を一定に保持する保持領域を有することが好ましい。
【０００９】
こうすれば、正常なセンサ出力が保持領域内に存在するように運転者がアクセルを操作することによって、車速を一定に保つことが可能である。
【００１０】
なお、前記開動作領域と前記閉動作領域との少なくとも一方は、前記変化率が互いに異なる値に設定された複数の小領域に区分されているようにしてもよい。
【００１１】
こうすれば、アクセル開度の変化をより微妙に調整できるので、操縦性を向上させることが可能である。
【００１２】
また、前記アクセル開度決定部は、前記開動作領域と前記閉動作領域とのうちの少なくとも一方において、前記車両の速度に応じて前記変化率を変更するようにしてもよい。
【００１３】
こうすれば、車速に応じてアクセル開度の増減の仕方が変わるので、操縦性をより向上させることができる。
【００１４】
さらに、前記アクセル開度決定部は、前記開動作領域と前記閉動作領域とのうちの少なくとも一方において、前記車両の速度が大きいほど前記変化率が高くなるように前記変化率を設定するようにしてもよい。
【００１５】
こうすれば、車速が大きいときにも、車両の加減速を滑らかに行うことが可能である。
【００１６】
なお、前記アクセル開度決定部は、前記車両のブレーキペダルが踏まれたときには前記アクセル開度をゼロに設定することが好ましい。
【００１７】
こうすれば、ブレーキペダルを踏んだ際に、車両を直ちに減速させることができるので、操縦性を向上させることができる。
【００１８】
なお、前記アクセル開度決定部は、前記正常なセンサの出力信号レベルが前記複数の区分領域のいずれに存在するかと、前記車両の実行加速度と、に応じて前記アクセル開度の変化を決定すようにしてもよい。
【００１９】
ここで、「車両の実行加速度」とは、車両の実際の加速度を意味する。この構成によれば、車両の実行加速度も考慮してアクセル開度の変化が決定されるので、操縦性をより向上させることが可能である。
【００２０】
例えば、前記アクセル開度決定部は、前記正常なセンサの出力信号レベルが前記開動作領域にあり、かつ、前記車両の走行モードから予定される前記車両の加速度の符号と前記車両の実行加速度の符号とが逆である場合には、前記アクセル開度を少なくとも１回略ステップ状に増大させるようにしてもよい。
【００２１】
こうすれば、例えば坂道発進の際において、運転者の予想と異なる方向に車両が進行してしまうことを防止できる可能性を高めることができる。
【００２２】
また、前記アクセル開度決定部は、前記正常なセンサの出力信号レベルが前記開動作領域にあり、かつ、前記車両の実行加速度が前記車両の速度に応じて予め設定された最小加速度に達しない場合には、前記アクセル開度を少なくとも１回略ステップ状に増大させるようにしてもよい。
【００２３】
こうすれば、車両の加速度が極めて小さいときにも、適切な加速度まで容易に到達させることが可能である。
【００２４】
なお、前記車両が車軸を駆動するための原動機として少なくとも電動機を備えているときに、前記アクセル開度決定部は、前記車両の実行加速度として、前記電動機の回転角センサから決定された値を使用することが好ましい。
【００２５】
電動機の回転角センサは感度が良好なので、加速度に応じてアクセル開度を素早く変化させることが可能である。
【００２６】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、車両の制御装置および制御方法、その制御装置を備える車両、その制御装置または制御方法の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の態様で実現することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．ハイブリッド車両の全体構成
Ｂ．ハイブリッド車両の基本動作
Ｃ．制御システムの構成
Ｄ．アクセルセンサの異常検出
Ｅ．アクセルセンサ異常時の車両制御の第１実施例
Ｆ．アクセスセンサ異常時の車両制御の第２実施例
Ｇ．アクセスセンサ異常時の車両制御の第３実施例
Ｈ．アクセスセンサ異常時の車両制御の第４実施例
Ｉ．変形例
【００２８】
Ａ．ハイブリッド車両の全体構成：
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド車両の全体構成を示す説明図である。このハイブリッド車両は、エンジン１５０と、２つのモータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、の３つの原動機を備えている。ここで、「モータ／ジェネレータ」とは、モータとしても機能し、また、ジェネレータとしても機能する原動機を意味している。なお、以下では簡単のため、これらを単に「モータ」と呼ぶ。車両の制御は、制御システム２００によって行われる。
【００２９】
制御システム２００は、メインＥＣＵ２１０と、ブレーキＥＣＵ２２０と、バッテリＥＣＵ２３０と、エンジンＥＣＵ２４０とを有している。各ＥＣＵは、マイクロコンピュータや、入力インタフェース、出力インタフェースなどの複数の回路要素が１つの回路基板上に配置された１ユニットとして構成されたものである。メインＥＣＵ２１０は、モータ制御部２６０とマスタ制御部２７０とを有している。マスタ制御部２７０は、３つの原動機１５０，ＭＧ１，ＭＧ２の出力の配分などの制御量を決定する機能を有している。
【００３０】
エンジン１５０は、通常のガソリンエンジンであり、クランクシャフト１５６を回転させる。エンジン１５０の運転はエンジンＥＣＵ２４０により制御されている。エンジンＥＣＵ２４０は、マスタ制御部２７０からの指令に従って、エンジン１５０の燃料噴射量その他の制御を実行する。
【００３１】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、同期電動機として構成されており、外周面に複数個の永久磁石を有するロータ１３２，１４２と、回転磁界を形成する三相コイル１３１，１４１が巻回されたステータ１３３，１４３とを備える。ステータ１３３，１４３はケース１１９に固定されている。モータＭＧ１，ＭＧ２のステータ１３３，１４３に巻回された三相コイル１３１，１４１は、それぞれ駆動回路１９１，１９２を介して２次バッテリ１９４に接続されている。駆動回路１９１，１９２は、各相ごとにスイッチング素子としてのトランジスタを１対ずつ備えたトランジスタインバータである。駆動回路１９１，１９２はモータ制御部２６０によって制御される。モータ制御部２６０からの制御信号によって駆動回路１９１，１９２のトランジスタがスイッチングされると、バッテリ１９４とモータＭＧ１，ＭＧ２との間に電流が流れる。モータＭＧ１，ＭＧ２はバッテリ１９４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この動作状態を力行と呼ぶ）、ロータ１３２，１４２が外力により回転している場合には三相コイル１３１，１４１の両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ１９４を充電することもできる（以下、この動作状態を回生と呼ぶ）。
