JP2013108437A

JP2013108437A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP2013108437A
Application number: JP2011254117A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Abe; 司安部
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2013-06-06
Anticipated expiration: 2031-11-21
Also published as: JP5817463B2

Abstract

【課題】何れかのスロットルセンサに異常が有った場合でも、従来と比較して適切に車両を制御することができる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】ＥＣＵは、第１および第２のスロットルセンサに異常が有るか否かを判定する（ステップＳ１０１）。そして、ＥＣＵは、スロットルセンサに異常が有る場合には、目標エンジントルクと実エンジントルクとの差が所定値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ＥＣＵは、当該差が所定値より大きい場合には、第１のスロットルセンサを異常と判定し（ステップＳ１０６）、第２のスロットルセンサを用いて目標スロットルバルブ開度となるようフィードバック制御を行う（ステップＳ１０７）。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両に搭載された内燃機関を制御する車両の制御装置に関する。

従来、車両に搭載された内燃機関を制御するため、電子スロットルシステムが採用されている。この電子スロットルシステムでは、アクセルペダルの踏込量をアクセルセンサによって検出し、その検出値に応じて目標スロットル開度を設定し、スロットルセンサによって検出したスロットル開度を目標スロットル開度に一致させるように、スロットルバルブを駆動するモータをフィードバック制御するようになっている。

このような、電子スロットルを採用した車両の制御装置においては、スロットルセンサが異常を検出した時に、モータとスロットルバルブとの間をつなぐ電磁クラッチをオフにしてスロットル制御を停止し、異常を警告表示するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に開示された車両の制御装置にあっては、スロットル駆動手段に与える制御量を所定値に設定し、判定ディレー期間が経過しても異常検出手段がセンサ異常を検出し続けているときにスロットル制御を制御停止手段により停止して、退避走行に移行する。

これにより、センサ異常を検出してからスロットル制御を停止するまでに判定ディレー期間を持たせているので、ノイズや断線等によるセンサ異常の誤検出を排除することができる。さらに、センサ異常検出後の判定ディレー期間中は、スロットル駆動手段に与える制御量を所定値に固定するため、スロットルセンサの異常出力に基づく誤ったフィードバック制御を回避でき、電子スロットルバルブの信頼性を向上できる。

また、この特許文献１に開示された車両の制御装置は、２つのスロットルセンサから出力された出力値に基づいて正常なスロットルセンサを特定して、判定ディレー期間中に正常なスロットルセンサの出力に基づくフィードバック制御を実行するようになっている。

具体的には、２つのスロットルセンサから出力された出力電圧の偏差の絶対値を予め設定された所定の異常判定値と比較し、出力電圧の偏差の絶対値が予め設定された所定の異常判定値より大きい場合には、何れかのスロットルセンサが接続不良等の異常が発生していることを判定する。さらに、各スロットルセンサの出力電圧が、正常な電圧の範囲内か否かが判定され、正常な電圧範囲内にある出力電圧を有するスロットルセンサを正常と特定するようになっている。したがって、このように特定された正常なスロットルセンサの出力電圧に基づいてフィードバック制御を実行し、判定ディレー期間中に正常なスロットルセンサが無いか判別できない時に制御量を所定値に設定するようになっている。

このような構成により、判定ディレー期間中でも、正常なスロットルセンサの出力に基づくフィードバック制御を実行することができ、判定ディレー期間中のスロットル制御性を向上することができる。

ここで、近年ハイブリッド車両が増加してきており、このハイブリッド車両に搭載されるハイブリッドシステムとして、シリーズ型やシリーズ・パラレル型のものがよく知られている。例えば、シリーズ・パラレル型のハイブリッドシステムは、エンジンの出力軸に連結され、エンジンの動力に基づいて発電する第１の回転電機と、エンジンの動力を車輪軸に伝達する動力分割機構と、を含み、動力分割機構は、入力されたエンジンの動力を車輪軸への駆動力または第１の回転電機への動力に分割し、動力分割機構と車輪軸との間には、車輪軸に駆動力を付与する第２の回転電機が設けられている。

