(57)【要約】【課題】レゾルバの検出角度とレゾルバの推定角度との差が所定差以上のときに、レゾルバの検出角度とレゾルバの推定角度とのどちらが正常値であるかを判別する。【解決手段】ＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号から生成したＡ相，Ｂ相，Ｚ相の各相の信号を用いて演算されるレゾルバの検出角度と、ＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号を用いて演算されるレゾルバの推定角度と、の差が所定角度差以上である場合において、検出角度から演算されるモータの回転数と駆動装置の回転数から演算されるモータの回転数との差、および、推定角度から演算されるモータの回転数と駆動装置の回転数から演算されるモータの回転数との差、を用いて、検出角度が正常値であるか否かと推定角度が正常値であるか否かとを判定する。【選択図】図６
2018091641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力するモータと、少なくともエンジンを有し前記モータの回転軸に接続された駆動装置と、前記モータの回転軸に取り付けられたレゾルバと、を備えるハイブリッド車両に搭載され、
前記レゾルバからのＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号から生成したＡ相，Ｂ相，Ｚ相の各相の信号を用いて演算される前記レゾルバの検出角度を用いてモータの回転角度を演算する角度演算装置、
を備える回転角度演算装置であって、
前記レゾルバの検出角度と、前記ＳＩＮ信号および前記ＣＯＳ信号を用いて演算される前記レゾルバの推定角度と、の差が所定角度差以上である場合において、前記検出角度から演算される前記モータの回転数と前記駆動装置の回転数を用いて演算される前記モータの回転数との差、および、前記推定角度から演算される前記モータの回転数と前記駆動装置の回転数を用いて演算される前記モータの回転数との差、を用いて、前記検出角度が正常値であるか否かと前記推定角度が正常値であるか否かとを判定する判定装置、
を備える回転角度演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角度演算装置に関し、詳しくは、モータと、少なくともエンジンを有する駆動装置と、レゾルバと、を備えるハイブリッド車両に搭載される回転角度演算装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の回転角度演算装置としては、角度演算部と、異常検出部と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。角度演算部は、モータに取り付けられたレゾルバから出力されるモータの回転角に応じたＳＩＮ信号とＣＯＳ信号とに基づいてモータ回転角を演算している。異常検出部は、レゾルバや角度演算部の異常を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−９６６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レゾルバや角度演算部の異常を判定する手法として、レゾルバからのＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号から生成したＡ相，Ｂ相，Ｚ相の各相の信号を用いて演算されるレゾルバの検出角度と、ＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号から演算されるレゾルバの推定角度と、の差が所定差以上のときに、異常を判定する手法がある。しかしながら、この手法では、レゾルバの検出角度およびレゾルバの推定角度の一方が正常値である場合も異常と判定してしまう。レゾルバの検出角度およびレゾルバの推定角度の一方が正常値である場合には正常値を用いて各種制御を実行できることから、レゾルバの検出角度とレゾルバの推定角度とのどちらの値が正常値であるかを判別することが望まれている。
【０００５】
本発明の回転角度演算装置は、レゾルバの検出角度とレゾルバの推定角度との差が所定差以上のときに、レゾルバの検出角度とレゾルバの推定角度とのどちらが正常値であるかを判別することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の回転角度演算装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の回転角度演算装置は、
走行用の動力を出力するモータと、少なくともエンジンを有し前記モータの回転軸に接続された駆動装置と、前記モータの回転軸に取り付けられたレゾルバと、を備えるハイブリッド車両に搭載され、
前記レゾルバからのＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号から生成したＡ相，Ｂ相，Ｚ相の各相の信号を用いて演算される前記レゾルバの検出角度を用いてモータの回転角度を演算する角度演算装置、
を備える回転角度演算装置であって、
前記レゾルバの検出角度と、前記ＳＩＮ信号および前記ＣＯＳ信号を用いて演算される前記レゾルバの推定角度と、の差が所定角度差以上である場合において、前記検出角度から演算される前記モータの回転数と前記駆動装置の回転数を用いて演算される前記モータの回転数との差、および、前記推定角度から演算される前記モータの回転数と前記駆動装置の回転数を用いて演算される前記モータの回転数との差、を用いて、前記検出角度が正常値であるか否かと前記推定角度が正常値であるか否かとを判定する判定装置、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