【００３２】
エンジン１５０とモータＭＧ１，ＭＧ２の回転軸は、プラネタリギヤ１２０を介して機械的に結合されている。プラネタリギヤ１２０は、サンギヤ１２１と、リングギヤ１２２と、プラネタリピニオンギヤ１２３を有するプラネタリキャリア１２４と、から構成されている。本実施例のハイブリッド車両では、エンジン１５０のクランクシャフト１５６はダンパ１３０を介してプラネタリキャリア軸１２７に結合されている。ダンパ１３０はクランクシャフト１５６に生じる捻り振動を吸収するために設けられている。モータＭＧ１のロータ１３２は、サンギヤ軸１２５に結合されている。モータＭＧ２のロータ１４２は、リングギヤ軸１２６に結合されている。リングギヤ１２２の回転は、チェーンベルト１２９とデファレンシャルギア１１４とを介して車軸１１２および車輪１１６Ｒ，１１６Ｌに伝達される。
【００３３】
制御システム２００は、車両全体の制御を実現するために種々のセンサを用いており、例えば、運転者によるアクセルの踏み込み量を検出するためのアクセルセンサ１６５、シフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ１６７、ブレーキの踏み込み圧力を検出するためのブレーキセンサ１６３、バッテリ１９４の充電状態を検出するためのバッテリセンサ１９６、およびモータＭＧ２の回転数を測定ための回転数センサ１４４などを利用している。リングギヤ軸１２６と車軸１１２はチェーンベルト１２９によって機械的に結合されているため、リングギヤ軸１２６と車軸１１２の回転数の比は一定である。従って、リングギヤ軸１２６に設けられた回転数センサ１４４によって、モータＭＧ２の回転数のみでなく、車軸１１２の回転数も検出することができる。
【００３４】
Ｂ．ハイブリッド車両の基本的動作：
ハイブリッド車両の基本的な動作を説明するために、以下ではまず、プラネタリギヤ１２０の動作について説明する。プラネタリギヤ１２０は、上述した３つの回転軸のうちの２つの回転軸の回転数が決定されると残りの回転軸の回転数が決まるという性質を有している。各回転軸の回転数の関係は次式（１）の通りである。
【００３５】
Ｎｃ＝Ｎｓ×ρ／（１＋ρ）＋Ｎｒ×１／（１＋ρ）    …（１）
【００３６】
ここで、Ｎｃはプラネタリキャリア軸１２７の回転数、Ｎｓはサンギヤ軸１２５の回転数、Ｎｒはリングギヤ軸１２６の回転数である。また、ρは次式で表される通り、サンギヤ１２１とリングギヤ１２２のギヤ比である。
【００３７】
ρ＝［サンギヤ１２１の歯数］／［リングギヤ１２２の歯数］
【００３８】
また、３つの回転軸のトルクは、回転数に関わらず、次式（２），（３）で与えられる一定の関係を有する。
【００３９】
Ｔｓ＝Ｔｃ×ρ／（１＋ρ）                      …（２）
Ｔｒ＝Ｔｃ×１／（１＋ρ）＝Ｔｓ／ρ            …（３）
【００４０】
ここで、Ｔｃはプラネタリキャリア軸１２７のトルク、Ｔｓはサンギヤ軸１２５のトルク、Ｔｒはリングギヤ軸１２６のトルクである。
【００４１】
本実施例のハイブリッド車両は、このようなプラネタリギヤ１２０の機能により、種々の状態で走行することができる。例えば、ハイブリッド車両が走行を始めた比較的低速な状態では、エンジン１５０を停止したまま、モータＭＧ２を力行することにより車軸１１２に動力を伝達して走行する。同様にエンジン１５０をアイドル運転したまま走行することもある。
【００４２】
走行開始後にハイブリッド車両が所定の速度に達すると、制御システム２００はモータＭＧ１を力行して出力されるトルクによってエンジン１５０をモータリングして始動する。このとき、モータＭＧ１の反力トルクがプラネタリギヤ１２０を介してリングギヤ１２２にも出力される。
【００４３】
エンジン１５０を運転してプラネタリキャリア軸１２７を回転させると、上式（１）〜（３）を満足する条件下で、サンギヤ軸１２５およびリングギヤ軸１２６が回転する。リングギヤ軸１２６の回転による動力はそのまま車輪１１６Ｒ，１１６Ｌに伝達される。サンギヤ軸１２５の回転による動力は第１のモータＭＧ１で電力として回生することができる。一方、第２のモータＭＧ２を力行すれば、リングギヤ軸１２６を介して車輪１１６Ｒ，１１６Ｌに動力を出力することができる。
【００４４】
定常運転時には、エンジン１５０の出力が、車軸１１２の要求動力（すなわち車軸１１２の回転数×トルク）とほぼ等しい値に設定される。このとき、エンジン１５０の出力の一部はリングギヤ軸１２６を介して直接車軸１１２に伝えられ、残りの出力は第１のモータＭＧ１によって電力として回生される。回生された電力は、第２のモータＭＧ２がリングギヤ軸１２６を回転させるトルクを発生するために使用される。この結果、車軸１１２を所望の回転数で所望のトルクで駆動することが可能である。
【００４５】
車軸１１２に伝達されるトルクが不足する場合には、第２のモータＭＧ２によってトルクをアシストする。このアシストのための電力には、第１のモータＭＧ１で回生した電力およびバッテリ１４９に蓄えられた電力が用いられる。このように、制御システム２００は、車軸１１２から出力すべき要求動力に応じて２つのモータＭＧ１，ＭＧ２の運転を制御する。
【００４６】
本実施例のハイブリッド車両は、エンジン１５０を運転したまま後進することも可能である。エンジン１５０を運転すると、プラネタリキャリア軸１２７は前進時と同方向に回転する。このとき、第１のモータＭＧ１を制御してプラネタリキャリア軸１２７の回転数よりも高い回転数でサンギヤ軸１２５を回転させると、上式（１）から明らかな通り、リングギヤ軸１２６は後進方向に反転する。制御システム２００は、第２のモータＭＧ２を後進方向に回転させつつ、その出力トルクを制御して、ハイブリッド車両を後進させることができる。
【００４７】
プラネタリギヤ１２０は、リングギヤ１２２が停止した状態で、プラネタリキャリア１２４およびサンギヤ１２１を回転させることが可能である。従って、車両が停止した状態でもエンジン１５０を運転することができる。例えば、バッテリ１９４の残容量が少なくなれば、エンジン１５０を運転し、第１のモータＭＧ１を回生運転することにより、バッテリ１９４を充電することができる。車両が停止しているときに第１のモータＭＧ１を力行すれば、そのトルクによってエンジン１５０をモータリングし、始動することができる。
【００４８】
Ｃ．制御システムの構成：
図２は、実施例における制御システム２００のより詳細な構成を示すブロック図である。マスタ制御部２７０は、マスタ制御ＣＰＵ２７２と、電源制御回路２７４とを含んでいる。また、モータ制御部２６０は、モータ主制御ＣＰＵ２６２と、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２をそれぞれ制御するための２つのモータ制御ＣＰＵ２６４，２６６とを有している。各ＣＰＵは、それぞれ図示しないＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入力ポートと出力ポートを備えており、これらとともに１チップマイクロコンピュータを構成している。
【００４９】
