JP2016193685A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】第１モータに異常が発生してエンジンの運転を停止させる際における振動の発生を抑制する。【解決手段】第１モータに異常が生じて第１モータの制御を停止したときには、アップシフトするよう有段変速機を制御し（ステップＳ１２０）、エンジンにおける燃料の供給が停止されるようエンジンを制御し（ステップＳ１３０）、その後、モータ走行で走行するよう第２モータを制御する（ステップＳ１５０）。これにより、振動の発生を抑制することができる。【選択図】図５

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能なエンジンと、動力を入出力可能な第１モータと、エンジンの出力軸と第１モータの回転軸と中間軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、中間軸に動力を入出力可能な第２モータと、中間軸と車軸に連結された駆動軸とに接続された変速機と、を備えるハイブリッド車両に関する。

従来、この種のハイブリッド車両としては、エンジンと、第１モータジェネレータと、エンジンと第１モータジェネレータと駆動軸とに接続されエンジンからの駆動力を第１モータジェネレータと駆動軸とに伝達する動力分割機構と、駆動軸に動力を入出力する第２モータジェネレータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両では、第１モータジェネレータの異常が検出されたときには、第１モータジェネレータの制御とエンジンの運転とを停止して第２モータジェネレータからの動力で走行する退避走行を行なう。これにより、車両を他の車両や歩行者の妨げにならない場所まで移動させることができる。

特開２００７−１２９７９９号公報

ところで、動力分割機構と駆動軸との間に変速機を備えるハイブリッド車両において、第１モータジェネレータの異常が検出されて退避走行を行なう際に、振動が発生する場合がある。第１モータジェネレータに異常が検出されて第１モータジェネレータの制御を停止させると、第１モータジェネレータによりエンジンの回転数を引き下げることができなくなる。そのため、エンジンの回転数を下げるためには、エンジンへの燃料供給を停止した後にエンジンの回転が徐々に低下して回転が停止するのを待つことになるが、このとき、エンジンの回転数が共振帯付近に滞留し、振動が生じることがある。

本発明のハイブリッド車両は、第１モータに異常が発生してエンジンの運転を停止させる際における振動の発生を抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車両は、
エンジンと、動力を入出力可能な第１モータと、前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸と中間軸とにキャリヤとサンギヤとリングギヤとがこの順に接続されたプラネタリギヤと、前記中間軸に動力を入出力可能な第２モータと、前記中間軸と車軸に連結された駆動軸とに接続された変速機と、を備えるハイブリッド車両であって、
前記第１モータが駆動できない異常が生じて前記第１モータの制御を停止したときには、アップシフトするよう前記変速機を制御し、前記エンジンにおける燃料の供給が停止されるよう前記エンジンを制御し、その後、前記第２モータからの動力だけで走行するよう前記第２モータを制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車両では、第１モータが駆動できない異常が生じて第１モータの制御を停止したときには、アップシフトするよう変速機を制御し、エンジンにおける燃料の供給が停止されるようエンジンを制御し、その後、第２モータからの動力だけで走行するよう第２モータを制御する。第１モータが駆動できない異常が生じて第１モータの制御を停止したときに、エンジンにおける燃料の供給が停止されるようエンジンを制御すると、エンジンの回転数が共振帯に滞留して、中間軸にエンジンの脈動トルクが伝達される場合がある。この脈動トルクは変速機によって変速比に応じたトルクに変換されて駆動軸に伝達される。そのため、アップシフトするよう変速機を制御し、エンジンにおける燃料の供給が停止されるようエンジンを制御することにより、変速機をアップシフトせずにエンジンにおける燃料供給を停止するものと比較すると、駆動軸に伝達される脈動トルクをより小さくすることができる。これにより、振動の発生を抑制することができる。

こうした本発明のハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記変速機をアップシフトする際には、前記変速機の変速比が変更可能な変速比のうち最も低い変速比として予め定められた所定変速比となるよう前記変速機を制御するものとしてもよい。こうすれば、第１モータに異常が発生してエンジンの運転を停止させる際における振動の発生をより抑制することができる。

