JP2016055802A - 駆動制御装置、及びその駆動制御装置を備えたハイブリッド車両、並びに駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】三相短絡による車両の走行性能への影響を最小限に抑えることができる、駆動制御装置、及びその駆動制御装置を備えたハイブリッド車両、並びに駆動制御方法を提供する。【解決手段】駆動制御装置は、三相短絡手段（１４）によりインバータ（１０）が三相短絡状態とされた場合において、回転数検出手段（１５）により検出された電動機（３）の回転数（Ｎ）が設定回転数（Ｎｓ）未満となるとき、変速機（５）による変速を禁止する変速制御禁止手段（１４）を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、駆動制御装置、及びその駆動制御装置を備えたハイブリッド車両、並びに駆動制御方法に関する。

近年、環境問題等を考慮して、モータ（電動機）のみで走行可能な電気自動車や、エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド電気自動車等の電動車両の開発が進んでいる。モータには主として三相モータが用いられ、モータを駆動するための電力が蓄電可能なバッテリから、電力の直流及び交流の変換を行うインバータを介してモータに電力が供給される。

そして、モータやインバータを含む駆動系に異常が生じた場合に、バッテリに過大な電力が入力されるのを抑制すること、エンジン駆動力によりモータが発電して不用意な充電を防止すること等を目的とし、インバータを三相短絡状態とする三相短絡制御が知られている（例えば特許文献１参照）。
また、インバータの三相短絡状態においては、モータに負荷トルク（ドラッグトルクとも称する）が発生することも知られている（例えば特許文献２参照）。

特開２０１１−１７２３４３号公報 特開２００６−２９６０６８号公報

しかしながら、変速機の入力側にモータが直接連結された駆動系を備える車両においては、インバータの三相短絡時にモータに発生するドラッグトルクが車両の走行性能、特に変速制御に多大な影響を及ぼす。三相短絡時におけるドラッグトルクの影響を排除するためには、変速機を２速等の低速ギヤに固定し、変速を行わないで車両を走行する必要があり、車両の走行性能が大幅に制限されるおそれがある。

本発明はこのような問題の少なくとも一部を解決するためになされたもので、その目的とするところは、インバータの三相短絡による車両の走行性能への影響を最小限に抑えることができる、駆動制御装置、及びその駆動制御装置を備えたハイブリッド車両、並びに駆動制御方法を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

（１）本適用例に係る駆動制御装置は、車両の駆動源であるエンジンと、クラッチを介して前記エンジンの出力側に連結され、前記車両の駆動源であり発電も可能な電動機と、前記電動機の出力側に直接連結され、前記車両の変速を行う変速機と、前記電動機を駆動するための電力を蓄電可能なバッテリと、前記バッテリと前記電動機との間で前記電力の直流及び交流の変換を行うインバータと、前記変速機を変速制御する変速制御手段と、前記電動機、前記インバータ、及び前記バッテリを含む電力供給回路における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異常を検出したとき、前記インバータを三相短絡状態とする三相短絡手段と、前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、前記三相短絡手段により前記インバータが前記三相短絡状態とされた場合において、前記回転数検出手段により検出された前記電動機の回転数が前記設定回転数未満となるとき、前記変速機による変速を禁止する変速制御禁止手段と、を備える。

（２）本適用例に係る駆動制御装置は、車両の駆動源であるエンジンと、クラッチを介して前記エンジンの出力側に連結され、前記車両の駆動源であり発電も可能な電動機と、前記電動機の出力側に直接連結され、前記車両の変速を行う変速機と、前記電動機を駆動するための電力を蓄電可能なバッテリと、前記バッテリと前記電動機との間で前記電力の直流及び交流の変換を行うインバータと、前記変速機を変速制御する変速制御手段と、前記電動機、前記インバータ、及び前記バッテリを含む電力供給回路における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異常を検出したとき、前記インバータを三相短絡状態とする三相短絡手段と、前記三相短絡手段により前記インバータが前記三相短絡状態とされた場合において、前記変速制御手段におけるシフトアップ変速制御の目標回転数が所定の設定回転数未満となるとき、前記変速制御手段によるシフトアップ変速制御を禁止する変速制御禁止手段と、を備える

（３）前記本適用例に係る駆動制御装置において、前記モータの回転数を増加させる回転数補正手段を備えても良い。
（４）前記本適用例に係る駆動制御装置において、前記設定回転数は、前記電動機の回転数の漸減に伴い前記電動機に発生するドラッグトルクが漸増し始める回転数領域に設定されても良い。

