特許 6606453 ハイブリッド車両の制御システム及びモータ制御ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6606453

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の制御システム及びモータ制御ユニット

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/08 20060101AFI20191031BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20191031BHJP

   B60K 6/543 20071001ALI20191031BHJP

   B60W 20/50 20160101ALI20191031BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20191031BHJP

   B60W 20/13 20160101ALI20191031BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20191031BHJP

   B60L 50/50 20190101ALI20191031BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20191031BHJP

【ＦＩ】

   B60W10/08 900

   B60K6/442ZHV

   B60K6/543

   B60W20/50

   B60W10/06 900

   B60W20/13

   B60L50/16

   B60L50/50

   B60L3/00 J

【請求項の数】5

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-66472(P2016-66472)

(22)【出願日】2016年3月29日

(65)【公開番号】特開2017-177972(P2017-177972A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2018年12月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 悠一

【審査官】 佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０９２８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４０７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１５９４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５１７１５７８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２４４０８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１６８５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１６４０５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ １０／００−２０／５０

Ｂ６０Ｋ ６／４４２

Ｂ６０Ｋ ６／５４３

Ｂ６０Ｌ １／００−５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動輪を駆動するための駆動力を出力可能なエンジンを制御するエンジン制御ユニットと、
前記エンジンの出力を用いて発電可能な第１のモータジェネレータ、及び前記エンジンの出力を用いて発電可能、かつ、ハイブリッド車両の減速時に前記駆動輪の運動エネルギを用いて発電可能な第２のモータジェネレータを制御するモータ制御ユニットと、
前記エンジン制御ユニット及び前記モータ制御ユニットへ制御指令を出力するハイブリッド制御ユニットと、
を含み、
前記エンジン制御ユニットは、前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときに、前記エンジンに駆動力を出力させることによって前記駆動輪を駆動し、
前記モータ制御ユニットは、前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときに、車速が高くなるにつれて、前記第１のモータジェネレータ及び前記第２のモータジェネレータによる発電量に対する前記第２のモータジェネレータによる発電量の割合を増大させる、
ハイブリッド車両の制御システム。

【請求項2】

前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときにおけるアクセルオフ時に、前記駆動輪及び前記第２のモータジェネレータと前記エンジンとの動力の伝達を遮断し、前記駆動輪の運動エネルギを用いた前記第２のモータジェネレータによる発電が可能な状態にするトランスミッション制御ユニットをさらに含む、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御システム。

【請求項3】

前記エンジン制御ユニットは、前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときにおけるアクセルオフ時に、前記エンジンにより出力される駆動力のうち、前記第１のモータジェネレータによる発電に用いられる駆動力を、前記車速に基づいて、制御する、請求項２に記載のハイブリッド車両の制御システム。

【請求項4】

前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときにおけるアクセルオフ時に、前記車速が閾値より高い場合に、
前記モータ制御ユニットは、前記第１のモータジェネレータによる発電を停止させ、
前記エンジン制御ユニットは、前記第１のモータジェネレータによる発電に用いられる駆動力の前記エンジンによる出力を停止させる、
請求項３に記載のハイブリッド車両の制御システム。

【請求項5】

駆動輪を駆動するための駆動力を出力可能なエンジンの出力を用いて発電可能な第１のモータジェネレータ、及び前記エンジンの出力を用いて発電可能、かつ、ハイブリッド車両の減速時に前記駆動輪の運動エネルギを用いて発電可能な第２のモータジェネレータを制御するモータ制御ユニットであって、
前記駆動輪は、前記エンジンを制御するエンジン制御ユニット、及び前記モータ制御ユニットへ制御指令を出力するハイブリッド制御ユニットが故障したときに、前記エンジンの出力によって駆動され、
前記モータ制御ユニットは、前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときに、車速が高くなるにつれて、前記第１のモータジェネレータ及び前記第２のモータジェネレータによる発電量に対する前記第２のモータジェネレータによる発電量の割合を増大させる、
モータ制御ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド車両の制御システム及びモータ制御ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、車両の駆動輪を駆動するための駆動力源として、エンジン及び駆動モータを備えるハイブリッド車両（ＨＥＶ）が知られている。また、ハイブリッド車両は、駆動モータへ電力を供給する高電圧バッテリ及び車両内の各種補機へ電力を供給する低電圧バッテリを、電力供給源として備える。低電圧バッテリへは、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して高電圧バッテリから電力が供給される。ここで、車両内の一部の装置が故障したときに、高電圧バッテリへの充電が適正に行われなくなることによって、各バッテリに蓄電される電力が早期に枯渇する場合がある。そこで、車両内の一部の装置の故障時における充電に関する技術が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１では、高電圧バッテリに故障が発生して同バッテリがモータ駆動回生回路およびバッテリ充電回路から切り離され、モータ駆動回生回路の回生電圧の変動が増加しても、バッテリ充電回路の動作が停止するようなことがなく、補機用低電圧バッテリへの安定した充電を実現するための技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５１７１５７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ハイブリッド車両には、複数の制御ユニットを統合制御するハイブリッド制御ユニットが搭載され得る。また、駆動モータとして、電力を用いて駆動されて車両の駆動力を生成する駆動モータとしての機能と、駆動力を用いて駆動されて発電する発電機としての機能を有するモータジェネレータが用いられ得る。モータジェネレータにより発電された電力は、高電圧バッテリへ充電される。ハイブリッド制御ユニットは、例えば、エンジンによる駆動力の出力、並びにモータジェネレータによる駆動力の出力及び発電を、統合的に制御する。このようなハイブリッド制御ユニットが故障したときには、高電圧バッテリへの充電が適正に行われなくなる。ゆえに、各バッテリに蓄電される電力は早期に枯渇するので、車両は早期に走行不能に陥る。

【0006】

ここで、各バッテリに蓄電される電力が早期に枯渇することを抑制するために、ハイブリッド制御ユニットが故障したときに、エンジンの出力によって、駆動輪及びモータジェネレータを駆動することが考えられる。それによって、エンジンの燃料が使い切られるまでの間において、車両の走行及び高電圧バッテリへの充電を継続的に行うことができる。ハイブリッド制御ユニットが故障したときに、このようにエンジンの出力によって車両を走行させる場合において、走行可能な距離をより増大させることが望ましいと考えられる。

【0007】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ハイブリッド制御ユニットが故障した場合に、走行可能な距離をより増大させることが可能なハイブリッド車両の制御システム及びモータ制御ユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、駆動輪を駆動するための駆動力を出力可能なエンジンを制御するエンジン制御ユニットと、前記エンジンの出力を用いて発電可能な第１のモータジェネレータ、及び前記エンジンの出力を用いて発電可能、かつ、ハイブリッド車両の減速時に前記駆動輪の運動エネルギを用いて発電可能な第２のモータジェネレータを制御するモータ制御ユニットと、前記エンジン制御ユニット及び前記モータ制御ユニットへ制御指令を出力するハイブリッド制御ユニットと、を含み、前記エンジン制御ユニットは、前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときに、前記エンジンに駆動力を出力させることによって前記駆動輪を駆動し、前記モータ制御ユニットは、前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときに、車速が高くなるにつれて、前記第１のモータジェネレータ及び前記第２のモータジェネレータによる発電量に対する前記第２のモータジェネレータによる発電量の割合を増大させる、ハイブリッド車両の制御システムが提供される。

【0009】

前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときにおけるアクセルオフ時に、前記駆動輪及び前記第２のモータジェネレータと前記エンジンとの動力の伝達を遮断し、前記駆動輪の運動エネルギを用いた前記第２のモータジェネレータによる発電が可能な状態にするトランスミッション制御ユニットをさらに含んでもよい。

