JP2022124404A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクリミッタに滑りが発生していることや動力伝達機構に故障が発生していることを正確に判別することができる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】第１判定部１０２ａで入力側回転速度Ｎinと出力側回転速度Ｎoutとの差ΔＮの絶対値が第１閾値Ｎthrよりも大きいと判定され、且つ、第２判定部１０２ｂで出力側トルクＴoutが第２閾値Ｔ０以上であると判定される場合には、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断され、第１判定部１０２ａで入力側回転速度Ｎinと出力側回転速度Ｎoutとの差ΔＮの絶対値が第１閾値Ｎthrよりも大きいと判定され、且つ、第２判定部１０２ｂで出力側トルクＴoutが第２閾値Ｔ０よりも小さいと判定される場合には、診断部１０２で動力伝達機構１６に故障が発生していると診断される。
【選択図】図１

Description

本発明は、原動機と、前記原動機からの駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、前記原動機と前記動力伝達機構との間に設けられたトルクリミッタと、を備えた車両の、制御装置に関し、前記トルクリミッタの滑りや前記動力伝達機構の故障を判別することができる技術に関するものである。

（ａ）原動機と、（ｂ）前記原動機からの駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、（ｃ）前記原動機と前記動力伝達機構との間の動力伝達経路に設けられ、前記原動機と前記動力伝達機構との間で伝達されるトルクを制限するトルクリミッタと、を備えた車両の、制御装置がよく知られている。例えば、特許文献１に記載された車両の制御装置がそれである。特許文献１では、前記トルクリミッタの入力側回転速度であるエンジン回転速度Ｎｅと前記トルクリミッタの出力側回転速度であるキャリア回転速度Ｎｃとの差の絶対値が予め定められた所定値以上である場合には、前記トルクリミッタの連続的な滑りの発生を判定することが開示されている。

特開２００５－４２７０１号公報

ところで、特許文献１では、前記出力側回転速度である前記キャリア回転速度を前記サンギヤ回転速度と前記リングギヤ回転速度とから算出している。このため、前記動力伝達機構すなわち前記動力伝達機構の一部を構成する遊星歯車装置に故障が発生すると、前記遊星歯車装置の各回転要素の回転速度の関係が拘束されなくなり前記キャリア回転速度すなわち前記出力側回転速度に異常な値が示されてしまう。このように、前記遊星歯車装置に故障が発生すると、前記トルクリミッタに滑りが発生していないにもかかわらず、前記トルクリミッタに滑りが発生していると誤判定してしまう可能性があった。すなわち、特許文献１のように前記動力伝達機構の内部部品の回転速度に基づいて前記トルクリミッタの出力側回転速度を求め、その出力側回転速度に基づいて前記トルクリミッタに滑りが発生しているか否かを判定する場合には、前記動力伝達機構に故障が発生すると前記トルクリミッタに滑りが発生していると誤判定してしまう可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、トルクリミッタに滑りが発生していることや動力伝達機構に故障が発生していることを正確に判別することができる車両の制御装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）原動機と、前記原動機からの駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、前記原動機と前記動力伝達機構との間の動力伝達経路に設けられ、前記原動機と前記動力伝達機構との間で伝達されるトルクを制限するトルクリミッタと、を備えた車両の、制御装置であって、（ｂ）前記動力伝達機構の内部部品の回転速度に基づいて求められた前記トルクリミッタの出力側回転速度と、前記トルクリミッタの入力側回転速度との差の絶対値が第１閾値よりも大きいか否かを判定する第１判定部と、（ｃ）前記トルクリミッタの出力側トルクが第２閾値よりも小さいか否かを判定する第２判定部と、（ｄ）前記第１判定部で前記入力側回転速度と前記出力側回転速度との差の絶対値が前記第１閾値よりも大きいと判定され、前記第２判定部で前記出力側トルクが前記第２閾値以上であると判定される場合には、前記トルクリミッタに滑りが発生していると診断し、前記第１判定部で前記入力側回転速度と前記出力側回転速度との差の絶対値が前記第１閾値よりも大きいと判定され、前記第２判定部で前記出力側トルクが前記第２閾値よりも小さいと判定される場合には、前記動力伝達機構に故障が発生していると診断する診断部と、を備えることにある。

