JPH09117008A - ハイブリッド駆動装置 - Google Patents

ハイブリッド駆動装置

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JPH09117008A
JPH09117008A JP26541295A JP26541295A JPH09117008A JP H09117008 A JPH09117008 A JP H09117008A JP 26541295 A JP26541295 A JP 26541295A JP 26541295 A JP26541295 A JP 26541295A JP H09117008 A JPH09117008 A JP H09117008A
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electric
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隆次 茨木
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豊 多賀
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淳 田端
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低負荷領域では電動モータを用いて走行し、
高負荷領域では内燃機関を用いて走行するハイブリッド
駆動装置において、それ等の内燃機関および電動モータ
の何れか一方が故障しても、他方を用いて良好に走行で
きるようにする。 【解決手段】 内燃機関１２の故障時には、電動モータ
１４によって走行するとともに、その電動モータ１４の
出力領域を高負荷側へ拡大し、且つその出力領域に適し
た変速制御が行われるように変速機１６の変速マップを
変更する。また、電動モータ１４の故障時には、内燃機
関１２によって走行するとともに、その内燃機関１２の
出力領域を低負荷側へ拡大し、且つその出力領域に適し
た変速制御が行われるように変速機１６の変速マップを
変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンおよび電動
機を有するハイブリッド駆動装置に係り、特に、パラレ
ル型ではエンジンおよび電動機の何れか一方が故障した
場合、シリーズ型ではエンジンまたは発電機が故障した
場合に、それぞれ所定の目的地まで走行できるようにす
る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
(a) 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、(b) その
エンジンの回転に基づいて電気エネルギーが充電される
蓄電装置と、(c) その蓄電装置から電気エネルギーを取
り出して作動する電動機とを備え、そのエンジンおよび
電動機を車両走行時の駆動源として用いるとともに、運
転状態に応じて電動機のみを用いて走行する低負荷側の
電動機駆動領域およびエンジンを用いて走行する高負荷
側のエンジン駆動領域が予め定められた、所謂パラレル
型のハイブリッド駆動装置が、例えば特開平５−５０８
６５号公報に開示されている。また、(a) 燃料の燃焼に
よって作動するエンジンと、(b) そのエンジンによって
回転駆動されることにより電気エネルギーを発生する発
電機と、(c) その発電機によって取り出された電気エネ
ルギーを蓄積する蓄電装置と、(d) 前記発電機によって
取り出された電気エネルギーおよび／または前記蓄電装
置に蓄積された電気エネルギーによって作動する電動機
とを備え、その電動機を車両走行時の駆動源として用い
る所謂シリーズ型のハイブリッド駆動装置も提案されて
いる。なお、このシリーズ型にパラレル型を組み合わせ
たもの、すなわち上記シリーズ型ハイブリッド駆動装置
におけるエンジンを、電動機とは別に駆動源として使用
できるようにした所謂パラレルシリーズ型も提案されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記パ
ラレル型のハイブリッド駆動装置においては、エンジン
および電動機の一方が故障した場合に、走行不能となっ
たり十分な走行距離を確保できなくなったりして、所定
の目的地まで到達できなくなることがある。例えば、エ
ンジンが故障すると電動機で走行しなければならない
が、電動機で走行する電動機駆動領域は低負荷領域であ
るため、登坂路などの高負荷時にトルク不足で走行不能
になるとともに、蓄電装置はエンジンの回転や回生制動
を利用して充電されるため、エンジンの故障で充電不足
となり、十分な走行距離を確保できなくなる。また、電
動機が故障した場合にはエンジンで走行しなければなら
ないが、エンジンを使って走行するエンジン駆動領域は
高負荷領域であるため、低負荷走行すなわち発進・停止
時の低速走行などが不能で実質的に走行不能となる。更
に、運転状態に応じて変速比が変更される変速機を有す
るハイブリッド駆動装置においては、駆動源の一方が故
障した場合でも、アクセル操作量などの運転状態に応じ
て正常時と同様に変速比が変更されると、駆動源から伝
達される動力と変速比とがマッチせずに走行性能が大き
く損なわれ、走行不能となったり走行距離が著しく低下
したりする。
【０００４】シリーズ型のハイブリッド駆動装置の場合
には、駆動源である電動機が故障すれば当然に走行不能
となるが、エンジンや発電機が故障した場合でも、エン
ジンによって回転駆動される発電機からの電気エネルギ
ーの供給が遮断され、専ら蓄電装置の電気エネルギーで
電動機は作動させられるため、エネルギー効率が悪い高
負荷走行が行われると十分な走行距離を確保できない。
また、電動機の作動に必要な電気エネルギーのうち蓄電
装置から取り出す量の割合が制御される場合は、発電機
からの電気エネルギーの供給が遮断されることにより、
電動機に供給される電気エネルギーが不足し、十分な出
力が得られなくなって走行不能となる場合がある。
【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、パラレル型ではエン
ジンおよび電動機の何れか一方が故障した場合、シリー
ズ型ではエンジンまたは発電機が故障した場合に、それ
ぞれ所定の目的地まで走行できるようにすることにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第１発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動するエ
ンジンと、(b) そのエンジンの回転に基づいて電気エネ
ルギーが充電される蓄電装置と、(c) その蓄電装置から
電気エネルギーを取り出して作動する電動機とを備え、
そのエンジンおよび電動機を車両走行時の駆動源として
用いるとともに、運転状態に応じて電動機のみを用いて
走行する低負荷側の電動機駆動領域およびエンジンを用
いて走行する高負荷側のエンジン駆動領域が予め定めら
れたハイブリッド駆動装置において、(d) 前記電動機お
よび前記エンジンの一方が故障した場合に他方の駆動源
を用いて走行する故障時駆動制御手段と、(e) その故障
時駆動制御手段による前記他方の駆動源を用いた走行時
には、その他方の駆動源による駆動領域を変更する駆動
領域変更手段とを有することを特徴とする。
【０００７】第２発明は、上記第１発明のハイブリッド
駆動装置において、前記駆動領域変更手段は、前記他方
の駆動源が前記エンジンの場合に前記エンジン駆動領域
に対応するそのエンジンの低負荷側の出力限定を低負荷