本発明の一実施例としての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。 有段変速機６０の構成の概略を示す構成図である。 プラネタリギヤ３０および有段変速機６０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 有段変速機６０の各変速段とクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係を示す作動表である。 実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行されるモータＭＧ１異常時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 有段変速機６０の変速段が前進第１速段の状態でエンジン２２の回転数Ｎｅが低下しているときのプラネタリギヤ３０および有段変速機６０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図の一例を示す説明図である 有段変速機６０の変速段が前進第４速段の状態でエンジン２２の回転数Ｎｅが低下しているときのプラネタリギヤ３０および有段変速機６０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するため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、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、有段変速機６０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する４気筒の内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒ。スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。燃料噴射弁への制御信号。スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号。イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このエンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即 ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、中間軸３２と、モータＭＧ２の回転子と、が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ１は、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ２は、上述したように、回転子が中間軸３２に接続されている。インバータ４１，４２は、バッテリ５０と共に電力ライン５４に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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からの回転位置θｍ１，θｍ２。モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このモータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。また、モータＥＣＵ４０は、必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ５０は、上述したように、インバータ４１，４２と共に電力ライン５４に接続されている。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は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Ｖｂ。バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ｉｂ。バッテリ５０に取り付けられた温度センサからの電池温度Ｔｂ。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このバッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電割合ＳＯＣと、温度センサからの電池温度Ｔｂと、に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。

有段変速機６０は、中間軸３２（有段変速機６０の入力軸）の動力を４段に変速してデファレンシャルギヤ３７を介して駆動輪３８ａ,３８ｂに接続された駆動軸３６（有段変速機６０の出力軸）に伝達すると共に中間軸３２と駆動軸３６との間の動力の伝達を解除する４段変速式の変速機として構成されており、図２に示すように、シングルピニオン式の３つのプラネタリギヤ６２，６３，６４と、複数の係合要素としての２つのクラッチＣ１，Ｃ２および３つのブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３と、を備える。

プラネタリギヤ６２は、外歯歯車であるサンギヤ６２ｓと、サンギヤ６２ｓと同心円上に配置される内歯歯車であるリングギヤ６２ｒと、それぞれサンギヤ６２ｓおよびリングギヤ６２ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６２ｐと、複数のピニオンギヤ６２ｐを自転（回転）かつ公転自在に保持するキャリヤ６２ｃとを有する。

プラネタリギヤ６３は、外歯歯車であるサンギヤ６３ｓと、サンギヤ６３ｓと同心円上に配置される内歯歯車であるリングギヤ６３ｒと、それぞれサンギヤ６２ｓおよびリングギヤ６２ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６３ｐと、複数のピニオンギヤ６３ｐを自転（回転）かつ公転自在に保持するキャリヤ６３ｃとを有する。

プラネタリギヤ６４は、外歯歯車であるサンギヤ６４ｓと、サンギヤ６４ｓと同心円上に配置される内歯歯車であるリングギヤ６４ｒと、それぞれサンギヤ６４ｓおよびリングギヤ６４ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６４ｐと、複数のピニオンギヤ６４ｐを自転（回転）かつ公転自在に保持するキャリヤ６４ｃとを有する。

プラネタリギヤ６２のサンギヤ６２ｓとプラネタリギヤ６３のサンギヤ６３ｓとが連結（固定）されている。プラネタリギヤ６２のリングギヤ６２ｒとプラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃとプラネタリギヤ６４のキャリヤ６４ｃとが連結されている。プラネタリギヤ６３のリングギヤ６３ｒとプラネタリギヤ６４のサンギヤ６３ｓとが連結されている。したがって、プラネタリギヤ６２〜６４は、プラネタリギヤ６２のサンギヤ６２ｓとプラネタリギヤ６３のサンギヤ６３ｓ，プラネタリギヤ６２のキャリヤ６２ｃ，プラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒ，プラネタリギヤ６２のリングギヤ６２ｒおよびプラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃおよびプラネタリギヤ６４のキャリヤ６４ｃ，プラネタリギヤ６３のリングギヤ６３ｒおよびプラネタリギヤ６４のサンギヤ６４ｓ，を５つの回転要素とするいわゆる５要素タイプの機構として機能する。また、プラネタリギヤ６２のリングギヤ６２ｒとプラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃとプラネタリギヤ６４のキャリヤ６４ｃとは、駆動軸３６（有段変速機６０の出力軸）に連結されている。