第１発明の車両の制御装置によれば、前記第１判定部で前記入力側回転速度と前記出力側回転速度との差の絶対値が前記第１閾値よりも大きいと判定され、且つ、前記第２判定部で前記出力側トルクが前記第２閾値以上であると判定される場合には、前記診断部で前記トルクリミッタに滑りが発生していると診断され、前記第１判定部で前記入力側回転速度と前記出力側回転速度との差の絶対値が前記第１閾値よりも大きいと判定され、且つ、前記第２判定部で前記出力側トルクが前記第２閾値よりも小さいと判定される場合には、前記診断部で前記動力伝達機構に故障が発生していると診断されるので、前記診断部によって前記トルクリミッタに滑りが発生していることや前記動力伝達機構に故障が発生していることを正確に判別することができる。

ここで、好適には、前記出力側トルクは、前記動力伝達機構に設けられたトルクセンサから求められる。このため、前記トルクセンサによって前記出力側トルクを高精度に推定することができる。

また、好適には、（ａ）前記原動機はエンジンであり、（ｂ）前記動力伝達機構には、前記エンジンからの駆動力によって発電する電動機が備えられており、（ｃ）前記出力側トルクは、前記電動機の発電トルクから推定される。このため、例えばトルクセンサを設けることなく安価に前記出力側トルクを推定することができる。

また、好適には、前記出力側トルクは、前記駆動輪の回転角加速度から推定される。このため、例えばトルクセンサを設けることなく安価に前記出力側トルクを推定することができる。

また、好適には、前記診断部で前記動力伝達機構に故障が発生していると診断された場合には、前記原動機を停止させる。このため、前記原動機が駆動され続けることによる前記動力伝達機構での更なる故障を防止することができる。

また、好適には、前記診断部で前記トルクリミッタに滑りが発生していると診断された場合には、前記出力側トルクに応じて前記原動機のトルクを低減させる。このため、前記トルクリミッタでの滑りが抑制されて、前記トルクリミッタの耐久性の低下が抑制される。

また、好適には、（ａ）前記原動機はエンジンであり、（ｂ）前記動力伝達機構には、前記エンジンからの駆動力によって発電する第１電動機と、前記第１電動機で発電された電力や蓄電装置に充電された電力によって前記駆動輪に駆動力を伝達する第２電動機と、が備えられており、（ｃ）前記診断部で前記トルクリミッタに滑りが発生していると診断された場合には、前記トルクリミッタに滑りが発生していない場合に比べて前記蓄電装置の目標充電残量を高くするとともに、前記診断部で前記トルクリミッタに滑りが発生していると診断されることによって低減された前記エンジンのトルクを前記第２電動機で出力する。このため、充電残量が増えた前記蓄電装置の電力を用いて、前記第２電動機によって前記エンジンで低下されたトルク分を好適に補うことができる。

また、好適には、前記蓄電装置の目標充電残量は、前記診断部で前記トルクリミッタに滑りが発生していると診断されたときの前記出力側トルクに応じて変更する。このため、前記蓄電装置の充電残量が前記目標充電残量を超え難くなりできるかぎり前記エンジンのパワーだけで走行することができるので、前記目標充電残量を超える充電残量を減らすために例えば前記第２電動機を駆動させることが少なくなる。これによって、前記蓄電装置の寿命を好適に保護することができる。

また、好適には、（ａ）前記診断部で前記動力伝達機構に故障が発生していると診断されると、運転者に前記動力伝達機構に故障が発生していることを通知し、（ｂ）前記診断部で前記トルクリミッタに滑りが発生していると診断されると、運転者に前記トルクリミッタに滑りが発生していることを通知する。このため、前記診断部で前記動力伝達機構に故障が発生していると診断されると、運転者に前記動力伝達機構の点検又は交換を促すことができ、前記診断部で前記トルクリミッタに滑りが発生していると診断されると、運転者に前記トルクリミッタの点検又は交換を促すことができる。

本発明が適用された車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 図１の車両に設けられた電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、車両走行中においてトルクリミッタに滑りが発生していることや動力伝達機構に故障が発生していることをそれぞれ診断する制御の制御作動を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施例（実施例２）の車両の構成を説明する図である。 本発明の他の実施例（実施例３）の車両の構成を説明する図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用された車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、エンジン（原動機）１２と、エンジン１２からの駆動力を駆動輪１４に伝達する動力伝達機構１６と、エンジン１２と動力伝達機構１６との間の動力伝達経路に設けられたトルクリミッタ１８と、を備えている。

エンジン１２は、駆動力を発生することが可能な駆動力源であって、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。エンジン１２は、後述する電子制御装置（制御装置）１００によって、車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置２０が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルク（トルク）Ｔeが制御される。

