JP2010179845A - ハイブリッド車両の駆動制御装置及び駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用駆動装置の大型化やコスト増を抑えつつ電動機の過回転を防止可能なハイブリッド車両における駆動制御を課題とする。
【解決手段】駆動輪５に遊星歯車機構２を介して接続するエンジン１と、上記遊星歯車機構２を介してエンジン１及び駆動輪５に接続する第１電動機と、上記駆動輪５に接続する第２電動機とを備える。さらに、上記駆動輪５に対するエンジン１、第１電動機、及び第２電動機の接続状態について動力伝達状態と非動力伝達状態との切替を行う動力断続機構を備える。そして、上記駆動輪５の回転数変化が所定値より大きいと判定すると、動力断続機構を介して、駆動輪５に対するエンジン１、第１電動機、及び第２電動機の接続状態を非動力伝達状態に切り替える。非動力伝達状態に切り替えると、第１電動機及び第２電動機を回転数制御とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、駆動輪をエンジン及び電動機で駆動可能なスプリット型のハイブリッド車両における駆動制御の技術に関する。

エンジンと第１電動機（発電機）とを遊星歯車機構を介して駆動輪に接続する。また、第２電動機を上記駆動輪に接続する。そして、駆動輪に所定以上の回転数変化が発生すると、電動機用ブレーキを作動させて第２電動機（駆動モータ）の回転を停止する。これによって、電動機の過回転を機械的に防止する。ここで、電動機の過回転は、急制動や車輪のロックなど急激な駆動輪の回転数変化時に生じる。

特開平０９−０４８３３４号公報

上記従来技術では、電動機の過回転を防止するために、電動機を制動するための電動機用ブレーキ装置が必要となる。このため、電動機用ブレーキ装置分だけ、駆動装置の大型化やコスト増につながってしまう。
本発明は、車両用駆動装置の大型化やコスト増を抑えつつ電動機の過回転を防止可能なハイブリッド車両における駆動制御を課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、駆動輪に遊星歯車機構を介して接続するエンジンと、上記遊星歯車機構を介してエンジン及び駆動輪に接続する第１電動機と、上記駆動輪に接続する第２電動機とを備える。さらに、上記駆動輪に対するエンジン、第１電動機、及び第２電動機の接続状態について動力伝達状態と非動力伝達状態との切替を行う動力断続機構を備える。
そして、上記駆動輪の回転数変化が所定値より大きいと判定すると、動力断続機構を介して、駆動輪に対するエンジン、第１電動機、及び第２電動機の接続状態を非動力伝達状態に切り替える。また同期をとって、第１電動機及び第２電動機を回転数制御とする。

本発明によれば、駆動輪の回転数変化が所定値より大きくなって、電動機が過回転となるおそれがあると、非動力伝達状態に切り替える。これによって、電動機の過回転を防止できる。更に、電動機を回転数制御とすることで、非動力伝達状態から動力伝達状態への移行をスムーズとする。

本発明に基づく実施形態に係るシステム構成を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係る過回転防止処理部の構成を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係る過回転防止処理部の処理を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係る過回転防止制御部の処理を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係る復帰制御部の処理を示す図である。 発電機、エンジン、モータの回転数の関係を示す共線図である。 急制動時における発電機が過回転する理由を示す共線図である。 発電機が過回転することを防止した状態を示す共線図である。 複数の動力伝達経路を有するシステムの共線図を示す図である。 タイヤロック時のタイムチャート例を示す図である。 復帰処理時のタイムチャート例を示す図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１は、本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を示す概要構成図である。
本実施形態では、動力伝達経路として第１軸線〜第３軸線Ｌ１〜Ｌ３を有する。
第１軸線Ｌ１上において、エンジン１の出力軸１ａは、遊星歯車機構２を介して発電機３に接続する。また、エンジン１の出力軸１ａは、遊星歯車機構２を介して最終出力軸４に接続する。その最終出力軸４は、ディファレンシャル・ギヤを介して左右の駆動輪５に接続する。

