JP2021084492A - 車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】故障時の動作継続性を有する冗長化構成をより低コストで実現し、動力源の切り替えを安全に実行する。【解決手段】車両を走行させる第１電動機と、動力源の出力を用いて発電し、前記動力源を始動させる第２電動機と、前記第２電動機により発電した電力を蓄えて前記第１電動機に電力を供給する蓄電装置と、前記車両の故障状態を監視する監視装置と、前記車両を走行させる駆動力を前記第１電動機から前記第２電動機に切り替える駆動力切り替え装置と、を有し、前記監視装置は、前記第１電動機の故障を検出し、且つ、前記第２電動機から駆動力が得られる所定の運転状態の場合には、前記切り替え装置を制御して、前記車両を走行させるための駆動力を前記第１電動機から前記第２電動機に切り替える。【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンにより発電した電力を用いて走行する車両制御システムに関する。

高度な自動運転での安全性に対する要求のひとつとして、フェイルオペレーション（故障時動作継続可能性）の要求がある。これは、構成要素の一箇所が故障した場合に機能を停止するのではなく、残存する機能を用いて最低限の性能を維持する機能である。

自動運転車両においては、制御系やセンサ系の冗長化によりシステムの安全性を確保して、自動運転の継続が困難となった場合には、最終的に車両を自動で安全に停止させることが要求される。

自動運転を実現する運転制御システムは、周囲の車両や、歩行者、走行路などを認識するセンシング部と、センシングした情報をもとに運転計画を立てる演算部、エンジンやモータなど車両の駆動力を発生させる駆動部からなる。故障が発生しても安全な場所まで移動してから停止できるようにするためには、センシング部や演算部だけでなく車両の駆動系の故障に対してもフェイルオペレーションが要求される。

車両の駆動系としては、発電に特化した定速運転によるエンジンの高効率化や十分な走行距離を確保できる観点から、エンジンにより発電した電力を用いて駆動力を発生するシーリーズハイブリッド方式の駆動システムが普及している。この駆動システムの主な構成要素は、発電用のエンジンと、発電機と、電動機、蓄電池である。このようなハイブリッド車両の駆動系として特許文献１が開示されている。

特許文献１では、エンジンにより駆動されて交流電流を発電し、車両の始動時に前記エンジンを駆動するスタータとしても機能するモータジェネレータと、車両を駆動するモータと、モータジェネレータが発電した交流電流を整流するダイオード整流器と、ダイオード整流器とモータとの間の給電経路に接続され給電経路の直流電流を交流電流に変換する第１のインバータと、第１のインバータと並列に接続された第２のインバータと、給電経路に接続されるバッテリと、第２のインバータをモータに接続するモータ給電モードと第２のインバータを介してバッテリをモータジェネレータに接続するスタータ給電モードとの何れかに択一的に切り替え可能なスイッチング手段とを含んでいる。これによりインバータの有効利用や高効率運転を図っている。

特開２００９−２９３９５号公報

従来技術によれば、インバータの有効利用や高効率が可能になるが、制御装置の冗長化やフェイルオペレーションについては更なる考慮が望まれる。

そこで本発明では、ハイブリッド車両の駆動系において、故障時の動作継続性を有する冗長化構成をより低コストで実現し、動力源の切り替えを安全に実行することを目的とする。

本発明は、車両を走行させる第１電動機と、動力源の出力を用いて発電し、前記動力源を始動させる第２電動機と、前記第２電動機により発電した電力を蓄えて前記第１電動機に電力を供給する蓄電装置と、前記車両の故障状態を監視する監視装置と、前記車両を走行させる駆動力を前記第１電動機から前記第２電動機に切り替える駆動力切り替え装置と、を有し、前記監視装置は、前記第１電動機の故障を検出し、且つ、前記第２電動機から駆動力が得られる所定の運転状態の場合には、前記切り替え装置を制御して、前記車両を走行させるための駆動力を前記第１電動機から前記第２電動機に切り替える。