動力伝達機構１６は、図１に示すように、例えば、手動変速機２２と、手動変速機２２の変速機出力軸２４に動力伝達可能に連結されたデファレンシャル装置２６と、駆動輪１４に動力伝達可能に連結された左右一対の車軸２８等と、を備えている。なお、手動変速機２２は、図示しないシフトレバーの操作によって複数の変速段のうちの所定の変速段に切り換えられるものであり、図１に示す手動変速機２２は、前記シフトレバーの操作によって前記所定の変速段が達成された状態を示している。

トルクリミッタ１８は、図１に示すように、エンジン連結軸３０に動力伝達可能に連結された入力側回転部材１８ａと、手動変速機２２の変速機入力軸３２に動力伝達可能に連結された出力側回転部材１８ｂと、を備えており、入力側回転部材１８ａの摩擦面１８ｃと出力側回転部材１８ｂの摩擦面１８ｃとが予め設定された押圧力で圧接させられている。このため、トルクリミッタ１８では、エンジン１２と動力伝達機構１６との間で伝達されるトルクが設定トルクよりも大きくなると、入力側回転部材１８ａの摩擦面１８ｃと出力側回転部材１８ｂの摩擦面１８ｃとの間に滑りすなわちトルクリミッタ１８に滑りが発生して、エンジン１２と動力伝達機構１６との間で伝達されるトルクが制限される。なお、エンジン連結軸３０は、エンジン１２とトルクリミッタ１８の入力側回転部材１８ａとを連結するものであるので、エンジン回転速度Ｎe［ｒｐｍ］と入力側回転部材１８ａの入力側回転速度Ｎin［ｒｐｍ］とは同じである。

図１に示すように、車両１０は、エンジン１２などの制御に関連する車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置１００を備えている。電子制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を行う。

電子制御装置１００には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ５０、回転速度センサ５２、トルクセンサ５４、アクセル開度センサ５６、車速センサ５８など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン回転速度Ｎeすなわち入力側回転部材１８ａの入力側回転速度Ｎin、動力伝達機構１６の内部部品の回転速度である変速機出力軸２４の回転速度Ｎmout、変速機入力軸３２のトルクすなわちトルクリミッタ１８の出力側回転部材１８ｂの出力側トルクＴout、アクセル開度θacc、車速Ｖなど）が、それぞれ供給される。なお、トルクセンサ５４は、例えばひずみゲージ式又は渦電流式等のトルクセンサであり、トルクセンサ５４は、例えば図１に示すように手動変速機２２の変速機入力軸３２に設けられている。

電子制御装置１００からは、車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置２０など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓeなど）が、それぞれ出力される。

電子制御装置１００は、車両１０における各種制御を実現する為に、診断手段すなわち診断部１０２と、表示制御手段すなわち表示制御部１０４と、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部１０６と、を備えている。

診断部１０２は、第１判定手段すなわち第１判定部１０２ａと、第２判定手段すなわち第２判定部１０２ｂと、を備えている。診断部１０２は、第１判定部１０２ａと第２判定部１０２ｂとからそれぞれ判定される判定結果からトルクリミッタ１８に滑りが発生していることや動力伝達機構１６に故障が発生していることを診断する。

第１判定部１０２ａは、回転速度差算出手段すなわち回転速度差算出部１０２ｃを備えている。回転速度差算出部１０２ｃは、トルクリミッタ１８において入力側回転部材１８ａの入力側回転速度Ｎin［ｒｐｍ］と出力側回転部材１８ｂの出力側回転速度Ｎout［ｒｐｍ］との差ΔＮ（＝Ｎin－Ｎout）［ｒｐｍ］を算出する。なお、入力側回転速度Ｎinは、エンジン回転速度センサ５０から検出されたエンジン回転速度Ｎeから求められるようになっている。又、出力側回転速度Ｎoutは、回転速度センサ５２から検出された手動変速機２２の変速機出力軸２４の回転速度Ｎmoutと、回転速度センサ５２で回転速度Ｎmoutが検出されたときに手動変速機２２で成立している変速段の変速比とによって求められるようになっている。

第１判定部１０２ａは、回転速度差算出部１０２ｃで入力側回転速度Ｎinと出力側回転速度Ｎoutとの差ΔＮが算出されると、回転速度差算出部１０２ｃで算出された差ΔＮの絶対値｜ΔＮ｜が予め定められた第１閾値Ｎthr［ｒｐｍ］よりも大きいか否かを判定する。なお、第１閾値Ｎthrは、トルクリミッタ１８に滑りが発生しているか否かを判定するために予め設定された零回転に近い判定値である。

