JP7234894B2 - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、エンジンとモータとを駆動力源として備えたハイブリッド車両の駆動制御に関するものである。

特許文献１には、エンジンとモータとを駆動力源としたハイブリッド車両の制御装置が記載されている。この特許文献１に記載されたハイブリッド車両は、エンジンからトルクが伝達される駆動輪と同一の駆動輪にモータからトルクを伝達することができるように構成されている。具体的には、エンジンの出力軸には、エンジン用クラッチを介して有段変速機が連結され、またモータの出力軸には、モータ用クラッチを介して有段変速機が連結され、その有段変速機の出力軸に駆動輪が連結されている。

このように構成されたハイブリッド車両は、エンジンとモータとの少なくとも一方の動力によって走行することができるため、特許文献１に記載されたハイブリッド車両の制御装置は、踏切内や交差点内でエンジンストールした場合に、強制的に、エンジン用クラッチを解放して、モータの動力のみで走行するように構成されている。具体的には、所定時間内にアクセル操作が複数回行われることや、変速機のシフトレバーの切り替え操作が複数回行われることなどの、運転者による通常行い得ないであろう特殊な操作を検出した場合に、上記のモータ駆動への切り替えを行うように構成されている。また、特殊な操作を検出した場合には、モータ駆動を許可する蓄電装置の下限充電残量以下であってもモータ駆動できるように設定するように構成されている。

特開２０１５－１８２６１９号公報

特許文献１に記載された制御装置は、特殊な操作を検出した場合に、エンジン駆動からモータ駆動に切り替えることになるが、特許文献１に記載された車両では、モータと駆動輪との間のクラッチや有段変速機が介在しているので、たとえモータトルクの立ち上がりが迅速であっても、モータトルクが駆動輪に駆動トルクとして作用するまでには時間的な遅れが大きくなる。したがって、例えば、登坂路を走行している場合や前輪が段差に乗り上げた場合など、車両の進行方向とは反対方向に比較的大きな荷重（ロードロード）が作用している状況下でエンジン駆動からモータ駆動に切り替えた場合、モータによる駆動トルクの発生の遅れによって、車両が進行方向とは反対に移動してしまう可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、車両の進行方向とは反対方向に大きな荷重が作用する状況下でエンジントルクを駆動輪に伝達できなくなった場合であっても、車両が後退することを抑制できるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、前記エンジンからトルクが伝達される一対の第１駆動輪と、前記エンジンと前記第１駆動輪との間のトルクの伝達を選択的に遮断可能な係合機構と、前記第１駆動輪または前記第１駆動輪とは異なる他の一対の第２駆動輪に連結されたモータとを備え、前記エンジンと前記モータとの少なくともいずれか一方からトルクを出力して走行できるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、前記エンジン、前記係合機構、および前記モータを制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記ハイブリッド車両を後退させる荷重が作用する走行路を前記エンジンから前記第１駆動輪にトルクを伝達して推進走行している時に、要求駆動力に相当するトルクを前記エンジンから前記第１駆動輪に伝達することができないフェールが発生したか否かを判断し、前記フェールが発生したことが判断された場合に、前記係合機構を解放状態とし、かつ前記第１駆動輪と前記第２駆動輪とのうちの前記モータが連結された駆動輪に前記要求駆動力に相当する要求トルクを前記モータから伝達する後退回避制御を実行するように構成され、前記モータに電力を供給する蓄電装置と、前記エンジンから出力された動力を電力に変換して、変換された電力を前記モータに供給する発電機とを更に備え、前記コントローラは、更に、前記モータから前記要求トルクを出力するために要する要求電力を、前記蓄電装置から前記モータに通電することができるか否かを判断し、前記蓄電装置から前記モータに前記要求電力を通電することができる場合には、前記蓄電装置から前記モータに通電して前記モータからトルクを出力するバッテリ走行モードを設定し、前記蓄電装置から前記モータに前記要求電力を通電することができない場合には、前記発電機から前記モータに通電して前記モータからトルクを出力するシリーズ走行モードを設定するように構成されていることを特徴とするものである。

また、この発明では、前記第１駆動輪と前記第２駆動輪とのうちの前記モータが連結された駆動輪と前記モータとの間に前記モータのトルクを変更して出力できるモータ用自動変速機を備え、前記コントローラは、前記要求トルクを前記モータから出力できるか否かを判断し、前記モータから前記要求トルクを出力できないことが判断された場合に、前記モータ用自動変速機の変速比を増大させるダウンシフトを実行してよい。