マスタ制御ＣＰＵ２７２は、３つの原動機１５０，ＭＧ１，ＭＧ２の回転数やトルクの配分等の制御量を決定し、他のＣＰＵやＥＣＵに各種の要求値を供給して、各原動機の駆動を制御する機能を有している。この制御のために、マスタ制御ＣＰＵ２７２には、アクセル開度を示すアクセルポジション信号ＡＰ１，ＡＰ２や、シフト位置を示すシフトポジション信号ＳＰ１，ＳＰ２等が供給されている。なお、アクセルセンサ１６５とシフトポジションセンサ１６７は、それぞれ２重化されており、２つのアクセルポジション信号ＡＰ１，ＡＰ２と、２つのシフトポジション信号ＳＰ１，ＳＰ２とをそれぞれマスタ制御ＣＰＵ２７２に供給している。
【００５０】
電源制御回路２７４は、バッテリ１９４の高圧直流電圧をメインＥＣＵ２１０内の各回路用の低圧直流電圧に変換するためのＤＣＤＣコンバータである。この電源制御回路２７４は、マスタ制御ＣＰＵ２７２の異常を監視する監視回路としての機能も有している。
【００５１】
エンジンＥＣＵ２４０は、マスタ制御ＣＰＵ２７２から与えられたエンジン出力要求値ＰＥreq に応じてエンジン１５０を制御する。エンジンＥＣＵ２４０からは、エンジン１５０の回転数ＲＥＶenがマスタ制御ＣＰＵ２７２にフィードバックされる。
【００５２】
モータ主制御ＣＰＵ２６２は、マスタ制御ＣＰＵ２７２から与えられたモータＭＧ１，ＭＧ２に関するトルク要求値Ｔ１req，Ｔ２reqに応じて、２つのモータ制御ＣＰＵ２６４，２６６にそれぞれ電流要求値Ｉ１req，Ｉ２reqを供給する。モータ制御ＣＰＵ２６４，２６６は、電流要求値Ｉ１req，Ｉ２reqに従って駆動回路１９１，１９２をそれぞれ制御して、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数センサからは、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＲＥＶ１，ＲＥＶ２がモータ主制御ＣＰＵ２６２にフィードバックされている。なお、モータ主制御ＣＰＵ２６２からマスタ制御ＣＰＵ２７２には、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＲＥＶ１，ＲＥＶ２や、バッテリ１９４から駆動回路１９１，１９２への電流値ＩＢなどがフィードバックされている。
【００５３】
バッテリＥＣＵ２３０は、バッテリ１９４の充電状態ＳＯＣを監視するとともに、必要に応じてバッテリ１９４の充電要求値ＣＨreq をマスタ制御ＣＰＵ２７２に供給する。マスタ制御ＣＰＵ２７２は、この要求値ＣＨreq を考慮して各原動機の出力を決定する。すなわち、充電が必要な場合には、走行に必要な出力よりも大きい動力をエンジン１５０に出力させて、その一部を第１のモータＭＧ１による充電動作に配分する。
【００５４】
ブレーキＥＣＵ２２０は、図示しない油圧ブレーキと、第２のモータＭＧ２による回生ブレーキとのバランスを取る制御を行う。この理由は、このハイブリッド車両では、ブレーキ時に第２のモータＭＧ２による回生動作が行われてバッテリ１９４が充電されるからである。具体的には、ブレーキＥＣＵ２２０は、ブレーキセンサ１６３からのブレーキ圧力ＢＰに基づいて、マスタ制御ＣＰＵ２７２に回生要求値ＲＥＧreq を入力する。マスタ制御ＣＰＵ２７２は、この要求値ＲＥＧreq に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の動作を決定して、ブレーキＥＣＵ２２０に回生実行値ＲＥＧpracをフィードバックする。ブレーキＥＣＵ２２０は、この回生実行値ＲＥＧpracと回生要求値ＲＥＧreq の差分と、ブレーキ圧力ＢＰとに基づいて、油圧ブレーキによるブレーキ量を適切な値に制御する。
【００５５】
以上のように、マスタ制御ＣＰＵ２７２は、各原動機１５０，ＭＧ１，ＭＧ２の出力を決定して、それぞれの制御を担当するＥＣＵ２４０やＣＰＵ２６４，２６６に要求値を供給する。ＥＣＵ２４０やＣＰＵ２６４，２６６は、この要求値応じて各原動機を制御する。この結果、ハイブリッド車両は、走行状態に応じて適切な動力を車軸１１２から出力して走行することができる。また、ブレーキ時には、ブレーキＥＣＵ２２０とマスタ制御ＣＰＵ２７２とが協調して、各原動機や油圧ブレーキの動作を制御する。この結果、電力を回生しつつ、運転者に違和感をあまり感じさせないブレーキングを実現することができる。
【００５６】
４つのＣＰＵ２７２，２６２，２６４，２６６は、いわゆるウォッチドッグパルスＷＤＰを用いて互いの異常を監視し、ＣＰＵに異常が発生してウォッチドッグパルスが停止した場合には、そのＣＰＵにリセット信号ＲＥＳを供給してリセットさせる機能を有している。なお、マスタ制御ＣＰＵ２７２の異常は、電源制御回路２７４によっても監視されている。
【００５７】
異常履歴登録回路２８０は、異常発生の履歴を登録するためのＥＥＰＲＯＭ２８２を有している。このＥＥＰＲＯＭ２８２には、アクセルセンサ１６５やシフトポジションセンサ１６７の異常発生の履歴が登録される。また、異常履歴登録回路２８０の入力ポートには、マスタ制御ＣＰＵ２７２とモータ主制御ＣＰＵ２６２との間で送受信されるリセット信号ＲＥＳ１，ＲＥＳ２が入力されている。異常履歴登録回路２８０は、これらのリセット信号ＲＥＳ１，ＲＥＳ２が発生すると、これを内部のＥＥＰＲＯＭ２８２に格納する。
【００５８】
なお、マスタ制御ＣＰＵ２７２と異常履歴登録回路２８０とは、双方向通信配線２１４を介して互いに各種の要求や通知を行うことができる。また、マスタ制御ＣＰＵ２７２とモータ主制御ＣＰＵ２６２の間にも双方向通信配線２１２が設けられている。
【００５９】
Ｄ．アクセルセンサの異常検出：
図３は、アクセルセンサの出力信号の処理に関係する回路構成を示すブロック図である。アクセルセンサ１６５は、特性の異なる２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂで構成されている。これらのセンサ１６５ａ，１６５ｂとしては、例えばポテンショメータが利用可能である。２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂの出力信号ＡＰ１，ＡＰ２は、マスタ制御ＣＰＵ２７２に入力される。
【００６０】
マスタ制御ＣＰＵ２７２は、異常検出部２７２ａとしての機能と、制御入力決定部２７２ｂとしての機能とを有している。異常検出部２７２ａは、アクセルセンサ１６５やシフトポジションセンサ１６７に異常が発生しているか否かを検出する。制御入力決定部２７２ｂは、通常はセンサの正常な出力から制御入力（すなわち、アクセル開度やシフトポジション）を決定するものであるが、センサに異常が発生したときには、異常でないセンサ出力を用いて制御入力を決定する。これらの各部２７２ａ，２７２ｂの機能は、図示しないＲＯＭに格納されたプログラムをマスタ制御ＣＰＵ２７２が実行することによって実現される。
【００６１】
なお、アクセルセンサ１６５に異常が発生した場合には、その異常の内容が異常履歴登録回路２８０内のＥＥＰＲＯＭ２８２に登録される。
【００６２】
