(57)【要約】【課題】３相短絡制御された電動機の駆動軸に連接された内燃機関の回転数が非常に低速であっても内燃機関が運転を継続可能なハイブリッド車両を提供すること。【解決手段】ハイブリッド車両は、複数相のインバータを介して蓄電器から電力が供給される電動機及び内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行する。このハイブリッド車両は、インバータの短絡故障を検出する短絡故障検出部と、短絡故障検出部がインバータの短絡故障を検出した際、電動機のインバータ側の一端が相互に短絡された３相短絡状態となるようインバータを制御するインバータ制御部と、内燃機関の運転を制御する内燃機関制御部とを備える。内燃機関制御部は、電動機が３相短絡制御時に内燃機関がアイドル運転を行う間、電動機が通常動作時の回転数よりも高い回転数でアイドル運転を行うよう内燃機関を制御する。【選択図】図１
2010163085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相のインバータを介して蓄電器から電力が供給される電動機及び内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行するハイブリッド車両であって、
前記インバータの短絡故障を検出する短絡故障検出部と、
前記短絡故障検出部が前記インバータの短絡故障を検出した際、前記電動機の前記インバータ側の一端が相互に短絡された３相短絡状態となるよう前記インバータを制御するインバータ制御部と、
前記内燃機関の運転を制御する内燃機関制御部と、を備え、
前記内燃機関制御部は、前記電動機が３相短絡制御時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記電動機が通常動作時の回転数よりも高い回転数でアイドル運転を行うよう前記内燃機関を制御することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
複数相のインバータを介して蓄電器から電力が供給される電動機及び内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行するハイブリッド車両であって、
前記インバータの短絡故障を検出する短絡故障検出部と、
前記短絡故障検出部が前記インバータの短絡故障を検出した際、前記電動機の前記インバータ側の一端が相互に短絡された３相短絡状態となるよう前記インバータを制御するインバータ制御部と、
前記内燃機関の運転を制御する内燃機関制御部と、を備え、
前記内燃機関制御部は、
前記電動機が通常動作時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記内燃機関の出力トルクが低下するためのトルク低下制御を行い、
前記電動機が３相短絡制御時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記トルク低下制御を禁止又は抑制することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項２に記載のハイブリッド車両であって、
前記トルク低下制御は、前記内燃機関に吸入する空気量を減らす制御であることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項２に記載のハイブリッド車両であって、
前記トルク低下制御は、前記内燃機関の点火時期をリタードする制御であることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
複数相のインバータを介して蓄電器から電力が供給される電動機及び内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行するハイブリッド車両であって、
前記インバータの短絡故障を検出する短絡故障検出部と、
前記短絡故障検出部が前記インバータの短絡故障を検出した際、前記電動機の前記インバータ側の一端が相互に短絡された３相短絡状態となるよう前記インバータを制御するインバータ制御部と、
前記内燃機関からの駆動力を利用して動作する補機と、
前記補機の駆動を制御する補機駆動制御部と、を備え、
前記補機駆動制御部は、前記電動機が３相短絡制御時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記補機の駆動を停止することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項６】
請求項１に記載のハイブリッド車両であって、
前記内燃機関から当該ハイブリッド車両の駆動輪までの駆動力の伝達経路を、液体を用いて断接する伝達経路断接部と、
前記内燃機関の回転数に応じて、前記伝達経路断接部による前記伝達経路の連結度を制御する連結制御部と、を備え、
前記連結制御部は、前記電動機が３相短絡制御時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記電動機が通常動作時に前記内燃機関がアイドル運転を行うときよりも前記伝達経路の連結度を低減するよう前記伝達経路断接部を制御することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のハイブリッド車両であって、