また、この発明では、前記モータは、停止から所定回転数までの間の回転数で回転している場合に出力可能な最大トルクが一定であり、かつ前記所定回転数以上の回転数で回転している場合に出力可能な最大トルクが回転数に反比例して低下するように構成されていてよい。

また、この発明では、前記コントローラは、前記モータからトルクを出力する前に前記モータ用自動変速機でのダウンシフトを実行してよい。

また、この発明では、前記モータ用自動変速機は、前記エンジンが停止した状態であっても変速比を変更可能に構成されていてよい。

また、この発明では、前記フェールは、エンジンストールを含んでよい。

また、この発明では、前記フェールは、前記係合機構がスリップして前記要求駆動力に相当するトルクを前記エンジンから前記第１駆動輪に伝達することができない状態を含んでよい。

また、この発明では、前記エンジンと前記第１駆動輪との変速比を変更可能なエンジン用自動変速機を備え、前記エンジン用自動変速機は、前記係合機構を係合することにより所定の変速比を設定するように構成されていてよい。

また、この発明では、前記コントローラは、前記フェールが発生した場合に、前記モータの最大動力が前記ハイブリッド車両に要求される走行パワー以上であるか否かを判断し、前記モータの最大動力が前記走行パワー未満である場合に、前記エンジンから前記第１駆動輪にトルクを伝達することができる状態となるまで、前記第１駆動輪と前記第２駆動輪との少なくともいずれか一方の駆動輪に制動力を作用させて停車させるように構成されていてよい。

そして、この発明では、前記エンジンが停止した状態であっても、前記一方の駆動輪に制動力を作用させることができるブレーキ機構を更に備えていてよい。

この発明のハイブリッド車両の駆動制御装置によれば、登坂路などの車両が後退する荷重が生じる走行路を走行している時に、エンジンストールなどのエンジンから第１駆動輪に要求駆動力に応じたトルクを伝達することができないフェールが生じた場合に、応答性の良好なモータからトルクを出力することにより、エンジンから第１駆動輪に要求駆動力を伝達できる状態に復帰させる場合と比較して、駆動力が低下する期間を短縮できる。その結果、駆動力の一時的な低下を要因として車両が後退することを抑制でき、あるいは要求される駆動力を出力して走行することができる。

この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の一例を説明するための模式図である。 この発明の実施形態における駆動制御装置により実行される制御例を説明するためのフローチャートである。 駆動用モータの特性を説明するための図である。

この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の一例を説明するための模式図を図１に示してある。図１に示すハイブリッド車両（以下、車両と記す）１は、車両１の前方にエンジン（ＥＮＧ）２を配置し、そのエンジン２の動力を一対の後輪３に伝達する、いわゆるフロントエンジン・リヤドライブ方式の車両１を基本構成としたものである。この後輪３が、この発明の実施形態における「第１駆動輪」に相当する。

そのエンジン２は、回転中心軸線が車両１の前後方向に向くように配置され、そのエンジン２の出力軸４に、発電用モータ５が一体回転可能に連結されている。この発電用モータ５は、従来知られている永久磁石式の同期モータなどにより構成することができ、そのロータ５ｒがエンジン２の出力軸４に固定され、ステータ５ｓが、図示しないケースなどの固定部材に連結されている。したがって、エンジン２の回転数を低下させるように発電用モータ５に通電することにより、エンジン２から出力された動力の一部を電力に変換することができる。なお、発電用モータ５は、上記の発電機能に加えて、エンジン２から出力されたトルクを増加させるようにトルクを加え、または、停止しているエンジン２をクランキングするためのモータとしての機能を備えていてもよい。

上記のエンジン２の出力軸４は、発電用モータ５よりも車両１の後方側まで延出していて、その先端部に変速比を段階的に設定する有段式の自動変速機６が連結されている。この自動変速機６は、従来知られている有段式の自動変速機と同様に構成することができ、複数のクラッチ機構やブレーキ機構（以下、これらをまとめて係合機構と記す）Ｃを備えている。それらの係合機構Ｃの少なくともいずれか一つを係合することにより所定の変速段を設定し、エンジン２のトルクを所定の変速段に応じて増大させ、または減少させて出力するように構成されている。言い換えると、係合機構Ｃを解放することにより、エンジン２と後輪３とのトルクの伝達を遮断することができる。なお、図１には、便宜上、一つの係合機構Ｃのみを示してある。