側へ拡大するエンジン出力限定変更手段を含むものであ
ることを特徴とする。
【０００８】第３発明は、前記第１発明または第２発明
のハイブリッド駆動装置において、前記駆動領域変更手
段は、前記他方の駆動源が前記電動機の場合に前記電動
機駆動領域に対応するその電動機の高負荷側の出力限定
を高負荷側へ拡大する電動機出力限定変更手段を含むも
のであることを特徴とする。
【０００９】第４発明は、前記第１発明または第２発明
のハイブリッド駆動装置において、前記駆動領域変更手
段は、前記他方の駆動源が前記電動機の場合に前記電動
機駆動領域に対応するその電動機の高負荷側の出力限定
を低負荷側へ縮小する電動機出力限定変更手段を含むも
のであることを特徴とする。
【００１０】第５発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動
するエンジンと、(b) そのエンジンの回転に基づいて電
気エネルギーが充電される蓄電装置と、(c) その蓄電装
置から電気エネルギーを取り出して作動する電動機と、
(d) 駆動源としての前記エンジンおよび前記電動機の回
転を車輪側へ伝達するとともに運転状態に応じて変速比
を変更する変速機とを備え、運転状態に応じて前記電動
機および前記エンジンを使い分けて走行するハイブリッ
ド駆動装置において、(e) 前記電動機および前記エンジ
ンの一方が故障した場合に他方の駆動源を用いて走行す
る故障時駆動制御手段と、(f) その故障時駆動制御手段
による前記他方の駆動源を用いた走行時には、前記運転
状態と前記変速比との関係を変更する故障時変速制御手
段とを有することを特徴とする。
【００１１】第６発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動
するエンジンと、(b) そのエンジンの回転に基づいて電
気エネルギーが充電される蓄電装置と、(c) その蓄電装
置から電気エネルギーを取り出して作動する電動機と、
変速比を変更可能な変速機とを備え、少なくとも該電動
機を車両走行時の駆動源として用いるハイブリッド駆動
装置において、(d) 前記エンジンが故障した場合に、前
記電動機が消費する電気エネルギー量が小さくなるよう
に、前記変速機の動力伝達効率および前記電動機のエネ
ルギー変換効率の少なくとも一方を考慮して該変速機の
変速比を制御する省エネ変速制御手段を有することを特
徴とする。
【００１２】第７発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動
するエンジンと、(b) そのエンジンの回転に基づいて電
気エネルギーが充電される蓄電装置と、(c) その蓄電装
置から電気エネルギーを取り出して作動する電動機とを
備え、少なくともその電動機を車両走行時の駆動源とし
て用いるとともに、その電動機を作動させるために前記
蓄電装置から電気エネルギーを取り出すことが許容され
るその蓄電装置の最低蓄電量が設定されているハイブリ
ッド駆動装置において、(d) 前記エンジンが故障した場
合に前記蓄電装置の最低蓄電量を下げる最低蓄電量変更
手段を有することを特徴とする。
【００１３】第８発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動
するエンジンと、(b) そのエンジンによって回転駆動さ
れることにより電気エネルギーを発生する発電機と、
(c) その発電機によって取り出された電気エネルギーを
蓄積する蓄電装置と、(d) 前記発電機によって取り出さ
れた電気エネルギーおよび／または前記蓄電装置に蓄積
された電気エネルギーによって作動する電動機とを備
え、その電動機を車両走行時の駆動源として用いるハイ
ブリッド駆動装置において、(e) 前記エンジンまたは発
電機が故障した場合に、予め定められた低負荷側の故障
時駆動領域の範囲で、前記電動機の作動に必要な総ての
電気エネルギーを前記蓄電装置から取り出してその電動
機により車両を走行させる故障時モータ駆動制御手段を
有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の効果】上記第１発明のハイブリッド駆動装置は
パラレル型で、電動機およびエンジンの一方が故障した
場合には、故障時駆動制御手段により他方の駆動源を用
いて走行するとともに、その他方の駆動源による駆動領
域は駆動領域変更手段により正常時とは異なる領域に変
更されるため、従来走行不能であった走行条件下での走
行が可能となったり十分な走行距離を確保できたりし
て、所定の目的地まで走行できるようになる。
【００１５】例えば、電動機の故障時には、第２発明の
ようにエンジン駆動領域に対応して設定されたエンジン
の低負荷側の出力限定が低負荷側へ拡大されることによ
り、エンジンを駆動源として発進・停止時等の低負荷走
行を行うことが可能となる。エンジンの故障時には、第
３発明のように電動機駆動領域に対応して設定された電
動機の高負荷側の出力限定が高負荷側へ拡大されること
により、電動機を駆動源として登坂路等の高負荷走行を
行うことが可能となるし、第４発明のように電動機駆動
領域に対応して設定された電動機の高負荷側の出力限定
が低負荷側へ縮小されることにより、電動機による電気
エネルギーの消費量が節減され、蓄電装置の限られた電
気エネルギーで十分な走行距離を確保できるようにな
る。
【００１６】第５発明のハイブリッド駆動装置はパラレ
ル型で、電動機およびエンジンの一方が故障した場合に
は、故障時駆動制御手段により他方の駆動源を用いて走
行するとともに、その故障時には故障時変速制御手段に
よって運転状態と変速比との関係が変更されるため、他
方の駆動源のみで走行する場合に電気エネルギーの消費
量や走行性能などの点で適切な変速制御が行われるよう
にすることが可能で、従来走行不能であった走行条件下
での走行が可能となったり十分な走行距離を確保できた
りして、所定の目的地まで走行できるようになる。
【００１７】第６発明のハイブリッド駆動装置は、パラ
レル型およびシリーズ型の何れでも差し支えなく、エン
ジンが故障した場合には、省エネ変速制御手段により電
動機が消費する電気エネルギー量が小さくなるように変
速機の変速比が決定されるため、電動機による電気エネ
ルギーの消費量が節減され、蓄電装置の限られた電気エ
ネルギーで十分な走行距離を確保できるようになって、
所定の目的地まで走行できるようになる。
【００１８】第７発明のハイブリッド駆動装置は、パラ
レル型およびシリーズ型の何れでも差し支えなく、エン
ジンが故障した場合には、電動機を作動させるために蓄
電装置から電気エネルギーを取り出すことが許容される
蓄電装置の最低蓄電量が最低蓄電量変更手段によって下
げられるため、それだけ多くの電気エネルギーを蓄電装
置から取り出すことが可能となり、電動機で走行できる
走行距離を十分に確保できて、所定の目的地まで走行で
きるようになる。
【００１９】第８発明のハイブリッド駆動装置はシリー
ズ型で、エンジンまたは発電機が故障した場合に、低負
荷側の故障時駆動領域の範囲で電動機により車両が走行
させられるため、電動機による電気エネルギーの消費量
が節減され、発電機からの電気エネルギーの供給が遮断
されても、蓄電装置の限られた電気エネルギーで十分な
走行距離を確保できる。また、電動機の作動に必要な総
ての電気エネルギーを蓄電装置から取り出すように制御
されるため、電動機への電気エネルギーの供給不足によ
って走行不能となることが回避される。これにより、エ
ンジンまたは発電機の故障で蓄電装置に電気エネルギー
が充電されなくなった場合でも、所定の目的地まで到達
できるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】ここで、第１発明のハイブリッド
