JP6330834B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン制御に複数の制御装置を用いるハイブリッド車両に関し、より特定的には、複数の制御装置間の通信に異常が生じた場合のエンジンの停止制御に関する。

たとえば特開２０１４−２３１２４４号公報（特許文献１）は、エンジンと、第１のモータジェネレータ（以下「第１ＭＧ」とも記載する）と、出力軸に接続された第２のモータジェネレータ（以下「第２ＭＧ」とも記載する）と、遊星歯車機構と、蓄電装置と、インバータと、コンバータとを備えるハイブリッド車両を開示する。遊星歯車機構は、エンジン、第１ＭＧ、および出力軸を機械的に連結する。インバータは、蓄電装置、第１ＭＧおよび第２ＭＧの間で電力を変換する。コンバータは、蓄電装置とインバータとの間で電圧を変換する。

このハイブリッド車両は、エンジン制御装置と、ハイブリッド制御装置とをさらに備える。ハイブリッド制御装置は、第１ＭＧおよび第２ＭＧを制御するとともに、エンジン制御装置との通信によってエンジン制御装置にエンジン指令信号を出力する。エンジン制御装置は、ハイブリッド制御装置からのエンジン指令信号に従ってエンジンを制御する。

特許文献１に開示されたハイブリッド車両において、ハイブリッド制御装置は、エンジン制御装置との通信に異常が生じた場合には、エンジンの燃料噴射弁へ電力を供給するためのリレーを遮断することによってエンジンを停止する。これにより、ハイブリッド制御装置とエンジン制御装置との間の通信に異常が生じた場合であっても、ハイブリッド制御装置がエンジン制御装置との通信を行なうことなく直接的にエンジンを停止することができる。

特開２０１４−２３１２４４号公報

たとえば特許文献１に開示されたハイブリッド車両のように、ハイブリッド制御装置とエンジン制御装置との間の通信に異常（以下「制御装置間の通信異常」とも略す）が生じた場合にエンジンを停止すると、エンジンの動力を用いてハイブリッド車両を退避走行させることができなくなる。したがって、制御装置間の通信異常が生じた場合であってもエンジンの動力を用いた退避走行を可能にしつつ、エンジン停止要求が生じたときにはエンジンを停止することが望ましい。その対策として以下のようなフェールセーフ運転を行なうことが考えられる。

制御装置間の通信異常が生じた場合、エンジン制御装置は、エンジンの出力を一定に維持するようにエンジンを動作させる出力制御を実行し、この出力制御の実行中にエンジン回転速度が所定範囲から外れるとエンジンを停止する。一方、ハイブリッド制御装置は、インバータをスイッチング動作させることで、エンジントルクとは逆方向（負方向）に第１ＭＧの出力トルクを遊星歯車機構に作用させてエンジン回転速度を上記所定範囲の上限値未満に維持する維持制御を実行する。そして、維持制御の実行中にエンジン停止要求がある場合には、ハイブリッド制御装置は、インバータをゲート遮断することでエンジン回転速度を上記上限値よりも高い値に上昇させてエンジンを停止させる。

このような対策によれば、ハイブリッド制御装置が発電トルクを用いてエンジン回転速度を調整することによって間接的にエンジンを停止することができる。よって、制御装置間の通信異常が生じた場合であってもエンジンの動力を用いた退避走行を可能にしつつ、エンジン停止要求があるときにはエンジンを停止することができる。

しかしながら、第１ＭＧのロータに永久磁石が設けられている場合、たとえインバータがゲート遮断状態になり第１ＭＧからのトルクの出力が停止されたとしても、エンジンが動作中であると、エンジンの回転力により第１ＭＧが機械的に回転させられることによって第１ＭＧに逆起電圧が発生し得る。この逆起電圧により、第１ＭＧからゲート遮断状態のインバータおよびコンバータを介して蓄電装置へと至る電流経路が形成され得る。したがって、第１ＭＧでは、第１ＭＧの回転を妨げる方向、すなわちエンジントルク（正トルク）とは逆方向（負方向）に作用する制動トルクである「逆起トルク」が発生し得る。第１ＭＧの回転速度が大きい場合には、逆起トルクが第１ＭＧから遊星歯車機構に作用することによってエンジン回転速度の上昇が妨げられ得る。その結果、エンジン回転速度が上昇せずに上記所定範囲内で停滞し、エンジンが停止されない可能性がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジン制御に用いられる複数の制御装置間（ハイブリッド制御装置とエンジン制御装置との間）の通信に異常が生じた場合であってもエンジンの動力を用いた退避走行を可能にしつつ、エンジン停止要求があるときにはより確実にエンジンを停止することが可能な技術を提供することである。

（１）本発明のある局面に従うハイブリッド車両は、エンジンと、ロータに永久磁石を有する第１の回転電機と、駆動輪に接続された出力軸と、遊星歯車機構と、出力軸に接続された第２の回転電機と、バッテリと、インバータと、コンバータと、エンジンを制御する第１の制御装置と、第２の制御装置とを備える。遊星歯車機構は、エンジン、第１の回転電機、および出力軸を機械的に連結する。インバータは、バッテリ、第１の回転電機、および第２の回転電機の間で電力を変換する。コンバータは、バッテリとインバータとの間で電圧を変換する。第２の制御装置は、第１の回転電機および第２の回転電機を制御するとともに、エンジンの指令信号を第１の制御装置に送信することが可能に構成される。第１の制御装置は、第２の制御装置との通信に異常が生じた場合に、エンジンの出力を一定に維持するようにエンジンを動作させる出力制御を実行し、出力制御の実行中にエンジンの回転速度が所定範囲から外れるとエンジンを停止する。第２の制御装置は、第１の制御装置との通信に異常が生じた場合に、第１の回転電機を制御することによってエンジンの回転速度を所定範囲内に維持する維持制御を実行し、維持制御の実行中にエンジンの停止要求がある場合には、インバータをゲート遮断状態にし、かつ、コンバータを制御してコンバータのインバータ側の電圧である「システム電圧」を上昇させることによって第１の回転電機の逆起電圧に起因する「逆起トルク」の大きさを減少させる。

（２）好ましくは、逆起トルクの大きさは、第１の回転電機の回転速度が基準回転速度のときに極大値をとる。基準回転速度は、システム電圧が上昇するに従って上昇する。第２の制御装置は、エンジンの停止要求がある場合で、かつ、第１の回転電機の回転速度が基準回転速度を下回る場合には、システム電圧を上昇させることによって逆起トルクの大きさを減少させる。

（３）好ましくは、第２の制御装置は、エンジンの停止要求がある場合で、かつ、第１の回転電機の回転速度が基準回転速度を上回る場合には、システム電圧を低下させることによって逆起トルクの大きさを減少させる。

第１の制御装置と第２の制御装置との間の通信異常が生じた場合、第１の制御装置は、エンジンを停止するのではなく、出力制御によりエンジンを動作させる。また、エンジンの回転速度が所定範囲から外れると第１の制御装置がエンジンを停止するところ、第２の制御装置が第１の回転電機の維持制御を実行することによってエンジンの回転速度は所定範囲内に維持される。そのため、エンジンは停止されず、エンジンの動力を用いた退避走行が可能になる。

