JP2007210502A - 動力出力装置およびその制御方法や駆動装置並びに車両 - Google Patents

Abstract

【課題】二つの変速段の変速を伴ってモータからの動力を駆動軸に伝達する変速機において、全ての変速段を形成できない異常が発生したときに適切に対処する。
【解決手段】変速機がＬｏギヤの状態を形成できないときには（ステップＳ１００〜１２０）、変速機をＨｉギヤの状態に変速する処理を行ない（ステップＳ１３０）、更に、変速機がＨｉギヤの状態も形成できないときには（ステップＳ１４０，Ｓ１５０）、変速機に全ての変速状態を形成できない異常が生じていると判断して、モータの駆動を禁止する（ステップＳ１７０）。モータの駆動を禁止することにより、モータが過回転になるのを回避することができ、変速機が変速段の全てを形成できない異常に適切に対処することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、動力出力装置およびその制御方法や駆動装置並びに車両に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンの出力軸にキャリアが接続されると共に駆動軸にリングギヤが接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構のサンギヤに動力を入出力する第１モータと、動力を入出力可能な第２モータと、油圧式のアクチュエータによりブレーキやクラッチをオンオフすることにより第２モータからの動力を２段階に変速して駆動軸に伝達する変速機とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、変速機の油圧式のアクチュエータに油圧の異常が生じときに変速機を変速比の低い状態に固定するフェールセーフバルブを設けているから、油圧の異常が生じても駆動軸に動力を出力することができる。
特開２００４−２７８７１３号公報

上述の動力出力装置では、変速機のアクチュエータに油圧を発生させる油圧ポンプなどに異常が生じると変速機をいずれの変速状態にも固定できず、第２モータの出力軸が駆動軸から切り離された状態になることがある。このような状態で第２モータを駆動すると、第２モータが過回転になる可能性がある。また、このような動力出力装置では、いずれの変速状態に固定できないときでも駆動軸に要求される駆動力を出力することが望ましい。

本発明の動力出力装置およびその制御方法や駆動装置並びに車両は、変速段の変速を伴って電動機からの動力を駆動軸に伝達する変速機に複数の変速段の全てを形成できない異常が生じたときにより適正に対処することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびその制御方法や駆動装置並びに車両は、変速機に複数の変速段の全てを形成できない異常が生じたときに駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力を出力することを目的の一つとする。

本発明の動力出力装置およびその制御方法や駆動装置並びに車両は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
複数のクラッチの係合状態を変更することにより、複数の変速段の変更を伴って前記電動機の回転軸の動力を前記駆動軸に伝達する変速手段と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、
前記変速手段が前記複数の変速段の全てを形成できない変速段形成異常を検出する異常検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されないときには形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御し、前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されたときには前記電動機から駆動力を出力せずに前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置では、変速手段が複数の変速段の全てを形成できない変速段形成異常が検出されないときには形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と変速手段とを制御する。これにより、形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。一方、変速手段が複数の変速段の全てを形成できない変速段形成異常が検出されたときには、電動機から駆動力を出力せずに要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、電動機が過回転になることを抑制することができ、複数の変速段の全てを形成できない異常が生じたときにより適切に対処することができる。また、要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力するから、複数の変速段の全てを形成できない異常が生じたときに要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。

こうした本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されない場合において、前記複数の変速段の全ての変速段が形成可能であるときには全ての変速段の変更を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御し、前記複数の変速段のいずれかに変速段が形成できないときには形成可能な変速段を用いて前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御する制御手段であるものとすることもできる。こうすれば、複数の変速段の全ての変速段が形成可能であるときには全ての変速段の変更を伴って要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができ、複数の変速段のいずれかに変速段が形成できないときには形成可能な変速段を用いて要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。

また、本発明の動力出力装置において、前記複数のクラッチは、所定の油圧を形成可能な油圧回路により作動して係合状態が変更されるものであり、前記異常検出手段は、前記油圧回路が前記複数のクラッチの全てに前記所定の油圧を作用させることができないときに前記変速段形成異常を検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、油圧回路が複数のクラッチの全てに所定の油圧を作用させることができないために電動機が過回転になるのを回避することができる。

