(57)【要約】【課題】  ハイブリッド車（ＨＶ）においてエンジンの出力が過大となる異常が発生し、且つ、エンジン制御装置とＨＶ制御装置との間の通信が少なくとも一方向で異常となったとき、ＨＶ制御装置からの指令によってエンジンの運転を停止させるハイブリッド車制御システムを提供する。【解決手段】  エンジン１１を運転するためには、補機バッテリ４６から、特定電力経路Ｐｉを経由して燃料噴射弁１２へ作動電力が供給されることが必要条件である。特定電力経路Ｐｉには、エンジン制御装置１０からの指令によって開閉する第１リレー５１と、ＨＶ制御装置４０からの指令によって開閉する第２リレー５２とが直列に接続されている。ＨＶ制御装置４０は、主に発電機として機能する第１ＭＧ３２のトルク指令値が上限値と等しく、且つ、第１ＭＧ３２の回転数が上昇しているとき、エンジン１１の出力が過大であると判断し、第２リレー５２の遮断を指令する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１１）と、
所定の特定電力経路（Ｐｉ）を経由して供給される電力によって作動し、前記エンジンが運転可能となる条件を成立させるエンジン運転可能化手段（１２）と、
前記エンジンのクランク軸（１５）の動力を二系統に分割し、その一方の系統で前記エンジンの動力が車両の車輪に伝達されるようにする動力分割機構（１６）と、
前記動力分割機構の他方の系統に連結され、前記エンジンの動力により発電する第１モータジェネレータ（３２）と、
前記第１モータジェネレータが発電した電力を消費して力行動作する第２モータジェネレータ（３３）と、
前記エンジン運転可能化手段の作動を許可し又は禁止することで、前記エンジンを運転し又は運転を停止させるエンジン制御装置（１０）と、
前記第１モータジェネレータ及び前記第２モータジェネレータの回転に係る情報を取得し、前記第１モータジェネレータ及び前記第２モータジェネレータの通電を制御するモータジェネレータ制御装置（３０）と、
前記エンジン制御装置及び前記モータジェネレータ制御装置と相互に通信し、前記エンジン、前記第１モータジェネレータ及び前記第２モータジェネレータの駆動を統括的に制御するハイブリッド車制御装置（４０）と、を備え、
前記エンジン制御装置は、前記エンジンの出力が過大となる異常を検出したとき、前記ハイブリッド車制御装置に当該異常を通知し、前記ハイブリッド車制御装置からの要求に応じて、前記特定電力経路に設けられた第１リレー（５１）を遮断するように構成されたハイブリッド車に適用される制御システム（５０１、５０２）であって、
前記モータジェネレータ制御装置と、
前記ハイブリッド車制御装置と、
前記第１リレーと、
前記ハイブリッド車制御装置からの指令によって前記特定電力経路を自ら遮断し、又は前記第１リレーに遮断させる代行遮断手段（５２、５３）と、を含み、
前記ハイブリッド車制御装置は、
前記第１モータジェネレータのトルク値が所定の上限値と同等であり、且つ、前記第１モータジェネレータの回転数が上昇しているとき、前記代行遮断手段に前記特定電力経路を遮断するよう指令し、前記エンジンの運転を停止させることを特徴とするハイブリッド車制御システム。
【請求項２】
前記代行遮断手段は、前記特定電力経路に前記第１リレーと直列に接続され、前記ハイブリッド車制御装置からの指令によって開閉する第２リレー（５２）であり、
前記ハイブリッド車制御装置は、
前記第１モータジェネレータのトルク値が所定の上限値と同等であり、且つ、前記第１モータジェネレータの回転数が上昇しているとき、前記第２リレーの遮断を指令することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車制御システム（５０１）。
【請求項３】
前記代行遮断手段は、前記エンジン制御装置からのオンオフ信号及び前記ハイブリッド車制御装置からのオンオフ信号が入力される２つの入力端子、並びに、前記第１リレーの制御端子に接続される出力端子を有し、前記２つの入力端子にいずれもオン信号が入力されたとき前記第１リレーを導通させるオン信号を出力する論理積演算器（５３）であり、
前記ハイブリッド車制御装置は、
前記第１モータジェネレータのトルク値が所定の上限値と同等であり、且つ、前記第１モータジェネレータの回転数が上昇しているとき、前記論理積演算器の一方の入力端子にオフ信号を出力して前記第１リレーを遮断することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車制御システム（５０２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えたハイブリッド自動車の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源としてエンジン及びモータジェネレータを搭載したハイブリッド自動車が注目されている。