（５）本適用例に係るハイブリット車両は、前記した何れかの駆動制御装置を備える。
（６）本適用例に係る駆動制御方法は、車両の駆動源であるエンジンの出力側にクラッチを介して連結され、変速機の入力側に直接連結され、前記車両の駆動源であり発電も可能な電動機と、前記電動機を駆動するための電力を蓄電可能なバッテリと、前記バッテリと前記電動機との間で前記電力の直流及び交流の変換を行うインバータを含む電力供給回路における異常を検出する異常検出ステップと、前記変速機の変速制御を行う変速制御ステップと、前記異常検出ステップにより異常を検出したとき、前記インバータを三相短絡状態とする三相短絡ステップと、前記電動機の回転数を検出する回転数検出ステップと、前記三相短絡ステップにより前記インバータが前記三相短絡状態とされた場合において、前記回転数検出ステップにより検出された前記電動機の回転数が前記設定回転数未満となるとき、前記変速機による変速を禁止する変速制御禁止ステップと、を備える。

（７）本適用例に係る駆動制御方法は、車両の駆動源であるエンジンの出力側にクラッチを介して連結され、変速機の入力側に直接連結され、前記車両の駆動源であり発電も可能な電動機と、前記電動機を駆動するための電力を蓄電可能なバッテリと、前記バッテリと前記電動機との間で前記電力の直流及び交流の変換を行うインバータを含む電力供給回路における異常を検出する異常検出ステップと、前記変速機の変速制御を行う変速制御ステップと、前記異常検出ステップにより異常を検出したとき、前記インバータを三相短絡状態とする三相短絡ステップと、前記三相短絡ステップにより前記インバータが前記三相短絡状態とされた場合において、前記変速制御手段におけるシフトアップ変速制御の目標回転数が所定の設定回転数未満となるとき、前記変速制御手段によるシフトアップ変速制御を禁止する変速制御禁止ステップと、を備える。

（８）前記本適用例に係る駆動制御方法において、前記モータの回転数を増加させる回転数補正ステップを備えても良い。
（９）前記本適用例に係る駆動制御方法において、前記設定回転数は、前記電動機の回転数の漸減に伴い前記電動機に発生するドラッグトルクが漸増し始める回転数領域に設定されても良い。

前記適用例を用いる本発明によれば、インバータの三相短絡による車両の走行性能への影響を最小限に抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る駆動制御装置を備えたハイブリッド車両の概略構成図である。 図１のインバータの概略構成図である。 図１のインバータの三相短絡によるモータのドラッグトルク特性を示した図である。 図１の変速機による変速を行ったときの変速機の入力軸回転数の変化を時系列的に示した図である。 本発明の第１実施形態に係る変速制御を示したフローチャートである。 （ａ）：図５の変速制御の変形例を示したフローチャートであり、（ｂ）：図６（ａ）の回転数補正制御の一例を示したフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る変速制御を示したフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る駆動制御を図面に基づき説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る駆動制御装置を備えたハイブリッド車両の概略構成を示し、図２は図１の駆動制御装置を構成するインバータの概略を示す。
図１に示すように、ハイブリッド車両１（以下、単に車両とも称する）は、エンジン２及びモータ３（電動機）を走行駆動源とする、例えばパラレル型ハイブリッドのトラックである。

エンジン２の出力軸にはクラッチ４が連結され、クラッチ４にはモータ３の回転軸を介して変速機５の入力軸が連結されている。すなわち、車両１は、モータ３がクラッチ４を介してエンジン２の出力側に連結され、変速機５の入力側にモータ３がクラッチを介さずに直接連結された駆動系を形成している。したがって、モータ３と変速機５は機械的に連結されていれば良く、その連結形態は特に限定されない。具体的には、モータ３は、エンジン２および変速機５と同軸上において連結されていても良い。あるいは、モータ３は、エンジン２と変速機５とが連結される軸とは別の軸で変速機５と機械的に連結されていても良い。

変速機５の出力側にはプロペラシャフト６を介して差動装置７が連結され、差動装置７には駆動軸８を介して左右の駆動輪９が連結されている。
変速機５は、一般的な手動変速機をベースとしてクラッチ４の断接操作及び変速段の切換操作を自動化したものである。本実施形態では、変速機５は、前進１２速後退１速の変速段を有している。変速機５の構成はこれに限るものではなく、任意に変更可能である。例えば手動式変速機として具体化しても良いし、２系統の動力伝達系を備えた、いわゆるデュアルクラッチ式自動変速機として具体化しても良い。

モータ３はいわゆる三相モータであり、永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備えた同期発電電動機である。モータ３は、インバータ１０を介してモータ３を駆動するための電力を蓄電可能なバッテリ１１と接続されている。
インバータ１０は、電力変換器であって、バッテリ１１とモータ３との間に配置され、バッテリ１１に蓄電された電力の直流及び交流の変換を行う。

