(57)【要約】【課題】伝達系の可動部に異常があるのか、それ以外の異常があるのかを区別することを可能とする、車両駆動システムの制御装置を提供する。【解決手段】制御部４０は、回転角検出部２２が出力する検出角度θｓを読み込む。制御部４０は、回転開始励磁角φが検出角度θｓに所定の値Δθだけ加算した値となる回転開始磁界が発せられるよう電源制御回路１６を制御する。制御部４０は、回転角検出部２２から検出角速度ωｓを読み込み、目標値と比較する。制御部４０は、検出角速度ωｓが目標値以下であるときには、回転開始励磁角φをΔφだけ変化させる。そして回転開始励磁角φがθｓ＋Δθ＋３６０°を超えないことを条件として、再び検出角速度ωｓを読み込み目標値とを比較する。制御部４０は、同様の処理を繰り返し、回転開始励磁角φがθｓ＋Δθ＋３６０°を超えたときには、伝達系異常情報を故障状況記憶部４６に記憶させる。【選択図】図１
2007062572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を発生する励磁部と、前記励磁部が発生した磁界によって回転する回転部とを備える電動機と、
前記電動機が備える回転部の回転力を、車両を駆動するエンジンに伝達する回転力伝達部と、
を備える車両駆動システム、の制御を行う制御装置であって、
前記励磁部が発生した前記回転部の回転を開始するための回転開始磁界によって前記回転部が回転を開始しないときに、前記回転開始磁界の強度分布とは異なる強度分布を有する試行磁界を発生させるよう前記励磁部を制御する回転制御部と、
前記励磁部が前記試行磁界を発生した後の前記回転部の回転状態に基づいて、前記回転力伝達部が前記回転部の回転力を前記エンジンに伝達することが可能であるか否かを判定する回転力伝達部異常判定部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記回転部の回転角を検出する角度エンコーダを備え、
前記励磁部は、前記角度エンコーダによって検出された回転角に基づいて前記回転開始磁界の強度分布を決定することを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の制御装置であって、
前記回転制御部は、前記回転部の回転状態に基づいて前記励磁部が発生する磁界の強度分布を変化させるよう前記励磁部を制御し、前記回転部の回転状態を制御することを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御装置であって、
前記回転部の角速度を検出する角速度エンコーダを備え、
前記回転力伝達部異常判定部は、前記角速度エンコーダによって検出された前記回転部の角速度に基づいて、前記回転力伝達部が前記回転部の回転力を前記エンジンに伝達することが可能であるか否かを判定する制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の制御装置であって、
前記回転力伝達部異常判定部の判定結果を記憶する判定結果記憶部を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の制御装置と、
前記電動機と、前記回転力伝達部と、前記エンジンと、
を備えることを特徴とする車両駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンを用いる車両駆動システムおよびその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと駆動モータによって駆動されるハイブリッド車が広く用いられている。エンジンと駆動モータはトルク伝達機構を介して車輪にトルクを与える。エンジンはモータに比して、回転速度が低いときにおけるエネルギー効率が低い。そこで、ハイブリッド車では、発進時等、低速の車両に大きな加速度を与える必要があるときには、駆動モータによって車両を駆動することでエネルギー効率を向上させる。また、通常走行時には、駆動モータによるトルクまたはエンジンによるトルクの少なくとも一方によって車両を駆動する。このとき、駆動モータのトルクとエンジンのトルクの供与比率は、エネルギー効率が最も向上するように定められる。さらに、車両を減速するときには、駆動モータを発電機として稼働させ、車両の走行によるエネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリを充電し、車輪に制動トルクを与える。そして、バッテリに保持された電気エネルギーを駆動モータの駆動に用いることでエネルギーの有効利用を図る。