特開平１０−２３８３８９号公報

しかしながら、上述した従来の車両の制御装置は、ハイブリッド車両に対して何ら考慮されていないという問題があった。すなわち、従来のハイブリッド車両においては、例えば、エンジンを停止させて回転電機で車輪軸を駆動する電気走行モードへ移行することが考えられるが、電気走行モードでは充電することができず航続距離が限られているため、ディーラや修理工場まで走行することができないという可能性があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、何れかのスロットルセンサに異常が有った場合でも、従来と比較して適切に車両を制御することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る燃料供給装置は、上記目的達成のため、（１）内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に連結され、前記内燃機関の動力に基づいて発電する回転電機と、を備えたハイブリット車両において、前記内燃機関のスロットル開度を検出する第１のスロットルセンサおよび第２のスロットルセンサを有する車両の制御装置であって、前記第１のスロットルセンサおよび前記第２のスロットルセンサの異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段によって前記第１のスロットルセンサおよび第２のスロットルセンサのうち何れかに異常が検出された場合に、前記内燃機関の目標トルクと出力トルクとに基づいて前記第１のスロットルセンサおよび第２のスロットルセンサのうち正常なスロットルセンサを特定し、前記正常なスロットルセンサに基づいて前記内燃機関を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成により、第１のスロットルセンサおよび第２のスロットルセンサのうち何れかに異常が発生した場合に、目標トルクと出力トルクとに基づいて故障が発生したスロットルセンサを特定することができる。この結果、スロットルセンサに異常が有った場合でも、何れのスロットルセンサに異常が有るかを特定して、異常が発生していないスロットルセンサの検出結果に基づいて継続して内燃機関を制御することができるので、電気走行モードの移行を抑制することができ、従来と比較して適切に車両を制御することができる。

上記（１）に記載の車両の制御装置においては、（２）前記制御手段は、前記目標トルクおよび前記出力トルクの差と、予め定められた値と、を比較することにより、前記第１のスロットルセンサおよび前記第２のスロットルセンサのうち正常なスロットルセンサを特定することを特徴とする。

この構成により、異常検出手段によって第１のスロットルセンサおよび第２のスロットルセンサの何れかに異常が有ると検出された場合に、目標トルクおよび出力トルクの差と、予め定められた値とに基づいて正常なスロットルセンサを特定することができる。

上記（２）に記載の車両の制御装置においては、（３）前記制御手段は、前記第１のスロットルセンサに基づいて前記内燃機関を制御している場合に、前記目標トルクおよび前記出力トルクの差が、予め定められた値より大きい場合には、前記第２のスロットルセンサを正常なスロットルセンサであると特定することを特徴とする。

この構成により、異常検出手段によって第１のスロットルセンサおよび第２のスロットルセンサの何れかに異常が有ると検出された場合に、目標トルクおよび出力トルクの差と、予め定められた値と、に基づいて正常なスロットルセンサと異常なスロットルセンサとを特定することができる。

上記（２）に記載の車両の制御装置においては、（４）前記制御手段は、前記第１のスロットルセンサに基づいて前記内燃機関を制御している場合に、前記目標トルクおよび前記出力トルクの差が、予め定められた値より小さい場合には、前記第１のスロットルセンサを正常なスロットルセンサであると特定することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。

上記（１）から（４）の何れかに記載の車両の制御装置においては、（５）前記異常検出手段は、前記第１のスロットルセンサおよび前記第２のスロットルセンサによってそれぞれ検出されたスロットル開度の差が、予め定められた値より大きいことを条件に、前記第１のスロットルセンサおよび前記第２のスロットルセンサのうち何れかのスロットルセンサに異常が有るかを判定することを特徴とする。

この構成により、第１のスロットルセンサおよび第２のスロットルセンサのうち何れかに異常が有るかを判定することができる。

本発明によれば、何れかのスロットルセンサに異常が有った場合でも、何れのスロットルセンサに異常が有るかを特定して、電気走行モードの移行を抑制することができ、従来と比較して適切に車両を制御することができる車両の制御装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る車両の制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成図である。本発明の第１の実施の形態に係るエンジンの概略構成を説明する図である。本発明の第１の実施の形態に係る２つのスロットルセンサの出力特性を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係る動力分割機構を示す斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る動力分割機構における各回転要素の回転速度の相対関係を直線で表す共線図である。本発明の第１の実施の形態に係るアクセル開度をパラメータとして車速とユーザ要求パワーとの関係を予め実験的に求められて記憶されたユーザ要求パワーマップの一例を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係るエンジン要求回転速度をパラメータとしてエンジン要求トルクと要求スロットルバルブ開度との関係を予め実験的に求められて記憶された要求スロットルバルブ開度マップの一例を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係るエンジンＥＣＵによって実行される電子スロットル制御のフロー図である。本発明の第２の実施の形態に係る予め実験的に求められて記憶されたスロットルバルブ開度推定マップの一例を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係るエンジンＥＣＵによって実行される電子スロットル制御のフロー図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両の制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成図である。

ハイブリッド車両１０は、駆動源としての内燃機関（以下、単にエンジンともいう）１２と、動力分割機構２００を介してエンジン１２の出力軸と連結される回転電機であるモータジェネレータ（ＭＧ）１４０と、を備えている。ここで、内燃機関は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等が適用可能である。

モータジェネレータ１４０は、第１モータジェネレータ１４０Ａと、第２モータジェネレータ１４０Ｂとを備えている。第１モータジェネレータ１４０Ａは、反力を発生させるジェネレータ（発電）機能を少なくとも備えており、第２モータジェネレータ１４０Ｂは、走行用の駆動源として駆動力を出力するモータ（電動機）機能を少なくとも備えている。したがって、モータジェネレータ１４０は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、第１モータジェネレータ１４０Ａが発電機として機能したり、第２モータジェネレータ１４０Ｂが電動機として機能したりするようになっている。