詳しくは、図２に示すように、インバータ１０はモータ３の三相コイルと接続された一相につき一対のスイッチング素子（半導体素子）１２ａ〜１２ｆ（例えばＩＧＢＴ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を備えている。これらスイッチング素子１２ａ〜１２ｆは三相ブリッジ回路を形成し、この三相ブリッジ回路は直流電流と三相交流電流との変換、あるいは、バッテリ１１からモータ３に供給する電力の電圧変換を行う。

インバータ１０は、バッテリ１１からの直流電力を三相交流電力に変換してモータ３に供給可能であるとともに、モータ３からの三相交流電力を整流してバッテリ１１へ供給可能である。こうして、モータ３、インバータ１０、及びバッテリ１１から電力供給回路１３が構成されている。

このように構成された車両１は、走行に際し、エンジン２又はモータ３で発生させた駆動力を変速機５で変速した後、駆動輪９に伝達する。
詳しくは、モータ３が発生する駆動力は、クラッチ４の断接状態に拘わらず駆動輪９側に伝達される。一方、エンジン２が発生する駆動力は、クラッチ４の接続時に限って駆動輪９側に伝達される。したがって、クラッチ４の切断時には、モータ３が発生する正側又は負側の駆動力が駆動輪９側に伝達されることにより車両１が走行する。一方、クラッチ４の接続時には、エンジン２及びモータ３の駆動力が駆動輪９側に伝達されたり、あるいはエンジン２の駆動力のみが駆動輪９側に伝達されたりすることにより車両１が走行する。

また、例えば車両１の減速時や降坂路での走行時には、駆動輪９側からの逆駆動によりモータ３が発電機として作動する。そして、モータ３が発生した負側の駆動力は、制動力として駆動輪９側に伝達されるとともに、モータ３が発電した交流電力がインバータ１０で直流電力に変換されてバッテリ１１に充電される。

ここで、インバータ１０はインバータＥＣＵ１４と接続されている。インバータＥＣＵ１４は、インバータ１０からモータ３に流す電流の目標値等を演算し、インバータ１０に指令を送る。さらに、インバータＥＣＵ１４は、インバータ１０を流れる電流及び電圧や、図示しない温度センサにより検出されるインバータ１０の温度等を含むインバータ１０の状態を監視している。

一方、バッテリ１１はバッテリＥＣＵ１６と接続されている。バッテリＥＣＵ１６は、バッテリ１１からインバータ１０ひいてはモータ３に供給する電力の目標値等を演算し、バッテリ１１に指令を送る。
さらに、バッテリＥＣＵ１６は、図示しない温度センサ、電圧センサ、及び電流センサによりそれぞれ検出されるバッテリ１１の温度、電圧、及び電流等を含むバッテリ１１の状態を監視している。また、バッテリＥＣＵ１６は、バッテリ１１に設けられた非常停止ボタン、及びクラッシュセンサ（何れも図示しない）等の作動の有無も監視している。

また、バッテリＥＣＵ１６はインバータＥＣＵ１４と接続されている。インバータＥＣＵ１４が取得した各種情報は、インバータＥＣＵ１４と共有可能であり、バッテリＥＣＵ１６が取得した各種情報をインバータＥＣＵ１４と共有可能である。
一方、変速機５は変速機ＥＣＵ１６に接続されている。変速機ＥＣＵ１６は、変速機５に後述する変速制御の指令を行う。

そして、前述したインバータＥＣＵ１４、バッテリＥＣＵ１６、および変速機ＥＣＵ１８は、車両ＥＣＵ２０に接続されている。
車両ＥＣＵ２０は、図示しないメモリ、ＣＰＵ、タイマカウンタなどから構成された制御回路であり、様々な制御量の演算を行うとともに、その制御量に基づき各種デバイスの制御を行っている。車両ＥＣＵ２０は、各種センサ・スイッチ類が接続され、車両１の各種情報を取得することができる。例えば、車両ＥＣＵ２０には、図示しない車速センサにより検出された車両速度等の信号や、モータ３に設けられた回転数センサ１５（回転数検出手段）により検出され、インバータＥＣＵに読み込まれるモータ回転数Ｎの信号が送られる。なお、モータ３の状態についての情報は、インバータＥＣＵ等から間接的に取得することに限られず、モータ３から直接取得することも可能である。

こうして、本実施形態の車両１の駆動制御装置は、車両ＥＣＵ２０により検出されるモータ３の状態、要求される車両１の車速やトルク等の運転状態、及びバッテリ１１の状態、変速機５の状態等に応じて、インバータＥＣＵ１４、バッテリＥＣＵ１６、変速機ＥＣＵ１８を介して、それぞれインバータ１０、バッテリ１１、変速機５に指令を送ることにより、バッテリ１１及びインバータ１０の作動、ひいてはモータ３及び車両１の駆動、並びに変速機５の変速を制御する。