【０００３】
一般に、ハイブリッド車には、主に車両の駆動を目的とする駆動モータとは別に当該駆動モータへの電力供給、バッテリの充電、エンジンの始動制御等に用いられる補助モータジェネレータが設けられる。補助モータジェネレータとエンジンはトルクを互いに授受することができるよう構成される。ハイブリッド車は、発進時には駆動モータによって加速し、所定の速度に達すると共にエンジンを始動し、駆動モータまたはエンジンの少なくとも一方によって走行する。補助モータジェネレータは、加速時から通常走行時に至る前に、エンジンの回転軸にトルクを与えることで迅速にエンジンを始動する。また、補助モータジェネレータは通常走行時に発電を行い、バッテリまたは駆動モータに電力を供給する。
【０００４】
図６は、車両を駆動する車両駆動システムに含まれる、補助モータジェネレータ１０とエンジン２６が互いにトルクを授受し合う構成部を示したものである。この構成部は、駆動モータジェネレータ１０、動力分割部２４、エンジン２６、回転軸２０，２８，３０、回転角検出部２２、故障判定記憶手段４８を含んで構成される。
【０００５】
エンジン２６を始動するときには、補助モータジェネレータ１０を電動機として稼働させ、回転軸２０にトルクを与える。補助モータジェネレータ１０で発生したトルクは、回転軸２０および動力分割部２４を介してエンジン２６の回転軸２８へ伝達される。エンジン２６は、回転軸２８が取得したトルクによって始動する。
【０００６】
補助モータジェネレータ１０を発電機として稼働させるときには、エンジン２６から回転軸２８へ与えられたトルクが動力分割部２４へ伝達される。エンジン２６で発生したトルクは、回転軸２８および動力分割部２４を介して補助モータジェネレータ１０の回転軸２０に与えられる。補助モータジェネレータ１０は、回転軸２０が取得したトルクによる回転により発電を行う。
【０００７】
動力分割部２４は、回転軸２０，２８および３０相互間のトルクの授受を担う。補助モータジェネレータ１０が発電機として稼働する場合には、エンジン２６の回転軸２８から伝達されたトルクを回転軸２０および３０へ伝達させる。また、補助モータジェネレータ１０が電動機として稼働する場合には、回転軸２０に与えられたトルクを回転軸２８へ伝達させる。また、動力分割部２４は、回転軸２０または２８に与えられたトルクを回転軸３０に伝達させる。回転軸３０は、取得したトルクを、トルク伝達機構（図示せず）を介して車輪に伝達する。
【０００８】
回転角検出部２２は、回転軸２０の回転角θおよび回転角速度ωを検出し、それぞれ検出角度θｓおよび検出角速度ωｓとして故障判定記憶手段４８に入力する。故障判定記憶手段４８は、補助モータジェネレータ１０を電動機として稼働させるときに、回転角検出部２２から入力された検出角速度ωｓが目標値以下である場合には、異常があるものと判定し、その旨を示す異常情報を記憶する。検出角速度ωｓの目標値としては、予め定められた固定の値、補助モータジェネレータ１０の回転状態に基づいて適応的に算出される値等が用いられる。この判定処理は、補助モータジェネレータ１０を電動機として稼働させる場合において、補助モータジェネレータ１０を始動させるとき等に行われる。
【０００９】
車両は多数の装置から構成されるため、車両の走行等に不具合が生じたときに故障が発生している装置を特定するのに多大な労力を要する。そこで、一般に車両には、故障や点検等により車両が回収されたときに故障状況を即座に把握することができるよう、予め分類された故障状況のそれぞれを判定し、その判定結果を記憶する手段が設けられる。
【００１０】
故障判定記憶手段４８はそのような手段の一つである。修理やメンテナンスを行う際には故障判定手段４８から情報が読み出され、異常情報が含まれているか否かによって故障箇所の判定が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような構成によれば、回転軸２０の回転に支障を与える異常の有無を判定することはできるが、回転軸２０，２８，３０、動力分割部２４等の伝達系に異常があるのか、それ以外に異常があるのかを区別して判定することはできない。
