特許 7643949 ハイブリッド車両の制御装置

(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】

(24)【登録日】2025-03-03

(45)【発行日】2025-03-11

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/00 20160101AFI20250304BHJP

   B60W 20/50 20160101ALI20250304BHJP

   B60W 20/20 20160101ALI20250304BHJP

   B60K 6/52 20071001ALI20250304BHJP

   B60K 6/54 20071001ALI20250304BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20250304BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20250304BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20250304BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20250304BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20250304BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20250304BHJP

【ＦＩ】

B60W20/00 900

B60W20/50 ZHV

B60W20/20

B60K6/52

B60K6/54

B60K6/442

B60W10/06 900

B60W10/08 900

B60L50/16

B60L15/20 S

B60L3/00 H

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021102028

(22)【出願日】2021-06-18

(65)【公開番号】P2023000932

(43)【公開日】2023-01-04

【審査請求日】2024-01-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】519314766

【氏名又は名称】株式会社ＢｌｕＥ Ｎｅｘｕｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100085361

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 治幸

(74)【代理人】

【識別番号】100147669

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 光治郎

(72)【発明者】

【氏名】奥野 誠也

(72)【発明者】

【氏名】西宇 正弘

(72)【発明者】

【氏名】力石 貴文

【審査官】熊谷 健治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０１１１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２５８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８４８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１６９９１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ６／２０－６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００－２０／５０

Ｂ６０Ｌ １／００－５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前輪および後輪の一方を駆動させる第１駆動装置と、前記前輪および前記後輪の他方を駆動させる第２駆動装置と、を備え、前記第１駆動装置は、内燃機関および第１回転電機の動力を前記前輪および前記後輪の一方に伝達可能に構成され、前記第２駆動装置は、第２回転電機の動力を前記前輪および前記後輪の他方に伝達可能に構成されるハイブリッド車両に適用され、走行中に所定の異常が検出されると、前記内燃機関から出力される動力を用いて前記第１回転電機による発電を行い、前記第１回転電機によって発電された電力だけでは前記第２駆動装置から出力される駆動量を実現することができない場合には、バッテリからの電力も前記第２回転電機に供給されることで、前記第２回転電機を駆動させる退避走行を実行するように構成されているハイブリッド車両の制御装置であって、
前記退避走行の実行中において、前記第１回転電機によって発電される発電電力の指令値と発電された発電電力との差分が増加するほど、前記第２駆動装置から出力される駆動量の上限値が小さくなるように設定し、前記上限値を超えないように前記第２駆動装置から出力される駆動量を制限する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シリーズ走行を実行可能なハイブリッド車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、前輪を内燃機関および第１回転電機によって駆動させ、後輪を第２回転電機によって駆動させるように構成されるハイブリッド車両が開示されている。また、特許文献１には、上記のように構成されるハイブリッド車両において、内燃機関の動力を用いて第１回転電機による発電を行い、発電された電力を用いて第２回転電機を駆動させて車両を走行させるシリーズ走行モードで走行中に所定の異常が判断されると、第１回転電機の発電量を制限することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－３２８２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、シリーズ走行モードで走行中であって、第１回転電機の発電量が制限されている期間に、ドライバの要求に応じた駆動力を出力するように第２回転電機を継続して制御した場合、バッテリの残量が急激に低下し、走行を継続することが困難になる虞がある。

【0005】

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、内燃機関の動力を用いて第１回転電機による発電を行い、発電された電力を用いて第２回転電機を駆動させて車両を走行させるシリーズ走行モードを実行可能なものにおいて、第１回転電機の発電による発電量が低下した場合であっても、バッテリの残量の急激な低下を抑制して長時間の退避走行を可能にするハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１発明の要旨とするところは、（ａ）前輪および後輪の一方を駆動させる第１駆動装置と、前記前輪および前記後輪の他方を駆動させる第２駆動装置と、を備え、前記第１駆動装置は、内燃機関および第１回転電機の動力を前記前輪および前記後輪の一方に伝達可能に構成され、前記第２駆動装置は、第２回転電機の動力を前記前輪および前記後輪の他方に伝達可能に構成されるハイブリッド車両に適用され、走行中に所定の異常が検出されると、前記内燃機関から出力される動力を用いて前記第１回転電機による発電を行い、前記第１回転電機によって発電された電力だけでは前記第２駆動装置から出力される駆動量を実現することが実現できない場合には、バッテリからの電力も前記第２回転電機に供給されることで、前記第２回転電機を駆動させる退避走行を実行するように構成されているハイブリッド車両の制御装置であって、（ｂ）前記退避走行の実行中において、前記第１回転電機によって発電される発電電力の指令値と発電された発電電力との差分が増加するほど、前記第２駆動装置から出力される駆動量の上限値が小さくなるように設定し、前記上限値を超えないように前記第２駆動装置から出力可能な駆動量を制限することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

第１発明によれば、退避走行の実行中において、第１回転電機によって発電される発電電力の指令値と発電された発電電力との差分が増加するほど、前記第２駆動装置から出力される駆動量の上限値が小さくなるように設定し、前記上限値を超えないように第２駆動装置から出力可能な駆動量が制限されるため、第１回転電機によって発電される発電電力が低下した場合であっても、第２駆動装置から出力される駆動量が制限されることで、第２回転電機で消費される電力の消費量が低減される。その結果、退避走行中の電力の急激な消費が抑制され、長時間の退避走行が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明が適用されるハイブリッド車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能および制御系統の要部を説明する図である。

