JP2017019399A - ハイブリッド車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチのオン固着故障時の車両の急激な加減速を防止すること。
【解決手段】ハイブリッド車両は、車両の駆動輪を駆動するモータと、モータの駆動用電力を発電する発電機と、駆動輪および発電機を駆動するエンジンと、エンジンと駆動輪との接続を断接するクラッチとを備える。回転速度制御手段は、クラッチによりエンジンと駆動輪との接続が切断された状態において、エンジンおよび発電機の目標回転速度Ｖｇｔと実回転速度Ｖｇとの差分に基づいて発電機への出力要求トルクＴｇｔを変更することによりエンジンおよび発電機の回転速度を制御する。変更後の出力要求トルクは、変更前の出力要求トルクから所定の変動制限値以内に設定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両制御装置に関する。

従来、エンジンおよびモータを搭載したハイブリッド自動車では、シリーズ方式、パラレル方式などの駆動方式が知られている。また、自車両の走行状態によってこれらの駆動方式（シリーズモード、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）モード、パラレルモードなど）を切り換え可能なハイブリッド自動車も知られている。
このうち、シリーズモード（シリーズ方式）では、クラッチによりエンジンと駆動輪との間の接続を切断した上で、エンジンで発電機を駆動して電力を発生させ、その電力を駆動用バッテリの充電またはモータの駆動に充てる。

ここで、エンジンと駆動輪との接続を断接するクラッチが故障すると、車両の挙動を意図通りに制御することができない場合がある。例えば、クラッチが接続状態に固着故障すると（オン固着故障）、シリーズモード中にもエンジンの駆動力が駆動輪に伝達されてしまう。
このようなクラッチ故障に対応するため、例えば下記特許文献１では、クラッチのオン固着故障を検出すると、ハイブリッド車両の走行モードをＥＶモードまたはパラレルモードのいずれかに設定する技術が開示されている。

特開２００９−２７４５６６号公報

シリーズモード中にエンジンおよび発電機の回転速度を調整する手法として、エンジンおよび発電機の目標回転速度と実回転速度とに差がある場合に、当該差分に応じた補正値をエンジンまたは発電機への出力要求トルクに加算することにより実回転速度を目標回転速度に合わせる方法がある。
例えば、ジェネレータ（発電機）回転速度フィードバック制御では、エンジンおよび発電機の目標回転速度と実回転速度とに差がある場合に、当該差分に応じた補正値を発電機への出力要求トルクに加算することにより実回転速度を目標回転速度に合わせる。
このような制御中にクラッチがオン固着故障すると、発電機の回転速度が駆動輪の回転速度に引きずられて変化するため、目標回転速度と実回転速度との差が大きくなり、トルク補正値によってエンジンの回転速度が急激に変動してハイブリッド車両に急激な加減速が生じる場合がある。
上述した従来技術では、クラッチの断接制御状態と発電機およびモータの回転速度との関係からクラッチの故障を検出した後にハイブリッド車両の走行モードを変更している。クラッチの故障発生から故障検出までには所定の判定時間が必要であり、この間に意図しない加減速が発生する場合があるという課題がある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、クラッチのオン固着故障時の車両の急激な加減速を防止することにある。