本発明の回転角度演算装置では、ＳＩＮ信号および前記ＣＯＳ信号から生成したＡ相，Ｂ相，Ｚ相の各相の信号を用いて演算されるレゾルバの検出角度と、ＳＩＮ信号およびＣＯＳ信号を用いて演算されるレゾルバの推定角度と、の差が所定角度差以上である場合において、検出角度から演算されるモータの回転数と駆動装置の回転数から演算されるモータの回転数との差、および、推定角度から演算されるモータの回転数と駆動装置の回転数を用いて演算されるモータの回転数との差、を用いて、検出角度が正常値であるか否かと推定角度が正常値であるか否かとを判定する。検出角度から演算されるモータの回転数と駆動装置の回転数を用いて演算されるモータの回転数との差が所定回転数差以上であるときには、検出角度が正常値ではないと考えられる。また、推定角度から演算されるモータの回転数と駆動装置の回転数を用いて演算されるモータの回転数との差が所定回転数差以上であるときには、推定角度が正常値ではないと考えられる。したがって、検出角度から演算されるモータの回転数と駆動装置の回転数を用いて演算されるモータの回転数との差、および、推定角度から演算されるモータの回転数と駆動装置の回転数を用いて演算されるモータの回転数との差、を用いて、検出角度が正常値であるか否かと推定角度が正常値であるか否かとを判定することにより、レゾルバの検出角度とレゾルバの推定角度とのどちらが正常値であるかを判別することができる。
【０００９】
この本発明の回転角度演算装置において、前記駆動装置は、エンジンと、動力を入出力可能な第１モータと、前記第１モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と駆動軸とに３つの回転要素が共線図において前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、を有し、前記ハイブリッド車両は、前記駆動軸に動力を入出力可能な前記モータとしての第２モータ、を有し、前記判定装置は、前記駆動装置の回転数として前記エンジンの回転数と前記第１モータの回転数とを用いて前記第２モータの回転数を演算する、ものとしてもよい。こうすれば、エンジンと、第１，第２モータと、プラネタリギヤとを備えるハイブリッド車両に搭載される回転角度検出装置において、レゾルバの検出角度とレゾルバの推定角度とのどちらが正常値であるかを判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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。
【図２】回転角検出装置４４の構成の概略を示す構成図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】ＨＶ走行モードで走行している場合におけるプラネタリギヤ３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。
【図６】モータＥＣＵ４０により実行されるレゾルバ異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【実施例】
【００１２】
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。図２は、回転角検出装置４４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１，図２に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、回転角検出装置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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２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。
【００１７】
回転角検出装置４４は、図２に示すように、モータＭＧ２の回転軸に取り付けられたレゾルバ９０と、レゾルバ９０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（以下、Ｒ／Ｄコンバータという）９２と、Ｒ／Ｄコンバータ９２からの信号を入力して所定タイミング（例えば、数ｍｓｅｃ毎）でレゾルバ検出角φｄｅｔ２を取得する角度取得タイマ９４と、レゾルバ９０からの出力信号の振幅をデジタル変換するＡＤ変換器９６と、を備える。
【００１８】
レゾルバ９０は、モータＭＧ２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３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３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）。
【００１９】
Ｒ／Ｄコンバータ９２は、レゾルバ９０からの出力信号（ＳＩＮ信号，ＣＯＳ信号）を入力し、ＳＩＮ信号とＣＯＳ信号とをデジタル値に変換し、これらのデジタル値の変化に対応するＡ相信号，Ｂ相信号，Ｚ相信号を出力する。図４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つでレゾルバ検出角θｄｅｔ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。
【００２０】
角度取得タイマ９４は、Ｒ／Ｄコンバータ９２からのＡ相信号，Ｂ相信号，Ｚ相信号の各信号を入力する。角度取得タイマ９４は、Ｚ相信号のパルスの入力を基準としてＡ相信号，Ｂ相信号のパルス数をカウントし、所定タイミング毎にＡ相信号，Ｂ相信号のパルスカウント結果から、レゾルバ検出角φｄｅｔ２を演算してモータＥＣＵ４０に出力する。
【００２１】
ＡＤ変換器９６は、レゾルバ９０からの出力信号（ＳＩＮ信号，ＣＯＳ信号）を入力し、所定変換周期（例えば、数１００μｓなど）毎にＳＩＮ信号とＣＯＳ信号とをデジタル値ＡＤｓｉｎ２，ＡＤｃｏｓ２に変換して、モータＥＣＵ４０の出力する。
【００２２】