【図2】発電電力の指令値と実際値との差分に基づいて駆動パワーの上限値を設定するときに使用される関係マップの一態様である。

【図3】電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、自動変速機等の異常が検知されたことで退避走行を実行するときの制御作動を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

ここで、更に好適な態様として、第１回転電機および第２回転電機に電力を授受する蓄電装置が備えられ、退避走行時において、第２回転電機には、第１回転電機によって発電された発電電力および前記蓄電装置からの電力が供給されるように構成されている。

【0010】

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

【実施例】

【0011】

図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両１０（以下、車両１０）の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御機能および制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、前輪１４の駆動力源であるエンジン１２およびフロント回転電機ＦｒＭＧと、後輪１６の駆動力源であるリヤ回転電機ＲｒＭＧと、を備えたハイブリッド車両である。車両１０は、エンジン１２と前輪１４との間の動力伝達経路に設けられたフロントユニット１８と、後輪１６を駆動させるためのリヤユニット２０と、を備えている。尚、フロントユニット１８が本発明の前輪および後輪の一方を駆動させる第１駆動装置に対応し、リヤユニット２０が本発明の前輪および後輪の他方を駆動させる第２駆動装置に対応している。

【0012】

エンジン１２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。エンジン１２は、後述する電子制御装置１００によって、車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置２２が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。

【0013】

フロント回転電機ＦｒＭＧおよびリヤ回転電機ＲｒＭＧは、電力から機械的な動力を発生させる発動機としての機能および機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。

【0014】

フロント回転電機ＦｒＭＧは、フロントインバータ２４（ＦｒＰＣＵ）およびシステムメインリレー２６（ＳＭＲ）を介して、ＨＥＶバッテリ２８に接続されている。フロント回転電機ＦｒＭＧは、後述する電子制御装置１００によってフロントインバータ２４が制御されることにより、フロント回転電機ＦｒＭＧの出力トルクであるＦｒＭＧトルクＴmFrが制御される。ＦｒＭＧトルクＴmFrは、例えばフロント回転電機ＦｒＭＧの回転方向がエンジン１２の運転時と同じ回転方向である正回転の場合、加速側の正トルクは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。

【0015】

フロント回転電機ＦｒＭＧは、エンジン１２に代えて或いはエンジン１２に加えて、フロントインバータ２４およびシステムメインリレー２６を介してＨＥＶバッテリ２８から供給される電力により走行用の動力を発生する。又、フロント回転電機ＦｒＭＧは、エンジン１２の動力や前輪１４側から入力される被駆動力により発電を行う。フロント回転電機ＦｒＭＧの発電により発生させられた電力は、フロントインバータ２４およびシステムメインリレー２６を介してＨＥＶバッテリ２８に蓄電される。もしくは、フロント回転電機ＦｒＭＧの発電により発生させられた電力がリヤ回転電機ＲｒＭＧに供給され、リヤ回転電機ＲｒＭＧが駆動させられる。前記電力は、特に区別しない場合には電気エネルギも同意である。又、前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。

【0016】

リヤ回転電機ＲｒＭＧは、リヤインバータ３０（ＲｒＰＣＵ）およびシステムメインリレー２６（ＳＭＲ）を介して、ＨＥＶバッテリ２８に接続されている。リヤ回転電機ＲｒＭＧは、後述する電子制御装置１００によってリヤインバータ３０が制御されることにより、リヤ回転電機ＲｒＭＧの出力トルクであるＲｒＭＧトルクＴmRrが制御される。ＲｒＭＧトルクＴmRrは、例えばリヤ回転電機ＲｒＭＧの回転方向が前進走行時と同じ回転方向である正回転の場合、加速側の正トルクは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。

【0017】

リヤ回転電機ＲｒＭＧは、リヤインバータ３０およびシステムメインリレー２６を介してＨＥＶバッテリ２８から供給される電力、又は、フロント回転電機ＦｒＭＧによって発電された電力、により走行用の動力を発生する。又、リヤ回転電機ＲｒＭＧは、後輪１６側から入力される被駆動力により発電を行う。リヤ回転電機ＲｒＭＧの発電により発生させられた電力は、リヤインバータ３０およびシステムメインリレー２６を介してＨＥＶバッテリ２８に蓄電される。ＨＥＶバッテリ２８は、フロント回転電機ＦｒＭＧおよびリヤ回転電機ＲｒＭＧに対して電力を授受する蓄電装置である。

【0018】

フロントユニット１８は、エンジン１２およびフロント回転電機ＦｒＭＧの動力を前輪１４に伝達可能に構成されている。フロントユニット１８は、エンジン１２、Ｋ０クラッチ３４（Ｋ０）、入力クラッチ３６（ＷＳＣ）、および自動変速機３８等を備えている。Ｋ０クラッチ３４（Ｋ０）、入力クラッチ３６（ＷＳＣ）、および自動変速機３８は、それぞれ車体に取り付けられる非回転部材であるケース３２内に収容されている。Ｋ０クラッチ３４は、エンジン１２と前輪１４との間の動力伝達経路におけるエンジン１２とフロント回転電機ＦｒＭＧとの間に設けられたクラッチである。入力クラッチ３６は、エンジン１２およびフロント回転電機ＦｒＭＧと前輪１４との間の動力伝達経路上におけるＫ０クラッチ３４と自動変速機３８との間に設けられたクラッチである。自動変速機３８は、入力クラッチ３６に接続されており、入力クラッチ３６と前輪１４との間の動力伝達経路に介在させられている。又、フロントユニット１８は、自動変速機３８の出力回転部材４０に連結されたデファレンシャル装置４２（ＤＩＦＦ）、および、前輪１４に連結された左右一対の前輪車軸４４等を備えている。又、フロントユニット１８は、エンジン１２とＫ０クラッチ３４との間を連結するエンジン連結軸４６、Ｋ０クラッチ３４と入力クラッチ３６との間を連結する回転電機連結軸４８、および自動変速機３８の変速機入力軸５０、を備えている。