【００１２】
伝達系の異常には、例えば伝達系の可動部の固着等がある。それ以外の異常には、例えば、駆動モータジェネレータ１０を制御する制御回路、駆動モータジェネレータ１０に含まれる電気回路の故障等、回転軸２０にトルクを発生させる構成部の異常がある。
【００１３】
本発明は、このような課題に対してなされたものである。すなわち、伝達系の可動部に異常があるのか、それ以外の異常があるのかを区別することを可能とする、車両駆動システムの制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、磁界を発生する励磁部と、前記励磁部が発生した磁界によって回転する回転部とを備える電動機と、前記電動機が備える回転部の回転力を、車両を駆動するエンジンに伝達する回転力伝達部と、を備える車両駆動システム、の制御を行う制御装置であって、前記励磁部が発生した前記回転部の回転を開始するための回転開始磁界によって前記回転部が回転を開始しないときに、前記回転開始磁界の強度分布とは異なる強度分布を有する試行磁界を発生させるよう前記励磁部を制御する回転制御部と、前記励磁部が前記試行磁界を発生した後の前記回転部の回転状態に基づいて、前記回転力伝達部が前記回転部の回転力を前記エンジンに伝達することが可能であるか否かを判定する回転力伝達部異常判定部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る制御装置においては、前記エンジンは、前記回転部の回転力によって始動し、前記回転力伝達部が前記回転部の回転力を前記エンジンに伝達することが可能であるか否かの判定は、前記エンジンが始動するときに行われることが好適である。
【００１６】
また、本発明に係る制御装置においては、前記回転部の回転角を検出する角度エンコーダを備え、前記励磁部は、前記角度エンコーダによって検出された回転角に基づいて前記回転開始磁界の強度分布を決定する構成とすることが好適である。
【００１７】
また、本発明に係る制御装置においては、前記回転制御部は、前記回転部の回転状態に基づいて前記励磁部が発生する磁界の強度分布を変化させるよう前記励磁部を制御し、前記回転部の回転状態を制御する構成とすることが好適である。
【００１８】
また、本発明に係る制御装置においては、前記回転部の角速度を検出する角速度エンコーダを備え、前記回転力伝達部異常判定部は、前記角速度エンコーダによって検出された前記回転部の角速度に基づいて、前記回転力伝達部が前記回転部の回転力を前記エンジンに伝達することが可能であるか否かを判定する構成とすることが好適である。
【００１９】
また、本発明に係る制御装置においては、前記回転力伝達部異常判定部の判定結果を記憶する判定結果記憶部を備える構成とすることが好適である。
【００２０】
また、本発明に係る制御装置は、前記電動機と、前記回転力伝達部と、前記エンジンと、を備える車両駆動システムに適用することが好適である。
【００２１】
また、本発明に係る制御装置においては、回転力伝達部異常判定部が、判定結果に基づいて警告を発する警告手段を備えるものとしてもよい。
【００２２】
また、本発明に係る制御装置においては、回転力伝達部異常判定部の判定結果に基づいて、車両の駆動を停止させる構成とすることも可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、伝達系に異常があるのか、それ以外の異常があるのかを区別することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１に本発明の実施形態に係る車両駆動システム１の構成を示す。車両駆動システム１は、補助モータジェネレータ１０、電源制御回路１６，４２、バッテリ１８、回転角検出部２２、エンジン２６、動力分割部２４、回転軸２０，２８，３０，３４、動力伝達部３２、車輪３６、制御部４０、警告部４１、操作部４３、駆動モータ４４、故障状況記憶部４６を備えて構成される。車両駆動システム１は車両に搭載され車両の走行制御を行う。
【００２５】