本発明によれば、走行用の第１電動機が故障した場合に、発電機としての第２電動機を動力源として使用する低コストな冗長化構成を実現し、且つ、安全性を確保した車両制御システムを提供できる。これ以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明かにされる。

本発明の実施例１を示し、ハイブリッド駆動システムの一例を示す図である。 本発明を適用しない場合を示し、ハイブリッド駆動システムの車速と電動機の状態を示す図である。 本発明の実施例１を示し、ハイブリッド駆動システムの車速と電動機の状態を示す図である。 本発明の実施例１を示し、電動機の回転数とトルクの関係を示すグラフである。 本発明の実施例１を示し、車速と車輪の回転数と電動機の回転数の関係を示すグラフである。 本発明の実施例１の変形例を示し、電動機とクラッチの関係を示す図である。 本発明の実施例１の変形例を示し、電動機の回転数とトルクの関係を示すグラフである。 本発明の実施例２を示し、ハイブリッド駆動システムの一例を示す図である。 本発明の実施例２の変形例を示し、電動機とクラッチの関係を示す図である。

以下、本発明に係る実施例について説明する。

本発明に係る実施例１について以下説明する。図１に本発明を適用してなるハイブリッド駆動システムの一実施例を示す。図１に示したハイブリッド駆動システムは、トルク指令４に基づいて車輪３に回転トルクを与える電動機Ｍ１と、電動機Ｍ１に与える電流を制御するインバータＩＮ１と、電動機Ｍ１の回転速度（又はトルク）を制御するコントローラＭＣ１からなる第１駆動装置１を含む。

電動機Ｍ１は、車両の減速時のエネルギーを回生する機能も含み、回生した電気エネルギーはインバータＩＮ１で直流に変換されてバッテリＢＴに蓄えられる。第１駆動装置が回生機能として働く場合、インバータＩＮ１及びコントローラＭＣ１は、電動機Ｍ１から出力される交流電圧を直流電圧に変換してバッテリＢＴを充電するコンバータとして機能する。

エンジン５は、電動機Ｍ１が正常な状態であれば、電気エネルギーを生成する発電用に用いる。エンジン５の回転力は電動機Ｍ２により交流電流に変換される。電動機Ｍ２より発生した交流電流は、コントローラＭＣ２及びインバータＩＮ２により直流電流に変換されバッテリＢＴを充電する。なお、インバータＩＮ２は、整流回路を含むコンバータとして機能することができる。

また、電動機Ｍ２は、エンジン５の始動トルクを発生させる機能（スタータ）を含む。この場合、電動機Ｍ２は、電動機Ｍ２に与える電流を制御するインバータＩＮ２と、電動機Ｍ２の回転速度（又はトルク）を制御するコントローラＭＣ２からなる第２駆動装置２に含まれる。

なお、コントローラＭＣ１とコントローラＭＣ２は、異なるＩＣで構成され、分離して配置される。また、インバータＩＮ１とインバータＩＮ２は、異なるＩＣで構成され、分離して配置される。コントローラＭＣ１、ＭＣ２及びインバータＩＮ１、ＩＮ２の各回路を分離して配置することで、冗長性を確保することができる。

上記のようなハイブリッド駆動システムを自動運転車両の駆動系に適用するためには、安全性を確保するための冗長化コストを可能な限り抑えたハイブリッド駆動システムとすることが要求される。

ハイブリッド駆動システムでは部品点数が多いため、個々の部品に対して必要最小限の容量、機能に絞りことによる小型、低コスト化が必要である。例えば、電動機Ｍ２は発電容量の小さい低出力品を選択することができる。この理由は、加速時など必要な電力が一時的に増加する場合はバッテリＢＴに蓄えられた電気エネルギーを使用することができるためである。