クラッチＣ１は、中間軸３２と、プラネタリギヤ６３のリングギヤ６３ｒおよびプラネタリギヤ６４のサンギヤ６４ｓと、を互いに接続すると共に両者の接続を解除する。クラッチＣ２は、中間軸３２と、プラネタリギヤ６２のサンギヤ６２ｓおよびプラネタリギヤ６３のサンギヤ６３ｓと、を互いに接続すると共に両者の接続を解除する。ブレーキＢ１は、プラネタリギヤ６２のサンギヤ６２ｓおよびプラネタリギヤ６３のサンギヤ６３ｓを静止部材としてのトランスミッションケース２９に対して回転不能に固定（接続）すると共にこのサンギヤ６２ｓおよびサンギヤ６３ｓをトランスミッションケース２９に対して回転自在に解放する。ブレーキＢ２は、プラネタリギヤ６２のキャリヤ６２ｃをトランスミッションケース２９に対して回転不能に固定（接続）すると共にこのキャリヤ６２ｃをトランスミッションケース２９に対して回転自在に解放する。ブレーキＢ３は、プラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒをトランスミッションケース２９に対して回転不能に固定（接続）すると共にこのリングギヤ６４ｒをトランスミッションケース２９に対して回転自在に解放する。クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１〜Ｂ３は、図示しない油圧制御装置による作動油の給排を受けて動作する。

図３は、プラネタリギヤ３０および有段変速機６０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図の一例を示す説明図であり、図４は、有段変速機６０の各変速段とクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係を示す作動表である。有段変速機６０は、クラッチＣ１とブレーキＢ３とを係合すると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とを解放することによって前進第１速段および後進段を形成し、クラッチＣ１とブレーキＢ２とを係合すると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ３とを解放することによって前進第２速段を形成し、クラッチＣ１とブレーキＢ１とを係合すると共にクラッチＣ２とブレーキＢ２，Ｂ３を解放することによって前進第３速段を形成し、クラッチＣ１，Ｃ２を係合すると共にブレーキＢ１〜Ｂ３を解放することによって前進第４速段を形成する。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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。ＨＶＥＣＵ７０からは、有段変速機６０（油圧制御装置）への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。このＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４，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。

なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１の操作位置（シフトポジションセンサ８２により検出されるシフトポジションＳＰ）としては、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション），後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション），中立のニュートラルポジション（Ｎポジション），前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）などが用意されている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰが走行用ポジション（ＤポジションやＲポジション）のときには、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）で走行したり、電動走行（ＥＶ走行）で走行したりする。ＨＶ走行では、エンジン２２の運転を伴って走行する。ＥＶ走行では、エンジン２２を運転停止して走行する。

ＨＶ走行では、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６（有段変速機６０の出力軸）に要求される要求トルクＴｏｕｔ＊を設定する。続いて、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（中間軸３２すなわち有段変速機６０の入力軸の回転数）を駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔで除して有段変速機６０のギヤ比Ｇｒを計算する。そして、駆動軸３６の要求トルクＴｏｕｔ＊を有段変速機６０のギヤ比Ｇｒで除して中間軸３２に要求される要求トルクＴｉｎ＊を計算する。さらに、中間軸３２の要求トルクＴｉｎ＊にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（中間軸３２の回転数）を乗じて中間軸３２に要求される要求パワーＰｉｎ＊を計算する。続いて、計算した要求パワーＰｉｎ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を計算する。そして、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｉｎ＊が中間軸３２に出力されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。さらに、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。続いて、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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるようにエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ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ＨＶ走行での走行時には、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満に至ったときに、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行での走行に移行する。