図４（Ａ）は、アクセルセンサ１６５の入出力特性を示すグラフである。横軸はアクセルペダルの踏み込み量であり、縦軸はアクセルポジション信号のレベルである。２つのセンサから出力される出力信号ＡＰ１，ＡＰ２の傾きは等しいが、互いに異なるオフセットを有している。但し、２つの出力信号ＡＰ１，ＡＰ２の傾きを異なる値に設定することも可能である。
【００６３】
２つのセンサの正常出力範囲Ｒ１，Ｒ２は、２つのセンサの出力ＡＰ１，ＡＰ２とアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）との関係が、いずれも一義的に決定される範囲に設定される。図４の例では、正常出力範囲Ｒ１，Ｒ２は、センサ出力ＡＰ１，ＡＰ２とアクセル開度との関係がいずれも直線で表される範囲に設定されている。
【００６４】
図４（Ｂ）は、２つのセンサが両方とも正常に動作している場合のアクセルポジション信号の変化の一例を示している。両方とも正常に動作している場合には、制御入力決定部２７２ｂ（図３）は、第１の出力信号ＡＰ１から制御入力（アクセル開度）を決定する。但し、第２の出力信号ＡＰ２からアクセル開度を決定することも可能である。
【００６５】
異常検出部２７２ａ（図２）は、２つのアクセルセンサに異常が発生しているか否かを検出する。本実施例では、異常検出部２７２ａは、センサの出力信号ＡＰ１，ＡＰ２の経時的な変化パターンが、予め設定された複数の異常パターンのうちのいずれかに該当するか否かによってセンサの異常を検出している。図５ないし図９は、アクセルセンサの異常事象の例を示している。
【００６６】
図５は、第１のアクセルセンサ１６５ａに異常事象＃１（センサの接地線の断線）が発生しているときの出力信号の変化を示している。第１のアクセルセンサ１６５ａの接地線が断線すると、その出力信号ＡＰ１が急落して、所定の断線レベルＬＢ以下となり、正常出力範囲Ｒ１から外れてしまう。異常検出部２７２ａは、出力信号ＡＰ１のレベルが断線レベルＬＢ以下になった時刻ｔ０において、センサ１６５ａに異常が発生している可能性があることを示す異常予備通知ＰＲＥを制御入力決定部２７２ｂに供給する。異常検出部２７２ａは、さらに、出力信号ＡＰ１のレベルが所定の期間Δｔ１以上にわたってオフセットＦ１以下に維持されていることを確認すると、第１のセンサ１６５ａに異常が発生したものと判断する（時刻ｔ１）。そして、異常検出指令ＤＥＴ１を制御入力決定部２７２ｂに供給して、第１のセンサ１６５ａに異常事象＃１が発生したことを通知する。なお、異常検出の暫定期間を設けたのは、出力の一時的な変動に起因する異常の誤検出を防止するためである。
【００６７】
マスタ制御ＣＰＵ２７２は、時刻ｔ１以降は、異常である第１のセンサ１６５ａを用いずに、正常に動作している第２のセンサ１６５ｂを用いてアクセル開度を決定する。こうすれば、２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂの一方に異常が発生しても、車両の制御を継続することが可能である。
【００６８】
なお、時刻ｔ１以降の異常期間においては、第２のセンサ１６５ｂの入出力特性をそのまま用いてアクセル開度を決定するではなく、２つのセンサがともに正常である場合よりもアクセル開度の値がより小さくなるようにしてもよい。例えば、第２のセンサ１６５ｂの出力信号ＡＰ２から直接得られるアクセル開度の値に１未満の所定の係数（例えば０．９）を乗じたものを、実際の制御に使用するアクセル開度として採用してもよい。こうすれば、一方のセンサに異常があるときに、残りのセンサの出力が仮に急増しても、車両の加速度の増加をやや緩やかにすることが可能である。
【００６９】
時刻ｔ０からｔ１までの期間は、異常であるか否かを最終的に決定するまでの暫定期間である。この暫定期間において、制御入力決定部２７２ｂは、２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂがいずれも正常である場合と異なる方法でアクセル開度を決定するようにしてもよい。例えば、暫定期間Δｔ１においては、異常である可能性があるセンサ１６５ａ以外の他のセンサ１６５ｂの出力信号ＡＰ２を用いてアクセル開度を決定してもよい。なお、各センサに異常がある可能性があるか否かは、その出力が所定のしきい値以上の変化率で変化しているか否かに応じて決定することができる。
【００７０】
なお、図５の例では第１のセンサ１６５ａに異常が発生した場合を説明したが、これとは逆に、第１のセンサ１６５ａが正常で第２のセンサ１６５ｂに異常が発生した場合も同様に処理される。これは、以下に説明する他の異常事象についても同様である。また、上述した異常期間と暫定期間におけるアクセル開度の決定の方法も、以下の他の異常事象において同様に適用可能である。
【００７１】
図６は、第１のアクセルセンサ１６５ａに異常事象＃２（ホールド）が発生しているときの出力信号の変化を示している。ここで、「ホールド」とは、出力信号が一定値に維持されることを意味する。アクセルセンサが正常に動作している場合には、その出力信号が一定値で維持されるように運転者がアクセルペダルを一定位置に保持しておくのは極めて困難である。そこで、アクセルセンサの出力信号が一定値で維持されている場合には、そのセンサに異常が発生しているものと判断することが可能である。
【００７２】
図６の例のように、一方の出力信号ＡＰ１が一定値に維持された状態が所定の期間Δｔ２ａ経過すると、異常検出部２７２ａは異常予備通知ＰＲＥを制御入力決定部２７２ｂに供給する（時刻ｔ２ａ）。異常検出部２７２ａは、出力信号ＡＰ１のレベルがさらに所定の期間Δｔ２ｂ継続したことを確認すると、第１のセンサ１６５ａに異常が発生したものと判断する（時刻ｔ２ｂ）。そして、異常検出指令ＤＥＴ２を制御入力決定部２７２ｂに供給して、第１のセンサ１６５ａに異常事象＃２が発生したことを通知する。
【００７３】
マスタ制御ＣＰＵ２７２は、時刻ｔ２以降は異常である第１のセンサ１６５ａを用いずに、正常に動作している第２のセンサ１６５ｂを用いてアクセル開度を決定する。従って、２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂの一方に異常が発生しても、車両の制御を継続することが可能である。
【００７４】
この異常事象＃２は、２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂの出力がいずれも正常な出力範囲Ｒ１，Ｒ２の中に留まっている点に特徴がある。このような異常事象は、従来は、いずれのセンサに異常があるかを判断することが困難であった。本実施例では、異常検出部２７２ａが、アクセルセンサの出力信号の経時的な変化パターンが予め設定された異常事象＃２（ホールド）のパターンに該当するか否かを調べてセンサの異常を検出している。この結果、センサの出力が正常範囲内にある場合にも、その異常を検出することが可能である。
【００７５】
図７は、第１のアクセルセンサ１６５ａに異常事象＃３（矩形波状振動）が発生しているときの出力信号の変化を示している。アクセルセンサが正常に動作している場合には、その出力信号が矩形波状に変化するように運転者がアクセルペダルを踏むのは極めて困難である。そこで、アクセルセンサの出力信号が矩形波状に変化している場合には、そのセンサに異常が発生しているものと判断することが可能である。
