(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸（１１）を有する内燃機関（１０）、および、前記クランク軸と同期して回転するモータ軸（２１）を有するモータ（２０）を駆動源として備える車両（２）の駆動を制御する駆動制御装置（１）であって、
前記クランク軸の実際の回転角である実クランク角を検出し、検出した前記実クランク角に対応する信号である実クランク角信号を出力可能な実クランク角検出部（１２）と、
前記モータ軸の回転角であるモータ角を検出し、検出した前記モータ角に対応する信号であるモータ角信号を出力可能なモータ角検出部（２２）と、
前記モータ角検出部から出力された前記モータ角信号に基づき、前記クランク軸の疑似的な回転角である疑似クランク角を算出し、算出した前記疑似クランク角に対応する信号である疑似クランク角信号を出力可能な疑似クランク角算出部（５１）と、
前記実クランク角検出部から出力された前記実クランク角信号と前記疑似クランク角算出部から出力された前記疑似クランク角信号とを比較することで前記実クランク角検出部の正常または異常を判定可能な正異常判定部（５２）と、
前記正異常判定部による判定結果に基づき、前記内燃機関または前記モータの作動を制御可能な制御部（５３）と、を備え、
前記正異常判定部は、前記実クランク角信号の波形周期（ＴＣＡ１）と前記疑似クランク角信号の波形周期（ＴＣＡ２）との差分に基づき、前記実クランク角検出部の正常または異常を判定し、
前記正異常判定部は、前記実クランク角信号の波形周期（ＴＣＡ１）と前記疑似クランク角信号の波形周期（ＴＣＡ２）との差分を、所定の異常判定時間（ＪＣＡ）と比較することで、前記実クランク角検出部の正常または異常を判定し、
前記疑似クランク角算出部は、前記クランク軸の回転数に応じて前記異常判定時間を変更する駆動制御装置。
【請求項２】
前記クランク軸と同期して回転するカム軸の回転角であるカム角を検出し、検出した前記カム角に対応する信号であるカム角信号を出力可能なカム角検出部（１４）をさらに備え、
前記疑似クランク角算出部は、前記モータ角検出部から出力された前記モータ角信号、および、前記カム角検出部から出力されたカム角信号に基づき、前記疑似クランク角を算出する請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項３】
前記正異常判定部は、前記モータ角検出部から出力された前記モータ角信号に基づき、前記モータ角検出部の正常または異常を判定可能である請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項４】
前記疑似クランク角算出部は、前記モータ角検出部から出力された前記モータ角信号、および、前記モータ角信号のうち所定の前記実クランク角に対応する値であるクランク角対応値に基づき、前記疑似クランク角を算出する請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動制御装置。
【請求項５】
前記疑似クランク角算出部は、前記正異常判定部により「前記実クランク角検出部は正常である」と判定されたとき、前記実クランク角検出部から出力された前記実クランク角信号に基づき、前記クランク角対応値を補正する請求項４に記載の駆動制御装置。
【請求項６】
前記疑似クランク角算出部により補正された前記クランク角対応値を記憶可能な記憶部（５４）をさらに備える請求項５に記載の駆動制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記正異常判定部により「前記実クランク角検出部は異常である」と判定されたとき、前記疑似クランク角算出部から出力される前記疑似クランク角信号に基づき、前記内燃機関の作動を制御する請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関およびモータを駆動源として備える車両の駆動を制御する駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関およびモータを駆動源として備えるハイブリッド車等の車両に設けられ、内燃機関およびモータの作動を制御し車両の駆動を制御する駆動制御装置が知られている。例えば特許文献１には、内燃機関のクランク軸の実際の回転角である実クランク角を検出するクランク角センサの正異常を判定可能な駆動制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２４７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の駆動制御装置の制御対象である車両では、モータのモータ軸は、内燃機関のクランク軸とクラッチで接続されたとき、クランク軸と同期して回転可能なよう設けられている。特許文献１の駆動制御装置では、クランク角センサから出力される信号に基づき算出される値が、クランク角センサの正異常の判定のためのしきい値の範囲である許容範囲内にあるとき、クランク角センサは正常であると判定し、許容範囲外にあるとき、クランク角センサは異常であると判定している。そして、モータのモータ軸の回転角であるモータ角を検出するレゾルバからの出力に基づき、内燃機関の始動直後やクラッチの接続時等、モータの回転数が低いとき、または、モータの回転変動が大きいとき、通常時の範囲よりも大きくなるよう許容範囲の大きさを変更している。