(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機モータと、該発電機モータによって得られた電力を受けて駆動される駆動モータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも３個の歯車要素を備え、各歯車要素とエンジン、発電機モータ及び出力軸とがそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記エンジンが正方向に回転するとフリーになり、前記エンジンが逆方向に回転しようとするとロックするワンウェイクラッチと、前記発電機モータによってエンジン回転速度が高くなる方向にモータトルクが発生させられているときに、発電機モータによって発生させられるモータトルクがモータトルク閾値より大きく、かつ、エンジン回転速度がエンジン回転速度閾値より低い値を採る場合、前記ワンウェイクラッチに故障が発生したと判断する故障発生判断処理手段と、前記ワンウェイクラッチに故障が発生したと判断された場合に、前記駆動モータによって発生させられるモータトルクを制限するエラー処理手段とを有することを特徴とするハイブリッド型車両。
【請求項２】
前記エラー処理手段は、ワンウェイクラッチに故障が発生したと判断された場合に、前記エンジンの始動を行わない請求項１に記載のハイブリッド型車両。
【請求項３】
前記故障発生判断処理手段は、エンジン回転速度が所定時間継続して前記値を採る場合に、ワンウェイクラッチに故障が発生したと判断する請求項１に記載のハイブリッド型車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド型車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、エンジン、駆動モータ、発電機モータ及び差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニットを備え、プラネタリギヤユニットの三つの歯車要素とエンジン、発電機モータ及び出力軸とをそれぞれ連結するとともに、駆動モータと前記出力軸とを連結し、エンジンからの出力の一部を発電機モータに、残りを出力軸に伝達するようにしたハイブリッド型車両が提供されている。
【０００３】
そして、エンジンを停止させた状態でハイブリッド型車両を走行させる場合、主として駆動モータを駆動し、該駆動モータによって発生させられた駆動力が、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な駆動力、すなわち、必要駆動力に対して不足する分を、発電機モータを駆動し、該発電機モータによって発生させられたモータトルクを前記プラネタリギヤユニットを介して出力軸に伝達することによって、補うようにしている（特開平８−２９５１４０号公報参照）。
【０００４】
この場合、駆動モータ及び発電機モータの駆動に伴って、エンジンが逆方向に回転させられるのを防止するために、エンジンの回転が伝達される出力軸とケーシングとの間にワンウェイクラッチが配設される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のハイブリッド型車両においては、例えば、ハイブリッド型車両を発進させるたびに発電機モータによって駆動力が補われ、ワンウェイクラッチが前記発電機モータの駆動に伴う反力を受けることになり、ワンウェイクラッチに繰り返し負荷が加わるので、ワンウェイクラッチが損傷し、逆転、固着等の故障が発生することがあるが、ワンウェイクラッチに故障が発生したかどうかを判断することができない。その結果、ワンウェイクラッチの損傷を拡大させてしまう。
【０００６】
そして、例えば、ワンウェイクラッチが逆転した場合には、エンジンが逆回転することになり、エンジンが逆回転すると、エンジンの機能に影響を及ぼすことがある。また、ワンウェイクラッチが固着した場合には、駆動モータ及び発電機モータの制御を行うことによってエンジンのモータリング（点火可能になるまでエンジンの回転速度を高くすること）を行うことができなくなるだけでなく、バッテリから発電機モータに電流が供給され続けてしまうので、バッテリ上りが発生する可能性がある。
【０００７】
さらに、エンジンを正常に始動させることができないので、発電機モータによってバッテリを充電することもできなくなってしまう。
【０００８】
本発明は、前記従来のハイブリッド型車両の問題点を解決して、ワンウェイクラッチに故障が発生したかどうかを判断することができるハイブリッド型車両を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のハイブリッド型車両においては、発電機モータと、該発電機モータによって得られた電力を受けて駆動される駆動モータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも３個の歯車要素を備え、各歯車要素とエンジン、発電機モータ及び出力軸とがそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記エンジンが正方向に回転するとフリーになり、前記エンジンが逆方向に回転しようとするとロックするワンウェイクラッチと、前記発電機モータによってエンジン回転速度が高くなる方向にモータトルクが発生させられているときに、発電機モータによって発生させられるモータトルクがモータトルク閾（しきい）値より大きく、かつ、エンジン回転速度がエンジン回転速度閾値より低い値を採る場合、前記ワンウェイクラッチに故障が発生したと判断する故障発生判断処理手段と、前記ワンウェイクラッチに故障が発生したと判断された場合に、前記駆動モータによって発生させられるモータトルクを制限するエラー処理手段とを有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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。