ここで、車両ＥＣＵ２０は、モータ３、インバータＥＣＵ１４、バッテリＥＣＵ１６と接続されることにより、モータ３、インバータ１０、及びバッテリ１１を含む電力供給回路１３における異常を検出することが可能である（異常検出手段）。

前述した異常には、前述した、モータ３の回転数センサ１５、インバータ１０の温度センサ、及びバッテリ１１の温度センサ、電圧センサ、電流センサ等の各センサの異常や、バッテリ１１に蓄電される電力の電圧の異常低下、電力供給回路１３における漏電、絶縁抵抗低下（絶縁異常）、過電圧、高電圧インターロック機能の異常、及び前述したバッテリ１１の非常停止ボタン及びクラッシュセンサの作動等が該当する。

そして、車両ＥＣＵ２０は、電力供給回路１３における前述した異常を検出したとき、インバータ１０の三相短絡を実行する（三相短絡手段）。
具体的には、図２に示すように、インバータ１０の三相短絡を実行する場合、インバータ１０の各相一対のスイッチング素子のうち一方のスイッチング素子１２ｄ〜１２ｆからなる素子群を全てＯＮ状態とし、他方のスイッチング素子１２ａ〜１２ｃからなる素子群を全てＯＦＦ状態とする。あるいは、一方のスイッチング素子１２ｄ〜１２ｆからなる素子群を全てＯＦＦ状態とし、他方のスイッチング素子１２ａ〜１２ｃからなる素子群を全てＯＮ状態とすることによりインバータ１０の三相短絡を実行しても良い。

ここで、本実施形態の車両１たるトラックを含むハイブリッド車両においては、インバータ１０の三相短絡に伴いモータ３に発生するドラッグトルク（引きずりトルクとも称する）の影響により変速機５による変速を実行できないという問題点がある。以下に、その詳細を説明する。
先ず、図３に示すインバータ１０の三相短絡時におけるモータ３のドラッグトルク特性によれば、モータ回転数ＮがＮ２（例えば１０００ｒｐｍ）以上の高回転領域では、モータ回転数Ｎに拘わらず、ドラッグトルクＴは比較的小さい略一定な値であるＴ２（例えば−５０Ｎ・ｍ程度）となる。すなわち、モータ回転数Ｎが所定回転数以上となる領域のドラッグトルク特性には、ドラッグトルクＴが略一定となるフラット特性が出現する。

一方、モータ回転数ＮがＮ２未満の低回転領域では、モータ回転数Ｎが減少するのに伴い、ドラッグトルクＴは負の方向、すなわちモータ３の正規の回転方向の逆回転方向に漸増する。つまり、モータ回転数が所定回転数未満となる領域のドラッグトルク特性には、ドラッグトルクＴが負の方向に漸増する漸増特性が出現する。

より具体的には、図３に示すように、漸増特性が出現するモータ回転数Ｎの低回転領域においては、ドラッグトルクＴが負の方向に指数関数的に増加する。例えば車両１のアイドリング時のモータ回転数ＮがＮ２未満、Ｎ１（例えば５００ｒｐｍ程度）以上となる領域では、ドラッグトルクＴは比較的小さな値であるＴ１（例えば−６０Ｎ・ｍ程度）となる。しかしながら、モータ回転数ＮがＮ１未満である回転数領域においては、モータ回転数Ｎの漸減に伴いドラッグトルクＴはＴ１から負の方向に急激に増加し始める。

したがって、漸増特性が出現する低回転数領域は、ドラッグトルクＴが比較的緩やかに負の方向に増加する回転数領域（第１の領域）と、ドラッグトルクＴが実質的且つ急激に負の方向に増加する回転数領域（第２の領域）とを有する。
次に、図４は、変速機５による変速（シフトチェンジ）を行ったときの変速機５の入力軸回転数ｎの変化を時系列的に示した図である。
図４に実線で示すように、インバータ１０が三相短絡していない通常時に、変速機５において、時間ｔ１に入力軸回転数ｎがｎ１となる２速ギヤ等から１速ギヤ等になるようにシフトダウンの変速が開始されたと仮定する。この場合には、エンジン２やモータ３の駆動力により、入力軸回転数ｎが漸増して時間ｔ２には１速ギヤの目標回転数ｎｔに到達し、変速機５におけるギヤの同期が行われて所望の変速が終了する。