これにより、モータの回転数が低いとき、または、モータの回転変動が大きいときのクランク角センサの正異常の誤判定を抑制しようとしている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の駆動制御装置では、モータの回転数が低いとき、または、モータの回転変動が大きいとき、通常時の範囲よりも大きくなるよう許容範囲の大きさを変更した場合、当該変更された許容範囲の大きさによっては、実際にクランク角センサに異常が生じていても、正常と判定されるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、実クランク角検出部の正異常を高精度に判定可能な駆動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、クランク軸を有する内燃機関、および、クランク軸と同期して回転するモータ軸を有するモータを駆動源として備える車両の駆動を制御する駆動制御装置であって、実クランク角検出部、モータ角検出部、疑似クランク角算出部、正異常判定部、および、制御部を備えている。
実クランク角検出部は、クランク軸の実際の回転角である実クランク角を検出し、検出した実クランク角に対応する信号である実クランク角信号を出力可能である。
モータ角検出部は、モータ軸の回転角であるモータ角を検出し、検出したモータ角に対応する信号であるモータ角信号を出力可能である。
【０００８】
疑似クランク角算出部は、モータ角検出部から出力されたモータ角信号に基づき、クランク軸の疑似的な回転角である疑似クランク角を算出し、算出した疑似クランク角に対応する信号である疑似クランク角信号を出力可能である。
正異常判定部は、実クランク角検出部から出力された実クランク角信号と疑似クランク角算出部から出力された疑似クランク角信号とを比較することで実クランク角検出部の正常または異常を判定可能である。
制御部は、正異常判定部による判定結果に基づき、内燃機関またはモータの作動を制御可能である。
【０００９】
本発明では、例えば内燃機関の始動直後等、クランク軸の回転に大きな変動が生じても、その変動に応じた疑似クランク角信号が疑似クランク角算出部から出力される。そのため、正異常判定部は、変動に応じた疑似クランク角信号と実クランク角信号とを比較することで、実クランク角検出部の正常または異常を高精度に判定することができる。これにより、制御部は、正異常判定部による正確な判定結果に基づき、内燃機関またはモータの駆動を高精度に制御することができる。したがって、本発明の駆動制御装置では、内燃機関の運転状態にかかわらず、実クランク角検出部の正常または異常を高精度に判定し、判定結果に基づき内燃機関またはモータの駆動を高精度に制御することができる。
また、本発明では、正異常判定部は、実クランク角信号の波形周期と疑似クランク角信号の波形周期との差分に基づき、実クランク角検出部の正常または異常を判定する。正異常判定部は、実クランク角信号の波形周期と疑似クランク角信号の波形周期との差分を、所定の異常判定時間と比較することで、実クランク角検出部の正常または異常を判定する。疑似クランク角算出部は、クランク軸の回転数に応じて異常判定時間を変更する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態による駆動制御装置を車両に設けた状態を示す模式図。
【図２】本発明の第１実施形態による駆動制御装置の各機能部を示す模式図。
【図３】本発明の第１実施形態の駆動制御装置が処理する信号を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態の駆動制御装置による各部の正異常判定処理を示すフロー図。
【図５】本発明の第１実施形態の駆動制御装置によるモータ角検出部の正異常判定処理を示すフロー図。
【図６】本発明の第２実施形態による駆動制御装置の各機能部を示す模式図。
【図７】本発明の第２実施形態の駆動制御装置が処理する信号を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態による駆動制御装置を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による駆動制御装置を図１に示す。
駆動制御装置１は、例えば内燃機関（以下、「エンジン」という。）１０およびモータ２０を駆動源とし走行する車両２に適用される。車両２は、所謂ハイブリッド車両である。
【００１２】
エンジン１０は、例えばガソリンを燃料として駆動（回転）する４気筒のガソリンエンジンであり、クランク軸１１からトルクを出力する。モータ２０は、例えばブラシレスの４極対モータであり、車両２に搭載された図示しないバッテリからの電力により回転しモータ軸２１からトルクを出力する。また、モータ２０は、モータ軸２１からトルクが入力されることにより発電しバッテリに充電可能なジェネレータとしても機能する。
本実施形態では、エンジン１０のクランク軸１１とモータ２０のモータ軸２１とは、同軸、かつ、一体に形成されている。そのため、モータ軸２１は、クランク軸１１と同期して回転する。よって、クランク軸１１が回転するとき、クランク軸１１の回転数とモータ軸２１の回転数とは同じになる。
【００１３】
車両２は、吸気管３、スロットル弁４、吸気圧センサ５、燃料噴射弁６、点火プラグ７、変速機３０、油圧制御装置４０、駆動制御装置１等を備えている。
吸気管３は、エンジン１０に接続されており、エンジン１０に吸気を導く。スロットル弁４は、吸気管３の内側の吸気通路に設けられ、吸気通路を流れる吸気の量を調整可能である。吸気圧センサ５は、吸気管３のスロットル弁４とエンジン１０との間に設けられている。吸気圧センサ５は、検出部が吸気管３の内側、すなわち吸気通路に露出するよう設けられ、吸気通路内の吸気の圧力（吸気圧）を検出可能である。吸気圧センサ５は、検出した吸気圧に対応する信号である吸気圧信号を出力可能である。