【0019】

フロント回転電機ＦｒＭＧは、ケース３２内において、回転電機連結軸４８に動力伝達可能に連結されている。フロント回転電機ＦｒＭＧは、エンジン１２と前輪１４との間の動力伝達経路、特にはＫ０クラッチ３４と入力クラッチ３６との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結されている。つまり、フロント回転電機ＦｒＭＧは、Ｋ０クラッチ３４を介することなく、入力クラッチ３６および自動変速機３８に動力伝達可能に接続されている。

【0020】

自動変速機３８は、例えば不図示の１組又は複数組の遊星歯車装置と、複数個の係合装置ＣＢと、を備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置ＣＢは、例えば油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置ＣＢは、各々、油圧制御回路５２から供給される調圧されたＣＢ油圧ＰＲcbによりそれぞれのトルク容量であるＣＢトルクＴcbが変化させられることで、係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。

【0021】

自動変速機３８は、係合装置ＣＢのうちの何れかの係合装置が係合されることによって、変速比（ギヤ比ともいう）γat（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi／ＡＴ出力回転速度Ｎo）が異なる複数の変速段（ギヤ段ともいう）のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。自動変速機３８は、後述する電子制御装置１００によって、ドライバ（＝運転者）のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて形成されるギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のギヤ段が選択的に形成される。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、変速機入力軸５０の回転速度であり、自動変速機３８の入力回転速度である。ＡＴ出力回転速度Ｎoは、自動変速機３８の出力回転部材４０の回転速度であり、自動変速機３８の出力回転速度である。

【0022】

Ｋ０クラッチ３４は、例えば多板式或いは単板式のクラッチにより構成される、湿式又は乾式の摩擦係合装置である。Ｋ０クラッチ３４は、後述する電子制御装置１００により係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。Ｋ０クラッチ３４は、油圧制御回路５２から供給されるＫ０油圧ＰＲk0によりＫ０クラッチ３４のトルク容量であるＫ０トルクＴk0が変化させられることで、制御状態が切り替えられる。

【0023】

入力クラッチ３６は、例えば多板式或いは単板式のクラッチにより構成される、湿式または乾式の摩擦係合装置である。入力クラッチ３６は、後述する電子制御装置１００により係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。入力クラッチ３６は、油圧制御回路５２から供給されるＷＳＣ油圧ＰＲwscにより入力クラッチ３６のトルク容量であるＷＳＣトルクＴwscが変化させられることで、制御状態が切り替えられる。

【0024】

Ｋ０クラッチ３４の係合状態では、エンジン連結軸４６および回転電機連結軸４８を介して、エンジン１２とフロント回転電機ＦｒＭＧとが動力伝達可能に接続される。すなわち、Ｋ０クラッチ３４は、係合されることにより、エンジン１２とフロント回転電機ＦｒＭＧとを動力伝達可能に接続する。一方、Ｋ０クラッチ３４の解放状態では、エンジン１２とフロント回転電機ＦｒＭＧとの間の動力伝達が遮断される。すなわち、Ｋ０クラッチ３４は、解放されることにより、エンジン１２とフロント回転電機ＦｒＭＧとの間の連結を切り離す。つまり、Ｋ０クラッチ３４は、係合されることによってエンジン１２とフロント回転電機ＦｒＭＧとを連結する一方で、解放されることによってエンジン１２とフロント回転電機ＦｒＭＧとの間の連結を切り離す断接用クラッチである。

【0025】

入力クラッチ３６の係合状態では、回転電機連結軸４８と変速機入力軸５０とが接続される。このとき、フロント回転電機ＦｒＭＧが、回転電機連結軸４８、入力クラッチ３６、変速機入力軸５０、出力回転部材４０、デファレンシャル装置４２、および前輪車軸４４を介して前輪１４に動力伝達可能に接続される。又、Ｋ０クラッチ３４および入力クラッチ３６の係合状態では、フロント回転電機ＦｒＭＧに加えて、エンジン１２が、回転電機連結軸４８、入力クラッチ３６、変速機入力軸５０、出力回転部材４０、デファレンシャル装置４２、および前輪車軸４４を介して前輪１４に動力伝達可能に接続される。一方で、入力クラッチ３６の解放状態では、回転電機連結軸４８と変速機入力軸５０との間が遮断される。すなわち、入力クラッチ３６は、係合されることによりエンジン１２およびフロント回転電機ＦｒＭＧと前輪１４との間を接続する一方、解放されることによりエンジン１２およびフロント回転電機ＦｒＭＧと前輪１４との間を切り離す断接用クラッチである。

【0026】

フロントユニット１８において、エンジン１２から出力される動力は、Ｋ０クラッチ３４および入力クラッチ３６が係合されている場合に、エンジン連結軸４６、回転電機連結軸４８、変速機入力軸５０、自動変速機３８、出力回転部材４０、デファレンシャル装置４２、および前輪車軸４４を順次経由して前輪１４に伝達される。又、フロント回転電機ＦｒＭＧから出力される動力は、入力クラッチ３６が係合されている場合に、回転電機連結軸４８、変速機入力軸５０、自動変速機３８、出力回転部材４０、デファレンシャル装置４２、および前輪車軸４４を順次経由して前輪１４に伝達される。