一方、図４に破線で示すように、インバータ１０の三相短絡時に、変速機５において前述と同様のシフトダウンの変速が開始されたと仮定する。なお、例えば、クラッチ４が切れてエンジン２の駆動力が変速機５の入力軸に伝達されず、車両１が徐々に減速している、あるいは、クラッチ４がエンジン２に繋がれていたとしても、車両１の運転者はアクセルを踏み込んでおらず、車両１は平坦路を惰性で徐々に減速しながら走行している場合等を前提とする。

この場合には、モータ３の図示しないロータが惰性回転し、前述したドラッグトルクの影響により、時間の経過に伴って入力軸回転数ｎが漸減して時間ｔ２にはｎ２まで減少し、１速ギヤの目標回転数ｎｔには到達しない。したがって、変速機５におけるギヤの同期が不可能となり、所望の変速を実現することができない。

以上の理由から、三相短絡時における車両１は、モータ３に発生するドラッグトルクＴの漸増特性の影響によりシフトダウンが失敗し、さらには変速機５が破損するおそれがある。このため、三相短絡時に、変速機５の破損を防止するためには、車両１は、例えば２速ギヤなどの固定ギヤ段での走行を常時強いられる。

このような問題点を解決すべく、本実施形態では、インバータ１０の三相短絡時であっても変速機５による変速を実現することができる変速制御を行う（変速制御禁止手段）。
以下、図５に示すフローチャートを参照し、本実施形態の変速制御について詳しく説明する。

先ず、本制御ルーチンがスタートすると、Ｓ１（Ｓはステップを表し、以下同様とする）では、インバータＥＣＵ１４は、前述した電力供給回路１３における異常が検出されたか否かを判定する（異常検出ステップ）。異常が検出されず、判定結果が偽（Ｎｏ）である場合には、本制御ルーチンを終了（エンド）する。一方、異常が検出され、判定結果が真（Ｙｅｓ）である場合には、Ｓ２に移行する。

Ｓ２では、インバータ１０の三相短絡を実行し（三相短絡ステップ）、その後Ｓ３に移行する。
Ｓ３では、インバータＥＣＵ１４は、モータ３の回転数センサ１５で検出されたモータ回転数Ｎｃを読み込み（回転数検出ステップ）、このモータ回転数Ｎｃが設定回転数Ｎｓ以上（Ｎｃ≧Ｎｓ）であるか否かを判定する。

設定回転数Ｎｓは、例えば、図３に示すように、モータ回転数Ｎの漸減に伴い、モータトルク特性において漸増特性が出現する回転数に設定することができる。例えば、設定回転数Ｎｓは、ドラッグトルクが増加し始めるモータ回転数Ｎ２（例えば１０００ｒｐｍ）に設定しても良い。これによれば、三相短絡中の変速制御におけるドラッグトルクの影響を確実に防ぐことができるため、制御信頼性を向上させることができる。また、例えば、設定回転数Ｎｓは、ドラッグトルクが実質的且つ急激に増加し始めるモータ回転数Ｎ１（例えば５００ｒｐｍ）に設定しても良い。これによれば、変速制御可能な回転数レンジを最大限に拡大することができるため、三相短絡中の変速制御の制御容易性を向上させることができる。

Ｓ３において、モータ回転数Ｎｃ≧設定回転数Ｎｓが成立し、判定結果が真（Ｙｅｓ）である場合には、Ｓ４に移行する。一方、Ｎｃ≧Ｎｓが不成立であって判定結果が偽（Ｎｏ）である場合には、Ｓ５に移行する。
Ｓ４では、車両ＥＣＵ２０は、変速機ＥＣＵ１８による変速制御を許可し、その後本制御ルーチンを終了（エンド）する。
Ｓ５では、車両ＥＣＵ２０は、変速機ＥＣＵ１８による変速制御を禁止し、再びＳ２を実行する（変速制御禁止ステップ）。なお、Ｓ５において禁止される変速制御には、シフトアップおよびシフトダウンの双方を含むことができる。

以上のように本実施形態では、電力供給回路１３における異常が検出された後、インバータ１０を三相短絡し、前述した変速制御を実行する。ドラッグトルクが比較的小さいために実質的に変速制御に影響がないモータ回転数領域のみにおいて変速制御が実施されることにより、インバータ１０の三相短絡時に不用意に変速を行うことに伴う変速機５の機械的負荷を軽減し、変速機５の破損を防止しながら、より確実な変速制御が可能となる。したがって、インバータ１０の三相短絡時であっても、変速制御においてシフトダウンを禁止した固定ギヤ段での走行を常時実施する必要はなく、インバータ１０の三相短絡による車両１の走行性能への影響を最小限に抑えることができる。