【００７６】
図７の時刻ｔ０において一方の出力信号ＡＰ１が所定のしきい値以上の変化率で急変すると、異常検出部２７２ａは異常予備通知ＰＲＥを制御入力決定部２７２ｂに供給する。異常検出部２７２ａは、出力信号ＡＰ１の矩形波状の変化が所定の期間Δｔ３継続したことを確認すると、第１のセンサ１６５ａに異常が発生したものと判断する（時刻ｔ３）。そして、異常検出指令ＤＥＴ３を制御入力決定部２７２ｂに供給して、第１のセンサ１６５ａに異常事象＃３が発生したことを通知する。
【００７７】
マスタ制御ＣＰＵ２７２は、時刻ｔ３以降は異常である第１のセンサ１６５ａを用いずに、正常に動作している第２のセンサ１６５ｂを用いてアクセル開度を決定する。従って、２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂの一方に異常が発生しても、車両の制御を継続することが可能である。なお、この異常事象＃３も、２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂの出力がいずれも正常な出力範囲Ｒ１，Ｒ２の中に留まっている事象である。
【００７８】
図８は、第１のアクセルセンサ１６５ａに異常事象＃４（不規則振動）が発生しているときの出力信号の変化を示している。アクセルセンサが正常に動作している場合には、その出力信号が不規則的に急変するように運転者がアクセルペダルを踏むのは極めて困難である。そこで、アクセルセンサの出力信号が不規則的に急変している場合には、そのセンサに異常が発生しているものと判断することが可能である。
【００７９】
図８の時刻ｔ０において一方の出力信号ＡＰ１が所定のしきい値以上の変化率で急変すると、異常検出部２７２ａは異常予備通知ＰＲＥを制御入力決定部２７２ｂに供給する。異常検出部２７２ａは、出力信号ＡＰ１の不規則的な急変が所定の期間Δｔ４継続したことを確認すると、第１のセンサ１６５ａに異常が発生したものと判断する（時刻ｔ４）。そして、異常検出指令ＤＥＴ４を制御入力決定部２７２ｂに供給して、第１のセンサ１６５ａに異常事象＃４が発生したことを通知する。
【００８０】
マスタ制御ＣＰＵ２７２は、時刻ｔ４以降は異常である第１のセンサ１６５ａを用いずに、正常に動作している第２のセンサ１６５ｂを用いてアクセル開度を決定する。従って、２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂの一方に異常が発生しても、車両の制御を継続することが可能である。この異常事象＃４も、２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂの出力がいずれも正常な出力範囲Ｒ１，Ｒ２の中に留まっている事象である。
【００８１】
なお、異常事象＃３，＃４は、いずれも出力信号の振動に分類される事象であり、これらを同一の事象として登録しておいてもよい。異常事象＃３，＃４に該当するか否かは、例えば、出力信号の変化率の大きさやその頻度（すなわち変化率のスペクトル）等の振動に特有な特性を解析して調べることによって決定することが可能である。
【００８２】
図９は、２つのアクセルセンサ１６５ａ，１６４ｂに異常事象＃５（差分異常）が発生しているときの出力信号の変化を示している。アクセルセンサが正常に動作している場合には、２つの出力信号ＡＰ１，ＡＰ２の差分は、ほぼ一定の適切な範囲内に維持されるはずである。例えば、図４（Ａ）に示した２つの入出力特性の傾きが同一であれば、２つの出力信号ＡＰ１，ＡＰ２の差分はほぼ一定である。そこで、２つのアクセルセンサの出力信号の差分が一定の適切な範囲から外れたした場合には、いずれかのセンサに異常が発生しているものと判断することが可能である。
【００８３】
図９の時刻ｔ０において一方の出力信号ＡＰ１が変化して２つの差分が所定のしきい値になると、異常検出部２７２ａは異常予備通知ＰＲＥを制御入力決定部２７２ｂに供給する。異常検出部２７２ａは、差分の異常が所定の期間Δｔ５継続したことを確認すると、いずれかのセンサ１６５ａ，１６５ｂに異常が発生したものと判断する（時刻ｔ５）。このとき、例えば、差分に異常が発生した時刻ｔ０において、出力の変化がより大きなセンサ（図９の例では１６５ａ）を異常と判断することができる。このとき、異常検出部２７２ａは、異常検出指令ＤＥＴ５を制御入力決定部２７２ｂに供給して、第１のセンサ１６５ａに異常事象＃５が発生したことを通知する。
【００８４】
マスタ制御ＣＰＵ２７２は、時刻ｔ５以降は異常である第１のセンサ１６５ａを用いずに、正常に動作している第２のセンサ１６５ｂを用いてアクセル開度を決定する。従って、２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂの一方に異常が発生しても、車両の制御を継続することが可能である。この異常事象＃５においても、２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂの出力がいずれも正常な出力範囲Ｒ１，Ｒ２の中に留まっている間に、センサの異常を検出することが可能である。
【００８５】
なお、差分異常の場合には、暫定期間Δｔ５において、より小さいアクセル開度を与えるセンサ出力を使用して、アクセル開度を決定してもよい。このアクセル開度（制御入力）の決定方法は、上述した他の異常事象にも適用可能である。
【００８６】
図１０は、アクセルセンサの異常検出に関するマスタ制御ＣＰＵ２７２の処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理ルーチンは、一定時間毎に起動され、実行される。ステップＳ１では、異常検出部２７２ａが一定時間毎に異常事象が発生しているか否かを調べる。アクセルセンサ１６５に異常事象が発生していなければこのルーチンを終了する。一方、アクセルセンサ１６５に異常事象が発生していると判断した場合には、ステップＳ２において、正常なセンサを用いてその後の制御を継続する。そして、ステップＳ３において、センサに異常が発生したことを異常履歴登録回路２８０内のＥＥＰＲＯＭ２８２（図３）に登録する。
【００８７】
図１１は、ＥＥＰＲＯＭ２８２内の異常履歴領域の内容を示す説明図である。この異常履歴領域内には、１トリップ毎に５つの異常事象＃１〜＃５が発生したか否かを示すフラグを登録することが可能である。ここで、１トリップとは、車両の１回の走行（キーオンからキーオフまで）を意味している。また、ＥＥＰＲＯＭ２８２には、最新のトリップを示すためのポインタＰＴも登録されている。
【００８８】
図１１（Ａ）は、異常履歴領域が初期化された状態を示している。また、図１１（Ｂ）は、３トリップ終了後の状態を示している。この例では、最初のトリップでは２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂはいずれも正常であったが、２回目のトリップでは差分異常が発生しており、３回目のトリップではホールドが発生している。
【００８９】