さらに、第２の制御装置は、維持制御の実行中にエンジン停止要求がある場合には、インバータをゲート遮断状態にする。そうすると、第１の回転電機からのトルク（要求トルクに従って出力されるトルク）は出力されなくなるものの、エンジントルクとは逆方向に作用する逆起トルクが発生してしまう。そのため、第２の制御装置は、さらにコンバータを制御してシステム電圧を調整（上昇または低下）することによって逆起トルクの大きさを減少させる。これにより、エンジンの回転速度の上昇が逆起トルクにより抑制されにくくなるので、エンジントルクの作用によってエンジンの回転速度が上昇する。その結果、エンジンの回転速度が所定範囲から外れると、第１の制御装置によりエンジンが停止される。

本発明によれば、エンジン制御に用いられる複数の制御装置間の通信に異常が生じた場合であってもエンジンの動力を用いた退避走行を可能にしつつ、エンジン停止要求があるときにはより確実にエンジンを停止することができる。

本実施の形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。 ＰＣＵの構成および各ＥＣＵにより実行される制御を説明するための回路ブロック図である。 フェールセーフ運転中におけるエンジン、第１ＭＧおよび第２ＭＧの状態の一例を示す遊星歯車機構の共線図である。 フェールセーフ運転中にエンジン停止要求が生じた場合におけるエンジン、第１ＭＧおよび第２ＭＧの状態の一例を示す遊星歯車機構の共線図である。 エンジンの動作中にインバータをゲート遮断状態した場合におけるＰＣＵの構成を概略的に示す図である。 逆起トルク発生時のエンジン、第１ＭＧおよび第２ＭＧの状態の一例を示す遊星歯車機構の共線図である。 システム電圧と、第１ＭＧの回転速度と、逆起トルクとの関係を説明するための図である。 システム電圧の上昇による逆起トルク制御を説明するための図である。 エンジンＥＣＵにより実行される処理手順を示すフローチャートである。 ハイブリッドＥＣＵにより実行される処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態におけるフェールセーフ運転の一例を説明するためのタイムチャートである。 システム電圧の低下による逆起トルクＴｃの制御を説明するための図である。 変形例においてハイブリッドＥＣＵにより実行される処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［実施の形態］
＜ハイブリッド車両の構成＞
図１は、本実施の形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。車両１は、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor Generator）１０と、第２ＭＧ２０と、遊星歯車機構３０と、出力軸４０と、駆動輪５０と、蓄電装置１５０と、ＳＭＲ（System Main Relay）１６０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）２００とを備える。また、車両１は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）３１０と、ハイブリッドＥＣＵ３２０とをさらに備える。

車両１は、エンジン１００と第２ＭＧ２０との少なくとも一方の動力を用いて走行する。車両１は、通常走行中において、エンジン１００の動力を用いずに第２ＭＧ２０の動力を用いるＥＶ（Electric Vehicle）走行と、エンジン１００および第２ＭＧ２０の両方の動力を用いるＨＶ（Hybrid Vehicle）走行との間で走行態様を切り替えることができる。

エンジン１００は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１００は、エンジンＥＣＵ３１０からの制御信号に応じて車両１が走行するための動力を発生し、遊星歯車機構３０に出力する。

第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０は、いずれもロータに永久磁石１２（図５参照）を有する三相交流モータ（三相交流永久磁石同期モータ）である。第１ＭＧ１０は、遊星歯車機構３０に出力されたエンジン１００の動力を用いて発電するジェネレータとして機能する。第１ＭＧ１０による発電電力は、ＰＣＵ２００を介して蓄電装置１５０に供給される。また、第１ＭＧ１０は、蓄電装置１５０からの電力を受けてエンジン１００のクランク軸を回転させる。これによって、第１ＭＧ１０は、エンジン１００を始動するスタータとして機能する。

第２ＭＧ２０は、蓄電装置１５０に蓄えられた電力および第１ＭＧ１０により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動輪５０に駆動力を与えるモータとして機能する。また、第２ＭＧ２０は、制動時に回生発電を行なうためのジェネレータとして機能する。第２ＭＧ２０による発電電力は、ＰＣＵ２００を介して蓄電装置１５０に供給される。

遊星歯車機構３０は、たとえばシングルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳと、リングギヤＲと、サンギヤＳおよびリングギヤＲに噛合するピニオンギヤＰと、ピニオンギヤＰを自転かつ公転自在に保持するキャリアＣとを含む。キャリアＣはエンジン１００に連結される。サンギヤＳは第１ＭＧ１０に連結される。リングギヤＲは、出力軸４０を介して左右の駆動輪５０に連結される。第２ＭＧ２０は出力軸４０に直結される。

蓄電装置１５０は、充放電可能に構成された直流電源である。蓄電装置１５０は、代表的にはニッケル水素電池もしくはリチウムイオン電池等のバッテリを含んで構成されるが、バッテリに代えて電気二重層キャパシタ等のキャパシタを含んで構成されてもよい。ＳＭＲ１６０は、ハイブリッドＥＣＵ３２０からの制御信号に応じて、蓄電装置１５０とＰＣＵ２００とを電気的に接続したり、蓄電装置１５０をＰＣＵ２００から電気的に遮断したりする。

ＰＣＵ２００は、蓄電装置１５０から供給される高電圧の直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１０および／または第２ＭＧ２０に出力する。これにより、第１ＭＧ１０および／または第２ＭＧ２０が駆動される。また、ＰＣＵ２００は、第１ＭＧ１０および／または第２ＭＧ２０によって発電される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１５０へ出力する。これにより、蓄電装置１５０が充電される。また、ＰＣＵ２００は、第１ＭＧ１０による発電電力を用いて第２ＭＧ２０を駆動することもできる。ＰＣＵ２００の構成の詳細については図２にて説明する。

以下では、エンジン１００の出力トルクを「エンジントルクＴｅ」とも記載し、第１ＭＧ１０の出力トルクを「ＭＧ１トルクＴｍ１」とも記載し、第２ＭＧ２０の出力トルクを「ＭＧ２トルクＴｍ２」とも記載する。また、エンジン１００の出力パワーを「エンジンパワーＰｅ」とも記載し、第２ＭＧ２０の出力パワーを「ＭＧ２パワーＰｍ２」とも記載する。さらに、エンジン１００の回転速度を「エンジン回転速度Ｎｅ」とも記載し、第１ＭＧ１０の回転速度を「ＭＧ１回転速度Ｎｍ１」とも記載し、第２ＭＧ２０の回転速度を「ＭＧ２回転速度Ｎｍ２」とも記載する。

車両１には、エンジン回転速度センサ４１０、レゾルバ４２１，４２２、出力軸回転速度センサ４３０、アクセルポジションセンサ４４０など、車両１の制御に必要な様々な情報を検出するための複数のセンサが設けられる。エンジン回転速度センサ４１０は、エンジン回転速度Ｎｅを検出し、その検出結果をエンジンＥＣＵ３１０に出力する。レゾルバ４２１は、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１を検出し、その検出結果をハイブリッドＥＣＵ３２０に出力する。レゾルバ４２２は、ＭＧ２回転速度Ｎｍ２を検出し、その検出結果をハイブリッドＥＣＵ３２０に出力する。出力軸回転速度センサ４３０は、出力軸４０の回転速度Ｎｐを車速Ｖとして検出し、その検出結果をハイブリッドＥＣＵ３２０に出力する。アクセルポジションセンサ４４０は、ユーザによるアクセルペダル（図示せず）の操作量Ａｃｃを検出し、その検出結果をハイブリッドＥＣＵ３２０に出力する。