【0027】

一方、入力クラッチ３６が解放されている場合、エンジン１２およびフロント回転電機ＦｒＭＧと前輪１４との間の動力伝達経路が遮断され、エンジン１２およびフロント回転電機ＦｒＭＧの動力が前輪１４に伝達されなくなる。又、Ｋ０クラッチ３４が解放される一方で、入力クラッチ３６が係合されている場合、フロント回転電機ＦｒＭＧの動力が自動変速機３８等を介して前輪１４に伝達される一方で、エンジン１２の動力が前輪１４に伝達されなくなる。又、Ｋ０クラッチ３４が係合される一方で、入力クラッチ３６が解放されている場合、エンジン１２およびフロント回転電機ＦｒＭＧの動力が前輪１４に伝達されないものの、エンジン１２とフロント回転電機ＦｒＭＧとが動力伝達可能に連結される。このとき、エンジン１２の動力によってフロント回転電機ＦｒＭＧで発電することができる。

【0028】

リヤユニット２０は、リヤ回転電機ＲｒＭＧの動力を後輪１６に伝達可能に構成されている。リヤユニット２０は、後述する電子制御装置１００によって制御されるリヤインバータ３０、リヤ回転電機ＲｒＭＧ、および左右の後輪１６に連結されている左右一対の後輪車軸５４等を備えている。リヤ回転電機ＲｒＭＧは、直接または図示しない減速機等を介して左右一対の後輪車軸５４に連結されている。従って、リヤ回転電機ＲｒＭＧは、後輪車軸５４等を介して後輪１６に動力伝達可能に接続されることで、リヤ回転電機ＲｒＭＧから出力される動力が、後輪車軸５４等を介して後輪１６に伝達される。

【0029】

車両１０は、機械式のオイルポンプであるＭＯＰ５８、電動式のオイルポンプであるＥＯＰ６０を備えている。ＭＯＰ５８は、例えば回転電機連結軸４８に歯車等を介して動力伝達可能に接続されており、エンジン１２およびフロント回転電機ＦｒＭＧの少なくとも一方により回転駆動させられてフロントユニット１８にて用いられる作動油を吐出する。ＥＯＰ６０は、図示しないポンプ用モータにより回転駆動させられて作動油を吐出する。ＭＯＰ５８およびＥＯＰ６０が吐出した作動油は、油圧制御回路５２に供給される。油圧制御回路５２は、ＭＯＰ５８およびＥＯＰ６０が吐出した作動油を元にして、各々調圧したＣＢ油圧ＰＲcb、Ｋ０油圧ＰＲk0、ＷＳＣ油圧ＰＲwscなどを供給する。

【0030】

車両１０は、更に、走行制御などに関連する車両１０の制御装置を含む電子制御装置１００（制御装置）を備えている。電子制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置１００は、必要に応じてエンジン制御用、回転電機制御用、油圧制御用等の各ＥＣＵを含んで構成される。

【0031】

電子制御装置１００には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ７０、入力回転速度センサ７２、出力回転速度センサ７４、ＦｒＭＧ回転速度センサ７６、ＲｒＭＧ回転速度センサ７８、アクセル開度センサ８０、スロットル弁開度センサ８２、ブレーキスイッチ８４、バッテリセンサ８６、油温センサ８８など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、自動変速機３８の変速機入力軸５０の回転速度であるＡＴ入力回転速度Ｎi、自動変速機３８の出力回転部材４０の回転速度であり、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo、フロント回転電機ＦｒＭＧの回転速度であるＦｒＭＧ回転速度ＮmFr、リヤ回転電機ＲｒＭＧの回転速度であるＲｒＭＧ回転速度ＮmRr、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号であるブレーキオン信号Ｂon、ＨＥＶバッテリ２８のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、油圧制御回路５２内の作動油の温度である作動油温ＴＨoilなど）が、それぞれ供給される。

【0032】

電子制御装置１００からは、車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置２２、フロントインバータ２４、リヤインバータ３０、油圧制御回路５２、システムメインリレー２６など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、フロント回転電機ＦｒＭＧを制御する為のＦｒＭＧ制御指令信号ＳmFr、リヤ回転電機ＲｒＭＧを制御する為のＲｒＭＧ制御指令信号ＳmRr、係合装置ＣＢを制御する為のＣＢ油圧制御指令信号Ｓcb、Ｋ０クラッチ３４を制御する為のＫ０油圧制御指令信号Ｓko、入力クラッチ３６を制御する為のＷＳＣ油圧制御指令信号Ｓwsc、システムメインリレー２６の断接状態を切り替える為のリレー切替指令信号Ｓsmrなど）が、それぞれ出力される。システムメインリレー２６は、車両１０の電源スイッチがオン状態に切り替えられるとリレー切替指令信号Ｓsmrによって接続状態に切り替えられ、ＨＥＶバッテリ２８からの電力供給が可能になる。

【0033】

電子制御装置１００は、車両１０における各種走行制御を実現する為に、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部１０２、クラッチ制御手段すなわちクラッチ制御部１０４、および変速制御手段すなわち変速制御部１０６を備えている。

【0034】

ハイブリッド制御部１０２は、エンジン１２の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部１０２ａとしての機能と、フロントインバータ２４を介してフロント回転電機ＦｒＭＧの作動を制御するＦｒ回転電機制御手段すなわちＦｒ回転電機制御部１０２ｂとしての機能と、リヤインバータ３０を介してリヤ回転電機ＲｒＭＧの作動を制御するＲｒ回転電機制御手段すなわちＲｒ回転電機制御部１０２ｃとしての機能と、を含んでおり、それらの制御機能によりエンジン１２、フロント回転電機ＦｒＭＧ、およびリヤ回転電機ＲｒＭＧによるハイブリッド駆動制御等を実行する。