また、係合機構Ｃは、油圧アクチュエータによって係合および解放するように構成されており、その油圧アクチュエータの油圧を発生させるためのオイルポンプ７が、エンジン２の出力軸４に設けられている。すなわち、図１に示すオイルポンプ７は、エンジン２が駆動している時に駆動して油圧を発生するメカオイルポンプによって構成されている。

上記の自動変速機６により増大させられ、または減少させられたトルクが、リヤプロペラシャフト８、リヤデファレンシャルユニット９、およびリヤドライブシャフト１０を介して一対の後輪３に伝達されるように構成されている。

また、図１に示す車両１には、更に、この発明の実施形態における「第２駆動輪」に相当する一対の前輪１１を駆動するための駆動用モータ１２が設けられている。すなわち、図１に示す車両１は、エンジン２により後輪３を駆動し、駆動用モータ１２により前輪１１を駆動する四輪駆動車として走行できるように構成されている。この駆動用モータ１２は、この発明の実施形態における「モータ」に相当するものであり、上記発電用モータ５と同様に、永久磁石式の同期モータなどによって構成することができる。したがって、駆動用モータ１２は、車両１を推進させるように前輪１１にトルクを出力する機能に加えて、前輪１１の回転数を低下させるようにトルクを出力することにより、車両１の運動エネルギーを電力に変換する発電機としての機能も備えている。

図１に示す例では、駆動用モータ１２は、その出力軸１３が車両１の前方側を向くように、車両１の前後方向における中央部分または後方側に配置されている。その出力軸１３には、少なくとも二つの変速比を設定可能な自動変速機１４が連結されている。この自動変速機１４は、三つ以上の変速段を設定できる変速機であってもよく、または、変速比が「１」となる直結段と、入力回転数（出力軸１３の回転数）が出力回転数（後述するフロントプロペラシャフト１６の回転数）よりも高回転数となる減速段との二つの変速段のみを設定できる変速機であってもよく、もしくは変速比を連続的に変更できる無段式の変速機であってもよい。

上記の自動変速機１４は、エンジン２が停止している場合であっても変速比を変更できるように構成されている。具体的には、例えば、電動オイルポンプ１５を設け、その電動オイルポンプ１５を駆動することにより発生する油圧によって自動変速機１４の変速比を変更することができるように構成することができる。なお、自動変速機１４は、例えば、電磁アクチュエータなどによって変速比を変更するように構成されたものであってもよい。

この自動変速機１４には、車両１の前方に向けて延出したフロントプロペラシャフト１６、フロントデファレンシャルユニット１７、およびフロントドライブシャフト１８を介して、一対の前輪１１が連結されている。

上述した各モータ５，１２に電力を供給し、また各モータ５，１２で発電された電力を蓄電するためのリチウムイオン電池やキャパシタ、あるいは全固体電池などにより構成された蓄電装置（ＢＡＴＴ）１９が設けられている。さらに、各モータ５，１２は、一方のモータ５（１２）で発電した電力を、蓄電装置１９を介することなく他方のモータ１２（５）に供給できるように電気的に接続されている。すなわち、エンジン２から出力された動力の一部を発電用モータ５で電力に変換し、その電力を駆動用モータ１２に直接、供給することができる。

なお、各車輪３，１１には、エンジン２が停止した状態であっても正常にブレーキ力を発生できるように、例えば、電磁アクチュエータなどによってブレーキ力を発生する電動ブレーキ機構（以下、ブレーキ機構と記す）Ｂが設けられている。

上述したように構成された車両１は、エンジン２から後輪３にトルクを伝達して走行するエンジン走行モードと、駆動用モータ１２から前輪１１にトルクを伝達して走行するＥＶモードと、エンジン２から後輪３にトルクを伝達し、かつ駆動用モータ１２から前輪１１にトルクを伝達して走行するハイブリッド走行モードとを設定することができる。

エンジン走行モードは、従来知られている有段式の自動変速機を備えた車両と同様に、車速と要求駆動力とに基づいて自動変速機６の変速段を定めるための変速マップに基づいて自動変速機６を制御するように構成することができ、その定められた変速段を設定するための係合機構Ｃを係合する。