その中でも、２つのモータジェネレータと動力分割機構とを備えたシリーズパラレルハイブリッド自動車では、走行条件によって、エンジンのみによる走行、モータジェネレータのみによる走行、エンジンとモータジェネレータの両方による走行を切り替えることができる。例えば特許文献１には、エンジンに異常が発生した場合、エンジンを停止し、モータジェネレータのみで走行するハイブリッド車の制御方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５１８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シリーズパラレルハイブリッド自動車の車両制御は、エンジン系の制御に係るエンジン制御装置、モータジェネレータ系の制御に係るモータジェネレータ制御装置、並びに、エンジン制御装置及びモータジェネレータ制御装置と相互に通信し、エンジン及びモータジェネレータの駆動を統括的に制御するハイブリッド車制御装置から構成されている。
例えばエンジンの出力が過大となる異常が発生した場合、（１）エンジン制御装置が異常を検出してハイブリッド車制御装置に通知する、（２）通知を受信したハイブリッド車制御装置がフェールセーフの観点からエンジン制御装置にエンジンの運転停止を要求する、（３）エンジン制御装置がエンジンの運転を停止する、という流れで処理がされる。
【０００５】
この処理（１）、（２）において、エンジン制御装置とハイブリッド車制御装置との間で双方向の通信が行われる。ところが、仮に処理（１）で通信異常が生じると、エンジン制御装置からの異常通知をハイブリッド車制御装置が受信することができない。また、処理（２）で通信異常が生じると、ハイブリッド車制御装置からのエンジン運転停止要求がエンジン制御装置に伝わらないという事態が起きる。
【０００６】
その結果、エンジンがハイブリッド車制御装置からの要求を上回る過大な出力を発生した場合、第１モータジェネレータ、及び動力分割機構のピニオンギアの過回転となり、さらには主機バッテリの過充電に至るおそれがある。
このような問題は、従来のハイブリッド車制御システムでは、通信異常が生じたとき、ハイブリッド車制御装置からの指令によってエンジンの運転を停止させる術が無いことに起因していた。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、ハイブリッド車においてエンジンの出力が過大となる異常が発生し、且つ、エンジン制御装置とハイブリッド車制御装置との間の通信が少なくとも一方向で異常となったとき、ハイブリッド車制御装置からの指令によってエンジンの運転を停止させるハイブリッド車制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の構成のハイブリッド車に適用される制御システムである。
このハイブリッド車は、エンジン、エンジン運転可能化手段、動力分割機構、第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータ、エンジン制御装置、モータジェネレータ制御装置及びハイブリッド車制御装置を備える。
【０００９】
エンジン運転可能化手段は、所定の特定電力経路を経由して供給される電力によって作動し、エンジンが運転可能となる条件を成立させるものである。言い換えれば、エンジン運転可能化手段を作動させることは、エンジンを運転するための必要条件である。
エンジン運転可能化手段の具体例として、燃料噴射弁、スロットルバルブ、点火プラグ等が挙げられる。例えば、燃料噴射弁が特定電力経路を経由して供給される電力によって燃料噴射という作動をすることにより、エンジンが運転可能となる条件が成立する。
【００１０】
動力分割機構は、エンジンのクランク軸の動力を二系統に分割し、その一方の系統でエンジンの動力が車両の車輪に伝達されるようにする。第１モータジェネレータは、動力分割機構の他方の系統に連結され、エンジンの動力により発電する。第２モータジェネレータは、第１モータジェネレータが発電した電力を消費して力行動作する。
この構成により、第１モータジェネレータ、エンジン及び第２モータジェネレータの回転数及びトルクは、相互に関連するものとなる。このことは、第１モータジェネレータの回転数及びトルクの情報から、ハイブリッド車制御装置がエンジンの運転状態を推定可能であることの前提となっている。
【００１１】
エンジン制御装置は、エンジン運転可能化手段の作動を許可し又は禁止することで、エンジンを運転し又は運転を停止させる。