前記電動機及び前記内燃機関と車輪との間に設けられた無段変速機と、
前記無段変速機の入力軸側に構成された駆動側プーリー及び出力軸側に構成された従動側プーリーの各可動側面にかける圧力である側圧を制御する側圧制御部と、を備え、
前記側圧制御部は、前記電動機が３相短絡制御時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記電動機が通常動作時に前記内燃機関がアイドル運転を行うときの側圧よりも低い側圧を前記駆動側プーリー及び／又は前記従動側プーリーの各可動側面にかけることを特徴とするハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数相のインバータを介して蓄電器から電力が供給される電動機及び内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行するハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）は、電動機及び／又は内燃機関の駆動力によって走行する。図８は、ＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。図８に示すＨＥＶでは、電動機(MOT)１０１及び／又は内燃機関(ENG)１０７からの駆動力がギアボックス１０９及び駆動軸１５１を介して駆動輪１５３に伝達される。なお、図８に示す車両では、電動機１０１の回転子は、内燃機関１０７の駆動軸に直結されている。
【０００３】
電動機１０１は、例えば３相交流モータである。蓄電器(BATT)１０３は、直流電源であって、インバータ１０５を介して電動機１０１に電力を供給する。なお、蓄電器１０３の出力電圧は高電圧（例えば１００〜２００Ｖ）である。インバータ(INV)１０５は、蓄電器１０３からの直流電力を３相交流電力に変換する。インバータＥＣＵ(INV ECU)１１１は、インバータ１０５の動作を制御する。
【０００４】
内燃機関１０７は、車両が走行するための駆動力（出力トルク）を発生する。内燃機関１０７からの駆動力は、クラッチ１１３の状態に応じて駆動輪１５３に伝達される。すなわち、クラッチ１１３が切断状態であれば、内燃機関１０７からの駆動力は駆動輪１５３に伝達されず、クラッチ１１３が接続状態であれば、内燃機関１０７からの駆動力は駆動輪１５３に伝達される。
【０００５】
マネジメントＥＣＵ(MG ECU)１１５は、駆動力の伝達系統の切り替えや、電動機１０１や内燃機関１０７の制御、クラッチ１１３に対する断接指示、ギアボックス１０９に対する変速比の変更指示等を行う。エンジンＥＣＵ(ENG ECU)１１７は、内燃機関１０７の運転を制御する。
【０００６】
クラッチ１１３は、マネジメントＥＣＵ１１５からの指示に基づいて、内燃機関１０７から駆動輪１５３までの駆動力の伝達経路を断接する。ギアボックス１０９は、内燃機関１０７及び／又は電動機１０１からの駆動力を、所望の変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸１５１に伝達する変速機である。
【０００７】
図９は、図８に示した車両に設けられた電動機１０１を駆動するシステムを示すブロック図である。図９に示すように、インバータ１０５では、電動機１０１の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応するアーム１ｕ，１ｖ，１ｗが、電源端子２ａ，２ｂの間で平滑コンデンサＣと並列に接続されている。アーム１ｕ，１ｖ，１ｗの各中点は、電動機１０１のＵ相電機子Ａｕ、Ｖ相電機子Ａｖ、Ｗ相電機子Ａｗにそれぞれ接続されている。
【０００８】
各アームの正極側及び負極側には、ＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子と、各スイッチング素子に並列接続された還流ダイオードとから構成されたスイッチ部が設けられている。例えば、各アームの正極側には、スイッチング素子３ａと還流ダイオード４ａとから構成されたスイッチ部５ａが設けられ、各アームの負極側には、スイッチング素子３ｂと還流ダイオード４ｂとから構成されたスイッチ部５ｂが設けられている。各アームの正極側に設けられたスイッチング素子３ａのコレクタ及び還流ダイオード４ａのカソードは、正極側の電源端子２ａに接続されている。一方、各アームの負極側に設けられたスイッチング素子３ｂのエミッタ及び還流ダイオード４ｂのアノードは、負極側の電源端子２ｂに接続されている。
【０００９】
各スイッチング素子は、インバータＥＣＵ１１１からの制御信号によってオンオフ制御される。各スイッチング素子のゲート端子にはゲート抵抗Ｒが接続されており、インバータＥＣＵ１１１からの制御信号はゲート抵抗Ｒを介してゲート端子に入力される。
【００１０】
なお、ゲート抵抗の抵抗値が大きいほど、スイッチング素子のスイッチング速度は遅くなる。このため、ゲート抵抗の抵抗値が増大する故障が発生するとスイッチング損失が大きくなり、スイッチング素子の温度が上昇する。その結果、スイッチング素子は熱暴走して短絡故障に至る。さらに、短絡故障したスイッチング素子を含むインバータ１０５を使用し続けると、通常よりも大きな電流が流れるため電動機１０１や３相線等の破損に至る。したがって、特許文献１に記載の発明では、インバータ１０５に短絡故障が発生した際に電動機１０１や３相線等の不具合の発生を防ぐため、インバータ１０５に大電流が流れるのを防止している。
