(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機モータと、駆動輪と連結された駆動モータと、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪とそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記発電機モータが故障したかどうかを判断する故障判断手段と、前記第３の歯車要素の回転数を検出する回転数検出手段と、第２の歯車要素とケーシングとの間で係脱自在に配設された係合部材と、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値以上である場合に、前記係合部材を係合させて前記エンジンを始動し、該エンジン及び駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させ、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値より小さい場合に、前記係合部材を解放して前記駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させるフェールモード走行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】
発電機モータと、駆動輪と連結された駆動モータと、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪とそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記発電機モータが故障したかどうかを判断する故障判断手段と、前記第３の歯車要素の回転数を検出する回転数検出手段と、第１の歯車要素と第２の歯車要素との間で係脱自在に配設された係合部材と、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値以上である場合に、前記係合部材を係合させて前記エンジンを始動し、該エンジン及び駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させ、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値より小さい場合に、前記係合部材を解放して前記駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させるフェールモード走行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３】
駆動輪と連結された駆動モータと、第１、第２の回転子を備え、第１の回転子がエンジンと、第２の回転子が駆動輪とそれぞれ連結された発電機モータと、該発電機モータが故障したかどうかを判断する故障判断手段と、前記第２の回転子の回転数を検出する回転数検出手段と、第１、第２の回転子間において係脱自在に配設された係合部材と、前記発電機モータが故障し、かつ、第２の回転子の回転数が設定値以上である場合に、前記係合部材を係合させて前記エンジンを始動し、該エンジン及び駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させ、前記発電機モータが故障し、かつ、第２の回転子の回転数が設定値より小さい場合に、前記係合部材を解放して前記駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させるフェールモード走行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４】
前記第３の歯車要素の回転数は車速であり、発電機モータが故障したときに、前記駆動モータを駆動するための目標駆動モータトルクはアクセル開度に対応させて設定され、前記エンジンを駆動するための目標エンジントルクは車速に対応させて設定される請求項１又は２に記載のハイブリッド型車両。
【請求項５】
発電機モータ、駆動輪と連結された駆動モータ、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪とそれぞれ連結された差動歯車装置、及び第２の歯車要素とケーシングとの間で係脱自在に配設された係合部材を備えたハイブリッド型車両の制御方法において、前記発電機モータが故障したかどうかを判断し、前記第３の歯車要素の回転数を検出し、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値以上である場合に、前記係合部材を係合させて前記エンジンを始動し、該エンジン及び駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させ、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値より小さい場合に、前記係合部材を解放して前記駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させることを特徴とするハイブリッド型車両の制御方法。
【請求項６】
発電機モータ、駆動輪と連結された駆動モータ、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪とそれぞれ連結された差動歯車装置、及び第１の歯車要素と第２の歯車要素との間で係脱自在に配設された係合部材を備えたハイブリッド型車両の制御方法において、前記発電機モータが故障したかどうかを判断し、前記第３の歯車要素の回転数を検出し、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値以上である場合に、前記係合部材を係合させて前記エンジンを始動し、該エンジン及び駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させ、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値より小さい場合に、前記係合部材を解放して前記駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させることを特徴とするハイブリッド型車両の制御方法。
【請求項７】
発電機モータ、駆動輪と連結された駆動モータ、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪とそれぞれ連結された差動歯車装置、及び前記第２の歯車要素とケーシングとの間において係脱自在に配設されたブレーキを備えたハイブリッド型車両の制御方法において、前記発電機モータが故障したかどうかを判断し、車速を検出し、前記発電機モータが故障し、かつ、車速が設定値以上である場合に、前記ブレーキを係合させて前記エンジンを始動し、該エンジン及び駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させ、前記駆動モータを駆動するための目標駆動モータトルクをアクセル開度に対応させて設定し、前記エンジンを駆動するための目標エンジントルクを車速に対応させて設定することを特徴とするハイブリッド型車両の制御方法。
【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及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンと駆動モータとが連結され、発進時には駆動モータだけを駆動することによってモータ駆動モードで走行させ、その後、駆動モータ及びエンジンを駆動することによってモータ・エンジン駆動モードで走行させるようにしたハイブリッド型車両が提供されている。そして、該ハイブリッド型車両においては、モータ駆動モードからモータ・エンジン駆動モードに移行する場合に、発電機モータが駆動され、エンジンが点火され、始動されるようになっている。
【０００３】