モータジェネレータ制御装置は、第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの回転に係る情報を取得し、第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの通電を制御する。「回転に係る情報」には、回転数及びトルクが含まれる。
ハイブリッド車制御装置は、エンジン制御装置及びモータジェネレータ制御装置と相互に通信し、エンジン、第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータの駆動を統括的に制御する。
そして、エンジン制御装置は、エンジンの出力が過大となる異常を検出したとき、ハイブリッド車制御装置に当該異常を通知し、ハイブリッド車制御装置からの要求に応じて、特定電力経路に設けられた第１リレーを遮断するように構成されている。つまり、正常状態においては、「エンジンの出力過大異常時、エンジン制御装置がエンジンを停止させることができる」ということが前提となっている。
【００１２】
本発明のハイブリッド車制御システムは、上記構成のハイブリッド車に適用され、モータジェネレータ制御装置、ハイブリッド車制御装置、第１リレー、及び、「ハイブリッド車制御装置からの指令によって特定電力経路を自ら遮断し、又は第１リレーに遮断させる代行遮断手段」を含む。
ハイブリッド車制御装置は、第１モータジェネレータのトルク値が所定の上限値と同等であり、且つ、「本来、回転数フィードバック制御によって引き下げられるはずの」第１モータジェネレータの回転数が上昇しているとき、「エンジンが出力過大異常である」と推定する。そして、代行遮断手段に特定電力経路を遮断するよう指令し、エンジンの運転を停止させる。
【００１３】
この構成により、本発明のハイブリッド車制御システムは、ハイブリッド車制御装置がエンジン制御装置からの通知に依らないで、第１モータジェネレータのトルク及び回転数の情報からエンジン異常を推定する。そして、ハイブリッド車制御装置からの直接の指令により、本来の第１リレーの機能を代行する「代行遮断手段」を用いて特定電力経路を遮断することができる。したがって、エンジン制御装置とハイブリッド車制御装置との通信に異常が発生した場合であっても、エンジンの運転を確実に停止することができる。
よって、第１モータジェネレータ及びピニオンギアの過回転、並びに、主機バッテリの過充電等の問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態によるハイブリッド車制御システムの模式図である。
【図２】ハイブリッド車の動力分割機構の概略構成図である。
【図３】エンジン出力過大異常による影響を説明する共線図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるエンジン異常推定及び停止処理のフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態によるハイブリッド車制御システムの模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるエンジン異常推定及び停止処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるハイブリッド車制御システムについて、図１〜図４を参照して説明する。この制御システムは、いわゆるシリーズパラレルハイブリッド自動車に適用される。
以下、ハイブリッド自動車全体の構成を説明しつつ、特徴部分である制御システムについて詳しく説明する。図１にて一点鎖線で囲んだ部分が、第１実施形態のハイブリッド車制御システム（以下、「ＨＶ制御システム」と表す）５０１である。ＨＶ制御システム５０１は、ハイブリッド車制御装置（以下、「ＨＶ制御装置」と表す）４０、ＭＧ制御装置３０、第１リレー５１、及び、「代行遮断手段」としての第２リレー５２を含む。
【００１６】
図１に示すように、シリーズパラレルハイブリッド自動車は、車両の動力源として、エンジン１１及び２つのモータジェネレータを備える。「モータジェネレータ」とは、トルクを受けて電力を発生する発電機としての機能、及び、電力を消費してトルクを発生する電動機としての機能を兼ね備えるものであり、以下「ＭＧ」と表す。本実施形態では、第１ＭＧ３２は主に発電機として用いられ、第２ＭＧ３３は主に電動機として用いられる。第１ＭＧ３２及び第２ＭＧ３３は、例えば永久磁石式同期型の三相交流電動機である。
【００１７】
エンジン１１、第１ＭＧ３２及び第２ＭＧ３３は、動力分割機構１６によって接続されている。エンジン１１は、例えば４気筒のガソリンエンジンである。エンジン１１の動力は、動力分割機構１６で二系統に分割され、その一方の動力で車輪１４を駆動し、もう一方の動力で第１ＭＧ３２に発電させる。第２ＭＧ３３は、第１ＭＧ３２が生成し主機バッテリ４４に充電された電力を用い、或いは、第１ＭＧ３２が生成した電力を直接用いて車輪１４を駆動する。