【００１１】
特許文献１に記載の発明では、例えば、Ｕ相電流が流れるスイッチ部５ｂのスイッチング素子が短絡故障すると、インバータＥＣＵ１１１は、負極側に設けられたスイッチ部５ｂの各スイッチング素子をオン制御し、かつ、正極側に設けられたスイッチ部５ａの各スイッチング素子をオフ制御する。したがって、電動機１０１の各相の電機子Ａｕ，Ａｖ，Ａｗのインバータ１０５側の一端が実質的に相互に短絡された状態になる。以下、この状態を「３相短絡状態」という。また、電動機１０１が３相短絡状態となるよう制御することを「３相短絡制御」という。図１０は、内燃機関１０７の駆動によって３相短絡状態の電動機１０１の回転子が回転される際に発生する各相電流の波形の一例を示す図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−２２００４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図８に示したＨＥＶでは、電動機１０１の回転子に連結された内燃機関１０７が駆動すると、３相短絡制御されている電動機１０１にはブレーキトルクが発生する。当該ブレーキトルクによって内燃機関１０７の駆動は抑制される。図１１は、内燃機関１０７の回転数に対する３相短絡制御された電動機１０１に発生するブレーキトルク及び内燃機関１０７の出力トルクを示す図である。図１１中の点線は、アイドル運転時の内燃機関１０７の回転数を示す。図１１に示されるように、内燃機関１０７がアイドル運転時には、車両走行時よりも大きなブレーキトルクが電動機１０１に発生する。
【００１４】
電動機１０１が３相短絡制御された車両が内燃機関１０７の駆動によって走行する際、例えば図１１中に点線で示した非常に低い回転数で内燃機関１０７が連続運転すると、実線で示した電動機１０１のブレーキトルクが一点鎖線で示した内燃機関１０７の出力トルクを上回ってしまう。電動機１０１のブレーキトルクが内燃機関１０７の出力トルクよりも大きいと、内燃機関１０７は最終的にストールしてしまう。したがって、車両が停止中に内燃機関１０７がアイドル運転を行うときは、内燃機関１０７の回転数が非常に低いため、内燃機関１０７がストールしてしまう可能性がある。
【００１５】
なお、内燃機関１０７の始動が電動機１０１によって行われる車両において、電動機１０１が３相短絡制御されている状態で内燃機関１０７がストールすると、再び内燃機関１０７を始動することができない。したがって、インバータ１０５が短絡故障した状態では、内燃機関１０７の運転を継続する必要がある。
【００１６】
本発明の目的は、３相短絡制御された電動機の駆動軸に連接された内燃機関の回転数が非常に低速であっても内燃機関が運転を継続可能なハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明のハイブリッド車両は、複数相のインバータ（例えば、実施の形態でのインバータ１０５）を介して蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０３）から電力が供給される電動機（例えば、実施の形態での電動機１０１）及び内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関１０７）の少なくとも一方からの動力によって走行するハイブリッド車両であって、前記インバータの短絡故障を検出する短絡故障検出部（例えば、実施の形態でのインバータＥＣＵ１１１）と、前記短絡故障検出部が前記インバータの短絡故障を検出した際、前記電動機の前記インバータ側の一端が相互に短絡された３相短絡状態となるよう前記インバータを制御するインバータ制御部（例えば、実施の形態でのインバータＥＣＵ１１１）と、前記内燃機関の運転を制御する内燃機関制御部（例えば、実施の形態でのエンジンＥＣＵ２０３）と、を備え、前記内燃機関制御部は、前記電動機が３相短絡制御時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記電動機が通常動作時の回転数よりも高い回転数でアイドル運転を行うよう前記内燃機関を制御することを特徴としている。
【００１８】
さらに、請求項２に記載の発明のハイブリッド車両では、複数相のインバータ（例えば、実施の形態でのインバータ１０５）を介して蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０３）から電力が供給される電動機（例えば、実施の形態での電動機１０１）及び内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関１０７）の少なくとも一方からの動力によって走行するハイブリッド車両であって、前記インバータの短絡故障を検出する短絡故障検出部（例えば、実施の形態でのインバータＥＣＵ１１１）と、前記短絡故障検出部が前記インバータの短絡故障を検出した際、前記電動機の前記インバータ側の一端が相互に短絡された３相短絡状態となるよう前記インバータを制御するインバータ制御部（例えば、実施の形態でのインバータＥＣＵ１１１）と、前記内燃機関の運転を制御する内燃機関制御部（例えば、実施の形態でのエンジンＥＣＵ２０３）と、を備え、前記内燃機関制御部は、前記電動機が通常動作時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記内燃機関の出力トルクが低下するためのトルク低下制御を行い、前記電動機が３相短絡制御時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記トルク低下制御を禁止又は抑制することを特徴としている。