ＥＶ走行では、ＨＶＥＣＵ７０は、ＨＶ走行モードと同様に駆動軸３６の要求トルクＴｏｕｔ＊や有段変速機６０のギヤ比Ｇｒ，中間軸３２の要求トルクＴｉｎ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｉｎ＊が中間軸３２に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ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ＥＶ走行での走行時には、ＨＶ走行での走行時と同様に計算した要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上に至ったときに、エンジン２２の始動条件が成立したと判断し、エンジン２２を始動してＨＶ走行での走行に移行する。

シフトポジションＳＰがＤポジションのときの有段変速機６０の制御としては、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に要求される要求トルクＴｏｕｔ＊を設定し、車速Ｖと駆動軸３６の要求トルクＴｏｕｔ＊と図示しない変速マップとに基づいて有段変速機６０の目標変速段Ｇｓ＊を設定する。こうして有段変速機６０の目標変速段Ｇｓ＊を設定すると、有段変速機６０の現在の変速段と目標変速段Ｇｓ＊とが一致するときには有段変速機６０の変速段が保持されるように有段変速機６０（油圧制御装置）を制御し、有段変速機６０の現在の変速段と目標変速段Ｇｓ＊とが異なるときには、有段変速機６０の変速段が目標変速段Ｇｓ＊となるように有段変速機６０を制御する。シフトポジションＳＰがＲポジションのときの有段変速機６０の制御としては、ＨＶＥＣＵ７０は、後進段が保持されるように有段変速機６０を制御する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、走行中にモータＭＧ１を駆動できない異常が生じたときの動作について説明する。図５は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行されるモータＭＧ１異常時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、モータＭＧ１を駆動できない異常、例えば、モータＭＧ１の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３やモータＭＧ１の各相に流れる電流を検出する電流センサ，インバータ４１などに異常が生じてモータＭＧ１の駆動制御を停止したときに実行される。

本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２の運転を停止した状態でモータＭＧ２からの動力で走行する退避走行（モータ走行）に移行するか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここでは、モータＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４やモータＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサ，インバータ４２などに異常が生じてモータＭＧ２を駆動できないときに、退避走行に移行しないと判定するものとした。退避走行に移行しない場合には、本ルーチンを終了する。

退避走行に移行する場合には（ステップＳ１００）、続いて、エンジン２２が運転中か否かを判定する（ステップＳ１１０）。エンジン２２が運転中でなければ、退避走行を行なうようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の設定は、上述したＥＶ走行におけるトルク指令Ｔｍ２＊の設定と同様である。トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ２がトルク指令Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした処理により、退避走行を行なうことができ、車両を他の車両や歩行者の妨げにならない場所まで移動させることができる。なお、退避走行では、有段変速機６０は、上述したように、シフトポジションＳＰに応じて制御されるものとする。

エンジン２２が運転中であるときには（ステップＳ１１０）、有段変速機６０のアップシフト制御を実行する（ステップＳ１２０）。アップシフト制御では、最高変速段である前進第４速段を超えない範囲で有段変速機６０の変速段が現在の変速段から１段アップシフトするよう有段変速機６０を制御する。アップシフト制御を実行する理由については後述する。

続いて、エンジン２２における燃料供給が停止されるようエンジンＥＣＵ２４に燃料供給停止指令を送信し（ステップＳ１３０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１４０）、エンジン２２の回転数が値０でないときには、ステップＳ１４０の処理を繰り返す。燃料供給停止指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射弁への燃料供給を停止する。エンジン２２への燃料の供給を停止すると、エンジン２２の回転数Ｎｅが徐々に低下することから、ステップＳ１４０の処理は、エンジン２２の回転数Ｎｅが徐々に低下してエンジン２２の回転が停止するか否かを判定する処理になる。ここで、ステップＳ１２０の処理でアップシフト制御を実行した理由について説明する。