エンジンＥＣＵ３１０およびハイブリッドＥＣＵ３２０の各々は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報および各センサからの情報に基づいて所定の制御を実行する。各ＥＣＵにより実行される制御の詳細については図２にて説明する。

図２は、ＰＣＵ２００の構成および各ＥＣＵにより実行される制御を説明するための回路ブロック図である。ＰＣＵ２００は、コンバータ２１０と、コンデンサＣ２と、インバータ２２１，２２２と、電圧センサ２３０と、電流センサ２４１，２４２とを含む。

蓄電装置１５０には監視ユニット１５１が設けられる。監視ユニット１５１は、蓄電装置１５０の電圧ＶＢ、蓄電装置１５０の入出力電流ＩＢ、および蓄電装置１５０の温度ＴＢを検出して、それら検出結果をハイブリッドＥＣＵ３２０に出力する。ハイブリッドＥＣＵ３２０は、監視ユニット１５１による検出結果に基づいて、蓄電装置１５０のＳＯＣ（State Of Charge）を算出する。

コンバータ２１０は、コンデンサＣ１と、リアクトルＬ１と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。コンデンサＣ１は、蓄電装置１５０に並列に接続される。

スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２および後述するスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ１４の各々は、たとえばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、コンバータ２１０とインバータ２２１とを結ぶ電力線ＰＬと電力線ＮＬとの間に互いに直列に接続される。ダイオードＤ１，Ｄ２は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間に逆並列にそれぞれ接続される。リアクトルＬ１の一方端は、蓄電装置１５０の高電位側に接続される。リアクトルＬ１の他方端は、スイッチング素子Ｑ１のエミッタとスイッチング素子Ｑ２のコレクタとの接続点に接続される。

コンバータ２１０は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の各々をスイッチング動作させるためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation)方式の制御信号ＰＷＭＣをハイブリッドＥＣＵ３２０から受ける。コンバータ２１０は、制御信号ＰＷＭＣに応じてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をスイッチング動作（ＰＷＭ動作）させることによって、蓄電装置１５０の電圧ＶＢを昇圧して電力線ＰＬ，ＮＬ間に供給する。また、コンバータ２１０は、制御信号ＰＷＭＣに応じて、インバータ２２１，２２２の一方または両方から供給された電力線ＰＬ，ＮＬ間の直流電圧を降圧して蓄電装置１５０を充電する。

コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ，ＮＬ間に接続される。電圧センサ２３０は、電力線ＰＬ，ＮＬ間の電圧（以下「システム電圧ＶＨ」とも称する）を検出し、その検出結果をハイブリッドＥＣＵ３２０に出力する。

インバータ２２１は、Ｕ相アーム１Ｕと、Ｖ相アーム１Ｖと、Ｗ相アーム１Ｗとを含む。各相アームは、電力線ＰＬ，ＮＬ間に互いに並列に接続される。Ｕ相アーム１Ｕは、互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を有する。Ｖ相アーム１Ｖは、互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を有する。Ｗ相アーム１Ｗは、互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ７，Ｑ８を有する。各スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、ダイオードＤ３〜Ｄ８が逆並列にそれぞれ接続される。第１ＭＧ１０のＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイルの一方端は、中性点に共通接続される。Ｕ相コイルの他方端は、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の中間点に接続される。Ｖ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の中間点に接続される。Ｗ相コイルの他方端は、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８の中間点に接続される。

インバータ２２１は、各スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８をＰＷＭ動作させるための制御信号ＰＷＭ１をハイブリッドＥＣＵ３２０から受ける。インバータ２２１は、システム電圧ＶＨが供給されると、制御信号ＰＷＭ１に応じてシステム電圧ＶＨを交流電圧に変換して第１ＭＧ１０を動作させる。これにより、第１ＭＧ１０は、ハイブリッドＥＣＵ３２０により指定された要求トルクＴｍ１＊に従ってトルク（ＭＧ１トルクＴｍ１）を発生させる。一方で、インバータ２２１は、ハイブリッドＥＣＵ３２０からゲート遮断信号ＳＤＮ１を受けると、各スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８を非導通状態にする。すなわち、インバータ２２１はゲート遮断状態になる。なお、インバータ２２２の構成はインバータ２２１の構成と同等であるため、説明は繰り返さない。

電流センサ２４１は、第１ＭＧ１０を流れる電流（以下「モータ電流Ｉｍ１」とも記載する）を検出し、その検出結果をハイブリッドＥＣＵ３２０に出力する。以下では、第１ＭＧ１０から蓄電装置１５０へと向かう方向をモータ電流Ｉｍ１の正方向とする。同様に、電流センサ２４２は、第２ＭＧ２０を流れるモータ電流Ｉｍ２を検出し、その検出結果をハイブリッドＥＣＵ３２０に出力する。

ハイブリッドＥＣＵ３２０は、アクセルペダル（図示せず）の操作量Ａｃｃおよび車速Ｖなどに基づいて、ユーザが車両１に要求する駆動力（以下「要求駆動力Ｐｒｅｑ」とも記載する）を算出する。ハイブリッドＥＣＵ３２０は、要求駆動力Ｐｒｅｑが駆動輪５０に伝達されるように、エンジン１００、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０を含む車両１全体を統括的に制御する。

より具体的には、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、電圧センサ２３０からシステム電圧ＶＨを示す信号、電流センサ２４１，２４２からモータ電流Ｉｍ１，Ｉｍ２をそれぞれ示す信号、およびレゾルバ４２１，４２２からＭＧ１回転速度Ｎｍ１およびＭＧ２回転速度Ｎｍ２をそれぞれ示す信号を受ける。また、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジンＥＣＵ３１０と通信線３３０により接続されており、エンジンＥＣＵ３１０からエンジン１００の状態を示す信号（たとえばエンジン回転速度Ｎｅを示す信号）を受ける。

ハイブリッドＥＣＵ３２０は、蓄電装置１５０の状態などを考慮しながら、要求駆動力Ｐｒｅｑを、エンジン１００に要求される要求パワーＰｅ＊と、第２ＭＧ２０に要求される要求パワーＰｍ２＊とに振り分ける。そして、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジンパワーＰｅが要求パワーＰｅ＊となるようにエンジン指令信号を生成してエンジンＥＣＵ３１０に出力する。エンジンＥＣＵ３１０は、エンジン指令信号に応じて、エンジンパワーＰｅが要求パワーＰｅ＊に追従するようにエンジン１００の出力（具体的にはスロットル開度、点火時期、燃料噴射量、バルブタイミングなど）を制御する。

また、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、各信号などからエンジン１００を停止すべき状況である（エンジン停止要求がある）ことを把握すると、エンジン停止信号をエンジンＥＣＵ３１０に出力する。エンジンＥＣＵ３１０は、エンジン停止信号を受けると、エンジン１００を停止する。

さらに、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、要求駆動力Ｐｒｅｑおよび各信号などから、第１ＭＧ１０に要求される要求トルクＴｍ１＊を算出する。そして、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、ＭＧ１トルクＴｍ１が要求トルクＴｍ１＊に追従するように制御信号ＰＷＭ１を生成してインバータ２２１に出力する。一方、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、第１ＭＧ１０を停止する場合には、ゲート遮断信号ＳＤＮ１を生成してインバータ２２１に出力する。ハイブリッドＥＣＵ３２０によるインバータ２２２の制御も同等であるため、説明は繰り返さない。