そして、本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力する発電機とを備える手段であるものとすることもできる。

本発明の車両は、上述したいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、複数のクラッチの係合状態を変更することにより、複数の変速段の変更を伴って前記電動機の回転軸の動力を前記駆動軸に伝達する変速手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、前記変速手段が前記複数の変速段の全てを形成できない変速段形成異常を検出する異常検出手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されないときには形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御し、前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されたときには前記電動機から駆動力を出力せずに前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなることを要旨とする。

本発明の車両は、上述したいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、変速段形成異常が検出されないときには形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる効果や複数の変速段の全てを形成できない異常が生じたときにより適切に対処することができる効果、複数の変速段の全てを形成できない異常が生じたときに要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の駆動装置は、
内燃機関および蓄電手段と共に駆動軸に動力を出力する動力出力装置に組み込まれる駆動装置であって、
前記蓄電手段と電力のやり取りが可能に接続されると共に前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
複数のクラッチの係合状態を変更することにより、複数の変速段の変更を伴って前記電動機の回転軸の動力を前記駆動軸に伝達する変速手段と、
前記変速手段が前記複数の変速段の全てを形成できない変速段形成異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されないときには形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御し、前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されたときには前記電動機から駆動力を出力せずに前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、変速手段が複数の変速段の全てを形成できない変速段形成異常が検出されないときには形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関の制御と共に電力動力入出力手段と電動機と変速手段とを制御する。これにより、形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。一方、変速手段が複数の変速段の全てを形成できない変速段形成異常が検出されたときには、電動機から駆動力を出力せずに要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関の制御と共に電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、電動機が過回転になることを抑制することができ、複数の変速段の全てを形成できない異常が生じたときにより適切に対処することができる。また、要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力するから、複数の変速段の全てを形成できない異常が生じたときに要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。

こうした本発明の駆動装置において、前記制御手段は、前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されない場合において、前記複数の変速段の全ての変速段が形成可能であるときには前記変速段の変更を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御し、前記複数の変速段のいずれかに変速段が形成できないときには形成可能な変速段を用いて前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御する制御手段であるものとすることもできる。こうすれば、複数の変速段の全ての変速段が形成可能であるときには全ての変速段の変更を伴って要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができ、複数の変速段のいずれかに変速段が形成できないときには形成可能な変速段を用いて要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、複数のクラッチの係合状態を変更することにより複数の変速段の変更を伴って前記電動機の回転軸の動力を前記駆動軸に伝達する変速手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記変速手段が前記複数の変速段の少なくとも一つを形成可能なときには形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御し、前記変速手段が前記複数の変速段の全てを形成できないときには前記電動機から駆動力を出力せずに前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。

本発明の動力出力装置の制御方法では、変速手段が複数の変速段の少なくとも一つを形成可能なときには形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機と変速手段とを制御する。これにより、形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。一方、変速手段が複数の変速段の全てを形成できないときには、電動機から駆動力を出力せずに要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、電動機が過回転になることを抑制することができ、複数の変速段の全てを形成できないときにより適切に対処することができる。また、要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力するから、複数の変速段の全てを形成できないときに要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には変速機６０を介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力とを統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達可能に構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。