シリーズパラレルハイブリッド自動車は、車両の走行条件によって、エンジン１１のみによる走行、第２ＭＧ３３のみによる走行、エンジン１１と第２ＭＧ３３との両方による走行を切り替えることができる。
【００１８】
図２を参照して、動力分割機構１６について詳しく説明する。
動力分割機構１６は、サンギア１６ａとピニオンギア１６ｂ（プラネタリキャリア）とリングギア１６ｃ等からなる遊星ギア機構で構成されている。ピニオンギア１６ｂには、キャリアを介してエンジン１１のクランク軸１５が連結され、サンギア１６ａには第１ＭＧ３２の回転軸が連結されている。リングギア１６ｃの動力はプロペラ軸１７に伝達され、プロペラ軸１７の動力は、デファレンシャルギア機構１９や車軸１３等を介して車輪１４に伝達される。
【００１９】
また、第２ＭＧ３３の回転軸は、減速ギア機構１８を介してプロペラ軸１７に連結されている。減速ギア機構１８は、サンギア１８ａとピニオンギア１８ｂとリングギア１８ｃ等からなる遊星ギア機構で構成されている。サンギア１８ａには、第２ＭＧ３３の回転軸が連結され、リングギア１８ｃの動力がプロペラ軸１７に伝達される。減速ギア機構１８のリングギア１８ｃには、動力分割機構１６のリングギア１６ｃが連結されている。
【００２０】
動力分割機構１６では、サンギア１６ａ、ピニオンギア１６ｂ及びリングギア１６ｃの３軸のうち２軸の回転数が決まると残りの１軸の回転数が決まる。すなわち、図３の共線図に示すように、第１ＭＧ３２の回転点をＮｇ、エンジン１１の回転数をＮｅ、第２ＭＧ３３の回転点をＮｍとすると、回転数Ｎｇ、Ｎｅ、Ｎｍは、共線図上で直線で結ばれる。サンギア１６ａの歯数をリングギア１６ｃの歯数で除した歯数比をρとすると、エンジン１１の回転数Ｎｅは、第１ＭＧ３２の回転点Ｎｇと第２ＭＧ３３の回転点Ｎｍとを「１：ρ」に内分した値となる。
【００２１】
また、トルクに関して下式の関係が成立する。
Ｔｍｐ＝Ｋ×Ｔｍｍ
Ｔｐ＝Ｔｅｐ＋Ｔｍｐ
ここで、記号は以下の通りである。
Ｔｍｍ：第２ＭＧ３３の回転軸に作用するトルク
Ｔｍｐ：第２ＭＧ３３からプロペラ軸１７に作用するトルク
Ｔｅｐ：エンジン１１からプロペラ軸１７に伝達される直行トルク
Ｔｐ：プロペラ軸１７に作用するトルク
Ｋ：減速ギア機構１８のギア比（＞１）
【００２２】
以上のように、第１ＭＧ３２、エンジン１１及び第２ＭＧ３３の回転数及びトルクは、互いに相関する。したがって、ハイブリッド車の走行条件によって、第１ＭＧ３２、エンジン１１及び第２ＭＧ３３をそれぞれどのように駆動するのが最適であるか総合的に判断し、制御することが必要となる。
【００２３】
次に、図１に戻って、ハイブリッド車を制御するシステムについて説明を続ける。
以下に説明するエンジン制御装置１０、ＭＧ制御装置３０及びハイブリッド車制御装置（以下、「ＨＶ制御装置」と表す）４０は、マイクロコンピュータ等により構成され、内部にはＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらを接続するバスライン等を備えている。これら制御装置は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理により制御を実行する。
【００２４】
エンジン制御装置１０は、図示しないクランク角センサから入力されるクランク角信号に基づいてクランク軸１５のクランク角やエンジン回転速度等の情報を取得し、エンジン１１の運転を制御する。
本実施形態では、エンジン１１を運転し又は運転を停止させる方法として、燃料噴射弁１２による「気筒内への燃料噴射」という作動を許可又は禁止する。燃料噴射弁１２は、エンジン１１が運転可能となる条件を成立させるための手段の一つであって、特許請求の範囲に記載の「エンジン運転可能化手段」に相当する。「エンジン運転可能化手段」である燃料噴射弁１２の作動を許可することは、エンジン１１を運転するための必要条件である。
【００２５】
エンジン１１の通常運転時、エンジン制御装置１０は、補機バッテリ４６から電力経路Ｐｉを経由して燃料噴射弁１２に作動電力を供給し、さらに制御経路Ｃｉを経由して燃料噴射のタイミング等の条件を指令することにより、燃料噴射弁１２を作動させる。
また、エンジン制御装置１０は、「エンジン系」の異常を検出したとき、異常の発生をＨＶ制御装置４０に通知する。この「エンジン系」には、エンジン１１自体の他、エンジン１１を適正に運転させるための吸排気系、燃料供給系、着火系等の周辺装置を含む。
エンジン系の異常には、エンジン１１の出力が要求に対して過大である場合、過小である場合、或いは全く運転しない場合等が考えられるが、本発明では、特にエンジン出力が過大である異常を課題の対象とする。なお、「エンジン出力過大異常」というとき、その原因がエンジン１１自体にあるのか、又は周辺装置にあるのかは問わない。