図２に補助モータジェネレータ１０の断面図を示す。補助モータジェネレータ１０は、界磁巻線１２、円筒状部材５４、回転子１４、回転軸２０を含んで構成される。界磁巻線１２は、単相または複数の相をなす導線ｕ，ｕｐ，ｖ，ｖｐ，ｗおよびｗｐによって構成される。導線ｕおよびｕｐの対、導線ｖおよびｖｐの対、ならびに導線ｗおよびｗｐの対は、それぞれ円筒状部材５４の中心軸を中心に対向するように配置され、導線ｕ，ｗｐ，ｖ，ｕｐ，ｗ，およびｖｐの順におよそ６０°間隔で配置される。
【００２６】
回転子１４は、円柱形状の回転部材５１、回転部材５１に固定され回転軸２０に垂直な方向に磁界を発生させる永久磁石５２を含んで構成される。回転子１４は、回転軸２０が回転の中心軸となるよう回転軸２０に固定される。
【００２７】
図３（ａ）から図３（ｆ）は、補助モータジェネレータ１０について、界磁巻線１２に供給する電流と発生する磁界との関係を示したものである。導線ｕ，ｗｐ，ｖ，ｕｐ，ｗ，およびｖｐのうち、×を描いたものは、描画面からその裏側へ突き抜ける方向に電流が流れている導線であることを示し、導線ｕ，ｗｐ，ｖ，ｕｐ，ｗ，およびｖｐのうち、点を描いたものは描画面からこちら側へ向かう方向に電流が流れている導線であることを示す。また、図３（ａ）から図３（ｆ）の破線は磁力線を示す。図３（ａ）から図３（ｆ）に示すように界磁巻線１２に供給する電流を制御することで、導線ｕｐから導線ｕへ向かう方向と磁界の強度が最大となる方向とのなす角度である最大磁界角θｍが、それぞれ３０°、９０°、１５０°、２１０°、２７０°、３３０°となるよう制御することができる。
【００２８】
例えば、図２の導線ｕ，ｗｐ，ｖ，ｕｐ，ｗ，およびｖｐを順に６０°間隔で配置した場合、導線ｕおよびｕｐの対、導線ｖおよびｖｐの対、ならびに導線ｗおよびｗｐの対のそれぞれに、互いに位相差が１２０°である３相交流電流を流すと、大きさおよび回転角速度（最大磁界角θｍの時間変化率）が回転対称となるような回転磁界が発生する。
【００２９】
回転子１４は、磁力線の方向と永久磁石５２のＳ極からＮ極へ向かう方向が一致するようモーメント力を受ける。したがって、図３（ａ）から図３（ｆ）の順に変化する回転磁界によって、回転子１４にトルクを発生させることができる。
【００３０】
回転子１４が停止した状態から回転を開始するときには、通常回転時に比して大きなトルクが必要とされる。そこで、回転子１４が回転を開始するのに適した強度分布を有する磁界が発生するよう、界磁巻線１２に流れる電流を制御することが好ましい。
【００３１】
例えば、図２に示すように、回転子１４が備える永久磁石５２のＳ極からＮ極へ向かう方向と導線ｕｐから導線ｕへ向かう方向とのなす角度を以て回転子１４の回転角度θを規定する場合、回転角度θの値がθｐで停止している回転子１４の回転を開始させるときには、θｐから回転方向に所定の値Δθだけ加算した値と最大磁界角θｍとが一致するよう電流を与えることが好ましい。また、回転子１４が回転を開始した後には、脱調することなく回転子１４を回転させるため、回転子１４の回転角速度ωと共に最大磁界角θｍを変化させて回転磁界を発生させるよう電流を変化させることが好ましい。
【００３２】
以下の説明では、回転子１４の回転を開始させる際の最大磁界角θｍを回転開始励磁角φと、回転子１４が回転した後に回転角速度ωと共に最大磁界角θｍが変化する磁界を回転開始磁界とする。上記の例では、回転開始励磁角φはθｐ＋Δθである。
【００３３】
なお、ここでは図２に示す構成の補助モータジェネレータについて説明したが、補助モータジェネレータ１０の構成はこれに限られるものではない。例えば、界磁巻線１２が含む導線の配置は、円筒状部材５４の内部に回転磁界を発生させるような配置であればどのような配置であってもよい。また、回転子１４としては、回転軸２０を中心軸とする円筒形状または円柱形状の導体、回転軸２０の軸方向を長手方向とする複数の導線を、回転軸２０を中心とする１対の円環形状の導体で固定したかご型回転子等を適用することもできる。
【００３４】
バッテリ１８は、補助モータジェネレータ１０を電動機として稼働させる場合、電源制御回路１６を介して界磁巻線１２に電源を供給する。また、補助モータジェネレータ１０を発電機として稼働させる場合、界磁巻線１２から供給される電流によって電源制御回路１６を介して充電される。
【００３５】
電源制御回路１６は、補助モータジェネレータ１０を電動機として稼働させる場合、円筒状部材５４の内部に磁界が発生するよう界磁巻線１２が備える複数の導線のそれぞれに流す電流の方向と大きさを制御する。また、補助モータジェネレータ１０を発電機として稼働させる場合、界磁巻線１２が備える導線のそれぞれに流れる電流をバッテリ１８に供給する。