ブレーキＢ１，Ｂ２は、図３に例示する油圧回路１００からの油圧によりオンオフされる。油圧回路１００は、図示するように、エンジン２２からの動力によりオイルを圧送する機械式ポンプ１０２と、内蔵されたモータ１０３からの動力によりオイルを圧送する電動ポンプ１０４と、機械式ポンプ１０２や電動ポンプ１０４から圧送されたオイルの圧力（ライン圧）の高低を切替可能な３ウェイソレノイド１０５およびプレッシャーコントロールバルブ１０６と、ライン圧を調節可能な圧力をもってブレーキＢ１，Ｂ２側に個別に供給可能なリニアソレノイド１１０，１１１およびコントロールバルブ１１２，１１３と、ライン圧を降圧して３ウェイソレノイド１０５やリニアソレノイド１１０，１１１の入力ポートに供給するモジュレータバルブ１０８と、コントロールバルブ１１２，１１３とブレーキＢ１，Ｂ２との間の油路に各々設けられコントロールバルブ１１２，１１３のいずれか一方から油圧が供給されるときには対応するブレーキへの油路を開放すると共に他方のブレーキへの油路を遮断しコントロールバルブ１１２，１１３の両方から油圧が供給される異常時にはブレーキＢ１，Ｂ２への油路の両方を遮断するフェールセーフバルブ１１４，１１５と、フェールセーフバルブ１１４，１１５とブレーキＢ１，Ｂ２との間の油路に設けられたアキュムレータ１１６，１１７とから構成されている。なお、実施例では、ライン圧としては３ウェイソレノイド１０５およびプレッシャーコントロールバルブ１０６により高低二つの圧力を調整してブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフ状態を形成する。

図４は、フェールセーフバルブ１１４，１１５の動作の一例を示す説明図である。図４（ａ）はコントロールバルブ１１２から油圧が供給されると共にコントロールバルブ１１３からの油圧の供給が遮断される正常時の動作を示し、図４（ｂ）はコントロールバルブ１１２，１１３の両方から油圧が供給される異常時の動作を示す。フェールセーフバルブ１１４，１１５は、図示するように、スプリング１１４ａ，１１５ａによりスプール１１４ｂ，１１５ｂが図中下方に付勢されており、スプール１１４ｂ，１１５ｂを図中上方に移動させる方向にモジュレータバルブ１０８からの油圧が導入され、スプール１１４ｂを図中下方に移動させる方向にコントロールバルブ１１３からの油圧が導入され、スプール１１５ｂを図中下方に移動させる方向にコントロールバルブ１１２からの油圧が導入されるようになっている。したがって、コントロールバルブ１１２から油圧が供給されると共にコントロールバルブ１１３からの油圧の供給が遮断されるときには、図４（ａ）に示すように、フェールセーフバルブ１１４ではモジュレータバルブ１０８からの油圧がスプリング１１４ａの付勢力に打ち勝ってスプール１１４ｂを図中上方に移動させてコントロールバルブ１１２とブレーキＢ１との間の油路を開放し、フェールセーフバルブ１１５ではコントロールバルブ１１２からの油圧とスプリング１１５ａの付勢力とによりモジュレータバルブ１０８からの油圧に打ち勝ってスプール１１５ｂを図中下方に移動させてコントロールバルブ１１３とブレーキＢ２との間の油路を遮断する。同様に、コントロールバルブ１１２からの油圧の供給が遮断されると共にコントロールバルブ１１３からの油圧が供給されるときには、フェールセーフバルブ１１４ではコントロールバルブ１１２とブレーキＢ１との間の油路を遮断し、フェールセーフバルブ１１５ではコントロールバルブ１１３とブレーキＢ２との間の油路を開放する。一方、コントロールバルブ１１２，１１３の両方から油圧が供給される異常が発生すると、図４（ｂ）に示すように、フェールセーフバルブ１１４ではコントロールバルブ１１３からの油圧によりスプール１１４ｂを図中下方に移動させてコントロールバルブ１１２とブレーキＢ１との油路を遮断すると共にフェールセーフバルブ１１５ではコントロールバルブ１１２からの油圧によりスプール１１５ｂを図中下方に移動させてコントロールバルブ１１３とブレーキＢ２との油路を遮断する。これにより、ブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフとされてモータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとが切り離されることになる。前述したように、ブレーキＢ１，Ｂ２が共にオンとされる状態はモータＭＧ２の回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなりこれが走行しているときに発生すると車両に大きなショックが生じたりブレーキＢ１，Ｂ２に焼き付きを生じさせたりするから、何らかの異常によりコントロールバルブ１１２，１１３の両方から油圧が供給されるときでもフェールセーフバルブ１１４，１１５によりブレーキＢ１，Ｂ２が共にオンされるのを防止しているのである。なお、コントロールバルブ１１２，１１３の両方から油圧の供給が遮断される異常が発生したときには、ライン圧ＰＬはコントロールバルブ１１２，１１３で遮断されるから、この場合もブレーキＢ１，Ｂ２が共にオフとされることになる。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，油圧回路１００におけるライン圧によりオンオフする油圧スイッチ１２０からのライン圧ＰＬ，機械式ポンプ１０２や電動ポンプ１０４により圧送されたオイルの温度を検出する温度センサ１２１からの油温Ｔｏ，ブレーキＢ１に作用する油圧によりオンオフする油圧スイッチ１２２からのブレーキ圧Ｐｂ１，ブレーキＢ２に作用する油圧によりオンオフする油圧スイッチ１２３からのブレーキ圧Ｐｂ２，リングギヤ軸３２ａに取り付けられた回転数センサ３２ｂからの駆動軸回転数Ｎｒなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、３ウェイソレノイド１０５やリニアソレノイド１１０，１１１への駆動信号などが出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、走行している最中に変速機６０に異常が発生したときの動作について説明する。図５は実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速機異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図６は同じく実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。まず、変速機６０の異常を判定する際の処理について図５の変速機異常判定処理ルーチンを用いて説明し、その後、この変速機６０の異常判定の結果に基づいてエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する際の制御について図６の駆動制御ルーチンを用いて説明する。