上述の目的を達成するため、請求項１の発明にかかるハイブリッド車両制御装置は、車両の駆動輪を駆動するモータと、前記モータの駆動用電力を発電する発電機と、前記駆動輪および発電機を駆動するエンジンと、前記エンジンと前記駆動輪との接続を断接するクラッチと、を備えるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両制御装置であって、前記エンジンまたは前記発電機の目標回転速度と実回転速度との差分に基づいて、前記エンジンまたは前記発電機への出力要求トルクを変更することにより、前記エンジンおよび前記発電機の回転速度を制御する回転速度制御手段を備え、変更後の出力要求トルクは、変更前の出力要求トルクから部品限界値とは異なる所定の変動制限値以内に設定される、ことを特徴とする。
請求項２の発明にかかるハイブリッド車両制御装置は、前記変更後の出力要求トルクの上限値を、前記変更前の出力要求トルクに、前記エンジンの稼働状態に基づくエンジン公差値と、前記発電機の稼働状態に基づくジェネレータ公差値と、前記エンジンまたは前記発電機の目標回転加速度に所定の比例係数を乗じた値とを加算した値とし、前記変更後の出力要求トルクの下限値を、前記変更前の出力要求トルクから、前記エンジンの稼働状態に基づくエンジン公差値と、前記発電機の稼働状態に基づくジェネレータ公差値とを減じるとともに、前記エンジンまたは前記発電機の目標回転加速度に所定の比例係数を乗じた値を加算した値とする、ことを特徴とする。
請求項３の発明にかかるハイブリッド車両制御装置は、前記回転速度制御手段は、前記エンジンに対する出力要求トルクを、前記発電機に対する要求発電量に応じた必要発電トルクに設定するとともに、前記発電機に対する出力要求トルクを、前記目標回転速度と前記実回転速度との差分に基づく補正値で前記必要発電トルクを補正した値に設定して、前記エンジンおよび前記発電機の回転速度を制御する、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、エンジンまたは発電機への出力要求トルクの変更によってエンジンおよび発電機の回転速度を制御する際に、変更後の出力要求トルクを変更前の出力要求トルクから所定の変動制限値以内に設定するようにした。これにより、クラッチの故障時など発電機の回転速度が大きく変動した際に、これに追従して車両が急激に加減速するのを防止する上で有利となる。
請求項２の発明によれば、変更後の出力要求トルクを、変更前の出力要求トルクを中心にエンジン公差値やジェネレータ公差値、目標回転速度の変化率に合わせて設定することができ、クラッチ故障が生じていない場合などには適切にエンジンおよび発電機の回転速度を変更する上で有利となる。
請求項３の発明によれば、エンジンおよび発電機の目標回転速度と実回転速度とに差がある場合に、当該差分に応じた補正値を発電機への出力要求トルクに加算するジェネレータ回転速度フィードバック制御を行う。発電機はエンジンと比べて出力要求トルクの変更に対する応答性が高いので、より迅速に実回転速度を目標回転速度に合わせる上で有利となる。

実施の形態にかかるハイブリッド車両制御装置１０が適用されるハイブリッド車両２０の構成を示す説明図である。 ハイブリッド車両制御装置１０の機能的構成を示すブロック図である。 本実施の形態にかかる車両においてクラッチ２３の故障が生じた際の車両挙動を示す説明図である。 本実施の形態にかかる車両においてクラッチ２３の故障が生じた際の車両挙動を示す説明図である。 従来技術においてクラッチ２３の故障が生じた際の車両挙動を示す説明図である。 従来技術においてクラッチ２３の故障が生じた際の車両挙動を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるハイブリッド車両制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
本実施の形態では、ハイブリッド車両においてジェネレータ回転速度フィードバック制御を行う場合について説明する。

図１は、実施の形態にかかるハイブリッド車両制御装置１０が適用されるハイブリッド車両２０の構成を示す説明図である。
ハイブリッド車両２０は、駆動輪（例えば前輪）３６の駆動軸３８を駆動するエンジン２２およびモータ２４を備えている。
エンジン２２は、発電機２８を駆動して発電させることが可能であるとともに、クラッチ２３の締結時にはトランスミッション２６を介して駆動輪３６の駆動軸３８を回転可能である。

発電機２８で発電された電力は、ジェネレータインバータ３４を介して駆動用バッテリ３２に供給されて駆動用バッテリ３２を充電する、またはモータインバータ３０を介してモータ２４の駆動用電力として利用される。
ジェネレータインバータ３４には、発電機２８を制御するジェネレータコントロールユニット３４Ａが内蔵されており、ジェネレータコントロールユニット３４Ａはハイブリッド車両制御装置１０（ＥＣＵ）からの制御信号（後述する発電機２８の出力要求トルクＴｇｔ）に基づいて発電機２８の出力トルク（発電トルク）を制御する。

なお、本実施形態では、エンジン２２の出力軸と発電機２８の入力軸とが直結されている。よって、シリーズモード時にはエンジン２２の出力軸の回転速度と発電機２８の入力軸の回転速度（以下、単に「エンジン２２の回転速度」、「発電機２８の回転速度」という）とが一致する。

発電機２８とトランスミッション２６との間にはクラッチ２３が設けられ、エンジン２２と駆動輪３６との接続（エンジン２２の駆動力の駆動輪３６への伝達）を断接する。
クラッチ２３は、発電機２８側の係合要素２３Ａおよび駆動輪３６側の係合要素２３Ｂからなる。