第２判定部１０２ｂは、トルクリミッタ１８の出力側回転部材１８ｂの出力側トルクＴout［Ｎｍ］が予め設定された第２閾値Ｔ０［Ｎｍ］よりも小さいか否かを判定する。又、第２閾値Ｔ０は、出力側トルクＴoutにおいて動力伝達機構１６に故障が発生してトルクリミッタ１８の出力側回転部材１８ｂに十分なトルクが伝えられない領域の上限値であり、第２閾値Ｔ０は、動力伝達機構１６に故障が発生しているか否かを判定するために予め設定された判定値である。

診断部１０２は、第１判定部１０２ａで入力側回転速度Ｎinと出力側回転速度Ｎoutとの差ΔＮの絶対値が第１閾値Ｎthrよりも大きいと（｜ΔＮ｜＞Ｎthr）判定され、且つ、第２判定部１０２ｂで出力側トルクＴoutが第２閾値Ｔ０以上（Ｔout≧Ｔ０）であると判定されると、トルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断する。又、診断部１０２は、第１判定部１０２ａで入力側回転速度Ｎinと出力側回転速度Ｎoutとの差ΔＮの絶対値が第１閾値Ｎthrよりも大きいと（｜ΔＮ｜＞Ｎthr）判定され、且つ、第２判定部１０２ｂで出力側トルクＴoutが第２閾値Ｔ０よりも小さいと（Ｔout＜Ｔ０）判定されると、動力伝達機構１６すなわち手動変速機２２に故障が発生していると診断する。

表示制御部１０４は、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されると、図示しない第１警告灯を点灯させて、運転者にトルクリミッタ１８に滑りが発生していることを通知する。又、表示制御部１０４は、診断部１０２で動力伝達機構１６に故障が発生していると診断されると、図示しない第２警告灯を点灯させて、運転者に動力伝達機構１６に故障が発生していることを通知する。

エンジン制御部１０６は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc［％］及び車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を適用することで、運転者による車両１０に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である。前記駆動要求量は、例えば駆動輪１４における要求駆動トルクＴrdem［Ｎｍ］である。エンジン制御部１０６は、伝達損失、補機負荷、手動変速機２２の変速段（変速比）等を考慮して、要求駆動トルクＴrdemを実現するエンジントルクＴeが得られるように、エンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置２０へ出力する。

又、エンジン制御部１０６は、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されると、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されたときの出力側トルクＴoutに応じてエンジントルクＴeを低減する。エンジン制御部１０６は、例えば、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されると、出力側トルクＴoutよりもエンジントルクＴeが小さくなるようにエンジントルクＴeを低減する。

又、エンジン制御部１０６は、診断部１０２で動力伝達機構１６に故障が発生していると診断されると、エンジン１２を停止する。

図２は、電子制御装置１００の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、車両走行中においてトルクリミッタ１８に滑りが発生していることや動力伝達機構１６に故障が発生していることをそれぞれ診断する制御の制御作動を説明するフローチャートである。

図２に示すように、先ず、回転速度差算出部１０２ｃの機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、入力側回転速度Ｎinと出力側回転速度Ｎoutとの差ΔＮが算出される。次に、第１判定部１０２ａの機能に対応するＳ２０において、Ｓ１０で算出された差ΔＮの絶対値｜ΔＮ｜が第１閾値Ｎthrよりも大きいか否かが判定される。Ｓ２０の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられる。Ｓ２０の判定が肯定される場合すなわち差ΔＮの絶対値｜ΔＮ｜が第１閾値Ｎthrよりも大きい場合（｜ΔＮ｜＞Ｎthr）には、第２判定部１０２ｂの機能に対応するＳ３０が実行される。

Ｓ３０では、出力側トルクＴoutが第２閾値Ｔ０よりも小さいか否かが判定される。Ｓ３０の判定が肯定される場合すなわち出力側トルクＴoutが第２閾値Ｔ０よりも小さい場合（Ｔout＜Ｔ０）には、診断部１０２の機能に対応するＳ４０が実行される。Ｓ３０の判定が否定される場合すなわち出力側トルクＴoutが第２閾値Ｔ０以上である場合（Ｔout≧Ｔ０）には、診断部１０２の機能に対応するＳ５０が実行される。Ｓ４０では、動力伝達機構１６に故障が発生していると診断される。Ｓ５０では、トルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断される。