具体的には、変速制御ルーチンのＳ３において、インバータ１０の三相短絡時にＮｃ≧Ｎｓが成立し、モータ回転数Ｎｃが設定回転数Ｎｓ以上と判定された場合には、クラッチ４が繋がれており、エンジン２の駆動力が変速機５の入力軸に伝達されて車両１が徐々に加速している、あるいは、クラッチ４が繋がれていたとしても車両１の運転者はアクセルを踏み込んでおらず、車両１が降坂路を惰性で徐々に加速しながら走行している場合等が想定される。

したがって、モータ回転数Ｎは図４に示したフラット特性の回転数領域に位置付けられている。このため、Ｓ４において変速機５による変速を許可することにより、変速機５におけるギヤの同期をインバータ１０が三相短絡していない通常の場合と同様に円滑に行うことができ、運転者はシフトダウン及びシフトアップの双方のシフトチェンジを自由に行うことができる。

一方、変速制御ルーチンのＳ３において、インバータ１０の三相短絡時にＮｃ≧Ｎｓが不成立、すなわちＮｃ＜Ｎｓが成立すると判定された場合には、図４の説明でも述べたように、クラッチ４が切れていてエンジン２の駆動力が変速機５の入力軸に伝達されず、車両１が徐々に減速している、あるいは、クラッチ４が繋がれていたとしても車両１の運転者はアクセルを踏み込んでおらず、車両１が平坦路を惰性で徐々に減速しながら走行している場合等が想定される。

したがって、モータ回転数Ｎｃは図４に示した漸増特性の回転数領域に位置付けられている。このため、Ｓ５において変速機５による変速を禁止することにより、変速機５におけるギヤの同期を無理に行うことによって変速機５の機械的負荷が増大し、ひいては変速機５が破損することを確実に防止することができる。

また、モータ回転数Ｎｃが漸増特性の回転数領域に位置付けられている場合であっても、車両１の運転状態が変化することによって、切れていたクラッチ４が繋がれてエンジン２の駆動力が変速機５の入力軸に伝達されたり、あるいは、車両１の走行環境が変化し、車両１が平坦路から降坂路を走行し始めたりすることにより、車両１が徐々に加速し始め、ひいてはモータ３のモータ回転数Ｎｃが漸増し始める場合等が想定される。

この場合には、モータ回転数Ｎｃがドラッグトルク特性の漸増特性からフラット特性に移行するため、再度実行されるＳ３の判定においてＮｃ≧Ｎｓが成立し、ひいてはＳ４において変速機５による変速が許可される。このように、変速制御によって、モータ回転数Ｎｃが漸増特性からフラット特性に位置するまで変速機５におけるシフトタイミングが調整されるため、変速機５による変速が一旦禁止された場合であっても、運転者は、２速ギヤ固定等での走行を終始強いられることはなく、車両１の運転状態や走行環境の変化によって、シフトダウン及びシフトアップの双方のシフトチェンジを自由に行うことが可能となる。

また、モータ３の回転数の漸減に伴いモータ３に発生するドラッグトルクが漸増し始める回転数領域に設定回転数Ｎｓを設定することにより、モータ回転数Ｎが漸増特性からフラット特性に移行する境界において、変速機５における変速の許可及び禁止を確実に行うことができる。したがって、変速機５をより一層確実に保護しながら、変速機５におけるシフトタイミングをより一層適切に制御することが可能である。

このように本実施形態の変速制御は、インバータ１０の三相短絡に伴い発生するモータ３のドラッグトルクの影響を軽減するために、モータ３のドラッグトルクが比較的小さい、モータ３の回転軸ひいては変速機５の入力軸の高回転数領域を使用した変速を行うものである。
このような高回転数領域は、いわゆるエンデュランス・ブレーキ作動時やキックダウン時（アクセル踏み込み時）に使用する変速のアプリケーションとして車両１に実装済みであることが多い。したがって、この既存のアプリケーションやシステムを拡張することにより、本実施形態の変速制御を車両１に容易に実装することもできる。

＜変形例＞
以下、図６（ａ）を参照し、第１実施形態に係る駆動制御の変形例について詳しく説明する。
当該変形例に係る駆動制御においては、第１実施形態の図５に示す変速制御禁止ステップ（Ｓ３）の直前において、検出されたモータ回転数Ｎｃが設定回転数Ｎｓ未満であった場合、モータ回転数Ｎを増加させる補正制御（回転数補正手段：Ｓ６）を行う。これにより、Ｓ５の変速制御禁止ステップへ移行する頻度を低減することができる。

具体的には、Ｓ３において設定回転数Ｎｓを図３に示すＮ１に設定し、図６（ｂ）に示すモータ３の回転数補正制御を実施する。
Ｓ６では、先ず、モータ回転数ＮｃがＳ３における設定回転数であるＮ１以上であり、ドラッグトルクが発生し始める回転数であるＮ２（図３に示す）未満か否かを判定する（Ｓ６−１）。