上記遊星歯車機構２は、サンギヤＳと、サンギヤＳと噛合するピニオンＰと、該ピニオンＰと噛合するリングギヤＲと、ピニオンＰを回転自在に支持するキャリヤＣＲとを備える。キャリヤＣＲは、エンジン１の出力軸１ａに接続する。サンギヤＳは、伝達軸６を介して発電機３と接続する。リングギヤＲは、ユニット出力軸７によって、後述の変速機構８を介して最終出力軸４に接続する。
上記発電機３は、回転自在に配設したロータと、該ロータの周囲に配設したステータと、該ステータに巻装したコイルとを備える。そして、発電機３は、伝達軸６を介して伝達される回転によって電力を発生する。上記コイルは、インバータ１４を介してバッテリ１２に接続し、該バッテリ１２に電力を供給して充電する。

また、第２軸線Ｌ２上において、駆動輪５を駆動する駆動モータ９を備える。駆動モータ９の出力軸９ａは、複数のカウンタドライブギヤ１０，１１に接続する。駆動モータ９は、モータ出力軸９ａに固定したロータと、該ロータの周囲に配設したステータと、該ステータに巻装したコイルとを備える。上記コイルは、インバータ１３を介してバッテリ１２に接続し、該バッテリ１２から電流が供給される。ここで、上記駆動モータ９は、車両が減速状態において、駆動輪５から回転を受けて回生電力を発生させ、該回生電力をバッテリ１２に供給する。

また、第３軸線Ｌ３上に、上記最終出力軸４を配置する。その最終出力軸４に変速機構８が接続する。また、上記駆動モータ９の出力軸は、上記変速機構８に接続する。
上記変速機構８は、複数の変速段を有していて、クラッチ制御部２３からの指令に応じた変速段に切り替わる。図１では 変速機構８として、２段の変速段用の歯車列の場合を例示し、各歯車列について最終出力軸４との接続を断続する動力断続機構としての２つのクラッチＣＬ１，ＣＬ２を有する。この変速機構８によって、エンジン１、発電機３、駆動モータ９は、駆動輪５に対して複数の伝達経路で接続可能となっている。

上記構成によって、エンジン１の駆動力を、最終出力軸４に伝達することができると共に最終出力軸４に伝達可能となっている。これによって、駆動モードとして、エンジン１だけを駆動するエンジン駆動モード、駆動モータ９だけを駆動するモータ駆動モード、並びにエンジン１及び駆動モータ９を駆動するエンジン・モータ駆動モードがある。また、発電機３において発生した電力を制御することによって、上記伝達軸６の回転数を制御することができる。さらに、発電機３によってエンジン１を始動させることもできる。

次に、ハイブリッド車両の制御系について説明する。
本実施形態の制御系は、上位の制御系である統合コントローラ部２０と、エンジン制御部２１と、モータ・発電機制御部２２と、クラッチ制御部２３とを有している。
また、この制御系は、アクセルセンサ３０、車輪速センサ３１、ブレーキセンサ３２、及びバッテリセンサ３３を備える。
アクセルセンサ３０は、アクセルペダルのアクセル開度αを検出する。車輪速センサ３１は、車輪の回転速度を検出する。ブレーキセンサ３２は、ブレーキペダルのブレーキ踏み量βを検出する。バッテリセンサ３３は、バッテリ１２の充電量ＳＯＣを検出する。これらのセンサ３０〜３３は、検出した検出値を統合コントローラ部２０に供給する。なお、統合コントローラ部２０は、車輪速センサ３１からの回転数信号に基づいて車速Ｖを算出する。