【００１７】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【００１８】
図において、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）であり、該エンジン１１は、ラジエータ等の図示されない冷却装置に接続され、前記エンジン１１において発生させられた熱を冷却装置によって放出することにより冷却される。また、１２は前記エンジン１１の回転が出力される出力軸、１３は該出力軸１２を介して入力された回転に対して変速を行う差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、１４は該プラネタリギヤユニット１３における変速後の回転が出力される出力軸、１５は該出力軸１４に固定された第１カウンタドライブギヤ、１６は伝達軸１７を介して前記プラネタリギヤユニット１３と連結された発電機モータ（Ｇ）である。
【００１９】
前記出力軸１２とケーシング１９との間には、ワンウェイクラッチＦが配設される。該ワンウェイクラッチＦは、エンジン１１が正方向に回転するとフリーになり、出力軸１２がエンジン１１を逆方向に回転させようとするときにロックする。
【００２０】
前記出力軸１４はスリーブ形状を有し、前記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記第１カウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１３よりエンジン１１側に配設される。
【００２１】
前記プラネタリギヤユニット１３は、第１の歯車要素としてのサンギヤＳ、該サンギヤＳと噛（し）合するピニオンＰ、該ピニオンＰと噛合する第２の歯車要素としてのリングギヤＲ、及び前記ピニオンＰを回転自在に支持する第３の歯車要素としてのキャリヤＣＲから成る。
【００２２】
また、前記サンギヤＳは前記伝達軸１７を介して発電機モータ１６と、リングギヤＲは前記出力軸１４を介して第１カウンタドライブギヤ１５と、キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエンジン１１と連結される。なお、出力軸１４は第１カウンタドライブギヤ１５、後述されるカウンタドリブンギヤ３２、カウンタシャフト３１、デフリングギヤ３５及びディファレンシャル装置３６を介して図示されない駆動輪に連結される。
【００２３】
前記発電機モータ１６は、前記伝達軸１７に固定され、回転自在に配設されたロータ２１、該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２、及び該ステータ２２に巻装されたコイル２３から成る。前記発電機モータ１６は、伝達軸１７を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル２３は図示されないバッテリに接続され、該バッテリに電流を供給することによってバッテリを充電することができる。前記ロータ２１には、ケーシング１９に連結された図示されないブレーキが配設され、該ブレーキを係合させることによってロータ２１を停止させることができるようになっている。
【００２４】
また、２５は駆動モータ（Ｍ）、２６は該駆動モータ２５の回転が出力される出力軸、２７は該出力軸２６に固定された第２カウンタドライブギヤである。前記駆動モータ２５は、前記出力軸２６に固定され、回転自在に配設されたロータ３７、該ロータ３７の周囲に配設されたステータ３８、及び該ステータ３８に巻装されたコイル３９から成る。
【００２５】
前記駆動モータ２５は、コイル３９に供給される電流によってトルクを発生させる。そのために、前記コイル３９は前記バッテリに接続され、該バッテリから電流が供給されるようになっている。また、ハイブリッド型車両の減速状態において、前記駆動モータ２５は前記駆動輪から回転を受けて回生電流を発生させ、該回生電流をバッテリに供給して充電する。
【００２６】
前記駆動輪をエンジン１１の回転と同じ方向に回転させるためにカウンタシャフト３１が配設され、該カウンタシャフト３１にカウンタドリブンギヤ３２が固定される。該カウンタドリブンギヤ３２は前記第１カウンタドライブギヤ１５及び第２カウンタドライブギヤ２７と噛合させられ、前記第１カウンタドライブギヤ１５の回転及び第２カウンタドライブギヤ２７の回転が反転されてカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。
【００２７】
さらに、前記カウンタシャフト３１には、前記カウンタドリブンギヤ３２より歯数が少ないデフピニオンギヤ３３が固定される。そして、デフリングギヤ３５が配設され、該デフリングギヤ３５と前記デフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。また、前記デフリングギヤ３５にディファレンシャル装置３６が固定され、前記デフリングギヤ３５に伝達された回転がディファレンシャル装置３６によって分配され、前記駆動輪に伝達される。
【００２８】
次に、前記構成の駆動装置の動作について説明する。
【００２９】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの概念図、図４は本発明の第１の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。