回転角検出装置４３は、回転角検出装置４４と同一の構成であり、図示はしないが、モータＭＧ１の回転軸に取り付けられたレゾルバと、このレゾルバからの出力信号をデジタル変換する周知のＲ／Ｄコンバータと、このＲ／Ｄコンバータからの信号を入力してレゾルバ検出角φｄｅｔ１を取得してモータＥＣＵ４０に出力する角度取得タイマと、モータＭＧ１の回転軸に取り付けられたレゾルバからの出力信号の振幅をデジタル変換してデジタル値ＡＤｓｉｎ１，ＡＤｃｏｓ１をモータＥＣＵ４０に出力するＡＤ変換器と、を備えている。
【００２３】
モータＥＣＵ４０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。
【００２４】
モータＥＣＵ４０には、回転角検出装置４３，４４からのレゾルバ検出角φｄｅｔ１，φｄｔ２，デジタル値ＡＤｓｉｎ１，ＡＤｃｏｓ１，ＡＤｓｉｎ２，ＡＤｃｏｓ２が入力ポートを介して入力されている。
【００２５】
モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。
【００２６】
モータＥＣＵ４０は、回転角検出装置４３，４４からのレゾルバ検出角φｄｅｔ１，φｄｅｔ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の検出回転角度θｄｅｔ１，θｄｅｔ２を演算し、モータＭＧ１，ＭＧ２の検出回転角度θｄｅｔ１，θｄｅｔｅ２に基づいて検出回転数Ｎｍ１ｄｅｔ，Ｎｍ２ｄｅｔを演算する。また、モータＥＣＵ４０は、回転角検出装置４４からのデジタル値ＡＤｓｉｎ２，ＡＤｃｏｓ２のアークタンジェントからレゾルバ推定角φｅｓｔ２を演算している。さらに、モータＭＧ２のレゾルバ推定角φｅｓｔ２からモータＭＧ２の推定回転角度θｍ２やモータＭＧ２の推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔを演算している。モータＥＣＵ４０は、レゾルバ検出角φｄｅｔ１，φｄｅｔ２，検出回転数Ｎｍ１ｄｅｔ，Ｎｍ２ｄｅｔ，レゾルバ推定角φｅｓｔ２，モータＭＧ２の推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔをＨＶＥＣＵ７０に出力している。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，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，モータＥＣＵ４０，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。
【００３１】
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。
【００３２】
ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｐｔａｇを設定する。続いて、要求トルクＴｐｔａｇに基づいて、走行に要求される目標トルクＴｐ＊を設定する。こうして目標トルクＴｐ＊を設定すると、設定した目標トルクＴｐ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｐを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｐとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を用いることができる。そして、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を計算する。
【００３３】
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。続いて、前回のモータＭＧ１のトルク指令（前回Ｔｍ１＊）とプラネタリギヤ３０のギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρとを用いて、次式（１）により、エンジン２２から出力されていると推定される出力トルクＴｅｅｓｔを計算する。
【００３４】
Teest=-(1+ρ)・前回Tm1*/ρ                                  (1)
【００３５】
続いて、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、次式（２）により、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算する。ＨＶ走行モードで走行している場合におけるプラネタリギヤ３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図５に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリヤの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２であるリングギヤの回転数Ｎｒを示す。式（２）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２がリングギヤに作用するトルクとを示す。そして、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とモータＭＧ１の現在の回転数Ｎｍ１とエンジン２２の出力トルクＴｅｅｓｔとプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて、式（３）により、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する。式（３）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させる（エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させる）ためのフィードバック制御における関係式である。式（３）中、右辺第１項は、フィードフォワード項であり、右辺第２項，第３項は、フィードバックの比例項，積分項である。右辺第１項は、エンジン２２から出力されてプラネタリギヤ３０を介してモータＭＧ１の回転軸に作用するトルクをモータＭＧ１によって受け止めるためのトルクである。右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３６】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Np/ρ                                  (2)