一方、ＥＶ走行モードは、駆動用モータ１２の動力で走行するモードであるから、自動変速機６をニュートラル状態にするために係合機構Ｃは解放される。また、ＥＶ走行モードは、車両１に要求される動力に応じた電力の全てを蓄電装置１９から駆動用モータ１２に通電して走行するバッテリ走行モードと、エンジン２を駆動し、その動力を発電用モータ５で電力に変換して、その変換された電力を駆動用モータ１２に通電して走行するシリーズ走行モードとを設定することができる。なお、シリーズ走行モードは、駆動用モータ１２に要求される電力の一部を、蓄電装置１９から出力してもよい。

また、ハイブリッド走行モードは、エンジン２の動力の一部を発電用モータ５で電力に変換して、駆動用モータ１２に通電してもよく、蓄電装置１９から駆動用モータ１２に通電してもよい。

上述したエンジン２、各モータ５，１２、係合機構Ｃ、および自動変速機１４などを制御するための電子制御装置（以下、ＥＣＵと記す）２０が設けられている。このＥＣＵ２０は、従来知られているＥＣＵと同様に、マイクロコンピュータを主体として構成されており、図示しない種々のセンサから信号が入力され、その入力された信号と予め記憶されているマップや演算式などに基づいて、エンジン２、各モータ５，１２、係合機構Ｃ、および自動変速機１４に指令信号を出力する。

ＥＣＵ２０に入力される信号を例に挙げると、車輪速またはプロペラシャフト８（１６）などの車速に関連する回転数を検出するセンサ、エンジン２の回転数を検出するセンサ、図示しないアクセルペダルの操作量を検出するセンサ、蓄電装置１９の充電残量（以下、ＳＯＣと記す）を検出するセンサ、各モータ５，１２の回転数を検出するセンサなどである。

また、ＥＣＵ２０に記憶されたマップを例に挙げると、アクセルペダルの操作量と車速とに基づいて車両１に要求される駆動力を求めるためのマップ、アクセルペダルの操作量と車速とに基づいて自動変速機６で設定するべき変速段を定めるためのマップなどである。

そして、上記の入力信号やマップなどに基づいて、エンジン２の吸入空気量や、燃料噴射量、あるいは点火時期を制御する装置に信号を出力し、または各モータ５，１２に通電する電流値やその周波数を制御するインバータに信号を出力し、あるいは自動変速機６を制御するための油圧アクチュエータや、自動変速機１４を制御するためのアクチュエータに指令信号を出力する。

上述したエンジン走行モードやハイブリッド走行モードで走行している場合に、エンジンストールが生じ、または係合機構Ｃが意図せずにスリップすると、要求駆動力に相当するトルクをエンジン２から後輪３に伝達することができなくなる。このようなエンジン２から後輪３にトルクを伝達することができないフェールが、登坂路を走行している際や段差を乗り上げる際に生じると、後輪３の駆動力が低下することにより、車両１を後退させる荷重が、車両１を推進する荷重（駆動力）よりも大きくなり、車両１が意図せずに後退する可能性がある。そのため、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の駆動制御装置は、登坂路などの車両１を後退させる荷重が作用する走行路を走行している状況下で、上記のようなフェールが生じた場合に、ＥＶ走行モードに切り替えるように構成されている。

その制御例を説明するためのフローチャートを図２に示してある。図２に示す制御例では、まず、車両１が走行中であるか否かを判断する（ステップＳ１）。この発明の実施形態における駆動制御装置は、運転者の意図に反して車両１が後退することを抑制するためのものであり、したがって、車両１が停車している時には、充分な制動力が作用していると考えられるため、ステップＳ１で車両１が走行しているか否かを判断している。このステップＳ１の判断は、センサで検出された車速が所定車速以上であるか否かによって判断することができる。なお、車両１の駆動力と、車両１を後退させる方向の荷重とが釣り合って停車している場合もあるため、ステップＳ１では、アクセルペダルの踏み込み量が所定量以上であるか否か、すなわち、運転者が推進走行することを意図しているか否かを判断してもよい。

停車中であることによりステップＳ１で否定的に判断された場合は、通常の走行制御を維持して（ステップＳ２）、このルーチンを一旦終了する。すなわち、停車状態を維持し、またアクセルペダルが踏み込まれた場合には、その踏み込み量に応じた要求駆動力を出力するように、上記の各走行モードのいずれかの走行モードを設定して走行する。