モータ２４は、モータインバータ３０を介して、駆動用バッテリ３２および発電機２８から高電圧の電力を供給されて駆動し、トランスミッション２６を介して駆動輪３６の駆動軸３８を回転させる。
モータインバータ３０には、モータ２４を制御するモータコントロールユニット３０Ａが内蔵されており、モータコントロールユニット３０Ａは後述するハイブリッド車両制御装置１０（ＥＣＵ４０）からの制御信号に基づいてモータ２４の出力トルクを制御する。

駆動用バッテリ３２は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有している。各電池セルおよび電池モジュールには、電圧計や電流計、温度計などが接続されており、ＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）等がこれらの検出値に基づいて駆動用バッテリ３２の状態（充電率や故障の有無など）を検出する。
駆動用バッテリ３２の充電には、発電機２８によって発電された電力を用いる他、図示しない充電端子に外部電源を接続し外部電力を供給することにより行われる。

図２は、ハイブリッド車両制御装置１０の機能的構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、ＥＣＵ４０がハイブリッド車両制御装置１０として機能する。
ＥＣＵ４０は、ハイブリッド車両２０全体の制御を司る制御部であり、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。

ＥＣＵ４０には、駆動用バッテリ３２、エンジン２２、ジェネレータインバータ３４（より詳細にはジェネレータコントロールユニット３４Ａ）、モータインバータ３０（より詳細にはモータコントロールユニット３０Ａ）、クラッチ２３およびアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ３３が接続されており、これらの機器の検出情報および作動情報が入力される。

また、ＥＣＵ４０は、上記機器からの各種検出量及び各種作動情報に基づいて、ハイブリッド車両２０の走行に必要な車両要求出力を算出し、エンジン２２、ジェネレータインバータ３４、モータインバータ３０、クラッチ２３に制御信号を送信して、走行モードを切り換えるとともに、エンジン２２、モータ２４、発電機２８の出力を制御する。

より詳細には、ＥＣＵ４０は、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することによって、走行モード制御手段４２、クラッチ故障検出手段４４、回転速度制御手段４６を実現する。
走行モード制御手段４２は、ハイブリッド車両２０の状態に応じて、走行モードをＥＶモード、シリーズモード、パラレルモードの間で切り替える。
ＥＶモードでは、エンジン２２を停止し、駆動用バッテリ３２から供給される電力によってモータ２４を駆動して走行する。
シリーズモードでは、クラッチ２３を切断し、エンジン２２の駆動力を全て発電機２８に付与する。そして、発電機２８によって発電された電力によりモータ２４を駆動して走行させる。この時、発電機２８の発電電力がモータ２４に対する要求出力に足りない場合は、駆動用バッテリ３２に蓄電された電力もモータ２４の駆動に用いる。また、発電機２８の発電電力がモータ２４に対する要求出力よりも大きい場合には、余剰電力を駆動用バッテリ３２に供給して駆動用バッテリ３２を充電する。
パラレルモードでは、エンジン２２の動力とモータ２４の動力とを併せて駆動する。すなわち、クラッチ２３を接続し、エンジン２２の動力をトランスミッション２６を介して駆動軸３８に伝達して駆動輪３６を駆動させるとともに、エンジン２２により発電機２８を回転させて発電した電力および駆動用バッテリ３２から供給される電力によってモータ２４を駆動して走行する。
走行モード制御手段４２は、高速走行時のように、エンジン２２の効率のよい領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、パラレルモードを除く領域、すなわち中低速走行時には、駆動用バッテリ３２の充電率に基づいてＥＶモードとシリーズモードとの間で切換える。
また、走行モード制御手段４２は、駆動用バッテリ３２の充電率が許容範囲より低下したときには、シリーズモードまたはパラレルモードでエンジン２２を駆動して発電機２８により発電を行い、駆動用バッテリ３２を充電させる。

クラッチ故障検出手段４４は、クラッチ２３の故障を検出する。
クラッチ２３の故障には、クラッチ２３が接続状態のまま固着して切断できないオン固着故障や、すべり等でクラッチ２３を十分に接続できないオフ固着故障などがある。本実施の形態は、特にシリーズモード時（クラッチ２３切断時）におけるオン固着故障に関連する。
クラッチ故障検出手段４４は、クラッチ２３の故障を、クラッチ２３の係合要素２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの回転速度、およびクラッチ２３への断接の制御信号に基づいて判断する。そして、クラッチ２３に故障が生じている場合には、走行モード制御手段４２が故障の種類に応じて走行モードを変更する。