ハイブリッド車両は、この他に、エンジン１２やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２やモータジェネレータ１４０に伝達する減速機１８０と、エンジン１２の発生する動力を駆動輪１６０と第２モータジェネレータ１４０Ｂとの２経路に分配する例えば遊星歯車機構によって構成された動力分割機構２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ２２０と、走行用バッテリ２２０の直流と第１モータジェネレータ１４０Ａおよび第２モータジェネレータ１４０Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行うインバータ２４０と、走行用バッテリ２２０の充放電状態を管理制御するバッテリ制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）２６０と、エンジン１２の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）２８０と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ１４０およびバッテリＥＣＵ２６０、インバータ２４０等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ３００と、バッテリＥＣＵ２６０、エンジンＥＣＵ２８０およびＭＧ＿ＥＣＵ３００等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０等と、を備えている。なお、走行用バッテリではなくキャパシタ等の蓄電機構であってもよい。

走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間にはコンバータ２４２が設けられている。コンバータ２４２は、走行用バッテリ２２０から第１モータジェネレータ１４０Ａや第２モータジェネレータ１４０Ｂに電力を供給するときには、コンバータ２４２で電力を昇圧する。これは、走行用バッテリ２２０の定格電圧が、第１モータジェネレータ１４０Ａや第２モータジェネレータ１４０Ｂの定格電圧よりも低いためである。また、コンバータ２４２には、平滑コンデンサが内蔵されており、コンバータ２４２が昇圧動作を行う際には、この平滑コンデンサに電荷が蓄えられる。

なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。エンジンＥＣＵ２８０とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合したＥＣＵとすることができる。

運転席には、図示しないアクセルペダルが設けられており、アクセルポジションセンサ３４は、アクセルペダルの踏込み量を検知する。アクセルポジションセンサ３４は、アクセルペダルの踏込み量を示す信号をＨＶ＿ＥＣＵ３２０に出力する。

さらに、車速センサ３３は、ハイブリッド車両１０の速度を検出するセンサである。車両の速度とは、例えば、車輪軸の回転速度であってもよいし、トランスミッションの出力軸の回転速度であってもよい。車速センサ３３は、検出した車速を示す信号をＨＶ＿ＥＣＵ３２０に出力する。

インバータ２４０には、ＭＧ１のＶ相とＷ相に配置された図示しないインバータ電流センサが設けられており、このインバータ電流センサは、ＭＧ１の三相交流の入出力電流値を検出するようになっており、ＭＧ＿ＥＣＵ３００に出力する。ＭＧ＿ＥＣＵ３００はこの検出値をＨＶ＿ＥＣＵ３２０に出力するようになっている。

動力分割機構２００は、エンジン１２の動力を、駆動輪１６０と第２モータジェネレータ１４０Ｂとの両方に振り分けるために、遊星歯車機構が用いられている。第２モータジェネレータ１４０Ｂの回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。

図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両１０においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１２の効率が悪い場合には、モータジェネレータ１４０の第１モータジェネレータ１４０Ａのみによりハイブリッド車両の走行を行う。また、通常走行時には、例えば動力分割機構２００によりエンジン１２の動力を２経路に分け、一方で駆動輪１６０の直接駆動を行い、他方で第２モータジェネレータ１４０Ｂを駆動して発電を行う。この時、発生する電力で第１モータジェネレータ１４０Ａを駆動して駆動輪１６０の駆動補助を行う。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ２２０からの電力を第１モータジェネレータ１４０Ａに供給して第１モータジェネレータ１４０Ａの出力を増大させて駆動輪１６０に対して駆動力の追加を行う。

一方、減速時には、駆動輪１６０により従動する第１モータジェネレータ１４０Ａがジェネレータとして機能して回生発電を行い、回収した電力を走行用バッテリ２２０に蓄える。なお、走行用バッテリ２２０の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１２の出力を増加して第２モータジェネレータ１４０Ｂによる発電量を増やして走行用バッテリ２２０に対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時でも必要に応じてエンジン１２の駆動力を増加する制御を行う場合もある。例えば、上述のように走行用バッテリ２２０の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン１２の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。

さらに、図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両１０においては、車両の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態によっては、燃費を向上させるために、エンジン１２を停止させる。そして、その後も車両の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態を検知して、エンジン１２を再始動させる。このように、このエンジン１２は間欠運転され、エンジンしか搭載していない従来の車両とは異なる。

図２は、エンジンの概略構成を説明する図である。
図２に示すように、エンジン１２は、公知の自動車用ガソリンエンジンであり、シリンダヘッドとピストン４２との間に設けられた燃焼室４４と、燃焼室４４の吸気ポートに接続された吸気管４６と、燃焼室４４の排気ポートに接続された排気管４８と、シリンダヘッドに設けられ燃焼室４４に吸入される吸気（吸入空気）に燃料を噴射供給する燃料噴射装置５０と、燃料噴射装置５０により噴射供給された燃料と吸入された空気とから構成される燃焼室４４内の混合気に点火する点火装置５２とを備えている。また、吸気管４６内には、その上流部分に電子スロットルバルブ（以下、スロットルバルブともいう）５４が設けられており、その電子スロットルバルブ５４はスロットルアクチュエータ５６により開閉作動させられる。