それとは反対に、車両１が走行中であることによりステップＳ１で肯定的に判断された場合は、エンジンストール中、またはエンジンストールの復帰後におけるシリーズ走行モード中であるか否かを判断する（ステップＳ３）。このステップＳ３におけるエンジンストールの判断は、要求駆動力を発生させるためのトルクをエンジン２から後輪３に伝達できるか否かを判断するための例示であり、上記のように係合機構Ｃが意図せずにスリップしてエンジン２から後輪３にトルクを伝達できるか否かを判断してもよい。なお、エンジンストールの判断は、点火時期と、図示しないノックセンサの検出値とに基づいて判断することができる。

また、ステップＳ３におけるシリーズ走行モードとは、後述するステップＳ９で設定される走行モードであり、再始動されたエンジン２の動力を発電用モータ５で電力に変換し、その電力を駆動用モータ１２に供給して走行するモードである。なお、シリーズ走行モードは、エンジンストールが生じた場合のみに設定されるものではなく、エンジン２や各モータ５，１２、あるいは係合機構Ｃが正常に作動できる場合であっても、要求駆動力や車速、あるいはＳＯＣなどに応じて設定され、したがって、ここでは、エンジンストールの復帰後のシリーズ走行モードに特定して判断している。

エンジンストール中でなく、かつエンジンストールの復帰後のシリーズ走行モードでないことによりステップＳ３で否定的に判断された場合は、エンジン２や各モータ５，１２などが正常に作動している状態であるから、通常の走行制御を実行する（ステップＳ２）。

一方、エンジンストール中であり、またはエンジンストールの復帰後におけるシリーズ走行モードであることによりステップＳ３で肯定的に判断された場合は、車両１が意図せずに後退することを抑制する制御（以下、後退回避制御と記す）を実行する条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ４）。つまり、後退回避制御を実行するフラグがオンになっているか否かを判断する。この後退回避制御は、登坂路を走行している場合や、段差を乗り越えている場合、あるいは岩石などの凹凸が多い路面を走行している場合などの車両１が後退する可能性が高い走行路を走行している時に実行される制御であり、車両１のピッチングを検出するセンサの検出値などに基づいて判断することができる。なお、車両１の外部状況を撮影する車載カメラを設けている場合には、その画像解析などに基づいて判断するなどの他の手段によってステップＳ４を判断してもよい。

後退回避制御を実行する条件が成立していないことにより、言い換えると、平坦路などの車両１を後退させる荷重が作用しない、または作用しにくい走行路を走行していることにより、ステップＳ４で否定的に判断された場合は、通常の走行制御を実行する（ステップＳ２）。すなわち、エンジンストール中であることによりステップＳ３で肯定的に判断され、かつ後退回避制御を実行する条件が成立していない場合には、係合機構Ｃを解放させて自動変速機６をニュートラル状態とし、その後、発電用モータ５でエンジン２をクランキングさせ、または係合機構Ｃを係合状態として後輪３から伝達されるトルクによりエンジン２をクランキングさせてエンジン２を再始動させ、その後、通常走行を行う。そのようにエンジン２を再始動させたとしても、エンジンストールが生じてから、エンジン２の再始動後にエンジントルクが後輪３に伝達されるまでの期間、駆動力が発生しないとしても、後退回避制御を実行する条件が成立していないため、車両１が後退することはない。

また、エンジンストールの復帰後におけるシリーズ走行モードが設定され、かつ後退回避制御を実行する条件が成立していない場合には、車速や要求駆動力などに応じて予め定められた走行モードに切り替えて、通常走行を行う。なお、ステップＳ４で否定的に判断された場合に、後退回避制御を実行するフラグをオフに切り替える。

それとは反対に、後退回避制御を実行する条件が成立していることによりステップＳ４で肯定的に判断された場合は、係合機構Ｃを解放する（ステップＳ５）。すなわち、自動変速機６をニュートラル状態に切り替える。これは、後述するＥＶ走行モードでの走行時に、エンジン２が抵抗力として作用することを抑制し、またエンジン２を再始動するなどのためである。