駆動装置におけるエンジン駆動領域は、エンジンのみを
駆動源として走行するものでも、エンジンおよび電動機
の両方を駆動源として走行するものでも、或いはその両
方の領域から成るものでも良く、少なくともエンジンを
用いて走行する領域であれば良い。蓄電装置は、例えば
前記電動機を発電機として用いるか、或いは電動機とは
別個に発電機を配設し、車両の回生制動やエンジンによ
ってその発電機を回転駆動することにより、必要に応じ
て充電できるように構成される。電動機駆動領域におけ
る電動機の作動は、必要な総ての電気エネルギーを蓄電
装置から取り出すものでも良いが、エンジンにより発電
機が回転駆動されることによって発生させられた電気エ
ネルギーを用いるものでも良い。他の発明も含めて、電
動機は複数の駆動輪にそれぞれ配設されても、単一の電
動機によって複数の駆動輪を回転駆動するように構成さ
れても良いが、変速比を変更可能な変速機を有する場合
は、単一の電動機で複数の駆動輪を回転駆動するように
構成することが望ましい。
【００２１】運転状態に応じて定められる電動機駆動領
域およびエンジン駆動領域は、車両の走行に必要な所要
動力で例えば駆動トルクや車速などをパラメータとして
設定されるが、これは例えば燃料消費量や排出ガス量が
できるだけ少なくなるように、電動機およびエンジンの
出力領域が限定されることによって定められるもので、
これ等の電動機駆動領域およびエンジン駆動領域を、駆
動源である電動機およびエンジンの出力領域で設定して
も差し支えない。駆動領域変更手段は、第２発明〜第４
発明のように電動機やエンジンの出力限定を変更するも
のであっても良いが、変速比を変更可能な変速機を有す
る場合には、その変速比を変更することにより駆動領域
を高トルク低車速側或いは低トルク高車速側へ変更する
ものでも良い。使用する電動機の能力は、一般に回生制
動時の発電を考慮して定められ、電動機駆動領域すなわ
ち電動機の限定出力領域は最大出力よりも十分に低い出
力領域であるため、第３発明のように電動機の高負荷側
の出力限定を高負荷側へ拡大しても、電動機を継続的に
作動させることが可能である。
【００２２】また、第１発明の実施に際しては、電動機
の故障時にエンジンを用いて走行する場合と、エンジン
の故障時に電動機を用いて走行する場合の２通りがある
が、その何れか一方のみの機能を有するものでも、両方
の機能を有するものでも良い。第５発明についても同様
である。
【００２３】第２発明〜第４発明における出力限定の変
更は、故障時の限定出力領域として予めデータマップ等
の形で記憶しておくようにしても良いが、正常時の出力
限定値に所定値を加算したり減算したり、或いは所定の
率を掛算して変更したりするものなど、種々の変更形態
を採用できる。第２発明の駆動領域変更手段は、電動機
が故障した場合にエンジンの低負荷側の出力限定を低負
荷側へ拡大するもので、例えば車両をスムーズに発進・
停止させる低速走行が可能なように定められるが、低負
荷側の限定を無くす場合も本発明に含まれる。第３発明
の駆動領域変更手段は、エンジンが故障した場合に電動
機の高負荷側の出力限定を高負荷側へ拡大するものであ
るが、この高負荷側の出力限定の変更に際しては、例え
ば勾配がＸ°などの所定の走行条件下で所定の車速Ｙ
（ｋｍ／ｈ）が得られること、或いは所定の走行条件下
での発進時に所定の加速度Ｚ（Ｇ）が得られることな
ど、所定の最低運転条件を満足するように設定すること
が望ましい。なお、第２発明〜第４発明では、低負荷側
すなわち低出力側の出力限定や高負荷側すなわち高出力
側の出力限定を変更するものであるが、第１発明の実施
に際しては、変速比を変更する場合と同様にエンジンや
電動機の出力の大きさ自体は同じで、高車速低トルク側
および／または低車速高トルク側へ出力領域を変更する
ことも可能である。
【００２４】第５発明および第６発明の変速機は、変速
比が段階的に変化する有段変速機であっても、変速比が
連続的に変化する無段変速機であっても良い。第５発明
における運転状態と変速比との関係すなわち変速条件
は、有段変速機の場合には例えばアクセル操作量および
車速などをパラメータとする変速マップなどによって設
定され、無段変速機の場合は、そのアクセル操作量や車
速などをパラメータとする演算式などにより変速比を決
定するように定められる。そして、故障時変速制御手段
は、他方の駆動源のみで走行する場合に適切な変速制御
が行われるように、例えば他方の駆動源の出力領域で適
切な変速制御が行われるように、具体的にはその出力が
変化するアクセル操作量の領域内で適切な変速制御が行
われるように定められる。すなわち、パラレル型のハイ
ブリッド駆動装置は、運転状態に応じて例えばアクセル
操作量が所定値以下は電動機駆動領域、所定値以上はエ
ンジン駆動領域などと定められ、エンジン故障時にはア
クセル操作量が所定値以上、第３発明や第４発明のよう
に電動機の出力限定が変更される場合には、その変更に
伴う新たな所定値以上では、電動機の限定出力領域の最
大値に張りついて変化しないため、出力が変化するアク
セル操作量の領域内で適切な変速制御が行われるように
するのである。電動機の故障時にエンジンで走行する場
合も同様である。なお、エンジン故障時にはアルセル操
作量が１００％の時に電動機の限定出力領域の最大値と
なるように、電動機故障時にはアクセル操作量が０％の
時にエンジンの限定出力領域の最小値となるように、車
両の走行に必要な所要動力を求めるマップや演算式など
を補正することも可能であり、その場合は、変速機の変
速制御も０〜１００％の範囲で設定すれば良い。
【００２５】また、上記故障時変速制御手段は、エンジ
ンが故障して電動機のみで走行する場合には高出力が得
られないため、例えば登坂路などでも確実に走行できる
ように通常の変速条件の場合よりもローギヤになるよう
に変速比や変速条件を変更したり、勾配がＸ°などの所
定の走行条件下で所定の車速Ｙ（ｋｍ／ｈ）が得られる
こと、或いは所定の走行条件下での発進時に所定の加速
度Ｚ（Ｇ）が得られることなど、所定の最低運転条件を
満足するように変速制御が行われるようにしたり、或い
は第６発明のように電動機による電気エネルギーの消費
量が小さくなるように変速制御が行われるようにしたり
するなど、種々の態様を採用できる。また、電動機の故
障時には、例えば高負荷側のエンジン駆動領域でエンジ
ンが作動させられても発進，停止時等の低速走行が可能
なように、通常の変速条件の場合よりもローギヤとなる
ように変速比や変速条件を変更したり、エンジンによる
燃料消費効率或いは排出ガス効率が高くなるように変速
制御が行われるように構成される。この故障時変速制御
手段も、故障時の変速条件すなわち運転状態と変速比と
の関係を予めデータマップ等の形で記憶しておくように
しても良いが、正常時の変速条件に所定値を加算したり
減算したり、或いは所定の率を掛算して変更したりする
ものなど、種々の変更形態を採用できる。また、この第
５発明は、第２発明〜第４発明のエンジンや電動機の出
力限定の変更と併せて実施することが可能である。
【００２６】第６発明の省エネ変速制御手段は、エンジ
ンが故障した場合に、電動機が消費する電気エネルギー
量が小さくなるように、望ましくは最小となるように、
変速機の動力伝達効率および電動機のエネルギー変換効
率の少なくとも一方を考慮してその変速機の変速比を制
御するように構成される。上記第５発明のように、運転
状態に応じて変速制御する場合には、変速機の動力伝達
効率および電動機のエネルギー変換効率の少なくとも一
方を考慮して、電気エネルギーの消費量が小さくなるよ
うに予め設定された故障時変速マップなどに従って変速