【００３０】
本実施の形態においては、プラネタリギヤユニット１３（図２）のリングギヤＲの歯数をサンギヤＳの歯数の２倍にしてある。したがって、出力軸１４に出力されたトルク、すなわち、出力トルクをＴＯＵＴとし、エンジン１１のトルク、すなわち、エンジントルクをＴＥとし、発電機モータ１６のトルク、すなわち、モータトルクをＴＧとしたとき、
ＴＥ：ＴＯＵＴ：ＴＧ＝３：２：１
になり、互いに反力を受け合う。
【００３１】
また、ワンウェイクラッチＦは、出力軸１２がエンジン１１を逆方向に回転させようとするのを阻止する。したがって、エンジン１１が停止させられ、エンジントルクＴＥが発生させられない場合、発電機モータトルクＴＧの反力は、ワンウェイクラッチＦのトルク、すなわち、ワンウェイクラッチトルクＴＦによって受けられる。
【００３２】
次に、駆動力について説明する。
【００３３】
図５は本発明の第１の実施の形態における車速と駆動力との関係図である。なお、図において、横軸に車速Ｖを、縦軸に駆動力Ｑを採ってある。
【００３４】
プラネタリギヤユニット１３（図２）と駆動輪との間のギヤ比をｒとし、前記駆動輪の半径をＲとしたとき、ハイブリッド型車両の駆動力Ｑは、
Ｑ＝ＴＯＵＴ・ｒ／Ｒ
で表すことができる。
【００３５】
そして、ハイブリッド型車両を車速Ｖで走行させる場合の必要駆動力をＱ１とし、駆動モータ２５の駆動力をＱＭとし、発電機モータ１６の駆動力をＱＧとし、エンジン１１の駆動力をＱＥとすると、前記駆動力ＱＭは必要駆動力Ｑ１より小さく、前記駆動力ＱＭだけではハイブリッド型車両を走行させることができない。
【００３６】
そこで、駆動モータ２５を駆動しただけでは不足する駆動力を、エンジン１１又は発電機モータ１６を駆動することによって補う必要があるが、一般に、発電機モータ１６の駆動力ＱＧは、車速Ｖが低いほど大きい。例えば、車速Ｖが３０〔ｋｍ／ｈ〕より低い場合、駆動力ＱＧはエンジン１１の駆動力ＱＥより大きくなる。
【００３７】
したがって、本実施の形態においては、車速Ｖが３０〔ｋｍ／ｈ〕より低い場合、エンジン１１を停止させ、発電機モータ１６を駆動し、駆動力ＱＧによって、駆動モータ２５を駆動しただけでは不足する駆動力を補い、車速Ｖが３０〔ｋｍ／ｈ〕以上である場合には、エンジン１１を駆動し、駆動力ＱＥによって、駆動モータ２５を駆動しただけでは不足する駆動力を補う。
【００３８】
このようにして、車速Ｖが低い領域において駆動モータ２５の駆動力ＱＭを小さくすることができる。したがって、駆動モータ２５のトルク定数をその分小さくすることができるので、駆動モータ２５を小型化することができる。
【００３９】
また、エンジン１１を停止させた状態でハイブリッド型車両を走行させる場合、駆動モータ２５に加わる負荷が小さいと、駆動モータ２５の効率が低くなる。そこで、駆動モータ２５に加わる負荷が小さい領域、例えば、車速Ｖが３０〔ｋｍ／ｈ〕より低い領域においては発電機モータ１６の駆動力ＱＧによって、駆動モータ２５に加わる負荷が大きい領域においては駆動モータ２５の駆動力ＱＭによってハイブリッド型車両を走行させるようにしている。
【００４０】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御ブロック図である。
【００４１】
図において、１１はエンジン、１６は発電機モータ、２５は駆動モータである。また、４１は駆動輪、４３はバッテリ、４４は該バッテリ４３の充電許容量を検出する充電許容量検出装置、５２はアクセルペダルである。前記充電許容量は、バッテリ電圧、バッテリ残量、バッテリ温度等によって検出される。
【００４２】
そして、４６は前記エンジン１１の制御を行って駆動状態又は非駆動状態に置くエンジン制御装置、４７は前記発電機モータ１６の制御を行う発電機モータ制御装置、４９は前記駆動モータ２５の制御を行うモータ制御装置である。なお、エンジン１１は、図示されないイグニッションスイッチをオフにしたり、スロットル開度を零（０）にしたりすることによって非駆動状態に置くことができる。
【００４３】
また、５１はハイブリッド型車両の全体の制御を行う制御装置としてのＣＰＵであり、該ＣＰＵ５１は、前記エンジン制御装置４６、発電機モータ制御装置４７及びモータ制御装置４９の制御を行う。そして、５５は発電機モータ１６の回転速度、すなわち、発電機モータ回転速度ＮＧを検出する発電機モータ回転速度検出手段としての発電機モータ回転速度レゾルバ、５６は駆動モータ２５の回転速度、すなわち、駆動モータ回転速度ＮＭを検出する駆動モータ回転速度検出手段としての駆動モータ回転速度レゾルバである。
【００４４】
次に、前記構成のハイブリッド型車両の動作について説明する。
【００４５】
ＣＰＵ５１は、図示されない負荷検出手段としてのアクセルセンサによって検出されたアクセルペダル５２の踏込量（以下「アクセル開度」という。）α、及び図示されない車速検出手段によって検出された車速Ｖを読み込む。次に、前記ＣＰＵ５１の図示されないエンジン駆動条件判断処理手段は、第１、第２のエンジン駆動条件が成立するかどうかを判断し、第１、第２のエンジン駆動条件が成立する場合には、エンジン１１を駆動し、第１、第２のエンジン駆動条件が成立しない場合には、エンジン１１を停止させる。
【００４６】
この場合、第１のエンジン駆動条件は、必要駆動力Ｑ１（図５）が小さいかどうか、すなわち、アクセル開度αが８０〔％〕以下であるかどうかであり、アクセル開度αが８０〔％〕以下である場合に第１のエンジン駆動条件は成立し、アクセル開度αが８０〔％〕より大きい場合に第１のエンジン駆動条件は成立しない。また、第２のエンジン駆動条件は、車速Ｖが設定値、例えば、３０〔ｋｍ／ｈ〕以上であるかどうかであり、車速Ｖが３０〔ｋｍ／ｈ〕以上である場合に第２のエンジン駆動条件は成立し、車速Ｖが３０〔ｋｍ／ｈ〕より低い場合に第２のエンジン駆動条件は成立しない。