【0010】

前記エンジン制御ユニットは、前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときにおけるアクセルオフ時に、前記エンジンにより出力される駆動力のうち、前記第１のモータジェネレータによる発電に用いられる駆動力を、前記車速に基づいて、制御してもよい。

【0011】

前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときにおけるアクセルオフ時に、前記車速が閾値より高い場合に、前記モータ制御ユニットは、前記第１のモータジェネレータによる発電を停止させ、前記エンジン制御ユニットは、前記第１のモータジェネレータによる発電に用いられる駆動力の前記エンジンによる出力を停止させてもよい。

【0012】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、駆動輪を駆動するための駆動力を出力可能なエンジンの出力を用いて発電可能な第１のモータジェネレータ、及び前記エンジンの出力を用いて発電可能、かつ、ハイブリッド車両の減速時に前記駆動輪の運動エネルギを用いて発電可能な第２のモータジェネレータを制御するモータ制御ユニットであって、前記駆動輪は、前記エンジンを制御するエンジン制御ユニット、及び前記モータ制御ユニットへ制御指令を出力するハイブリッド制御ユニットが故障したときに、前記エンジンの出力によって駆動され、前記モータ制御ユニットは、前記ハイブリッド制御ユニットが故障したときに、車速が高くなるにつれて、前記第１のモータジェネレータ及び前記第２のモータジェネレータによる発電量に対する前記第２のモータジェネレータによる発電量の割合を増大させる、モータ制御ユニット、が提供される。

【発明の効果】

【0013】

以上説明したように本発明によれば、ハイブリッド制御ユニットが故障した場合に、走行可能な距離をより増大させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動系の概略構成の一例を示す模式図である。

【図2】同実施形態に係るエンジンＥＣＵが行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図3】ハイブリッドＥＣＵが故障したときに、同実施形態に係る制御システムによる制御が行われた場合における、各種状態量の推移の一例を示す説明図である。

【図4】ハイブリッドＥＣＵが故障したときにおける、駆動系の動作状態について説明するための説明図である。

【図5】ハイブリッドＥＣＵが故障したときにおける、駆動系の動作状態について説明するための説明図である。

【図6】ハイブリッドＥＣＵが故障したときにおける、駆動系の動作状態について説明するための説明図である。

【図7】ハイブリッドＥＣＵが故障したときにおける、駆動系の動作状態について説明するための説明図である。

【図8】ハイブリッドＥＣＵが故障したときにおける、駆動系の動作状態について説明するための説明図である。

【図9】ハイブリッドＥＣＵが故障したときにおける、駆動系の動作状態について説明するための説明図である。

【図10】変形例に係るハイブリッド車両の駆動系の概略構成の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0016】

＜１．ハイブリッド車両の駆動系＞
まず、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動系１の構成について、説明する。

【0017】

［１−１．全体構成］
図１は、本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動系１の概略構成の一例を示す模式図である。駆動系１は、エンジン１０と、第１のモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ１）２０と、第２のモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ２）２４と、を備え、エンジン１０、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４を駆動源として併用可能なパワーユニットである。具体的には、エンジン１０は、駆動輪８０を駆動するための駆動力を出力可能である。第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４は、駆動輪８０を駆動するための駆動力をそれぞれ独立して出力可能である。駆動系１では、シングルモータＥＶ走行モードと、ツインモータＥＶ走行モードと、エンジン走行モードと、ハイブリッド走行モードと、を切り替えながら、車両の駆動力制御が行われる。

【0018】

シングルモータＥＶ走行モードは、第２のモータジェネレータ２４の出力で車両を駆動するモードである。ツインモータＥＶ走行モードは、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４の出力で車両を駆動するモードである。エンジン走行モードは、エンジン１０の出力で車両を駆動するモードである。ハイブリッド走行モードは、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４の出力のうちの少なくともいずれか一方と、エンジン１０の出力とで車両を駆動するモードである。

【0019】

エンジン１０は、ガソリン等を燃料として駆動力を生成する内燃機関であり、出力軸としてのクランクシャフト１１を有する。クランクシャフト１１は、自動変速装置３０内に延設されている。また、クランクシャフト１１には、ギヤ式のオイルポンプ１５が連結されている。オイルポンプ１５は、エンジン１０の駆動力又は駆動輪８０の回転により駆動されて、自動変速装置３０に向けて作動油を供給する。自動変速装置３０に供給される作動油は、ＣＶＴ３１及び各クラッチを作動させる作動油として用いられる。自動変速装置３０は、第１のモータジェネレータ２０と、第２のモータジェネレータ２４と、自動変速機としての無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）３１と、を備える。

【0020】

また、オイルポンプ１５は、第２の伝達クラッチ４６より駆動輪８０側の軸（例えば、第２のモータジェネレータ２４のモータ軸２５）、ＣＶＴ３１のプライマリ軸３４又はセカンダリ軸３６に対して、図示しないギヤ機構を介して連結されていてもよい。オイルポンプ１５が第２の伝達クラッチ４６より駆動輪８０側の軸に対して連結されている場合、駆動輪８０の回転によってもオイルポンプ１５が駆動され得る。オイルポンプ１５がプライマリ軸又はセカンダリ軸３６に対して連結されている場合、第２の伝達クラッチ４６が締結されている間、駆動輪８０の回転によってもオイルポンプ１５が駆動され得る。オイルポンプ１５が第２の伝達クラッチ４６より駆動輪８０側の軸、プライマリ軸３４又はセカンダリ軸３６に対して連結される場合、オイルポンプ１５と連結される第２の伝達クラッチ４６より駆動輪８０側の軸、プライマリ軸３４又はセカンダリ軸３６と、クランクシャフト１１とのうち、回転数がより高い方の回転により駆動されるようになっている。

【0021】

エンジン１０と第１のモータジェネレータ２０とはエンジンクラッチ４２を介して直列的に配列される。エンジン１０のクランクシャフト１１と、第１のモータジェネレータ２０のモータ軸２１との間には、クランクシャフト１１とモータ軸２１との間を締結又は解放するエンジンクラッチ４２が設けられている。エンジンクラッチ４２が締結状態にあるときに、クランクシャフト１１とモータ軸２１との間で動力を伝達することができる。

【0022】

第１のモータジェネレータ２０は、例えば、三相交流式のモータであり、インバータ７０を介して高電圧バッテリ５０に接続されている。第１のモータジェネレータ２０は、高電圧バッテリ５０の電力を用いて駆動（力行駆動）されて車両の駆動力を生成する駆動モータとしての機能と、エンジン１０の駆動力を用いて駆動されて発電する発電機としての機能とを有する。換言すると、第１のモータジェネレータ２０は、エンジン１０の出力を用いて発電可能である。さらに、第１のモータジェネレータ２０は、エンジン１０を始動又は停止させるスタータモータとしての機能と、モータ軸２１に連結されたオイルポンプ２８を回転駆動させるモータとしての機能とを併せ持つ。

【0023】

第１のモータジェネレータ２０をスタータモータ、駆動モータ、又はオイルポンプ２８の駆動モータとして機能させる場合、インバータ７０は、高電圧バッテリ５０から供給される直流電力を交流電力に変換し、第１のモータジェネレータ２０を駆動する。また、第１のモータジェネレータ２０を発電機として機能させる場合、インバータ７０は、第１のモータジェネレータ２０で発電された交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ５０に充電する。