制御を行うこともできる。この第６発明は、第１発明〜
第５発明と併せて実施することが可能である。また、第
６発明のハイブリッド駆動装置はパラレル型でもシリー
ズ型でも差し支えないが、シリーズ型のハイブリッド駆
動装置では、エンジンのみならず発電機の故障時にも上
記のような変速制御を行うようにすることが望ましい。
【００２７】第７発明の最低蓄電量変更手段は、エンジ
ンの故障時には電動機を作動させるために蓄電装置から
電気エネルギーを取り出すことが許容される最低蓄電量
を下げるものであるが、最低蓄電量に関する制限を無く
す場合も本発明に含まれる。蓄電装置は、エネルギー変
換効率や寿命などを考慮して一般に７０％〜８０％程度
の蓄電範囲で使用されるようになっているため、エンジ
ン故障時に最低蓄電量である７０％程度以下になっても
電気エネルギーを取り出すことが許容されると、走行距
離が大幅に延長される。この第７発明は、第１発明〜第
６発明と併せて実施することが可能である。また、この
第７発明のハイブリッド駆動装置はパラレル型でもシリ
ーズ型でも差し支えないが、シリーズ型のハイブリッド
駆動装置では、エンジンのみならず発電機が故障した場
合にも蓄電装置の最低蓄電量を下げるようにすることが
望ましい。
【００２８】第８発明のハイブリッド駆動装置はシリー
ズ型で、電動機を駆動源として走行する総ての駆動領域
でエンジンにより発電機が回転駆動されて電気エネルギ
ーを発生するようになっていても良いが、例えば運転状
態が予め設定された低負荷の駆動領域では、エンジンを
停止して電動機に必要な総ての電気エネルギーを前記蓄
電装置から取り出す一方、それより高負荷の駆動領域で
はエンジンが作動させられ、発電機によって取り出され
た電気エネルギーを使って電動機が作動させられるとと
もに、その電気エネルギーが余れば蓄電装置に充電し、
不足した場合には蓄電装置から取り出すようにしても良
い。また、総ての駆動領域で電動機のみが駆動源として
用いられるものである必要はなく、所定の駆動領域で
は、エンジンのみ或いはエンジンおよび電動機を駆動源
として使用できるように構成することも可能である。こ
の第８発明は、第６発明または第７発明と併せて実施す
ることが可能である。なお、変速機を有する場合には、
電動モータの作動領域が低負荷側に限定される故障時に
も適切な変速制御が行われるように、第５発明と同様な
故障時変速制御手段を設けることが望ましい。
【００２９】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、パラレル型のハイブリッド駆動
装置１０の構成を説明するブロック線図で、機械的な結
合関係は太い実線で示されており、電気的な結合関係は
細線で示されている。かかるハイブリッド駆動装置１０
は、燃料の燃焼によって作動するガソリンエンジン等の
内燃機関１２と、電気エネルギーによって作動する電動
機としての電動モータ１４とを駆動源として備えてお
り、それ等の内燃機関１２および電動モータ１４の動力
は、同時に或いは択一的に変速機１６へ伝達され、更に
減速機１８および図示しない差動機などを介して左右の
駆動輪２０へ伝達される。変速機１６は、前進（ＦＷ
Ｄ），後進（ＲＥＶ），ニュートラル（Ｎ）を切り換え
る前後進切換機構や変速比が異なる複数の前進変速段を
成立させる有段変速機構を有しており、運転者によって
シフトレバー２２が操作されることにより、切換えアク
チュエータ２４により前進，後進，ニュートラルが切り
換えられる。また、シフトレバー２２のシフト位置を表
す信号がシフトポジションスイッチ２６からコントロー
ラ２８に供給され、そのシフト位置に応じて変速段の切
換え制御が行われる。なお、上記内燃機関１２と変速機
１６との間には、動力伝達を接続，遮断するクラッチ３
０が設けられており、クラッチ制御用アクチュエータ３
２によって断続制御されるが、通常は接続状態に保持さ
れる。
【００３０】上記電動モータ１４は、Ｍ（モータ）／Ｇ
（ジェネレータ）制御装置３４を介してバッテリやコン
デンサ等の蓄電装置３６に接続されており、蓄電装置３
６から電気エネルギーが供給されて所定のトルクで回転
駆動される回転駆動状態と、回生制動（電動モータ１４
自体の電気的な制動トルク）により発電機として機能す
ることにより蓄電装置３６に電気エネルギーを充電する
充電状態と、モータ軸が自由回転することを許容する無
負荷状態とに切り換えられる。また、前記内燃機関１２
は、燃料噴射量制御用アクチュエータ４２、スロットル
制御用アクチュエータ４４、点火時期制御用アクチュエ
ータ４６、吸・排気バルブ制御用アクチュエータ４８な
どによって作動状態が制御されるようになっており、そ
れ等のアクチュエータは上記Ｍ／Ｇ制御装置３４と共に
コントローラ２８によって制御される。なお、上記蓄電
装置３６には、エアコンのコンプレッサーなどの補機３
８を駆動するための電動機４０が電気的に接続されてい
る。
【００３１】コントローラ２８はＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯ
Ｍなどを有するマイクロコンピュータを含んで構成さ
れ、予め設定されたプログラムに従って信号処理を行う
ことにより、例えば図２〜図５に示すフローチャートを
実行する。このコントローラ２８には、エンジン回転数
Ｎe 、変速機１６の入力回転数（モータ回転数）Ｎi 、
出力回転数（車速Ｖに対応）Ｎo 、蓄電装置２２の蓄電
量ＳＯＣに関する情報や、アクセル操作量θACを表すア
クセル操作量信号、運転者がブレーキペダルを踏込み操
作したことを表すブレーキ信号、その踏力を表すブレー
キ踏力信号、エンジンブレーキを作用させるシフト位置
であることを表すエンジンブレーキシフト位置信号など
が、各種の検出手段などから供給される。蓄電量ＳＯＣ
は、例えば電動モータ１４が発電機として機能する充電
時のモータ電流や充電効率などから求められる。
【００３２】図２は、本実施例の基本フローチャート
で、ステップＳ１ではアクセル操作量θAC、エンジン回
転数Ｎe 、入力回転数Ｎi 、出力回転数Ｎo 、蓄電量Ｓ
ＯＣ、エンジントルクＴE 、モータトルクＴM などのデ
ータを読み込む。エンジントルクＴE はスロットル弁開
度や燃料噴射量などから求められ、モータトルクＴM は
モータ電流などから求められる。ステップＳ２では、そ
れ等のデータから内燃機関（ＩＣＥ）１２が故障してい
るか否かを判断し、ステップＳ３では電動モータ１４が
故障しているか否かを判断する。内燃機関１２の故障に
ついては、例えばスロットル弁開度などから求められる
上記エンジントルクＴE と実際のエンジン回転数Ｎe と
の関係などから判定でき、電動モータ１４の故障につい
ては、例えばモータ電流などから求められる上記モータ
トルクＴM と実際のモータ回転数すなわち入力回転数Ｎ
i との関係などから判定できる。そして、内燃機関１２
の故障時にはステップＳ６のＩＣＥフェイル制御を実行
し、電動モータ１４の故障時にはステップＳ４のモータ
フェイル制御を実行し、内燃機関１２および電動モータ
１４が何れも正常な場合にはステップＳ５の正常時制御
を実行する。
【００３３】図３は、上記ステップＳ５の正常時制御の
一例で、ステップＳ５−１ではアクセル操作量θACやそ
の変化速度、車速Ｖなどから車両の走行に必要な所要動
力ＰＬを、予め記憶された演算式やデータマップなどを
用いて算出する。ステップＳ５−２では、蓄電量ＳＯＣ
が予め定められた最低蓄電量Ａ以上か否かを判断し、Ｓ
ＯＣ≧ＡであればステップＳ５−３以下を実行するが、
ＳＯＣ＜Ａの場合にはステップＳ５−８の発電モードサ
ブルーチンを実行する。最低蓄電量Ａは、電動モータ１
４を駆動源として走行する場合に蓄電装置３６から電気