【００４７】
ところで、ハイブリッド型車両を発進させる際の必要駆動力Ｑ１は極めて大きく、アクセル開度αが８０〔％〕より大きい。また、車速は３０〔ｋｍ／ｈ〕より低い。したがって、第１、第２のエンジン駆動条件は成立せず、エンジン１１は停止させられたままである。
【００４８】
そして、ＣＰＵ５１の図示されない発電機モータ駆動処理手段は、発電機モータ駆動処理を行い、駆動モータ２５の目標となるトルク、すなわち、目標モータトルクＴＭ* 、及び発電機モータ１６の目標となるモータトルク、すなわち、目標モータトルクＴＧ* を最大にし、目標モータトルクＴＭ* をモータ制御装置４９に、目標モータトルクＴＧ* を発電機モータ制御装置４７に送る。前記モータ制御装置４９は目標モータトルクＴＭ* に基づいて駆動モータ２５の制御を行い、発電機モータ制御装置４７は目標モータトルクＴＧ* に基づいて発電機モータ１６の制御を行う。この場合、発電機モータ１６の駆動力ＱＧによって、駆動モータ２５を駆動しただけでは不足する駆動力が補われる。
【００４９】
続いて、前記第１、第２のエンジン駆動条件が成立すると、ＣＰＵ５１の図示されないエンジン駆動処理手段は、エンジン駆動信号をエンジン制御装置４６に送る。該エンジン制御装置４６は、前記エンジン駆動信号を受けると、エンジン１１の制御を行い、エンジン１１を始動する。
【００５０】
この場合、エンジン１１の駆動力ＱＥによって、駆動モータ２５を駆動しただけでは不足する駆動力が補われる。
【００５１】
ところで、前記構成のハイブリッド型車両においては、前述されたように、車速Ｖが低い領域、特に、極めて大きな必要駆動力Ｑ１が要求されるハイブリッド型車両を発進させるたびに、発電機モータ１６の駆動力ＱＧによって、駆動モータ２５を駆動しただけでは不足する駆動力が補われ、ワンウェイクラッチＦが前記発電機モータ１６の駆動に伴う反力を受けることになり、ワンウェイクラッチＦ（図２）に繰り返し負荷が加わるので、ワンウェイクラッチＦが損傷し、逆転、固着等の故障が発生することがあるが、ワンウェイクラッチＦに故障が発生したかどうかを判断することができないと、ワンウェイクラッチＦの損傷を拡大させてしまう。
【００５２】
そこで、前記ＣＰＵ５１によってワンウェイクラッチＦに故障が発生したかどうかを判断するようにしている。
【００５３】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【００５４】
ＣＰＵ５１（図１）の故障発生判断処理手段９１は、目標モータトルクＴＧ* を読み込み、発電機モータ１６が駆動状態にあるかどうかを判断する。この場合、発電機モータ１６が駆動状態にあるかどうかは、目標モータトルクＴＧ* に基づいて、エンジン１１の回転速度、すなわち、エンジン回転速度ＮＥが低くなる方向に、発電機モータ１６によってモータトルクＴＧが発生させられているかどうかによって判断される。
【００５５】
続いて、発電機モータ１６が駆動状態にある場合、前記ＣＰＵ５１は、駆動モータ回転速度レゾルバ５６によって検出された駆動モータ回転速度ＮＭを読み込むとともに、発電機モータ回転速度レゾルバ５５によって検出された発電機モータ回転速度ＮＧを読み込む。そして、前記ＣＰＵ５１の図示されないエンジン回転速度算出処理手段は、エンジン回転速度算出処理を行い、前記駆動モータ回転速度ＮＭ及び発電機モータ回転速度ＮＧに基づいてエンジン回転速度ＮＥを算出する。
【００５６】
続いて、前記故障発生判断処理手段９１の故障発生条件成立判断処理手段９２は、故障発生条件が成立したかどうかを判断する。この場合、故障発生条件は、エンジン回転速度ＮＥが負の値を採り、かつ、エンジン回転速度閾値ＮＥTH1 （例えば、−１００〔ｒｐｍ〕）より低い（低い値を採る）場合に成立し、前記エンジン回転速度ＮＥが前記エンジン回転速度閾値ＮＥTH1 以上である場合に成立しない。
【００５７】
そして、前記故障発生判断処理手段９１は、エンジン回転速度ＮＥが所定時間継続して前記値を採る場合、すなわち、前記故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが、閾値ＣＮＴTH1 （例えば、１００〔ｍｓ〕）より長い場合、ワンウェイクラッチＦが逆転しており、ワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生したと判断し、前記故障発生条件が成立しない場合、又は前記故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH1 以下である場合、ワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生していないと判断する。
【００５８】
続いて、ワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生した場合、前記ＣＰＵ５１のエラー処理手段９３は、エラー処理を行い、例えば、発電機モータ１６の制御を行い、発電機モータ１６によってエンジン回転速度ＮＥが低くなる方向にモータトルクＴＧを発生させるのを停止したり、エンジン１１が正方向に回転するようにエンジン１１の制御を行ったりする。また、ワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生していない場合、ＣＰＵ５１の図示されない正常処理手段は正常処理を行う。
【００５９】