【0035】

ハイブリッド制御部１０２は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θaccおよび車速Ｖを適用することで、運転者による車両１０に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である。前記駆動要求量は、例えば前輪１４および後輪１６における要求駆動トルクＴrdemである。要求駆動トルクＴrdem［Ｎｍ］は、見方を換えればそのときの車速Ｖにおける要求駆動パワーＰrdem［Ｗ］である。前記駆動要求量としては、要求駆動力Ｆrdem［Ｎ］、自動変速機３８の出力回転部材４０における要求ＡＴ出力トルク等を用いることもできる。前記駆動要求量の算出において、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良い。

【0036】

ハイブリッド制御部１０２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機３８の変速比γat、ＨＥＶバッテリ２８の充電可能電力Ｗinや放電可能電力Ｗout等を考慮して、要求駆動パワーＰrdemを実現するように、エンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓeと、フロント回転電機ＦｒＭＧを制御する為のＦｒＭＧ制御指令信号ＳmFrと、リヤ回転電機ＲｒＭＧを制御する為のＲｒＭＧ制御指令信号ＳmRrと、を出力する。エンジン制御指令信号Ｓeは、例えばそのときのエンジン回転速度ＮeにおけるエンジントルクＴeを出力するエンジン１２のパワーであるエンジンパワーＰeの指令値である。ＦｒＭＧ制御指令信号ＳmFrは、例えばそのときのＦｒＭＧ回転速度ＮmFrにおけるＦｒＭＧトルクＴmFrを出力するフロント回転電機ＦｒＭＧの消費電力ＷmFrの指令値である。又、ＲｒＭＧ制御指令信号ＳmRrは、例えばそのときのＲｒＭＧ回転速度ＮmRrにおけるＲｒＭＧトルクＴmRrを出力するリヤ回転電機ＲｒＭＧの消費電力ＷmRrの指令値である。

【0037】

ＨＥＶバッテリ２８の充電可能電力Ｗinは、ＨＥＶバッテリ２８の入力電力の制限を規定する入力可能な最大電力であり、ＨＥＶバッテリ２８の入力制限を示している。ＨＥＶバッテリ２８の放電可能電力Ｗoutは、ＨＥＶバッテリ２８の出力電力の制限を規定する出力可能な最大電力であり、ＨＥＶバッテリ２８の出力制限を示している。ＨＥＶバッテリ２８の充電可能電力Ｗinや放電可能電力Ｗoutは、例えばバッテリ温度ＴＨbatおよびＨＥＶバッテリ２８の充電状態値ＳＯＣ［％］に基づいて電子制御装置１００により算出される。ＨＥＶバッテリ２８の充電状態値ＳＯＣは、ＨＥＶバッテリ２８の充電状態を示す値であり、例えばバッテリ充放電電流Ｉbatおよびバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいて電子制御装置１００により算出される。

【0038】

ハイブリッド制御部１０２は、フロント回転電機ＦｒＭＧおよびリヤ回転電機ＲｒＭＧの少なくとも一方の出力のみで要求駆動トルクＴrdemを賄える場合には、走行モードをモータ走行（＝ＢＥＶ走行）モードとする。ハイブリッド制御部１０２は、ＢＥＶ走行モードでは、Ｋ０クラッチ３４の解放状態および入力クラッチ３６の係合状態で、フロント回転電機ＦｒＭＧおよびリヤ回転電機ＲｒＭＧの少なくとも一方を駆動力源として走行するＢＥＶ(Battery Electric Vehicle)走行を行う。

【0039】

一方で、ハイブリッド制御部１０２は、少なくともエンジン１２の出力を用いないと要求駆動トルクＴrdemを賄えない場合には、走行モードをエンジン走行モードすなわちハイブリッド走行（＝ＨＥＶ走行）モードとする。ハイブリッド制御部１０２は、ＨＥＶ走行モードでは、Ｋ０クラッチ３４および入力クラッチ３６の係合状態で、少なくともエンジン１２を駆動力源として走行するエンジン走行すなわちＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）走行を行う。又、ハイブリッド制御部１０２は、フロント回転電機ＦｒＭＧおよびリヤ回転電機ＲｒＭＧの少なくとも一方の出力で要求駆動トルクＴrdemを賄える場合であっても、ＨＥＶバッテリ２８の充電状態値ＳＯＣが予め定められたエンジン始動閾値未満となる場合やエンジン１２の暖機が必要な場合などには、ＨＥＶ走行モードを成立させる。前記エンジン始動閾値は、エンジン１２を強制的に始動してＨＥＶバッテリ２８を充電する必要がある充電状態値ＳＯＣであることを判断する為の予め定められた閾値である。このように、ハイブリッド制御部１０２は、要求駆動トルクＴrdemや要求駆動パワーＰrdem等に基づいて、ＨＥＶ走行中にエンジン１２を自動停止したり、そのエンジン停止後にエンジン１２を再始動したり、ＢＥＶ走行中にエンジン１２を始動したりして、ＢＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替える。