回転速度制御手段４６は、シリーズモード中のようにクラッチ２３によりエンジン２２と駆動輪３６との接続が切断されていると見込まれる状態において、エンジン２２または発電機２８の目標回転速度と実回転速度との差分に基づいてエンジン２２または発電機２８への出力要求トルクを変更することによりエンジン２２および発電機２８の回転速度を制御する。
本実施の形態では、回転速度制御手段４６は、目標回転速度と実回転速度とに差分があった場合に、発電機２８への出力要求トルクを変更するジェネレータ回転速度フィードバック制御を行うものとする。
すなわち、回転速度制御手段４６は、エンジン２２に対する出力要求トルクを、発電機２８に対する要求発電量に応じた必要発電トルクに設定するとともに、発電機２８に対する出力要求トルクを、目標回転速度と実回転速度との差分に基づく補正値で必要発電トルクを補正した値に設定して、エンジン２２および発電機２８の回転速度を制御する。

ジェネレータ回転速度フィードバック制御の詳細について説明する。
なお、本実施の形態では、車両加速側（力行側）のトルクを正、車両減速側（回生側）のトルクを負としている。発電機２８の入力軸とエンジン２２の出力軸とが減速ギアを介さず直結としているので、両者の回転速度は等しい。また、両者のトルクが逆符合かつ絶対値が等しい場合に釣り合い状態（回転加速度がゼロ）となる。
まず、回転速度制御手段４６は、発電機２８に対する要求発電量を得るために必要な発電機２８のトルクである必要発電トルクＴｇｄを算出する。必要発電トルクＴｇｄは負の値である。
そして、エンジン２２の出力要求トルクＴｅｔを、必要発電トルクＴｇｄに合わせて設定する。すなわち、必要発電トルクＴｇｄの正負を反転した値をエンジン２２の出力要求トルクＴｅｔに設定する（Ｔｅｔ＝−Ｔｇｄ）。

一方で、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔは、必要発電トルクＴｇｄを発電機２８の目標回転速度と実回転速度との差分に基づく補正値Ａで補正した値に設定する。
本実施の形態では、補正値Ａを必要発電トルクＴｇｄに加えた値を、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔとして設定する（Ｔｇｔ＝Ｔｇｄ＋Ａ）。
補正値Ａは、発電機２８の目標回転速度Ｖｇｔと実回転速度Ｖｇとの速度差ΔＶ（＝Ｖｇｔ−Ｖｇ）に、例えばＰＩＤ（比例・積分・微分）制御則を適用して求める。

エンジン２２の出力要求トルクＴｅｔとして必要発電トルクＴｇｄを設定する（Ｔｅｔ＝−Ｔｇｄ）ことによって、エンジン２２によって駆動された発電機２８において要求発電量分の電力を発電可能となる。
また、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔを、必要発電トルクＴｇｄに補正値Ａを加算した値に設定する（Ｔｇｔ＝Ｔｇｄ＋Ａ）ことによって、エンジン２２および発電機２８の実回転速度Ｖｇと目標回転速度Ｖｇｔとの速度差ΔＶが発生したときに、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔが補正されるため、実回転速度Ｖｇを目標回転速度Ｖｇｔに近づけることができる。

ここで、回転速度制御手段４６は、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔを変更する場合、変更後の出力要求トルクＴｇｂを変更前の出力要求トルクＴｇａから部品限界値とは異なる所定の変動制限値以内に設定する。
部品限界値とは、発電機２８（またはエンジン２２）の一般的な動作限界範囲であり、上述した回転速度制御手段４６による変更とは別個に、通常予め一意に設定されている。
より詳細には、変更後の出力要求トルクＴｇｂの上限値を、変更前の出力要求トルクＴｇａに、エンジン２２の稼働状態に基づくエンジン公差値Ｄｅと、発電機２８の稼働状態に基づくジェネレータ公差値Ｄｇと、発電機２８の目標回転加速度Ａｇに所定の比例係数Ｋを乗じた値とを加算した値とする（Ｔｇｂ≦Ｔｇａ＋Ｄｅ＋Ｄｇ＋Ｋ・Ａｇ）。
また、変更後の出力要求トルクＴｇｂの下限値を、変更前の出力要求トルクＴｇａから、エンジン２２の稼働状態に基づくエンジン公差値Ｄｅと、発電機２８の稼働状態に基づくジェネレータ公差値Ｄｇとを減じるとともに、発電機２８の目標回転加速度Ａｇに所定の比例係数Ｋを乗じた値を加算した値とする（Ｔｇｂ≧Ｔｇａ−Ｄｅ−Ｄｇ＋Ｋ・Ａｇ）。