図２に示すようにスロットルセンサ８４は、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂの２つのセンサから構成され、２トラック式のセンサである。図３に示すように、各スロットルセンサの出力電圧ＶＴＡ１、ＶＴＡ２は、それぞれのスロットルバルブ開度（スロットル開度）θ１、θ２に応じてリニアに変化するようになっており、各スロットルセンサの出力電圧ＶＴＡ１、ＶＴＡ２により実際のスロットルバルブ５４の開度を検出できるようになっている。第１のスロットルセンサ８４ａは、主に制御用に用いられており、第２のスロットルセンサ８４ｂは主に故障検出用に用いられている。さらに、２つの出力電圧ＶＴＡ１，ＶＴＡ２の差分値は、各スロットルセンサの出力電圧が正常な場合に所定範囲内になるように設定されている。したがって、２つの出力電圧ＶＴＡ１，ＶＴＡ２の差分値が、所定値以内であれば後述するエンジンＥＣＵ２８０によって正常と判定される。

このエンジン１２では、吸気管４６から燃焼室４４に吸入される吸入空気に燃料噴射装置５０から燃料が噴射供給されて混合気が形成され、燃焼室４４内でその混合気が点火装置５２により点火されて燃焼する。これにより、エンジン１２は駆動され、燃焼後の上記混合気は排気ガスＥＸとして排気管４８内へと送り出される。上記燃焼室４４に吸入される混合気の空燃比は、例えば、一定の範囲内でハイブリッド車両１０の運転状態等に応じて制御される。

エンジンＥＣＵ２８０は、例えばエンジン１２の出力制御を行うようになっており、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０やその他のＥＣＵとの間でそれぞれ各センサ等から取得した検出結果を相互に送受信を行うようになっている。また、各ＥＣＵは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりハイブリッド車両１０の各種制御を実行する。

エンジンＥＣＵ２８０には、例えば吸気管４６のスロットルバルブ５４よりも上流側に設けられたエアフローメータ８２により検出された吸入空気量Ｑを表す信号、第１のスロットルポジションセンサ（以下、スロットルセンサともいう）８４ａおよび第２のスロットルポジションセンサ８４ｂにより検出された電子スロットルバルブ５４の開度すなわちスロットルバルブ開度θＴＡ１およびスロットルバルブ開度θＴＡ２を表す信号、排気管４８に設けられた空燃比センサ８７により検出された排気ガスＥＸに対応する空燃比Ａ／Ｆの状態を表す信号、水温センサ８８により検出されたエンジン１２の冷却水温ＴＥＭＰｗを表す信号、エンジン回転速度センサ８９により検出されたエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎｅを表す信号が供給される。

また、エンジンＥＣＵ２８０には、アクセルポジションセンサ３４（図１参照）により検出されたハイブリッド車両１０に対する運転者（ユーザ）の加速要求量としての図示しない公知のアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａｃｃを表す信号、車速センサ３３（図１参照）により検出された車輪軸の回転速度（以下、出力回転速度）Ｎｏｕｔに対応する車速Ｖを表す信号などが、それぞれＨＶ＿ＥＣＵ３２０（図１参照）を介して供給される。

また、エンジンＥＣＵ２８０からは、例えばスロットルバルブ開度θＴＡを操作するためのスロットルアクチュエータ５６への駆動信号や燃料噴射装置５０による吸気管４６或いはエンジン１２の各気筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置５２によるエンジン１２の点火時期を指令する点火信号などが、それぞれ出力される。

図４に示すように、動力分割機構２００は、サンギヤ２０２と、リングギヤ２０６と、サンギヤ２０２とリングギヤ２０６との間の複数のピニオンギヤ２０８の回転軸を連結して設けられるプラネタリキャリア２０４とを含む遊星歯車機構である。サンギヤ２０２は、第２モータジェネレータ１４０Ｂの回転軸に接続される。リングギヤ２０６は、第１モータジェネレータ１４０Ａの回転軸に接続される。そして、プラネタリキャリア２０４は、エンジン１２の出力軸に接続される。

第１モータジェネレータ１４０Ａおよびリングギヤ２０６が一体的に回転する回転軸にはさらにチェーンドライブスプロケット（１）２１６が接続される。チェーンドライブスプロケット（１）２１６における動力は、チェーン２１０を介してチェーンドライブスプロケット（２）２１２に伝達され、チェーンドライブスプロケット（２）２１２は、カウンタドライブギヤ２１４から減速機１８０（図１参照）に動力を伝達する。