【００２６】
エンジン制御装置１０から「エンジン出力過大異常」の通知を受信したＨＶ制御装置４０は、フェールセーフの観点から、エンジン制御装置１０に対してエンジン１１の運転を停止させるよう要求する。
エンジン制御装置１０は、ＨＶ制御装置４０からのエンジン運転停止要求があると、燃料噴射弁１２の作動電力の供給を停止することにより燃料噴射弁１２の作動を禁止することでエンジン１１の運転を停止させる。この基本思想は、エンジン１１を運転するための必要条件を崩すことで、エンジン１１が運転可能となる条件を不成立とするというものである。
以下、エンジン１１の運転を停止させるとき遮断対象となる電力経路Ｐｉを「特定電力経路Ｐｉ」という。すなわち、特定電力経路Ｐｉは、「エンジン運転可能化手段」に作動電力を供給する電力経路である。
【００２７】
本実施形態のＨＶ制御システム５０１は、特定電力経路Ｐｉを遮断するためのハードウェア手段として、第１リレー５１、及び、「代行遮断手段」としての第２リレー５２を含むことを特徴とする。第１リレー５１は、特定電力経路Ｐｉに設けられ、エンジン制御装置１０から信号経路Ｓｅを経由して入力される指令によって開閉する。第２リレー５２は、特定電力経路Ｐｉに第１リレー５１と直列に設けられ、ＨＶ制御装置４０から信号経路Ｓｈｖを経由して入力される指令によって開閉する。
この構成により、第１リレー５１及び第２リレー５２が共に導通するときのみ補機バッテリ４６からの作動電力が燃料噴射弁１２に供給される。第１リレー５１及び第２リレー５２の開閉制御については後述する。
【００２８】
補機バッテリ４６には、後述する電力変換ユニット２０にて主機バッテリ４４の電圧を変換して生成された約１２Ｖの電圧が充電されている。補機バッテリ４６は、燃料噴射弁１２の他、例えば電動パワーステアリング装置、パワーウィンドウ装置、ワイパ装置等の各種車両補機に作動電圧を供給する。
【００２９】
続いて、ＭＧ制御について説明する。ＭＧ制御装置３０は、第１ＭＧ３２及び第２ＭＧ３３が電力変換ユニット２０を介して主機バッテリ４４との間で電力の授受を適正に行うように制御する。
主機バッテリ４４は、例えばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池、又は電気二重層キャパシタ等により構成される充放電可能な蓄電装置である。主機バッテリ４４は、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：充電量）が限界充電量以下である範囲で充電され、電力変換ユニット２０に供給する直流電力を蓄電可能である。充電量の指標として、放電可能電力Ｗｏｕｔ／充電可能電力Ｗｉｎ（例えば特開２００９−９８８８２号公報）を用いてもよい。
【００３０】
電力変換ユニット２０は、ＤＣＤＣコンバータ２１、第１ＭＧ３２を駆動する第１インバータ２２、及び、第２ＭＧ３３を駆動する第２インバータ２３等を備えている。ＤＣＤＣコンバータ２１は、主機バッテリ４４の電圧を昇圧又は降圧して出力する。インバータ２２、２３は、ブリッジ接続された複数のスイッチング素子から構成され、直流電力と三相交流電力とを相互に変換する。
【００３１】
第１ＭＧ３２については、主に、第１ＭＧ３２が発電した三相交流電力が第１インバータ２２で直流電力に変換され、ＤＣＤＣコンバータ２１を経由して主機バッテリ４４に回生される。第２ＭＧ３３については、主に、主機バッテリ４４の直流電力がＤＣＤＣコンバータ２１を経由して第２インバータ２３に入力され、三相交流電力に変換されて第２ＭＧ３３に供給される。
【００３２】
ＭＧ制御装置３０は、第１ＭＧ３２及び第２ＭＧ３３の各ロータ近傍に設けられた回転角センサ（図示しない）が検出した電気角を取得し、この電気角に基づいて第１ＭＧ３２及び第２ＭＧ３３の回転数Ｎｇ、Ｎｍを算出する。ＭＧ制御装置３０は、ＨＶ制御装置４０からの指令に従い、回転数等の情報に基づいてＤＣＤＣコンバータ２１及びインバータ２２、２３のスイッチング動作を制御することで、第１ＭＧ３２及び第２ＭＧ３３の通電を制御する。
【００３３】
ＨＶ制御装置４０は、アクセルセンサからのアクセル信号、ブレーキスイッチからのブレーキ信号、シフトスイッチからのシフト信号、及び、車両の速度に関する車速信号等が入力され、取得した情報に基づいて車両の運転状態を総合的に判断する。そして、ＨＶ制御装置４０は、エンジン制御装置１０とＭＧ制御装置３０との間で信号を通信し、エンジン１１、第１ＭＧ３２及び第２ＭＧ３３の駆動を統括的に制御する。
【００３４】
ところで、上述したように「エンジン出力過大異常」が発生したときには、異常を検出したエンジン制御装置１０が異常の発生をＨＶ制御装置４０に通知し、異常通知を受信したＨＶ制御装置４０がエンジン制御装置１０にエンジン１１の運転停止を要求する。つまり、エンジン制御装置１０→ＨＶ制御装置４０→エンジン制御装置１０という双方向の通信ステップを経た後、エンジン制御装置１０が特定電力経路Ｐｉのリレーを遮断することで、エンジン１１の運転が停止される。