【００１９】
さらに、請求項３に記載の発明のハイブリッド車両では、前記トルク低下制御は、前記内燃機関に吸入する空気量を減らす制御であることを特徴としている。
【００２０】
さらに、請求項４に記載の発明のハイブリッド車両では、前記トルク低下制御は、前記内燃機関の点火時期をリタードする制御であることを特徴としている。
【００２１】
さらに、請求項５に記載の発明のハイブリッド車両では、複数相のインバータ（例えば、実施の形態でのインバータ１０５）を介して蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０３）から電力が供給される電動機（例えば、実施の形態での電動機１０１）及び内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関１０７）の少なくとも一方からの動力によって走行するハイブリッド車両であって、前記インバータの短絡故障を検出する短絡故障検出部（例えば、実施の形態でのインバータＥＣＵ１１１）と、前記短絡故障検出部が前記インバータの短絡故障を検出した際、前記電動機の前記インバータ側の一端が相互に短絡された３相短絡状態となるよう前記インバータを制御するインバータ制御部（例えば、実施の形態でのインバータＥＣＵ１１１）と、前記内燃機関からの駆動力を利用して動作する補機（例えば、実施の形態での補機２０７）と、前記補機の駆動を制御する補機駆動制御部（例えば、実施の形態でのマネジメントＥＣＵ２０１）と、を備え、前記補機駆動制御部は、前記電動機が３相短絡制御時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記補機の駆動を停止することを特徴としている。
【００２２】
さらに、請求項６に記載の発明のハイブリッド車両では、前記内燃機関から当該ハイブリッド車両の駆動輪までの駆動力の伝達経路を、液体を用いて断接する伝達経路断接部（例えば、実施の形態での発進クラッチ７）と、前記内燃機関の回転数に応じて、前記伝達経路断接部による前記伝達経路の連結度を制御する連結制御部（例えば、実施の形態でのトランスミッションＥＣＵ２０５）と、を備え、前記連結制御部は、前記電動機が３相短絡制御時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記電動機が通常動作時に前記内燃機関がアイドル運転を行うときよりも前記伝達経路の連結度を低減するよう前記伝達経路断接部を制御することを特徴としている。
【００２３】
さらに、請求項７に記載の発明のハイブリッド車両では、前記電動機及び前記内燃機関と車輪との間に設けられた無段変速機（例えば、実施の形態での無段変速機構５）と、前記無段変速機の入力軸側に構成された駆動側プーリー（例えば、実施の形態でのドライブプーリー５０）及び出力軸側に構成された従動側プーリー（例えば、実施の形態でのドリブンプーリー５１）の各可動側面にかける圧力である側圧を制御する側圧制御部（例えば、実施の形態でのトランスミッションＥＣＵ２０５）と、を備え、前記側圧制御部は、前記電動機が３相短絡制御時に前記内燃機関がアイドル運転を行う間、前記電動機が通常動作時に前記内燃機関がアイドル運転を行うときの側圧よりも低い側圧を前記駆動側プーリー及び／又は前記従動側プーリーの各可動側面にかけることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１〜７に記載の発明のハイブリッド車両によれば、短絡制御された電動機の駆動軸に連接された内燃機関の回転数が非常に低速であっても内燃機関が運転を継続できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施形態のＨＥＶの内部構成を示すブロック図
【図２】変速装置の内部構成及びその周辺の構成を示す図
【図３】ドライバによってアクセルペダルが踏まれておらず、かつ、内燃機関１０７がアイドル運転を行っている状態で設定される、電動機が通常動作時及び３相短絡制御時の内燃機関１０７の回転数に対するクリープ圧を示す図
【図４】電動機が通常動作時の、回転数に対する内燃機関の出力トルク、電動機の最大出力トルク及びこれらの合計トルクを示す図
【図５】電動機が３相短絡制御時の、回転数に対する内燃機関の出力トルク、電動機の最大出力トルク及びこれらの合計トルクを示す図
【図６】電動機が通常動作時及び３相短絡制御時の回転数に対する各プーリー側圧を示す図
【図７】他の実施形態のＨＥＶの内部構成を示すブロック図
【図８】ＨＥＶの内部構成を示すブロック図
【図９】図８に示した車両に設けられた電動機を駆動するシステムを示すブロック図