また、駆動系の冗長化は既存のハイブリッド駆動システムを用いてコストを抑制する必要がある。上記のハイブリッド駆動システムでは、第１駆動装置１と第２駆動装置２を含んでいることから、これらの駆動装置を用いて以下のように冗長化構成を形成することができる。

電動機Ｍ１が故障すると、クラッチ６ａにより電動機Ｍ１を車輪３から切り離し、クラッチ６ｂを締結して電動機Ｍ２を車輪３に連結して走行を継続する。エンジン５はクラッチ６ｃにより電動機Ｍ２から切り離される。トルク指令４は、信号スイッチ７により、トルク指令の送信先をコントローラＭＣ１からコントローラＭＣ２へ切り替える。なお、後述するように、クラッチ６ａ〜６ｃ及び信号スイッチ７は監視装置８によって制御される。

クラッチ６ａは、故障した電動機Ｍ１によるトルク損失を低減するためのものである。クラッチ６ｂは、電動機Ｍ１に比してトルク出力の小さい電動機Ｍ２からの駆動力を伝達すればよいため、小型で低コスト品を選定することができる。また、クラッチ６ｃは、エンジン５による電動機Ｍ２のトルクロスを低減するためにエンジン５と電動機Ｍ２を切り離すことを目的としている。本実施例のクラッチ６ａ〜６ｃは、車両を走行させる駆動力の切り替え装置として機能する。

クラッチ６ａとクラッチ６ｃは、電動機Ｍ２に伝達されるトルクの損失をクラッチの切断により低減する目的である。電動機Ｍ２にエンジン５や電動機Ｍ１が接続されていても、車両に必要な駆動力を確保できればこれらのクラッチは必ずしも必要な構成要件ではない。

上記の冗長化構成は、電動機Ｍ１の故障時に低出力の電動機Ｍ２を用いているため故障時の駆動力は制限される。しかし、車両を安全な場所へ退避させるための最低限の駆動力を確保できればよく、低コストな冗長構成である。

上記の切り替えを判断及び指示するために、ハイブリッド駆動システムは、本発明が適用される監視装置８を含んでいる。監視装置８は第１駆動装置１の故障を検出し、第２駆動装置２に安全に切り替える制御を行う装置である。

監視装置８には、車両の速度（車速）を検出するために、例えば車輪３の回転速度（単位時間当たりの回転数）から車速を検出する車速センサ１１の信号が入力される。監視装置８は、ＣＰＵ８１とメモリ８２を含む計算機である。メモリ８２には、制御プログラム（図中ＰＧＭ）８３がロードされてＣＰＵ８１によって実行される。

制御プログラム８３は、電動機Ｍ１の電流を監視して故障を検出し、故障が検出されると車速センサ１１の値に応じてクラッチ６ａ〜６ｃ及び信号スイッチ７を制御して電動機Ｍ２による走行に切り替える。

なお、本実施例では、電動機Ｍ１が電流センサを有し、監視装置８の制御プログラム８３は電流センサの値を取得して、電動機Ｍ１の電流が遮断（又は低下）した場合に故障を検出する例を示すが、これに限定されるものではない。例えば、電動機Ｍ１が電流や駆動状態を監視して故障を検出する故障検出装置（図示省略）を有し、故障が発生した場合には故障検出装置が監視装置８に故障の発生を通知してもよい。また、車速センサ１１としては、車輪の回転速度を検出する車輪速センサや、加速度センサや、衛星測位システム等を採用することができる。

電動機Ｍ１が故障した場合の走行状態を図２、図３により説明する。図２は、本発明を適用していない場合の車速のプロファイルと電動機の状態を示す図である。一例として車両が１００ｋｍ／ｈで走行中に電動機Ｍ１が故障した場合の、電動機Ｍ１、Ｍ２の駆動状態と車速を示す。

車両が１００ｋｍ／ｈで走行している場合は、電動機Ｍ１の駆動力により車両が走行し、電動機Ｍ２はエンジン５に駆動されて発電状態となる。ここで、電動機Ｍ１が故障すると監視装置８が故障を検出してクラッチ６ｂを締結して電動機Ｍ２を車輪３に連結する場合を想定する。この場合、電動機Ｍ２に車輪３の回転力が加わり高速で回転する。