【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、発電機モータが故障した場合エンジンを始動することができなくなるので、モータ駆動モードのままの状態でハイブリッド型車両を走行させることになる。したがって、駆動モータを駆動するのに伴って急速にバッテリ残量がなくなるので、航続距離が短くなってしまう。
【０００４】
特に、この種のハイブリッド型車両においては、エンジンの燃費を良くするために小型のバッテリが搭載され、バッテリの容量が小さい。したがって、航続距離が一層短くなってしまう。
【０００５】
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、発電機モータが故障したときの航続距離を長く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。
【０００６】
【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、駆動輪と連結された駆動モータと、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪とそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記発電機モータが故障したかどうかを判断する故障判断手段と、前記第３の歯車要素の回転数を検出する回転数検出手段と、第２の歯車要素とケーシングとの間で係脱自在に配設された係合部材と、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値以上である場合に、前記係合部材を係合させて前記エンジンを始動し、該エンジン及び駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させ、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値より小さい場合に、前記係合部材を解放して前記駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させるフェールモード走行処理手段とを有する。
【００１３】
【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。
【００１４】
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機能ブロック図である。
【００１５】
図において、１１はエンジン、１６は発電機モータ、２５は駆動輪８１と連結された駆動モータ、１３は、第１の歯車要素としてのキャリヤＣＲが前記エンジン１１と、第２の歯車要素としてのサンギヤＳが前記発電機モータ１６と、第３の歯車要素としてのリングギヤＲが前記駆動輪８１とそれぞれ連結された差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、５３は前記リングギヤＲの回転数としての車速Ｖを検出する回転数検出手段としての車速センサ、８２は前記発電機モータ１６が故障したかどうかを判断する故障判断手段、Ｂは係脱自在に配設された係合部材としてのブレーキ、８４は、前記発電機モータ１６が故障し、かつ、車速Ｖが設定値以上である場合に、前記ブレーキＢを係合させて前記エンジン１１を始動し、前記エンジン１１及び駆動モータ２５を駆動することによってハイブリッド型車両を走行させ、車速Ｖが設定値より小さい場合に、前記ブレーキＢを解放して前記駆動モータ２５を駆動することによってハイブリッド型車両を走行させるフェールモード走行処理手段である。
【００１６】
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。
【００１７】
図において、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は該エンジン１１の回転が伝達される出力軸、１３は該出力軸１２を介して伝達されたエンジントルクを分配する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によって分配されたエンジントルクが出力トルクとして出力される出力軸、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。
【００１８】
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。
【００１９】
前記プラネタリギヤユニット１３は、ピニオンＰ、該ピニオンＰを回転自在に支持する第１の歯車要素としてのキャリヤＣＲ、前記ピニオンＰと噛（し）合する第２の歯車要素としてのサンギヤＳ、及び前記ピニオンＰと噛合する第３の歯車要素としてのリングギヤＲから成る。また、前記キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエンジン１１と、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を介して駆動輪８１（図１）とそれぞれ連結される。
【００２０】
さらに、前記発電機モータ１６は、前記伝達軸１７に固定されて回転自在に配設されたロータ２１、及び該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２から成り、該ステータ２２はコイル２３を備える。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、該バッテリに電流が供給され充電される。また、前記ロータ２１には、係合部材としてのブレーキＢがケーシング１９と係脱自在に配設され、前記ブレーキＢ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。
【００２１】
２５は前記駆動輪８１と連結された駆動モータ（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に固定されて回転自在に配設されたロータ３７、及び該ロータ３７の周囲に配設されたステータ３８から成り、該ステータ３８はコイル３９を備える。該コイル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。そして、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駆動モータトルクを発生させる。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８１からの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。
【００２２】
前記駆動輪８１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。そして、該カウンタドリブンギヤ３２と前記第１カウンタドライブギヤ１５とが、また、カウンタドリブンギヤ３２と前記第２カウンタドライブギヤ２７とがそれぞれ噛合させられ、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。
【００２３】
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より歯数の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、駆動輪８１に伝達される。
【００２４】
このように、エンジン１１によって発生させられた回転をカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができるだけでなく、駆動モータ２５によって発生させられた回転もカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができる。したがって、ハイブリッド型車両を、発進時には駆動モータ２５だけを駆動することによってモータ駆動モードで走行させ、その後、駆動モータ２５及びエンジン１１を駆動することによってモータ・エンジン駆動モードで走行させることができる。