このように、ワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生した場合、エラー処理を行い、発電機モータ１６によってエンジン回転速度ＮＥが低くなる方向にモータトルクＴＧを発生させるのを停止したり、エンジン１１が正方向に回転するようにエンジン１１の制御を行ったりすることによって、ワンウェイクラッチＦの損傷を拡大させないようにすることができる。
【００６０】
また、前記故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH1 以下である場合に、ワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生していないと判断されるので、検出誤差等による誤判断が行われるのを防止することができる。
【００６１】
なお、本実施の形態において、前記故障発生条件は、エンジン回転速度ＮＥが負の値を採り、かつ、エンジン回転速度閾値ＮＥTH1 より低い場合に成立するが、前記故障発生条件を、エンジン回転速度ＮＥが負の値を採る場合に成立するように設定することもできる。また、本実施の形態において、故障発生条件成立判断処理手段９２は、前記故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH1 より長い場合にワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生したと判断するようになっているが、故障発生条件が成立した場合にワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生したと判断するようにすることもできる。
【００６２】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  発電機モータ１６が駆動状態にあるかどうかを判断する。発電機モータ１６が駆動状態にある場合はステップＳ４に、駆動状態にない場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ２  故障発生条件が成立した時間ＣＮＴに０をセットする。
ステップＳ３  正常処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ４  駆動モータ回転速度ＮＭを読み込む。
ステップＳ５  発電機モータ回転速度ＮＧを読み込む。
ステップＳ６  エンジン回転速度ＮＥを算出する。
ステップＳ７  エンジン回転速度ＮＥがエンジン回転速度閾値ＮＥTH1 より低いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥがエンジン回転速度閾値ＮＥTH1 より低い場合はステップＳ８に、エンジン回転速度ＮＥがエンジン回転速度閾値ＮＥTH1 以上である場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ８  故障発生条件が成立した時間ＣＮＴをインクリメントする。
ステップＳ９  故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH1 より長いかどうかを判断する。故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH1 より長い場合はステップＳ１０に、故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH1 以下である場合はステップＳ３に進む。
ステップＳ１０  エラー処理を行い、処理を終了する。
【００６３】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００６４】
図７は本発明の第２の実施の形態におけるＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【００６５】
この場合、エンジン回転速度検出手段としての図示されないエンジン回転速度センサが配設される。該エンジン回転速度センサとしては、エンジン回転速度ＮＥを検出することができ、しかも、エンジン１１（図１）が正方向に回転しているか、逆方向に回転しているか、すなわち、エンジン回転速度ＮＥが正の値を採るか、負の値を採るかを判定することができるものが使用される。なお、エンジン制御装置４６によってエンジン回転速度ＮＥを検出することができる場合には、エンジン回転速度センサを使用する必要はない。
【００６６】
まず、ＣＰＵ５１の故障発生判断処理手段９１は、目標モータトルクＴＧ* を読み込み、発電機モータ１６が駆動状態にあるかどうかを判断する。そして、発電機モータ１６が駆動状態にある場合、前記故障発生判断処理手段９１は、前記エンジン回転速度センサによって検出されたエンジン回転速度ＮＥを読み込む。続いて、前記故障発生判断処理手段９１の故障発生条件成立判断処理手段９２は、故障発生条件が成立したかどうかを判断する。この場合、故障発生条件は、エンジン回転速度ＮＥが負の値を採り、かつ、エンジン回転速度閾値ＮＥTH1 （例えば、−１００〔ｒｐｍ〕）より低い（低い値を採る）場合に成立し、前記エンジン回転速度ＮＥが前記エンジン回転速度閾値ＮＥTH1 以上である場合に成立しない。
【００６７】
そして、前記故障発生判断処理手段９１は、エンジン回転速度ＮＥが所定時間継続して前記値を採る場合、すなわち、前記故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが、閾値ＣＮＴTH1 （例えば、１００〔ｍｓ〕）より長い場合、ワンウェイクラッチＦが逆転しており、ワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生したと判断し、前記故障発生条件が成立しない場合、又は前記故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH1 以下である場合、ワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生していないと判断する。