変速機異常判定処理ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、油圧スイッチ１２２，１２３からのブレーキ圧Ｐｂ１，Ｐｂ２，変速機６０の変速状態フラグＦなどのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、変速状態フラグＦは、変速機６０の状態、即ち、Ｌｏギヤの状態にあるかＨｉギヤの状態にあるかを示すフラグであり、変速機６０のギヤの状態を変更する図示しない変速処理で設定されたものを入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、変速状態フラグＦに基づいて変速機６０の状態がＬｏギヤの状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。変速機６０がＬｏギヤの状態であるときには、続いて、ブレーキ圧Ｐｂ２に基づいてブレーキＢ２がオフであるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。変速機６０がＬｏギヤの状態であってブレーキＢ２がオンであるときには、コントロールバルブ１１２やコントロールバルブ１１３からフェールセーフバルブ１１５に油圧が適切に供給されていて変速機６０がＬｏギヤの状態を形成でていて異常が生じていないと判断して、変速機異常判定処理ルーチンを終了する。ここで、ブレーキＢ１のオンオフについて判定することなくブレーキＢ２がオンであるときに変速機６０に異常が生じていないと判断するのは、フェールセーフバルブ１１４，１１５によりブレーキＢ１，Ｂ２が共にオンとなることが防止されており、ブレーキＢ２がオンであるときにはブレーキＢ１はオフであるからである。

一方、ブレーキＢ２がオフであるときには（ステップＳ１２０）、何らかの異常によりコントロールバルブ１１２やコントロールバルブ１１３からフェールセーフバルブ１１５に油圧が適切に供給されていないためブレーキＢ２がオフになっており、変速機６０がＬｏギヤの状態を形成できなくなっていると判断して、続いて、変速機６０のギヤの状態がＨｉギヤの状態になるよう変速段の切換処理を実行する（ステップＳ１３０）。変速段の切換処理は、図示しない切換処理ルーチンにより、ブレーキＢ１がオンにされた状態に切り換えられるよう油圧のアクチュエータが駆動制御されることにより実行される。

変速段の切換処理が実行されると（ステップＳ１３０）、続いて、ブレーキ圧Ｐｂ１を入力する処理を実行して（ステップＳ１４０）、ブレーキ圧Ｐｂ１に基づいてブレーキＢ１がオフであるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ここで、ブレーキＢ１がオンであると判定されたときには、変速機６０がＨｉギヤの状態を形成できていると判断して、変速状態をＨｉギヤの状態に固定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ１６０の処理を実行して以降、変速機６０をＬｏギヤの状態に切り換えるよう切換指示がなされても、変速機６０の変速状態は、切り換えられることなくＨｉギヤの状態、すなわち、ブレーキＢ１がオンにされた状態で固定される。ここで、変速状態をＨｉギヤの状態に固定するのは、変速機６０がＬｏギヤの状態が形成できなくともハイブリッド自動車２０の走行を継続させるためである。