また、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、コンバータ２１０の出力電圧（システム電圧ＶＨ）の目標値（以下「目標システム電圧ＶＨｔａｇ」とも記載する）を算出する。そして、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、システム電圧ＶＨが目標システム電圧ＶＨｔａｇに追従するようにコンバータ２１０を制御する。より具体的には、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、制御信号ＰＷＭＣによりコンバータ２１０の出力電圧のデューティを調整することによってシステム電圧ＶＨを目標システム電圧ＶＨｔａｇに追従させるフィードバック制御を実行する。

なお、エンジンＥＣＵ３１０およびハイブリッドＥＣＵ３２０は、本発明に係る「第１および第２の制御装置」にそれぞれ相当する。また、図１および図２に示す例では、ハイブリッドＥＣＵ３２０が１つのユニットとして示されているが、ハイブリッドＥＣＵ３２０を機能ごとに別々のユニットに分割することも可能である。

＜通信異常発生時のフェールセーフ運転＞
以上のような構成を有する車両１において、エンジンＥＣＵ３１０とハイブリッドＥＣＵ３２０との間の通信に異常（以下「制御装置間の通信異常」とも略す）が生じた場合、エンジン１００を要求パワーＰｅ＊に応じて適切に制御することができなくなる。具体的には、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジン指令信号（要求パワーＰｅ＊を示す信号）をエンジンＥＣＵ３１０に送信することができない。また、エンジンＥＣＵ３１０は、ハイブリッドＥＣＵ３２０からエンジン指令信号を受けることができないので、エンジン１００をどのように制御すればよいのかを把握することができない。

このような場合には、エンジン１００の出力が過剰に大きくなることを防止するために、エンジンＥＣＵ３１０がエンジン１００を一律に停止することも考えられる。しかしながら、そうすると、エンジン１００の動力を用いた車両１の退避走行を行なうことができなくなる。したがって、制御装置間の通信異常が生じた場合であってもエンジン１００の動力を用いた退避走行を可能にしつつ、エンジン停止要求があるときにはエンジン１００を停止することが望ましい。その対策として本実施の形態では以下のようなフェールセーフ運転が行なわれる。

図３は、フェールセーフ運転中におけるエンジン１００、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０の状態の一例を示す遊星歯車機構３０の共線図である。エンジン１００、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０が遊星歯車機構３０により機械的に連結されることによって、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１（＝サンギヤＳの回転速度）と、エンジン回転速度Ｎｅ（＝キャリアＣの回転速度）と、ＭＧ２回転速度Ｎｍ２（＝リングギヤＲの回転速度）とは、共線図上において直線で結ばれる関係を有する。以下では、この関係を「共線図の関係」とも称する。共線図の関係によれば、３つの回転速度（Ｎｅ，Ｎｍ１，Ｎｍ２）のうちのいずれか２つの回転速度が決まれば残り１つの回転速度も決まる。

制御装置間の通信異常が生じた場合、エンジンＥＣＵ３１０は、エンジン１００の出力が略一定に維持されるようにエンジン１００を動作させる。一定に維持される対象はエンジンパワーＰｅであってもよいしエンジントルクＴｅであってもよい。以下では、エンジンパワーＰｅが予め定められた固定値Ｐｆｉｘに維持されるようにエンジンＥＣＵ３１０がエンジン１００を動作させる「パワー固定制御」（本発明に係る「出力制御」に相当）を実行する場合を例に説明する。この際、キャリアＣには正方向のエンジントルクＴｅが作用する。

一方、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、第１ＭＧ１０を制御してエンジントルクＴｅとは逆方向（負方向）のＭＧ１トルクＴｍ１をサンギヤＳに作用させることによって、エンジン回転速度Ｎｅを所定範囲ＲＮＧ内の固定値Ｎｆｉｘに維持する。所定範囲ＲＮＧとは、エンジン回転速度Ｎｅが下限値ＬＬよりも高く、かつ、上限値ＵＬ未満の範囲である。以下、この制御を「回転速度固定制御」（本発明に係る「維持制御」に相当）とも称する。回転速度固定制御では、車速Ｖの変化に伴いＭＧ２回転速度Ｎｍ２が変化した場合には、エンジン回転速度Ｎｅを固定値Ｎｆｉｘに維持することが可能なＭＧ１回転速度Ｎｍ１が実現されるようにＭＧ１トルクＴｍ１のフィードバック制御が行なわれる。

なお、制御装置間の通信異常が生じた場合、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジンＥＣＵ３１０からエンジン回転速度Ｎｅに関する情報を取得することができない。しかし、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、レゾルバ４２１，４２２によってそれぞれ検出されたＭＧ１回転速度Ｎｍ１およびＭＧ２回転速度Ｎｍ２から共線図の関係を用いてエンジン回転速度Ｎｅを算出することができる。

エンジン１００がエンジンＥＣＵ３１０によるパワー固定制御で動作し、かつ、第１ＭＧ１０がハイブリッドＥＣＵ３２０による回転速度固定制御で動作している場合、サンギヤＳに作用するＭＧ１トルクＴｍ１とキャリアＣに作用するエンジントルクＴｅとによって、リングギヤＲにはエンジン１００の直達トルクＴｅｃが作用する。この直達トルクＴｅｃと、第２ＭＧ２０から出力されるトルク（ＭＧ２トルクＴｍ２）とが駆動輪５０に伝達される。ハイブリッドＥＣＵ３２０は、ＭＧ２パワーＰｍ２が要求パワーＰｍ２＊を満たすようにインバータ２２２を制御する。エンジン１００がパワー固定制御で動作することによってエンジンパワーＰｅが要求パワーＰｅ＊に対して不足する場合には、その不足分がＭＧ２パワーＰｍ２によって補われる。このように、制御装置間の通信異常が生じている場合であっても、エンジンパワーＰｅおよびＭＧ２パワーＰｍ２によって要求駆動力Ｐｒｅｑを満たして退避走行を行なうことができる。

次に、フェールセーフ運転中にエンジン１００を停止する際の制御について説明する。エンジン１００を停止すべき状況になりエンジン停止要求が生じたとしても、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、通信異常の影響によりエンジン停止信号をエンジンＥＣＵ３１０に送信することができない。そのため、以下のような制御が実行される。

図４は、フェールセーフ運転中にエンジン停止要求が生じた場合におけるエンジン１００、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０の状態の一例を示す遊星歯車機構３０の共線図である。

直線Ｊ１に示すように、エンジン停止要求がない場合には、エンジンＥＣＵ３１０は、エンジン１００をパワー固定制御で動作させる。一方、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、第１ＭＧ１０を回転速度固定制御で動作させることによってＭＧ１トルクＴｍ１をサンギヤＳに作用させる。これにより、エンジントルクＴｅによるエンジン回転速度Ｎｅの上昇がＭＧ１トルクＴｍ１により抑制され、エンジン回転速度Ｎｅが所定範囲ＲＮＧ内の固定値Ｎｆｉｘに維持される。

ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジン停止要求が生じると、第１ＭＧ１０の回転速度固定制御の実行を止める。そして、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、ゲート遮断信号ＳＤＮ１をインバータ２２１に出力する。そうすると、インバータ２２１がゲート遮断状態になり第１ＭＧ１０からのＭＧ１トルクＴｍ１の出力が停止されるので、エンジン回転速度Ｎｅの上昇が抑制されにくくなる。これにより、直線Ｊ２に示すように、エンジン回転速度Ｎｅが上昇して所定範囲ＲＮＧの上限値ＵＬを超えると、エンジンＥＣＵ３１０は、エンジン１００のパワー固定制御の実行を止めてエンジン１００を停止する。

その後、エンジントルクＴｅが０に低下すると、ＥＶ走行による退避走行が行なわれることになる。エンジントルクＴｅが０になり、さらにエンジン回転速度Ｎｅが０になった状態を直線Ｊ３に示す。

このような対策によれば、制御装置間の通信異常が生じた場合においても、ハイブリッドＥＣＵ３２０がＭＧ１トルクＴｍ１を用いてエンジン回転速度Ｎｅを調整することによって間接的にエンジン１００を停止することができる。

ここで、エンジン１００の動作中にゲート遮断信号ＳＤＮ１によりインバータ２２１をゲート遮断状態にした後、以下のような課題が生じ得る。

図５は、エンジン１００の動作中にインバータ２２１をゲート遮断状態した場合におけるＰＣＵ２００の構成を概略的に示す回路ブロック図である。ハイブリッドＥＣＵ３２０からのゲート遮断信号ＳＤＮ１に応答して、インバータ２２１に含まれるすべてのスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８（図２参照）が非導通状態にされる。これにより、インバータ２２１に含まれるダイオードＤ３〜Ｄ８によって三相全波整流回路が構成されるとともに、第１ＭＧ１０からのＭＧ１トルクＴｍ１の出力が停止される。一方、コンバータ２１０では、制御信号ＰＷＭＣに応じたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のＰＷＭ動作が継続される。

この段階でエンジン１００が依然として動作中であると、エンジン１００からエンジントルクＴｅが出力される。このエンジントルクＴｅによって第１ＭＧ１０が機械的（力学的）に回転させられる。第１ＭＧ１０のロータには永久磁石１２が設けられているので、エンジントルクＴｅにより永久磁石１２が回転させられることによって逆起電圧Ｖｃが発生する。この逆起電圧Ｖｃがシステム電圧ＶＨよりも高いと、第１ＭＧ１０から三相全波整流回路およびコンバータ２１０を介して蓄電装置１５０へとモータ電流Ｉｍ１が流れ、第１ＭＧ１０による発電が行なわれる。この際に、第１ＭＧ１０では、第１ＭＧ１０の回転を妨げる方向（負方向）に作用する制動トルクである逆起トルクＴｃが発生する。

図６は、逆起トルクＴｃ発生時のエンジン１００、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０の状態の一例を示す遊星歯車機構３０の共線図である。図６に示すように、逆起トルクＴｃはサンギヤＳに負方向に作用し、エンジン回転速度Ｎｅの上昇を妨げ得る。つまり、インバータ２２１をゲート遮断状態にしたとしても、正トルクであるエンジントルクＴｅと負トルクである逆起トルクＴｃとが釣り合った状態になると、エンジン回転速度Ｎｅの上昇が妨げられ得る。その結果、エンジン回転速度Ｎｅが上昇せずに所定範囲ＲＮＧ内に停滞し、エンジン１００が停止されない可能性がある。

そこで、本実施の形態においては、エンジン停止要求があるときには、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、インバータ２２１をゲート遮断状態にし、かつ、コンバータ２１０を制御してシステム電圧ＶＨを上昇させることによって逆起トルクＴｃの大きさを減少させる。これにより、エンジントルクＴｅの大きさが逆起トルクＴｃの大きさよりも大きくなるので、エンジン回転速度Ｎｅを上昇させてエンジン１００を停止することが可能になる。以下、このような制御を採用する理由について詳細に説明する。

＜システム電圧ＶＨの調整＞
図７は、システム電圧ＶＨと、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１と、逆起トルクＴｃとの関係を説明するための図である。図７ならびに後述する図８および図１２において、横軸はＭＧ１回転速度Ｎｍ１を示し、縦軸は逆起トルクＴｃを示す。曲線Ｋ１〜Ｋ３は、システム電圧ＶＨ＝Ｖ１〜Ｖ３（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）における逆起トルクＴｃの特性をそれぞれ表す。

曲線Ｋ１〜Ｋ３に示すように、逆起トルクＴｃは、システム電圧ＶＨが上昇するに従ってＭＧ１回転速度Ｎｍ１の正方向にシフトする特性を有する。そして、いずれの曲線Ｋ１〜Ｋ３においても、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が基準回転速度よりも低い場合には、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が上昇するに従って逆起トルクＴｃの大きさ（絶対値）は増加し、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が基準回転速度に達すると、逆起トルクＴｃの大きさは極大値（最大値）をとる。このような逆起トルクＴｃの特性を用いることで、システム電圧ＶＨの上昇（調整）により逆起トルクＴｃを制御することができる。

図８は、システム電圧ＶＨの上昇による逆起トルクＴｃの制御を説明するための図である。曲線Ｋ４，Ｋ５は、システム電圧ＶＨ＝Ｖ４，Ｖ５（Ｖ４＜Ｖ５）における逆起トルクＴｃの特性をそれぞれ示す。

たとえばＭＧ１回転速度Ｎｍ１＝Ｎａにて略一定の場合に、コンバータ２１０を制御することでシステム電圧ＶＨをＶ４からＶ５へと上昇させると、逆起トルクＴｃは、Ｔ４からＴ５へと正方向に変化する。すなわち、逆起トルクＴｃの大きさが減少する。これにより、エンジントルクＴｅによるエンジン回転速度Ｎｅの上昇が逆起トルクＴｃにより抑制されにくくなる。よって、エンジン回転速度Ｎｅが上限値ＵＬ未満で停滞する状況を生じにくくすることができる。

＜制御装置間の通信異常発生時の制御フロー＞
以下、エンジンＥＣＵ３１０およびハイブリッドＥＣＵ３２０が上述の制御を実行する際の処理手順について、フローチャートを参照しながら詳細に説明する。

図９は、エンジンＥＣＵ３１０により実行される処理手順を示すフローチャートである。図９ならびに後述する図１０および図１３に示すフローチャートは、所定周期毎または所定条件が成立する度にメインルーチンから呼び出されて繰り返し実行される。なお、これらのフローチャートに含まれる各ステップ（以下「Ｓ」とも略す）は、基本的にはエンジンＥＣＵ３１０またはハイブリッドＥＣＵ３２０によるソフトウェア処理によって実現されるが、その一部または全部がエンジンＥＣＵ３１０またはハイブリッドＥＣＵ３２０に作製されたハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。

Ｓ１０において、エンジンＥＣＵ３１０は、ハイブリッドＥＣＵ３２０との通信異常が生じているか否かを判定する。エンジンＥＣＵ３１０は、たとえばハイブリッドＥＣＵ３２０からの情報を所定時間継続して受信できない場合に、ハイブリッドＥＣＵ３２０との通信異常が生じていると判定する。