【００６８】
続いて、ワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生した場合、前記ＣＰＵ５１のエラー処理手段９３は、エラー処理を行い、例えば、発電機モータ１６の制御を行い、発電機モータ１６によってエンジン回転速度ＮＥが低くなる方向にモータトルクＴＧを発生させるのを停止したり、エンジン１１が正方向に回転するようにエンジン１１の制御を行ったりする。また、ワンウェイクラッチＦに逆転の故障が発生していない場合、ＣＰＵ５１の正常処理手段は正常処理を行う。
【００６９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１  発電機モータ１６が駆動状態にあるかどうかを判断する。発電機モータ１６が駆動状態にある場合はステップＳ１４に、駆動状態にない場合はステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２  故障発生条件が成立した時間ＣＮＴに０をセットする。
ステップＳ１３  正常処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ１４  エンジン回転速度ＮＥを読み込む。
ステップＳ１５  エンジン回転速度ＮＥがエンジン回転速度閾値ＮＥTH1 より低いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥがエンジン回転速度閾値ＮＥTH1 より低い場合はステップＳ１６に、エンジン回転速度ＮＥがエンジン回転速度閾値ＮＥTH1 以上である場合はステップＳ１２に進む。
ステップＳ１６  故障発生条件が成立した時間ＣＮＴをインクリメントする。
ステップＳ１７  故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH1 より長いかどうかを判断する。故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH1 より長い場合はステップＳ１８に、故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH1 以下である場合はステップＳ１３に進む。
ステップＳ１８  エラー処理を行い、処理を終了する。
【００７０】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００７１】
図８は本発明の第３の実施の形態におけるＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【００７２】
まず、ＣＰＵ５１（図１）の故障発生判断処理手段９１は、エンジン１１が始動中、すなわち、モータリング中であるかどうかを判断する。エンジン１１を始動するに当たり、発電機モータ１６を駆動してエンジン回転速度ＮＥが高くなる方向にモータトルクＴＧを発生させる必要がある。そこで、エンジン１１がモータリング中であるかどうかは、エンジン回転速度ＮＥが高く（例えば、１０００〔ｒｐｍ〕に）なる方向にモータトルクＴＧが発生させられるように目標発電機モータ回転速度ＮＧ* が発生させられているかどうかによって判断する。
【００７３】
そして、エンジン１１がモータリング中である場合、前記故障発生判断処理手段９１は、発電機モータ回転速度レゾルバ５５によって検出された発電機モータ回転速度ＮＧを読み込み、ＣＰＵ５１の図示されないモータトルク算出処理手段は、前記発電機モータ回転速度ＮＧに基づいてモータトルクＴＧを算出する。また、前記故障発生判断処理手段９１は、エンジン回転速度検出手段としての図示されないエンジン回転速度センサによって検出されたエンジン回転速度ＮＥを読み込む。なお、この場合、エンジン回転速度センサとして、エンジン回転速度ＮＥが正の値を採るか、負の値を採るかを判定することができるものを使用する必要はない。
【００７４】
続いて、前記故障発生判断処理手段９１の故障発生条件成立判断処理手段９２は、故障発生条件が成立したかどうかを判断する。この場合、故障発生条件は第１、第２の条件から成る。そして、前記第１の条件は、算出されたモータトルクＴＧが停止させられているエンジン１１を回転させるのに十分である場合、すなわち、停止させられているエンジン１１を回転させるのに必要なエンジン始動トルクをτとし、プラネタリギヤユニット１３（図２）におけるエンジン１１と発電機モータ１６との間のギヤ比をｋとしたとき、モータトルクＴＧがモータトルク閾値−ｋτTHより大きい場合に成立し、モータトルクＴＧがモータトルク閾値−ｋτTH以下である場合に成立しない。また、第２の条件は、エンジン回転速度ＮＥがエンジン回転速度閾値ＮＥTH2 （例えば、１００〔ｒｐｍ〕）より低い場合に成立し、前記エンジン回転速度ＮＥが前記エンジン回転速度閾値ＮＥTH2 以上である場合に成立しない。
【００７５】
そして、前記故障発生判断処理手段９１は、モータトルクＴＧが所定時間継続してモータトルク閾値−ｋτTHより大きい値を採り、かつ、エンジン回転速度ＮＥが所定時間継続してエンジン回転速度閾値ＮＥTH2 より低い（低い値を採る）場合、すなわち、故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH2 （例えば、５００〔ｍｓ〕）より長い場合、ワンウェイクラッチＦが固着しており、ワンウェイクラッチＦに固着の故障が発生したと判断し、故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH2 以下である場合、ワンウェイクラッチＦに固着の故障が発生していないと判断する。