すなわち、エンジン１２の回転力はプラネタリキャリア２０４に入力され、それがサンギヤ２０２によって第２モータジェネレータ１４０Ｂに、リングギヤ２０６によって第１モータジェネレータ１４０Ａおよび出力軸、すなわち車輪軸を介して駆動輪１６０に伝えられる。

図５は、動力分割機構２００において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表す共線図を示している。この図５に示す共線図は、遊星歯車機構のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、横線Ｘ１が回転速度零を示し、横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわちエンジン１２の出力軸に連結されたエンジン１２の回転数Ｎｅを示している。

また、動力分割機構２００を構成する遊星歯車機構の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素に対応するサンギヤＳ、第１回転要素に対応するプラネットキャリヤＣＡ、第３回転要素に対応するリングギヤＲの相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は遊星歯車機構のギヤ比ρに応じて定められている。

具体的には、共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとプラネットキャリヤとの間が「１」に対応する間隔となると、プラネットキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車機構のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、動力分割機構２００では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρに対応する間隔に設定される。

再び図１に戻り、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、エンジン１２を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン１２と第１モータジェネレータ１４０Ａとの駆動力の配分や第２モータジェネレータ１４０Ｂの発電による反力を最適になるように変化させて動力分割機構２００の電気的な無段変速機としての変速比を制御する。

より詳細には、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、アクセル開度Ａｃｃをパラメータとして車速Ｖとハイブリッド車両１０に対する運転者の要求出力（運転者要求パワー）Ｐｕｓｅｒとの予め実験的に求められて記憶された例えば図６に示すようなユーザ要求出力マップから実際のアクセル開度Ａｃｃ及び車速Ｖに基づいて運転者の要求パワーＰｕｓｅｒを算出する。

次に、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、その要求パワーＰｕｓｅｒと例えば走行用バッテリ２２０の充電状態ＳＯＣに基づく充電要求値（充電要求パワー）Ｐｃｈｇとから必要なトータル要求出力Ｐａｌｌ（＝Ｐｕｓｅｒ＋Ｐｃｈｇ）を算出する。

さらに、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、そのトータル要求出力Ｐａｌｌが得られるように、伝達損失、補機負荷、第１モータジェネレータ１４０Ａのアシストトルク等を考慮してエンジン１２に対する要求出力（目標エンジン出力）Ｐｅ＊を算出する。

そして、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、そのエンジン要求パワーＰｅが得られるエンジン回転速度ＮｅとエンジントルクＴｅとなるようにエンジンＥＣＵ２８０を介してエンジン１２を制御するとともにモータジェネレータ１４０の出力または発電を制御するようになっている。

つまり、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、動力性能や燃費向上などのためにエンジン１２及びモータジェネレータ１４０の制御を実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン１２を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度Ｎｅと、車速Ｖ等で定まる出力回転速度Ｎｏｕｔと、を整合させるために、動力分割機構２００が電気的な無段変速機として機能する。すなわち、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、例えばエンジン回転速度ＮｅとエンジントルクＴｅとで構成される二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められたエンジン１２の動作曲線の一種である最適燃費率曲線（燃費マップ）を予め記憶している。

そして、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、その最適燃費率曲線にエンジン１２の動作点を沿わせるようにエンジン１２を制御する。ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、例えば上記トータル要求出力Ｐａｌｌを充足するために必要なエンジン要求パワーＰｅを発生するためのエンジントルクＴｅとエンジン回転速度Ｎｅとの各目標値（要求値）である目標エンジントルクＴｅ（目標トルク）＊と目標エンジン回転速度Ｎｅ＊とを定める。そして、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、その目標値が得られるようにエンジン１２の出力制御を実行するとともに動力分割機構２００の変速比をその変速可能な変化範囲内で無段階に制御する。

ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、エンジン要求回転速度Ｎｅをパラメータとしてエンジン要求トルクＴｅとスロットルバルブ開度θＴＡの目標値（要求値）である目標スロットルバルブ開度（要求スロットルバルブ開度）θＴＡ＊との予め実験的に求められて記憶された例えば図７に示すような関係（要求スロットルバルブ開度マップ）から、エンジン要求パワーＰｅを得るためのエンジン要求トルクＴｅ（目標エンジントルクＴｅ＊）及びエンジン要求回転速度Ｎｅ（目標エンジン回転速度Ｎｅ＊）に基づいて要求スロットルバルブ開度θＴＡを設定する。

このため、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ５６によりスロットバルブバルブ５４を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置５０による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置５２による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジンＥＣＵ２８０に出力して、必要なエンジン要求パワーＰｅを発生するためのエンジン要求トルクＴｅが得られるようにエンジン１２の出力制御を実行する。

また、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、第２モータジェネレータ１４０Ｂによる発電を制御させる指令をインバータ２４０に出力して、必要なエンジン要求パワーＰｅを発生するためのエンジン要求回転速度Ｎｅが得られるように第２モータジェネレータ１４０Ｂを制御する。