変更前の出力要求トルクＴｇａは、エンジン２２のへの出力要求トルクＴｅｔを正負反転させた値とほぼ等しい。
また、エンジン公差値Ｄｅは、エンジン２２の冷却水温、出力トルク、回転速度等のパラメータにより変動する値であり、ジェネレータ公差値Ｄｇは、発電機２８の冷却水温、出力トルク、回転速度等のパラメータにより変動する値である。
回転速度制御手段４６は、例えば上記のパラメータの実値からエンジン公差値Ｄｅやジェネレータ公差値Ｄｇを特定するマップを記憶しておき、このマップを用いて公差値Ｄｅ，Ｄｇを特定する。
また、発電機２８の目標回転加速度Ａｇに所定の比例係数Ｋを乗じた値とは、変化する目標回転速度に追従させるために、目標回転速度の変化率（すなわち目標回転加速度）に応じたトルクを加算するものである。なお、比例係数Ｋはエンジン２２および発電機２８の回転部分の慣性モーメントに対応する。

このように発電機２８の出力要求トルクＴｇｔの変動を制限するのは、クラッチ２３に故障が生じた場合に急激な車両の加減速が生じるのを防止するためである。
図３および図４は、本実施の形態にかかる車両においてクラッチ２３の故障が生じた際の車両挙動を示す説明図である。
図３および図４において、符号Ａは、駆動輪３６の回転速度（車速）Ｖｃおよび発電機２８の回転速度（実回転速度Ｖｇおよび目標回転速度Ｖｇｔ）の時間変化を示している。
符号Ｂは、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔの時間変化であり、出力要求トルクＴｇｔの上限値を符号Ｔｍｘ、下限値を符号Ｔｍｉｎで示している。符号Ｃはクラッチ２３の断接状態である。
なお、Ａ図における発電機２８の回転速度はギア比を考慮して駆動輪３６の回転速度に換算した値としている。また、Ｃ図において、クラッチ故障検出手段４４による故障判定に要する時間をｔｘとする。

まず図３から説明すると、初期時刻ｔ０ではクラッチ２３はオフ（切断）状態である。よって、クラッチ２３の係合要素２３Ａ，２２Ｂは、それぞれ独立した速度で回転する。
発電機２８（係合要素２３Ａ）の回転速度は、実回転速度Ｖｇと目標回転速度Ｖｇｔとが一致している。また、駆動輪３６（係合要素２３Ｂ）の回転速度Ｖｃは、発電機２８の回転速度よりも遅くなっている（Ｖｃ＜Ｖｇ）。
また、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔは回生側（負）の値を取り、エンジン２２の出力要求トルクＴｅｔを正負反転した値となっている。

ここで、時刻ｔ１にクラッチ２３のオン固着故障が生じ、オン（接続）状態になると、クラッチ２３の係合要素２３Ａ，２３Ｂが接続し、発電機２８の実回転速度Ｖｇが駆動輪３６の回転速度Ｖｃと一致する（Ｖｃ＝Ｖｇ）。
このように発電機２８の実回転速度Ｖｇが変化するのは、車体全体を移動させる駆動輪３６の方が発電機２８と比べて慣性が大きいためである。
よって、発電機２８の実回転速度Ｖｇと目標回転速度Ｖｇｔとの間に差分が生じ、ジェネレータ回転速度フィードバック制御により発電機２８の出力要求トルクＴｇｔが変化する。すなわち、発電機２８の実回転速度Ｖｇが目標回転速度Ｖｇｔよりも遅くなったため、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔに正の補正値Ａが加算され、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔの絶対値が減少する。