【0040】

又、ハイブリッド制御部１０２は、車両１０の走行状態に応じて、前輪１４および後輪１６の駆動力を分配し、適切な走行性能が得られるように制御する。ハイブリッド制御部１０２は、例えば車両発進時、加速時、滑りやすい低μ路の走行時などにおいては、前輪１４の駆動に加えて後輪１６を駆動させて車両１０を走行させる、四輪駆動走行を実行する。このとき、ハイブリッド制御部１０２は、車両１０の走行状態に基づいて適切な前後輪の駆動力配分比を算出し、前後輪の駆動力配分が算出された駆動力配分比となるように、エンジン１２、フロント回転電機ＦｒＭＧ、およびリヤ回転電機ＲｒＭＧの出力を制御する。例えば、ＨＥＶ走行モードで走行中において、エンジン１２の動力を駆動力として前輪１４に伝達するとともに、エンジン１２の動力の一部がフロント回転電機ＦｒＭＧに伝達されることで、フロント回転電機ＦｒＭＧによる発電が行われる。さらに、フロント回転電機ＦｒＭＧで発電された発電電力ＷgFrがリヤ回転電機ＲｒＭＧに供給されることで、リヤ回転電機ＲｒＭＧが駆動されて車両１０が走行させられる。

【0041】

又、ハイブリッド制御部１０２は、低車速領域や低負荷領域において、Ｋ０クラッチ３４が係合される一方で入力クラッチ３６が解放された状態で、エンジン１２の動力を用いてフロント回転電機ＦｒＭＧによる発電を行い、フロント回転電機ＦｒＭＧで発電された発電電力ＷgFrによってリヤ回転電機ＲｒＭＧを駆動させて走行する、シリーズ走行を実行することができる。このとき、入力クラッチ３６が解放されているため、前輪１４には駆動力が伝達されない。又、フロント回転電機ＦｒＭＧで発電された発電電力ＷgFrが、リヤ回転電機ＲｒＭＧおよびＨＥＶバッテリ２８にそれぞれ分配される。例えば、フロント回転電機ＦｒＭＧによって発電された発電電力ＷgFrのうち、要求駆動パワーＰrdemが実現されるだけの電力がリヤ回転電機ＲｒＭＧに供給され、残りの電力がＨＥＶバッテリ２８に供給される。上述したような、エンジン１２の動力が専らフロント回転電機ＦｒＭＧの発電に使用され、発電された発電電力ＷgFrがリヤ回転電機ＲｒＭＧに供給されて車両１０が走行される走行態様をシリーズ走行モードと称する。

【0042】

また、ハイブリッド制御部１０２は、減速走行時には、フロント回転電機ＦｒＭＧおよびリヤ回転電機ＲｒＭＧの回生でエネルギを回収しつつ走行する、回生走行を実行する。

【0043】

クラッチ制御部１０４は、少なくともエンジン１２を駆動力源として走行するＨＥＶ走行中には、Ｋ０クラッチ３４および入力クラッチ３６を係合させることで、エンジン１２の動力を前輪１４に動力伝達可能な状態に切り替える。又、クラッチ制御部１０４は、モータ走行時には、Ｋ０クラッチ３４を解放する一方で入力クラッチ３６を係合させることで、フロント回転電機ＦｒＭＧおよびリヤ回転電機ＲｒＭＧによる走行を可能な状態に切り替える。又、クラッチ制御部１０４は、減速走行時には、フロント回転電機ＦｒＭＧによる回生が可能になるように、入力クラッチ３６を係合させてフロント回転電機ＦｒＭＧと前輪１４との間を動力伝達可能な状態に切り替える。又、クラッチ制御部１０４は、シリーズ走行モードで走行時には、Ｋ０クラッチ３４を係合させる一方で、入力クラッチ３６を解放させることで、エンジン１２の動力がフロント回転電機ＦｒＭＧに伝達される一方で、前輪１４への駆動力伝達が遮断される状態に切り替える。

【0044】

変速制御部１０６は、例えば予め定められた関係である変速マップを用いて自動変速機３８の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機３８の変速制御を実行する為のＣＢ油圧制御指令信号Ｓcbを油圧制御回路５２へ出力する。前記変速マップは、例えば車速Ｖおよび要求駆動トルクＴrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機３８の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。前記変速マップでは、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良いし、又、要求駆動トルクＴrdemに替えて要求駆動力Ｆrdemやアクセル開度θaccやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。

【0045】

ところで、例えばＨＥＶ走行モードで走行中に、自動変速機３８の故障など所定の異常が検出されると、ハイブリッド制御部１０２は、退避走行として、走行モードをＨＥＶ走行モードからシリーズ走行モードに切り替える。従って、エンジン１２から出力される動力がフロント回転電機ＦｒＭＧに伝達されてフロント回転電機ＦｒＭＧによる発電が行われ、フロント回転電機ＦｒＭＧによって発電された発電電力ＷgFrがリヤ回転電機ＲｒＭＧに供給される。さらに、フロント回転電機ＦｒＭＧによって発電された発電電力ＷgFrを用いてリヤ回転電機ＲｒＭＧが駆動させられることで、リヤ回転電機ＲｒＭＧの駆動による退避走行が実行される。このとき、リヤ回転電機ＲｒＭＧには、要求駆動パワーＰrdemが実現される電力が供給され、フロント回転電機ＦｒＭＧによって発電される発電電力ＷgFrだけでは要求駆動パワーＰrdemを実現することができない場合には、ドライバによる要求駆動パワーＰrdemを満たすためにＨＥＶバッテリ２８からも電力が供給される。すなわち、リヤ回転電機ＲｒＭＧから出力される駆動パワーＰRrは、下式（１）で示される。式（１）において、ＷgFrはフロント回転電機ＦｒＭＧの発電電力を示し、Ｗbatは、ＨＥＶバッテリ２８から放電される放電電力を示している。式（１）に示されるように、フロント回転電機ＦｒＭＧの発電電力ＷgFrおよびＨＥＶバッテリ２８の放電電力Ｗbatの総和が、リヤ回転電機ＲｒＭＧの駆動パワーＰRrと等価となる。
ＰRr＝ＷgFr＋Ｗbat・・・（１）