電動機Ｍ２は外部からの力で回転すると発電（回生）状態となり、発電状態の電動機Ｍ２の抵抗により急激に車速が低下する。

車速が一定車速Ｖｔ以下となると電動機Ｍ２の駆動力が得られる範囲となり、低速での走行状態となる。このように車速が急激に低下すると、後続車の追突や車両のスリップなどが生じる恐れがある。また、電動機Ｍ２による急激な減速により強度の弱いクラッチ６ｃに負荷が加わり故障の原因となりうる。

図３は、本発明を適用した監視装置８を含むハイブリッド駆動システムにおいて、電動機Ｍ１が故障した場合の、電動機Ｍ１、Ｍ２の駆動状態及び車速のプロファイルを示す図である。車両が１００ｋｍ／ｈで走行中、時刻Ｔ１までは電動機Ｍ１の駆動力により車両が走行し、電動機Ｍ２は発電状態となる。

時刻Ｔ１で、電動機Ｍ１が故障すると監視装置８が故障を検出して電動機Ｍ１をクラッチ６ａの解放により車輪３から切り離す。時刻Ｔ１以降の車両は惰性で走行し、走行抵抗によって徐々に減速する。

そして、車速が所定の車速Ｖｔまで低下する時刻Ｔ２で、監視装置８がクラッチ６ｂを締結して電動機Ｍ２を車輪３に連結する。また、時刻Ｔ２では、監視装置８がクラッチ６ｃを解放して電動機Ｍ２からエンジン５を切り離す。これにより、電動機Ｍ２の駆動力をインバータＩＮ２を介してコントローラＭＣ２で制御することが可能となる。なお、エンジン５の運転は継続させてもよい。

車速が一定車速Ｖｔ以下であれば電動機Ｍ２の駆動力が得られるため、時刻Ｔ２以降は、低速での走行が可能となる。この監視装置８の機能により、車両が急激に減速することなく適切なブレーキ操作を実施することにより安全を確保しながら車両を減速させて、安全な場所へ退避させることができる。なお、ブレーキ操作は、図示しない自動運転制御部で行うことができる。

なお、図３では、電動機Ｍ２による駆動が開始される時刻Ｔ２でクラッチ６ｃを解放して、電動機Ｍ２からエンジン５を切り離す例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、電動機Ｍ１の故障が検出された時刻Ｔ１以降で、クラッチ６ｂを締結する時刻Ｔ２以前の期間でクラッチ６ｃを解放すればよい。監視装置８が、時刻Ｔ２でクラッチ６ｃを解放する場合は、惰性走行中にバッテリＢＴを充電することが可能となる。

車両が高速で走行している状態で、クラッチ６ｂを締結して電動機Ｍ２に切り替えると急激なブレーキがかかる理由について説明する。図４は、電動機Ｍ１と電動機Ｍ２の回転数と最大トルクの関係を示すグラフである。

電動機Ｍ１のトルクは高回転になるほどトルクが減少する特性となる。これは電動機Ｍ１が高回転で回転することにより逆起電力が大きくなり走行するための駆動電流を流せなくなるためである。

電動機Ｍ２の最大トルクは、低出力の電動機を用いているため、電動機Ｍ１より低い特性となる。電動機Ｍ２により車両を走行させる駆動トルク（正のトルク）が得られる範囲は回転数Ｎｔまでであり、外力によりＮｔ以上の回転数となると発電領域となり減速トルク（負のトルク）が生じる。

したがって、電動機Ｍ１の故障時において車両が高速で走行している状態である場合に電動機Ｍ２に切り替えると、電動機Ｍ２の回転数がＮｔを超えると発電領域となり減速トルクが生じる。これは車速が高速であるほど急激な減速となる。