統合コントローラ部２０は、車両全体の消費エネルギーを管理しつつ、ハイブリッド車両の全体を制御する。統合コントローラ部２０は、アクセルセンサ３０からのアクセル開度αと車速Ｖとに基づき目標駆動力を演算する。また、統合コントローラ部２０は、ブレーキセンサ３２からのブレーキ踏み込み量βに基づき目標制動力を演算する。そして、統合コントローラ部２０は、車速や、目標駆動力及び目標制動力に基づき、エンジン１、発電機３、駆動モータ９の各制御指令値を演算し、それぞれエンジン制御部２１、モータ・発電機制御部２２、クラッチ制御部２３に供給する。また例えば、ブレーキが踏み込まれて、ブレーキセンサ３２からブレーキ踏み込み量βを入力すると、エンジン１を非駆動状態とするエンジン１ＯＦＦ信号をエンジン制御部２１に供給し、ブレーキが解除されるとエンジン１を駆動状態とするエンジン１ＯＮ信号をエンジン制御部２１に供給する。
また、統合コントローラ部２０は、図２に示すように、過回転防止処理部２０Ａを備える。過回転防止処理部２０Ａは、過回転防止制御部２０Ａａ及び復帰制御部２０Ａｂを備える。

次に、過回転防止制御部２０Ａａの処理を、図３を参照して説明する。過回転防止制御部２０Ａａの処理は、所定サンプリング周期で実施する。なお、過回転防止制御部２０Ａａは、復帰制御部２０Ａｂでクラッチを接続する処理（ステップＳ２６０）を実行すると処理を中止する。
まずステップＳ１０にて、発電機３若しくは駆動モータ９が過回転になりそうな状況か否かを判定する。本実施形態では、駆動輪５の回転数変化が所定以上の場合に、発電機３若しくは駆動モータ９が過回転になりそうな状況と判定する。但し、動力断続機構としての２つのクラッチＣＬ１，ＣＬ２が開放している場合には、駆動輪５の回転数変化が所定以上の場合であっても発電機３若しくは駆動モータ９が過回転になりそうな状況でないと判定する。発電機３若しくは駆動モータ９が過回転になりそうな状況と判定した場合にはステップＳ２０に移行する。一方、発電機３若しくは駆動モータ９が過回転になりそうな状況でないと判定した場合には、そのまま処理を終了して復帰する。

ステップＳ２０では、クラッチ制御部２３に対して、全てのクラッチＣＬ１，ＣＬ２を開放する開放指令を出力する。また、発電機３若しくは駆動モータ９をクラッチを開放する直前の回転数を目標回転数として回転数制御を行う指令を、モータ・発電機制御部２２に出力する。出力する。
次に、ステップＳ３０では、過回転防止制御部２０Ａａに起動指令を出力する。続いてステップＳ４０にて、復帰制御部２０Ａｂに起動指令を出力する。その後、復帰する。

次に、過回転防止制御部２０Ａａの処理について、図４を参照しつつ説明する。なお、過回転防止制御部２０Ａａは、終了信号を入力すると処理を終了する。
過回転防止制御部２０Ａａは、起動すると、ステップＳ１００にて、バッテリ１２の充電率等に基づき、バッテリ入出力に制限があるか否かを判定する。例えば、バッテリ１２の温度が０℃以下など低温状態であったり、バッテリ１２の充電率が所定充電率以上であったりする場合には、バッテリ入出力に制限があると判定する。なお、所定充電率は、バッテリ１２の温度などで変化させても良い。バッテリ入出力に制限がある場合には、ステップＳ１１０に移行する。バッテリ入出力に制限が無い場合にはステップＳ１２０に移行する。

ステップＳ１１０では、モータ・発電機制御部２２からの信号に基づき、発電機３の発電量を推定する。また、モータ・発電機制御部２２からの信号に基づき、駆動モータ９での消費電力を推定する。なお、駆動モータ９が回転制動状態の場合には、消費電力はマイナス値となる。消費電力がマイナス値とは発電量となる。
そして、発電量から消費電力を差し引いた電力が、バッテリ１２が入出力できる許容電力未満か否かを判定する。許容電力未満の場合には、そのまま処理を終了して復帰する。