次に、表示制御部１０４およびエンジン制御部１０６の機能に対応するＳ６０では、Ｓ４０で動力伝達機構１６に故障が発生していると診断されると、運転者に動力伝達機構１６に故障が発生していることが通知されるとともにエンジン１２が停止させられる。又、表示制御部１０４およびエンジン制御部１０６の機能に対応するＳ７０では、Ｓ５０でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されると、運転者にトルクリミッタ１８に滑りが発生していることが通知されるとともにエンジントルクＴeが低減させられる。

上述のように、本実施例の車両１０の電子制御装置１００によれば、第１判定部１０２ａで入力側回転速度Ｎinと出力側回転速度Ｎoutとの差ΔＮの絶対値が第１閾値Ｎthrよりも大きいと判定され、且つ、第２判定部１０２ｂで出力側トルクＴoutが第２閾値Ｔ０以上であると判定される場合には、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断され、第１判定部１０２ａで入力側回転速度Ｎinと出力側回転速度Ｎoutとの差ΔＮの絶対値が第１閾値Ｎthrよりも大きいと判定され、且つ、第２判定部１０２ｂで出力側トルクＴoutが第２閾値Ｔ０よりも小さいと判定される場合には、診断部１０２で動力伝達機構１６に故障が発生していると診断されるので、診断部１０２によってトルクリミッタ１８に滑りが発生していることや動力伝達機構１６に故障が発生していることを正確に判別することができる。

また、本実施例の車両１０の電子制御装置１００によれば、出力側トルクＴoutは、動力伝達機構１６に設けられたトルクセンサ５４から求められる。このため、トルクセンサ５４によって出力側トルクＴoutを高精度に推定することができる。

また、本実施例の車両１０の電子制御装置１００によれば、診断部１０２で動力伝達機構１６に故障が発生していると診断された場合には、エンジン１２を停止させる。このため、エンジン１２が駆動され続けることによる動力伝達機構１６での更なる故障（動力伝達機構１６での２次故障）を防止することができる。

また、本実施例の車両１０の電子制御装置１００によれば、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断された場合には、出力側トルクＴoutに応じてエンジントルクＴeを低減させる。このため、トルクリミッタ１８での滑りが抑制されて、トルクリミッタ１８の耐久性の低下が抑制される。

また、本実施例の車両１０の電子制御装置１００によれば、診断部１０２で動力伝達機構１６に故障が発生していると診断されると、運転者に動力伝達機構１６に故障が発生していることを通知し、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されると、運転者にトルクリミッタ１８に滑りが発生していることを通知する。このため、診断部１０２で動力伝達機構１６に故障が発生していると診断されると、運転者に動力伝達機構１６の点検又は交換を促すことができ、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されると、運転者にトルクリミッタ１８の点検又は交換を促すことができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図３は、本発明の他の実施例（実施例２）の車両２００の構成を説明する図である。本実施例の車両２００は、トルクセンサ５４が設けられていない点と、手動変速機２２にかえて動力伝達機構１６に電気式の無段変速機２０２が設けられている点と、車両２００の電子制御装置（制御装置）２０４の機能が電子制御装置１００の機能と一部異なる点と、で相違しており、その他は実施例１の車両１０と略同じである。なお、電子制御装置２０４は、出力側トルクＴoutを推定する機能を有するトルク推定部１０２ｄが第２判定部１０２ｂに備えられている点と、エンジン制御部１０６にかえてハイブリッド制御部１０８が設けられている点と、回転速度差算出部１０２ｃにおいて出力側回転速度Ｎout（キャリアＣＡの回転速度Ｎc）が電気式の無段変速機２０２に設けられたサンギヤＳの回転速度ＮsとリングギヤＲの回転速度Ｎrとから求められている点と、で相違しており、その他は電子制御装置１００と略同じである。回転速度Ｎsは、例えば、第１電動機ＭＧ１のレゾルバから求められ、回転速度Ｎrは、例えば、第２電動機ＭＧ２のレゾルバから求められる。なお、サンギヤＳの回転速度ＮsおよびリングギヤＲの回転速度Ｎrは、動力伝達機構１６すなわち無段変速機２０２の内部部品の回転速度である。