また、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、インバータ２４０に設けられたインバータ電流センサの検出値に基づいてＭＧ１の実際の出力トルク（実出力トルク）を算出するようになっている。ここで、ＲＯＭには、ハイブリッド車両１０に搭載されるＭＧ１の出力トルクと電流値とが対応付られたマップを予め記憶している。したがって、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、インバータ電流センサによって検出された値とマップとに基づいて、ＭＧ１の実出力トルクを算出する。

さらに、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、このＭＧ１の実出力トルクＴｍと動力分割機構２００に与えられるギヤ比ρとを用いた以下の式（１）からエンジン１２の実エンジントルク（出力トルク）Ｔｅを算出することができる。
Ｔｅ＝−（１＋ρ）／ρ×Ｔｍ（１）

エンジンＥＣＵ２８０は、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂの異常を検出するようになっており、本発明に係る異常検出手段を構成している。具体的には、エンジンＥＣＵ２８０は、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂによってそれぞれ検出されたスロットルバルブ開度に相当する値の差分値が、予め実験的に定められた値（第１の所定値）より大きいことを条件に、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂのうち少なくとも何れかのスロットルセンサに異常が有るかを判定するようになっている。

また、エンジンＥＣＵ２８０は、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂのうち何れかに異常が検出された場合に、エンジンの目標エンジントルクＴｅ＊と実エンジントルクＴｅとに基づいて第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂのうち正常なスロットルセンサを特定し、正常なスロットルセンサに基づいてエンジン１２を制御するようになっており、本発明の制御手段を構成している。なお、目標エンジントルクＴｅ＊および実エンジントルクＴｅは、前述したようにＨＶ＿ＥＣＵ３２０によって算出されるので、エンジンＥＣＵ２８０は、これらの算出結果をＨＶ＿ＥＣＵ３２０から取得する。

また、エンジンＥＣＵ２８０は、この目標エンジントルクＴｅ＊および実エンジントルクＴｅの差分値と、予め定められた値（第２の所定値）と、を比較することにより、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂのうち正常なスロットルセンサを特定するようになっている。すなわち、エンジンＥＣＵ２８０は、目標エンジントルクＴｅ＊および実エンジントルクＴｅの差の絶対値が、予め定められた値より大きい場合には、第２のスロットルセンサ８４ｂを正常なスロットルセンサであると特定し、一方、エンジンＥＣＵ２８０は、目標エンジントルクＴｅ＊および実エンジントルクＴｅの差の絶対値が、予め定められた値より小さい場合には、第１のスロットルセンサ８４ａを正常なスロットルセンサであると特定するようになっている。ここで、予め定められた値（第２の所定値）は、予め実験的に定められた値であって、故障したスロットルセンサを特定可能な値に設定される。

このように、エンジンＥＣＵ２８０は、正常なスロットルセンサによって検出したスロットルバルブ開度を目標スロットルバルブ開度に一致させるように、スロットルバルブ５４を駆動するスロットルアクチュエータ５６をフィードバック制御する。

図８は、本実施の形態に係るエンジンＥＣＵによって実行される電子スロットル制御のフロー図である。なお、以下の処理は、例えばプッシュスタートスイッチがオンからオフに操作されるまでの間で実行されるとともに、予め定められた時間間隔で実行される。
図８に示すように、エンジンＥＣＵ２８０は、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂの出力電圧差が予め定められた第１の所定値以内かを判定する（ステップＳ１０１）。次に、ステップＳ１０１にて、出力電圧差が第１の所定値以内の場合には、スロットルセンサ８４が正常であると判定し（ステップＳ１０８）、第１のスロットルセンサ８４ａによって検出されたスロットルバルブの開度を用いて目標スロットルバルブ開度となるようフィードバック制御を行う（ステップＳ１０９）。

一方、エンジンＥＣＵ２８０は、出力電圧差が第１の所定値以内でない場合には、スロットルセンサ８４が異常であると判定する（ステップＳ１０２）。
さらに、エンジンＥＣＵ２８０は、エンジン１２の目標エンジントルクＴｅ＊および実エンジントルクＴｅの差の絶対値と第２の所定値とを比較し（ステップＳ１０３）、当該絶対値が第２の所定値よりも小さい場合には、第２のスロットルセンサ８４ｂが異常であると判定し（ステップＳ１０４）、第１のスロットルセンサ８４ａによって検出されたスロットルバルブ開度を用いて目標スロットルバルブ開度となるようフィードバック制御を行う（ステップＳ１０５）。

一方、エンジンＥＣＵ２８０は、エンジン１２の目標エンジントルクＴｅ＊および実エンジントルクＴｅの差の絶対値と第２の所定値とを比較し（ステップＳ１０３）、当該絶対値が第２の所定値よりも大きい場合には、第１のスロットルセンサ８４ａが異常であると判定し（ステップＳ１０６）、第２のスロットルセンサ８４ｂによって検出されたスロットルバルブ開度を用いて目標スロットルバルブ開度となるようフィードバック制御を行う（ステップＳ１０７）。