図６は、有段変速機６０の変速段が前進第１速段の状態でエンジン２２の回転数Ｎｅが低下しているときのプラネタリギヤ３０および有段変速機６０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図の一例を示す説明図である。図７は、有段変速機６０の変速段が前進第４速段の状態でエンジン２２の回転数Ｎｅが低下しているときのプラネタリギヤ３０および有段変速機６０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図の一例を示す説明図である。図６，図７において、エンジン２２の共振回転数帯（以下、「共振帯」という）に斜線でハッチングを施した。エンジン２２の回転数は、低下して値０になる過程で、図６，図７に示す共振帯領域に滞留し、中間軸３２にエンジン２２の脈動トルクが伝達される場合がある。中間軸３２に生じた脈動トルクは、有段変速機６０によって変速比に応じたトルクに変換されて駆動軸３６に伝達される。有段変速機６０に入力されるトルクが一定である場合、図６，図７に示すように、中間軸３２と駆動軸３６との回転数の関係から、変速段の変速比が低いほど駆動軸３６に伝達されるトルクが小さくなる。そのため、有段変速機６０をアップシフトした後にエンジン２２における燃料供給を停止することにより、有段変速機６０をアップシフトせずにエンジン２２における燃料供給を停止するものと比較すると、駆動軸３６に伝達される脈動トルクをより小さくすることができる。これにより、振動の発生を抑制することができる。

そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０になったときには（ステップＳ１４０）、退避走行を実行し（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、振動の発生を抑制しつつ、退避走行を行なうことができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１に異常が生じてモータＭＧ１の制御を停止したときには、アップシフトするよう有段変速機６０を制御した後に、エンジン２２における燃料の供給が停止されるようエンジン２２を制御し、その後、モータ走行で走行するよう第２モータを制御することにより、振動の発生を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１２０の処理で、最高変速段である前進第４速段を超えない範囲で有段変速機６０の変速段が現在の変速段から１段アップシフトするよう有段変速機６０を制御するものとしたが、現在の変速段からアップシフトすればよいから、例えば、２段以上アップシフトするものとしてもよい。また、有段変速機６０の変速段を最高変速段（実施例では前進第４速段）にしてもよい。こうすれば、エンジン２２の回転数が共振帯付近に滞留することにより中間軸３２に作用する脈動トルクは、有段変速機６０を前進第４速段より低い変速段としたときより小さなトルクとして駆動軸３６に伝達させることができる。これにより、振動の発生をより抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、有段変速機６０は、前進第１速段から前進第４速段まで形成できる４速の有段変速機６０であるものとしたが、アップシフトが可能なもの、すなわち、２速以上の有段変速機６０であればよいから、例えば、５速以上の有段変速機としてもよい。また、有段変速機６０に代えて無段変速機を用い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、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０の処理で、エンジン２２の燃料供給を停止してからエンジン２２の回転数が値０になるのを待って退避走行を行なうものとしたが、ステップＳ１４０の処理を実行せずに、エンジン２２の燃料供給を停止してから直ちに退避走行を行なうものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、有段変速機６０が「変速機」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とを組み合わせたものが「制御手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するため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、ハイブリッド車両の製造産業などに利用可能である。

２０ 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）、２３ クランクポジションセンサ、２６ クランクシャフト、２９ トランスミッションケース、３０ プラネタリギヤ、３２ 中間軸、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ 駆動輪、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 回転位置検出センサ、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 有段変速機、６２〜６４ プラネタリギヤ、６２ｃ〜６４ｃ キャリヤ、６２ｐ〜６４ｐ ピニオンギヤ、６２ｒ〜６４ｒ リングギヤ、６２ｓ〜６４ｓ サンギヤ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、Ｂ１〜Ｂ３ ブレーキ、Ｃ１，Ｃ２ クラッチ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. エンジンと、動力を入出力可能な第１モータと、前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸と中間軸とにキャリヤとサンギヤとリングギヤとがこの順に接続されたプラネタリギヤと、前記中間軸に動力を入出力可能な第２モータと、前記中間軸と車軸に連結された駆動軸とに接続された変速機と、を備えるハイブリッド車両であって、
   前記第１モータが駆動できない異常が生じて前記第１モータの制御を停止したときには、アップシフトするよう前記変速機を制御し、前記エンジンにおける燃料の供給が停止されるよう前記エンジンを制御し、その後、前記第２モータからの動力だけで走行するよう前記第２モータを制御する制御手段、
   を備えるハイブリッド車両。

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