【0046】

ここで、退避走行で走行中にエンジン１２やフロント回転電機ＦｒＭＧに異常が発生し、フロント回転電機ＦｒＭＧによって発電される発電電力ＷgFrが低下すると、要求駆動パワーＰrdemを実現させるためにＨＥＶバッテリ２８から放出される放電電力Ｗbatが増加する。すなわち、式（１）において発電電力ＷgFrが低下すると、駆動パワーＰRrを確保するためにＨＥＶバッテリ２８の放電電力Ｗbatを増加させる必要がある。その結果、ＨＥＶバッテリ２８の充電量である充電状態値ＳＯＣの低下が速まり、車両１０の退避走行を実行可能な時間が短くなる虞がある。これに対して、ハイブリッド制御部１０２は、退避走行の実行中において、フロント回転電機ＦｒＭＧによって発電される発電電力ＷgFr（発電量）に応じて、リヤユニット２０から出力可能な駆動パワーＰr（駆動量）を制限する。見方を替えれば、発電電力ＷgFrに応じて、リヤ回転電機ＲｒＭＧから出力可能な駆動パワーＰRrを制限する。その結果、ＨＥＶバッテリ２８から放出される放電電力Ｗbatの急激な増加を抑制することができ、長時間の退避走行が可能になる。以下、走行中に所定の異常が検知されたことで退避走行が実行されるときの制御について説明する。

【0047】

ハイブリッド制御部１０２は、自動変速機３８に備えられる係合装置ＣＢへ供給されるＣＢ油圧ＰＲcbを制御するソレノイドに異常が発生し、前輪１４に動力を伝達することが困難になるなどの所定の異常が検出されると、退避走行としてシリーズ走行モードへの切替を判断する。このとき、クラッチ制御部１０４は、現在の走行モードを判断し、現在の走行モードがシリーズ走行モード以外の走行モードである場合には、Ｋ０クラッチ３４を係合状態とするとともに、入力クラッチ３６を解放状態とすることで、走行モードをシリーズ走行モードに切り替える。尚、既にシリーズ走行モードで走行中の場合には、シリーズ走行モードが維持される。

【0048】

走行モードがシリーズ走行モードに切り替えられると、ハイブリッド制御部１０２は、フロント回転電機ＦｒＭＧの発電電力ＷgFrの指令値ＷgFrdemと実際の発電電力ＷgFrとの差分ΔＷgFr(＝ＷgFrdem－ＷgFr)を算出し、差分ΔＷgFrが予め設定されている判定閾値α以上であるか否かを判定する。判定閾値αは、フロント回転電機ＦｒＭＧによる発電電力ＷgFrが低下することで、リヤユニット２０から出力可能な駆動パワーＰrを制限する必要があると判断される値に設定されている。見方を替えれば、判定閾値αは、リヤ回転電機ＲｒＭＧから出力可能な駆動パワーＰRrを制限する必要があると判断される値に設定されている。ハイブリッド制御部１０２は、差分ΔＷgFrが判定閾値α以上になった場合には、フロント回転電機ＦｒＭＧによって発電される発電電力ＷgFrに応じて、リヤユニット２０から出力可能な駆動パワーＰrを制限する。

【0049】

ハイブリッド制御部１０２は、例えば発電電力ＷgFrの指令値ＷgFrdemと発電された発電電力ＷgFrとの差分ΔＷgFr(＝ＷgFrdem－ＷgFr)に基づいて決定される、リヤユニット２０から出力可能な駆動パワーＰrの上限値Ｐrlimを設定し、駆動パワーＰrが設定された上限値Ｐrlimを超えないように駆動パワーＰrを制限する。例えば、アクセル開度θaccおよび車速Ｖ等に基づいて決定される要求駆動パワーＰrdemが上限値Ｐrlimよりも大きい場合には、要求駆動パワーＰrdemが上限値Ｐrlimに補正（制限）される。従って、駆動パワーＰrが上限値Ｐrlimを超えないように制御されることで、リヤユニット２０から出力可能な駆動パワーＰrが制限される。

【0050】

上限値Ｐrlimは、例えば図２に示すような関係マップに基づいて決定される。図２の関係マップに示すように、差分ΔＷgFrが増加するほど上限値Ｐrlimが小さくなるように設定されている。従って、フロント回転電機ＦｒＭＧで発電される発電電力ＷgFrが低下するほど差分ΔＷgFrが増加するため、発電電力ＷgFrが低下するほど上限値Ｐrlimが小さくなる。その結果、差分ΔＷgFrが増加するほど、すなわち発電電力ＷgFrが低下するほど駆動パワーＰrの制限量が増加することとなる。

【0051】

ハイブリッド制御部１０２は、駆動パワーＰrが上限値Ｐrlimを超えない範囲でリヤ回転電機ＲｒＭＧの駆動パワーＰRrを算出する。次いで、ハイブリッド制御部１０２は、リヤ回転電機ＲｒＭＧから算出された駆動パワーＰRrが出力されるために必要なＨＥＶバッテリ２８からの放電電力Ｗbatを、式（１）等の関係から算出する。このとき、駆動パワーＰrが上限値Ｐrlimに制限されるに伴い、リヤ回転電機ＲｒＭＧから出力される駆動パワーＰRrが小さくなるため、ＨＥＶバッテリ２８から放電される放電電力Ｗbatが（駆動パワーＰrが制限されない場合に比べて）減少する。その結果、ＨＥＶバッテリ２８の充電状態値ＳＯＣの急激な低下が抑制される。