【0024】

上述のとおり、本実施形態に係る駆動系１では、トルクコンバータではなく、エンジンクラッチ４２により、クランクシャフト１１とモータ軸２１との間で動力の伝達が行われる。このため、第１のモータジェネレータ２０を駆動モータとして機能させる場合に、第１のモータジェネレータ２０とエンジン１０とを完全に切り離すことにより、第１のモータジェネレータ２０からの駆動力がエンジン１０で消費されることがなく、第１のモータジェネレータ２０の効率の低下を抑制することができる。

【0025】

第１のモータジェネレータ２０のモータ軸２１には、ギヤ式のオイルポンプ２８が連結されている。オイルポンプ２８は、モータ軸２１により回転駆動され、ＣＶＴ３１及び各クラッチに向けて作動油を供給する。オイルポンプ２８は、第１のモータジェネレータ２０により駆動される電動オイルポンプとして構成される。また、第１のモータジェネレータ２０のモータ軸２１は、第１の伝達クラッチ４４を介して、ＣＶＴ３１のプライマリ軸３４に連設されている。第１の伝達クラッチ４４は、モータ軸２１とプライマリ軸３４との間を締結又は解放する。第１の伝達クラッチ４４が締結状態にあるときに、モータ軸２１とプライマリ軸３４との間で動力を伝達することができる。

【0026】

ＣＶＴ３１は、プライマリ軸３４と、当該プライマリ軸３４に平行に配設されたセカンダリ軸３６とを有する。プライマリ軸３４にはプライマリプーリ３３が固定され、セカンダリ軸３６にはセカンダリプーリ３５が固定されている。プライマリプーリ３３及びセカンダリプーリ３５には、ベルト又はチェーンからなる巻き掛け式の動力伝達部材３７が卷回されている。ＣＶＴ３１は、プライマリプーリ３３及びセカンダリプーリ３５上での動力伝達部材３７の巻き掛け半径を変化させてプーリ比を変化させることにより、プライマリ軸３４とセカンダリ軸３６との間において、任意の変速比で変換した動力を伝達する。

【0027】

セカンダリ軸３６は、第２の伝達クラッチ４６を介して、第２のモータジェネレータ２４のモータ軸２５に連設されている。第２の伝達クラッチ４６は、セカンダリ軸３６とモータ軸２５との間を締結又は解放する。第２の伝達クラッチ４６が締結状態にあるときに、セカンダリ軸３６とモータ軸２５との間で動力を伝達することができる。第２のモータジェネレータ２４のモータ軸２５は、図示しない減速ギヤ及び駆動軸を介して駆動輪８０に連設され、モータ軸２５を介して出力される駆動力が駆動輪８０に伝達可能になっている。モータ軸２５が、図示しないデファレンシャルギヤに接続され、駆動力が前輪及び後輪に分配されてもよい。

【0028】

第２のモータジェネレータ２４は、エンジンクラッチ４２、第１の伝達クラッチ４４及び第２の伝達クラッチ４６を介してエンジン１０に連設されている。第２のモータジェネレータ２４は、第１のモータジェネレータ２０と同様、三相交流式のモータであり、インバータ７０を介して高電圧バッテリ５０に接続されている。第２のモータジェネレータ２４は、高電圧バッテリ５０の電力を用いて駆動（力行駆動）されて車両の駆動力を生成する駆動モータとしての機能と、エンジン１０の駆動力を用いて駆動されて発電する発電機としての機能と、車両の減速時に駆動輪８０の運動エネルギを用いて発電する発電機としての機能とを有する。換言すると、第２のモータジェネレータ２４は、エンジン１０の出力を用いて発電可能、かつ、車両の減速時に駆動輪８０の運動エネルギを用いて発電可能である。

【0029】

第２のモータジェネレータ２４を駆動モータとして機能させる場合、インバータ７０は、高電圧バッテリ５０から供給される直流電力を交流電力に変換し、第２のモータジェネレータ２４を駆動する。また、第２のモータジェネレータ２４を発電機として機能させる場合、インバータ７０は、第２のモータジェネレータ２４で発電された交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ５０に充電する。第２のモータジェネレータ２４の定格出力と第１のモータジェネレータ２０の定格出力とは同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0030】

インバータ７０を介して第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４に接続された高電圧バッテリ５０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５を介して低電圧バッテリ６０が接続されている。高電圧バッテリ５０は、例えば定格電圧が２００Ｖの充放電可能なバッテリであり、低電圧バッテリ６０は、例えば定格電圧が１２Ｖの充放電可能なバッテリである。低電圧バッテリ６０は、ハイブリッド車両のシステムの主電源として用いられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ５５は、高電圧バッテリ５０の直流電力の電圧を降圧させて、充電電力を低電圧バッテリ６０に供給する。

【0031】

また、駆動系１は、アクセル開度センサ９５及び車速センサ９７を備える。アクセル開度センサ９５及び車速センサ９７は、それぞれアクセル開度及び車速を検出し、検出結果を各ＥＣＵへ出力する。当該検出結果は、後述する各ＥＣＵが行う処理に用いられる。

【0032】

エンジン１０は、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）２００により制御される。自動変速装置３０は、トランスミッション制御ユニット（トランスミッションＥＣＵ）３００により制御される。第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４は、モータ制御ユニット（モータＥＣＵ）４００により制御される。これらのエンジンＥＣＵ２００、トランスミッションＥＣＵ３００、及びモータＥＣＵ４００は、システム全体を統合的に制御するハイブリッド制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）１００に接続されている。ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジンＥＣＵ２００、トランスミッションＥＣＵ３００、及びモータＥＣＵ４００に制御指令を出力することにより、エンジンＥＣＵ２００、トランスミッションＥＣＵ３００、及びモータＥＣＵ４００等を用いて、車両の走行制御又は減速制御、あるいは、高電圧バッテリ５０の充電制御を行う。駆動系１では、ハイブリッドＥＣＵ１００、エンジンＥＣＵ２００、トランスミッションＥＣＵ３００、及びモータＥＣＵ４００によって、制御システム９００が構成される。

【0033】

本実施形態に係る制御システム９００によれば、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおける各ＥＣＵが行う制御によって、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障した場合における車両の走行可能な距離をより増大させることが可能となる。なお、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおける各ＥＣＵの機能の詳細については、後述する。

【0034】

各ＥＣＵは、マイクロコンピュータをはじめとして各種インタフェース又は周辺機器等を備えて構成される。各ＥＣＵは、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ラインを介して双方向通信可能に接続され、制御情報や制御対象に関連する各種の情報を相互に通信する。

【0035】

各ＥＣＵは、具体的には、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。各ＥＣＵは、ＣＡＮ通信を用いて各センサと通信を行ってもよい。なお、本実施形態に係る各ＥＣＵが有する機能は複数の制御装置により分割されてもよく、その場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信ラインを介して、互いに接続されてもよい。以下、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障していない通常時における、各ＥＣＵの機能の概略について説明する。

【0036】

エンジンＥＣＵ２００は、ハイブリッドＥＣＵ１００からの制御指令を受け、エンジン１０に備えられた各種センサにより検出される情報に基づいて、スロットル開度、点火時期、及び、燃料噴射量等の制御量を算出する。エンジンＥＣＵ２００は、算出された制御量に基づいてスロットル弁、点火プラグ、及び燃料噴射弁等を駆動し、エンジン１０の出力が制御指令値となるように、エンジン１０を制御する。