【００３５】
ここで、本実施形態との比較例として、図１の特定電力経路Ｐｉに第１リレー５１のみが設けられ、第２リレー５２が無い構成を想定する。そして、エンジン制御装置１０とＨＶ制御装置４０との通信が少なくとも一方向で不通（図１で「通信×」と示す）となった状態を仮定する。
この状態では、エンジン制御装置１０からＨＶ制御装置４０への異常通知信号、又は、ＨＶ制御装置４０からエンジン制御装置１０へのエンジン運転停止要求信号の少なくとも一方が通信されない。よって、エンジン出力過大異常が発生しているのにエンジン１１の運転を停止することができないという不都合が生じる。
【００３６】
エンジン１１の出力過大によりエンジン回転数Ｎｅが異常に上昇した場合の影響について、図３の共線図を参照して説明する。図３に破線で示す状態が正常運転状態である。この状態から、ＨＶ制御装置４０の要求に対してエンジン１１の出力が過大となり、＜１＞のように、エンジン回転数Ｎｅが上昇すると仮定する。第２ＭＧ回転数Ｎｍが変わらないとすると、エンジン回転数Ｎｅの上昇に伴い、＜２＞のように第１ＭＧ回転数Ｎｇが大きく増加する。そのため、第１ＭＧ３２、及び、動力分割機構１６のピニオンギア１６ｂが過回転に至るおそれがある。なお、図３では、第１ＭＧ回転数Ｎｇが上限値を超えたものとして示している。
【００３７】
さらに、第１ＭＧ回転数Ｎｇを目標回転数に追従させようとして、＜３＞のように第１ＭＧ３２の回転数Ｎｇを減少させ回生トルクを増加させることとなる結果、第１ＭＧ３２による発電量が増加し、主機バッテリ４４が過充電となる、すなわちＳＯＣが限界量を超えたり、充電可能電力Ｗｉｎが超過したりするおそれがある。
そこで本実施形態のＨＶ制御システム５０１は、この問題を解決すべく、ＨＶ制御装置４０からの指令で開閉する第２リレー５２を、第１リレー５１と直列に特定電力経路Ｐｉに設け、以下に説明する「エンジン異常推定及び停止処理」を実行する。
【００３８】
次に、ＨＶ制御装置４０による「エンジン異常推定及び停止処理」について、図４のフローチャートを参照して説明する。本実施形態では、エンジン１１の運転中、所定のサイクルでこの処理を繰り返し行うものとする。ここでの「エンジン異常」は出力過大異常を意味する。また、エンジン制御装置１０との通信が正常であればエンジン制御装置１０からの通知によってエンジン異常の情報を取得できるのに対し、ＨＶ制御装置４０が、エンジン制御装置１０からの通知に依らないで、第１ＭＧ３２についての情報から間接的にエンジン異常の情報を得ることを「エンジン異常推定」という。
なお、以下のフローチャートの説明で記号「Ｓ」はステップを意味する。
【００３９】
Ｓ０１では、第１ＭＧ３２に対するトルク指令値が、予め設定された上限値と同等であるか否か判断する。図３の共線図に参照されように、第１ＭＧ３２のトルク指令値は、エンジン１１及び第２ＭＧ３３の回転数Ｎｅ、Ｎｍとの関係から総合的に算出されるトルク値である。また、ＭＧ制御装置３０によるフィードバック制御を前提とし、トルク指令値に代えて、トルクセンサによる検出値や、ｄｑ軸電流に基づいて算出した推定値を、「第１ＭＧ３２のトルク値」として採用してもよい。また、「上限値と同等」の範囲は、例えば「上限値の数％以内」等、演算精度やノイズ等を考慮して適宜設定してよい。
【００４０】
Ｓ０２では、第１ＭＧ３２の回転数の変化ΔＮｇがゼロより大きいか、すなわち、第１ＭＧ３２の回転数が上昇しつつあるか判断する。本実施形態では、第１ＭＧ３２のロータ付近に設けられた回転角センサによって、第１ＭＧ３２の回転数Ｎｇは直接検出される。この他、共線図（図３参照）に基づき、第２ＭＧ３３の回転数Ｎｍとエンジン１１の回転数Ｎｅとから推定した第１ＭＧ３２の回転数Ｎｇの推定値を採用してもよい。また、検出値のサンプリング周期、又は推定値の演算周期や回数は、適宜設定してよい。
なお、Ｓ０１とＳ０２との実行順序は、いずれが先でもよい。
【００４１】
Ｓ０１及びＳ０２で共にＹＥＳの場合、「第１ＭＧ３２のトルク指令値が上限値に達しているので、本来、回転数フィードバック制御によって回転数Ｎｇが引き下げられるはずであるのに、現実には回転数Ｎｇが上昇している」というように事実認定することができる。このことから、「エンジン１１がＨＶ制御装置４０からの要求以上に動力を出力している、すなわち出力過大異常である」ことが推定される。そこで、ＨＶ制御装置４０は、フェールセーフの観点からエンジン１１の運転を停止するため、Ｓ０３Ａに移行する。
【００４２】