エネルギーを取り出すことが許容される最低の蓄電量
で、蓄電装置３６の放電効率や充電効率などに基づいて
例えば７０％程度の値が設定される。そして、ＳＯＣ＜
Ａの場合に実行するステップＳ５−８の発電モードサブ
ルーチンでは、内燃機関１２を所要動力ＰＬに対応する
出力以上で作動させ、所要動力ＰＬで車両を走行させる
とともに、余分な出力で電動モータ１４を回転駆動して
発電させ、蓄電装置３６に充電する。この場合の内燃機
関１２の出力制御すなわちエンジントルクや回転数の制
御、および電動モータ１４の発電制御は、ステップＳ５
−９で行われる正常時の変速制御における変速機１６の
変速比や動力損失等を考慮して行われる。
【００３４】ＳＯＣ≧Ａの場合に実行するステップＳ５
−３では、所要動力ＰＬが予め定められた第１境界値Ｂ
より大きいか否かを判断し、ＰＬ＞Ｂであればステップ
Ｓ５−４で第１境界値Ｂより大きい第２境界値Ｃより大
きいか否かを判断する。そして、ＰＬ≦Ｂであればステ
ップＳ５−７のモータ駆動サブルーチンを実行し、Ｂ＜
ＰＬ≦ＣであればステップＳ５−６のＩＣＥ駆動サブル
ーチンを実行し、ＰＬ＞ＣであればステップＳ５−５の
ＩＣＥ・モータ駆動サブルーチンを実行する。ステップ
Ｓ５−７のモータ駆動サブルーチンでは電動モータ１４
のみを用いて走行し、ステップＳ５−６のＩＣＥ駆動サ
ブルーチンでは内燃機関１２のみを用いて走行し、ＩＣ
Ｅ・モータ駆動サブルーチンでは内燃機関１２および電
動モータ１４の両方を用いて走行する。何れの場合も、
内燃機関１２、電動モータ１４の出力制御は、ステップ
Ｓ５−９で行われる正常時の変速制御における変速機１
６の変速比や動力損失等を考慮して行われる。ステップ
Ｓ５−６のＩＣＥ駆動サブルーチンでは電動モータ１４
は無負荷状態とされ、ステップＳ５−７のモータ駆動サ
ブルーチンではクラッチ３０が遮断される。
【００３５】ここで、上記第１境界値Ｂおよび第２境界
値Ｃは、例えば図６に示すように運転状態である車両の
駆動トルクおよび車速Ｖをパラメータとして、前記変速
機１６の変速段毎に表すことができ、第１境界値Ｂより
も低負荷側すなわち原点Ｏ側の領域ではステップＳ５−
７のモータ駆動サブルーチンが実行され、第１境界値Ｂ
と第２境界値Ｃとの間の領域ではステップＳ５−６のＩ
ＣＥ駆動サブルーチンが実行され、第２境界値Ｃよりも
高負荷側の領域ではステップＳ５−５のＩＣＥ・モータ
駆動サブルーチンが実行される。すなわち、第１境界値
Ｂよりも低負荷側の領域は電動機のみを用いて走行する
電動機駆動領域に相当し、第１境界値Ｂよりも高負荷側
の領域はエンジンを用いて走行するエンジン駆動領域に
相当する。この第１境界値Ｂは、例えば燃料消費量や排
出ガス量ができるだけ少なくなるように、内燃機関１２
の燃料消費率（単位動力当たりの燃料消費量）や排出ガ
ス率（単位動力当たりの排出ガス量）、電動モータ１４
のエネルギー変換効率などに基づいて設定される。
【００３６】最後のステップＳ５−９では、例えば図７
に実線で示すように運転状態であるアクセル操作量θAC
および車速Ｖをパラメータとして予め設定された変速マ
ップ（変速条件）に従って、前記変速機１６の変速段を
切換制御する。図７は、前進４段の場合で、ｉ1 〜ｉ4
はそれぞれ変速比（＝Ｎi ／Ｎo ）を表しており、その
大きさはｉ1 ＞ｉ2 ＞ｉ3 ＞ｉ4 である。なお、図７に
一点鎖線で示すＢおよびＣは、前記第１境界値Ｂおよび
第２境界値Ｃに対応するもので、一点鎖線Ｂ以下は電動
モータ１４のみで走行させられ、一点鎖線ＢとＣとの間
は内燃機関１２のみで走行させられ、一点鎖線Ｃより上
は電動モータ１４および内燃機関１２の両方を用いて走
行させられる。
【００３７】図４は、前記ステップＳ６のＩＣＥフェイ
ル制御の一例で、ステップＳ６−１では前記ステップＳ
５−１と同様にして所要動力ＰＬを算出する。ステップ
Ｓ６−２では、所要動力ＰＬが前記第１境界値Ｂよりも
大きい予め定められた故障時限定値Ｄ以下か否かを判断
し、ＰＬ≦ＤであればステップＳ６−３において、所要
動力ＰＬで車両が走行させられるように電動モータ１４
の作動を制御する。ＰＬ＞Ｄの場合は、ステップＳ６−
４において走行不能ダイアグノーシスを発生し、これ以
上出力を上げることができない旨の視覚表示或いは音声
表示などを行うとともに、ステップＳ６−５において、
故障時限定値Ｄで車両が走行させられるように電動モー
タ１４の作動を制御する。すなわち、図６に示すように
正常時における電動モータ１４の高負荷側の出力限定
（第１境界値Ｂ）を、第１境界値Ｂよりも高負荷側の故
障時限定値Ｄまで拡大したのであり、コントローラ２８
による一連の信号処理のうち上記ステップＳ６−２，Ｓ
６−３，およびＳ６−５を実行する部分は、請求項１の
駆動領域変更手段の一実施態様である請求項３の電動機
出力限定変更手段に相当する。この故障時限定値Ｄは、
例えば勾配がＸ°などの所定の走行条件下で所定の車速
Ｙ（ｋｍ／ｈ）が得られること、或いは所定の走行条件
下での発進時に所定の加速度Ｚ（Ｇ）が得られることな
ど、所定の最低運転条件を満足するように設定される。
また、この図４のＩＣＥフェイル制御、すなわち前記図
２のステップＳ６を実行する部分は請求項１の故障時駆
動制御手段に相当する。
【００３８】最後のステップＳ６−６では、ＩＣＥフェ
イル時の変速マップに従って変速機１６の変速制御を行
う。このＩＣＥフェイル時変速マップは、電動モータ１
４のみを駆動源として上記故障時限定値Ｄ以下の動力で
走行する場合に適切な変速制御が行われるように、具体
的にはその電動モータ１４の出力が変化するアクセル操
作量θACの領域内、すなわち図７における破線Ｄ以下の
領域で適切な変速制御が行われるように定められ、予め
ＲＡＭ等の記憶手段に記憶されている。図７の破線Ｄは
故障時限定値Ｄに対応する。なお、ＩＣＥフェイル時に
は、アルセル操作量θACが１００％の時に、車両の走行
に必要な所要動力ＰＬが故障時限定値Ｄとなるように、
所要動力ＰＬを求めるマップや演算式などを補正するこ
とも可能で、その場合は変速機１６の変速制御も０〜１
００％の範囲で設定すれば良い。コントローラ２８によ
る一連の信号処理のうちステップＳ６−６を実行する部
分は、請求項５の故障時変速制御手段に相当し、図４の
ＩＣＥフェイル制御すなわち図２のステップＳ６を実行
する部分は請求項５の故障時駆動制御手段に相当する。
【００３９】上記ＩＣＥフェイル時変速マップは、例え
ば登坂路などでも確実に走行できるように正常時の変速
マップの場合よりもローギヤになるように変速線を高車
速側、図７における右側へ変更したり、勾配がＸ°など
の所定の走行条件下で所定の車速Ｙ（ｋｍ／ｈ）が得ら
れること、或いは所定の走行条件下での発進時に所定の
加速度Ｚ（Ｇ）が得られることなど、所定の最低運転条
件を満足するように変速制御が行われるようにしたり、
或いは電動モータ１４による電気エネルギーの消費量が
できるだけ少なくなるように変速制御が行われるように
したりするなど、種々の態様を採用できる。電動モータ
１４による電気エネルギーの消費量が少なくなるように
するには、変速機１６の動力伝達効率ηT および電動モ
ータ１４のエネルギー変換効率ηM を用いて、変速機１
６の変速段を変更しながら例えば次式（１）に従ってバ
ッテリ消費量ＥBOUTを求め、そのバッテリ消費量ＥBOUT
が最小となる変速段で走行するように変速マップを設定
すれば良く、その場合はステップＳ６−６を実行する部
分は請求項６の省エネ変速制御手段として機能する。な
お、変速機１６の動力伝達効率ηT は変速段や伝達トル
クなどをパラメータとして求められ、電動モータ１４の
エネルギー変換効率ηM はモータトルクおよびモータ回