【0037】

モータＥＣＵ４００は、ハイブリッドＥＣＵ１００からの制御指令を受け、インバータ７０を介して第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４をそれぞれ制御する。モータＥＣＵ４００は、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４のそれぞれの回転数や電圧、電流等の情報に基づいてインバータ７０に対して電流指令や電圧指令を出力し、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４の出力が制御指令値となるように、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４をそれぞれ制御する。

【0038】

トランスミッションＥＣＵ３００は、ハイブリッドＥＣＵ１００からの制御指令を受けてＣＶＴ３１の変速比を決定し、運転状態に応じた適切な変速比に制御する。トランスミッションＥＣＵ３００は、例えば、油圧を制御し、プーリ比を調節することにより、ＣＶＴ３１の変速比を制御する。また、トランスミッションＥＣＵ３００は、ハイブリッドＥＣＵ１００からの制御指令を受けて、走行モードの切り替えに応じて、エンジンクラッチ４２、第１の伝達クラッチ４４、及び第２の伝達クラッチ４６等の制御を行う。トランスミッションＥＣＵ３００は、例えば、各クラッチの作動油の油圧を制御することにより、各クラッチの断接を制御する。

【0039】

駆動系１の制御システム９００によれば、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障していない通常状態において、各ＥＣＵが、ハイブリッドＥＣＵ１００からの制御指令に基づいて、各種制御を行うことによって、シングルモータＥＶ走行モード、ツインモータＥＶ走行モード、エンジン走行モード、及びハイブリッド走行モードが実現される。

【0040】

シングルモータＥＶ走行モードの場合、トランスミッションＥＣＵ３００は、エンジンクラッチ４２、第１の伝達クラッチ４４及び第２の伝達クラッチ４６をすべて開放する。また、モータＥＣＵ４００は、インバータ７０を介して第２のモータジェネレータ２４を駆動させ、トルクを出力させる。それにより、高電圧バッテリ５０からインバータ７０を介して第２のモータジェネレータ２４へ電力が供給される。そして、第２のモータジェネレータ２４から出力されるトルクが、駆動輪８０を駆動するための駆動力として、駆動輪８０に伝達される。

【0041】

ツインモータＥＶ走行モードの場合、トランスミッションＥＣＵ３００は、エンジンクラッチ４２を開放し、第１の伝達クラッチ４４及び第２の伝達クラッチ４６を締結する。また、モータＥＣＵ４００は、インバータ７０を介して第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４をそれぞれ駆動させ、トルクを出力させる。それにより、高電圧バッテリ５０からインバータ７０を介して第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４へ電力が供給される。そして、第１のモータジェネレータ２０から出力されるトルクが、ＣＶＴ３１を介してモータ軸２５に伝達され、第２のモータジェネレータ２４から出力されるトルクと合わせて、駆動輪８０を駆動するための駆動力として、駆動輪８０に伝達される。

【0042】

エンジン走行モードの場合、トランスミッションＥＣＵ３００は、エンジンクラッチ４２、第１の伝達クラッチ４４、及び第２の伝達クラッチ４６をすべて締結する。また、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン１０を駆動させ、トルクを出力させる。それにより、エンジン１０から出力されるトルクが、駆動輪８０を駆動するための駆動力として、ＣＶＴ３１を介して駆動輪８０に伝達される。なお、エンジン走行モードは、例えば、各モータジェネレータが故障している場合や高電圧バッテリ５０の残存容量ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が不足している場合等により、正常に動作できないときに選択される。

【0043】

ハイブリッド走行モードの場合、トランスミッションＥＣＵ３００は、エンジンクラッチ４２、第１の伝達クラッチ４４、及び第２の伝達クラッチ４６をすべて締結する。また、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン１０を駆動させ、トルクを出力させる。また、モータＥＣＵ４００は、インバータ７０を介して第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４のうちの少なくとも一方を駆動させ、トルクを出力させる。それにより、エンジン１０から出力されるトルクが、ＣＶＴ３１を介してモータ軸２５に伝達され、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４のうちの少なくとも一方から出力されるトルクと合わせて、駆動輪８０を駆動するための駆動力として、駆動輪８０に伝達される。

【0044】

さらに、エンジン１０を始動させる際に、トランスミッションＥＣＵ３００は、エンジンクラッチ４２を締結させる。また、モータＥＣＵ４００は、インバータ７０を介して第１のモータジェネレータ２０を駆動させ、第１のモータジェネレータ２０の駆動力によりエンジン１０をクランキングさせる。このとき、エンジン１０と第１のモータジェネレータ２０との差回転により車両の前後振動が発生しないように、トランスミッションＥＣＵ３００は、エンジンクラッチ４２を締結させる前に、第１の伝達クラッチ４４を開放させる。

【0045】

本実施形態に係る駆動系１では、通常状態におけるすべての走行モードにおいて、車両の減速時に、第２のモータジェネレータ２４に駆動輪８０の運動エネルギを回生させることによって、発電させることができる。また、ツインモータＥＶ走行モード、エンジン走行モード、及びハイブリッド走行モードにおいて、車両の減速時に、第１のモータジェネレータ２０に駆動輪８０の運動エネルギを回生させることによって、発電させることができる。また、シングルモータＥＶ走行モード及びハイブリッド走行モードにおいて、エンジン１０からの駆動力の一部又は全部により第１のモータジェネレータ２０に発電させることができる。さらに、エンジン走行モードにおいて、エンジン１０からの駆動力の一部により第１のモータジェネレータ２０に発電させることができる。

【0046】

また、本実施形態に係る駆動系１では、第１のモータジェネレータ２０が、エンジン１０のスタータモータとしての機能を有する。したがって、エンジン１０の始動時又は停止時にしか使用されていなかった従来のスタータモータを省略することができる。また、第１のモータジェネレータ２０は、オイルポンプ２８と一体となって電動オイルポンプとしての機能を有する。従って、エンジン１０又は駆動輪８０が停止し、ギヤ式のオイルポンプ１５により作動油圧を生成できない場合にしか使用されていなかった従来の電動オイルポンプを省略することができる。

【0047】

また、本実施形態に係る駆動系１では、第１のモータジェネレータ２０が、第１の伝達クラッチ４４を介して、ＣＶＴ３１のプライマリプーリ３３に連設されており、走行中において、第１のモータジェネレータ２０を駆動モータとして機能させることができる。従って、車両の動力性能を向上させることができる。さらに、エンジン１０により車両の駆動力を発生させている間、エンジン１０の出力に余剰の駆動力がある場合には、第１のモータジェネレータ２０を発電機として機能させることができる。したがって、車両の燃費性能を向上させることができる。

【0048】

［１−２．ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおける各ＥＣＵの機能］
続いて、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおける各ＥＣＵの機能の詳細について、説明する。

【0049】

（エンジンＥＣＵ）
エンジンＥＣＵ２００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときに、エンジン１０に駆動力を出力させることによって駆動輪８０を駆動する。また、エンジンＥＣＵ２００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときに、駆動輪８０の駆動に用いられる駆動力の他に、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４のうちの少なくとも一方による発電に用いられる駆動力をエンジン１０に出力させてもよい。以下、エンジン１０によって出力される駆動力のうち、駆動輪８０の駆動に用いられる駆動力に対応するトルクを走行用エンジントルクと呼び、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４のうちの少なくとも一方による発電に用いられる駆動力に対応するトルクを発電用エンジントルクと呼ぶ。

【0050】

エンジンＥＣＵ２００は、例えば、走行用エンジントルクの目標値及び発電用エンジントルクの目標値をそれぞれ算出し、算出された走行用エンジントルクの目標値及び発電用エンジントルクの目標値の合計値をエンジン１０によって出力されるトルクの目標値として決定する。そして、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン１０によって出力されるトルクが走行用エンジントルクの目標値及び発電用エンジントルクの目標値の合計値となるように、エンジン１０を制御する。