電気式の無段変速機２０２は、第１電動機（電動機）ＭＧ１と、エンジン１２の駆動力を第１電動機ＭＧ１および電気式の無段変速機２０２の出力回転部材である変速機出力軸２０６に機械的に分割する動力分割機構としての差動機構２０８と、を備えている。なお、変速機出力軸２０６には、第２電動機ＭＧ２が動力伝達可能に連結されている。無段変速機２０２は、第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構２０８の差動状態が制御される。無段変速機２０２は、変速比（ギヤ比ともいう）γｍ（＝エンジン回転速度Ｎe／ＭＧ２回転速度Ｎm）が変化させられる電気的な無段変速機として作動させられる。エンジン回転速度Ｎeは、トルクリミッタ１８に滑りが発生していない場合において無段変速機２０２の入力回転速度すなわち変速機入力軸２１０の回転速度と同値である。ＭＧ２回転速度Ｎmは、第２電動機ＭＧ２の回転速度であり、無段変速機２０２の出力回転速度すなわち変速機出力軸２０６の回転速度と同値である。

差動機構２０８は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤＳ、キャリアＣＡ、及びリングギヤＲを備えている。キャリアＣＡは、変速機入力軸２１０を介してトルクリミッタ１８の出力側回転部材１８ｂに動力伝達可能に連結されている。サンギヤＳは、第１電動機ＭＧ１に動力伝達可能に連結されている。リングギヤＲは、第２電動機ＭＧ２に動力伝達可能に連結されている。差動機構２０８において、キャリアＣＡは入力要素として機能し、サンギヤＳは反力要素として機能し、リングギヤＲは出力要素として機能する。

第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、電動機（モータ）としての機能及び発電機（ジェネレータ）としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２は、各々、車両２００に備えられたインバータ２１２を介して、車両２００に備えられたバッテリ（蓄電装置）２１４に接続されている。第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２は、各々、後述する電子制御装置２０４によってインバータ２１２が制御されることにより、第１電動機ＭＧ１の出力トルクであるＭＧ１トルクＴg及び第２電動機ＭＧ２の出力トルクであるＭＧ２トルクＴmが制御される。

エンジン１２からの駆動力を少なくとも用いて走行するバイブリッド走行では、差動機構２０８において、キャリアＣＡに入力される正トルクのエンジントルクＴeに対して、第１電動機ＭＧ１による負トルクの反力トルクとなるＭＧ１トルクＴgすなわち第１電動機ＭＧ１の発電（回生）トルクＴgがサンギヤＳに入力されると、リングギヤＲには正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクＴd（＝Ｔe／（１＋ρ）＝－（１／ρ）×Ｔg）が現れる。第１電動機ＭＧ１は、正回転にて負トルクを発生する場合には発電機として機能する。すなわち、第１電動機ＭＧ１は、エンジン１２からの駆動力によって発電する。第１電動機ＭＧ１の発電電力Ｗgは、バッテリ２１４に充電されたり、第２電動機ＭＧ２にて消費される。第２電動機ＭＧ２は、発電電力Ｗgの全部又は一部を用いて、或いは発電電力Ｗgに加えてバッテリ２１４からの電力を用いて、ＭＧ２トルクＴmを出力する。すなわち、第２電動機ＭＧ２は、第１電動機ＭＧ１で発電された電力やバッテリ２１４に充電された電力によって駆動輪１４に駆動力を伝達する。なお、上記「ρ」は、差動機構２０８を構成する遊星歯車装置のギヤ比（＝サンギヤＳの歯数／リングギヤＲの歯数）である。

トルク推定部１０２ｄは、第１電動機ＭＧ１の発電トルクＴgから式（１）を用いて出力側トルクＴoutを推定する。なお、発電トルクＴgは、電子制御装置２０４からインバータ２１２に出力される電動機制御指令信号Ｓmgから推定されるようになっている。又、電動機制御指令信号Ｓmgは、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２をそれぞれ制御するための指令信号である。なお、第２判定部１０２ｂは、トルク推定部１０２ｄで推定された出力側トルクＴoutが第２閾値Ｔ０よりも小さいか否かを判定する。
Ｔout＝－Ｔg×ρ／（１＋ρ） ・・・（１）