燃料噴射弁６は、４つに分岐してエンジン１０の各気筒に接続する吸気管３のインテークマニホールドに、各気筒に対応するよう設けられている。燃料噴射弁６は、吸気通路内に燃料としてのガソリンを噴射可能である。吸気管３のインテークマニホールドと各気筒との間には、図示しない吸気弁が設けられている。吸気弁は、吸気管３と各気筒との間を開閉する。点火プラグ７は、エンジン１０の各気筒に対応して設けられている。
【００１４】
エンジン１０は、カム軸１３を有している。カム軸１３は、クランク軸１１の回転に同期して回転する。カム軸１３は、回転することで、エンジン１０の吸気弁および排気弁を開閉駆動可能である。
変速機３０は、入力軸３１および出力軸３２を有している。変速機３０は、入力軸３１に入力された回転の回転数を変更して出力軸３２から出力可能である。出力軸３２は、図示しない動力伝達機構を経由して車輪に接続されている。
油圧制御装置４０は、変速機３０内部のギア機構を油圧制御することにより、変速機３０の変速制御を行う。
モータ２０のモータ軸２１と変速機３０の入力軸３１との間には、クラッチ４１が設けられている。油圧制御装置４０は、クラッチ４１を油圧制御することにより、モータ軸２１と入力軸３１とを接続させたり、モータ軸２１と入力軸３１との接続を解除したりする。
【００１５】
駆動制御装置１は、実クランク角検出部としてのクランク角センサ１２、カム角検出部としてのカム角センサ１４、モータ角検出部としてのレゾルバ２２、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）５０、ＥＣＵ６０等を備えている。
クランク角センサ１２は、例えばＭＰＵ（Magnetic Pick Up：電磁ピックアップ）タイプのセンサである。クランク角センサ１２は、クランク軸１１に設けられたタイミングロータの外周部に対向するようエンジン１０に設けられる。タイミングロータの外周には、周方向に所定間隔（例えば６ｄｅｇ）で歯が設けられている。また、タイミングロータの外周には、２枚分の欠歯が設けられている。クランク軸１１が回転すると、タイミングロータとクランク角センサ１２とのエアギャップが変化する。これにより、クランク角センサ１２は、交流波形状の信号を出力する。この信号から、クランク軸１１の実際の回転角である実クランク角を算出することができる。なお、クランク軸１１のタイミングロータの欠歯の位置を、クランク角の基準位置とする。
【００１６】
このように、クランク角センサ１２は、クランク軸１１の実際の回転角である実クランク角を検出し、検出した実クランク角に対応する信号である実クランク角信号を出力可能である。
ここで、本実施形態のクランク角センサ１２の分解能は、クランク角１回転あたり６０パルス（−欠歯分）で６０の分解能である（ＬＳＢ＝６ｄｅｇ）。
【００１７】
カム角センサ１４は、例えばＭＲＥ（Magnetic Resistance Element：磁気抵抗素子）タイプのセンサである。カム角センサ１４は、カム軸１３に設けられたタイミングロータに対向するようエンジン１０に設けられる。タイミングロータの外周には、検出歯が設けられている。カム角センサ１４は、マグネットを有している。カム軸１３が回転すると、マグネットから出る磁界の方向（磁気ベクトル）が、タイミングロータの検出歯の位置により変化する。これにより、カム角センサ１４は、矩形波形状の信号を出力する。この信号から、カム軸１３の回転角であるカム角を算出することができる。なお、カム軸１３のタイミングロータの欠歯の位置を、カム角の基準位置とする。また、カム角は、実クランク角と同期する。
このように、カム角センサ１４は、カム軸１３の回転角であるカム角を検出し、検出したカム角に対応する信号であるカム角信号を出力可能である。
【００１８】
レゾルバ２２は、モータ２０に設けられる。レゾルバ２２は、楕円形ロータ、励磁コイル、２つの出力用コイルを有している。楕円形ロータは、モータ軸２１とともに回転可能なようモータ軸２１に設けられている。励磁コイル、および、２つの出力用コイルは、楕円形ロータの外壁に対向するよう設けられている。２つの出力用コイルは、互いに電気的に９０ｄｅｇずれるよう配置されている。励磁コイルに、楕円形ロータの回転数に依存しない一定の周波数で交流電流を流すと、２つの出力用コイルは電磁誘導により同じ周波数の交流電圧を出力する。楕円形ロータが回転すると、楕円形ロータの外壁と出力用コイルとの距離が変化するため、磁界の強さが変化する。この磁界の変化により、２つの出力用コイルの出力波形のピーク値が、楕円形ロータの回転位置に対応した変化をすることになる。これらのピーク値をつないで仮想波形を作り、この仮想波形から楕円形ロータ、すなわち、モータ軸２１の絶対位置と回転方向を算出することができる。
このように、レゾルバ２２は、モータ軸２１、すなわち、モータ２０のロータの回転角であるモータ角を検出し、検出したモータ角に対応する信号であるモータ角信号を出力可能である。
本実施形態では、レゾルバ２２の分解能は、例えばモータ電気１周期あたり４０９６である。
【００１９】
ＥＣＵ５０、６０は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭおよびＲＡＭ、時間計測手段としてのタイマ、ならびに、入出力手段としてのＩ／Ｏ等を有する小型のコンピュータである。特にＥＣＵ５０は、車両２の各部に取り付けられた各種センサからの信号等に基づき、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い処理を行い、車両２の各種装置の駆動を制御することで車両２を統合的に制御する。ＥＣＵ６０は、ＥＣＵ５０と連携し、油圧制御装置４０の作動を制御することにより、変速機３０およびクラッチ４１の作動を制御可能である。