Tm1*=-ρ・Teest/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt     (3)
【００３７】
そして、次式（４）に示すように、トルク（−Ｔｍ１＊／ρ）を要求トルクＴｒ＊から減じて、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の基本値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算する。トルク（−Ｔｍ１＊／ρ）は、モータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときに、モータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクである。続いて、式（５）および式（６）に示すように、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１との積として得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）をバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔから減じて更にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除して、モータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算する。そして、次式（７）に示すように、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限して、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。
【００３８】
Tm2*=Tr*+Tm1*/ρ (4)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2                            (5)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2                           (6)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (7)
【００３９】
そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊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。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２を運転しながら、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で目標トルクＴｐ＊（走行用パワーＰｄｒｖ＊）を駆動軸３６に出力して、走行することができる。このＨＶ走行モードでは、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどに、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止して、ＥＶ走行モードに移行する。
【００４０】
ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＨＶ走行モードと同様に、目標トルクＴｐ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、上述の式（４）〜（６）により、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＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２を運転停止して、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で目標トルクＴｐ＊（走行用パワーＰｄｒｖ＊（＝Ｔｐ＊・Ｎｐ））を駆動軸３６に出力して、走行することができる。このＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶ走行モードでの走行時と同様に計算した要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してＨＶ走行モードでの走行に移行する。
【００４１】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、レゾルバ９０に異常が発生した際の動作について説明する。図６は、モータＥＣＵ４０により実行されるレゾルバ異常判定処理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、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。
【００４２】
本ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０は、レゾルバ検出角φｄｅｔ２，検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔ，レゾルバ推定角φｅｓｔ２，推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔ，共線図回転数Ｎｍ２ａｃを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。レゾルバ検出角φｄｅｔ２，検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔ，レゾルバ推定角φｅｓｔ２，推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔは、モータＥＣＵ４０により演算されたものを入力している。共線図回転数Ｎｍ２ａｃは、次式（８）により演算される。式（８）は、上述した式（２）から導くことができる。
【００４３】
Nm2ac=Ne*・(1+ρ)- Nm1*・ρ  (8)
【００４４】
続いて、レゾルバ検出角φｄｅｔ２とのレゾルバ推定角φｅｓｔ２との差の絶対値（｜φｄｅｔ２−φｅｓｔ２｜）が判定用閾値φｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。判定用閾値φｒｅｆは、レゾルバ検出角φｄｅｔ２とレゾルバ推定角φｅｓｔ２とが正常値であるか否かを判定するための閾値である。ここで、レゾルバ検出角φｄｅｔ２とのレゾルバ推定角φｅｓｔ２との差の絶対値（｜φｄｅｔ２−φｅｓｔ２｜）を用いて判定するのは、レゾルバ検出角φｄｅｔ２，レゾルバ推定角φｅｓｔ２の双方が正常値のときにはレゾルバ検出角φｄｅｔ２とレゾルバ推定角φｅｓｔ２とがほぼ同一の値となることに基づく。したがって、判定用閾値φｒｅｆは、値０より若干大きい値を設定する、なお、レゾルバ検出角φｄｅｔ２の異常は、主として、Ｒ／Ｄコンバータ９２の異常によるものと考えられる。レゾルバ推定角φｅｓｔ２の異常は、主として、ＡＤ変換器９６の異常によるものと考えられる。
【００４５】
ステップＳ１１０の処理で絶対値（｜φｄｅｔ２−φｅｓｔ２｜）が判定用閾値φｒｅｆ未満であると判定されたときには、レゾルバ検出角φｄｅｔ２，レゾルバ推定角φｅｓｔ２が共に正常であると判定して（ステップＳ１２０）、通常走行指令をＨＶＥＣＵ７０に送信して（ステップＳ１３０），本ルーチンを終了する。通常走行指令を受信したＨＶＥＣＵ７０は、上述したＨＶ走行モードやＥＶ走行モードで走行するようにエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。
【００４６】
ステップＳ１１０の処理で絶対値（｜φｄｅｔ２−φｅｓｔ２｜）が判定用閾値φｒｅｆ以上であると判定されたときには、レゾルバ検出角φｄｅｔ２，レゾルバ推定角φｅｓｔの少なくとも１つが正常値ではないと判断して、Ｆ／Ｓ走行指令をＨＶＥＣＵ７０に送信する（ステップＳ１４０）。Ｆ／Ｓ走行指令を受信したＨＶＥＣＵ７０は、Ｆ／Ｓ走行モードで走行するようにエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。Ｆ／Ｓ走行モードは、インバータ４２をゲート遮断（インバータ４２の複数のスイッチング素子のゲートを全てオフ）してモータＭＧ２を駆動せずにエンジン２２の運転とモータＭＧ１の駆動とを伴って走行する走行モードである。
【００４７】
続いて、モータＭＧ２の検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃとの差の絶対値（｜Ｎｍ２ｄｅｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）が判定用閾値Ｎｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。判定用閾値Ｎｒｅｆは、検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔが正常値であるか否かを判定するための閾値である。ここで、モータＭＧ２の検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃとの差の絶対値（｜Ｎｍ２ｄｅｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）が判定用閾値Ｎｒｅｆ未満であるか否かを判定するのは、エンジン２２の回転数センサやレゾルバ９０に異常が生じていないときには、共線図回転数Ｎｍ２ａｃは実際のモータＭＧ２の回転数に近い回転数となり、レゾルバ検出角φｄｅｔが正常値であるとき、すなわち、検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔが正常値であるときには、検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃはほぼ同一の値となり、レゾルバ検出角φｄｅｔが異常値であるとき、すなわち、検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔが異常値であるときには、検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃとが比較的大きく異なる値となることに基づく。つまり、ステップＳ１５０の処理は、レゾルバ検出角φｄｅｔ２が正常値であるか否かを判定する処理となっている。
【００４８】