転数をパラメータとして求められる。 ＥBOUT＝ＰＬ／（ηT ×ηM ） ・・・（１）
【００４０】ここで、かかる図４のＩＣＥフェイル制御
では、電動モータ１４の高負荷側の出力限定（第１境界
値Ｂ）がそれより高負荷側の故障時限定値Ｄまで拡大さ
れるため、電動モータ１４のみを駆動源として登坂路等
の高負荷走行を行うことが可能となる。また、変速機１
６は、電動モータ１４のみを駆動源として上記故障時限
定値Ｄ以下の動力で走行する場合に適切な変速制御が行
われるように定められたエンジン故障時の変速マップに
従って変速段が切換制御されるため、所定の走行性能を
確保しつつ電動モータ１４による電気エネルギー消費量
を節減することができる。すなわち、このような電動モ
ータ１４の出力制御および変速機１６の変速制御によ
り、電気エネルギー消費量を節減しつつ走行性能が向上
させられ、従来走行不能であった走行条件下での走行が
可能になるとともに、蓄電装置３６の限られた電気エネ
ルギーで十分な走行距離を確保できるようになり、所定
の目的地まで走行できるようになるのである。なお、こ
のようなＩＣＥフェイル時でも、蓄電装置３６にはブレ
ーキ操作時等の回生制動で充電が行われるが、内燃機関
１２によって充電する前記ステップＳ５−８が不能とな
るため、正常時に比べて充電量が不足するのである。
【００４１】また、上記エンジン故障時変速マップが、
変速機１６の動力伝達効率ηT および電動モータ１４の
エネルギー変換効率ηM を考慮して、電動モータ１４に
よる電気エネルギーの消費量が最小となるように変速制
御が行われるように設定される場合には、電気エネルギ
ーの消費量が一層節減されて長距離走行が可能となる。
【００４２】また、このＩＣＥフェイル制御では、図３
の正常時制御のように蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上
か否かによって駆動制御を変更することはなく、蓄電量
ＳＯＣが最低蓄電量Ａを下回っても電動モータ１４を用
いた走行が継続されるため、電動モータ１４で走行でき
る走行距離を十分に確保でき、所定の目的地まで走行で
きるようになる。すなわち、蓄電量ＳＯＣによる制限が
無いステップＳ６のＩＣＥフェイル制御は、請求項７の
最低蓄電量変更手段としても機能しているのである。
【００４３】なお、上例では電動モータ１４の高負荷側
の出力限定（第１境界値Ｂ）を高負荷側の故障時限定値
Ｄまで拡大する場合について説明したが、その出力限定
（第１境界値Ｂ）を例えば図６の破線Ｅのように低負荷
側へ縮小することも可能で、その場合には電動モータ１
４による電気エネルギーの消費量が節減され、蓄電装置
３６の限られた電気エネルギーで十分な走行距離を確保
できるようになる。このような実施態様は請求項４の一
実施例に相当する。
【００４４】一方、図５は前記ステップＳ４のモータフ
ェイル制御の一例で、ステップＳ４−１では前記ステッ
プＳ５−１と同様にして所要動力ＰＬを算出する。ステ
ップＳ４−２では、所要動力ＰＬが前記第１境界値Ｂよ
りも小さい予め定められた故障時限定値Ｅ以上か否かを
判断し、ＰＬ≧ＥであればステップＳ４−３において、
所要動力ＰＬで車両が走行させられるように内燃機関１
２の作動を制御する。ＰＬ＜Ｅの場合は、ステップＳ４
−４において走行不能ダイアグノーシスを発生し、これ
以上出力を下げることができない旨の視覚表示或いは音
声表示などを行うとともに、ステップＳ４−５におい
て、故障時限定値Ｅで車両が走行させられるように内燃
機関１２の作動を制御する。すなわち、図６に示すよう
に正常時における内燃機関１２の低負荷側の出力限定
（第１境界値Ｂ）を、第１境界値Ｂよりも低負荷側の故
障時限定値Ｅまで拡大したしたのであり、コントローラ
２８による一連の信号処理のうち上記ステップＳ４−
２，Ｓ４−３，およびＳ４−５を実行する部分は、請求
項１の駆動領域変更手段の一実施態様である請求項２の
エンジン出力限定変更手段に相当する。この故障時限定
値Ｅは、例えば車両をスムーズに発進・停止させる低速
走行が可能なように定められる。また、この図５のモー
タフェイル制御、すなわち前記図２のステップＳ４を実
行する部分は故障時駆動制御手段に相当する。
【００４５】最後のステップＳ４−６では、モータフェ
イル時の変速マップに従って変速機１６の変速制御を行
う。このモータフェイル時変速マップは、内燃機関１２
のみを駆動源として上記故障時限定値Ｅ以上の動力で走
行する場合に適切な変速制御が行われるように、具体的
にはその内燃機関１２の出力が変化するアクセル操作量
θACの領域内、すなわち図７における破線Ｅ以上の領域
で、例えば燃料消費量が最小となる変速段で走行するよ
うに定められ、予めＲＡＭ等の記憶手段に記憶されてい
る。図７の破線Ｅは故障時限定値Ｅに対応する。なお、
モータフェイル時には、アルセル操作量θACが０％の時
に、車両の走行に必要な所要動力ＰＬが故障時限定値Ｅ
となるように、所要動力ＰＬを求めるマップや演算式な
どを補正することも可能で、その場合は変速機１６の変
速制御も０〜１００％の範囲で設定すれば良い。コント
ローラ２８による一連の信号処理のうちステップＳ４−
６を実行する部分は、請求項５の故障時変速制御手段に
相当し、図５のモータフェイル制御すなわち図２のステ
ップＳ４を実行する部分は請求項５の故障時駆動制御手
段に相当する。
【００４６】ここで、かかる図５のモータフェイル制御
では、内燃機関１２の低負荷側の出力限定（第１境界値
Ｂ）がそれより低負荷側の故障時限定値Ｅまで拡大され
るため、内燃機関１２のみを駆動源として発進・停止時
等の低速走行を良好に行うことが可能となる。また、変
速機１６は、内燃機関１２のみを駆動源として上記故障
時限定値Ｅ以上の動力で走行する場合に適切な変速制御
が行われるように定められたモータ故障時の変速マップ
に従って変速段が切換制御されるため、所定の走行性能
を確保しつつ内燃機関１２による燃料消費量を節減する
ことができる。すなわち、このような内燃機関１２の出
力制御および変速機１６の変速制御により、燃料消費量
を節減しつつ走行性能が向上させられ、従来走行不能で
あった走行条件下での走行が可能になり、所定の目的地
まで走行できるようになるのである。
【００４７】このように、本実施例のハイブリッド駆動
装置１０によれば、駆動源である内燃機関１２および電
動モータ１４の何れか一方が故障しても、他方の駆動源
を用いて良好に走行させられ、所定の目的地まで走行で
きる。
【００４８】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の実施例において実質的に前記実施例と共通す
る部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４９】図８は、シリーズ型のハイブリッド駆動装
置５０の概略構成を説明するブロック線図で、内燃機関
１２によって回転駆動されることにより電気エネルギー
を発生する発電機５２を備えており、電動モータ１４
は、その発電機５２によって取り出された電気エネルギ
ーおよび／または蓄電装置３６に蓄積された電気エネル
ギーによって作動させられるとともに、その電動モータ
１４のみを駆動源として走行するようになっている。図
９は、かかるハイブリッド駆動装置５０の作動を説明す
る基本フローチャートで、ステップＲ１ではアクセル操
作量θAC、エンジン回転数Ｎe 、入力回転数（モータ回
転数）Ｎi 、出力回転数Ｎo 、蓄電量ＳＯＣ、エンジン
トルクＴE 、モータトルクＴM などのデータを読み込
み、ステップＲ２でそれ等のデータから内燃機関（ＩＣ
Ｅ）１２または発電機５２が故障しているか否かを判断