【００２５】
次に、前記構成の駆動装置の動作について説明する。
【００２６】
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作動説明図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるモータ駆動モード時の速度線図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるモータ・エンジン駆動モード時の速度線図である。
【００２７】
プラネタリギヤユニット１３（図２）においては、図３に示されるように、キャリヤＣＲがエンジン１１と、サンギヤＳが発電機モータ１６と、リングギヤＲが出力軸１４を介して駆動輪８１（図１）とそれぞれ連結され、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数の２倍にされる。したがって、エンジン１１によって発生されるエンジントルクをＴＥとし、駆動輪８１で必要とされ、プラネタリギヤユニット１３から出力軸１４に出力される出力トルクをＴＯＵＴとし、発電機モータ１６によって発生させられる発電機モータトルクをＴＧとすると、前記エンジントルクＴＥ、出力トルクＴＯＵＴ及び発電機モータトルクＴＧは、
ＴＥ：ＴＯＵＴ：ＴＧ＝３：２：１
の関係になり、互いに反力を受け合う。
【００２８】
そして、発進時においては、モータ駆動モードが選択されて駆動モータ２５だけが駆動される。このとき、リングギヤＲが駆動モータ２５の回転を受けて正方向に回転させられるとともに、キャリヤＣＲが停止させられるので、サンギヤＳが逆方向にフリー状態で回転させられる。したがって、図４に示されるように、出力軸１４の出力回転数ＮＯＵＴは正の値を採り、エンジン回転数ＮＥは０になり、発電機モータ回転数ＮＧは負の値を採る。そして、エンジン回転数ＮＥが０であるので、エンジントルクＴＥは発生させられず、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳにトルクは加わらない。したがって、プラネタリギヤユニット１３において、出力トルクＴＯＵＴ及び発電機モータトルクＴＧは、いずれも発生させられない。
【００２９】
次に、通常モード走行時においては、モータ・エンジン駆動モードが選択されて駆動モータ２５及びエンジン１１が駆動される。したがって、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳはいずれも正方向に回転させられ、図５に示されるように、出力回転数ＮＯＵＴ、エンジン回転数ＮＥ及び発電機モータ回転数ＮＧは、いずれも正の値を採る。そして、エンジントルクＴＥが、キャリヤＣＲに入力され、第１カウンタドライブギヤ１５及び発電機モータ１６の反力によって受けられる。その結果、リングギヤＲから出力軸１４に出力トルクＴＯＵＴが出力され、サンギヤＳから伝達軸１７に発電機モータトルクＴＧが出力される。
【００３０】
次に、前記構成のハイブリッド型車両の制御回路について説明する。
【００３１】
図６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。
【００３２】
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、４３はバッテリである。そして、４６は前記エンジン１１の制御を行うエンジン制御装置であり、該エンジン制御装置４６は、エンジン回転数センサ５６によって検出されたエンジン回転数ＮＥを読み込み、スロットル開度θ等の指示信号をエンジン１１に送る。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であり、該発電機モータ制御装置４７は、電流指令ＩＧを算出し、該電流指令ＩＧを発電機モータ１６に送り、発電機モータ１６を駆動するとともに、故障判断手段８２（図１）によって発電機モータ１６が故障したかどうかを判断し、発電機モータ１６が故障した場合に、フェール信号ｆを車両制御装置５１に送る。４９は前記駆動モータ２５の制御を行う駆動モータ制御装置であり、該駆動モータ制御装置４９は、駆動モータ回転数センサ５８によって検出された駆動モータ回転数ＮＭに基づいて駆動モータトルクＴＭを算出するとともに、該駆動モータトルクＴＭ及び車両制御装置５１から送られた駆動モータトルクＴＭの目標値、すなわち、第１、第２の目標駆動モータトルクＴＭ* １、ＴＭ* ２に基づいて電流指令ＩＭを算出し、該電流指令ＩＭを駆動モータ２５に送る。
【００３３】
また、５１はハイブリッド型車両の全体の制御を行う車両制御装置であり、該車両制御装置５１は、図示されないＣＰＵ、記憶装置等から成り、バッテリ状態検出装置４４によって検出された前記バッテリ４３の状態、すなわち、バッテリ残量ＳＯＣ、アクセル開度検出手段としてのアクセルスイッチ５５によって検出されたアクセルペダル５２の踏込量、すなわち、アクセル開度α、車速センサ５３によって検出された車速情報としての車速Ｖ、前記発電機モータ制御装置４７によって算出され検出された発電機モータトルクＴＧ、及び発電機モータ回転数センサ５７によって検出された発電機モータ回転数ＮＧを読み込み、前記エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送ってエンジン１１のオン・オフを設定したり、前記発電機モータ制御装置４７に発電機モータ回転数ＮＧの目標値、すなわち、目標発電機モータ回転数ＮＧ* を設定したり、前記駆動モータ制御装置４９に前記第１、第２の目標駆動モータトルクＴＭ* １、ＴＭ* ２及び第１、第２の駆動モータトルク補正値δＴＭ１、δＴＭ２を設定したり、発電機モータ１６用のブレーキＢを係脱するためにブレーキアクチュエータ６２を駆動したりする。
【００３４】
なお、本実施の形態において、リングギヤＲの回転数として、車速Ｖを検出するようになっているが、出力軸１４（図２）の出力回転数ＮＯＵＴ、駆動輪８１等の車輪の回転数等を検出することもできる。
【００３５】
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。
【００３６】
図７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動作を示すメインフローチャートである。
【００３７】
まず、車両制御装置５１（図６）内の図示されない通常モード走行処理手段は、通常モード走行処理を行い、ハイブリッド型車両を通常モードで走行させる。そして、発電機モータ制御装置４７内の故障判断手段８２（図１）は、後述されるように前記通常モード走行処理において算出される目標発電機モータ回転数ＮＧ* 、及び発電機モータ回転数センサ５７によって検出された発電機モータ回転数ＮＧを読み込み、前記目標発電機モータ回転数ＮＧ* 及び発電機モータ回転数ＮＧに基づいて発電機モータ１６が故障したかどうかを判断し、発電機モータ１６が故障した場合、フェール信号ｆを車両制御装置５１に送る。該車両制御装置５１は、フェール信号ｆを受けると、フェールモード走行への移行を表示するとともに、前記フェールモード走行処理手段８４によってフェールモード走行処理を行う。
【００３８】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  通常モード走行処理を行う。
ステップＳ２  目標発電機モータ回転数ＮＧ* 及び発電機モータ回転数ＮＧを読み込む。
ステップＳ３  発電機モータ１６が故障したかどうかを判断する。発電機モータ１６が故障した場合はステップＳ４に進み、故障していない場合はステップＳ１に戻る。
ステップＳ４  フェールモード走行への移行を表示する。
ステップＳ５  フェールモード走行処理を行う。
【００３９】
次に、ステップＳ１の通常モード走行処理のサブルーチンについて説明する。
【００４０】