ついで、駆動用モータ１２から出力可能な最大動力（パワー）Ｐm_maxが、要求走行パワーＰreq以上であるか否かを判断する（ステップＳ６）。このステップＳ６における要求走行パワーＰreqは、アクセルペダルの操作量に応じた要求駆動力と車速との積で求めることができ、その要求走行パワーＰreqよりも駆動用モータ１２の特性上定められた最大動力Ｐm_maxが大きいか否かにより判断できる。つまり、ステップＳ６は、駆動用モータ１２のみの動力で要求走行パワーＰreqを充足できるか否かを判断している。

駆動用モータ１２の最大動力Ｐm_maxが、要求走行パワーＰreq以上であることによりステップＳ６で肯定的に判断された場合は、蓄電装置１９から駆動用モータ１２に電力を出力できるか否かを判断する（ステップＳ７）。このステップＳ７は、蓄電装置１９のＳＯＣが下限閾値以下となっているか否かや、蓄電装置１９の温度が上限温度以上であるか否かなど、蓄電装置１９からの電力の出力が制限されているか否かに基づいて判断することができる。なお、蓄電装置１９の出力が制限されたとしても、要求走行パワーＰreqに相当する電力の全てを出力できる場合には、ステップＳ７で肯定的に判断される。

蓄電装置１９から駆動用モータ１２に電力を出力できることによりステップＳ７で肯定的に判断された場合は、バッテリ走行モードを設定する（ステップＳ８）。それとは反対に、蓄電装置１９から駆動用モータ１２に電力を出力できないことによりステップＳ７で否定的に判断された場合は、シリーズ走行モードを設定する（ステップＳ９）。すなわち、ステップＳ７は、ＥＶ走行モードする際における駆動力源を、蓄電装置１９とエンジン２とのいずれかを選択するためのステップである。なお、これらのバッテリ走行モードやシリーズ走行モードに切り替えて駆動力を出力する制御が、この発明の実施形態における「後退回避制御」に相当する。

一方、駆動用モータ１２は、基底速度未満の回転数で回転している場合の最大トルクが一定となり、基底速度以上の回転数で回転している場合の最大トルクは、回転数に反比例して低下する特性がある。すなわち、基底速度未満の回転数で駆動用モータ１２が回転している場合には、駆動用モータ１２から最大動力Ｐm_maxを出力できない。したがって、現在の自動変速機１４の変速比が比較的小さい場合には、車速に対して駆動用モータ１２の回転数が低回転数になっているため、駆動用モータ１２の最大動力Ｐm_maxが要求走行パワーＰreq以上であるとしても、要求駆動力に相当するトルク（以下、要求トルク）を出力できなくなる可能性がある。

図３には、駆動用モータ１２の回転数と最大トルクとの関係を示してある。図３に示すように基底速度Ｎ１未満の所定の回転数Ｎ２で駆動用モータ１２が回転している際における要求トルクＴreqがＴreq_aであると、駆動用モータ１２に充分な電力を通電できたとしても、要求トルクＴreq_aを充足できないことになる。それに対して、要求走行パワーＰreqを一定とした場合に、駆動用モータ１２の回転数を基底速度Ｎ１以上の所定の回転数Ｎ３とすると、回転数の増加に伴って要求トルクＴreqがＴreq_bに低下する。その場合、駆動用モータ１２の回転数が基底速度Ｎ１以上であることにより、駆動用モータ１２から最大動力Ｐm_maxを出力できる。そのため、駆動用モータ１２の回転数を基底速度以上（例えば、所定の回転数Ｎ３）に変更することにより、要求トルクＴreq_bを出力できるようになる。

そのため、図２に示す制御例では、ステップＳ８およびステップＳ９に続いて、現在の変速段で要求駆動力に相当する要求トルクＴreqを出力できるか否かを判断し（ステップＳ１０）、要求トルクＴreqを出力できることによりステップＳ１０で肯定的に判断された場合は、そのままの変速比を維持して（ステップＳ１１）、このルーチンを一旦終了する。

それとは反対に、現在の変速段では、要求駆動力に相当する要求トルクＴreqを出力できない場合には、駆動用モータ１２の回転数を増加させて、出力パワーを増加させるために、自動変速機１４の変速比を増加させる。すなわち、ダウンシフトする。しかしながら、駆動用モータ１２からトルクを出力している状態でダウンシフトを実行すると、変速過渡期にトルクが低下して車両１が後退する可能性があり、また変速に伴って係合ショックが生じ、あるいはギヤに衝突荷重が作用してギヤの耐久性が低下する可能性がある。