一方、ブレーキＢ１がオフであるときには（ステップＳ１５０）、何らかの異常によりコントロールバルブ１１２やコントロールバルブ１１３からフェールセーフバルブ１１４に油圧が適切に供給されていないためブレーキＢ１がオフになっており、変速機６０がＨｉギヤの状態も形成できなくなっていると判断して、モータＭＧ２の駆動を禁止するためモータＭＧ２からのトルクの出力を禁止して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。このように、変速機６０が形成可能な二つの変速状態，Ｌｏギヤの状態，Ｈｉギヤの状態の双方を形成できないときにモータＭＧ２の駆動を禁止するのは、ブレーキＢ１およびブレーキＢ２がオフとなっているときにはモータＭＧ２が無負荷となるから、モータＭＧ２を駆動する必要がないと共にモータＭＧ２を駆動すると過回転となる可能性があるからである。

変速機６０の状態がＨｉギヤの状態であるときには（ステップＳ１１０）ブレーキ圧Ｐｂ１に基づいてブレーキＢ１がオフであるか否かを判定し（ステップＳ１８０）、ブレーキＢ１がオンであるときには、コントロールバルブ１１２やコントロールバルブ１１３からフェールセーフバルブ１１４に油圧が適切に供給されていて変速機６０がＨｉギヤの状態を形成できていると判断して、本ルーチンを終了する。ここで、ブレーキ圧Ｐｂ２について判定することなく変速機６０に異常が生じていないと判断するのは、フェールセーフバルブ１１４，１１５によりブレーキＢ１，Ｂ２が共にオンとなることが防止されており、ブレーキＢ１がオンであるときにはブレーキＢ２はオフであるからである。

一方、ブレーキＢ１がオフであるときには（ステップＳ１８０）、何らかの異常によりコントロールバルブ１１２やコントロールバルブ１１３からフェールセーフバルブ１１４に油圧が適切に供給されていないためブレーキＢ１がオフになっており、変速機６０がＨｉギヤの状態を形成できなくなっていると判断して、続いて、変速機６０のギヤの状態がＬｏギヤの状態になるよう変速段の切換処理を実行する（ステップＳ１９０）。変速段の切換処理は、図示しない切換処理ルーチンにより、ブレーキＢ２がオンにされた状態に切り換えられるよう油圧のアクチュエータが駆動制御されることにより実行される。

変速段の切換処理が実行されると（ステップＳ１９０）、続いて、ブレーキ圧Ｐｂ２を入力する処理を実行して（ステップＳ２００）、ブレーキ圧Ｐｂ２に基づいてブレーキＢ２がオフであるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、ブレーキＢ２がオンであると判定されたときには、変速機６０がＬｏギヤの状態を形成できていると判断して、変速状態をＬｏギヤの状態に固定して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ２２０の処理を実行して以降、変速機６０をＨｉギヤの状態に切り換えるよう切換指示がなされても、変速機６０の変速状態は、切り換えられることなくＬｏギヤの状態、すなわち、ブレーキＢ２がオンにされた状態で固定される。ここで、変速状態をＬｏギヤの状態に固定するのは、変速機６０がＨｉギヤの状態が形成できなくともハイブリッド自動車２０の走行を継続させるためである。

一方、ブレーキＢ２がオフであるときには（ステップＳ２１０）、何らかの異常によりコントロールバルブ１１２やコントロールバルブ１１３からフェールセーフバルブ１１４に油圧が適切に供給されていないためブレーキＢ２がオフになっておりＬｏギヤの状態が形成されていない、すなわち、変速機６０がＬｏギヤの状態もＨｉギヤの状態も形成できないと判断して、ステップＳ１７０の処理に進み、モータＭＧ２からのトルクの出力を禁止して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。