図８は本発明の第１の実施の形態における通常モード走行処理のサブルーチンを示す図、図９は本発明の第１の実施の形態における第１のモード選択図、図１０は本発明の第１の実施の形態における目標駆動モータトルクマップを示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態における目標発電機モータ回転数マップを示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態における発電機モータトルクマップを示す図、図１３は本発明の第１の実施の形態におけるスロットル開度マップを示す図である。なお、図９において、横軸に車速Ｖを、縦軸にアクセル開度αを、図１０において、横軸に車速Ｖを、縦軸に目標駆動モータトルクＴＭ* を、図１１において、横軸にアクセル開度αを、縦軸に目標発電機モータ回転数ＮＧ* を、図１２において、横軸に発電機モータ回転数ＮＧを、縦軸に発電機モータトルクＴＧを、図１３において、横軸にエンジン回転数ＮＥを、縦軸にスロットル開度θを採ってある。
【００４１】
まず、車両制御装置５１（図６）内の図示されない始動条件成立判断手段は、アクセルスイッチ５５によって検出されたアクセル開度α、車速センサ５３によって検出された車速Ｖを読み込み、エンジン１１を始動する始動条件が成立したかどうか、すなわち、車速Ｖがあらかじめ設定されたエンジン始動車速ＶＥ以上であるかどうかを判断する。該エンジン始動車速ＶＥは、アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣ等に基づいて設定される。なお、本実施の形態において、前記始動条件は、車速Ｖ、アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣに基づいて設定されるが、車速Ｖ、アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣのうちの少なくとも一つに基づいて設定することもできる。
【００４２】
そして、車速Ｖが前記エンジン始動車速ＶＥより低い場合、車両制御装置５１内の図示されないモード選択手段は、図９に示されるようにモータ駆動モードを選択し、エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン１１のオフを設定して駆動モータ２５だけを駆動し、モータ駆動モードでハイブリッド型車両を走行させる。
【００４３】
次に、車両制御装置５１内の図示されない第１の目標駆動モータトルク算出手段は、図１０に示される目標駆動モータトルクマップを参照し、アクセル開度α及び車速Ｖに対応する第１の目標駆動モータトルクＴＭ* １を算出し、該第１の目標駆動モータトルクＴＭ* １を駆動モータ制御装置４９に送る。該駆動モータ制御装置４９内の図示されない電流指令発生手段は、駆動モータ回転数センサ５８によって検出された駆動モータ回転数ＮＭに基づいて駆動モータトルクＴＭを算出し、該駆動モータトルクＴＭと前記第１の目標駆動モータトルクＴＭ* １との偏差が０になるように、電流指令ＩＭを発生させ、該電流指令ＩＭを駆動モータ２５に送り、該駆動モータ２５を駆動する。
【００４４】
一方、車速Ｖが前記エンジン始動車速ＶＥ以上である場合、前記モード選択手段は、図９に示されるようにモータ・エンジン駆動モードを選択し、エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、図示されない始動手段によってエンジン制御装置４６を作動させ、エンジン１１のオンを設定し、エンジン１１、発電機モータ１６及び駆動モータ２５を駆動してモータ・エンジン駆動モードでハイブリッド型車両を走行させる。
【００４５】
そして、車両制御装置５１は、発電機モータ回転数センサ５７によって検出された発電機モータ回転数ＮＧ及びバッテリ残量ＳＯＣを読み込む。また、車両制御装置５１内の図示されない目標発電機モータ回転数検出手段は、図１１に示される目標発電機モータ回転数マップを参照して、前記アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣに対応する目標発電機モータ回転数ＮＧ* を算出する。
【００４６】
なお、前記目標発電機モータ回転数マップは、バッテリ残量ＳＯＣが少なくなるに従って、また、アクセル開度αが大きくなるに従って、目標発電機モータ回転数ＮＧ* が大きくなるように設定されている。すなわち、バッテリ残量ＳＯＣが少なくなると、発電量を多くしてバッテリ４３を回復させ、アクセル開度αが大きくなると、バッテリ４３の消耗が激しくなるので、発電量を多くしてバッテリ残量ＳＯＣが少なくなるのを防止するようにしている。
【００４７】
そして、発電機モータ１６が低速で回転する場合は、発電機モータ１６の効率が低下するので、目標発電機モータ回転数ＮＧ* が１５００〔ｒｐｍ〕以下になると、ブレーキＢが係合させられて発電機モータ１６が停止させられる。この場合、前記モード選択手段は、図９に示されるようにパラレルモードを選択し、発電機モータ１６を停止させ、駆動モータ２５及びエンジン１１を駆動した状態で、パラレルモードでハイブリッド型車両を走行させる。
【００４８】
ところで、前記駆動モータ２５が駆動されているときに、前記エンジン１１及び発電機モータ１６のうちの少なくとも一方が駆動されると、エンジントルクＴＥ及び発電機モータトルクＴＧのうちの少なくとも一方がリングギヤトルクＴＲとしてリングギヤＲから出力される。そして、前記リングギヤトルクＴＲが駆動輪８１（図１）に伝達されると、図１０に示される目標駆動モータトルクマップを参照することによって算出された第１の目標駆動モータトルクＴＭ* １にリングギヤトルクＴＲが加わることになり、アクセル開度αを要求している運転者の走行フィーリングを低下させてしまう。そこで、リングギヤトルクＴＲの分だけ駆動モータトルクＴＭを補正するようにしている。
【００４９】
前記エンジントルクＴＥを求めるのは困難であるのに対して、発電機モータトルクＴＧは、発電機モータ回転数ＮＧに基づいて算出することができるので容易に求めることができる。そこで、前記発電機モータ制御装置４７内の図示されない発電機モータトルク算出手段は、図１２に示される発電機モータトルクマップを参照し、発電機モータ回転数ＮＧに対応する発電機モータトルクＴＧを算出して、該発電機モータトルクＴＧを車両制御装置５１に送る。そして、該車両制御装置５１内の図示されない第１の駆動モータトルク補正値算出手段は、前記発電機モータ制御装置４７から送られた発電機モータトルクＴＧ、及びサンギヤＳの歯数に対する第２カウンタドライブギヤ２７（図２）の歯数の比、すなわち、発電機モータ１６と駆動モータ２５との間のギヤ比γ１に基づいて第１の駆動モータトルク補正値δＴＭ１を算出し、該第１の駆動モータトルク補正値δＴＭ１を前記第１の目標駆動モータトルクＴＭ* １と共に駆動モータ制御装置４９に送る。
【００５０】
この場合、前記第１の駆動モータトルク補正値δＴＭ１は次のように算出される。
【００５１】
すなわち、発電機モータ１６のイナーシャをＩｎＧとし、発電機モータ１６の角加速度（回転変化率）をαＧとしたとき、サンギヤＳに加わるサンギヤトルクＴＳは、
ＴＳ＝ＴＧ＋ＩｎＧ・αＧ
になる。なお、前記角加速度αＧは極めて小さいので、サンギヤトルクＴＳと発電機モータトルクＴＧとを近似させて、
ＴＳ＝ＴＧ
にすることができる。そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数の２倍である場合、リングギヤトルクＴＲはサンギヤトルクＴＳの２倍になる。
【００５２】
また、カウンタギヤ比、すなわち、カウンタドリブンギヤ３２の歯数に対する第２カウンタドライブギヤ２７の歯数の比をｉとすると、第１の駆動モータトルク補正値δＴＭ１は、
δＴＭ１＝２・ＴＳ・ｉ
＝２・ＴＧ・ｉ
になる。なお、前記ギヤ比γ１は、
γ１＝２・ｉ
であるので、第１の駆動モータトルク補正値δＴＭ１は、
δＴＭ１＝γ１・ＴＧ
になる。
【００５３】