ＥＣＵ５０は、各種センサからの信号等に基づき、エンジン１０の運転、モータ２０のトルクを制御し、ＥＣＵ６０を経由して変速機３０およびクラッチ４１の作動を制御する。これにより、ＥＣＵ５０は、車両２の様々な走行パターンを実現する。
【００２０】
より具体的には、ＥＣＵ５０には、車両２の車速に対応する車速信号、アクセル開度に対応するアクセル開度信号、図示しないバッテリの充電率に対応するＳＯＣ（State of charge）信号等が入力される。車速信号としては、例えば車輪近傍に設けられた車速センサから出力される信号を用いる。アクセル開度信号としては、例えばアクセル開度センサから出力される信号を用いる。ＳＯＣ信号としては、バッテリの充電率を検出して出力するバッテリ監視装置等から出力される信号を用いる。
【００２１】
クランク角センサ１２は、検出した実クランク角に対応する信号である交流波形状の実クランク角信号をＥＣＵ５０に出力する。ＥＣＵ５０は、交流波形状の実クランク角信号を波形整形回路により矩形波形状に変換し、クランク軸１１の回転位置（クランク位置）や上死点、エンジン１０の回転数の算出等に用いる。このように、ＥＣＵ５０は、クランク角センサ１２からの信号に基づき、クランク軸１１の実際の回転角や回転数等を算出（検出）することができる。
【００２２】
カム角センサ１４は、検出したカム角に対応する信号である矩形波形状のカム角信号をＥＣＵ５０に出力する。ＥＣＵ５０は、矩形波形状のカム角信号をカム角の算出に用い、カム角度検出や気筒判別を行う。このように、ＥＣＵ５０は、カム角センサ１４からの信号に基づき、カム軸１３の回転角を算出（検出）したり、気筒判別等を行うことができる。
吸気圧センサ５は、検出した吸気圧に対応する信号である吸気圧信号をＥＣＵ５０に出力する。これにより、ＥＣＵ５０は、吸気圧を算出（検出）することができる。
【００２３】
ＥＣＵ５０は、算出したクランク軸１１の回転角（実クランク角）、カム軸１３の回転角（カム角）、吸気圧等に基づき、スロットル弁４、燃料噴射弁６、点火プラグ７等の作動を制御することにより、エンジン１０の作動を制御する。
レゾルバ２２は、検出したモータ角に対応する信号である２つの交流波形状のモータ角信号をＥＣＵ５０に出力する。ＥＣＵ５０は、２つの交流波形状のモータ角信号から仮想波形を作り、この仮想波形からモータ２０（モータ軸２１）の回転角（モータ角）を算出する。なお、ＥＣＵ５０は、レゾルバ２２からのアナログ信号をレゾルバデジタルコンバータ（ＲＤＣ）によりデジタル値に変換し、モータ角等の算出を行う。このように、ＥＣＵ５０は、レゾルバ２２からの信号に基づき、モータ２０の回転角であるモータ角を算出（検出）することができる。
【００２４】
ＥＣＵ５０は、算出したモータ２０の回転角に基づき、モータ２０に供給する電力を制御することにより、モータ２０の作動を制御する。
また、ＥＣＵ５０は、ＥＣＵ６０および油圧制御装置４０を経由して、クラッチ４１の作動を制御する。これにより、モータ軸２１と変速機３０の入力軸３１との接続状態が変更される。クラッチ４１によりモータ軸２１と入力軸３１とが接続されると、モータ軸２１およびクランク軸１１からの回転（トルク）は、入力軸３１に伝達される。一方、クラッチ４１によりモータ軸２１と入力軸３１との接続が解除されると、モータ軸２１およびクランク軸１１からの回転（トルク）は、入力軸３１に伝達されない。
【００２５】
また、ＥＣＵ５０は、ＥＣＵ６０および油圧制御装置４０を経由して、変速機３０の作動を制御する。これにより、変速機３０による変速制御が行われ、入力軸３１に入力された回転の回転数が変更されて出力軸３２から出力される。出力軸３２から出力されたトルクは、図示しない動力伝達機構を経由して車輪に伝達される。これにより、車両２が走行する。
本実施形態では、例えばエンジン１０のトルクにより車両２が走行しているとき、モータ２０を回転させれば、エンジン１０のトルクに加え、モータ２０のトルクも車輪に付与することができる。
【００２６】
図２に示すように、ＥＣＵ５０は、ソフトウェアまたはハードウェアにより実現される機能部として、疑似クランク角算出部５１、正異常判定部５２、制御部５３を有している。
疑似クランク角算出部５１には、レゾルバ２２からモータ角信号が入力され、カム角センサ１４からカム角信号が入力される。
正異常判定部５２には、レゾルバ２２からモータ角信号が入力され、クランク角センサ１２から実クランク角信号が入力される。
疑似クランク角算出部５１は、レゾルバ２２からのモータ角信号に基づき、クランク軸１１の疑似的な回転角である疑似クランク角を算出し、算出した疑似クランク角に対応する信号である疑似クランク角信号を出力可能である。
【００２７】
正異常判定部５２は、クランク角センサ１２からの実クランク角信号と疑似クランク角算出部５１からの疑似クランク角信号とを比較することでクランク角センサ１２の正常または異常を判定可能である。
制御部５３（ＥＣＵ５０）は、上述したように、各種センサからの信号等に基づき、エンジン１０およびモータ２０の作動を制御することにより、車両２の駆動を制御する。
本実施形態では、制御部５３は、正異常判定部５２による判定結果に基づき、エンジン１０またはモータ２０の作動を制御可能である。
【００２８】