上記急減速を回避するために本発明では、車両を走行させる電動機Ｍ１（第１電動機）と電動機Ｍ１より出力の小さい電動機Ｍ２（第２電動機）を含む第２駆動装置２において、車両の状態を監視する監視装置８を含み、この監視装置８は電動機Ｍ１の故障を検出し、且つ電動機Ｍ２から正のトルクが得られる車速Ｖｔ以下となった場合に、電動機Ｍ２による車両走行に切り替える。

なお、車速が低速（Ｖｔ以下）であり電動機Ｍ２に切り替えた場合の電動機Ｍ２の回転数がＮｔ以下である場合は、電動機Ｍ１が故障した時点で電動機Ｍ２に切り替えることができる。

これにより、出力の小さい低コストな電動機Ｍ２や小型のクラッチ６ｂを使用した場合においても安全なフェイルオペレーションが可能となり、ハイブリッド駆動システムの小型化及びコスト削減と冗長化を両立させることができる。

電動機Ｍ１の故障時に電動機Ｍ２が正のトルク範囲であるかは、車速や車輪の回転速度から算出できる。図５は車速と、車輪の回転数及び電動機Ｍ２の回転数の関係の一例を示すグラフである。

これらの関係は車輪の直径、電動機Ｍ２と車輪の減速比から算出できる。電動機Ｍ２により正のトルクを得るための回転数Ｎｔにおける車輪の回転数はＮｔ’、車速はＶｔとなる。

電動機Ｍ１が故障した場合に駆動源の切り替えの判定をするために、このような車輪の回転数や車速を使うことができ、これらの値の何れかに限定されるものではない。また、エンジンや車重などによって電動機Ｍ２の発電容量や駆動能力は適宜設計されるため、電動機Ｍ２の正のトルクが得られる範囲（Ｎｔ）は一律に決まるものではない。

図６は、実施例１の変形例を示し、電動機とクラッチの関係を示す図である。変形例では、電動機Ｍ２による走行において正のトルクが得られる範囲を調整可能としたハイブリッド駆動システムを説明する。図６は、図１における電動機Ｍ１と電動機Ｍ２の駆動力を車輪３に伝達する部分を抜き出した図である。図１と異なるのは、電動機Ｍ２とクラッチ６ｂとの間に回転数変換器９を設けたことである。

回転数変換器９は一対の回転ギアの組み合わせやベルトとプーリーなどを用いることができる。回転数変換器９は、電動機Ｍ２の回転数を増速して車輪３を駆動する。なお、回転数変換器９は、電動機Ｍ２と車輪３の間に配置すればよく、例えば、クラッチ６ｂと車輪３の間に配置してもよい。また、クラッチ６ｂと車輪３の間はギアによって駆動力を伝達するようにしてもよい。回転数変換器９を設けたことによる効果を以下に説明する。

図７は、電動機Ｍ２から回転数変換器９を介して出力されるトルクと回転数のグラフを示す。図中電動機Ｍ２の特性と、図中実線の電動機Ｍ２’では回転数変換器９の変速比が異なり、一例として電動機Ｍ２’の特性は、電動機Ｍ２の特性よりも変速比が小さく設定されている。なお、本実施例では、変速比を回転数変換器９の入力軸回転数／出力側回転数とする。

変速比を小さく（１未満）することによって回転数変換器９の出力側の回転数が上がるため、より高回転まで正のトルクを発生させることができる。その反面、変速比を小さく設定することにより回転数変換器９から出力できる最大トルクは減少する。高回転域まで正のトルクを発生できれば、電動機Ｍ２による走行範囲を広げることができ高速走行時や登坂時の車速低下を抑えてより安全に退避することができる。変速比をいくらに設定するかは、車両の重量や電動機Ｍ２の最大出力によって適宜設計することができる。

本実施例では、電動機Ｍ１が故障した例について説明したが、第１駆動装置に含まれる電動機Ｍ１や、インバータＩＮ１又は、コントローラＭＣ１の何れかひとつが故障した場合においても監視装置８の上記制御を適用することができる。