ステップＳ１５０の処理でモータＭＧ２の検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃとの差の絶対値（｜Ｎｍ２ｄｅｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）が判定用閾値Ｎｒｅｆ未満であると判定されたときには、さらに、モータＭＧ２の推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃとの差の絶対値（｜Ｎｍ２ｅｓｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）が判定用閾値Ｎｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、モータＭＧ２の推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃとの差の絶対値（｜Ｎｍ２ｅｓｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）が判定用閾値Ｎｒｅｆ未満であるか否かを判定するのは、レゾルバ推定角φｅｓｔ２が正常値であるとき、すなわち、推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔが正常値であるときには、推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃはほぼ同一の値となり、レゾルバ推定角φｅｓｔ２が異常値であるとき、すなわち、推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔが異常値であるときには、推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃとが比較的大きく異なる値となることに基づく。つまり、ステップＳ１６０の処理は、レゾルバ推定角φｅｓｔ２が正常値であるか否かを判定する処理となっている。
【００４９】
ステップＳ１６０の処理で絶対値（｜Ｎｍ２ｅｓｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）が判定用閾値Ｎｒｅｆ以上であると判定されたときには、レゾルバ検出角φｄｅｔ２が正常値であり、レゾルバ推定角φｅｓｔ２が異常値であると判定して（ステップＳ１７０）、通常走行指令をＨＶＥＣＵ７０に送信する（ステップＳ１８０）。通常走行指令を受信したＨＶＥＣＵ７０は、上述したＨＶ走行モードやＥＶ走行モードで走行するようにエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。このとき、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２については、レゾルバ検出角φｄｅｔ２を用いて演算される検出回転数Ｎｄｅｔ２を用いる。こうした処理により、Ｆ／Ｓ走行モードを中止して、通常走行モードに移行することができる。
【００５０】
ステップＳ１６０の処理で絶対値（｜Ｎｍ２ｅｓｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）が判定用閾値Ｎｒｅｆ未満であると判定されたとき、すなわち、ステップＳ１１０で、レゾルバ検出角φｄｅｔ２とレゾルバ推定角φｅｓｔ２とのうち少なくとも１つが異常値であると判定されたにも拘わらず、ステップＳ１５０，Ｓ１６０の処理でレゾルバ検出角φｄｅｔ２とレゾルバ推定角φｅｓｔ２とが共に正常値であると判定されたときには、レゾルバ検出角φｄｅｔ２とレゾルバ推定角φｅｓｔ２のどちらが異常値であるかの切り分けができないと判定して（ステップＳ１９０），Ｆ／Ｓ走行指令をＨＶＥＣＵ７０に送信して（ステップＳ２００），本ルーチンを終了する。Ｆ／Ｓ走行指令を受信したＨＶＥＣＵ７０は、上述したＦ／Ｓ走行モードで走行するようにエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。こうした制御により、レゾルバ検出角φｄｅｔ２とレゾルバ推定角φｅｓｔ２のどちらが異常値であるかの判別ができないときには、モータＭＧ２を駆動せずに車両を走行させることができる。
【００５１】
ステップＳ１５０の処理でモータＭＧ２の検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃとの差の絶対値（｜Ｎｍ２ｄｅｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）が判定用閾値Ｎｒｅｆ以上であると判定されたときには、検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔが異常値である、つまり、レゾルバ検出角φｄｅｔ２が異常値であると判断して、ステップＳ１６０の処置と同様に、モータＭＧ２の推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃとの差の絶対値（｜Ｎｍ２ｅｓｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）が判定用閾値Ｎｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
【００５２】
ステップＳ２１０の処理で絶対値（｜Ｎｍ２ｅｓｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）が判定用閾値Ｎｒｅｆ未満であると判定されたときには、レゾルバ検出角φｄｅｔ２が異常値であり、レゾルバ推定角φｅｓｔ２が正常値であると判定して（ステップＳ２２０）、低速Ｆ／Ｓ走行指令をＨＶＥＣＵ７０に送信して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。低速Ｆ／Ｓ走行指令を受信したＨＶＥＣＵ７０は、低速Ｆ／Ｓ走行モードで走行するようにエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。このとき、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２としては、レゾルバ推定角φｅｓｔ２を用いて演算される推定回転数Ｎｅｓｔ２が用いられる。低速Ｆ／Ｓ走行モードは、車速センサ８８からの車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ（例えば、５０ｋｍ／ｈなど）未満であるときには上述したＨＶ走行モードやモータ走行モードと同一の走行モードで走行するようにエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、車速センサ８８からの車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上であるときには上述したＦ／Ｓ走行モードで走行するようにエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御する走行モードである。