次に、本実施形態の駆動制御装置１による「クランク角センサ１２の正常または異常の判定の仕方」について、図３に基づき、より具体的に説明する。
ＥＣＵ５０は、疑似クランク角算出部５１により、レゾルバ２２からのモータ角信号（デジタル値）とカム角センサ１４からのカム角信号とに基づき、疑似クランク角信号を算出する。ここで、疑似クランク角算出部５１は、カム角信号の対応極位置に基づき、疑似クランク角信号の基準位置（欠歯部）をオフセットし疑似クランク角信号を算出する（図３参照）。すなわち、疑似クランク角算出部５１は、レゾルバ２２から出力されたモータ角信号、および、カム角センサ１４から出力されたカム角信号に基づき、疑似クランク角を算出する。なお、本実施形態では、レゾルバ２２の分解能がモータ電気１周期あたり４０９６のため、クランク角相当では、ＬＳＢ＝０．０２２ｄｅｇの分解能で疑似クランク角信号を算出（出力）可能である。
【００２９】
ＥＣＵ５０は、疑似クランク角算出部５１により疑似クランク角信号を算出（出力）した後、正異常判定部５２により、クランク角センサ１２からの実クランク角信号と疑似クランク角算出部５１からの疑似クランク角信号とを比較する。ここで、正異常判定部５２は、実クランク角信号の歯の間隔の時間である歯間隔時間ＴＣＡ１と疑似クランク角信号の歯の間隔の時間である歯間隔時間ＴＣＡ２との差分が、異常判定時間ＪＣＡより大きいか否かを判断することにより、クランク角センサ１２の正異常を判定する。
正異常判定部５２は、ＴＣＡ１とＴＣＡ２との差分はＪＣＡより大きい（｜ＴＣＡ１−ＴＣＡ２｜＞ＪＣＡ）と判断した場合、「クランク角センサ１２は異常である」と判定する。一方、正異常判定部５２は、ＴＣＡ１とＴＣＡ２との差分はＪＣＡ以下である（｜ＴＣＡ１−ＴＣＡ２｜≦ＪＣＡ）と判断した場合、「クランク角センサ１２は正常である」と判定する。
【００３０】
なお、本実施形態では、疑似クランク角算出部５１は、クランク軸１１（モータ軸２１）の回転数に応じて異常判定時間ＪＣＡの値を変更する。例えば、クランク軸１１（モータ軸２１）の回転数が高いほど異常判定時間ＪＣＡを短く（小さく）し、クランク軸１１（モータ軸２１）の回転数が低いほど異常判定時間ＪＣＡを長く（大きく）する。これにより、クランク角センサ１２の正異常を、エンジン１０の運転状況に応じて適切に判定することができる。
【００３１】
次に、本実施形態の駆動制御装置１による「クランク角センサ１２の正常または異常の判定」を含む一連の処理について、図４、５に基づき説明する。
駆動制御装置１は、車両２の駆動、すなわち、エンジン１０およびモータ２０の作動を制御するとき、図４に示す一連の処理Ｓ１００を実行する。
Ｓ１００は、車両２のイグニッションスイッチがオンされると開始され、イグニッションスイッチがオフされるまで繰り返し実行される。
【００３２】
Ｓ１０１では、ＥＣＵ５０は、クランク角センサ１２、カム角センサ１４およびレゾルバ２２が全て正常か否かを判定する。ここで、クランク角センサ１２の正異常は、後述するＳ１０４の結果（Ｓ１０５、Ｓ１０６）により判定する。また、カム角センサ１４の正異常は、例えば「カム角センサ１４からのカム角信号が所定範囲外の場合、異常」等、カム角センサ１４からのカム角信号に基づき判定する。レゾルバ２２の正異常の判定の仕方については、図５に示す。
【００３３】
ＥＣＵ５０（正異常判定部５２）は、上述のＳ１０１において、レゾルバ２２の正異常の判定に関する一連の処理Ｓ２００（図５参照）を実行する。
Ｓ２０１では、ＥＣＵ５０は、レゾルバ２２からのモータ角信号の値が所定範囲外か否かを判断する。モータ角信号の値は所定範囲外であると判断した場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、処理はＳ２０５へ移行する。一方、モータ角信号の値は所定範囲内であると判断した場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、処理はＳ２０２へ移行する。
【００３４】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ５０は、レゾルバ２２とＥＣＵ５０との間の信号線が断線または短絡しているか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、例えばモータ２０が回転しているにもかかわらずレゾルバ２２からのモータ角信号の入力がない場合、「信号線が断線している」と判断する。また、ＥＣＵ５０は、例えばモータ２０が回転しているとき、レゾルバ２２からのモータ角信号の値が一定である場合、「信号線が短絡している」と判断する。レゾルバ２２とＥＣＵ５０との間の信号線が断線または短絡していると判断した場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、処理はＳ２０５へ移行する。一方、レゾルバ２２とＥＣＵ５０との間の信号線は断線または短絡していないと判断した場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、処理はＳ２０３へ移行する。
【００３５】
Ｓ２０３では、ＥＣＵ５０は、モータ角信号のデジタル値が異常か否かを判断する。ＥＣＵ５０は、例えばモータ角信号のデジタル値が所定範囲外であった場合、「モータ角信号のデジタル値は異常」すなわち「レゾルバデジタルコンバータに異常が生じている」と判断する。また、ＥＣＵ５０は、例えばモータ角信号のデジタル値が所定範囲内であった場合、「モータ角信号のデジタル値は正常」すなわち「レゾルバデジタルコンバータは正常である」と判断する。モータ角信号のデジタル値が異常であると判断した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、処理はＳ２０５へ移行する。一方、モータ角信号のデジタル値は異常ではないと判断した場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、処理はＳ２０４へ移行する。