続いて、前記第１の目標駆動モータトルク算出手段は、図１０に示される目標駆動モータトルクマップを参照し、トルク変動を考慮していない場合の、アクセル開度α及び車速Ｖに対応する第１の目標駆動モータトルクＴＭ* １を算出する。そして、前述されたように、車両制御装置５１から第１の駆動モータトルク補正値δＴＭ１及び第１の目標駆動モータトルクＴＭ* １が送られてくると、前記駆動モータ制御装置４９内の図示されない駆動モータ指令値算出手段は、前記第１の目標駆動モータトルクＴＭ* １から第１の駆動モータトルク補正値δＴＭ１を減算して駆動モータトルク指令値ＳＴＭ* 
ＳＴＭ* ＝ＴＭ* １−δＴＭ１
を算出する。
【００５４】
続いて、前記電流指令発生手段は、前記駆動モータトルクＴＭと前記駆動モータトルク指令値ＳＴＭ* との偏差ΔＴＭが０になるように、電流指令ＩＭを発生させ、該電流指令ＩＭを駆動モータ２５に送って駆動モータ２５を駆動する。
【００５５】
一方、発電機モータ制御装置４７内の図示されない電流指令発生手段は、発電機モータ回転数センサ５７によって検出された発電機モータ回転数ＮＧと前記目標発電機モータ回転数ＮＧ* との偏差ΔＮＧが０になるように、電流指令ＩＧを発生させ、該電流指令ＩＧを発電機モータ１６に送って発電機モータ１６を駆動する。
【００５６】
このようにして、前記始動手段によって発電機モータ１６が駆動されると、発電機モータ回転数ＮＧが制限され、発電機モータ１６の回転の方向が負から正に変わるが、それに伴ってエンジン１１が回転させられ、次第にエンジン回転数ＮＥが高くなる。
【００５７】
そこで、エンジン制御装置４６は、前記エンジン回転数センサ５６によって検出されたエンジン回転数ＮＥを読み込み、前記車両制御装置５１に送る。そして、前記始動手段は、エンジン回転数ＮＥが、エンジン１１を点火することが可能な点火回転数ＮＥ* に到達しているかどうか、すなわち、エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ* より高いかどうかを判断し、エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ* より高い場合、エンジン１１を点火して始動する。
【００５８】
続いて、エンジン制御装置４６は、目標発電機モータ回転数ＮＧ* からプラネタリギヤユニット１３のギヤ比を考慮して目標エンジン回転数を算出する。そして、エンジン制御装置４６は、図１３に示されるスロットル開度マップを参照し、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数になるように、スロットル開度θでエンジン１１を駆動する。前記スロットル開度マップは、燃費が最良になるようにあらかじめ設定される。
【００５９】
なお、本実施の形態において、車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥ以上である場合、車両制御装置５１は、モータ・エンジン駆動モードを選択するようになっているが、駆動輪８１で必要とされる必要エネルギーＥ１（出力トルクＴＯＵＴ×駆動輪８１の回転数）に基づいて、モータ・エンジン駆動モードを選択することもできる。その場合、前記車両制御装置５１内の図示されない必要エネルギー算出手段は、図示されない必要エネルギーマップを参照し、前記アクセル開度α及び車速Ｖに対応する必要エネルギーＥ１を算出する。そして、前記車両制御装置５１内の図示されない充電要求エネルギー算出手段は、前記バッテリ残量ＳＯＣを読み込み、図示されない充電要求エネルギーマップを参照して、バッテリ残量ＳＯＣに対応して必要になる充電要求エネルギーを算出する。次に、前記始動条件成立判断手段は、前記必要エネルギーＥ１、充電要求エネルギー、及びシステムにおけるエネルギー損失を考慮して、最終的に駆動輪８１で必要になる必要エネルギーＥ２を算出し、該必要エネルギーＥ２があらかじめ設定された第１の閾（しきい）値ＥR1より大きいかどうかを判断し、必要エネルギーＥ２が第１の閾値ＥR1より大きい場合に始動条件が成立したと判断する。
【００６０】
また、本実施の形態においては、前記発電機モータ制御装置４７から送られた発電機モータトルクＴＧに基づいて第１の駆動モータトルク補正値δＴＭ１を算出し、該第１の駆動モータトルク補正値δＴＭ１に基づいて駆動モータトルク指令値ＳＴＭ* を算出し、電流指令ＩＭを発生させるようになっているが、発電機モータトルクＴＧに基づいて、発電機モータ１６を駆動するのに伴ってエンジン１１から出力されて駆動輪８１に伝達されるエンジントルクＴＥを算出するとともに、前記必要エネルギーＥ１を駆動輪８１の回転数で除算して出力トルクＴＯＵＴを算出し、該出力トルクＴＯＵＴから前記エンジントルクＴＥを減算することによって第１の目標駆動モータトルクＴＭ* １を算出することもできる。なお、この場合、第１の目標駆動モータトルクＴＭ* １を駆動モータトルク指令値ＳＴＭ* にすることができる。
【００６１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１−１  アクセル開度α及び車速Ｖを読み込む。
ステップＳ１−２  車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥ以上であるかどうかを判断する。車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥ以上である場合はステップＳ１−４に、車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥより低い場合はステップＳ１−３に進む。
ステップＳ１−３  モータ駆動モードを選択し、リターンする。
ステップＳ１−４  エンジン制御装置４６を作動させる。
ステップＳ１−５  発電機モータ回転数ＮＧ及びバッテリ残量ＳＯＣを読み込む。
ステップＳ１−６  目標発電機モータ回転数ＮＧ* を算出する。
ステップＳ１−７  第１の駆動モータトルク補正値δＴＭ１を算出する。
ステップＳ１−８  発電機モータ１６及び駆動モータ２５を駆動する。
ステップＳ１−９  エンジン回転数ＮＥを読み込む。
ステップＳ１−１０  エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ* より高いかどうかを判断する。エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ* より高い場合はステップＳ１−１１に進み、エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ* 以下である場合はリターンする。
ステップＳ１−１１  エンジン１１を点火する。
【００６２】
ところで、前記通常モード走行処理においては、図１１に示される目標発電機モータ回転数マップを参照することによって、目標発電機モータ回転数ＮＧ* が算出されるようになっている。そこで、前述されたように、前記故障判断手段８２は、前記目標発電機モータ回転数ＮＧ* 及び発電機モータ回転数ＮＧを読み込み、前記目標発電機モータ回転数ＮＧ* と発電機モータ回転数ＮＧとの差ΔＮＧを算出し、該差ΔＮＧがあらかじめ設定された閾値ＮＧTHより大きいかどうかを判断し、差ΔＮＧが閾値ＮＧTHより大きい場合に、発電機モータ１６が故障したと判断する。また、前記発電機モータ１６に図示されない温度センサを配設し、該温度センサによって検出された発電機モータ１６の温度ＴＥＧがあらかじめ設定された閾値ＴＥＧTHより大きいかどうかを判断し、温度ＴＥＧが閾値ＴＥＧTHより大きい場合に、発電機モータ１６が故障したと判断することもできる。
続いて、ステップＳ５のフェールモード走行処理のサブルーチンについて説明する。
【００６３】
図１４は本発明の第１の実施の形態におけるフェールモード走行処理のサブルーチンを示す図である。
【００６４】