【００７６】
続いて、ワンウェイクラッチＦに固着の故障が発生している場合、前記ＣＰＵ５１のエラー処理手段９３は、エラー処理を行い、エンジン１１を始動することができないにもかかわらず、発電機モータ１６を駆動し続けることがないように、エンジン１１の始動を行うのを停止したり、駆動モータ２５によって発生させられるモータトルクＴＭを制限したりする。
【００７７】
そして、駆動モータ２５によって発生させられるモータトルクＴＭを制限することによって、駆動モータ２５だけを駆動してハイブリッド型車両を安全な場所に移動させたり、最寄りの修理工場に移動させたりすることができる。
【００７８】
このように、ワンウェイクラッチＦに固着の故障が発生している場合、エンジン１１の始動を行うのを停止したり、モータトルクＴＭを制限したりすることによって、バッテリ上りが発生するのを防止することができる。
【００７９】
また、前記故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH2 以下である場合、ワンウェイクラッチＦに固着の故障が発生していないと判断され、ＣＰＵ５１の図示されない正常処理手段は正常処理を行う。したがって、検出誤差等による誤判断が行われるのを防止することができる。
【００８０】
なお、本実施の形態において、故障発生条件成立判断処理手段９２は、前記故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH2 より長い場合にワンウェイクラッチＦに固着の故障が発生したと判断するようになっているが、故障発生条件が成立した場合にワンウェイクラッチＦに固着の故障が発生したと判断するようにすることもできる。
【００８１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２１  エンジン１１がモータリング中であるかどうかを判断する。エンジン１１がモータリング中である場合はステップＳ２４に、モータリング中でない場合はステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２  故障発生条件が成立した時間ＣＮＴに０をセットする。
ステップＳ２３  正常処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ２４  発電機モータ回転速度ＮＧを読み込む。
ステップＳ２５  モータトルクＴＧを算出する。
ステップＳ２６  エンジン回転速度ＮＥを読み込む。
ステップＳ２７  モータトルクＴＧがモータトルク閾値−ｋτTHより大きいかどうかを判断する。モータトルクＴＧがモータトルク閾値−ｋτTHより大きい場合はステップＳ２８に、モータトルクＴＧがモータトルク閾値−ｋτTHG 以下である場合はステップＳ２２に進む。
ステップＳ２８  エンジン回転速度ＮＥがエンジン回転速度閾値ＮＥTH2 より低いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥがエンジン回転速度閾値ＮＥTH2 より低い場合はステップＳ２９に、エンジン回転速度ＮＥがエンジン回転速度閾値ＮＥTH2 以上である場合はステップＳ２２に進む。
ステップＳ２９  故障発生条件が成立した時間ＣＮＴをインクリメントする。
ステップＳ３０  故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH2 より大きいかどうかを判断する。故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH2 より大きい場合はステップＳ３１に、故障発生条件が成立した時間ＣＮＴが閾値ＣＮＴTH2 値以下である場合はステップＳ２３に進む。
ステップＳ３１  エラー処理を行い、処理を終了する。
【００８２】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００８３】
図９は本発明の第４の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【００８４】
この場合、エンジン（Ｅ／Ｇ）１１と出力軸１２との間にクラッチＣが配設され、前記出力軸１２とケーシング１９との間にワンウェイクラッチＦが配設される。また、前記クラッチＣを係脱するために、ＣＰＵ５１（図１）に図示されないクラッチ制御装置が接続される。
【００８５】
したがって、電機装置としての発電機モータ（Ｇ）１６の駆動力ＱＧにより駆動モータ（Ｍ）２５を駆動しただけでは不足する駆動力を補う間、クラッチＣを解放させることができる。その結果、その間エンジン１１を駆動した状態を維持することができる。
【００８６】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００８７】
図１０は本発明の第５の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【００８８】
図において、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は出力軸であり、該出力軸１２に電機装置としての発電機モータ６６が連結される。また、前記出力軸１２とケーシング１９との間に、ワンウェイクラッチＦが配設される。
【００８９】