【0051】

エンジンＥＣＵ２００は、アクセル開度に基づいて、走行用エンジントルクの目標値を算出してもよい。具体的には、エンジンＥＣＵ２００は、走行用エンジントルクの目標値として、アクセル開度が大きいほど、大きい値を算出する。エンジンＥＣＵ２００は、アクセルオフ時には、例えば、エンジン１０のアイドル回転を維持するためのトルクを、走行用エンジントルクの目標値として、算出してもよい。

【0052】

エンジンＥＣＵ２００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオフ時に、エンジン１０により出力される駆動力のうち、第１のモータジェネレータ２０による発電に用いられる駆動力を、車速に基づいて、制御してもよい。アクセルオフ時には、後述するように、トランスミッションＥＣＵ３００により、駆動輪８０及び第２のモータジェネレータ２４とエンジン１０との動力の伝達は遮断され、駆動輪８０の運動エネルギを用いた第２のモータジェネレータ２４による発電が可能な状態となる。また、車両の減速時において、駆動輪８０の運動エネルギを回生させることによって第２のモータジェネレータ２４により発電可能な電力は、車速が高いほど大きい。ゆえに、車両の減速時において、駆動輪８０の運動エネルギを用いた第２のモータジェネレータ２４による発電における発電量に応じて、適切にエンジン１０により出力される駆動力を低減させることができる。

【0053】

例えば、エンジンＥＣＵ２００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオフ時に、第１のモータジェネレータ２０による発電に用いられる駆動力のエンジン１０による出力を、車速が閾値より高い場合に、停止させてもよい。当該閾値は、車両の減速時に、駆動輪８０の運動エネルギを回生させることによって第２のモータジェネレータ２４により発電され得る電力が、ハイブリッドＥＣＵ１００の故障時に高電圧バッテリ５０へ充電される電力の目標値（以下、充電目標値とも呼ぶ。）を上回る程度に、車速が高いか否かを判定し得る値に設定され得る。また、充電目標値は、車両の各種設計仕様に応じて適宜設定され得る。ゆえに、駆動輪８０の運動エネルギを用いた発電によって充電目標値を上回る電力が確保される場合において、エンジン１０により出力される駆動力を効果的に低減させることができる。

【0054】

具体的には、エンジンＥＣＵ２００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオフ時に、車速に基づいて、発電用エンジントルクの目標値を算出する。例えば、エンジンＥＣＵ２００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオフ時に、車速が閾値ＴＨ１より高い場合に、発電用エンジントルクの目標値として０を算出し、車速が閾値ＴＨ１以下の場合に、発電用エンジントルクの目標値として０より大きい所定のトルクを算出してもよい。当該閾値ＴＨ１は、車両の減速時に、駆動輪８０の運動エネルギを回生させることによって第２のモータジェネレータ２４により発電され得る電力が、充電目標値を上回る程度に、車速が高いか否かを判定し得る値に設定される。

【0055】

後述するように、モータＥＣＵ４００は、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４により発電される電力が充電目標値を上回るように、インバータ７０に制御指令を出力することによって、各モータジェネレータの発電を制御する。車速が閾値ＴＨ１以下の場合に算出され得る上記所定のトルクは、各モータジェネレータが制御指令値に相当する電力を発電できるように設定される。例えば、当該所定のトルクは、エンジン１０からの出力を用いた発電のみが行われる場合であっても、充電目標値を上回る電力が発電され得るように設定される。エンジンＥＣＵ２００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオン時には、車速によらず、発電用エンジントルクの目標値として当該所定のトルクを算出する。

【0056】

なお、エンジンＥＣＵ２００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオフ時に、発電用エンジントルクの目標値として、車速が大きいほど、小さい値を算出してもよい。

【0057】

（モータＥＣＵ）
モータＥＣＵ４００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときに、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４により発電される電力が充電目標値を上回るように、インバータ７０に制御指令を出力することによって、各モータジェネレータの発電を制御する。具体的には、モータＥＣＵ４００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときに、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４により発電される電力が充電目標値より高い所定の電力となるように、各モータジェネレータの発電を制御する。また、モータＥＣＵ４００は、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合を算出し、算出された割合に従って、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４を制御する。

【0058】

本実施形態に係るモータＥＣＵ４００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときに、車速が高くなるにつれて、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合を増大させる。具体的には、モータＥＣＵ４００は、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合として、車速が高いほど、大きい値を算出する。

【0059】

それにより、車両の加速時に、車速の上昇に伴って、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合を増大させることができる。ここで、上述したように、車両の減速時において、駆動輪８０の運動エネルギを回生させることによって第２のモータジェネレータ２４により発電可能な電力は、車速が高いほど大きい。ゆえに、本実施形態によれば、走行状態が加速から減速へ切り替わることに伴って、第２のモータジェネレータ２４による発電がエンジン１０からの出力を用いた発電から駆動輪８０の運動エネルギを用いた発電へ切り替わる際における、第２のモータジェネレータ２４による発電の応答性を良好にすることができる。

【0060】

それにより、車両の減速時において、駆動輪８０の運動エネルギを用いた第２のモータジェネレータ２４による発電量を、車速に応じて適切に確保することができる。よって、車両の減速時において、エンジン１０により出力される駆動力のうち、第１のモータジェネレータ２０による発電に用いられる駆動力を、第２のモータジェネレータ２４による発電における発電量に応じて、低減させることができる。従って、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障した場合に、燃料消費量を低減することができるので、走行可能な距離をより増大させることが可能となる。

【0061】

モータＥＣＵ４００は、例えば、車速が閾値ＴＨ２より低い場合、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合として、０を算出する。第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合が０であるとき、第１のモータジェネレータ２０によって発電が行われ、第２のモータジェネレータ２４による発電は制限される。

【0062】

ここで、車速が比較的低い場合、第２のモータジェネレータ２４に駆動輪８０の運動エネルギを回生させることによって、駆動輪８０へ過剰に大きい制動力が掛かるおそれがある。例えば、当該閾値ＴＨ２は、このように過剰に大きい制動力が駆動輪８０へ掛かることを防止する観点から、閾値ＴＨ１より低い値に適宜設定され得る。

【0063】

また、モータＥＣＵ４００は、車速が閾値ＴＨ１より高い場合、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合として、１を算出する。第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合が１であるとき、第２のモータジェネレータ２４によって発電が行われ、第１のモータジェネレータ２０による発電は制限される。このように、モータＥＣＵ４００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときに、車速が閾値より高い場合に、第１のモータジェネレータ２０による発電を停止させてもよい。

【0064】

また、モータＥＣＵ４００は、車速が閾値ＴＨ２以上、かつ、閾値ＴＨ１以下の場合、車速が高くなるにつれて、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合が増大するように、当該割合として０から１の間の値を算出する。第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合が０から１の間の値であるとき、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４によって、当該割合に従って、発電が行われる。

【0065】

（トランスミッションＥＣＵ）
トランスミッションＥＣＵ３００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときに、アクセル開度に応じて、各クラッチの断接を制御する。