まず、前記フェールモード走行処理手段８４（図１）は、アクセル開度α及び車速Ｖを読み込み、車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* 以上であるかどうかを判断し、車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* 以上である場合、フェールモードパラレル走行処理を行い、車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* より低い場合、発電機モータ１６用のブレーキＢが係合しているかどうかを判断する。そして、該ブレーキＢが係合している場合、前記フェールモード走行処理手段８４はブレーキＢを解放し、駆動モータ２５だけを駆動してモータ駆動モードでハイブリッド型車両を走行させる。なお、前記パラレル走行車速Ｖ* は、アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣ等に基づいて設定される。
【００６５】
本実施の形態において、前記フェールモード走行処理手段８４は、車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* 以上であるかどうかを判断し、車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* 以上である場合にフェールモードパラレル走行処理を行うようになっているが、車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* 以上であることは、ブレーキＢを係合させたときの車速Ｖに対応するエンジン回転数ＮＥがアイドリング回転数以上であり、駆動輪８１で必要とされる必要エネルギーＥ２が設定値以上であることを意味する。そこで、前記アクセル開度α及び車速Ｖに対応する必要エネルギーＥ１を算出し、該必要エネルギーＥ１に基づいてフェールモードパラレル走行処理を行うこともできる。その場合、フェールモード走行処理手段は、必要エネルギーＥ１があらかじめ設定された第２の閾値ＥR2より大きいかどうかを判断し、必要エネルギーＥ１が第２の閾値ＥR2より大きい場合にフェールモードパラレル走行処理を行う。なお、前記必要エネルギーＥ１は車速Ｖ、アクセル開度α、及びバッテリ残量ＳＯＣのうちの少なくとも一つに基づいて決定される。また、アイドリング回転数は、エンジン１１を自立運転させたときの最小のエンジン回転数ＮＥ、又は自立運転を安定させ、維持することができるエンジン回転数ＮＥである。そして、前述されたように、前記エンジン回転数ＮＥがアイドリング回転数以上になるように、車速Ｖが高くなるか、又は必要エネルギーＥ１が大きくなった場合に、発電機モータ１６のブレーキＢが係合させられる。
【００６６】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ５−１  アクセル開度α及び車速Ｖを読み込む。
ステップＳ５−２  車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* 以上であるかどうかを判断する。車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* 以上である場合はステップＳ５−３に、車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* より低い場合はステップＳ５−４に進む。
ステップＳ５−３  フェールモードパラレル走行処理を行う。
ステップＳ５−４  ブレーキＢが係合しているかどうかを判断する。ブレーキＢが係合している場合はステップＳ５−５に、係合していない場合はステップＳ５−６に進む。
ステップＳ５−５  ブレーキＢを解放する。
ステップＳ５−６  モータ駆動モードでハイブリッド型車両を走行させる。
【００６７】
次に、ステップＳ５−３のフェールモードパラレル走行処理のサブルーチンについて説明する。
【００６８】
図１５は本発明の第１の実施の形態におけるフェールモードパラレル走行処理のサブルーチンを示す図、図１６は本発明の第１の実施の形態における第２のモード選択図、図１７は本発明の第１の実施の形態におけるフェールモードパラレル走行時の速度線図、図１８は本発明の第１の実施の形態における目標エンジントルクマップを示す図である。なお、図１６において、横軸に車速Ｖを、縦軸にアクセル開度αを、図１８において、横軸に車速Ｖを、縦軸に目標エンジントルクＴＥ* を採ってある。
【００６９】
まず、車両制御装置５１（図６）内の図示されないフェールモードパラレル走行処理手段は、アクセル開度α及び車速Ｖに基づいて出力トルクＴＯＵＴを算出した後、ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。そして、ブレーキＢが解放されている場合、前記フェールモードパラレル走行処理手段内の図示されない始動手段は、ブレーキＢを係合させるとともに、エンジン１１を点火して始動し、図１６に示されるようにパラレルモードでハイブリッド型車両を走行させる。この場合、図１７に示されるように、発電機モータ回転数ＮＧは０になり、エンジン回転数ＮＥは正の値を採る。
【００７０】
ところで、前記エンジン１１が始動されるのに伴って、ハイブリッド型車両を走行させるために必要な出力トルクＴＯＵＴの一部がエンジン１１を始動するために使用され、出力軸１４（図２）に減速トルクＴＢＲが発生してしまう。そこで、減速トルクＴＢＲ分だけ駆動モータトルクＴＭを補正するようにしている。
【００７１】
この場合、発電機モータ１６が故障しているので、発電機モータトルクＴＧを算出することはできない。そこで、車両制御装置５１内の図示されない第２の駆動モータトルク補正値算出手段は、ピニオンＰの歯数に対する第２カウンタドライブギヤ２７の歯数の比、すなわち、エンジン１１と駆動モータ２５との間のギヤ比γ２に基づいて第２の駆動モータトルク補正値δＴＭ２を算出し、該第２の駆動モータトルク補正値δＴＭ２を前記第２の目標駆動モータトルクＴＭ* ２と共に駆動モータ制御装置４９に送る。
【００７２】
この場合、前記第２の駆動モータトルク補正値δＴＭ２は次のように算出される。
【００７３】
すなわち、エンジン１１のイナーシャをＩｎＥとし、ブレーキＢの係合に伴ってエンジン回転数ＮＥが変化する際の角加速度をαＢＥとし、エンジンブレーキトルクをＴＥＬとしたとき、減速トルクＴＢＲは、
ＴＢＲ＝γ２・ＴＥＬ＋γ２・ＩｎＥ・αＢＥ
になる。
【００７４】
そして、該減速トルクＴＢＲ、及びカウンタドリブンギヤ３２の歯数に対する第２カウンタドライブギヤ２７の歯数の比ｉに基づいて、前記第２の駆動モータトルク補正値δＴＭ２は、
δＴＭ２＝ＴＢＲ・ｉ
になる。
【００７５】
続いて、車両制御装置５１内の図示されない目標エンジントルク算出手段は、図１８に示される目標エンジントルクマップを参照し、車速Ｖに対応する目標エンジントルクＴＥ* を算出する。そして、車両制御装置５１内の図示されない第２の目標駆動モータトルク算出手段は、出力トルクＴＯＵＴ及び目標エンジントルクＴＥ* に基づいて、第２の目標駆動モータトルクＴＭ* ２
ＴＭ* ２＝ＴＯＵＴ−ＴＥ* 
を算出する。なお、目標エンジントルクＴＥ* をバッテリ残量ＳＯＣに対応させて変化させることができる。例えば、バッテリ残量ＳＯＣが少ない場合に目標エンジントルクＴＥ* を低くすると、航続距離を長くすることができる。
【００７６】
また、前記エンジン制御装置４６は、前記車両制御装置５１から目標エンジントルクＴＥ* を受けると、目標エンジントルクＴＥ* に対応するエンジン回転数ＮＥを算出し、図１３に示されるスロットル開度マップを参照し、エンジン回転数ＮＥに対応するスロットル開度θを算出する。なお、前記スロットル開度マップは、燃費が最良になるようにあらかじめ設定される。
【００７７】
そして、前述されたように、車両制御装置５１から第２の駆動モータトルク補正値δＴＭ２及び第２の目標駆動モータトルクＴＭ* ２が送られてくると、前記駆動モータ指令値算出手段は、前記第２の目標駆動モータトルクＴＭ* ２に基づいて、すなわち、第２の目標駆動モータトルクＴＭ* ２から第２の駆動モータトルク補正値δＴＭ２を減算して、駆動モータトルク指令値ＳＴＭ* 
ＳＴＭ* ＝ＴＭ* ２−δＴＭ２