図６の駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジン２２の回転数Ｎｅ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，モータＭＧ２の駆動条件など制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。モータＭＧ２の駆動条件は、図５の変速機異常判定処理ルーチンにより設定されたモータＭＧ２の駆動禁止の指示を入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ３１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図７に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速機６０のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。

続いて、モータＭＧ２の駆動条件としてモータＭＧ２の駆動禁止の指示がなされているか否かを判定する（ステップＳ３２０）、モータＭＧ２の駆動禁止の指示がなされていないときには、続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ３３０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図８に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。

次に、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ３４０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図９に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を変速機６０のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が変速機６０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ３５０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ３６０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ３７０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図９の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ４１０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このように、図５に示した変速機異常判定処理ルーチンによりモータの駆動禁止がなされていないときには、要求パワーＰｅ＊に基づく駆動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力することができる。

一方、モータＭＧ２の駆動禁止の指示がなされているときには（ステップＳ３２０）、ステップＳ３１０の処理で設定され要求トルクＴｒ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を次式（６）により計算すると共に計算した目標トルクＴｅ＊と要求パワーＰｅ＊とに基づいて式（７）によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を計算し（ステップＳ３８０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて前述した（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて前述した式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算し（ステップＳ３９０）、モータトルク指令Ｔｍ２＊に値ゼロを設定し（ステップＳ４００）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をエンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ４１０）、本ルーチンを終了する。このように、図５に示した変速機異常判定処理ルーチンによりモータの駆動禁止がなされているときには、モータＭＧ２からトルク出力をすることなく要求パワーＰｅ＊に基づく駆動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力することができる。

Te*=Tr*・(1+ρ) (6)
Ne*=Pe*/Te* (7)
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、変速機６０がＬｏギヤの状態もＨｉギヤの状態も形成できないときには、モータＭＧ２の駆動を禁止するから、モータＭＧ２が過回転になるのを回避することができ、このような変速段の全てを形成できない異常に適切に対処することができる。また、モータＭＧ２の駆動を禁止しているときでも、エンジン２２を運転して動力を出力することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求パワーＰｅ＊に基づく駆動力を出力することができる。また、変速機６０でＬｏギヤの状態およびＨｉギヤの状態のいずれかが形成できるときには変速機６０を形成できるギヤの状態に固定することによりモータＭＧ２を駆動しながら駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求パワーＰｅ＊に基づく動力を出力することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０が２つの変速状態の一方を形成できないときには一旦変速機６０を他方の変速状態に変速する処理を行い、他方の変速状態を形成できないときに変速機６０が全ての変速状態を形成することができないと判断してモータＭＧ２の駆動を禁止するものとしたが、変速機６０が一方の変速状態を形成できないときに他方の変速状態も形成できない方式のものであるときには、一方の変速状態を形成できないときに全ての変速状態を形成することができないと判断してモータＭＧ２の駆動を禁止するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０のブレーキ圧Ｐｂ１，Ｐｂ２に基づいて変速機６０が変速段を形成できない異常を判定するものとしたが、変速機６０の異常を判定するのはブレーキ圧Ｐｂ１，Ｐｂ２に限定したものではなく、例えば、油圧スイッチ１２０からのライン圧ＰＬなど他の状態値に基づいて異常を判定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、Ｈｉ，Ｌｏの２段の変速段をもって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速機６０の変速段は２段に限られるものではなく、３段以上の変速段としてもよい。変速機６０が３段以上の変速段をもって変速可能である場合において、２段以上の変速段を形成可能であるときには形成可能な変速段の間での変速段の変更を伴って要求パワーＰｅ＊に基づく駆動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたり、全ての変速段が形成可能なときには全ての変速段の変更を伴って要求パワーＰｅ＊に基づく駆動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