このように異常履歴がＥＥＰＲＯＭ２８２に登録されるので、車両の走行後には、サービスコンピュータを制御システム２００に接続し、ＥＥＰＲＯＭ２８２から異常履歴を読み出して調べることによって、走行中にどのような異常が発生したかを知ることが可能である。
【００９０】
以上説明したように、アクセルセンサに関して予め設定された５つの異常事象＃１〜＃５のうちの４つの事象＃２〜＃５では、２つのセンサ１６５ａ，１６５ｂの出力がいずれも正常な出力範囲Ｒ１，Ｒ２にある。このとき、異常検出部２７２ａは、アクセルセンサの出力信号の経時的な変化パターンが、予め設定された複数の異常事象のパターンに該当するか否かを調べてセンサの異常を検出しているので、２つのセンサの出力がいずれも正常範囲内にある場合にも、異常を検出することが可能である。そして、一方のセンサに異常が発生しても、正常なセンサを用いて制御を継続することが可能である。なお、予め設定された複数の異常事象のパターンは、マスタ制御ＣＰＵ２７２のための図示しないＲＯＭに格納されている。
【００９１】
Ｅ．アクセスセンサ異常時の車両制御の第１実施例：
アクセルセンサの一方に異常が発生した場合に、制御入力決定部２７２ｂ（図３）は、図４（Ａ）の入出力特性とは異なる特性に従って、アクセル開度を以下のように決定する。
【００９２】
図１２は、２つのアクセルセンサの一方に異常が発生したときのアクセル開度ＡＯＰの決定方法を示す説明図である。アクセルセンサの出力信号ＡＰ１，ＡＰ２の変化は、図５に示した異常事象＃１（断線）と同じものである。但し、図１２では、第２のアクセルセンサの出力信号ＡＰ２の変化も実線で描いている。なお、以下の説明では主に異常事象＃１における制御について説明しているが、他の異常事象についても同様の制御を適用可能である。
【００９３】
図１２の例では、正常なアクセルセンサの出力範囲Ｒ２は、開動作領域Ｒ２ａと、保持領域Ｒ２ｂと、閉動作領域Ｒ２ｃとの３つの領域に区分されている。制御入力決定部２７２ｂは、センサ出力ＡＰ２がこれらの３つの領域Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ，Ｒ２ｃのいずれに存在するかに応じてアクセル開度ＡＯＰを決定する。すなわち、センサ出力ＡＰ２が開動作領域Ｒ２ａにある場合には、アクセル開度ＡＯＰを所定の増加率で増加させる。センサ出力ＡＰ２が保持領域Ｒ２ｂにある場合には、アクセル開度ＡＯＰをそのまま維持する。また、センサ出力ＡＰ２が閉動作領域Ｒ２ｃにある場合には、アクセル開度ＡＯＰを所定の減少率で減少させる。例えば、図１２の期間ｔ１０〜ｔ１１では、センサ出力ＡＰ２が保持領域Ｒ２ｂ内に存在するので、アクセル開度ＡＯＰは一定に維持される。また、期間ｔ１１〜ｔ１２では、センサ出力ＡＰ２が閉動作領域Ｒ２ｃ内に存在するので、アクセル開度ＡＯＰは一定の減少率で減少する。同様に、期間ｔ１２〜ｔ１３および期間ｔ１４〜ｔ１５においてもアクセル開度ＡＯＰが一定に維持される。また、期間ｔ１３〜ｔ１４では、センサ出力ＡＰ２が閉動作領域Ｒ２ｃ内に存在するので、アクセル開度ＡＯＰは一定の減少率で減少する。
【００９４】
なお、各領域の境界の位置は、車両の操縦性を考慮して適宜設定可能である。例えば、開動作領域Ｒ２ａと保持領域Ｒ２ｂとの間の境界は、センサ出力ＡＰ２のレベルが約５０％の位置に設定することができる。また、保持領域Ｒ２ｂと閉動作領域Ｒ２ｃとの間の境界は、センサ出力ＡＰ２のレベルが約２０％の位置に設定することができる。
【００９５】
また、開動作領域Ｒ２ａにおける増大率と、閉動作領域Ｒ２ｃにおける減少率としては、絶対値が同じ値を採用してもよく、絶対値が異なる値を採用してもよい。
【００９６】
なお、運転者によってブレーキペダルが踏まれた場合には、アクセル開度ＡＯＰを強制的に０に設定することが好ましい。ブレーキペダルが踏まれたときには、運転手はアクセルペダルから足を離しているのが普通である。ところが、アクセルセンサに異常が発生しているときには、センサ出力ＡＰ２は閉動作領域Ｒ２ｃにあるので、図１２の領域区分に従えばアクセル開度ＡＯＰは一定の減少率で減少するだけであり、運転者の意図に反することになる。そこで、運転者によってブレーキペダルが踏まれた場合には、アクセル開度ＡＯＰを強制的に０に設定するようにすることによって、運転者の意図をより良く反映することができる。
【００９７】
図１３は、アクセル開度ＡＯＰに応じて設定されたトルク指令値／車速マップの一例を示す説明図である。この例に示すように、アクセル開度ＡＯＰの各値に関して、車速とトルク指令値Ｔｒ（車軸に出力すべきトルクの要求値）との関係を示すマップが予め準備されている。これらのマップは、例えばマスタ制御ＣＰＵ２７２用の図示しないＲＯＭ内に格納されている。なお、図１３の横軸は、車速の代わりに第２のモータＭＧ２の回転数（すなわちリングギア１２２の回転数）としてもよい。この回転数は、第２のモータＭＧ２に設けられた回転数センサ１４４（図１）によって測定される。
【００９８】
アクセル開度ＡＯＰが図１２の方法に従って決定されると、このマップからトルク指令値Ｔｒが決定される。マスタ制御ＣＰＵ２７２は、このトルク指令値Ｔｒと車速とに応じて３つの原動機１５０，ＭＧ１，ＭＧ２の回転数やトルクの配分を決定する。なお、このハイブリッド車両の具体的な制御方法については、例えば本出願人により開示された特開平９−３０８０１２号公報に詳述されているので、ここではその説明は省略する。
【００９９】
このように、本実施例では、正常なセンサ出力ＡＰ２が開動作領域Ｒ２ａと保持領域Ｒ２ｂと閉動作領域Ｒ２ｃのいずれに存在するかに応じてアクセル開度ＡＯＰの変化を決定するようにしたので、２つのセンサがいずれも正常な場合に比べてアクセル開度の変化をやや緩やかにすることができる。この結果、車両の動きの変化をやや緩慢にしつつ、車両の運行を継続することが可能である。
【０１００】
Ｆ．アクセスセンサ異常時の車両制御の第２実施例：
この第２実施例では、図１２に示したアクセル開度の決定条件に加えて、以下に説明するような他の条件も考慮してアクセル開度を決定する。
【０１０１】
まず、車速に応じてアクセル開度の変化率（増加率および減少率）が変更される。図１４（Ａ）は、車速に応じたアクセル開度の変化率の設定例を示している。ここでは、車速が０〜Ｖ１の範囲では変化率が比較的小さい値δ１に設定されており、車速がＶ１以上の範囲では変化率が比較的大きな値δ２に設定されている。
【０１０２】
図１４（Ｂ）は、このような変化率の設定によって得られる車速とアクセル開度の変化の例を示している。実線のグラフはアクセル開度の変化を示し、一点鎖線のグラフは車速の変化を示している。この図からも理解できるように、車速がＶ１に達するまではアクセル開度は小さな変化率δ１で直線的に増加し、これ以降は大きな変化率δ２で直線的に増加する。このように、車速が大きいほどアクセル開度の変化率が大きくなるように変化率を設定することによって、アクセルセンサの一方に異常が発生した場合における車両の操縦性能を向上させることが可能である。
【０１０３】
なお、図１４の例では、開動作領域Ｒ２ａにおける変化率（増加率）と閉動作領域Ｒ２ｃにおける変化率（減少率）とに対して、絶対値が同じ値を採用している。但し、アクセル開度の増加率と減少率とに異なる値を設定することも可能である。