ハイブリッド制御部１０８は、エンジン１２の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部としての機能と、インバータ２１２を介して第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の作動を制御する電動機制御手段すなわち電動機制御部としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン１２、第１電動機ＭＧ１、および第２電動機ＭＧ２によるハイブリッド駆動制御等を実行する。ハイブリッド制御部１０８は、予め定められた関係(例えば駆動力マップ)にアクセル開度θaccおよび車速Ｖを適用することで要求駆動パワーＰrdem(見方を換えれば、そのときの車速Ｖにおける要求駆動トルクＴrdem)を算出する。ハイブリッド制御部１０８は、バッテリ２１４の充放電可能電力Ｗin、Ｗout等を考慮して、要求駆動パワーＰrdemを実現するように、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、および第２電動機ＭＧ２を制御する指令信号（エンジン制御指令信号Ｓeおよび電動機制御指令信号Ｓmg）を出力する。

ハイブリッド制御部１０８は、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されると、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されたときの出力側トルクＴoutよりもエンジントルクＴeが小さくなるようにエンジントルクＴeを低減するとともに、その低減されたエンジントルクＴｅ分のトルクを第２電動機ＭＧ２で出力する。又、ハイブリッド制御部１０８は、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されると、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していないと診断される場合に比べてバッテリ２１４の目標充電残量ＳＯＣtgt［％］を高くする。なお、バッテリ２１４の目標充電残量ＳＯＣtgtは、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されたときの出力側トルクＴoutに応じて変更する。例えば、出力側トルクＴoutが高いほど目標充電残量ＳＯＣtgtが高くなるように変更する。

又、ハイブリッド制御部１０８は、診断部１０２で動力伝達機構１６すなわち無段変速機２０２に故障が発生していると診断されると、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、および第２電動機ＭＧ２を停止する。

上述のように、本実施例の車両２００の電子制御装置２０４によれば、動力伝達機構１６には、エンジン１２からの駆動力によって発電する第１電動機ＭＧ１が備えられており、出力側トルクＴoutは、第１電動機ＭＧ１の発電トルクＴgから推定される。このため、例えば実施例１に示すようなトルクセンサ５４を設けることなく安価に出力側トルクＴoutを推定することができる。

また、本実施例の車両２００の電子制御装置２０４によれば、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断された場合には、出力側トルクＴoutに応じてエンジン１２のエンジントルクＴeを低減させる。このため、トルクリミッタ１８での滑りが抑制されて、トルクリミッタ１８の耐久性の低下が抑制される。

また、本実施例の車両２００の電子制御装置２０４によれば、動力伝達機構１６には、エンジン１２からの駆動力によって発電する第１電動機ＭＧ１と、第１電動機ＭＧ１で発電された電力やバッテリ２１４に充電された電力によって駆動輪１４に駆動力を伝達する第２電動機ＭＧ２と、が備えられており、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断された場合には、トルクリミッタ１８に滑りが発生していない場合に比べてバッテリ２１４の目標充電残量ＳＯＣtgtを高くするとともに、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されることによって低減されたエンジン１２のエンジントルクＴeを第２電動機ＭＧ２で出力する。このため、充電残量が増えたバッテリ２１４の電力を用いて、第２電動機ＭＧ２によってエンジン１２で低下されたトルク分を好適に補うことができる。

また、本実施例の車両２００の電子制御装置２０４によれば、バッテリ２１４の目標充電残量ＳＯＣtgtは、診断部１０２でトルクリミッタ１８に滑りが発生していると診断されたときの出力側トルクＴoutに応じて変更する。このため、バッテリ２１４の充電残量が目標充電残量ＳＯＣtgtを超え難くなりできるかぎりエンジン１２のパワーだけで走行することができるので、目標充電残量ＳＯＣtgtを超える充電残量を減らすために例えば第２電動機ＭＧ２を駆動させることが少なくなる。これによって、バッテリ２１４の寿命を好適に保護することができる。

図４は、本発明の他の実施例（実施例３）の車両３００の構成を説明する図である。本実施例の車両３００は、トルクセンサ５４が設けられていない点と、車両３００の電子制御装置（制御装置）３０２の機能が電子制御装置１００の機能と一部異なる点と、で相違しており、その他は実施例１の車両１０と略同じである。なお、電子制御装置３０２は、出力側トルクＴoutを推定する機能を有するトルク推定部１０２ｅが第２判定部１０２ｂに備えられている点で相違しており、その他は電子制御装置１００と略同じである。