【0066】

具体的には、トランスミッションＥＣＵ３００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオフ時に、駆動輪８０及び第２のモータジェネレータ２４とエンジン１０との動力の伝達を遮断し、駆動輪８０の運動エネルギを用いた第２のモータジェネレータ２４による発電が可能な状態にする。例えば、トランスミッションＥＣＵ３００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオフ時に、エンジンクラッチ４２を締結し、第１の伝達クラッチ４４及び第２の伝達クラッチ４６を開放する。それにより、駆動輪８０及び第２のモータジェネレータ２４とエンジン１０との動力の伝達は遮断される。また、駆動輪８０の運動エネルギを用いた第２のモータジェネレータ２４による発電が可能な状態になる。ゆえに、車両の減速時において、駆動輪８０の運動エネルギを用いた第２のモータジェネレータ２４による発電の効率を向上させることができるので、エンジン１０により出力される駆動力をより効果的に低減させることができる。

【0067】

また、トランスミッションＥＣＵ３００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオン時に、エンジン１０と駆動輪８０との動力の伝達を接続する。例えば、トランスミッションＥＣＵ３００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオン時に、エンジンクラッチ４２、第１の伝達クラッチ４４、及び第２の伝達クラッチ４６をすべて締結する。それにより、エンジン１０と駆動輪８０との動力の伝達は接続される。

【0068】

なお、トランスミッションＥＣＵ３００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときに、ＣＶＴ３１の変速比を、所定の変速比になるように、制御してもよい。当該所定の変速比は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるエンジン１０の出力特性に応じて、適宜設定され得る。

【0069】

＜２．動作＞
続いて、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおける、本実施形態に係る制御システム９００が行う処理の流れについて説明する。

【0070】

まず、図２を参照して、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおける、エンジンＥＣＵ２００が行う処理の流れについて説明する。図２は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおける、本実施形態に係るエンジンＥＣＵ２００が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。図２に示したように、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおいて、エンジンＥＣＵ２００は、アクセルがオフであるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。アクセルがオフであると判定されなかった場合（ステップＳ５０２／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ２００は、発電用エンジントルクの目標値として所定のトルクを算出する（ステップＳ５０４）。

【0071】

一方、アクセルがオフであると判定された場合（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ２００は、車速が閾値ＴＨ１より高いか否かを判定する（ステップＳ５０６）。車速が閾値ＴＨ１より高いと判定されなかった場合（ステップＳ５０６／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ２００は、発電用エンジントルクの目標値として所定のトルクを算出する（ステップＳ５０４）。一方、車速が閾値ＴＨ１より高いと判定された場合（ステップＳ５０６／ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ２００は、発電用エンジントルクの目標値として０を算出する（ステップＳ５０８）。

【0072】

続いて、図３〜図９を参照して、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおける、本実施形態に係る制御システム９００の各ＥＣＵが行う処理の流れについて、各時刻についての駆動系１の動作状態とともに説明する。

【0073】

図３は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときに、本実施形態に係る制御システム９００による制御が行われた場合における、各種状態量の推移の一例を示す説明図である。また、図４〜図９は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおける、各時刻についての駆動系１の動作状態について説明するための説明図である。図４〜図９において、破線は電力の流れを示し、一点鎖線は動力の流れを示す。

【0074】

図４は、図３における時刻Ｔ２以前における駆動系１の動作状態を示す。また、図４は、例えば、車両が停車している状態を示す。図３に示したように、時刻Ｔ２以前において、アクセルはオフである。ゆえに、図４に示したように、トランスミッションＥＣＵ３００によって、エンジンクラッチ４２は締結され、第１の伝達クラッチ４４及び第２の伝達クラッチ４６は開放される。それにより、エンジン１０と駆動輪８０との動力の伝達は遮断される。

【0075】

時刻Ｔ２以前において、アクセルはオフであるので、エンジンＥＣＵ２００によって、走行用エンジントルクの目標値として、エンジン１０のアイドル回転を維持するためのトルクが算出される。また、図３に示したように、時刻Ｔ２以前において、車速は閾値ＴＨ１以下であるので、エンジンＥＣＵ２００によって、発電用エンジントルクの目標値として、所定のトルクが算出される。

【0076】

図３に示したように、時刻Ｔ２以前において、車速は閾値ＴＨ２より低い。ゆえに、モータＥＣＵ４００によって、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合として、０が算出される。それにより、図４に示したように、エンジン１０からの出力を用いて第１のモータジェネレータ２０によって発電が行われ、第２のモータジェネレータ２４による発電は制限される。

【0077】

図５は、図３における時刻Ｔ２から時刻Ｔ４の間における駆動系１の動作状態を示す。図３に示したように、時刻Ｔ２において、アクセルがオンに切り替わる。ゆえに、図５に示したように、トランスミッションＥＣＵ３００によって、エンジンクラッチ４２、第１の伝達クラッチ４４、及び第２の伝達クラッチ４６はすべて締結される。それにより、エンジン１０と駆動輪８０との動力の伝達は接続される。

【0078】

時刻Ｔ２から時刻Ｔ４の間、アクセルはオンであるので、エンジンＥＣＵ２００によって、走行用エンジントルクの目標値として、アクセル開度に応じた値が算出される。それにより、図３に示したように、時刻Ｔ２から時刻Ｔ４の間、走行用エンジントルクが上昇する。それにより、図５に示したように、エンジン１０から出力される駆動力が、ＣＶＴ３１を介して駆動輪８０に伝達される。また、発電用エンジントルクの目標値は、所定のトルクに維持される。

【0079】

図３に示したように、車速は、時刻Ｔ２において上昇し始め、時刻Ｔ４において閾値ＴＨ２に到達する。ゆえに、時刻Ｔ２から時刻Ｔ４の間、車速は閾値ＴＨ２より低い。ゆえに、モータＥＣＵ４００によって、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合として、０が算出される。それにより、図５に示したように、エンジン１０からの出力を用いて第１のモータジェネレータ２０によって発電が行われ、第２のモータジェネレータ２４による発電は制限される。

【0080】

図６は、図３における時刻Ｔ４から時刻Ｔ６の間の時刻における駆動系１の動作状態を示す。図３に示したように、時刻Ｔ４から時刻Ｔ６の間、アクセルがオンである状態が引き続き継続される。ゆえに、図６に示したように、トランスミッションＥＣＵ３００によって、エンジンクラッチ４２、第１の伝達クラッチ４４、及び第２の伝達クラッチ４６がすべて締結された状態が引き続き継続される。

【0081】

時刻Ｔ４から時刻Ｔ６の間、アクセルがオンである状態が引き続き継続されるので、走行用エンジントルクの目標値は維持される。それにより、時刻Ｔ４以後において、走行用エンジントルクは継続して上昇する。そして、図３に示したように、走行用エンジントルクは目標値に到達した後、時刻Ｔ６までの間、当該目標値に維持される。それにより、図６に示したように、エンジン１０から出力される駆動力が、ＣＶＴ３１を介して駆動輪８０に伝達される。また、発電用エンジントルクの目標値は、所定のトルクに維持される。

【0082】

図３に示したように、車速は、時刻Ｔ４において閾値ＴＨ２を上回り、時刻Ｔ６において閾値ＴＨ１に到達する。ゆえに、時刻Ｔ４から時刻Ｔ６の間、車速は閾値ＴＨ２以上、かつ、閾値ＴＨ１以下である。ゆえに、モータＥＣＵ４００によって、車速が高くなるにつれて、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合が増大するように、当該割合として０から１の間の値が算出される。それにより、図６に示したように、エンジン１０からの出力を用いて第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４によって、当該割合に従って、発電が行われる。