【００３６】
Ｓ２０４では、ＥＣＵ５０は、「レゾルバ２２およびその周辺部は正常である」と判定する。その後、処理は、一連の処理Ｓ２００を抜け、Ｓ１０１へ戻る。
Ｓ２０５では、ＥＣＵ５０は、「レゾルバ２２またはその周辺部は異常である」と判定する。その後、処理は、一連の処理Ｓ２００を抜け、Ｓ１０１へ戻る。
このように、ＥＣＵ５０の正異常判定部５２は、レゾルバ２２から出力されたモータ角信号に基づき、レゾルバ２２およびその周辺部の正常または異常を判定可能である。
【００３７】
ＥＣＵ５０は、Ｓ１０１で、クランク角センサ１２、カム角センサ１４およびレゾルバ２２は全て正常であると判定した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移行する。一方、クランク角センサ１２、カム角センサ１４およびレゾルバ２２のいずれかに異常が生じていると判定した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、処理は一連の処理Ｓ１００を抜ける。
Ｓ１０２では、ＥＣＵ５０は、例えばクランク角センサ１２からの信号の有無等により、エンジン１０が停止しているか否かを判断する。エンジン１０は停止していると判断した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、処理はＳ１０３へ移行する。
Ｓ１０３では、ＥＣＵ５０は、「正異常判定部５２によるクランク角センサ１２の正異常の判定は必要ない」と判断する。その後、処理は一連の処理Ｓ１００を抜ける。
【００３８】
Ｓ１０４では、ＥＣＵ５０は、クランク角センサ１２からの実クランク角信号と疑似クランク角算出部５１からの疑似クランク角信号とを比較する。より具体的には、ＥＣＵ５０は、疑似クランク角算出部５１により疑似クランク角信号を算出した後、正異常判定部５２により、クランク角センサ１２からの実クランク角信号と疑似クランク角算出部５１からの疑似クランク角信号とを比較する。ここで、正異常判定部５２は、実クランク角信号の歯の間隔の時間である歯間隔時間ＴＣＡ１と疑似クランク角信号の歯の間隔の時間である歯間隔時間ＴＣＡ２との差分が、異常判定時間ＪＣＡより大きいか否かを判断する。つまり、ＴＣＡ１とＴＣＡ２との差の絶対値がＪＣＡ（正の値）より大きいか否かを判断する。ＴＣＡ１とＴＣＡ２との差の絶対値はＪＣＡより大きい（｜ＴＣＡ１−ＴＣＡ２｜＞ＪＣＡ）と判断した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、処理はＳ１０５へ移行する。一方、ＴＣＡ１とＴＣＡ２との差の絶対値はＪＣＡ以下である（｜ＴＣＡ１−ＴＣＡ２｜≦ＪＣＡ）と判断した場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、処理はＳ１０６へ移行する。
【００３９】
Ｓ１０５では、ＥＣＵ５０（正異常判定部５２）は、「クランク角センサ１２は異常である」と判定する。その後、処理は一連の処理Ｓ１００を抜ける。
Ｓ１０６では、ＥＣＵ５０（正異常判定部５２）は、「クランク角センサ１２は正常である」と判定する。その後、処理は一連の処理Ｓ１００を抜ける。
【００４０】
Ｓ１０１でクランク角センサ１２、カム角センサ１４およびレゾルバ２２のいずれかに異常が生じていると判定され（Ｓ１０１：ＮＯ）、または、Ｓ１０５で「クランク角センサ１２は異常である」と判定され、処理が一連の処理Ｓ１００を抜けた場合、ＥＣＵ５０は、例えば、異常が生じていると判定されたセンサ（クランク角センサ１２、カム角センサ１４、レゾルバ２２）に関しダイアグ情報として記憶するとともに、センサに異常が生じていることを車両２の表示部に表示する。
Ｓ１０３で「正異常判定部５２によるクランク角センサ１２の正異常の判定は必要ない」と判断され、または、Ｓ１０６で「クランク角センサ１２は正常である」と判定され、処理が一連の処理Ｓ１００を抜けた場合、ＥＣＵ５０は、一連の処理Ｓ１００を再び実行する。
【００４１】
イグニッションスイッチがオンの間、上述のＳ１００およびＳ２００が繰り返し実行されることにより、クランク角センサ１２、カム角センサ１４、レゾルバ２２の正異常の判定が継続される。
ＥＣＵ５０の制御部５３は、Ｓ１００およびＳ２００によるクランク角センサ１２、カム角センサ１４、レゾルバ２２の正異常の判定の結果に基づき、エンジン１０およびモータ２０の駆動を制御する。
【００４２】
本実施形態では、ＥＣＵ５０の制御部５３は、正異常判定部５２により「クランク角センサ１２は正常である」と判定されたとき、クランク角センサ１２からの実クランク角信号に基づき、エンジン１０の作動を制御する。一方、正異常判定部５２により「クランク角センサ１２は異常である」と判定されたとき、疑似クランク角算出部５１から出力される疑似クランク角信号に基づき、エンジン１０の作動を制御する。これにより、クランク角センサ１２に異常が生じたとしても、エンジン１０の作動を制御でき、車両２を走行させることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、ＥＣＵ５０の制御部５３は、正異常判定部５２により「レゾルバ２２は正常である」と判定されたとき、レゾルバ２２からのモータ角信号に基づき、モータ２０の作動を制御する。一方、正異常判定部５２により「レゾルバ２２は異常である」と判定されたとき、制御部５３は、モータ２０の制御を停止する。