以上のように、本実施例のハイブリッド駆動システムでは、走行用の電動機Ｍ１が故障した場合に、発電機としていた電動機Ｍ２を動力源として使用することで、低コストな冗長化構成を実現することができる。

そして、最大トルクが電動機Ｍ１よりも小さい電動機Ｍ２を採用し、電動機Ｍ１が故障した場合の車両の運転状態が、電動機Ｍ２で駆動力（正のトルク）を発生可能な所定の条件（車速がＶｔ以下）となるまで、惰性走行によって徐々に減速させることで、安全性を確保したハイブリッド駆動システムを提供できる。

また、本実施例では、電動機Ｍ２を発電機として利用する場合の動力源として、エンジン５を用いる例を示したが、これに限定されるものではない。電動機Ｍ２の動力源としては、内燃機関の他に外燃機関を利用することができる。

図８は、本発明の実施例２を示し、ハイブリッド駆動システムの一例を示すブロック図である。実施例２では、電動機Ｍ２と電動機Ｍ１の間にクラッチ６ｄを配置して、電動機Ｍ１が故障すると、クラッチ６ｄを締結して電動機Ｍ１と電動機Ｍ２を連結する。

故障した電動機Ｍ１は、電動機Ｍ２の駆動力によって連れ回るが、車輪３に駆動力を与えて車両を走行させる。エンジン５はクラッチ６ｃにより電動機Ｍ２から切り離される。トルク指令４は信号スイッチ７により、トルク指令４の送信先をコントローラＭＣ１からコントローラＭＣ２へ切り替える。

これらのクラッチ６ｃ、６ｄ及び信号スイッチ７は監視装置８の指令により制御される。クラッチ６ｃは、エンジン５によるトルクロスを低減するためにエンジン５と電動機Ｍ２を切り離すことを目的としている。本実施例２では故障した電動機Ｍ１が接続されていても必要な駆動力を確保できる場合に適用可能であり、クラッチの個数を削減して、より低コストな構成とすることができる。

図８に示した構成においても、電動機Ｍ２により車両の駆動力（正のトルク）を得られる範囲を調整可能とすることができる。図１０は、本実施例２の変形例を示し、電動機とクラッチの関係を示す図である。

図１０は、図８に示した電動機Ｍ１と電動機Ｍ２の駆動力を車輪に伝達する部分において、電動機Ｍ２とクラッチ６ｄとの間に回転数変換器９を設けた例である。回転数変換器９は一対の回転ギアの組み合わせやベルトとプーリーを用いることができる。

前記実施例１の図７に示した構成と同様に、本実施例２でも変速比を小さく（１未満）設定することによって回転数変換器９の出力側の回転数を増大させて、より高回転まで正のトルクを発生させることができ、電動機Ｍ２の駆動力によって走行可能な車速範囲を拡大することが可能となる。

本実施例では、電動機Ｍ１が故障した例について説明したが、第１駆動装置１に含まれる電動機Ｍ１や、インバータＩＮ１あるいは、コントローラＭＣ１の何れかひとつが故障した場合においても上記監視装置８の制御を適用することができる。

以上のように、実施例２のハイブリッド駆動システムも前記実施例１と同様に、走行用の電動機Ｍ１が故障した場合に、発電機としていた電動機Ｍ２を動力源として使用することで、低コストな冗長化構成を実現することができる。

そして、最大トルクが電動機Ｍ１よりも小さい電動機Ｍ２を採用し、電動機Ｍ１が故障した場合の車両の運転状態が、電動機Ｍ２で駆動力（正のトルク）を発生可能な所定の条件（車速がＶｔ以下）となるまで、惰性走行によって徐々に減速させることで、安全性を確保したハイブリッド駆動システムを提供できる。
＜結び＞