【0083】

このように、本実施形態によれば、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおける車両の加速時に、車速の上昇に伴って、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合を増大させることができる。それにより、第２のモータジェネレータ２４による発電がエンジン１０からの出力を用いた発電から駆動輪８０の運動エネルギを用いた発電へ切り替わる際における、第２のモータジェネレータ２４による発電の応答性を良好にすることができる。それにより、車両の減速時において、駆動輪８０の運動エネルギを用いた第２のモータジェネレータ２４による発電量を、車速に応じて適切に確保することができる。

【0084】

図７は、図３における時刻Ｔ６から時刻Ｔ８の間の時刻における駆動系１の動作状態を示す。図３に示したように、時刻Ｔ６から時刻Ｔ８の間、アクセルがオンである状態が引き続き継続される。ゆえに、図７に示したように、トランスミッションＥＣＵ３００によって、エンジンクラッチ４２、第１の伝達クラッチ４４、及び第２の伝達クラッチ４６がすべて締結された状態が引き続き継続される。

【0085】

時刻Ｔ６から時刻Ｔ８の間、アクセルがオンである状態が引き続き継続されるので、走行用エンジントルクの目標値は維持される。ゆえに、図３に示したように、時刻Ｔ６から時刻Ｔ８の間、走行用エンジントルクは当該目標値に維持される。それにより、図７に示したように、エンジン１０から出力される駆動力が、ＣＶＴ３１を介して駆動輪８０に伝達される。また、発電用エンジントルクの目標値は、所定のトルクに維持される。

【0086】

図３に示したように、車速は、時刻Ｔ６において閾値ＴＨ１を上回り、継続して上昇する。ゆえに、時刻Ｔ６から時刻Ｔ８の間、車速は閾値ＴＨ１より高い。ゆえに、モータＥＣＵ４００によって、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合として、１が算出される。それにより、図７に示したように、エンジン１０からの出力を用いて第２のモータジェネレータ２４によって発電が行われ、第１のモータジェネレータ２０による発電は制限される。

【0087】

図８は、図３における時刻Ｔ８から時刻Ｔ１０の間の時刻における駆動系１の動作状態を示す。図３に示したように、時刻Ｔ８において、アクセルがオフに切り替わる。ゆえに、図８に示したように、トランスミッションＥＣＵ３００によって、エンジンクラッチ４２は締結され、第１の伝達クラッチ４４及び第２の伝達クラッチ４６は開放される。それにより、駆動輪８０及び第２のモータジェネレータ２４とエンジン１０との動力の伝達は遮断される。また、駆動輪８０の運動エネルギを用いた第２のモータジェネレータ２４による発電が可能な状態になる。

【0088】

時刻Ｔ８から時刻Ｔ１０の間、アクセルはオフであるので、エンジンＥＣＵ２００によって、走行用エンジントルクの目標値として、エンジン１０のアイドル回転を維持するためのトルクが算出される。それにより、図３に示したように、時刻Ｔ８において、走行用エンジントルクは降下し始める。そして、走行用エンジントルクは、エンジン１０のアイドル回転を維持するためのトルクに到達した後、時刻Ｔ１０までの間、当該トルクに維持される。

【0089】

また、図３に示したように、車速は、時刻Ｔ８において降下し始め、時刻Ｔ１０において閾値ＴＨ１に到達する。ゆえに、時刻Ｔ８から時刻Ｔ１０の間、車速が閾値ＴＨ１より高い状態が引き続き継続される。さらに、上述したようにアクセルはオフである。よって、エンジンＥＣＵ２００によって、発電用エンジントルクの目標値として、０が算出される。換言すると、時刻Ｔ８以後において、発電用エンジントルクのエンジン１０による出力は、エンジンＥＣＵ２００によって、停止される。

【0090】

上述したように、時刻Ｔ８から時刻Ｔ１０の間、車速が閾値ＴＨ１より高い状態が引き続き継続される。ゆえに、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合として、１が維持される。また、時刻Ｔ８においてアクセルがオフに切り替わり、車両の減速が開始するので、図８に示したように、時刻Ｔ８以後において、駆動輪８０の運動エネルギを用いた第２のモータジェネレータ２４による発電が行われる。一方、図８に示したように、時刻Ｔ８から時刻Ｔ１０の間、第１のモータジェネレータ２０による発電は制限される。このように、モータＥＣＵ４００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオフ時に、車速が閾値より高い場合に、第１のモータジェネレータ２０による発電を停止させてもよい。

【0091】

以上のように、本実施形態によれば、駆動輪８０の運動エネルギを用いた第２のモータジェネレータ２４による発電によって充電目標値を上回る電力が確保される場合において、発電用エンジントルクの目標値を０にすることによって、エンジン１０により出力される駆動力を効果的に低減することができる。

【0092】

図９は、図３における時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１２の間の時刻における駆動系１の動作状態を示す。図３に示したように、時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１２の間、アクセルがオフである状態が引き続き継続される。ゆえに、図９に示したように、トランスミッションＥＣＵ３００によって、エンジンクラッチ４２が締結され、第１の伝達クラッチ４４及び第２の伝達クラッチ４６が開放された状態が引き続き継続される。

【0093】

時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１２の間、アクセルがオフである状態が引き続き継続されるので、走行用エンジントルクの目標値は、エンジン１０のアイドル回転を維持するためのトルクに維持される。ゆえに、時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１２の間、走行用エンジントルクは、エンジン１０のアイドル回転を維持するためのトルクに引き続き維持される。

【0094】

また、図３に示したように、車速は、時刻Ｔ１０において閾値ＴＨ１を下回り、時刻Ｔ１２において閾値ＴＨ２に到達する。ゆえに、時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１２の間、車速は閾値ＴＨ１以下である。よって、エンジンＥＣＵ２００によって、発電用エンジントルクの目標値として、所定のトルクが算出される。

【0095】

図３に示したように、時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１２の間、車速は閾値ＴＨ２以上、かつ、閾値ＴＨ１以下である。ゆえに、モータＥＣＵ４００によって、車速が高くなるにつれて、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合が増大するように、当該割合として０から１の間の値が算出される。それにより、図９に示したように、エンジン１０からの出力を用いて第１のモータジェネレータ２０によって発電が行われる。また、駆動輪８０の運動エネルギを用いて第２のモータジェネレータ２４によって発電が行われる。第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４は、当該割合に従って、発電を行う。

【0096】

このように、本実施形態によれば、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおける車両の減速時に、車速の低下に伴って、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合を減少させることができる。それにより、車両の減速時において、駆動輪８０へ掛かる制動力を、車速に応じて適切に調整することができる。ゆえに、過剰に大きい制動力が駆動輪８０へ掛かることを防止することができる。

【0097】

時刻Ｔ１２以後において、アクセルがオフである状態が引き続き継続される。また、時刻Ｔ１２において、車速は閾値ＴＨ２を下回る。ゆえに、時刻Ｔ１２以後において、車速は閾値ＴＨ２より低い。よって、時刻Ｔ１２以後における駆動系１の動作状態は、図４に示した動作状態となる。

【0098】

＜３．変形例＞
上述した駆動系１では、第２のモータジェネレータ２４のモータ軸２５は、第２の伝達クラッチ４６を介して、セカンダリ軸３６に連設されているが、第２のモータジェネレータ２４の配置は係る例に限定されない。以下、駆動系１と比較して、第２のモータジェネレータ２４の配置が異なる変形例に係る駆動系２について説明する。