モータ回転数ＮｃがＮ２未満であった場合、モータ３の回転数を増加させる補正制御として、例えば変速機５において強制的にシフトダウンを行うシフトダウン制御を実施する（Ｓ６−２）。この補正制御はシフトダウン制御に特に限定されない。これにより、Ｓ５の変速制御禁止ステップへの移行頻度を確実に低減することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る駆動制御を、図面を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る駆動制御の要部となる制御を説明するフローチャートである。既に説明した構成および制御ステップについては、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態においては、変速制御のシフトアップを禁止するＳ７（シフトアップ制御禁止ステップ）を含む。
Ｓ７では、先ず、変速機５のシフトアップ制御における変速機５の入力軸の目標回転数ｎｔを算出する（Ｓ７−１）。目標回転数ｎｔは、例えば、検出されたモータ回転数Ｎｃに基づいて算出することができる。

次に、算出された目標回転数ｎｔが、ドラッグトルクの影響を受けないモータ３の設定回転数Ｎｓ未満か否かを判定する（Ｓ７−２）。
具体的には、Ｓ７−２において設定回転数Ｎｓを図３に示すＮ２に設定し、図７に示す変速機５のシフトアップ禁止制御を実施する。
算出された変速機５の目標回転数ｎｔがＮ２未満であった場合、変速制御においてシフトアップを禁止する（Ｓ７−３）。なお、この際、変速機５のシフトダウンは禁止されない。

ところで、通常、変速機５がシフトアップされると、変速機５の入力軸の回転数ｎは漸減するように制御される。したがって、当該シフトアップ前の時点におけるモータ３の回転数がドラッグトルクの影響を受けないＮ２以上であったとしても、変速機５でシフトアップが行われることにより、モータ３の回転数が漸減してドラッグトルクが増加する回転数まで低下し、変速機５におけるシフトアップが失敗するおそれがある。

これに対し本実施形態に係る駆動制御においては、算出された目標回転数ｎｔがＮ２未満であった場合、変速制御においてシフトアップが禁止されるため、シフトアップ制御時のドラッグトルクの影響を確実に防ぐことができる。
本実施形態に係る駆動制御（Ｓ７）は、第１実施形態に係る駆動制御のＳ２の直後に実施しても良い。また、駆動制御Ｓ７は、第１実施形態に係るＳ３〜Ｓ５に置換して実施しても良い。

本発明は前述した実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、本実施形態では、図４に破線で示し、インバータ１０の三相短絡時に変速機５によるシフトダウンが行えない場合について説明した。しかし、モータ３のドラッグトルク特性はモータ３の固有特性であり、図３の特性に限られない。したがって、インバータ１０の三相短絡時に変速機５によるシフトダウンのみならずシフトアップも行えない場合も想定される。この場合であっても、本実施形態の変速制御を行うことにより、変速機５を確実に保護しながら、変速機５によるシフトタイミングを適切に制御し、シフトアップを行うことが可能である。

また、本実施形態では、モータ３の回転数の漸減に伴いモータ３に発生するドラッグトルクが漸増し始める回転数領域に設定回転数Ｎｓを設定する。しかし、これに限らず、例えば、設定回転数Ｎｓを車両１のアイドリング時のモータ回転数Ｎ１にする等、設定回転数Ｎｓを少なくともモータ回転数Ｎが漸増特性からフラット特性に移行する境界の近傍に設けても良い。この場合であっても、変速機５を保護しながら、変速機５によるシフトタイミングを適切に制御可能である。

また、本実施形態では、電力供給回路１３の異常の検出（異常検出手段）、インバータを三相短絡状態とする三相短絡制御（三相短絡手段）、回転数センサ１５により検出されたモータ３の回転数に応じて変速機５による変速を許可又は禁止する変速制御（変速制御手段）は、すべてインバータＥＣＵ１４で行われる。しかし、これらの検出、判定、指令の実行はインバータＥＣＵ１４以外の上位ＥＣＵやＢＣＵ等で実行しても良いし、ＣＡＮ通信等によりインバータＥＣＵ１４に実行信号を送ることで実現しても良い。

また、本実施形態で列挙した電力供給回路１３の異常の要因はこれらに限定されない。
また、本実施形態の車両１はエンジン２及びモータ３を駆動源とするパラレル型ハイブリッドのトラックであるが、本発明はトラックに限らずハイブリッド車両全般に適用することができる。