以上のように、上記実施例の車両制御システムは、以下のような構成とすることができる。

（１）車両を走行させる第１電動機（Ｍ１）と、動力源（エンジン５）の出力を用いて発電し、前記動力源（５）を始動させる第２電動機（Ｍ２）と、前記第２電動機（Ｍ２）により発電した電力を蓄えて前記第１電動機（Ｍ１）に電力を供給する蓄電装置（バッテリＢＴ）と、前記車両の故障状態を監視する監視装置（８）と、前記車両を走行させる駆動力を前記第１電動機（Ｍ１）から前記第２電動機（Ｍ２）に切り替える駆動力切り替え装置（クラッチ６ａ〜６ｃ）と、を含み、前記監視装置（８）は、前記第１電動機（Ｍ１）の故障を検出し、且つ、前記第２電動機（Ｍ２）から駆動力が得られる所定の運転状態の場合には、前記切り替え装置（６ａ〜６ｃ）を制御して、前記車両を走行させるための駆動力を前記第１電動機（Ｍ１）から前記第２電動機（Ｍ２）に切り替えることを特徴とする車両制御システム。

上記構成により、走行用の電動機Ｍ１が故障した場合に、発電機としていた電動機Ｍ２を動力源として使用することで、低コストな冗長化構成を実現することができる。そして、最大トルクが電動機Ｍ１よりも小さい電動機Ｍ２を採用し、電動機Ｍ１が故障した場合の車両の運転状態が、電動機Ｍ２で駆動力（正のトルク）を発生可能な所定の条件（車速がＶｔ以下）となるまで、惰性走行によって徐々に減速させることで、安全性を確保したハイブリッド駆動システムを提供できる。

（２）上記（１）に記載の車両制御システムであって、車速を検出する車速センサ（１１）を、さらに有し、前記監視装置（８）は、前記車速センサ（１１）から得られる車速が所定の値（Ｖｔ）以下となった場合に、前記所定の運転状態になったことを判定し、前記第２電動機（Ｍ２）からの駆動力に切り替えて前記車両を走行させることを特徴とする車両制御システム。

上記構成により、電動機Ｍ２で駆動力を発生可能な所定の条件として、車速が所定値Ｖｔ以下となるまで、惰性走行によって徐々に減速させることで、安全性を確保したハイブリッド駆動システムを提供できる。

（３）上記（１）に記載の車両制御システムであって、前記第１電動機（Ｍ１）は、電流を制御して回転数を制御する第１コントローラ（ＭＣ１）に接続され、前記第２電動機（Ｍ２）は、電流を制御して回転数を制御する第２コントローラ（ＭＣ２）に接続され、前記第１コントローラ（ＭＣ１）と前記第２コントローラ（ＭＣ２）は、異なる回路に分離されていることを特徴とする車両制御システム。

上記構成により、コントローラＭＣ１、ＭＣ２及びインバータＩＮ１、ＩＮ２の各回路を分離して配置しすることで、故障等に対する冗長性を確保することができる。

（４）上記（１）に記載の車両制御システムであって、前記切り替え装置（６ａ〜６ｃ）は、前記第１電動機（Ｍ１）と前記車輪（３）との間に配置した第１クラッチ（６ａ）と、前記第２電動機（Ｍ２）と前記車輪（３）との間に配置した第２クラッチ（６ｂ）と、を含み、前記監視装置（８）は、前記第１電動機（Ｍ１）の故障を検出した場合に、前記第１クラッチ（６ａ）を解放し、前記所定の運転状態となった場合に、前記第２クラッチ（６ｂ）を締結することを特徴とする車両制御システム。

上記構成により、監視装置８は電動機Ｍ１の故障が検出すると、クラッチ６ａを解放して電動機Ｍ１を車輪３から切り離した後に、電動機Ｍ２を車輪３に接続することで、急減速等の発生を防いで安全に動力源を切り替えることが可能となる。