し、何れも正常であればステップＲ３の正常時制御を実
行する一方、何れか一方でも故障している場合はステッ
プＲ４のフェイル時制御を実行する。内燃機関１２の故
障については、例えばスロットル弁開度などから求めら
れるエンジントルクＴE と実際のエンジン回転数Ｎe と
の関係などから判定でき、発電機５２の故障について
は、発電機５２の回転数であるエンジン回転数Ｎeと発
生電流値との関係などから判定できる。
【００５０】図１０は、上記ステップＲ３の正常時制御
の一例で、ステップＲ３−１では前記実施例と同様にし
て車両の走行に必要な所要動力ＰＬを算出し、ステップ
Ｒ３−２では蓄電量ＳＯＣが予め定められた最低蓄電量
Ａ以上か否かを判断し、ＳＯＣ≧ＡであればステップＲ
３−３以下を実行するが、ＳＯＣ＜Ａの場合はステップ
Ｒ３−６の充電モードサブルーチンを実行する。この充
電モードサブルーチンでは、所要動力ＰＬで車両を走行
させるように電動モータ１４を作動させるとともに、そ
の電動モータ１４の作動に必要な電気エネルギーより多
くの電気エネルギーを発電機５２が発生するように内燃
機関１２を作動させ、余分な電気エネルギーを蓄電装置
３６に充電する。電動モータ１４の出力は、ステップＲ
３−７で行われる正常時の変速制御における変速機１６
の変速比を考慮して制御される。
【００５１】ＳＯＣ≧Ａの場合に実行するステップＲ３
−３では、所要動力ＰＬが予め定められた境界値Ｆより
大きいか否かを判断し、ＰＬ＞ＦであればステップＲ３
−４のＩＣＥ作動モータ駆動サブルーチンを実行し、Ｐ
Ｌ≦ＦであればステップＲ３−５のＩＣＥ停止モータ駆
動サブルーチンを実行する。ステップＲ３−４のＩＣＥ
作動モータ駆動サブルーチンでは、内燃機関１２を作動
させて発電機５２により電気エネルギーを発生させなが
ら、所要動力ＰＬで車両を走行させるように電動モータ
１４を作動させるもので、発電機５２で発生する電気エ
ネルギー量が電動モータ１４の消費電気エネルギー量よ
り多ければ、その余分な電気エネルギーが蓄電装置３６
に充電され、消費電気エネルギー量より少ない場合は不
足分のみが充電装置３６から取り出される。また、ステ
ップＲ３−５のＩＣＥ停止モータ駆動サブルーチンで
は、内燃機関１２を停止するとともに、所要動力ＰＬで
車両を走行させるように電動モータ１４を作動させる。
境界値Ｆは、例えば図１２に示すように運転状態である
車両の駆動トルクおよび車速Ｖをパラメータとして、前
記変速機１６の変速段毎に表すことができ、境界値Ｆよ
りも低負荷側すなわち原点Ｏ側の領域ではステップＲ３
−５のＩＣＥ停止モータ駆動サブルーチンが実行され、
境界値Ｆよりも高負荷側の領域ではステップＲ３−４の
ＩＣＥ作動モータ駆動サブルーチンが実行される。何れ
の場合も、電動モータ１４の出力は、ステップＲ３−７
で行われる正常時の変速制御における変速機１６の変速
比を考慮して制御される。
【００５２】最後のステップＲ３−７では、前記実施例
と同様にアクセル操作量θACおよび車速Ｖをパラメータ
として予め設定された変速マップ（変速条件）に従っ
て、前記変速機１６の変速段を切換制御する。
【００５３】図１１は、前記ステップＲ４のフェイル制
御の一例で、ステップＲ４−１では前記実施例と同様に
して所要動力ＰＬを算出する。ステップＲ４−２では、
所要動力ＰＬが前記境界値Ｆよりも大きい予め定められ
た故障時限定値Ｇ以下か否かを判断し、ＰＬ≦Ｇであれ
ばステップＲ４−３において、所要動力ＰＬで車両が走
行させられるように電動モータ１４の作動を制御する。
ＰＬ＞Ｇの場合は、ステップＲ４−４において走行不能
ダイアグノーシスを発生し、これ以上出力を上げること
ができない旨の視覚表示或いは音声表示などを行うとと
もに、ステップＲ４−５において、故障時限定値Ｇで車
両が走行させられるように電動モータ１４の作動を制御
する。これ等の制御では、電動モータ１４の作動に必要
な総ての電気エネルギーが蓄電装置３６から取り出され
る。このフェイル時に走行制御が行われる故障時限定値
Ｇ以下の領域は請求項８の故障時駆動領域に相当し、図
１１のフェイル制御すなわち前記図９のステップＲ４を
実行する部分は請求項８の故障時モータ駆動制御手段に
相当する。なお、上記故障時限定値Ｇは、例えば勾配が
Ｘ°などの所定の走行条件下で所定の車速Ｙ（ｋｍ／
ｈ）が得られること、或いは所定の走行条件下での発進
時に所定の加速度Ｚ（Ｇ）が得られることなど、所定の
最低運転条件を満足するように設定される。
【００５４】最後のステップＲ４−６では、フェイル時
の変速マップに従って変速機１６の変速制御を行う。こ
のフェイル時変速制御は、電動モータ１４を駆動源とし
て上記故障時限定値Ｇ以下の動力で走行する場合に適切
な変速制御が行われるように、前記実施例におけるステ
ップＳ６−６と同様にして行われる。その場合に、フェ
イル時変速マップが、前記（１）式で求められるバッテ
リ消費量ＥBOUTが最小となる変速段で走行するように設
定される場合には、ステップＲ４−６を実行する部分は
請求項６の省エネ変速制御手段として機能する。
【００５５】このように、本実施例のハイブリッド駆動
装置５０によれば、内燃機関１２または発電機５２が故
障した場合に、故障時限定値Ｇ以下の低負荷領域で電動
モータ１４により車両が走行させられるため、電動モー
タ１４による電気エネルギーの消費量が節減され、発電
機５２による発電が不能となって電気エネルギーの供給
が遮断されても、蓄電装置３６の限られた電気エネルギ
ーで十分な走行距離を確保できる。また、電動モータ１
４の作動に必要な総ての電気エネルギーを蓄電装置１４
から取り出すように制御されるため、電動モータ１４へ
の電気エネルギーの供給不足によって走行不能となるこ
とが回避される。これにより、内燃機関１２または発電
機５２の故障で蓄電装置３６に電気エネルギーが充電さ
れなくなっても、所定の目的地まで到達できるようにな
る。なお、本実施例でも、ブレーキ操作時等に電動モー
タ１４を回生制動させて、発生した電気エネルギーを蓄
電装置３６に充電する制御が行われるが、内燃機関１２
による充電が不能となるため、正常時に比べて充電量が
不足するのである。
【００５６】また、フェイル時の変速マップが、変速機
１６の動力伝達効率ηT および電動モータ１４のエネル
ギー変換効率ηM を考慮して、電動モータ１４による電
気エネルギーの消費量が最小となるように変速制御が行
われるように設定される場合には、電気エネルギーの消
費量が一層節減されて長距離走行が可能となる。
【００５７】また、本実施例のフェイル制御では、図１
０の正常時制御のように蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以
上か否かによって駆動制御を変更することはなく、蓄電
量ＳＯＣが最低蓄電量Ａを下回っても、総ての電気エネ
ルギーを蓄電装置３６から取り出して電動モータ１４に
よる走行が継続されるため、電動モータ１４で走行でき
る走行距離を十分に確保でき、所定の目的地まで走行で
きるようになる。すなわち、蓄電量ＳＯＣによる制限が
無いステップＲ４のフェイル制御は、請求項７の最低蓄
電量変更手段としても機能しているのである。
【００５８】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、本発明は他の態様で実施することもで
きる。
【００５９】例えば、前記実施例の変速機１６は前後進
切換機構を備えていたが、電動モータ１４の回転方向を
切り換えて車両を前進・後退させるようにすることも可
能である。
【００６０】また、前記図１の実施例では内燃機関１２
と変速機１６との間にクラッチ３０が設けられていた
が、変速機１６と電動モータ１４との間にもクラッチを