実施例では、内燃機関からの動力と電動機からの動力とを駆動軸に出力可能なハイブリッド自動車に適用したが、こうしたハイブリッド自動車に限定されるものではなく、内燃機関からの動力と電動機からの動力とを駆動軸に出力する動力出力装置を自動車以外の車両や航空機，船舶などに搭載するものとしてもよいし、動力出力装置の形態や動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。また、内燃機関や二次電池などの蓄電装置と共に組み込まれる駆動装置の形態や駆動装置の制御方法の形態としてもよい。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、動力出力装置や駆動装置，車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施形態としての動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 変速機６０の構成の概略を示す構成図である。 油圧回路１００の構成の概略を示す構成図である。 フェールセーフバルブ１１４，１１５の作動の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速機異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３２ｂ 回転数センサ、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 変速機、６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構、６１ サンギヤ、６２ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４ キャリア、６５ サンギヤ、６６ リングギヤ、６７ ピニオンギヤ、６８ キャリア、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１００ 油圧回路、１０２ 機械式ポンプ、１０３ モータ、１０４ 電動ポンプ、１０５ ３ウェイソレノイド、１０６ プレッシャコントロールバルブ、１０８ モジュレータバルブ、１１０，１１１ リニアソレノイド、１１２，１１３ コントロールバルブ、１１４，１１５ フェールセーフバルブ、１１６，１１７ アキュムレータ、１２１ 温度センサ、１２０，１２２，１２３ 油圧スイッチ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。

Claims (8)

1. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   内燃機関と、
   該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
   動力を入出力可能な電動機と、
   複数のクラッチの係合状態を変更することにより、複数の変速段の変更を伴って前記電動機の回転軸の動力を前記駆動軸に伝達する変速手段と、
   前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、
   前記変速手段が前記複数の変速段の全てを形成できない変速段形成異常を検出する異常検出手段と、
   前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されないときには形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御し、前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されたときには前記電動機から駆動力を出力せずに前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 前記制御手段は、前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されない場合において、前記複数の変速段の全ての変速段が形成可能であるときには全ての変速段の変更を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御し、前記複数の変速段のいずれかに変速段が形成できないときには形成可能な変速段を用いて前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御する制御手段である請求項１記載の動力出力装置。
3. 請求項１または２記載の動力出力装置であって、
   前記複数のクラッチは、所定の油圧を形成可能な油圧回路により作動して係合状態が変更されるものであり、
   前記異常検出手段は、前記油圧回路が前記複数のクラッチの全てに前記所定の油圧を作用させることができないときに前記変速段形成異常を検出する手段である
   動力出力装置。
4. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力する発電機とを備える手段である請求項１ないし３いずれか記載の動力出力装置。
5. 請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなる車両。
6. 内燃機関および蓄電手段と共に駆動軸に動力を出力する動力出力装置に組み込まれる駆動装置であって、
   前記蓄電手段と電力のやり取りが可能に接続されると共に前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
   動力を入出力可能な電動機と、
   複数のクラッチの係合状態を変更することにより、複数の変速段の変更を伴って前記電動機の回転軸の動力を前記駆動軸に伝達する変速手段と、
   前記変速手段が前記複数の変速段の全てを形成できない変速段形成異常を検出する異常検出手段と、
   前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されないときには形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御し、前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されたときには前記電動機から駆動力を出力せずに前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
   を備える駆動装置。
7. 前記制御手段は、前記異常検出手段により変速段形成異常が検出されない場合において、前記複数の変速段の全ての変速段が形成可能であるときには前記変速段の変更を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御し、前記複数の変速段のいずれかに変速段が形成できないときには形成可能な変速段を用いて前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御する制御手段である請求項６記載の駆動装置。
8. 内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力との入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、複数のクラッチの係合状態を変更することにより複数の変速段の変更を伴って前記電動機の回転軸の動力を前記駆動軸に伝達する変速手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
   前記変速手段が前記複数の変速段の少なくとも一つを形成可能なときには形成可能な変速段の範囲内における変速段の変更を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速手段とを制御し、前記変速手段が前記複数の変速段の全てを形成できないときには前記電動機から駆動力を出力せずに前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
   動力出力装置の制御方法。
   

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