【００３６】
回転角検出部２２は、回転軸２０の回転角度θおよび回転角速度ωを検出し、それぞれ検出角度θｓおよび検出角速度ωｓとして制御部４０に入力する。回転角検出部２２としては、例えば図４に示すような励磁型エンコーダ５５を適用することができる。励磁型エンコーダ５５は、ロータ６０、検出励磁電流発生部５６、１次巻線５８、２次巻線６２，６４、回転角算出部６６を備えて構成される。
【００３７】
ロータ６０は回転軸２０に固定される。ロータ６０の回転軸２０に対する垂直断面は回転軸２０を中心とする楕円形状または楕円に近似した形状をなす。ロータ６０は透磁率が一定の磁性材料で形成されることが好適である。検出励磁電流発生部５６は、１次巻線５８に正弦波電流を流す。１次巻線５８に流れる電流は、回転角度θを検出するための正弦波磁界を発生する。１次巻線５８から発生した正弦波磁界は、ロータ６０で形成される磁路を介して２次巻線６２および６４に到達する。２次巻線６２および６４には、到達した正弦波磁界をなす互いに空間的に直交する磁界成分のそれぞれによって誘導電流が発生する。回転角算出部６６は、２次巻線６２および６４に発生した誘導電流を受けて回転角度θおよび回転角速度ωを検出する。
【００３８】
ロータ６０の回転軸２０に対する垂直断面は楕円形状または楕円に近似した形状であるため、１次巻線５８から２次巻線６２および６４までの間の磁気抵抗は、回転軸２０の回転に伴って変化する。
【００３９】
例えば、ロータ６０を透磁率が一定の磁性材料で形成し、回転軸２０に対する垂直断面を回転軸２０を中心とする楕円形状とした場合、１次巻線５８に流す正弦波電流Ｉ0をＩ0＝Ｉｓｉｎαｔとすれば（Ｉは電流振幅、αは１次巻線５８に流す正弦波電流の角周波数、ｔは時間）、２次巻線６２から回転角検出部２２には、電流Ｉａ＝ＡＩｓｉｎθ・ｓｉｎαｔが入力され（Ａは定数、θは回転軸２０の回転角度）、２次巻線６４から回転角検出部２２には、電流Ｉｂ＝ＢＩｃｏｓθ・ｓｉｎαｔが入力される（Ｂは定数）。回転角算出部６６は、電流Ｉａおよび電流Ｉｂに基づいて回転角度θの値を算出し検出角度θｓとして出力する。また、算出した検出角度θｓの時間変化率に基づいて検出角速度ωｓを算出して出力する。
【００４０】
エンジン２６は、その回転軸２８に発生したトルクを動力分割部２４に与える。エンジン２６の回転軸２８に発生するトルクおよび回転軸２８の回転速度は、制御部４０によって制御される。
【００４１】
動力分割部２４は、回転軸２０，２８および３０相互間のトルクの授受を担う。補助モータジェネレータ１０を発電機として稼働する場合には、エンジン２６の回転軸２８から与えられたトルクを回転軸２０および３０へ伝達させる。また、補助モータジェネレータ１０が電動機として稼働する場合には、回転軸２０が取得したトルクを回転軸２８および３０へ伝達させる。また、回転軸３０は、動力分割部２４を介して回転軸２０または２８から取得したトルクを動力伝達部３２に伝達させる。
【００４２】
駆動モータ４４は、補助モータジェネレータ１０と同様の構成とすることができる。駆動モータ４４は、バッテリ１８から電源制御回路４２を介して供給される電力により駆動される。電源制御回路４２の構成および電源制御回路４２が行う処理は、電源制御回路１６のそれと同様である。
【００４３】
駆動モータ４４は、自ら備える回転軸３８にトルクを与える。回転軸３８は、動力伝達部３２にトルクを伝達する。また、回転軸３０は、動力分割部２４から取得したトルクを動力伝達部３２に伝達する。
【００４４】
動力伝達部３２は、回転軸３４を介して回転軸３０または３８から取得したトルクを車輪３６に伝達させる。また、動力伝達部３２は、制御部４０の制御により回転軸３０，３４，および３８相互間の回転比を変化させる変速手段（図示せず）、車両の速度を検出する速度検出手段（図示せず）等を備える。
【００４５】
操作部４３は、アクセルペダル、ブレーキペダル、ギアチェンジレバー等を含んで構成され、これらの操作により制御部４０による車両駆動システム１の制御が行われる。
【００４６】