【図１０】内燃機関の駆動によって３相短絡状態の電動機の回転子が回転される際に発生する各相電流の波形の一例を示す図
【図１１】内燃機関の回転数に対する３相短絡制御された電動機に発生するブレーキトルク及び内燃機関の出力トルクを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）は、電動機及び／又は内燃機関の駆動力によって走行する。以下説明する実施形態のＨＥＶでは、電動機の駆動軸は、内燃機関の駆動軸に直結されている。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態のＨＥＶ（以下、単に「車両」という。）は、電動機(MOT)１０１と、蓄電器(BATT)１０３と、インバータ(INV)１０５と、内燃機関(ENG)１０７と、マネジメントＥＣＵ(MG ECU)２０１と、エンジンＥＣＵ(ENG ECU)２０３と、トランスミッションＥＣＵ(T/M ECU)２０５と、インバータＥＣＵ(INV ECU)１１１と、補機２０７と、ベルト式の無段変速機構（CVT：Continuously Variable Transmission）及び発進クラッチを含む変速装置（T/M）２０９とを備える。なお、マネジメントＥＣＵ２０１、エンジンＥＣＵ２０３及びトランスミッションＥＣＵ２０５以外の構成要素は、図８の車両に設けられた対応する各構成要素と同じである。したがって、図１において、図８と共通する構成要素には同じ参照符号が付されている。
【００２９】
電動機１０１は、例えば３相交流モータである。電動機１０１からの駆動力は、変速装置２０９及び駆動軸１５１を介して駆動輪１５３に伝達される。蓄電器１０３は、直流電源であって、インバータ１０５を介して電動機１０１に電力を供給する。なお、蓄電器１０３の出力電圧は高電圧（例えば１００〜２００Ｖ）である。
【００３０】
インバータ１０５は、蓄電器１０３からの直流電力を３相交流電力に変換する。なお、インバータ１０５には、各相電流を検出する図示しない電流計が設けられている。インバータＥＣＵ１１１は、インバータ１０５の動作を制御する。なお、インバータＥＣＵ１１１は、インバータ１０５に発生した短絡故障を検出する。なお、インバータＥＣＵ１１１は、インバータ１０５に過電流が流れたために電流計からの信号が示す値が所定値以上となったとき、インバータ１０５に短絡故障が発生したと判断する。インバータ１０５の短絡故障を検出したインバータＥＣＵ１１１は、インバータ１０５内の各スイッチング素子をオンオフ制御して、電動機１０１を３相短絡状態とする。
【００３１】
内燃機関１０７は、車両が走行するための駆動力（出力トルク）を発生する。内燃機関１０７及び電動機１０１からの駆動力は、変速装置２０９及び駆動軸１５１を介して駆動輪１５３に伝達される。
【００３２】
マネジメントＥＣＵ２０１は、電動機１０１や内燃機関１０７、インバータ１０５、変速装置２０９等の制御を行う。また、マネジメントＥＣＵ２０１には、車速、アクセルペダルの開度（ＡＰ開度）、ブレーキペダルの踏力（ブレーキ踏力）、及び内燃機関１０７の回転数等の情報が入力される。マネジメントＥＣＵ２０１は、車速及びＡＰ開度に基づいて、内燃機関１０７及び電動機１０１がそれぞれ出力する各駆動力を決定する。マネジメントＥＣＵ２０１は、当該決定した各駆動力に基づいて、内燃機関１０７が所望の駆動力を出力するようエンジンＥＣＵ２０３に指示し、かつ、電動機１０１が所望の駆動力を出力するようモータＥＣＵ（図示せず）に指示する。なお、電動機１０１が３相短絡制御されている状態では、マネジメントＥＣＵ２０１は、電動機１０１に駆動力の出力を指示しない。このとき、マネジメントＥＣＵ２０１は、車両の走行に必要な駆動力の全てを内燃機関１０７が出力するようエンジンＥＣＵ２０３に指示する。エンジンＥＣＵ２０３は、内燃機関１０７の運転を制御する。エンジンＥＣＵ２０３の動作の詳細については後述する。
【００３３】
トランスミッションＥＣＵ２０５は、変速装置２０９に対して、変速比の変更指示や変速装置２０９内の発進クラッチに対する断接指示を行う。なお、トランスミッションＥＣＵ２０５には、マネジメントＥＣＵ２０１に入力されたＡＰ開度、ブレーキ踏力及び内燃機関１０７の回転数に関する情報が送られる。
【００３４】
補機２０７は、例えば、車室温度を調整するエアコンのコンプレッサであり、内燃機関１０７からの駆動力を利用して動作する。なお、補機２０７の駆動は、マネジメントＥＣＵ２０１からの指示によって制御される。
【００３５】
変速装置２０９は、内燃機関１０７及び／又は電動機１０１からの駆動力を、所望の変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸１５１に伝達する。図２は、変速装置２０９の内部構成及びその周辺の構成を示す図である。変速装置２０９は、内燃機関１０７及び電動機１０１にカップリング機構２を介して連結される入力軸３と出力軸４との間に配置したベルト式無段変速機構５と、無段変速機構５の入力側に配置した動力伝達機構たる前後進切換機構６と、無段変速機構５の出力側に配置した油圧クラッチから成る発進クラッチ７とを備えている。
【００３６】