以上説明したように、本実施の形態に係る車両の制御装置は、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂのうち何れかに異常が発生した場合に、目標エンジントルクＴｅ＊と実エンジントルクＴｅとに基づいて故障が発生したスロットルセンサを特定することができる。この結果、スロットルセンサに異常が有った場合でも、何れのスロットルセンサに異常が有るかを特定して、エンジン１２を用いた走行を継続できるので電気走行モードの移行を抑制することができ、従来と比較して適切に車両を制御することができる。

以上説明した第１の実施の形態における車両の制御装置は、エンジン１２の目標トルクおよび実際の出力トルクに基づいてスロットルセンサの異常を特定したが、以下に説明する第２の実施の形態で示すように、推定したスロットルバルブの開度とスロットルセンサによって検出されたスロットルバルブの開度に基づいてスロットルセンサの異常を特定するようにしてもよい。

（第２の実施の形態）
本実施の形態は、上述の第１の実施の形態と略同様の全体構成を有している。したがって、同一の構成については、図１〜８に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。

エンジンＥＣＵ２８０は、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂの異常を検出するようになっている。具体的には、エンジンＥＣＵ２８０は、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂによってそれぞれ検出されたスロットルバルブ開度に相当する値の差が、予め実験的に定められた値（第１の所定値）より大きいことを条件に、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂのうち少なくとも何れかのスロットルセンサに異常が有るかを判定するようになっている。

また、エンジンＥＣＵ２８０は、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂのうち何れかに異常が検出された場合に、スロットルバルブの開度を推定し、推定したスロットルバルブ推定開度θＴＡと第１のスロットルセンサ８４ａによって検出された開度θＴＡ１とに基づいて第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂのうち正常なスロットルセンサを特定し、正常なスロットルセンサに基づいてエンジン１２を制御するようになっている。ここで、エンジンＥＣＵ２８０は、後述するエンジン１２の実エンジントルクＴｅとエンジン回転速度Ｎｅからスロットルバルブ開度θＴＡを推定するようになっている。エンジン１２の実エンジントルクは、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０によって算出されるので、エンジンＥＣＵ２８０は、算出結果をＨＶ＿ＥＣＵ３２０から取得するようになっている。また、エンジン１２の回転速度（回転数）Ｎｅは、実エンジントルクを算出した時のエンジン回転速度Ｎｅをエンジン回転速度センサ８９から取得する。

また、エンジンＥＣＵ２８０は、この推定したスロットルバルブ推定開度θＴＡと第１のスロットルセンサ８４ａによって検出されたスロットルバルブ開度θＴＡ１の差分値と、予め定められた値（第３の所定値）と、を比較することにより、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂのうち正常なスロットルセンサを特定するようになっている。すなわち、エンジンＥＣＵ２８０は、スロットルバルブ推定開度θＴＡと検出されたスロットルバルブ開度θＴＡ１の差分値が、予め定められた値より大きい場合には、第２のスロットルセンサ８４ｂを正常なスロットルセンサであると特定し、一方、エンジンＥＣＵ２８０は、スロットルバルブ推定開度θＴＡと検出されたスロットルバルブ開度θＴＡ１の差分値が、予め定められた値より小さい場合には、第１のスロットルセンサ８４ａを正常なスロットルセンサであると特定し、特定した正常なスロットルセンサに基づいてエンジン１２を制御する。ここで、予め定められた値（第３の所定値）は、予め実験的に定められた値であって、故障したスロットルセンサを特定可能な値に設定される。

前述したエンジンＥＣＵ２８０によるスロットルバルブ開度を推定する機能について説明する。図９に示すように、エンジンＥＣＵ２８０は、予めＲＯＭにスロットルバルブの開度を推定するスロットルバルブ開度推定マップを記憶している。このスロットルバルブ開度推定マップは、スロットルバルブ開度θＴＡがエンジン回転速度（回転数）Ｎｅと実エンジントルクＴｅとに対応付けられており、取得された実エンジントルクＴｅとエンジン回転速度Ｎｅに基づいてスロットルバルブ開度θＴＡがエンジンＥＣＵ２８０によって算出されるようになっている。

図１０は、本実施の形態に係るエンジンＥＣＵ２８０によって実行される電子スロットル制御のフロー図である。なお、以下の処理は、例えばプッシュスタートスイッチがオンからオフに操作されるまでの間で実行されるとともに、予め定められた時間間隔で実行される。
図１０に示すように、エンジンＥＣＵ２８０は、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂの出力電圧差が予め定められた第１の所定値以内かを判定する（ステップＳ２０１）。次に、ステップＳ２０１にて、出力電圧差が第１の所定値以内の場合には、スロットルセンサ８４が正常であると判定し（ステップＳ２０９）、第１のスロットルセンサ８４ａによって検出されたスロットルバルブの開度を用いて目標スロットルバルブ開度となるようフィードバック制御を行う（ステップＳ２１０）。