ハイブリッドＥＣＵ３２０との通信異常が生じていない場合（Ｓ１０においてＮＯ）、エンジンＥＣＵ３１０は処理をメインルーチンへと戻す。この場合には、図示しないが、エンジン動作点がハイブリッドＥＣＵ３２０から受けた指令動作点となるようにエンジン１００の通常運転が行なわれる。

ハイブリッドＥＣＵ３２０との通信異常が生じている場合（Ｓ１０においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ３１０は、Ｓ１１以降のフェールセーフ運転を行なう。より具体的には、エンジンＥＣＵ３１０は、エンジン１００への燃料供給を停止中（燃料カット中）であるか否かを判定する（Ｓ１１）。

燃料カット中である場合（Ｓ１１においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ３１０は、Ｓ１２，Ｓ１３にてエンジンの始動制御を行なう。より具体的には、エンジンＥＣＵ３１０は、エンジン回転速度Ｎｅが所定範囲ＲＮＧの下限値ＬＬよりも高いか否かを判定する（Ｓ１２）。エンジン回転速度Ｎｅが下限値ＬＬ以下の場合（Ｓ１２においてＮＯ）、エンジンＥＣＵ３１０は処理をメインルーチンへと戻す。一方、エンジン回転速度Ｎｅが下限値ＬＬよりも高い場合（Ｓ１２においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ３１０は、エンジン１００に燃料を供給してエンジン１００を始動させる（Ｓ１３）。その後、エンジンＥＣＵ３１０は処理をＳ１４に進める。

Ｓ１４において、エンジンＥＣＵ３１０は、上述のパワー固定制御を実行する。すなわち、エンジンＥＣＵ３１０は、エンジンパワーＰｅが予め定められた固定値Ｐｆｉｘに維持されるようにエンジン１００を動作させる。

Ｓ１５において、エンジンＥＣＵ３１０は、ハイブリッドＥＣＵ３２０との通信異常が発生してから所定時間が経過したか否かを判定する。この所定時間は、ハイブリッドＥＣＵ３２０による上述の回転速度固定制御（後述の図１０のＳ２２の処理）によって、エンジン回転速度Ｎｅを所定範囲ＲＮＧ外の値から所定範囲ＲＮＧ内の値へと変化させるのに要する時間に設定される。

制御装置間の通信異常が発生してから所定時間が経過していない場合（Ｓ１５においてＮＯ）、通信異常発生後にエンジン回転速度Ｎｅが一度も所定範囲ＲＮＧ内へと変化していない可能性がある。そのため、エンジンＥＣＵ３１０は、パワー固定制御を継続する（Ｓ１８）。

一方、制御装置間の通信異常が発生してから所定時間が経過している場合（Ｓ１５においてＹＥＳ）、通信異常発生後にエンジン回転速度Ｎｅが所定範囲ＲＮＧ内の値へと変化可能な時間が経過していると考えられるため、エンジンＥＣＵ３１０は、エンジン回転速度Ｎｅが所定範囲ＲＮＧの上限値ＵＬを超えているか否かを判定する（Ｓ１６）。この処理は、ハイブリッドＥＣＵ３２０がエンジン停止要求があると判定しているか否かを、エンジンＥＣＵ３１０がエンジン回転速度Ｎｅをパラメータとして判定するための処理である（図１０のＳ２４〜Ｓ２６参照）。

エンジン回転速度Ｎｅが上限値ＵＬを超えている場合（Ｓ１６においてＹＥＳ）、ハイブリッドＥＣＵ３２０がエンジン停止要求があると判定したと考えられるため、エンジンＥＣＵ３１０は、パワー固定制御の実行を止めてエンジン１００への燃料供給を停止する（Ｓ１７）。これにより、エンジン１００が停止される。

一方、エンジン回転速度Ｎｅが上限値ＵＬ以下の場合（Ｓ１６においてＮＯ）、ハイブリッドＥＣＵ３２０がエンジン停止要求がないと判定している（図１０のＳ２４においてＮＯ）と考えられるため、エンジンＥＣＵ３１０はパワー固定制御を継続する（Ｓ１８）。

図１０は、ハイブリッドＥＣＵ３２０により実行される処理手順を示すフローチャートである。Ｓ２０において、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジンＥＣＵ３１０との通信異常が生じているか否かを判定する。ハイブリッドＥＣＵ３２０は、たとえばエンジンＥＣＵ３１０からの情報を所定時間継続して受信できない場合に、エンジンＥＣＵ３１０との通信異常が生じていると判定する。

エンジンＥＣＵ３１０との通信異常が生じていない場合（Ｓ２０においてＮＯ）、ハイブリッドＥＣＵ３２０は処理をメインルーチンへと戻す。この場合、図示しないが、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジンパワーＰｅがエンジン指令信号に従ったパワー（要求パワーＰｅ＊）であることを前提として、要求駆動力Ｐｒｅｑを満たすように第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０を制御する。

一方、エンジンＥＣＵ３１０との通信異常が生じている場合（Ｓ２０においてＹＥＳ）、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、Ｓ２１以降のフェールセーフ運転を行なう。より具体的には、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジン回転速度Ｎｅ＝０であるか否か（エンジン１００が回転していない状態であるか否か）を判定する（Ｓ２１）。

エンジン回転速度Ｎｅ＝０である場合（Ｓ２１においてＹＥＳ）、すなわちエンジン１００が停止中である場合、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジン始動要求があるか否かを判定する（Ｓ２７）。ハイブリッドＥＣＵ３２０は、たとえば要求駆動力Ｐｒｅｑが所定値以上に増加した場合にエンジン始動要求があると判定する。エンジン始動要求がない場合（Ｓ２７においてＮＯ）、ハイブリッドＥＣＵ３２０は処理をメインルーチンへと戻す。エンジン始動要求がある場合（Ｓ２７においてＹＥＳ）、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、第１ＭＧ１０を制御することでエンジン１００のクランキングを行なう（Ｓ２８）。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジン回転速度Ｎｅが所定範囲ＲＮＧの下限値ＬＬを超えるようにＭＧ１トルクＴｍ１（クランキングトルク）を制御する。

エンジン回転速度Ｎｅが０でない場合（Ｓ２１においてＮＯ）、すなわちエンジン１００が回転中である場合、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、上述の回転速度固定制御を実行する（Ｓ２２）。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた固定値Ｎｆｉｘに維持されるようにＭＧ１トルクＴｍ１のフィードバック制御を行なう。制御装置間の通信異常発生時においては、エンジン１００はパワー固定制御によって正方向のエンジントルクＴｅを発生しているため、エンジン回転速度Ｎｅの上昇を抑制するために、ＭＧ１トルクＴｍ１はエンジントルクＴｅとは逆方向（負方向）に作用する（図３および図４参照）。

Ｓ２３において、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、パワー固定制御によってエンジンパワーＰｅが固定値Ｐｆｉｘに維持されていることを前提として、要求駆動力Ｐｒｅｑを満たすようにＭＧ２トルクＴｍ２を制御する。

Ｓ２４において、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジン停止要求があるか否かを判定する。たとえば、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、要求駆動力Ｐｒｅｑが所定値未満に低下した場合、または他の制御システムの異常が発生した場合に、エンジン停止要求があると判定する。エンジン停止要求がない場合（Ｓ２４においてＮＯ）、ハイブリッドＥＣＵ３２０は処理をメインルーチンへと戻す。