を算出する。また、前記駆動モータ制御装置４９内の電流指令発生手段は、前記駆動モータトルクＴＭと前記駆動モータトルク指令値ＳＴＭ* との偏差ΔＴＭが０になるように、駆動モータ２５の電流指令ＩＭを発生させる。
【００７８】
続いて、エンジン制御装置４６及び駆動モータ制御装置４９はスロットル開度θ及び電流指令ＩＭに基づいてエンジン１１及び駆動モータ２５を駆動する。このとき、エンジン制御装置４６内の図示されないエンジン駆動手段は、エンジントルクＴＥが目標エンジントルクＴＥ* を達成することができるように、スロットル開度θを制御してエンジン１１を駆動する。なお、スロットル開度θを制御してエンジン１１を駆動すると、エンジントルクＴＥが目標エンジントルクＴＥ* になる。
【００７９】
このように、発電機モータ１６が故障したときに、エンジン１１を始動し、エンジン１１及び駆動モータ２５を駆動してパラレルモードでハイブリッド型車両を走行させることができるので、バッテリ残量ＳＯＣが急激になくなるのを防止することができる。したがって、航続距離を長くすることができる。
【００８０】
この場合、前記目標エンジントルクマップにおいて、目標エンジントルクＴＥ* は車速Ｖだけに対応し、アクセル開度αには対応しない。すなわち、パラレルモードにおいては、アクセル開度αに関係なく、車速Ｖに対応するエンジントルクＴＥが発生させられる。したがって、ハイブリッド型車両の走行中に、運転者がアクセルペダル５２を踏み込んだり、緩めたりしてアクセル開度αを変更させても、目標エンジントルクＴＥ* がアクセル開度αに対応しないので、エンジントルクＴＥを安定させることができる。また、アクセル開度αの急激な変化にエンジン１１が対応することがないので、排ガス中の有害成分が多くなるのを防止することができる。
【００８１】
そして、エンジン１１を始動してもブレーキＢが係合させられているので、発電機モータ１６に回転が伝達されることはない。したがって、発電機モータ１６が破損するのを防止することができる。
【００８２】
また、前記第２の目標駆動モータトルクＴＭ* ２は、出力トルクＴＯＵＴ及び目標エンジントルクＴＥ* に基づいて算出され、前記出力トルクＴＯＵＴは、アクセル開度α及び車速Ｖに基づいて算出される。すなわち、パラレルモードにおいては、アクセル開度αに対応する駆動モータトルクＴＭが発生させられる。したがって、ハイブリッド型車両の走行中に、駆動力を変更しようとして、運転者がアクセルペダル５２を踏み込んだり、緩めたりしてアクセル開度αを変更させると、第２の目標駆動モータトルクＴＭ* ２がアクセル開度αに対応して変化し、駆動モータトルクＴＭを変化させる。
【００８３】
また、降坂路を走行中に、アクセルペダル５２から足を離した状態、すなわち、アクセルオフの状態で車速Ｖが高くなると、車速Ｖに対応するエンジントルクＴＥが発生させられるが、エンジントルクＴＥの余剰分は駆動モータ２５によって回生される。
【００８４】
なお、一旦（いったん）エンジン１１を始動した場合には、車速Ｖが低くなっても、エンジン１１が停止させられることはなく、アイドルリング状態での駆動が継続される。そして、アイドルリング状態での駆動を継続するために、発電機モータ１６のブレーキＢが解放される。
【００８５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ５−３−１  アクセル開度α及び車速Ｖに基づいて出力トルクＴＯＵＴを算出する。
ステップＳ５−３−２  ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。ブレーキＢが解放されている場合はステップＳ５−３−３に、解放されていない場合はステップＳ５−３−６に進む。
ステップＳ５−３−３  ブレーキＢを係合させる。
ステップＳ５−３−４  エンジン１１を点火する。
ステップＳ５−３−５  第２の駆動モータトルク補正値δＴＭ２を算出する。
ステップＳ５−３−６  目標エンジントルクＴＥ* を算出する。
ステップＳ５−３−７  出力トルクＴＯＵＴから目標エンジントルクＴＥ* を減算することによって第２の目標駆動モータトルクＴＭ* ２を算出する。
ステップＳ５−３−８  目標エンジントルクＴＥ* からスロットル開度θを算出する。
ステップＳ５−３−９  駆動モータ２５の電流指令ＩＭを発生させる。
ステップＳ５−３−１０  スロットル開度θ及び電流指令ＩＭに基づいてエンジン１１及び駆動モータ２５を駆動し、リターンする。
【００８６】
次に、本発明の第２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１９は本発明の第２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】
この場合、発電機モータ１６のロータ２１にはブレーキＢが配設されず、前記ロータ２１と差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット１３のキャリヤＣＲとの間に係合部材としてのクラッチＣ１が配設される。
【００８９】
そして、発電機モータ１６が故障した場合に、フェールモード走行処理が行われ、該フェールモード走行処理において、車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* 以上であるかどうかが判断され、車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* 以上である場合にフェールモードパラレル走行処理が行われる。
【００９０】
また、フェールモードパラレル走行処理において、前記フェールモード走行処理手段８４（図１）は、前記クラッチＣ１を係合させ、プラネタリギヤユニット１３を直結状態にして、駆動モータ２５及び駆動輪８１からエンジン１１に回転を伝達するとともに、エンジン１１を点火して始動し、パラレルモードでハイブリッド型車両を走行させる。
【００９１】
なお、本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、クラッチＣ１は、リングギヤＲの回転をキャリヤＣＲに伝達することができる構成であればよいので、キャリヤＣＲ、サンギヤＳ及びリングギヤＲのうちの任意の二つの歯車要素を直結すればよい。
【００９２】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００９３】
図２０は本発明の第３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。
【００９４】
図において、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は該エンジン１１の回転が伝達される出力軸、６６は該出力軸１２に接続された発電機モータとしての二重回転型発電機（Ｇ）、１４は該二重回転型発電機６６に接続された出力軸、７５は該出力軸１４に固定されたカウンタドライブギヤである。
【００９５】
前記二重回転型発電機６６は、回転自在に配設された第１の回転子としてのステータ７２、該ステータ７２の内側において回転自在に配設された第２の回転子としてのロータ７１、及び該ロータ７１に巻装されたコイル７３から成る。この場合、前記ステータ７２は図示されないケースに固定されておらず、前記出力軸１２を介してエンジン１１と連結される。また、ロータ７１は出力軸１４を介して駆動輪８１（図１）と連結されるとともに、係合部材としてのクラッチＣ２を介してステータ７２と連結される。前記二重回転型発電機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、図示されないバッテリに接続され、該バッテリから電流が供給されて充電される。なお、前記クラッチＣ２を係合させることによってエンジンブレーキを効かせることができる。
【００９６】