【0099】

図１０は、変形例に係るハイブリッド車両の駆動系２の概略構成の一例を示す模式図である。変形例に係る駆動系２では、図１を参照して説明した駆動系１と比較して、第２のモータジェネレータ２４の配置が異なる。また、変形例に係る駆動系２は、駆動系１と異なり、第２の伝達クラッチ４６を備えない。図１０に示したように、変形例では、第２のモータジェネレータ２４のモータ軸２５は、プライマリ軸３４に連設され、モータ軸２５を介して出力される駆動力がプライマリ軸３４に伝達可能になっている。また、セカンダリ軸３６は、図示しない減速ギヤ及び駆動軸を介して駆動輪８０に連設され、セカンダリ軸３６を介して出力される駆動力が駆動輪８０に伝達可能になっている。以下、変形例に係る駆動系２によって、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障していない通常状態において、実現される各種走行モードについて説明する。

【0100】

変形例では、シングルモータＥＶ走行モードの場合、トランスミッションＥＣＵ３００は、エンジンクラッチ４２及び第１の伝達クラッチ４４を開放する。また、モータＥＣＵ４００は、インバータ７０を介して第２のモータジェネレータ２４を駆動させ、トルクを出力させる。それにより、高電圧バッテリ５０からインバータ７０を介して第２のモータジェネレータ２４へ電力が供給される。そして、第２のモータジェネレータ２４から出力されるトルクが、ＣＶＴ３１を介してセカンダリ軸３６に伝達され、駆動輪８０を駆動するための駆動力として、駆動輪８０に伝達される。

【0101】

また、変形例では、ツインモータＥＶ走行モードの場合、トランスミッションＥＣＵ３００は、エンジンクラッチ４２を開放し、第１の伝達クラッチ４４を締結する。また、モータＥＣＵ４００は、インバータ７０を介して第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４をそれぞれ駆動させ、トルクを出力させる。それにより、高電圧バッテリ５０からインバータ７０を介して第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４へ電力が供給される。そして、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４から出力されるトルクが、ＣＶＴ３１を介してセカンダリ軸３６に伝達され、駆動輪８０を駆動するための駆動力として、駆動輪８０に伝達される。

【0102】

また、変形例では、エンジン走行モードの場合、トランスミッションＥＣＵ３００は、エンジンクラッチ４２及び第１の伝達クラッチ４４を締結する。また、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン１０を駆動させ、トルクを出力させる。それにより、エンジン１０から出力されるトルクが、ＣＶＴ３１を介してセカンダリ軸３６に伝達され、駆動輪８０を駆動するための駆動力として、駆動輪８０に伝達される。

【0103】

また、変形例では、ハイブリッド走行モードの場合、トランスミッションＥＣＵ３００は、エンジンクラッチ４２及び第１の伝達クラッチ４４を締結する。また、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン１０を駆動させ、トルクを出力させる。また、モータＥＣＵ４００は、インバータ７０を介して第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４のうちの少なくとも一方を駆動させ、トルクを出力させる。それにより、エンジン１０から出力されるトルクが、ＣＶＴ３１を介してセカンダリ軸３６に伝達され、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４のうちの少なくとも一方から出力されるトルクと合わせて、駆動輪８０を駆動するための駆動力として、駆動輪８０に伝達される。

【0104】

続いて、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときに、上述した制御システム９００による制御が行われた場合における、変形例に係る駆動系２の動作状態について説明する。

【0105】

変形例では、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオフ時に、トランスミッションＥＣＵ３００によって、エンジンクラッチ４２は締結され、第１の伝達クラッチ４４は開放される。それにより、駆動輪８０及び第２のモータジェネレータ２４とエンジン１０との動力の伝達は遮断される。また、駆動輪８０の運動エネルギを用いた第２のモータジェネレータ２４による発電が可能な状態になる。

【0106】

エンジンＥＣＵ２００は、第１のモータジェネレータ２０による発電に用いられる駆動力をエンジン１０に出力させてもよい。その場合、エンジン１０から出力される当該駆動力が、エンジンクラッチ４２を介してモータ軸２１に伝達され、第１のモータジェネレータ２０によって発電が行われ得る。また、駆動輪８０の運動エネルギが、ＣＶＴ３１を介してモータ軸２５に伝達される。第２のモータジェネレータ２４は、当該運動エネルギを用いて発電してもよい。第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電は、上述したように、モータＥＣＵ４００によって制御される。

【0107】

変形例では、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときにおけるアクセルオン時に、トランスミッションＥＣＵ３００によって、エンジンクラッチ４２及び第１の伝達クラッチ４４は締結される。それにより、エンジン１０と駆動輪８０との動力の伝達は接続される。また、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン１０を駆動させ、駆動輪８０を駆動するための駆動力を出力させる。それにより、エンジン１０から出力される駆動力が、ＣＶＴ３１を介してセカンダリ軸３６に伝達され、駆動輪８０に伝達される。

【0108】

また、エンジンＥＣＵ２００は、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４のうちの少なくとも一方による発電に用いられる駆動力をエンジン１０に出力させる。エンジン１０から出力される当該駆動力は、エンジンクラッチ４２を介してモータ軸２１に伝達されるので、第１のモータジェネレータ２０によって発電が行われ得る。また、エンジン１０から出力される当該駆動力は、プライマリ軸３４を介してモータ軸２５に伝達されるので、第２のモータジェネレータ２４によって発電が行われ得る。第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電は、上述したように、モータＥＣＵ４００によって制御される。

【0109】

＜４．むすび＞
以上説明したように、本実施形態によれば、モータＥＣＵ４００は、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障したときに、車速が高くなるにつれて、第１のモータジェネレータ２０及び第２のモータジェネレータ２４による発電量に対する第２のモータジェネレータ２４による発電量の割合を増大させる。ゆえに、走行状態が加速から減速へ切り替わることに伴って、第２のモータジェネレータ２４による発電がエンジン１０からの出力を用いた発電から駆動輪８０の運動エネルギを用いた発電へ切り替わる際における、第２のモータジェネレータ２４による発電の応答性を良好にすることができる。それにより、車両の減速時において、駆動輪８０の運動エネルギを用いた発電による発電量を、車速に応じて適切に確保することができる。よって、車両の減速時において、エンジン１０により出力される駆動力のうち、第１のモータジェネレータ２０による発電に用いられる駆動力を、第２のモータジェネレータ２４による発電における発電量に応じて、低減させることができる。従って、ハイブリッドＥＣＵ１００が故障した場合に、燃料消費量を低減することができるので、走行可能な距離をより増大させることが可能となる。

【0110】

また、上記では、本実施形態に係る車両の駆動系１がモータジェネレータを２つ備える例について説明したが、本発明の技術的範囲は、係る例に限定されない。例えば、モータジェネレータを３つ以上備える車両についても本発明を適用し得る。

【0111】

また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

【0112】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0113】

１、２ 駆動系
１０ エンジン
１１ クランクシャフト
１５ オイルポンプ
２０ 第１のモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ１）
２１ モータ軸
２４ 第２のモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ２）
２５ モータ軸
２８ オイルポンプ
３０ 自動変速装置
３１ 無段変速機（ＣＶＴ）
３３ プライマリプーリ
３４ プライマリ軸
３５ セカンダリプーリ
３６ セカンダリ軸
３７ 動力伝達部材
４２ エンジンクラッチ
４４ 第１の伝達クラッチ
４６ 第２の伝達クラッチ
５０ 高電圧バッテリ
５５ ＤＣ／ＤＣコンバータ
６０ 低電圧バッテリ
７０ インバータ
８０ 駆動輪
９５ アクセル開度センサ
９７ 車速センサ
１００ ハイブリッド制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）
２００ エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）
３００ トランスミッション制御ユニット（トランスミッションＥＣＵ）
４００ モータ制御ユニット（モータＥＣＵ）
９００ 制御システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】