【０１０４】
ところで、車両が坂道で発進しようとする場合には、車速が小さい場合にもアクセル開度をある程度急激に増大させたいという要求がある。すなわち、坂道の発進時にアクセル開度が小さいと、トルク指令値Ｔｒ（図１３）もこれに応じた小さな値となるので、トルクが不足して車両が逆行してしまう可能性がある。そこで、第２実施例では、以下に説明するように、車両の走行モードから予定される車両の加速度と、車両の実行加速度の符号とが逆である場合に、アクセル開度を略ステップ状に増大させることによって、この点を改善している。
【０１０５】
図１５（Ａ）は、車速に応じた目標加速度αｔの例を示しており、図１５（Ｂ）は、現行加速度αｃと目標加速度αｔとの符号が逆である場合に加えられるアクセル開度のオフセット量ＦＦを示している。本実施例のハイブリッド車両では、前進モードとしてＤレンジとＢレンジの２つのレンジが設けられている。Ｂレンジは、Ｄレンジよりもエンジンブレーキの利きが良いモードである。
【０１０６】
目標加速度αｔは、ＤレンジおよびＢレンジでは正であり、Ｒレンジでは負である。車両の現行加速度の符号が、この目標加速度の符号と逆である場合には、図１５（Ｂ）に示すオフセット量ＦＦがアクセル開度ＡＯＰに略ステップ状に加算される。例えば、発進時にＤレンジまたはＢレンジが選択され、かつ、車両の現行加速度αｃが負であった場合（車両が後退を始めた場合）には、車速０のときのオフセット量ＦＦ１がアクセル開度に加算される。また、発進時にＲレンジが選択され、かつ、車両の現行加速度αｃが正であった場合も同様である。この結果、急な坂道における発進の際にも、トルクの不足によって走行モードとは逆向きに車両が動くことを防止する可能性を高めることが可能である。
【０１０７】
アクセル開度ＡＯＰのオフセット量ＦＦの加算を行うか否かの判断の際には、車両の加速度αとして、第２のモータＭＧ２の回転角センサ（回転数センサ）１４４の変化率（すなわち角加速度）を利用することが好ましい。この理由は、モータ用の回転角センサ（いわゆるレゾルバなど）は、車軸に用いられる回転数センサに比べて感度が良好なので、加速度に応じてアクセル開度を素早く増加させることができ、この結果、トルク増大の応答性を改善できるからである。特に、車軸を駆動するための原動機としてモータを用いるハイブリッド車両では、モータを用いてトクルを直ちに増大させることができるので、この効果が顕著である。
【０１０８】
なお、他の運転状態においても、アクセル開度ＡＯＰにオフセット量ＦＦを加算することによる効果が現れる場合がある。例えば、車両の走行中に運転者がブレーキをかけて一旦減速し、その後にアクセルペダルを踏んだときにもオフセット量ＦＦの加算が行われるので、すぐに再加速し易いという利点がある。すなわち、本実施例では、第１実施例でも述べたように、運転者がブレーキペダルを踏んだ場合には、アクセル開度ＡＯＰを０に設定することとしている。従って、走行中に一度ブレーキペダルを踏むとアクセル開度ＡＯＰが０になってしまう。仮に、アクセル開度ＡＯＰに図１５（Ｂ）に示したオフセット量ＦＦを加算しない場合には、このときに再度アクセルペダルを開動作領域Ｒ２ａ（図１２）まで踏んだとしても、アクセル開度ＡＯＰは徐々に増加するだけであり、再加速することは困難である。従って、車速はしばらく低下し続け、加速度も負に保たれる。一方、本実施例では、アクセルペダルを開動作領域Ｒ２ａ（図１２）まで踏んだときに、車両の目標加速度αｔと実行加速度αｃの符号が逆であることが検出されると、アクセル開度ＡＯＰにオフセット量ＦＦが加算される。この結果、車両を直ちに再加速することが可能である。なお、このようなブレーキング後の再加速は、車間距離を保つ追従走行や、コーナリングの際にも実現される。
【０１０９】
図１５（Ｂ）に示されているように、アクセル開度のオフセット量ＦＦは、車速が大きいほど大きな値に設定しておくことが好ましい。こうすれば、高速走行時においてブレーキを踏んだ後の再加速をより滑らかに行うことが可能である。
【０１１０】
なお、アクセル開度ＡＯＰのオフセット量ＦＦの加算を行うか否かの判断は、所定の周期毎に実行することが好ましい。制御入力決定部２７２ｂは、例えば１００ｍｓ毎にオフセット量ＦＦを加算すべきか否かを判断すればよい。こうすれば、アクセル開度ＡＯＰが過度に急激に増大することを防止することが可能である。
【０１１１】
なお、オフセット量ＦＦをステップ状に加算するする代わりに、比較的短い所定の時間（例えば５０ｍｓ）の間にアクセル開度ＡＯＰをオフセット量ＦＦだけ増大させることによって、実質的にオフセット量ＦＦを加算するようにしてもよい。換言すれば、アクセル開度ＡＯＰにオフセット量ＦＦを加算すると判断された場合には、アクセル開度ＡＯＰを少なくとも１回略ステップ状に増大させればよい。なお、オフセット量ＦＦの加算の実行条件としては、その他の条件を設定することも可能である。
【０１１２】
図１６は、第２実施例におけるアクセル開度ＡＯＰの変化の例を示す説明図である。第２実施例では、以下の４つの条件を考慮してアクセル開度ＡＯＰが決定されている。
（１）動作領域Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ，Ｒ２ｃの区分（図１２）；
（２）ブレーキング時のアクセル開度のクリア；
（３）車速に応じたアクセル開度の変化率δの設定（図１４（Ａ））；
（４）現行加速度αｃが走行モードで予定される加速度と逆符号のときのオフセット量ＦＦの加算（図１５）。
【０１１３】
図１６の時刻ｔ２０において第１のアクセルセンサに異常が発生すると、これ以降は正常な第２のアクセルセンサの出力ＡＰ２のみが使用される。期間ｔ２０〜ｔ２１間では、第２のアクセルセンサの出力ＡＰ２が保持領域Ｒ２ｂ内にあるので、アクセル開度ＡＯＰは一定値に保持される。次の期間ｔ２１〜ｔ２２間では、センサ出力ＡＰ２が閉動作領域Ｒ２ｃ内にあるので、アクセル開度ＡＯＰは減少する。時刻ｔ２２では、運転者がブレーキペダルを踏み込んでおり、この結果、アクセル開度ＡＯＰは０にクリアされる。時刻ｔ２３において運転者が再びアクセルペダルを踏んでセンサ出力ＡＰ２が開動作領域Ｒ２ａに至ると、現行加速度αｃの符号（負）と目標加速度αｔの符号（正）とが逆であると判断されるので、アクセル開度ＡＯＰがオフセット量ＦＦ１（またはＦＦ２）だけ増大する。期間ｔ２３〜ｔ２４では、アクセル開度ＡＯＰが小さな増加率δ１で増加する。また、時刻ｔ２４において車速がＶ１（図１４（Ａ））に達した後は、アクセル開度ＡＯＰは大きな増加率δ２で増加する。
【０１１４】
このように、第２実施例では、上述した（１）〜（４）の４つの決定条件に従ってアクセル開度を決定しているので、両方のアクセルセンサが正常な場合に比べてアクセル開度を緩やかに変化させることができ、また、運転状況に応じて望ましいトルクを発生させることが可能である。
【０１１５】
なお、第２実施例において、決定条件（３），（４）の一方のみを採用し、他方を採用しないようにすることも可能である。但し、４つの決定条件をすべて使用した方が、車両の操縦性を高めることができるという点でより好ましい。