そのため、図２に示す制御例では、ステップＳ１０で否定的に判断された場合には、まず、ダウンシフトを実行し（ステップＳ１２）、その後、駆動用モータ１２からトルクを出力して（ステップＳ１３）、このルーチンを一旦終了する。

なお、自動変速機１４をダウンシフトした後に駆動用モータ１２からトルクを出力すると、エンジンストールが生じてエンジン２から後輪３にトルクが伝達できなくなってから、駆動用モータ１２から前輪１１にトルクが伝達されるまでの間に車両１が後退する可能性がある。そのため、ダウンシフトしている間に車両１が後退する程度の低車速であるか否かをステップＳ１２以前に判断して、低車速でない場合にステップＳ２に移行し、低車速の場合には、後述するステップＳ１４に移行するように構成してもよい。

一方、駆動用モータ１２の最大動力Ｐm_maxが、要求走行パワーＰreq未満であることによりステップＳ６で否定的に判断された場合には、充分な駆動力を出力することができず、車両１が後退する可能性があるため、ハイブリッド走行モード、またはエンジン走行モードに切り替える。具体的には、まず、係合機構Ｃを解放したまま、発電用モータ５によりエンジン２をクランキングして始動する（ステップＳ１４）。その場合、車両１が後退することを抑制するためにブレーキ機構Ｂにより車両１の制動力を発生させて車両１の姿勢を保持する。なお、上記ステップＳ６で否定的に判断された場合には、ステップＳ１４時点で、駆動用モータ１２への通電を停止する。

ついで、エンジン２が始動した後に、係合機構Ｃを係合し、かつブレーキ機構Ｂによる制動力を低下させて（ステップＳ１５）、このルーチンを一旦終了する。

上述したように登坂路などの車両１が後退する荷重が生じる走行路を走行している時に、エンジンストールなどのエンジン２から後輪３に要求駆動力に応じたトルクを伝達することができないフェールが生じた場合に、応答性が良好でかつ前輪１１に連結された駆動用モータ１２からトルクを出力することにより、駆動力が低下する期間を短縮できる。その結果、駆動力の一時的な低下を要因として車両１が後退することを抑制でき、あるいは要求される駆動力を出力して走行することができる。

また、駆動用モータ１２の要求トルクに応じた電力を蓄電装置１９から出力できない場合に、シリーズ走行モードを設定することにより、エンジン２を再始動し、かつ係合機構Ｃを係合させてエンジン走行モードを設定する場合と比較して、駆動力を出力できるまでの時間を短縮することができる。その結果、駆動力の一時的な低下を要因として車両１が後退することを抑制できる。

さらに、駆動用モータ１２が低回転数で回転していることにより要求トルクを出力できない場合にダウンシフトすることにより、駆動用モータ１２から最大動力を出力することができ、その結果、駆動力が不足することを抑制できる。また、そのようなダウンシフトを駆動用モータ１２からトルクを出力する以前に実行することにより、自動変速機１４の変速に伴う一時的なトルクの低下や、ギヤなどの係合ショック、あるいはそのギヤに衝撃荷重が作用することによるギヤの耐久性の低下などを抑制することができる。

なお、駆動用モータ１２は、エンジン２と比較して回転数を迅速に変更でき、かつその回転数を精度よく制御することができる。したがって、自動変速機６を係合する際に、エンジン２を変速後の回転数に制御する場合と比較して、自動変速機１４の変速比を変更する時間が短い。そのため、上記のような自動変速機１４を備えていても、迅速に駆動力を発生することができ、車両１が後退することを抑制できる。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。具体的には、エンジン２と後輪３との間に設けられた自動変速機６は、ベルト式無段変速機などの係合機構を備えていない構成であってもよく、その場合には、変速機構の入力側もしくは出力側にエンジン２と後輪３とのトルクの伝達を遮断できる係合機構を備えていればよい。また、上述したハイブリッド車両は、エンジン２からトルクが伝達される駆動輪３と、駆動用モータ１２からトルクが伝達される駆動輪１１とが異なっているが、例えば、上記のリヤプロペラシャフト８にトルク伝達可能に駆動用モータ１２を設けた二輪駆動車などであってもよい。さらに、この発明の実施形態における駆動用モータ１２と前輪１１との間の自動変速機１４を設けていなくてもよく、その場合には、変速などの必要がないため、自動変速機１４を設けている場合と比較して、迅速に駆動力を出力することができる。