一方、エンジンＥＣＵ２８０は、出力電圧差が第１の所定値以内でない場合には、スロットルセンサ８４が異常であると判定する（ステップＳ２０２）。
さらに、エンジンＥＣＵ２８０は、実エンジントルクＴｅとその時のエンジン回転速度Ｎｅからスロットルバルブ開度を推定する（ステップＳ２０３）。そして、エンジンＥＣＵ２８０は、推定したスロットルバルブ推定開度θＴＡと第１のスロットルセンサ８４ａによって検出されたスロットルバルブ開度θＴＡ１の差の絶対値と第３の所定値とを比較し（ステップＳ２０４）、当該絶対値が第３の所定値よりも小さい場合には、第２のスロットルセンサ８４ｂが異常であると判定し（ステップＳ２０５）、第１のスロットルセンサ８４ａによって検出されたスロットルバルブの開度θＴＡ１を用いて目標スロットルバルブ開度となるようフィードバック制御を行う（ステップＳ２０６）。

一方、エンジンＥＣＵ２８０は、推定したスロットルバルブ推定開度θＴＡと第１のスロットルセンサ８４ａによって検出されたスロットルバルブ開度θＴＡ１の差の絶対値と第３の所定値とを比較し（ステップＳ２０４）、当該絶対値が第３の所定値よりも大きい場合には、第１のスロットルセンサ８４ａが異常であると判定し（ステップＳ２０７）、第２のスロットルセンサ８４ｂによって検出されたスロットルバルブの開度θＴＡ２を用いて目標スロットルバルブ開度となるようフィードバック制御を行う（ステップＳ２０８）。

以上説明したように、本実施の形態に係る車両の制御装置は、第１のスロットルセンサ８４ａおよび第２のスロットルセンサ８４ｂのうち何れかに異常が発生した場合に、推定したスロットルバルブ推定開度θＴＡと第１のスロットルセンサ８４ａによって検出されたスロットルバルブ開度θＴＡ１とに基づいて故障が発生したスロットルセンサを特定することができる。この結果、スロットルセンサに異常が有った場合でも、何れのスロットルセンサに異常が有るかを特定して、エンジン１２を用いた走行を継続できるので電気走行モードの移行を抑制することができ、従来と比較して適切に車両を制御することができる。

以上説明した各実施の形態においては実エンジントルクＴｅをインバータ電流センサの検出した電流値から算出したが、これに限定されず、例えばトルクセンサを設けて求めるようにしてもよい。

以上のように、本発明に係る燃料供給装置は、第１のスロットルセンサおよび第２のスロットルセンサのうち何れのスロットルセンサに異常が有るかを特定して、電気走行モードの移行を抑制することができ、従来と比較して適切に車両を制御することができるという効果を奏するものであり、車両に搭載された内燃機関を制御する車両の制御装置に有用である。

１０ハイブリッド車両
１２エンジン
３３車速センサ
３４アクセルポジションセンサ
５４スロットルバルブ
８４スロットルセンサ
２００動力分割機構
２８０エンジンＥＣＵ（異常検出手段、制御手段車両の制御装置）
３００ＭＧ＿ＥＣＵ
３２０ＨＶ＿ＥＣＵ

Claims

内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に連結され、前記内燃機関の動力に基づいて発電する回転電機と、を備えたハイブリット車両において、前記内燃機関のスロットル開度を検出する第１のスロットルセンサおよび第２のスロットルセンサを有する車両の制御装置であって、
前記第１のスロットルセンサおよび前記第２のスロットルセンサの異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段によって前記第１のスロットルセンサおよび第２のスロットルセンサのうち何れかに異常が検出された場合に、前記内燃機関の目標トルクと出力トルクとに基づいて前記第１のスロットルセンサおよび第２のスロットルセンサのうち正常なスロットルセンサを特定し、前記正常なスロットルセンサに基づいて前記内燃機関を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
前記制御手段は、前記目標トルクおよび前記出力トルクの差と、予め定められた値と、を比較することにより、前記第１のスロットルセンサおよび前記第２のスロットルセンサのうち正常なスロットルセンサを特定することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
前記制御手段は、前記第１のスロットルセンサに基づいて前記内燃機関を制御している場合に、前記目標トルクおよび前記出力トルクの差が、予め定められた値より大きい場合には、前記第２のスロットルセンサを正常なスロットルセンサであると特定することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
前記制御手段は、前記第１のスロットルセンサに基づいて前記内燃機関を制御している場合に、前記目標トルクおよび前記出力トルクの差が、予め定められた値より小さい場合には、前記第１のスロットルセンサを正常なスロットルセンサであると特定することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
前記異常検出手段は、前記第１のスロットルセンサおよび前記第２のスロットルセンサによってそれぞれ検出されたスロットル開度の差が、予め定められた値より大きいことを条件に、前記第１のスロットルセンサおよび前記第２のスロットルセンサのうち何れかのスロットルセンサに異常が有るかを判定することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の車両の制御装置。