今、レゾルバ推定角φｅｓｔ２を用いてモータＭＧ２を制御する。ＡＤ変換器９６は、所定変換周期（例えば、数１００μｓなど）毎にＳＩＮ信号とＣＯＳ信号とをデジタル値ＡＤｓｉｎ２，ＡＤｃｏｓ２に変換して、モータＥＣＵ４０の出力する。その結果、モータＭＧ２の実際の回転数が高いときには、レゾルバ推定角φｅｓｔ２とレゾルバ９０の実際の回転角との乖離が大きくなる。この場合、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２として、レゾルバ推定角φｅｓｔ２に基づく推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔを用いると適正な制御ができない。実施例では、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満であるときに、上述したＨＶ走行モードやモータ走行モードと同一の走行モードで走行するようにエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御することにより、適正に車両を走行させることができる。
【００５３】
ステップＳ１６０の処理で絶対値（｜Ｎｍ２ｅｓｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）が判定用閾値Ｎｒｅｆ未満であると判定されたときには、レゾルバ検出角φｄｅｔ２とレゾルバ推定角φｅｓｔ２とが共に異常値であり、レゾルバ検出角φｄｅｔ２とレゾルバ推定角φｅｓｔ２のどちらが異常値であるかの切り分けができないと判定して（ステップＳ１９０），Ｆ／Ｓ走行指令をＨＶＥＣＵ７０に送信して（ステップＳ２００），本ルーチンを終了する。Ｆ／Ｓ走行指令を受信したＨＶＥＣＵ７０は、上述したＦ／Ｓ走行モードで走行するようにエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。こうした制御により、モータＭＧ２を駆動せずに車両を走行させることができる。
【００５４】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、レゾルバ検出角φｄｅｔ２とレゾルバ推定角φｅｓｔ２との差の絶対値（｜φｄｅｔ２−φｓｔ２｜）が判定用閾値φｒｅｆ以上である場合において、モータＭＧ２の検出回転数Ｎｍ２ｄｅｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃとの差の絶対値（｜Ｎｍ２ｄｅｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）とモータＭＧ２の推定回転数Ｎｍ２ｅｓｔと共線図回転数Ｎｍ２ａｃとの差の絶対値（｜Ｎｍ２ｅｓｔ−Ｎｍ２ａｃ｜）とを用いて、レゾルバ検出角φｄｅｔ２が正常値であるか否かやレゾルバ推定角φｅｓｔ２が正常値であるか否かを判定することにより、レゾルバ検出角φｄｅｔ２が正常値であるか否かやレゾルバ推定角φｅｓｔ２が正常値であるか否かを判定することにより、レゾルバ検出角φｄｅｔ２とレゾルバ推定角φｅｓｔ２とのどちらが正常値であるかを判別することができる。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１５０，Ｓ１６０，Ｓ２１０の処理において、同一の判定用閾値Ｎｒｅｆを用いているが、各処理で異なる判定用閾値を用いてもよい。
【００５６】
実施例では、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続する構成とした。しかし、駆動輪に連結された駆動軸に変速機を介してモータを接続すると共にそのモータの回転軸にクラッチを介してエンジンを接続するいわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。この場合、ステップＳ１６０，Ｓ１７０，Ｓ２１０の処理において、共線図回転数Ｎｍ２ａｃに代えてエンジンの回転数を用いればよい。
【００５７】
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ＭＧ２が「モータ」に相当し、エンジン２２とプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とが「駆動装置」に相当し、レゾルバ９０が「レゾルバ」に相当し、モータＥＣＵ４０とＲ／Ｄコンバータ９２と角度取得タイマ９４とが「角度演算装置」に相当し、ＡＤ変換器９６とモータＥＣＵ４０が「判定装置」に相当する。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、回転角演算装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
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、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転角検出装置、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、９０  レゾルバ、９２  レゾルバデジタルコンバータ（Ｒ／Ｄコンバータ）、９４  角度取得タイマ、９６  ＡＤ変換器、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。
【図１】
2018091641.tif 000003
【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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