このような構成により、エンジン２６を始動するときには補助モータジェネレータ１０を電動機として稼働させ、エンジン２６の回転軸２８にトルクを与えることでエンジン２６を迅速に始動することができる。また、通常走行時には補助モータジェネレータ１０を発電機として稼働させ、エンジン２６からトルクを取得することでバッテリ１８を充電し、または駆動モータ４４に電力を供給することができる。
【００４７】
次に、車両駆動システム１による車両の走行制御および伝達異常の有無の判定について説明する。車両駆動システム１は、走行制御を行うと共に、図５に示す処理の流れに従って伝達異常の有無についての判定を行う。以下の説明は、図１および図５を参照しつつ行う。
【００４８】
車両を発進させる前においては、駆動モータ４４、補助モータジェネレータ１０、およびエンジン２６は非稼働の状態にある。
【００４９】
車両を発進させるときには、エネルギー効率の観点から、エンジン２６および補助モータジェネレータ１０を非稼働とし、駆動モータ４４を駆動して車輪３６にトルクを与えることが好ましい。制御部４０は、操作部４３のアクセルペダルが踏み込まれたことを検出すると、電源制御回路４２を制御してバッテリ１８から駆動モータ４４に電力を供給する。これによって駆動モータ４４は回転を開始し、回転軸３８のトルクは動力伝達部３２を介して回転軸３４および車輪３６に与えられ、車両は車輪３６に与えられたトルクによって加速する。
【００５０】
制御部４０は、動力伝達部３２が備える速度検出手段（図示せず）によって車両の速度を検出し、車両の速度が所定値に達したことを検出すると、エンジン２６の始動制御を行う。
【００５１】
制御部４０は、車両の速度が所定値に達したことを検出し、エンジン２６を始動させるために補助モータジェネレータ１０を電動機として稼働させるか否かを判定する（Ｓ１）。補助モータジェネレータ１０を電動機として稼働させる場合、回転角検出部２２から検出角度θｓを読み込む（Ｓ２）。制御部４０は、検出角度θｓが正しい回転角度θを示しているものとして、回転開始励磁角φが検出角度θｓにΔθを加算した値となる回転開始磁界が発せられるよう電源制御回路１６を制御する（Ｓ３）。所定時間後、制御部４０は、回転角検出部２２から検出角速度ωｓを読み込み（Ｓ４）、目標値と比較する（Ｓ５）。そして、検出角速度ωｓが目標値を超えたときはステップＳ１６へ移行し、検出角速度ωｓが目標値以下であるときにはステップＳ６へ移行する。
【００５２】
制御部４０は、検出角速度ωｓが目標値以下であるときには、回転開始励磁角φを予め定められた値Δφだけ増加させる（Ｓ６）。そして回転開始励磁角φがθｓ＋Δθ＋３６０°を超えないことを条件として（Ｓ７）、検出角速度ωｓを読み込み（Ｓ８）、目標値と比較する（Ｓ９）。そして、検出角速度ωｓが目標値以下であるときはステップＳ６へ戻り、検出角速度ωｓが目標値を超えたときにはステップＳ１３へ移行する。
【００５３】
検出角速度ωｓを読み込んだ後に（Ｓ８）検出角速度ωｓが目標値を超えていると判定した場合には（Ｓ９）、制御部４０は、伝達異常はないがその他の異常がある旨を示す非伝達系異常情報を故障状況記憶部４６に記憶させる（Ｓ１３）。その後、制御部４０は、警告部４１によって伝達異常はないがその他の異常がある旨の警告を行い（Ｓ１４）、車両を停止した状態とする（Ｓ１５）。警告部４１は、警告音を発する手段や警告内容を表示する手段を含むことが好適である。
【００５４】
また、制御部４０は、回転開始励磁角φをΔφだけ増加させた後に（Ｓ６）φがθｓ＋Δθ＋３６０°を超えたときには、伝達異常がある旨を示す伝達系異常情報を故障状況記憶部４６に記憶させる（Ｓ７，Ｓ１１）。制御部４０は、伝達系異常情報を故障状況記憶部４６に記憶させた後（Ｓ１１）、警告部４１によって伝達系異常がある旨の警告を行い（Ｓ１２）、車両を停止した状態とする（Ｓ１５）。
【００５５】
ステップＳ５で検出角速度ωｓが目標値を超えた場合、制御部４０は故障状況記憶部４６に何も記憶させず走行制御を継続する（Ｓ１６）。
【００５６】
この場合、エンジン２６は回転軸２８が取得したトルクによって始動する。制御部４０は、エンジン２６が始動した後、回転軸２８の回転速度が制御目標値に達するよう、補助モータジェネレータ１０を電動機として稼働させる。そして、回転軸２８の回転速度が制御目標値に達した後は、補助モータジェネレータ１０を非稼働の状態とする。
【００５７】