ここで、エンジン１１の出力が過大であるなら、或いは、異常の前兆となる事象がエンジン１１又は周辺装置で発生していれば、本来、エンジン制御装置１０が検出してＨＶ制御装置４０に通知するはずである。ところが、現実には通知が無かったということから、エンジン制御装置１０とＨＶ制御装置４０との通信にも異常が生じていたことが間接的に推定される。
【００４３】
Ｓ０３Ａでは、ＨＶ制御装置４０は、信号経路Ｓｈｖを経由して第２リレー５２の遮断を指令する。これにより、特定電力経路Ｐｉが遮断され、燃料噴射弁１２による燃料噴射が禁止される。したがって、エンジン１１の運転を停止することができる。よって、第１ＭＧ３２及びピニオンギア１６ｂの過回転、並びに、第１ＭＧ３２の過剰発電に伴う主機バッテリ４４の過充電を防止することができる。
【００４４】
このように、本実施形態では、ＨＶ制御装置４０がエンジン制御装置１０からの通知に依らないで、第１ＭＧ３２のトルク及び回転数の情報からエンジン異常を推定する。そして、ＨＶ制御装置４０からの直接の指令により、本来の第１リレー５１の機能を代行する「代行遮断手段」としての第２リレー５２を用いて特定電力経路Ｐｉを遮断することができる。したがって、エンジン制御装置１０とＨＶ制御装置４０との通信に異常が発生した場合であっても、エンジン１１の運転を確実に停止することができる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態によるハイブリッド車制御システムについて、図５、図６を参照して説明する。第２実施形態は、ＨＶ制御装置４０がエンジン１１の出力過大異常を推定したとき、特定電力経路Ｐｉを遮断するための「代行遮断手段」の構成が異なる。その他、第１実施形態と実質的に同一の構成、同一のステップについては、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図５に示すように、第２実施形態のＨＶ制御システム５０２は、特定電力経路Ｐｉを遮断するためのハードウェア手段として、第１リレー５１、及び、「代行遮断手段」としての論理積演算器５３を含む。
論理積演算器５３は、２つの入力端子５３１、５３２及び１つの出力端子５３３を有している。入力端子５３１には、エンジン制御装置１０から信号経路Ｓｅを経由してオンオフ信号が入力され、入力端子５３２には、ＨＶ制御装置４０から信号経路Ｓｈｖを経由してオンオフ信号が入力される。ここで、オン信号とは例えば数Ｖの信号であり、オフ信号とは約０Ｖの信号である。また、「オフ信号が入力される」には「有意な信号が入力されない」ことを含む。
【００４７】
論理積演算器５３の出力端子５３３は、第１リレー５１の制御端子に接続される。
論理積演算器５３は、エンジン制御装置１０からオン信号が入力され、且つ、ＨＶ制御装置４０からオン信号が入力されたとき、ＡＮＤ条件によってオン信号を出力し、第１リレー５１を導通させる。
【００４８】
エンジン１１の正常運転時、論理積演算器５３には、エンジン制御装置１０及びＨＶ制御装置４０から共にオン信号が入力される。そのため、論理積演算器５３の出力はオン信号となり、第１リレー５１は導通状態となって、補機バッテリ４６の電力が特定電力経路Ｐｉを経由して燃料噴射弁１２に供給される。よって、エンジン１１は運転可能な状態となる。
【００４９】
次に、エンジン１１が出力過大異常となり、エンジン制御装置１０とＨＶ制御装置４０との通信が正常である場合、エンジン制御装置１０は、出力過大異常を検出し、ＨＶ制御装置４０に通知する。そして、エンジン制御装置１０は、ＨＶ制御装置４０の要求に応じて燃料噴射弁１２の作動を禁止するべく、信号経路Ｓｅにオフ信号を出力する。これにより、論理積演算器５３の出力がオフ信号となるため、第１リレー５１が遮断され、特定電力経路Ｐｉが遮断される。その結果、エンジン１１の運転が停止される。
【００５０】
次に、エンジン１１が出力過大異常となり、さらにエンジン制御装置１０とＨＶ制御装置４０との通信が異常となった場合、エンジン制御装置１０は、ＨＶ制御装置４０からの運転停止要求が得られないため、オン信号を出力し続けることとなる。そのため、エンジン制御装置１０からの指令によってエンジン１１の運転を停止させることができない。
一方、ＨＶ制御装置４０は、このような事態に備え、エンジン１１の運転中、所定サイクルで「エンジン異常推定及び停止処理」を繰り返し実行している。
【００５１】
図６のフローチャートに示す第２実施形態の「エンジン異常推定及び停止処理」では、第１実施形態のＳ０３Ａ（図４参照）に代えて、Ｓ０３Ｂが実行される。
Ｓ０１及びＳ０２で共にＹＥＳと判定され、エンジン１１の出力過大異常を推定したとき、Ｓ０３Ｂにて、ＨＶ制御装置４０は、信号経路Ｓｈｖを経由して論理積演算器５３へオフ信号を出力する。これにより、論理積演算器５３は、少なくとも一方の入力がオフ信号となるため、オフ信号を出力する。したがって、第１リレー５１が遮断され、特定電力経路Ｐｉが遮断される。その結果、エンジン１１の運転が停止される。