ここで、出力要求トルクＴｇｔには上限値Ｔｍｘが設けられているため、補正値Ａは出力要求トルクＴｇｔが上限値Ｔｍｘを超えない範囲に設定され、出力要求トルクＴｇｔは急激には上昇しない。図３に示すように、駆動輪３６の回転速度Ｖｃも若干の加速はあるものの、時刻ｔ１以前とほぼ同じとなる。
このため、発電機２８の実回転速度Ｖｇと目標回転速度Ｖｇｔとに差分がある状態が一定期間継続するが、故障発生から時刻ｔｘ後にクラッチの故障判定が行われると、例えば走行モードがＥＶモードやパラレルモードに移行され、運転者の意図通りの車両走行が可能となる。

また、図４は駆動輪３６（係合要素２３Ｂ）の回転速度Ｖｃが、発電機２８の回転速度よりも速い場合を示している（Ｖｃ＞Ｖｇ）。
図３と同様に、初期時刻ｔ０ではクラッチ２３はオフ（切断）状態であり、発電機２８（係合要素２３Ａ）の回転速度は、実回転速度Ｖｇと目標回転速度Ｖｇｔとが一致している。
時刻ｔ１にクラッチ２３のオン固着故障が生じると、クラッチ２３の係合要素２３Ａ，２３Ｂが接続し、発電機２８の実回転速度Ｖｇが駆動輪３６の回転速度Ｖｃと一致する（Ｖｃ＝Ｖｇ）。
よって、発電機２８の実回転速度Ｖｇが目標回転速度Ｖｇｔよりも速くなり、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔに負の補正値Ａが加算され、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔの絶対値が増加する。

ここで、出力要求トルクＴｇｔには下限値Ｔｍｉｎが設けられているため、補正値Ａは出力要求トルクＴｇｔが下限値Ｔｍｉｎを下回らない範囲に設定され、出力要求トルクＴｇｔは急激には減少しない。図４に示すように、駆動輪３６の回転速度Ｖｃも若干の減速はあるものの、時刻ｔ１以前とほぼ同じとなる。
そして、故障発生から時刻ｔｘ後にクラッチの故障判定が行われると、例えば走行モードがＥＶモードやパラレルモードに移行され、運転者の意図通りの車両走行が可能となる。

図５および図６は、従来技術においてクラッチ２３の故障が生じた際の車両挙動を示す説明図である。
より詳細には、図５は駆動輪３６の回転速度Ｖｃが発電機２８の回転速度よりも遅い場合（Ｖｃ＜Ｖｇ）であり、図６は駆動輪３６の回転速度Ｖｃが発電機２８の回転速度よりも速い場合（Ｖｃ＞Ｖｇ）である。
図５および図６の各符号は、図３および図４と同様である。
図５、図６も図３、図４と同様に、初期時刻ｔ０ではクラッチ２３はオフ（切断）状態であり、発電機２８（係合要素２３Ａ）の回転速度は、実回転速度Ｖｇと目標回転速度Ｖｇｔとが一致している。
時刻ｔ１にクラッチ２３のオン固着故障が生じると、クラッチ２３の係合要素２３Ａ，２２Ｂが接続し、発電機２８の実回転速度Ｖｇが駆動輪３６の回転速度Ｖｃと一致する（Ｖｃ＝Ｖｇ）。
よって、図５においては、発電機２８の実回転速度Ｖｇが目標回転速度Ｖｇｔよりも遅くなり、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔに正の補正値Ａが加算され、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔの絶対値が減少し、場合によっては力行側（正）のトルクとなる。
発電機２８の出力要求トルクＴｇｔの絶対値が減少することによって、エンジン２２の負荷が軽減されて余剰の力行トルクが発生し、この余剰トルクが駆動軸３８側に伝達されて駆動輪３６の回転速度、すなわち車速を急激に増加させ、車両が急加速状態となる。

また、図６においては、発電機２８の実回転速度Ｖｇが目標回転速度Ｖｇｔよりも速くなり、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔに負の補正値Ａが加算され、発電機２８の出力要求トルクＴｇｔの絶対値が増加する。
発電機２８の出力要求トルクＴｇｔの絶対値が増加することによって、エンジン２２の出力要求トルクＴｅｔを全て吸収しても余剰の回生トルクが発生し、この余剰トルクが駆動軸３８側から伝達されて駆動輪３６の回転速度、すなわち車速を急激に減少させ、車両が急減速状態となる。

図５や図６のような場合でも、本実施の形態と同様に、故障発生から時刻ｔｘ後にクラッチの故障判定が行われると走行モードの移行が行われ、運転者の意図通りの車両走行が可能となるが、故障直後に急な加減速が生じることとなる。