無段変速機構５は、入力軸３上に軸支したドライブプーリー５０と、出力軸４に回り止めして連結したドリブンプーリー５１と、両プーリー５０，５１間に巻掛けした金属Ｖベルト（以下、単に「ベルト」という。）５２とで構成される。各プーリー５０，５１は、固定シーブ５０ａ，５１ａと、固定シーブ５０ａ，５１ａに対し軸方向に相対移動可能な可動シーブ５０ｂ，５１ｂと、可動シーブ５０ｂ，５１ｂを固定シーブ５０ａ，５１ａ側に押圧するシリンダ５０ｃ，５１ｃとで構成され、両プーリー５０，５１のシリンダ５０ｃ，５１ｃへの供給油圧を適宜制御することにより、ベルト５２の滑りを生じない適切なプーリー側圧を発生させると共に両プーリー５０，５１の溝幅を変化させ、ベルト５２の巻掛け径を変化させて無段変速を行う。
【００３７】
発進クラッチ７は出力軸４に連結されており、発進クラッチ７が係合すると、無段変速機構５で変速された内燃機関１０７及び／又は電動機１０１からの出力が発進クラッチ７の出力側のギア列８を介して差動機構９に伝達され、差動機構９から駆動軸１５１を介して車両の左右の駆動輪１５３に駆動力が伝達される。発進クラッチ７が解放されたときには動力伝達が行えず、変速装置２０９は中立状態になる。
【００３８】
無段変速機構５の各プーリー５０，５１のシリンダ５０ｃ，５１ｃのプーリー側圧及び発進クラッチ７の油圧は油圧回路１１によって制御される。油圧回路１１には、内燃機関１０７で駆動される油圧ポンプが設けられている。
【００３９】
トランスミッションＥＣＵ２０５には、マネジメントＥＣＵ２０１から送られたＡＰ開度、ブレーキ踏力及び内燃機関１０７の回転数に関する情報と、ドライブプーリー５０の回転速度を検出する速度センサ２３１からの信号と、ドリブンプーリー５１の回転速度を検出する速度センサ２３２からの信号と、発進クラッチ７の出力側の回転速度、即ち車速を検出する速度センサ２３３からの信号とが入力される。トランスミッションＥＣＵ２０５は、これらの情報又は信号に基づいて油圧回路１１を制御する。
【００４０】
以下、上記説明した構成の車両において、電動機１０１が３相短絡制御された状態で内燃機関１０７が駆動する場合について説明する。上述したように、電動機１０１の回転子に連結された内燃機関１０７が駆動すると、３相短絡制御された電動機１０１にはブレーキトルクが発生する。特に、図１１に示したように、内燃機関１０７の回転数が非常に低速であるときは、大きなブレーキトルクが発生する。図１１に実線で示した電動機１０１のブレーキトルクが一点鎖線で示した内燃機関１０７の出力トルクよりも大きいと、内燃機関１０７は最終的にストールしてしまう。したがって、本実施形態では、電動機１０１が３相短絡制御されている状態のときに内燃機関１０７がアイドル運転を行う際には、以下説明する実施例の少なくとも１つを行う。
【００４１】
＜実施例１＞
本実施形態のエンジンＥＣＵ２０３は、電動機１０１が３相短絡制御時に、内燃機関１０７の出力トルクが電動機１０１のブレーキトルクよりも大きな領域で内燃機関１０７がアイドル運転するよう、アイドル運転時の内燃機関１０７の回転数を制御する。すなわち、従来は、図１１中に点線で示した回転数で内燃機関１０７がアイドル運転を行っていた。本実施例では、電動機１０１が３相短絡制御されているとき、上記点線で示される回転数よりも高い回転数で内燃機関１０７がアイドル運転を行うよう、エンジンＥＣＵ２０３は内燃機関１０７を制御する。なお、エンジンＥＣＵ２０３は、内燃機関１０７が従来よりも高い回転数で安定してアイドル運転を行うために、点火時期や燃料噴射量、吸入空気量等を調整する。
【００４２】
＜実施例２＞
エンジンＥＣＵ２０３は、アイドル運転時の内燃機関１０７が電動機１０１のブレーキトルクよりも大きなトルクを出力するよう、内燃機関１０７が吸入する空気量を調整する。本実施例では、内燃機関１０７がアイドル運転時に吸入する空気量に関するテーブルとして、電動機１０１が通常動作時と３相短絡制御時の２種類用意されている。当該２種類のテーブルは図示しないメモリに格納されており、エンジンＥＣＵ２０３は、電動機１０１の状態に応じたテーブルを参照して吸入空気量を決定する。なお、電動機１０１が３相短絡制御時に参照されるテーブルに設定された吸入空気量は、電動機１０１が通常動作時に参照されるテーブルに設定された吸入空気量よりも大きい。
【００４３】
＜実施例３＞
電動機１０１が３相短絡状態でなければ、エンジンＥＣＵ２０３は、内燃機関１０７がアイドル運転時にノッキング回避のために点火プラグによる点火時期を遅らせる（リタードする）制御を行う。すなわち、エンジンＥＣＵ２０３はノックリタードを行う。なお、点火時期をリタードすると内燃機関１０７の出力トルクは低下する。したがって、電動機１０１が３相短絡状態で内燃機関１０７がアイドル運転を行う間、エンジンＥＣＵ２０３は、点火時期のリタードを行わない又はその程度を制限する。
【００４４】
＜実施例４＞