１…車両、 ２…エンジン、 ３…後輪、 ５…発電用モータ、 ６…自動変速機、 ７…オイルポンプ、 １１…前輪、 １２…駆動用モータ、 １４…自動変速機、 １５…電動オイルポンプ、 １９…蓄電装置、 ２０…電子制御装置（ＥＣＵ）、 Ｂ…ブレーキ機構、 Ｃ…係合機構。

Claims (10)

1. エンジンと、前記エンジンからトルクが伝達される一対の第１駆動輪と、前記エンジンと前記第１駆動輪との間のトルクの伝達を選択的に遮断可能な係合機構と、前記第１駆動輪または前記第１駆動輪とは異なる他の一対の第２駆動輪に連結されたモータとを備え、前記エンジンと前記モータとの少なくともいずれか一方からトルクを出力して走行できるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記エンジン、前記係合機構、および前記モータを制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   前記ハイブリッド車両を後退させる荷重が作用する走行路を前記エンジンから前記第１駆動輪にトルクを伝達して推進走行している時に、要求駆動力に相当するトルクを前記エンジンから前記第１駆動輪に伝達することができないフェールが発生したか否かを判断し、
   前記フェールが発生したことが判断された場合に、前記係合機構を解放状態とし、かつ前記第１駆動輪と前記第２駆動輪とのうちの前記モータが連結された駆動輪に前記要求駆動力に相当する要求トルクを前記モータから伝達する後退回避制御を実行するように構成され、
   前記モータに電力を供給する蓄電装置と、
   前記エンジンから出力された動力を電力に変換して、変換された電力を前記モータに供給する発電機とを更に備え、
   前記コントローラは、更に、
   前記モータから前記要求トルクを出力するために要する要求電力を、前記蓄電装置から前記モータに通電することができるか否かを判断し、
   前記蓄電装置から前記モータに前記要求電力を通電することができる場合には、前記蓄電装置から前記モータに通電して前記モータからトルクを出力するバッテリ走行モードを設定し、前記蓄電装置から前記モータに前記要求電力を通電することができない場合には、前記発電機から前記モータに通電して前記モータからトルクを出力するシリーズ走行モードを設定するように構成されている
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記第１駆動輪と前記第２駆動輪とのうちの前記モータが連結された駆動輪と前記モータとの間に前記モータのトルクを変更して出力できるモータ用自動変速機を備え、
   前記コントローラは、
   前記要求トルクを前記モータから出力できるか否かを判断し、
   前記モータから前記要求トルクを出力できないことが判断された場合に、前記モータ用自動変速機の変速比を増大させるダウンシフトを実行する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
3. 請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記モータは、停止から所定回転数までの間の回転数で回転している場合に出力可能な最大トルクが一定であり、かつ前記所定回転数以上の回転数で回転している場合に出力可能な最大トルクが回転数に反比例して低下するように構成されている
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
4. 請求項２または３に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記コントローラは、
   前記モータからトルクを出力する前に前記モータ用自動変速機でのダウンシフトを実行する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
5. 請求項２ないし４のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記モータ用自動変速機は、前記エンジンが停止した状態であっても変速比を変更可能に構成されている
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記フェールは、エンジンストールを含む
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
7. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記フェールは、前記係合機構がスリップして前記要求駆動力に相当するトルクを前記エンジンから前記第１駆動輪に伝達することができない状態を含む
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
8. 請求項７に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記エンジンと前記第１駆動輪との変速比を変更可能なエンジン用自動変速機を備え、
   前記エンジン用自動変速機は、前記係合機構を係合することにより所定の変速比を設定するように構成されている
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記コントローラは、
   前記フェールが発生した場合に、前記モータの最大動力が前記ハイブリッド車両に要求される走行パワー以上であるか否かを判断し、
   前記モータの最大動力が前記走行パワー未満である場合に、前記エンジンから前記第１駆動輪にトルクを伝達することができる状態となるまで、前記第１駆動輪と前記第２駆動輪との少なくともいずれか一方の駆動輪に制動力を作用させて停車させるように構成されている
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
10. 請求項９に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
    前記エンジンが停止した状態であっても、前記一方の駆動輪に制動力を作用させることができるブレーキ機構を更に備えている
    ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。

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