１ 車両（ハイブリッド車両）
２ エンジン
３ モータ（電動機）
４ クラッチ
５ 変速機
１０ インバータ
１１ バッテリ
１３ 電力供給回路
１５ 回転数センサ（回転数検出手段）
２０ 車両ＥＣＵ（異常検出手段、三相短絡手段、変速制御手段、変速制御禁止手段、回転数補正手段）

Claims (9)

1. 車両の駆動源であるエンジンと、
   クラッチを介して前記エンジンの出力側に連結され、前記車両の駆動源であり発電も可能な電動機と、
   前記電動機の出力側に直接連結され、前記車両の変速を行う変速機と、
   前記電動機を駆動するための電力を蓄電可能なバッテリと、
   前記バッテリと前記電動機との間で前記電力の直流及び交流の変換を行うインバータと、
   前記変速機を変速制御する変速制御手段と、
   前記電動機、前記インバータ、及び前記バッテリを含む電力供給回路における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異常を検出したとき、前記インバータを三相短絡状態とする三相短絡手段と、
   前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、
   前記三相短絡手段により前記インバータが前記三相短絡状態とされた場合において、前記回転数検出手段により検出された前記電動機の回転数が前記設定回転数未満となるとき、前記変速機による変速を禁止する変速制御禁止手段と、
   を備える駆動制御装置。
2. 車両の駆動源であるエンジンと、
   クラッチを介して前記エンジンの出力側に連結され、前記車両の駆動源であり発電も可能な電動機と、
   前記電動機の出力側に直接連結され、前記車両の変速を行う変速機と、
   前記電動機を駆動するための電力を蓄電可能なバッテリと、
   前記バッテリと前記電動機との間で前記電力の直流及び交流の変換を行うインバータと、
   前記変速機を変速制御する変速制御手段と、
   前記電動機、前記インバータ、及び前記バッテリを含む電力供給回路における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異常を検出したとき、前記インバータを三相短絡状態とする三相短絡手段と、
   前記三相短絡手段により前記インバータが前記三相短絡状態とされた場合において、前記変速制御手段におけるシフトアップ変速制御の目標回転数が所定の設定回転数未満となるとき、前記変速制御手段によるシフトアップ変速制御を禁止する変速制御禁止手段と、
   を備える駆動制御装置。
3. 前記モータの回転数を増加させる回転数補正手段を備える、請求項１又は２に記載の駆動制御装置。
4. 前記設定回転数は、前記電動機の回転数の漸減に伴い前記電動機に発生するドラッグトルクが漸増し始める回転数領域に設定される、請求項１に記載の駆動制御装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の駆動制御装置を備えたハイブリッド車両。
6. 車両の駆動源であるエンジンの出力側にクラッチを介して連結され、変速機の入力側に直接連結され、前記車両の駆動源であり発電も可能な電動機と、前記電動機を駆動するための電力を蓄電可能なバッテリと、前記バッテリと前記電動機との間で前記電力の直流及び交流の変換を行うインバータを含む電力供給回路における異常を検出する異常検出ステップと、
   前記変速機の変速制御を行う変速制御ステップと、
   前記異常検出ステップにより異常を検出したとき、前記インバータを三相短絡状態とする三相短絡ステップと、
   前記電動機の回転数を検出する回転数検出ステップと、
   前記三相短絡ステップにより前記インバータが前記三相短絡状態とされた場合において、前記回転数検出ステップにより検出された前記電動機の回転数が前記設定回転数未満となるとき、前記変速機による変速を禁止する変速制御禁止ステップと、
   を備える駆動制御方法。
7. 車両の駆動源であるエンジンの出力側にクラッチを介して連結され、変速機の入力側に直接連結され、前記車両の駆動源であり発電も可能な電動機と、前記電動機を駆動するための電力を蓄電可能なバッテリと、前記バッテリと前記電動機との間で前記電力の直流及び交流の変換を行うインバータを含む電力供給回路における異常を検出する異常検出ステップと、
   前記変速機の変速制御を行う変速制御ステップと、
   前記異常検出ステップにより異常を検出したとき、前記インバータを三相短絡状態とする三相短絡ステップと、
   前記三相短絡ステップにより前記インバータが前記三相短絡状態とされた場合において、前記変速制御手段におけるシフトアップ変速制御の目標回転数が所定の設定回転数未満となるとき、前記変速制御手段によるシフトアップ変速制御を禁止する変速制御禁止ステップと、
   を備える駆動制御方法。
8. 前記モータの回転数を増加させる回転数補正ステップを備える、請求項６又は７に記載の駆動制御方法。
9. 前記設定回転数は、前記電動機の回転数の漸減に伴い前記電動機に発生するドラッグトルクが漸増し始める回転数領域に設定される、請求項６乃至８の何れか一項に記載の駆動制御方法。

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