内燃機関１０７の出力トルクは、車両の走行のためだけでなく補機２０７の駆動のためにも利用される。上述したように、補機２０７は例えばエアコンのファンモータであり、従来は、内燃機関１０７がアイドル運転中もエアコンの運転は継続される。この場合、内燃機関１０７がアイドル運転を継続するために必要なトルクは実質的に低くなるため、内燃機関１０７がストールする可能性がある。本実施例では、電動機１０１が３相短絡制御されているときのマネジメントＥＣＵ２０１は、内燃機関１０７がアイドル運転中の補機２０７の駆動を停止する。この結果、内燃機関１０７の出力トルクは補機２０７の駆動のために利用されないため、内燃機関１０７の負荷が軽減される。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態のＨＥＶによれば、電動機１０１が３相短絡状態で内燃機関１０７がアイドル運転を行う際には、エンジンＥＣＵ２０３が実施例１〜４の少なくともいずれか１つを行う。その結果、内燃機関１０７の出力トルクは電動機１０１のブレーキトルクを下回らず、内燃機関１０７のアイドル運転はストールせずに継続する。
【００４６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の車両は、電動機１０１が３相短絡制御された状態で内燃機関１０７がアイドル運転を行うときのトランスミッションＥＣＵ２０５による変速装置２０９の発進クラッチ７に対する油圧制御を除いて、第１の実施形態の車両と同様である。但し、エンジンＥＣＵ２０３は、第１の実施形態で説明した実施例１の制御を行う。
【００４７】
発進クラッチ７の油圧は、トランスミッションＥＣＵ２０５からの指示に応じて、油圧回路１１によって制御される。図１に示した車両では、アクセルペダルが踏まれていない状態であり、かつ、内燃機関１０７がアイドル運転しているとき、発進クラッチ７には多少の油圧がかけられている。このため、いわゆるクリープ現象によって内燃機関１０７からの出力トルクの一部が駆動輪１５３に伝達される。このとき駆動輪１５３に伝達される駆動力を「クリープ力」という。
【００４８】
なお、トランスミッションＥＣＵ２０５による、アクセルペダルが踏まれていないときの発進クラッチ７に対する油圧制御は、ブレーキペダルが踏まれているときと踏まれていないときとで異なる。トランスミッションＥＣＵ２０５は、ブレーキペダルが踏まれているときの油圧を、ブレーキペダルが踏まれていないときよりも低く設定する。
【００４９】
第１の実施形態の実施例１で説明したように、電動機１０１が３相短絡状態で内燃機関１０７がアイドル運転を行う際には、内燃機関１０７の回転数を上げる制御が行われる。第１の実施形態では、トランスミッションＥＣＵ２０５は、内燃機関１０７の回転数に応じて発進クラッチ７の油圧（以下「クリープ圧」という。）を制御する。このため、内燃機関１０７の回転数が上がるとクリープ圧も強められるため、クリープ力が増す。その結果、特にブレーキペダルが踏まれているときには、内燃機関１０７に必要以上の負荷がかかってしまう。
【００５０】
図３は、ドライバによってアクセルペダルが踏まれておらず、かつ、内燃機関１０７がアイドル運転を行っている状態で設定される、電動機１０１が通常動作時及び３相短絡制御時の内燃機関１０７の回転数に対するクリープ圧を示す図である。なお、図３中の一点鎖線は、電動機１０１が通常動作時に設定されるクリープ圧を示す。当該一点鎖線に示されるように、電動機１０１が通常動作時にアイドル運転を行う内燃機関１０７の回転数に対しては、通常動作時クリープ圧が設定される。また、アイドル運転時の回転数より大きな回転数で内燃機関１０７が駆動する際には、そのときの回転数に比例して通常動作時クリープ圧よりも大きなクリープ圧が設定される。したがって、電動機１０１が３相短絡制御時にアイドル運転を行う内燃機関１０７の回転数が第１の実施形態の実施例１のように上げられると、通常動作時クリープ圧よりも高いクリープ圧のためにクリープ力が増す。
【００５１】
このようなクリープ力の増加を防ぐため、本実施形態のトランスミッションＥＣＵ２０５は、電動機１０１が３相短絡制御時にアイドル運転を行う内燃機関１０７の回転数に対して、通常動作時クリープ圧よりも低いクリープ圧（３相短絡制御時クリープ圧）を設定する。図３中の実線は、電動機１０１が３相短絡制御時に設定されるクリープ力を示す。当該実線に示されるように、本実施形態のトランスミッションＥＣＵ２０５は、電動機１０１が通常動作時にアイドル運転を行う内燃機関１０７の回転数だけでなく、その回転数よりも高い回転数に対しても３相短絡制御時クリープ圧を設定する。
【００５２】
以上説明したように本実施形態のトランスミッションＥＣＵ２０５は、第１の実施形態の実施例１に従って、電動機１０１が３相短絡制御時にアイドル運転を行う内燃機関１０７の回転数が電動機１０１の通常動作時よりも上げられても、発進クラッチ７の油圧を、通常動作時クリープ圧よりも低い３相短絡制御時クリープ圧に設定する。したがって、電動機１０１が３相短絡制御時であってもクリープ力は増加しない。その結果、特にブレーキペダルが踏まれているときであっても、内燃機関１０７に必要以上の負荷がかからない。
【００５３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の車両は、電動機１０１が３相短絡制御された状態で内燃機関１０７がアイドル運転を行うときのトランスミッションＥＣＵ２０５による変速装置２０９の無段変速機構５に対する制御を除いて、第１の実施形態の車両と同様である。すなわち、本実施形態でも、第１の実施形態で説明した実施例１〜４の少なくともいずれか１つが行われる。また、本実施形態のトランスミッションＥＣＵ２０５は、第２の実施形態で説明した発進クラッチ７の油圧制御を同時に行っても良い。