制御部４０は、動力伝達部３２が備える速度検出手段（図示せず）によって車両の速度が所定値に達したことを検出した後は、駆動モータ４４およびエンジン２６の協働によって車両が駆動されるよう、駆動モータ４４およびエンジン２６を制御する。駆動モータ４４のトルクとエンジン２６のトルクの供与比率は、エネルギー効率が最大となるように定められる。したがって、エネルギー効率の観点から、エンジン２６または駆動モータ４４のいずれかを非稼働の状態とする場合もある。
【００５８】
なお、走行時においてエンジン２６を非稼働の状態から始動する場合には、発進時から通常走行時へ至る前におけるエンジン２６の始動と同様、補助モータジェネレータ１０を電動機として稼働させる。このときにおいても、図５に示す処理の流れに従って伝達異常の有無についての判定を行う。
【００５９】
非伝達系異常情報が記憶される場合としては、回転角検出部２２が故障し、実際の回転子１４の回転角度θと異なる検出角度θｓが出力された場合が考えられる。回転角検出部２２の故障としては、例えば、励磁型エンコーダ５５を適用した場合、２次巻線６２または６４の断線がある。これは、車両の走行時の振動、車両の衝突による衝撃等により生じ得る。例えば、２次巻線６２が断線する故障が生じた場合、Ｉａの値は零となりＩｂは零でない何らかの値となる。このとき回転角度θが０°でなくとも検出角度θｓが０°であると検出されてしまう。
【００６０】
このような場合でも、制御部４０は、回転開始励磁角φが検出角度θｓにΔθを加算した値となる回転開始磁界が発せられるよう電源制御回路１６を制御する。しかし、実際の回転子１４の回転角度θと検出角度θｓとが一致していないので、回転子１４は回転を開始するために十分なトルクを取得することができない可能性がある。十分なトルクを取得できない場合、伝達系に異常がなくとも回転子１４は回転を開始しないため、ステップＳ５の処理において検出角速度ωｓは目標値以下であるものと判定される。このとき、回転開始励磁角φがθｓ＋Δθ＋３６０°を超えないことを条件として（Ｓ７）、検出角速度ωｓが目標値を超えるまで、回転開始励磁角φをΔφ刻みで増加させる処理が繰り返される（Ｓ６〜Ｓ９）。
【００６１】
実際の回転子１４の回転角度θと検出角度θｓとが一致せず、適切な回転開始励磁角φが取得されないことによって回転子１４が回転を開始しないのであれば、回転開始励磁角φをΔφ刻みで増加させていく過程で適切な回転開始励磁角φが取得され、回転子１４は回転を開始するはずである。この場合には、ステップＳ６からステップＳ９までの処理が繰り返される間に検出角速度ωｓが目標値を超え、ステップＳ１３へ移行し、非伝達系異常情報が故障状況記憶部４６に記憶される。
【００６２】
一方、伝達系異常情報が記憶される場合としては、伝達系の可動部が固着することにより、回転軸２０が回転不能となった場合が考えられる。
【００６３】
このような場合でも、制御部４０は、回転開始励磁角φが検出角度θｓにΔθを加算した値となる回転開始磁界が発せられるよう電源制御回路１６を制御する。しかし、回転軸２０が回転不能の状態では、回転開始磁界が発せられたとしても回転子１４は回転を開始しないため、ステップＳ５の処理において検出角速度ωｓは目標値以下であるものと判定される。このとき、検出角速度ωｓは目標値を超えることはないため（Ｓ９）、回転開始励磁角φがθｓ＋Δθ＋３６０°を超えるまで（Ｓ７）、回転開始励磁角φをΔφ刻みで増加させる処理が繰り返される（Ｓ６〜Ｓ９）。
【００６４】
そして、ステップＳ６からステップＳ９までの処理が繰り返される間に回転開始励磁角φがθｓ＋Δθ＋３６０°を超えたときには、ステップＳ１１へ移行し、伝達系異常情報が故障状況記憶部４６に記憶される。
【００６５】
このような処理によって、伝達異常がある場合には、伝達系異常情報が故障状況記憶部４６に記憶され、伝達異常はないがその他の異常がある場合には、非伝達系異常情報が故障状況記憶部４６に記憶されるので、伝達系の可動部に異常があるのか、それ以外の異常があるのかを区別することができる。
【００６６】
これにより、例えば、車両の修理またはメンテナンスを行う際の労力を低減することができる。修理場に回収された車両の故障解析を行う者は、故障状況記憶部４６に記憶されている情報を故障解析のための情報として用いることできる。すなわち、故障状況記憶部４６から情報を読み出し、読み出された情報に伝達系異常情報が含まれていれば、伝達異常があることを迅速に知ることができ、読み出された情報に非伝達系異常情報が含まれていれば、回転角検出部２２、電源制御回路１６、界磁巻線１２等に異常があることを迅速に知ることができる。