エンジン停止要求がある場合（Ｓ２４においてＹＥＳ）、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、エンジン回転速度Ｎｅを所定範囲ＲＮＧの上限値ＵＬよりも高い値にするために、Ｓ２５，Ｓ２６の処理を行なう。すなわち、Ｓ２５において、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、ゲート遮断信号ＳＤＮ１をインバータ２２１に出力することで回転速度固定制御の実行を止める。これにより、インバータ２２１がゲート遮断状態になりＭＧ１トルクＴｍ１の出力が停止される一方で、図５および図６にて説明したように逆起トルクＴｃが発生する。

Ｓ２６において、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、コンバータ２１０を制御することによってシステム電圧ＶＨを上昇させる。システム電圧ＶＨの上昇量ΔＶＨは、下記２つの条件の両方を満たすように定められる。

第１の条件として、遊星歯車機構３０の構成（具体的には遊星歯車機構３０のギヤ比ρ等）に応じて、エンジントルクＴｅの大きさがＭＧ１トルクＴｍ１の大きさに換算される。そして、この換算されたトルク（正トルク）の大きさが逆起トルクＴｃ（負トルク）の大きさよりも大きくなるようにシステム電圧ＶＨの上昇量ΔＶＨは定められる。これにより、正トルクと負トルクとが釣り合うことが抑制され、エンジン回転速度Ｎｅを上昇させることが可能になる。

第２の条件として、システム電圧ＶＨの上昇量ΔＶＨは、システム電圧ＶＨ上昇後にエンジン回転速度Ｎｅが所定範囲ＲＮＧの上限値ＵＬを超えるまで逆起トルクＴｃの大きさを減少させることが可能な値に設定される。これにより、ハイブリッドＥＣＵ３２０がエンジン停止要求の発生ありと判定していることを、ハイブリッドＥＣＵ３２０からエンジンＥＣＵ３１０へとエンジン回転速度Ｎｅをパラメータとして伝達することが可能になる。

以上のように、本実施の形態によれば、制御装置間の通信異常が生じた場合、エンジンＥＣＵ３１０は、エンジン１００を停止するのはなく、エンジン１００をパワー固定制御により動作させる。また、エンジン回転速度Ｎｅが所定範囲ＲＮＧの上限値ＵＬを超えた場合にエンジンＥＣＵ３１０がエンジン１００を停止するところ、ハイブリッドＥＣＵ３２０による回転速度固定制御によってエンジン回転速度Ｎｅは所定範囲ＲＮＧ内の固定値Ｎｆｉｘに維持される。そのため、エンジン１００は停止されず、エンジン１００の動力を用いた退避走行が可能になる。

さらに、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、回転速度固定制御の実行中にエンジン停止要求がある場合には、インバータ２２１にゲート遮断信号ＳＤＮ１を出力することでＭＧ１トルクＴｍ１の出力を停止させる。そうすると、エンジントルクＴｅとは逆方向に作用する逆起トルクＴｃが発生するが、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、さらにコンバータ２１０を制御してシステム電圧ＶＨを上昇させることによって逆起トルクＴｃの大きさを減少させる。これにより、エンジントルクＴｅの上昇が逆起トルクＴｃにより抑制されにくくなるので、エンジントルクＴｅの作用によってエンジン回転速度Ｎｅが上昇する。その結果、エンジン回転速度Ｎｅが所定範囲ＲＮＧの上限値ＵＬを超えると、エンジンＥＣＵ３１０によりエンジン１００が停止される。

このように、ＭＧ１トルクＴｍ１の出力停止後に逆起トルクＴｃに起因してエンジン回転速度Ｎｅが上昇しにくい場合であっても、ハイブリッドＥＣＵ３２０がコンバータ２１０を制御してシステム電圧ＶＨを上昇させることによって、より確実にエンジン１００を停止することができる。

図１１は、本実施の形態におけるフェールセーフ運転の一例を説明するためのタイムチャートである。図１１において、横軸は経過時間を示す。縦軸は上から順に、エンジン回転速度Ｎｅ、システム電圧ＶＨ、およびＭＧ１トルクＴｍ１を示す。図１１では、エンジン回転速度Ｎｅが上昇せずにエンジン１００が停止されない比較例を１点鎖線で示す。

時刻ｔ１１よりも前においては、フェールセーフ運転中であるが、要求駆動力Ｐｒｅｑが低く、エンジン１００は停止されている。

時刻ｔ１１において要求駆動力Ｐｒｅｑが増加したことに起因してエンジン始動要求が生じると、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、第１ＭＧ１０にクランキングトルクを発生させる（時刻ｔ１２参照）。これにより、エンジン回転速度Ｎｅが下限値ＬＬを超えると、エンジンＥＣＵ３１０は、エンジン１００を始動させてパワー固定制御を実行する。またハイブリッドＥＣＵ３２０は、第１ＭＧ１０の回転速度固定制御を実行してエンジン回転速度Ｎｅを固定値Ｎｆｉｘに維持する。

このように、制御装置間の通信異常が生じている場合においても、ハイブリッドＥＣＵ３２０が第１ＭＧ１０にクランキングトルクを発生させることによって間接的にエンジン１００を始動することができる。

時刻ｔ１３においてエンジン停止要求が生じると、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、ゲート遮断信号ＳＤＮ１を出力することによってインバータ２２１をゲート遮断状態にする。これにより、第１ＭＧ１０に要求される要求トルクＴｍ１＊に従って出力されるトルク（ＭＧ１トルクＴｍ１）は負の値から０に変化するものの、第１ＭＧ１０がエンジン１００により回転させられることによって逆起トルクＴｃが発生する。そのため、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、コンバータ２１０を制御してシステム電圧ＶＨを上昇させることによって逆起トルクＴｃの大きさを減少させる。

逆起トルクＴｃの大きさが減少することでエンジントルクＴｅの反力が小さくなり、エンジン回転速度ＮｅがエンジントルクＴｅの作用によって上昇しやすくなる。その結果、エンジン回転速度Ｎｅが上限値ＵＬを超えると、エンジンＥＣＵ３１０がエンジン１００を停止する（時刻ｔ１４参照）。

以上のように、本実施の形態によれば、制御装置間の通信に異常が生じた場合であってもエンジン１００の動力を用いた退避走行を可能にしつつ、エンジン停止要求があるときにはより確実にエンジン１００を停止することができる。

［変形例］
上述の実施の形態では、システム電圧ＶＨを上昇させることによって逆起トルクＴｃの大きさを減少させる例を説明した。一方で、以下に説明するように、逆起トルクＴｃの特性によっては、システム電圧ＶＨを低下させることによって逆起トルクＴｃの大きさを減少させる場合もある。

図１２は、システム電圧ＶＨの低下による逆起トルクＴｃの制御を説明するための図である。曲線Ｋ６，Ｋ７は、システム電圧ＶＨ＝Ｖ６，Ｖ７（Ｖ６＜Ｖ７）における逆起トルクＴｃの特性をそれぞれ表す。図１２では、曲線Ｋ６について、ＭＧ１トルクＴｍ１の大きさが極大値をとるＭＧ１回転速度Ｎｍ１である基準回転速度Ｎｓが示されている。