また、２５は前記バッテリからの電流を受けて回転を発生させる駆動モータ（Ｍ）である。該駆動モータ２５は、前記出力軸１４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。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８１からの回転を受けて回生電流を発生させ、前記バッテリに回生電流を供給して充電する。
【００９７】
そして、前記エンジン１１の回転と同じ方向に前記駆動輪８１を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。また、該カウンタドリブンギヤ３２と前記カウンタドライブギヤ７５とが噛合させられ、該カウンタドライブギヤ７５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。
【００９８】
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より歯数の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、デフリングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪８１に伝達される。
【００９９】
この場合、車速センサ５３によって検出された車速Ｖに基づいて、エンジン回転数ＮＥが制御される。この場合も第１の実施の形態と同様の制御を行うことができる。すなわち、低車速領域においては二重回転型発電機６６を相対回転数が低い状態でモータとして駆動することができるので、エンジン始動トルクを十分に確保することができる。
【０１００】
そして、二重回転型発電機６６が故障した場合に、フェールモード走行処理が行われ、該フェールモード走行処理において、車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* 以上であるかどうかが判断され、車速Ｖがパラレル走行車速Ｖ* 以上である場合にフェールモードパラレル走行処理が行われる。
【０１０１】
また、該フェールモードパラレル走行処理において、フェールモード走行処理手段８４は、クラッチＣ２を係合させ、二重回転型発電機６６を直結状態にして、駆動モータ２５及び駆動輪８１からエンジン１１に回転を伝達するとともに、エンジン１１を点火して始動し、パラレルモードでハイブリッド型車両を走行させる。
【０１０２】
なお、エンジン１１を始動してもクラッチＣ２が係合させられているので、ロータ７１及びステータ７２が相対的に回転することはない。したがって、二重回転型発電機６６が破損するのを防止することができる。
【０１０３】
【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、駆動輪と連結された駆動モータと、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪とそれぞれ連結された差動歯車装置と、前記発電機モータが故障したかどうかを判断する故障判断手段と、前記第３の歯車要素の回転数を検出する回転数検出手段と、第２の歯車要素とケーシングとの間で係脱自在に配設された係合部材と、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値以上である場合に、前記係合部材を係合させて前記エンジンを始動し、該エンジン及び駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させ、前記発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値より小さい場合に、前記係合部材を解放して前記駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させるフェールモード走行処理手段とを有する。
【０１０４】
この場合、発電機モータが故障し、かつ、第３の歯車要素の回転数が設定値以上である場合に、前記係合部材を係合させて前記エンジンを始動し、前記エンジン及び駆動モータを駆動することによってハイブリッド型車両を走行させる。
【０１０５】
したがって、バッテリ残量が急激になくなるのを防止することができる。その結果、航続距離を長くすることができる。
【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機能ブロック図である。
【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作動説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるモータ駆動モード時の速度線図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるモータ・エンジン駆動モード時の速度線図である。
【図６】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７】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動作を示すメインフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態における通常モード走行処理のサブルーチンを示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における第１のモード選択図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における目標駆動モータトルクマップを示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における目標発電機モータ回転数マップを示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における発電機モータトルクマップを示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態におけるスロットル開度マップを示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態におけるフェールモード走行処理のサブルーチンを示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態におけるフェールモードパラレル走行処理のサブルーチンを示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態における第２のモード選択図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態におけるフェールモードパラレル走行時の速度線図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態における目標エンジントルクマップを示す図である。
【図１９】本発明の第２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２０】本発明の第３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
１６    発電機モータ
２５    駆動モータ
５１    車両制御装置
５３    車速センサ
６６    二重回転型発電機
７１    ロータ
７２    ステータ
８１    駆動輪
８２    故障判断手段
８４    フェールモード走行処理手段
Ｂ    ブレーキ
Ｃ１、Ｃ２    クラッチ
ＣＲ    キャリヤ
Ｒ    リングギヤ
Ｓ    サンギヤ
ＳＯＣ    バッテリ残量
ＴＥ*     目標エンジントルク
ＴＭ* １、ＴＭ* ２    第１、第２の目標駆動モータトルク
Ｖ    車速
α    アクセル開度
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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