一方、本実施の形態にかかるハイブリッド車両制御装置１０によれば、発電機２８への出力要求トルクＴｇｔの変更によってエンジン２２および発電機２８の回転速度を制御する際に、変更後の出力要求トルクＴｇｂを変更前の出力要求トルクＴｇａから所定の変動制限値以内に設定するようにしている。
これにより、クラッチ２３の故障時など発電機２８の回転速度が大きく変動した際に、これに追従して車両が急激に加減速するのを防止する上で有利となる。

また、ハイブリッド車両制御装置１０によれば、変更後の出力要求トルクＴｇｂを、変更前の出力要求トルクＴｇａを中心にエンジン公差値やジェネレータ公差値、目標回転速度の変化率に合わせて設定することができ、クラッチ故障が生じていない場合などには適切にエンジン２２および発電機２８の回転速度を変更可能とする上で有利となる。

また、ハイブリッド車両制御装置１０によれば、エンジン２２および発電機２８の目標回転速度Ｖｇｔと実回転速度Ｖｇとに差がある場合に、当該差分に応じた補正値Ａを発電機２８への出力要求トルクＴｇｔに加算するジェネレータ回転速度フィードバック制御を行う。発電機２８はエンジン２２と比べて出力要求トルクＴｇｔの変更に対する応答性が高いので、より迅速に実回転速度Ｖｇを目標回転速度Ｖｇｔに合わせる上で有利となる。
ただし本発明は、エンジン回転速度フィードバック制御を行う車両にも適用可能である。

また、本実施形態では、ＥＶモード、シリーズモードおよびパラレルモードの切換え可能なハイブリッド車両２０に本発明を適用しているが、エンジン２２によって発電機２８を駆動し、発電機２８の負荷の制御によりエンジン２２の回転速度を制御可能な車両に広く適用することができる。

１０……ハイブリッド車両制御装置、２０……ハイブリッド車両、２２……エンジン、２３……クラッチ、２３Ａ，２３Ｂ……係合要素、２４……モータ、２６……トランスミッション、２８……発電機、３０……モータインバータ、３０Ａ……モータコントロールユニット、３２……駆動用バッテリ、３３……アクセル開度センサ、３４……ジェネレータインバータ、３４Ａ……ジェネレータコントロールユニット、３６……駆動輪、３８……駆動軸、４０……ＥＣＵ、４２……走行モード制御手段、４４……クラッチ故障検出手段、４６……回転速度制御手段。

Claims (3)

1. 車両の駆動輪を駆動するモータと、前記モータの駆動用電力を発電する発電機と、前記駆動輪および発電機を駆動するエンジンと、前記エンジンと前記駆動輪との接続を断接するクラッチと、を備えるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両制御装置であって、
   前記エンジンまたは前記発電機の目標回転速度と実回転速度との差分に基づいて、前記エンジンまたは前記発電機への出力要求トルクを変更することにより、前記エンジンおよび前記発電機の回転速度を制御する回転速度制御手段を備え、
   変更後の出力要求トルクは、変更前の出力要求トルクから部品限界値とは異なる所定の変動制限値以内に設定される、
   ことを特徴とするハイブリッド車両制御装置。
2. 前記変更後の出力要求トルクの上限値を、前記変更前の出力要求トルクに、前記エンジンの稼働状態に基づくエンジン公差値と、前記発電機の稼働状態に基づくジェネレータ公差値と、前記エンジンまたは前記発電機の目標回転加速度に所定の比例係数を乗じた値とを加算した値とし、
   前記変更後の出力要求トルクの下限値を、前記変更前の出力要求トルクから、前記エンジンの稼働状態に基づくエンジン公差値と、前記発電機の稼働状態に基づくジェネレータ公差値とを減じるとともに、前記エンジンまたは前記発電機の目標回転加速度に所定の比例係数を乗じた値を加算した値とする、
   ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両制御装置。
3. 前記回転速度制御手段は、前記エンジンに対する出力要求トルクを、前記発電機に対する要求発電量に応じた必要発電トルクに設定するとともに、前記発電機に対する出力要求トルクを、前記目標回転速度と前記実回転速度との差分に基づく補正値で前記必要発電トルクを補正した値に設定して、前記エンジンおよび前記発電機の回転速度を制御する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載のハイブリッド車両制御装置。

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