実施の形態（図７および図８参照）にて説明したように、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が基準回転速度Ｎｓよりも低い場合には、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が上昇するに従って逆起トルクＴｃの大きさは増加する。図１２では、このようなＭＧ１回転速度Ｎｍ１の領域を「Ｒ１」とも記載する。ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が基準回転速度Ｎｓよりもさらに上昇すると、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が上昇するに従って逆起トルクＴｃの大きさは減少する。図１２では、このようなＭＧ１回転速度Ｎｍ１の領域を「Ｒ２」とも記載する。多くの場合、回転速度固定制御が実行される際のエンジン回転速度Ｎｅ＝Ｎｆｉｘは比較的低く、インバータ２２１をゲート遮断状態にする際のＭＧ１回転速度Ｎｍ１も比較的低い。よって、実施の形態で説明したように、第１ＭＧ１０は領域Ｒ１にて動作する。

しかしながら、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が比較的高く、第１ＭＧ１０が領域Ｒ２にて動作する場合には、以下のような制御が実行される。すなわち、たとえばＭＧ１回転速度Ｎｍ１＝Ｎｂにて略一定の場合に、コンバータ２１０を制御することでシステム電圧ＶＨをＶ７からＶ６へと低下させることによって、逆起トルクＴｃがＴ６からＴ７へと正方向に変化し、逆起トルクＴｃの大きさが減少する。これにより、エンジン回転速度Ｎｅの上昇が逆起トルクＴｃにより抑制されにくくなり、エンジン回転速度Ｎｅが上昇する。その結果、エンジン回転速度Ｎｅが上限値ＵＬ未満で停滞する状況を生じにくくすることができる。

次に、変形例においてエンジンＥＣＵ３１０およびハイブリッドＥＣＵ３２０により実行される処理手順について説明する。エンジンＥＣＵ３１０により実行される処理手順は、図９にて説明した一連の処理手順と同等であるため、説明は繰り返さない。

図１３は、変形例においてハイブリッドＥＣＵ３２０により実行される処理手順を示すフローチャートである。図１３において、Ｓ１２０〜Ｓ１２５の処理、およびＳ１２７，Ｓ１２８の処理は、実施の形態における対応する処理（Ｓ２０〜Ｓ２５，Ｓ２７，Ｓ２８の処理）とそれぞれ同等であるため、説明は繰り返さない。

Ｓ１２４においてエンジン停止要求がある場合（Ｓ１２４においてＹＥＳ）、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、ゲート遮断信号ＳＤＮ１をインバータ２２１に出力することで回転速度固定制御の実行を止める（Ｓ１２５）。これにより、インバータ２２１がゲート遮断状態になりＭＧ１トルクＴｍ１の出力が停止される一方で逆起トルクＴｃが発生する。

Ｓ１２６Ａにおいて、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が基準回転速度Ｎｓ未満であるか否かを判定する。基準回転速度Ｎｓはシステム電圧ＶＨに応じて定まるので、基準回転速度Ｎｓとシステム電圧ＶＨとの相関関係をハイブリッドＥＣＵ３２０のメモリ（図示せず）に予め格納しておくことにより、システム電圧ＶＨから基準回転速度Ｎｓを算出することができる。

ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が基準回転速度Ｎｓ未満の場合（Ｓ１２６ＡにおいてＹＥＳ）、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、実施の形態と同様に、コンバータ２１０を制御することによってシステム電圧ＶＨを上昇させる（Ｓ１２６Ｂ）（図８参照）。これにより、逆起トルクＴｃの大きさが減少する。

これに対し、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が基準回転速度Ｎｓ以上の場合（Ｓ１２６ＡにおいてＮＯ）、ハイブリッドＥＣＵ３２０は、コンバータ２１０を制御することによってシステム電圧ＶＨを低下させる（Ｓ１２６Ｃ）（図１２参照）。これにより、逆起トルクＴｃの大きさが減少する。

このように、システム電圧ＶＨの調整方向は、逆起トルクＴｃの特性に応じて適宜定められる。システム電圧ＶＨを適切な方向に変化させることにより、逆起トルクＴｃの大きさが減少するので、エンジン回転速度Ｎｅを上昇させてエンジン１００を停止させることができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１Ｕ，１Ｖ，１Ｗ アーム、１０ 第１ＭＧ、１２ 永久磁石、２０ 第２ＭＧ、３０ 遊星歯車機構、Ｓ サンギヤ、Ｃ キャリア、Ｐ ピニオンギヤ、Ｒ リングギヤ、４０ 出力軸、５０ 駆動輪、１００ エンジン、１５０ バッテリ、１５１ 監視ユニット、２００ ＰＣＵ、２１０ コンバータ、２２１，２２２ インバータ、２３０ 電圧センサ、２４１，２４２ 電流センサ、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、Ｑ１〜Ｑ１４ スイッチング素子、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｌ１ リアクトル、ＮＬ，ＰＬ 電力線、３１０ エンジンＥＣＵ、３２０ ハイブリッドＥＣＵ、３３０ 通信線、４１０ エンジン回転速度センサ、４２１，４２２ レゾルバ、４３０ 出力軸回転速度センサ、４４０ アクセルポジションセンサ。

Claims (3)

1. エンジンと、
   ロータに永久磁石を有する第１の回転電機と、
   駆動輪に接続された出力軸と、
   前記エンジン、前記第１の回転電機、および前記出力軸を機械的に連結する遊星歯車機構と、
   前記出力軸に接続された第２の回転電機と、
   バッテリと、
   前記バッテリ、前記第１の回転電機、および前記第２の回転電機の間で電力を変換するインバータと、
   前記バッテリと前記インバータとの間で電圧を変換するコンバータと、
   前記エンジンを制御する第１の制御装置と、
   前記第１の回転電機および前記第２の回転電機を制御するとともに、前記エンジンの指令信号を前記第１の制御装置に送信することが可能に構成された第２の制御装置とを備え、
   前記第１の制御装置は、前記第２の制御装置との通信に異常が生じた場合に、前記エンジンの出力を一定に維持するように前記エンジンを動作させる出力制御を実行し、前記出力制御の実行中に前記エンジンの回転速度が所定範囲から外れると前記エンジンを停止し、
   前記第２の制御装置は、前記第１の制御装置との通信に異常が生じた場合に、前記第１の回転電機を制御することによって前記エンジンの回転速度を前記所定範囲内に維持する維持制御を実行し、前記維持制御の実行中に前記エンジンの停止要求がある場合には、前記インバータをゲート遮断状態にし、かつ、前記コンバータを制御して前記コンバータの前記インバータ側の電圧であるシステム電圧を調整することによって前記第１の回転電機の逆起電圧に起因する逆起トルクの大きさを減少させる、ハイブリッド車両。
2. 前記逆起トルクの大きさは、前記第１の回転電機の回転速度が基準回転速度のときに極大値をとり、
   前記基準回転速度は、前記システム電圧が上昇するに従って上昇し、
   前記第２の制御装置は、前記エンジンの停止要求がある場合で、かつ、前記第１の回転電機の回転速度が前記基準回転速度を下回る場合には、前記システム電圧を上昇させることによって前記逆起トルクの大きさを減少させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記第２の制御装置は、前記エンジンの停止要求がある場合で、かつ、前記第１の回転電機の回転速度が前記基準回転速度を上回る場合には、前記システム電圧を低下させることによって前記逆起トルクの大きさを減少させる、請求項２に記載のハイブリッド車両。