【００４４】
以上説明したように、（１）本実施形態では、クランク角センサ１２は、クランク軸１１の実際の回転角である実クランク角を検出し、検出した実クランク角に対応する信号である実クランク角信号を出力可能である。
レゾルバ２２は、モータ軸２１の回転角であるモータ角を検出し、検出したモータ角に対応する信号であるモータ角信号を出力可能である。
【００４５】
疑似クランク角算出部５１は、レゾルバ２２から出力されたモータ角信号に基づき、クランク軸１１の疑似的な回転角である疑似クランク角を算出し、算出した疑似クランク角に対応する信号である疑似クランク角信号を出力可能である。
正異常判定部５２は、クランク角センサ１２から出力された実クランク角信号と疑似クランク角算出部５１から出力された疑似クランク角信号とを比較することでクランク角センサ１２の正常または異常を判定可能である。
制御部５３は、正異常判定部５２による判定結果に基づき、エンジン１０またはモータ２０の作動を制御可能である。
【００４６】
本実施形態では、例えばエンジン１０の始動直後等、クランク軸１１の回転に大きな変動が生じても、その変動に応じた疑似クランク角信号が疑似クランク角算出部５１から出力される。そのため、正異常判定部５２は、変動に応じた疑似クランク角信号と実クランク角信号とを比較することで、クランク角センサ１２の正常または異常を高精度に判定することができる。これにより、制御部５３は、正異常判定部５２による正確な判定結果に基づき、エンジン１０またはモータ２０の駆動を高精度に制御することができる。したがって、本実施形態の駆動制御装置１では、エンジン１０の運転状態にかかわらず、クランク角センサ１２の正常または異常を高精度に判定し、判定結果に基づきエンジン１０またはモータ２０の駆動を高精度に制御することができる。
【００４７】
また、（２）本実施形態では、カム角センサ１４をさらに備えている。
カム角センサ１４は、クランク軸１１と同期して回転するカム軸１３の回転角であるカム角を検出し、検出したカム角に対応する信号であるカム角信号を出力可能である。なお、カム角は、実クランク角と同期する。
疑似クランク角算出部５１は、レゾルバ２２から出力されたモータ角信号、および、カム角センサ１４から出力されたカム角信号に基づき、疑似クランク角を算出する。
本実施形態では、レゾルバ２２からのモータ角信号、および、実クランク角と同期するカム角に対応するカム角信号に基づき、疑似クランク角を算出するため、疑似クランク角を高精度に算出することができる。そのため、クランク角センサ１２の正常または異常をより高精度に判定し、判定結果に基づきエンジン１０またはモータ２０の駆動をより高精度に制御することができる。
【００４８】
また、（３）本実施形態では、正異常判定部５２は、レゾルバ２２から出力されたモータ角信号に基づき、レゾルバ２２の正常または異常を判定可能である。そのため、本実施形態の駆動制御装置１では、クランク角センサ１２の正異常の判定に加え、レゾルバ２２の正異常の判定をすることもできる。
また、（７）本実施形態では、制御部５３は、正異常判定部５２により「クランク角センサ１２は異常である」と判定されたとき、疑似クランク角算出部５１から出力される疑似クランク角信号に基づき、エンジン１０の作動を制御する。これにより、クランク角センサ１２に異常が生じたとしても、エンジン１０の作動を制御でき、車両２を走行させることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による駆動制御装置について、図６、７に基づき説明する。第２実施形態は、物理的な構成は第１実施形態と同様であるものの、疑似クランク角算出部５１による疑似クランク角の算出の仕方等が第１実施形態と異なる。
図６に示すように、第２実施形態では、ＥＣＵ５０の疑似クランク角算出部５１には、カム角センサ１４からの信号は入力されない。また、ＥＣＵ５０は、記憶部５４をさらに備えている。記憶部５４は、例えばＥＥＰＲＯＭ等、書き換え可能な不揮発性メモリである。
【００５０】
次に、本実施形態の駆動制御装置による「クランク角センサ１２の正常または異常の判定の仕方」について、図７に基づき、より具体的に説明する。
ＥＣＵ５０は、疑似クランク角算出部５１により、レゾルバ２２からのモータ角信号（デジタル値）、および、正常なクランク角センサ１２からの実クランク角信号に基づき、疑似クランク角信号を算出する。ここで、疑似クランク角算出部５１は、モータ角信号のうち実クランク角の基準位置である実クランク角基準位置（欠歯部）に対応するクランク角対応極位置（クランク角対応値）に基づき、疑似クランク角信号の基準位置（欠歯部）を決定し疑似クランク角信号を算出する（図７参照）。すなわち、疑似クランク角算出部５１は、レゾルバ２２から出力されたモータ角信号、および、モータ角信号のうち実クランク角基準位置（欠歯部）に対応するクランク角対応極位置に基づき、疑似クランク角を算出する。
【００５１】
ＥＣＵ５０は、疑似クランク角算出部５１により疑似クランク角信号を算出した後、第１実施形態と同様、正異常判定部５２により、クランク角センサ１２からの実クランク角信号と疑似クランク角算出部５１からの疑似クランク角信号とを比較し、クランク角センサ１２の正異常を判定する。