（５）上記（４）に記載の車両制御システムであって、

前記切り替え装置（６ａ〜６ｃ）は、前記第２電動機（Ｍ２）と前記動力源（５）との間に配置した第３クラッチ（６ｃ）をさらに含み、前記監視装置（８）は、前記第１電動機（Ｍ１）の故障を検出した後に、前記第３クラッチ（６ｃ）を解放することを特徴とする車両制御システム。

上記構成により、監視装置（８）は、前記第１電動機（Ｍ１）の故障を検出した後に、クラッチ６ｃを解放することで、エンジン５を電動機Ｍ２から切り離して、電動機Ｍ２が発生する駆動力のロスを防ぐことができる。

（６）上記（１）に記載の車両制御システムであって、

前記第２電動機（Ｍ２）と前記車輪（３）の間に、回転数を変換する回転数変換器を配置したことを特徴とする車両制御システム。

上記構成により、回転数変換器９の変速比を小さく（１未満）することによって回転数変換器９の出力側の回転数が上がるため、より高回転まで正のトルクを発生させることができる。高速走行時の車速低下を抑えてより安全に退避することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、又は置換のいずれもが、単独で、又は組み合わせても適用可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、及び処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、及び機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

Ｍ１ 電動機
Ｍ２ 電動機
ＩＮ１ インバータ
ＩＮ２ インバータ
ＭＣ１ コントローラ
ＭＣ２ コントローラ
１ 第１駆動装置
２ 第２駆動装置
３ 車輪
５ エンジン
６ａ〜６ｄ クラッチ
７ 信号スイッチ
８ 監視装置
９ 回転数変換器
１１ 車速センサ

Claims (6)

1. 車両を走行させる第１電動機と、
   動力源の出力を用いて発電し、前記動力源を始動させる第２電動機と、
   前記第２電動機により発電した電力を蓄えて前記第１電動機に電力を供給する蓄電装置と、
   前記車両の故障状態を監視する監視装置と、
   前記車両を走行させる駆動力を前記第１電動機から前記第２電動機に切り替える切り替え装置と、を有し、
   前記監視装置は、
   前記第１電動機の故障を検出し、且つ、前記第２電動機から駆動力が得られる所定の運転状態の場合には、前記切り替え装置を制御して、前記車両を走行させるための駆動力を前記第１電動機から前記第２電動機に切り替えることを特徴とする車両制御システム。
2. 請求項１に記載の車両制御システムであって、
   車速を検出する車速センサを、さらに有し、
   前記監視装置は、
   前記車速センサから得られる車速が所定の値以下となった場合に、前記所定の運転状態になったことを判定し、前記第２電動機からの駆動力に切り替えて前記車両を走行させることを特徴とする車両制御システム。
3. 請求項１に記載の車両制御システムであって、
   前記第１電動機は、電流を制御して回転数を制御する第１コントローラに接続され、
   前記第２電動機は、電流を制御して回転数を制御する第２コントローラに接続され、
   前記第１コントローラと前記第２コントローラは、異なる回路に分離されていることを特徴とする車両制御システム。
4. 請求項１に記載の車両制御システムであって、
   前記切り替え装置は、
   前記第１電動機と車輪との間に配置した第１クラッチと、
   前記第２電動機と前記車輪との間に配置した第２クラッチと、を含み、
   前記監視装置は、
   前記第１電動機の故障を検出した場合に、前記第１クラッチを解放し、前記所定の運転状態となった場合に、前記第２クラッチを締結することを特徴とする車両制御システム。
5. 請求項４に記載の車両制御システムであって、
   前記切り替え装置は、
   前記第２電動機と前記動力源との間に配置した第３クラッチをさらに含み、
   前記監視装置は、
   前記第１電動機の故障を検出した後に、前記第３クラッチを解放することを特徴とする車両制御システム。
6. 請求項１に記載の車両制御システムであって、
   前記第２電動機と車輪の間に、回転数を変換する回転数変換器を配置したことを特徴とする車両制御システム。

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