配設することが可能であるなど、クラッチ等の配設形態
は適宜変更され得る。
【００６１】また、内燃機関１２および電動モータ１４
の出力を遊星歯車装置により合成して変速機１６側へ伝
達するハイブリッド駆動装置にも本発明は同様に適用さ
れ得る。
【００６２】その他一々例示はしないが、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるパラレル型ハイブリッ
ド駆動装置の構成を説明するブロック線図である。
【図２】図１のハイブリッド駆動装置の基本作動を説明
するフローチャートである。
【図３】図２におけるステップＳ５の正常時制御の具体
的内容を説明するフローチャートである。
【図４】図２におけるステップＳ６のＩＣＥフェイル制
御の具体的内容を説明するフローチャートである。
【図５】図２におけるステップＳ４のモータフェイル制
御の具体的内容を説明するフローチャートである。
【図６】図３の境界値Ｂ，Ｃ、図４の故障時限定値Ｄ、
および図５の故障時限定値Ｅを説明する図である。
【図７】図３におけるステップＳ５−９の正常時変速制
御の変速マップを説明する図である。
【図８】本発明の一実施例であるシリーズ型ハイブリッ
ド駆動装置の構成を説明するブロック線図である。
【図９】図８のハイブリッド駆動装置の基本作動を説明
するフローチャートである。
【図１０】図９におけるステップＲ３の正常時制御の具
体的内容を説明するフローチャートである。
【図１１】図９におけるステップＲ４のフェイル制御の
具体的内容を説明するフローチャートである。
【図１２】図１０の境界値Ｆ、および図１１の故障時限
定値Ｇを説明する図である。
【符号の説明】
１０，５０：ハイブリッド駆動装置 １２：内燃機関（エンジン） １４：電動モータ（電動機） １６：変速機 ３６：蓄電装置 ５２：発電機 ステップＳ４：故障時駆動制御手段 ステップＳ４−２，Ｓ４−３，Ｓ４−５：エンジン出力
限定変更手段 ステップＳ４−６：故障時変速制御手段，省エネ変速制
御手段 ステップＳ６：故障時駆動制御手段，最低蓄電量変更手
段 ステップＳ６−２，Ｓ６−３，Ｓ６−５：電動機出力限
定変更手段 ステップＳ６−６：故障時変速制御手段，省エネ変速制
御手段 ステップＲ４：故障時モータ駆動制御手段，最低蓄電量
変更手段 ステップＲ４−６：省エネ変速制御手段

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料の燃焼によって作動するエンジン
    と、該エンジンの回転に基づいて電気エネルギーが充電
    される蓄電装置と、該蓄電装置から電気エネルギーを取
    り出して作動する電動機とを備え、該エンジンおよび電
    動機を車両走行時の駆動源として用いるとともに、運転
    状態に応じて該電動機のみを用いて走行する低負荷側の
    電動機駆動領域および該エンジンを用いて走行する高負
    荷側のエンジン駆動領域が予め定められたハイブリッド
    駆動装置において、 前記電動機および前記エンジンの一方が故障した場合に
    他方の駆動源を用いて走行する故障時駆動制御手段と、 該故障時駆動制御手段による前記他方の駆動源を用いた
    走行時には、該他方の駆動源による駆動領域を変更する
    駆動領域変更手段とを有することを特徴とするハイブリ
    ッド駆動装置。
  2. 【請求項２】 前記駆動領域変更手段は、前記他方の駆
    動源が前記エンジンの場合に前記エンジン駆動領域に対
    応する該エンジンの低負荷側の出力限定を低負荷側へ拡
    大するエンジン出力限定変更手段を含むものである請求
    項１に記載のハイブリッド駆動装置。
  3. 【請求項３】 前記駆動領域変更手段は、前記他方の駆
    動源が前記電動機の場合に前記電動機駆動領域に対応す
    る該電動機の高負荷側の出力限定を高負荷側へ拡大する
    電動機出力限定変更手段を含むものである請求項１また
    は２に記載のハイブリッド駆動装置。
  4. 【請求項４】 前記駆動領域変更手段は、前記他方の駆
    動源が前記電動機の場合に前記電動機駆動領域に対応す
    る該電動機の高負荷側の出力限定を低負荷側へ縮小する
    電動機出力限定変更手段を含むものである請求項１また
    は２に記載のハイブリッド駆動装置。
  5. 【請求項５】 燃料の燃焼によって作動するエンジン
    と、該エンジンの回転に基づいて電気エネルギーが充電
    される蓄電装置と、該蓄電装置から電気エネルギーを取
    り出して作動する電動機と、駆動源としての前記エンジ
    ンおよび前記電動機の回転を車輪側へ伝達するとともに
    運転状態に応じて変速比を変更する変速機とを備え、運
    転状態に応じて前記電動機および前記エンジンを使い分
    けて走行するハイブリッド駆動装置において、 前記電動機および前記エンジンの一方が故障した場合に
    他方の駆動源を用いて走行する故障時駆動制御手段と、 該故障時駆動制御手段による前記他方の駆動源を用いた
    走行時には、前記運転状態と前記変速比との関係を変更
    する故障時変速制御手段とを有することを特徴とするハ
    イブリッド駆動装置。
  6. 【請求項６】 燃料の燃焼によって作動するエンジン
    と、該エンジンの回転に基づいて電気エネルギーが充電
    される蓄電装置と、該蓄電装置から電気エネルギーを取
    り出して作動する電動機と、変速比を変更可能な変速機
    とを備え、少なくとも該電動機を車両走行時の駆動源と
    して用いるハイブリッド駆動装置において、 前記エンジンが故障した場合に、前記電動機が消費する
    電気エネルギー量が小さくなるように、前記変速機の動
    力伝達効率および前記電動機のエネルギー変換効率の少
    なくとも一方を考慮して該変速機の変速比を制御する省
    エネ変速制御手段を有することを特徴とするハイブリッ
    ド駆動装置。
  7. 【請求項７】 燃料の燃焼によって作動するエンジン
    と、該エンジンの回転に基づいて電気エネルギーが充電
    される蓄電装置と、該蓄電装置から電気エネルギーを取
    り出して作動する電動機とを備え、少なくとも該電動機
    を車両走行時の駆動源として用いるとともに、該電動機
    を作動させるために前記蓄電装置から電気エネルギーを
    取り出すことが許容される該蓄電装置の最低蓄電量が設
    定されているハイブリッド駆動装置において、 前記エンジンが故障した場合に前記蓄電装置の最低蓄電
    量を下げる最低蓄電量変更手段を有することを特徴とす
    るハイブリッド駆動装置。
  8. 【請求項８】 燃料の燃焼によって作動するエンジン
    と、該エンジンによって回転駆動されることにより電気
    エネルギーを発生する発電機と、該発電機によって取り
    出された電気エネルギーを蓄積する蓄電装置と、前記発
    電機によって取り出された電気エネルギーおよび／また
    は前記蓄電装置に蓄積された電気エネルギーによって作
    動する電動機とを備え、該電動機を車両走行時の駆動源
    として用いるハイブリッド駆動装置において、 前記エンジンまたは前記発電機が故障した場合に、予め
    定められた低負荷側の故障時駆動領域の範囲で、前記電
    動機の作動に必要な総ての電気エネルギーを前記蓄電装
    置から取り出して該電動機により車両を走行させる故障
    時モータ駆動制御手段を有することを特徴とするハイブ
    リッド駆動装置。
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