【００６７】
また、回転角検出部２２は、少なくとも回転子１４が回転していれば検出角速度ωｓを取得できる構成とすることが好ましい。例えば、回転角検出部２２として図４に示す励磁型エンコーダ５５を適用し、検出角速度ωｓの算出に、電流ＩａおよびＩｂの両者を用いている場合には、電流Ｉａの値が零であっても、回転軸２０が回転していれば検出角速度ωｓとして何らかの値が出力される。そのため、少なくとも検出角速度ωｓと予め固定された所定の値との比較に基づいて回転軸２０の回転の有無を判定することが可能となり、回転軸２０が回転しているか否かの判定を行うことができる。
【００６８】
また、回転角検出部２２は、回転角度θを検出する手段と回転角速度ωを検出する手段とを独立に備えることが好適である。それは、回転角検出部２２が故障等により誤差を含む検出角度θｓを出力していても、回転角速度ωを検出する手段に故障がなければ正確な検出角速度ωｓが出力されることとなるため、回転軸２０が回転しているか否かの判定には何ら影響がないためである。
【００６９】
以上では、発進時から通常走行時に至る前におけるエンジン２６の始動時、または走行時におけるエンジン２６の始動時に伝達異常の有無についての判定を行うものとした。しかし、このような構成では、工場における車両の出荷前、あるいは車両が修理場に回収された後において伝達異常の有無についての判定を行う場合には、車両が実際に走行している環境と同等な環境を実現する設備を設けなければならない。
【００７０】
そこで、ステップＳ１からステップＳ２へ移行する前に、回転軸３０に与えられたトルクが車輪３６に伝達されないように設定する処理を行い、車両の走行制御を行わず専ら伝達異常の有無についての判定を行う構成とすることも可能である。この場合、制御部４０は、車両駆動システム１の制御状態によってエンジン２６を始動させるタイミングを決定するのではなく、強制的に補助モータジェネレータ１０を電動機として稼働させてエンジン２６の始動を行う。
【００７１】
このような構成とすれば、車両が実際に走行している環境と同等な環境を実現する設備を設けなくとも、伝達異常の有無についての判定を行うことができる。
【００７２】
また、本発明の他の実施形態として、駆動モータ４４の回転軸３８に回転角検出部２２を設け、回転軸３０，３４、動力伝達部３２等についての伝達異常の有無についての判定を行う構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態に係る車両駆動システムの構成を示す図である。
【図２】補助モータジェネレータの構成の例を示す図である。
【図３】補助モータジェネレータに回転磁界が発生する様子を示す図である。
【図４】励磁型エンコーダの構成を示す図である。
【図５】エンジン始動時において、伝達異常があるか否かの判定を行い判定結果を故障状況記憶部に記憶させる処理の流れを示す図である。
【図６】補助モータジェネレータとエンジンが互いにトルクを授受し合う構成部を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  車両駆動システム、１０  補助モータジェネレータ、１２  界磁巻線、１４  回転子、１６，４２  電源制御回路、１８  バッテリ、２０，３０，３４，３８  回転軸、２２  回転角検出部、２４  動力分割部、２６  エンジン、３２  動力伝達部、３６  車輪、４０  制御部、４１  警告部、４３  操作部、４４  駆動モータ、４６  故障状況記憶部、４８  故障判定記憶手段、５１  回転部材、５２  永久磁石、５４  円筒状部材、５５  励磁型エンコーダ、５６  検出励磁電流発生部、５８  １次巻線、６０  ロータ、６２，６４  ２次巻線、６６  回転角算出部。
【図１】
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【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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