また、本実施形態では、疑似クランク角算出部５１は、正異常判定部５２により「クランク角センサ１２は正常である」と判定されたとき、クランク角センサ１２から出力された実クランク角信号に基づき、クランク角対応値を補正する。そして、疑似クランク角算出部５１は、補正したクランク角対応値を用いて疑似クランク角を算出する。
また、本実施形態では、ＥＣＵ５０は、疑似クランク角算出部５１により補正されたクランク角対応値を記憶部５４に記憶させる。そして、ＥＣＵ５０は、電源断後の再起動時において、補正されたクランク角対応値を用いて疑似クランク角を算出する。
【００５２】
以上説明したように、（４）本実施形態では、疑似クランク角算出部５１は、レゾルバ２２から出力されたモータ角信号、正常なクランク角センサ１２からの実クランク角信号、および、モータ角信号のうち所定の実クランク角（実クランク角基準位置）に対応する値であるクランク角対応値（クランク角対応極位置）に基づき、疑似クランク角を算出する。よって、カム角信号を用いることなく、疑似クランク角を算出することができる。
【００５３】
また、（５）本実施形態では、疑似クランク角算出部５１は、正異常判定部５２により「クランク角センサ１２は正常である」と判定されたとき、クランク角センサ１２から出力された実クランク角信号に基づき、クランク角対応値を補正する。そして、疑似クランク角算出部５１は、補正したクランク角対応値を用いて疑似クランク角を算出する。これにより、クランク角対応値と所定の実クランク角とを正確に対応させることができ、クランク角センサ１２の正異常をより高精度に判定することができる。
【００５４】
また、（６）本実施形態では、ＥＣＵ５０は、疑似クランク角算出部５１により補正されたクランク角対応値を記憶部５４に記憶させる。そして、ＥＣＵ５０は、電源断後の再起動時において、補正されたクランク角対応値を用いて疑似クランク角を算出する。これにより、ＥＣＵ５０の電源断後の再起動時においても、クランク角対応値と所定の実クランク角とを正確に対応させることができ、クランク角センサ１２の正異常を高精度に判定することができる。
【００５５】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、内燃機関のクランク軸とモータのモータ軸とが、同軸、かつ、一体に形成され、モータ軸と変速機の入力軸とがクラッチにより接続される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、クランク軸とモータ軸とは別体に形成され、例えばギア等により同期して回転するよう設けられていてもよい。また、クランク軸とモータ軸とをクラッチにより接続することとしてもよい。この場合、クランク軸とモータ軸とがクラッチにより接続され同期して回転しているとき、疑似クランク角算出部が疑似クランク角を算出し、正異常判定部がクランク角検出部の正常または異常を判定する。
【００５６】
また、上述の実施形態では、疑似クランク角算出部が、クランク軸の回転数に応じて異常判定時間ＪＣＡの値を変更する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、クランク軸の回転数にかかわらず、異常判定時間ＪＣＡの値を所定の値に固定することとしてもよい。
【００５７】
また、上述の実施形態では、モータ角検出部として、分解能がモータ電気１周期あたり４０９６のレゾルバを用いる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、例えば分解能がモータ電気１周期あたり２０４８のレゾルバをモータ角検出部として用いてもよい。この場合、疑似クランク角算出部は、クランク角相当でＬＳＢ＝０．０４４ｄｅｇの分解能で疑似クランク角信号を算出（出力）可能である。また、本発明の他の実施形態では、４０９６および２０４８に限らず、どのような分解能のレゾルバを用いてもよい。
【００５８】
また、本発明の他の実施形態では、ＭＰＵタイプのセンサに限らず、例えばＭＲＥ（Magnetic Resistance Element：磁気抵抗素子）タイプのセンサやフォトトランジスタを用いた光学式のセンサ等、種々のセンサを実クランク角検出部として用いてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ＭＲＥタイプのセンサに限らず、例えばＭＰＵ（Magnetic Pick Up：電磁ピックアップ）のセンサ等、種々のセンサをカム角検出部として用いてもよい。
【００５９】
また、上述の実施形態では、油圧制御装置により、クラッチおよび変速機の作動を制御する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、例えば電動のアクチュエータ等により、クラッチおよび変速機の作動を制御することとしてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  ・・・・駆動制御装置
２  ・・・・車両
１０  ・・・エンジン（内燃機関）
１１  ・・・クランク軸
２０  ・・・モータ
２１  ・・・モータ軸
１２  ・・・クランク角センサ（実クランク角検出部）
２２  ・・・レゾルバ（モータ角検出部）
５１  ・・・疑似クランク角算出部
５２  ・・・正異常判定部
５３  ・・・制御部
【図１】
0006520385.tif 000002
【図２】
0006520385.tif 000003
【図３】
0006520385.tif 000004
【図４】
0006520385.tif 000005
【図５】
0006520385.tif 000006
【図６】
0006520385.tif 000007
【図７】
0006520385.tif 000008