【００５２】
このように、第２実施形態の「代行遮断手段」である論理積演算器５３は、第１実施形態の第２リレー５２のように自ら特定電力経路Ｐｉを遮断するのでなく、第１リレー５１に作用して特定電力経路Ｐｉを「遮断させる」という点で具体的態様が異なる。しかし、ＨＶ制御装置４０からの指令によってエンジン１１の運転を停止させることができるという点で、第１実施形態と同様の作用効果を奏するものである。
【００５３】
（その他の実施形態）
（ア）「エンジン運転可能化手段」として、上記実施形態の燃料噴射弁１２に代えて、又は加えて、エンジン１１への吸気量を調整するスロットルバルブや、気筒内の混合気に着火爆発させる点火プラグ等を採用してもよい。スロットルバルブに作動電力を供給して適正な開度とすることや、点火プラグに作動電力を供給して放電させることは、エンジン１１を運転させるための必要条件となり得る。
【００５４】
逆に、スロットルバルブや点火プラグへの特定電力経路を遮断し、スロットルバルブを全閉させ、或いは、点火プラグの放電をさせないことで、エンジン１１が運転可能となる条件を「不成立」とすることができる。よって、上記実施形態の燃料噴射弁１２と同様の作用効果が得られる。
また、エンジンはガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジン、気化燃料エンジン等であってもよい。
【００５５】
（イ）エンジン制御装置１０から第１リレー５１への信号経路Ｓｅ、及び、ＨＶ制御装置４０から第２リレー５２又は論理積演算器５３への信号経路Ｓｈｖの物理的形態は問わない。リレー５１、５２又は論理積演算器５３が制御装置１０、４０と別体に設けられる場合、信号経路Ｓｅ、Ｓｈｖはケーブルで構成されてもよい。リレー５１、５２又は論理積演算器５３が制御装置１０、４０と一体に設けられる場合、信号経路Ｓｅ、Ｓｈｖは基板内の導電路として形成されてもよい。
【００５６】
（ウ）上記実施形態では、ＨＶ制御装置４０は、エンジン１１の運転中、図４又は図６の「エンジン異常推定及び停止処理」を所定サイクルで繰り返し行う。そして、Ｓ０１、Ｓ０２が共にＹＥＳであるという判定結果からエンジン１１の出力過大異常を推定すると共に、エンジン制御装置１０とＨＶ制御装置４０との通信が正常になされなかった事実を結果的に知ることとなる。言い換えれば、通信異常がいつ発生しても対応可能なように、エンジン運転状態の監視及び運転停止の執行という機能をエンジン制御装置１０にのみ任せるのでなく、ＨＶ制御装置４０が自ら並行して行うことでフェールセーフを実現するという思想である。
【００５７】
これとは別の思想では、通信状態の監視を先行し、通信異常を検出したときのみ上記の「エンジン異常推定及び停止処理」を実行するようにしてもよい。通信状態の監視の例としては、一方からダミー信号を送り他方が確実に受信したことを確認するといった方法がある。つまり、エンジン制御装置１０とＨＶ制御装置４０との通信状態が正常であれば、エンジン運転状態の監視及び運転停止の執行という機能をエンジン制御装置１０に任せ、通信状態が異常の場合のみ、ＨＶ制御装置４０がエンジン制御装置１０の機能を代行することでフェールセーフを実現するという思想である。
【００５８】
（エ）上記実施形態の動力分割機構は、遊星歯車機構により構成されており、駆動力が機械的に伝達される。この他、動力分割機構として、電磁クラッチや流体継ぎ手等を用いてもよい。
（オ）上記実施形態のモータジェネレータは永久磁石式同期型の三相交流電動機であるが、これ以外に、誘導電動機やその他の同期電動機又は発電機であってもよい。
【００５９】
（カ）第１リレー、第２リレーは、上記実施形態の図１、５に図示するような電磁式のものに限らず、制御信号によって開閉し特定電力回路Ｐｉを遮断又は導通させることができれば、どのような方式のものでもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０・・・エンジン制御装置、            １１・・・エンジン、
１２・・・燃料噴射弁（エンジン運転可能化手段）、
３０・・・ＭＧ制御装置、
３２・・・第１ＭＧ（第１モータジェネレータ）、
３３・・・第２ＭＧ（第２モータジェネレータ）、
４０・・・ＨＶ制御装置（ハイブリッド車制御装置）、
５０１、５０２・・・ＨＶ制御システム（ハイブリッド車制御システム）、
５１・・・第１リレー、
５２・・・第２リレー（代行遮断手段）、  
５３・・・論理積演算器（代行遮断手段）、
Ｐｉ・・・特定電力経路。
【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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