【００５４】
トランスミッションＥＣＵ２０５は、回転数に応じた内燃機関１０７からのトルク及び電動機１０１からのトルクの合計に応じて、無段変速機構５のドライブプーリー５０及びドリブンプーリー５１へのプーリー側圧を導出する。図４は、電動機１０１が通常動作時の、回転数に対する内燃機関１０７の出力トルク、電動機１０１の最大出力トルク及びこれらの合計トルクを示す図である。図５は、電動機１０１が３相短絡制御時の、回転数に対する内燃機関１０７の出力トルク、電動機１０１のブレーキトルク及びこれらの合計トルクを示す図である。図４及び図５では、内燃機関１０７の出力トルクを一点鎖線で示し、電動機１０１のトルクを点線で示し、合計トルクを実線で示す。
【００５５】
図６は、電動機１０１が通常動作時及び３相短絡制御時の回転数に対する各プーリー側圧を示す図である。図４に示すように、電動機１０１が通常動作時の合計トルクは、回転数によらず平均して高い。したがって、電動機１０１が通常動作時のトランスミッションＥＣＵ２０５は、図６中に点線で示すように、回転数によらず略一定した値のプーリー側圧を導出する。
【００５６】
一方、図５に示すように、電動機１０１が３相短絡制御時の合計トルクは、内燃機関１０７の出力トルクにほぼ沿って変化し、回転数が低いほど電動機１０１が通常動作時の合計トルクよりも低い。また、３相短絡制御時の電動機１０１のトルクはブレーキトルク、すなわち負のトルクである。このため、回転数によらず、３相短絡制御時の合計トルクは、通常動作時の合計トルクよりも低い。合計トルクが小さければプーリー側圧を小さくしてもプーリー５０，５１とベルト５２の間の滑りは生じない。したがって、電動機１０１が３相短絡制御時のトランスミッションＥＣＵ２０５は、図６中に実線で示すように、回転数によらず通常動作時のプーリー側圧よりも低く、かつ、回転数が低いほど低い値のプーリー側圧を導出する。
【００５７】
電動機１０１が３相短絡制御時に通常動作時のプーリー側圧を両プーリー５０，５１にかけると、合計トルクに対してプーリー側圧が大きいため、油圧回路１１の油圧ポンプの駆動ロス及び無段変速機構５のフリクションが増加する。その結果、内燃機関１０７への負荷が増加する。しかし、本実施形態のトランスミッションＥＣＵ２０５は、内燃機関１０７及び３相短絡制御された電動機１０１の合計トルクに応じたプーリー側圧を導出する。したがって、油圧ポンプの駆動ロス及び無段変速機構５のフリクションを低減できる。その結果、内燃機関１０７への必要以上の負荷を抑制できる。
【００５８】
なお、電動機１０１が３相短絡状態で内燃機関１０７がアイドル運転を行う際、トランスミッションＥＣＵ２０５は、本実施形態によるプーリー側圧の低減と第２の実施形態で説明した発進クラッチ７に対する油圧制御の双方を行っても良い。このとき、トランスミッションＥＣＵ２０５が、発進クラッチ７に対する油圧（クリープ圧）を小さく設定したときには、プーリー側圧も低く設定する。また、第２の実施形態で説明したように油圧制御と同様に、アクセルペダルが踏まれていないときのプーリー側圧の制御を、ブレーキペダルが踏まれているときと踏まれていないときとで変えても良い。このとき、トランスミッションＥＣＵ２０５は、ブレーキペダルが踏まれているときのプーリー側圧を、ブレーキペダルが踏まれていないときよりも低く設定する。
【００５９】
以上説明した実施形態の図１に示した車両では、電動機１０１の駆動軸が内燃機関１０７の駆動軸に直結されている。しかし、図７に示すように、内燃機関１０７及び電動機１０１の各駆動軸を変速装置２０９に連結した車両であっても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１０１  電動機(MOT)
１０３  蓄電器(BATT)
１０５  インバータ(INV)
１０７  内燃機関(ENG)
１１１  インバータＥＣＵ(INV ECU)
１５１  駆動軸
１５３  駆動輪
２０１  マネジメントＥＣＵ(MG ECU)
２０３  エンジンＥＣＵ(ENG ECU)
２０５  トランスミッションＥＣＵ(T/M ECU)
２０７  補機
２０９  変速装置
２  カップリング機構
３  入力軸
４  出力軸
５  ベルト式無段変速機構
６  前後進切換機構
７  発進クラッチ
８  ギア列
９  差動機構
１１  油圧回路
５０  ドライブプーリー
５１  ドリブンプーリー
５２  金属Ｖベルト
５０ａ，５１ａ  固定シーブ
５０ｂ，５１ｂ  可動シーブ
５０ｃ，５１ｃ  シリンダ
２３１，２３２，２３３  速度センサ
【図１】
2010163085.tif 000003
【図２】
2010163085.tif 000004
【図３】
2010163085.tif 000005
【図４】
2010163085.tif 000006
【図５】
2010163085.tif 000007
【図６】
2010163085.tif 000008
【図７】
2010163085.tif 000009
【図８】
2010163085.tif 000010
【図９】
2010163085.tif 000011
【図１０】
2010163085.tif 000012
【図１１】
2010163085.tif 000013