トルク推定部１０２ｅは、駆動輪１４の回転角加速度（ｄ（Ｎload）／ｄｔ）［rad／sec^２］から式（２）を用いて出力側トルクＴoutを推定する。なお、式（２）において、「Ｉload」は駆動輪１４のイナーシャ（回転慣性）［kg・m^２］であり、「Ｎload」は駆動輪１４の回転角速度［rad／sec］であり、「γ」は動力伝達機構１６のギヤ比（＝変速機入力軸３２の回転速度／車軸２８の回転速度）である。又、駆動輪１４の回転角加速度（ｄ（Ｎload）／ｄｔ）は、例えば、サンプリング同期毎の左右の駆動輪１４の平均の回転角速度Ｎloadの差分から求められる。なお、第２判定部１０２ｂは、トルク推定部１０２ｅで推定された出力側トルクＴoutが第２閾値Ｔ０よりも小さいか否かを判定する。
Ｔout＝Ｉload×（ｄ（Ｎload）／ｄｔ）／γ ・・・（２）

上述のように、本実施例の車両３００の電子制御装置３０２によれば、出力側トルクＴoutは、駆動輪１４の回転角加速度（ｄ（Ｎload）／ｄｔ）から推定される。このため、例えば実施例１のようなトルクセンサ５４を設けることなく安価に出力側トルクＴoutを推定することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例１、３において、トルクリミッタ１８の出力側回転速度Ｎoutは、動力伝達機構１６の内部部品の回転速度である変速機出力軸２４の回転速度Ｎmoutに基づいて求められていたが、例えば、変速機出力軸２４以外の動力伝達機構１６の内部部品の回転速度に基づいて出力側回転速度Ｎoutを求めても良い。

また、前述の実施例では、車両１０、２００、３００にエンジン１２が設けられていたが、エンジン１２にかえてエンジン１２以外の原動機例えばモータ（電動機）等が設けられていても良い。

また、前述の実施例１では、診断部１０２で動力伝達機構１６に故障が発生していると診断されるとエンジン１２を停止させたが、例えば、診断部１０２で動力伝達機構１６に故障が発生していると診断されると車両１０の車両走行システムを停止させても良い。

また、前述の実施例２の車両２００は、エンジン１２の駆動力を発電用と駆動用とに分割（スプリット）するハイブリッド車両であったが、本発明は、例えば、発電専用のエンジンと、前記発電専用のエンジンの駆動力によって発電する発電機と、前記発電機で発電した電力を用いて駆動する走行用の電動機と、を備えるシリーズ型のハイブリッド車両にも適用することができる。なお、前記シリーズ型のハイブリッド車両では、前記発電専用のエンジンと前記発電機との間にトルクリミッタ１８が設けられている。このため、前記シリーズ型のハイブリッド車両では、実施例２と同様に、前記発電機の発電トルクから出力側トルクＴoutを算出することができる。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０、２００、３００：車両
１２：エンジン（原動機）
１４：駆動輪
１６：動力伝達機構
１８：トルクリミッタ
２４：変速機出力軸（内部部品）
１００、２０４、３０２：電子制御装置（制御装置）
１０２：診断部
１０２ａ：第１判定部
１０２ｂ：第２判定部
１０２ｃ：回転速度差算出部
Ｎin：入力側回転速度
Ｎmout、Ｎr、Ｎs：回転速度
Ｎout：出力側回転速度
Ｎthr：第１閾値
Ｒ：リングギヤ（内部部品）
Ｓ：サンギヤ（内部部品）
Ｔout：出力側トルク
Ｔ０：第２閾値
ΔＮ：差

Claims (1)

1. 原動機と、前記原動機からの駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、前記原動機と前記動力伝達機構との間の動力伝達経路に設けられ、前記原動機と前記動力伝達機構との間で伝達されるトルクを制限するトルクリミッタと、を備えた車両の、制御装置であって、
   前記動力伝達機構の内部部品の回転速度に基づいて求められた前記トルクリミッタの出力側回転速度と、前記トルクリミッタの入力側回転速度との差の絶対値が第１閾値よりも大きいか否かを判定する第１判定部と、
   前記トルクリミッタの出力側トルクが第２閾値よりも小さいか否かを判定する第２判定部と、
   前記第１判定部で前記入力側回転速度と前記出力側回転速度との差の絶対値が前記第１閾値よりも大きいと判定され、前記第２判定部で前記出力側トルクが前記第２閾値以上であると判定される場合には、前記トルクリミッタに滑りが発生していると診断し、前記第１判定部で前記入力側回転速度と前記出力側回転速度との差の絶対値が前記第１閾値よりも大きいと判定され、前記第２判定部で前記出力側トルクが前記第２閾値よりも小さいと判定される場合には、前記動力伝達機構に故障が発生していると診断する診断部と、
   を備えることを特徴とする車両の制御装置。

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