【０１１６】
Ｇ．アクセスセンサ異常時の車両制御の第３実施例：
第３実施例においては、第２実施例の４つの決定条件に加えて、さらに、車両の実行加速度αｃが最小加速度αmin に達しない場合にもアクセル開度のオフセットを加算するという条件を追加する。
【０１１７】
図１７は、第３実施例において使用される最小加速度αmin を示している。最小加速度αmin は、目標加速度αｔよりも小さな所定の値として設定されている。アクセルペダルを開動作領域Ｒ２ａまで踏み込んだときに、車両の実行加速度αｃが最小加速度αmin に達していないときには、図１７（Ｂ）に示すオフセット量ＦＦがアクセル開度ＡＯＰの略ステップ状に加算される。こうすれば、車両の加速をより滑らかに行うことができる。
【０１１８】
なお、第３実施例において、第２実施例で説明した決定条件（４）を適用しないものとしてもよい。すなわち、実行加速度αｃと走行モードで予定される加速度とが逆符号であるか否かを判断せずに、実行加速度αｃが最小加速度αmin に達しているか否かのみに応じてオフセット量ＦＦを加算するか否かを決定するようにしてもよい。但し、第２実施例で説明した決定条件（４）を適用すれば、特に高速走行において再加速を実現し易いという利点がある。
【０１１９】
なお、図１７に示すような最小加速度αmin の代わりに、目標加速度αｔから一定値を減算した値を最小加速度αmin として採用することも可能である。
【０１２０】
Ｈ．アクセスセンサ異常時の車両制御の第４実施例：
図１８は、第４実施例におけるアクセルセンサの出力範囲の領域区分を示す説明図である。この実施例では、正常なアクセルセンサの出力範囲Ｒ２は、開動作領域Ｒ２ａ’と閉動作領域Ｒ２ｃ’の２つの領域に区分されており、保持領域は存在しない。このようにしても、２つのセンサがいずれも正常な場合に比べてアクセル開度の変化をやや緩やかにすることができ、この結果、車両の動きの変化をやや緩慢にしつつ、車両の運行を継続することが可能である。但し、図１２に示したように、保持領域Ｒ２ｂを設けるようにした方が、車両の速度を一定に保ち易いので、運転がより容易であるという利点がある。
【０１２１】
なお、図１２および図１８の領域区分において、開動作領域Ｒ２ａ，Ｒ２ａ’をさらに複数の小領域に区分してもよい。このとき、各小領域の変化率はそれぞれ異なる値に設定される。同様に、閉動作領域Ｒ２ｃ，Ｒ２ｃ’をさらに複数の小領域に区分してもよい。こうすれば、アクセル開度ＡＯＰの変化をより微妙に調整できるので、操縦性を向上させることが可能である。
【０１２２】
Ｉ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１２３】
Ｉ１．変形例１：
上記各実施例では、プラネタリアギアを用いて、エンジンの動力を車軸と第１のモータＭＧ１とに分配するいわゆる機械分配式のハイブリッド車両について説明したが、本発明は、プラネタリアギアを用いずにモータ／ジェネレータを用いて電気的にエンジンの動力を分配するいわゆる電気分配式のハイブリッド車両にも適用可能である。電気分配式のハイブリッド車両については、例えば本出願人により開示された特開平９−４６９６５号公報に開示されているので、ここではその説明は省略する。
【０１２４】
また、本発明は、ハイブリッド車両以外の他の車両にも適用可能である。すなわち、本発明は、少なくとも１つの原動機を用いた車両に適用可能である。
【０１２５】
Ｉ２．変形例２：
上記実施例では、２つのアクセルセンサを用いていたが、本発明は、一般に、アクセル開度を与えるために複数のアクセルセンサを用いる場合に適用可能である。但し、２つのアクセルセンサのみを有する場合には、両方の出力が正常範囲内にあるときに、いずれが異常であるかを判断することが特に困難である。従って、本発明は、特にアクセルセンサを２つだけ備えている場合にその効果が大きい。
【０１２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例としてのハイブリッド車両の全体構成を示す説明図。
【図２】制御システム２００のより詳細な構成を示すブロック図。
【図３】アクセルセンサの出力信号の処理に関係する回路構成を示すブロック図。
【図４】アクセルセンサ１６５の２つのセンサの特性を示すグラフ。
【図５】アクセルセンサの異常事象＃１を示す説明図。
【図６】アクセルセンサの異常事象＃２を示す説明図。
【図７】アクセルセンサの異常事象＃３を示す説明図。
【図８】アクセルセンサの異常事象＃４を示す説明図。
【図９】アクセルセンサの異常事象＃５を示す説明図。
【図１０】アクセルセンサの異常検出に関する異常マスタ制御ＣＰＵ２７２の処理手順を示すフローチャート。
【図１１】ＥＥＰＲＯＭ２８２内の異常履歴領域の内容を示す説明図。
【図１２】２つのアクセルセンサの一方に異常が発生したときのアクセル開度ＡＯＰの決定方法を示す説明図。
【図１３】アクセル開度ＡＯＰに応じたトルク指令値／車速マップの一例を示す説明図。
【図１４】車速に応じたアクセル開度の変化率の設定例を示す説明図。
【図１５】現行加速度αｃと目標加速度αｔとの符号が逆である場合に加えられるアクセル開度のオフセット量ＦＦを示す説明図。
【図１６】第２実施例におけるアクセル開度ＡＯＰの変化の例を示す説明図。
【図１７】第３実施例において現行加速度αｃが最小加速度αmin に達しない場合に加えられるアクセル開度のオフセット量ＦＦを示す説明図。
【図１８】第４実施例におけるアクセルセンサの出力範囲の領域区分を示す説明図。
【符号の説明】
１１２…車軸
１１４…デファレンシャルギア
１１６Ｒ，１１６Ｌ…車輪
１１９…ケース
１２０…プラネタリギヤ
１２１…サンギヤ
１２２…リングギヤ
１２３…プラネタリピニオンギヤ
１２４…プラネタリキャリア
１２５…サンギヤ軸
１２６…リングギヤ軸
１２７…プラネタリキャリア軸
１２９…チェーンベルト
１３０…ダンパ
１３１…三相コイル
１３２…ロータ
１３３…ステータ
１４１…三相コイル
１４２…ロータ
１４３…ステータ
１４４…回転数センサ（回転角センサ）
１４９…バッテリ
１５０…エンジン
１５６…クランクシャフト
１６３…ブレーキセンサ
１６５…アクセルセンサ
１６７…シフトポジションセンサ
１９１，１９２…駆動回路
１９４…バッテリ
１９６…バッテリセンサ
２００…制御システム
２１０…メインＥＣＵ
２１２…双方向通信配線
２１４…双方向通信配線
２２０…ブレーキＥＣＵ
２３０…バッテリＥＣＵ
２４０…エンジンＥＣＵ
２６０…モータ制御部
２６２…モータ主制御ＣＰＵ
２６２ａ…リセット実行部
２６４…第１モータ制御ＣＰＵ
２６６…第２モータ制御ＣＰＵ
２７０…マスタ制御部
２７２…マスタ制御ＣＰＵ
２７２ａ…異常検出部
２７２ｂ…制御入力決定部（アクセル開度決定部）
２７４…電源制御回路
２８０…異常履歴登録回路
２８２…ＥＥＰＲＯＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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