前記発電機モータ６６は、回転自在に配設されたロータ７１、該ロータ７１の周囲において回転自在に配設されたステータ７２、及び前記ロータ７１に巻装されたコイル７３から成る。前記発電機モータ６６は、出力軸１２を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル７３はバッテリ４３（図１）に接続され、該バッテリ４３に電流を供給して充電する。
【００９０】
また、２５は駆動モータ（Ｍ）、９４は該駆動モータ２５の回転が出力され、駆動輪４１と連結された出力軸、７５は該出力軸９４に固定されたカウンタドライブギヤである。前記駆動モータ２５は、前記出力軸９４に固定され、回転自在に配設されたロータ３７、該ロータ３７の周囲に配設されたステータ３８、及び該ステータ３８に巻装されたコイル３９から成る。
【００９１】
前記駆動モータ２５は、コイル３９に供給される電流によってトルクを発生させる。そのために、前記コイル３９は前記バッテリ４３に接続され、該バッテリ４３から電流が供給されるようになっている。また、ハイブリッド型車両の減速状態において、前記駆動モータ２５は駆動輪４１から回転を受けて回生電流を発生させ、該回生電流をバッテリ４３に供給して充電する。
【００９２】
この場合、エンジン１１を停止させ、発電機モータ６６の駆動力ＱＧによって、駆動モータ２５を駆動しただけでは不足する駆動力を補うことができる。
【００９３】
前記第１〜第４の実施の形態においては、差動歯車装置として、一つのプラネタリから成るプラネタリギヤユニット１３が使用されているが、差動歯車装置として、第１、第２のプラネタリから成るプラネタリギヤユニットを使用することもできる。その場合、第１のプラネタリは、第１のサンギヤ、該第１のサンギヤと噛合する第１のピニオン、該第１のピニオンと噛合する第１のリングギヤ、及び前記第１のピニオンを回転自在に支持する第１のキャリヤから成り、前記第２のプラネタリは、第２のサンギヤ、該第２のサンギヤと噛合する第２のピニオン、該第２のピニオンと噛合する第２のリングギヤ、及び前記第２のピニオンを回転自在に支持する第２のキャリヤから成る。前記プラネタリギヤユニット内において、第１のキャリヤと第２のサンギヤとが連結され、第１のリングギヤと第２のキャリヤとが連結される。また、エンジンといずれも第１の歯車要素を構成する第２のサンギヤ及び第１のキャリヤとが、発電機モータと第２の歯車要素を構成する第２のリングギヤとが、駆動モータと第３の歯車要素を構成する第１のサンギヤとが、出力軸といずれも第４の歯車要素を構成する第２のキャリヤ及び第１のリングギヤとが連結される。
【００９４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００９５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ハイブリッド型車両においては、発電機モータと、該発電機モータによって得られた電力を受けて駆動される駆動モータと、駆動輪に連結された出力軸と、少なくとも３個の歯車要素を備え、各歯車要素とエンジン、発電機モータ及び出力軸とがそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記エンジンが正方向に回転するとフリーになり、前記エンジンが逆方向に回転しようとするとロックするワンウェイクラッチと、前記発電機モータによってエンジン回転速度が高くなる方向にモータトルクが発生させられているときに、発電機モータによって発生させられるモータトルクがモータトルク閾値より大きく、かつ、エンジン回転速度がエンジン回転速度閾値より低い値を採る場合、前記ワンウェイクラッチに故障が発生したと判断する故障発生判断処理手段と、前記ワンウェイクラッチに故障が発生したと判断された場合に、前記駆動モータによって発生させられるモータトルクを制限するエラー処理手段とを有する。
【０１００】
この場合、前記発電機モータによってエンジン回転速度が高くなる方向にモータトルクが発生させられているときに、発電機モータによって発生させられるモータトルクがモータトルク閾値より大きく、かつ、エンジン回転速度がエンジン回転速度閾値より低い値を採る場合、ワンウェイクラッチに故障が発生したと判断されるので、エンジンの始動を行うのを停止したり、駆動モータによって発生させられるモータトルクを制限したりすることにより、バッテリ上りが発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における車速と駆動力との関係図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態におけるＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第４の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【符号の説明】
１１    エンジン
１３    プラネタリギヤユニット
１４、９４    出力軸
１６、６６    発電機モータ
２５    駆動モータ
４１    駆動輪
９１    故障発生判断処理手段
９３    エラー処理手段
ＣＲ    キャリヤ
Ｆ    ワンウェイクラッチ
Ｒ    リングギヤ
Ｓ    サンギヤ
【図１】
0003951562.tif 000002
【図２】
0003951562.tif 000003
【図３】
0003951562.tif 000004
【図４】
0003951562.tif 000005
【図５】
0003951562.tif 000006
【図６】
0003951562.tif 000007
【図７】
0003951562.tif 000008
【図８】
0003951562.tif 000009
【図９】
0003951562.tif 000010
【図１０】
0003951562.tif 000011