【0052】

図３は、電子制御装置１００の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、自動変速機３８等の異常が検知されたことで退避走行を実行するときの制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、異常の検知に伴って、退避走行としてシリーズ走行モードで走行される間に実行される。

【0053】

図３において、ハイブリッド制御部１０２の制御機能に対応するステップ（以下ステップを省略する）Ｓ１０において、退避走行を実行するに当たって、現在の走行モードがシリーズ走行モードであるか否かが判定される。Ｓ１０の判定が肯定される場合、Ｓ３０に進む。Ｓ１０の判定が否定される場合、クラッチ制御部１０４の制御機能に対応するＳ２０において、走行モードがシリーズ走行モードに切り替えられる。具体的には、Ｋ０クラッチ３４が係合されるとともに、入力クラッチ３６が解放されることで、走行モードがシリーズ走行モードに切り替えられる。次いで、ハイブリッド制御部１０２の制御機能に対応するＳ３０では、フロント回転電機ＦｒＭＧの発電電力ＷgFrの指令値ＷgFrdemと実際の発電電力ＷgFrとの差分ΔＷgFrが判定閾値α以上であるか否かに基づいて、フロント回転電機ＦｒＭＧの発電量である発電電力ＷgFrが低下した状態であるか否かが判定される。Ｓ３０の判定が否定される場合、Ｓ５０に進む。Ｓ３０の判定が肯定される場合、ハイブリッド制御部１０２の制御機能に対応するＳ４０において、駆動パワーＰrがフロント回転電機ＦｒＭＧの発電電力ＷgFrに応じて制限される。例えば、発電電力ＷgFrの指令値ＷgFrdemと実際の発電電力ＷgFrとの差分ΔＷgFrが算出され、この差分ΔＷgFrに応じた駆動パワーＰrの上限値Ｐrlimが設定されることで、駆動パワーＰrが制限される。ハイブリッド制御部１０２の制御機能に対応するＳ５０では、アクセル開度θacc等に基づいて設定される要求駆動パワーＰrdemが上限値Ｐrlimを超えた場合には、要求駆動パワーＰrdemが上限値Ｐrlimに制限され、制限された要求駆動パワーＰrdemに基づいてリヤ回転電機ＲｒＭＧの駆動パワーＰRrが算出される。次いで、上述した式（１）に基づいてＨＥＶバッテリ２８から放電される放電電力Ｗbatが算出され、フロント回転電機ＦｒＭＧの発電電力ＷgFrおよびＨＥＶバッテリ２８からの放電電力Ｗbatによってリヤ回転電機ＲｒＭＧが駆動させられる。このように、フロント回転電機ＦｒＭＧの発電電力ＷgFrが低下する場合には、差分ΔＷgFrに応じて駆動パワーＰrが制限されることで、リヤ回転電機ＲｒＭＧの駆動パワーＰRrについても制限されるため、ＨＥＶバッテリ２８から放電される放電電力Ｗbatが、駆動パワーＰRrが制限されない場合に比べて低減されることとなる。

【0054】

上述のように、本実施例によれば、退避走行であるシリーズ走行の実行中において、フロント回転電機ＦｒＭＧによって発電される発電電力ＷgFrに応じてリヤユニット２０から出力可能な駆動パワーＰrが制限されるため、フロント回転電機ＦｒＭＧによって発電される発電電力ＷgFrが低下した場合であっても、リヤユニット２０から出力される駆動パワーＰrが制限されることで、リヤ回転電機ＲｒＭＧで消費される電力の消費量が低減される。その結果、退避走行中の電力の急激な消費が抑制され、長時間の退避走行が可能になる。

【0055】

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

【0056】

例えば、前述の実施例では、ハイブリッド車両１０は、エンジン１２およびフロント回転電機ＦｒＭＧによって前輪１４が駆動され、リヤ回転電機ＲｒＭＧによって後輪１６が駆動されるように構成されるものであったが、エンジン１２およびリヤ回転電機ＲｒＭＧによって後輪１６が駆動され、フロント回転電機ＦｒＭＧによって前輪１４が駆動されるように構成され、シリーズ走行時には、エンジン１２の動力がリヤ回転電機ＲｒＭＧに伝達されることでリヤ回転電機ＲｒＭＧによる発電が行われ、リヤ回転電機ＲｒＭＧによって発電された電力がフロント回転電機ＦｒＭＧに供給されてフロント回転電機ＦｒＭＧが駆動される（すなわち前輪１４が駆動される）ように構成されるものであっても構わない。この場合には、エンジン１２およびリヤ回転電機ＲｒＭＧによって第１駆動装置が構成され、フロント回転電機ＦｒＭＧによって第２駆動装置が構成されることとなる。

【0057】

また、前述の実施例では、回転電機連結軸４８と変速機入力軸５０との間に入力クラッチ３６が介在されるものであったが、入力クラッチ３６は必ずしも必要ではなく省略されて実施されても構わない。入力クラッチ３６が省略される場合であっても、自動変速機３８の係合装置ＣＢの係合状態を制御して自動変速機３８をニュートラル状態に切り替えることで、入力クラッチ３６が解放された状態と実質的に同じ状態とすることができる。

【0058】

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

【符号の説明】

【0059】

１０：ハイブリッド車両
１２：エンジン（内燃機関）
１４：前輪
１６：後輪
１８：フロントユニット（第１駆動装置）
２０：リヤユニット（第２駆動装置）
１００：電子制御装置（制御装置）
ＦｒＭＧ：フロント回転電機（第１回転電機）
ＲｒＭＧ：リヤ回転電機（第２回転電機）

【図1】

【図2】

【図3】