一方、発電量から消費電力を差し引いた電力が、バッテリ１２が入出力できる許容電力以上の場合には、発電量から消費電力を差し引いた電力が、バッテリ１２が入出力できる許容電力となる電力収支抑制制御を行う。
電力収支抑制制御は、発電量から消費電力を差し引いた電力が、バッテリ１２が入出力できる許容電力未満となるように、例えば、発電機３や駆動モータ９の消費電力を制御する。例えば、発電機３の回転数を低減して発電量を抑制する信号をモータ・発電機制御部２２に出力したり、モータ・発電機制御部２２に駆動モータ９の回転数を増加して消費電力が大きくなる信号を出力したりして、発電量と消費電力とが等しくなる回転数を演算して、発電機３や駆動モータ９の回転数制御をさせる。その後、処理を終了して復帰する。

また、ステップＳ１２０では、実車速を推定し、推定した実車速に対応する駆動輪５の換算回転数と、現在の駆動輪５の回転数との差が所定の回転数差以下か否かを判定する。実車速は、例えば従動輪の車輪速から推定する。そして、回転数差が所定の回転数差以下と判定した場合にはステップＳ１３０に移行する。回転数差が所定回転数より大きいと判定した場合にはステップＳ１４０に移行する。ここで、ステップＳ１２０において、実車速と車輪の回転数差を見ているが、これに限定しない。クラッチを切り離し直前又は直後の車速を取得し、取得した車速と、現在の車速との差が所定範囲以下であればステップＳ１３０に、所定範囲外であればステップＳ１４０に移行するように処理しても良い。

ステップＳ１３０では、発電機３や駆動モータ９について、現在の回転数を目標回転数として回転数制御を行う信号をモータ・発電機制御部２２に出力する。なお、回転数は、最初は、クラッチを切り離し直後の回転数となっている。その後、復帰する。
一方、ステップＳ１４０では、現在の目標回転数よりも所定回数だけ目標回転数を小さくして回転数制御を行う信号をモータ・発電機制御部２２及びモータ・発電機制御部２２に出力する。その後、復帰する。

次に、復帰制御部２０Ａｂの処理を、図５を参照しつつ説明する。
まずステップＳ２００にて、アクセルセンサの信号に基づき、運転者による駆動力要求があるか否かを判定する。駆動力要求があると判定した場合にはステップＳ２７０に移行する。駆動力要求がないと判定した場合にはステップＳ２１０に移行する。
ステップＳ２１０では、実車速が判定可能な否かを判定する。すなわち、推定車速と実際の車速とが乖離しているか否かを判定する。なお、推定車速は、従動輪の回転速度から推定する。実車速が判定可能な場合には、ステップＳ２２０に移行する。実車速を判定可能でないと判定した場合にはステップＳ２３０に移行する。

推定車速と実際の車速とが乖離しているか否かは、例えば次の（ａ）〜（ｄ）のいずれかによって判定する。
（ａ）前後Ｇセンサの検出値に基づき、従動輪の回転数の速度変化と前後加速度の変化とを比較する。そして、前後加速度の変化に対する従動輪の回転数の変化量が、所定の範囲外の場合に乖離と判定する。前後加速度変化が小さい場合には、車速の変化は小さい。
（ｂ）ブレーキ油圧センサの検出値に基づき、従動輪のブレーキ油圧が高い場合には、乖離と判定する。従動輪のブレーキ油圧が高い場合には、従動輪に強い制動力がかかっているため、従動輪の回転速度と車速との相関が崩れる。

（ｃ）従動輪の回転数から推定する推定車速の変化が所定値よりも大きい場合は、乖離と判定する。従動輪の回転数から推定する推定車速の変化が所定値よりも大きい場合は、従動輪がスリップをしていると判定出来る。この理由は、走行状態で発生する車両の前後Ｇ変化より、推定車速の変化が大きい場合には、車速が変化してるのでなく、従動輪に加速スリップ、制動スリップが発生していると推定できるためである。
（ｄ）従動輪の回転数の変化量が所定値より大きい場合は、従動輪がスリップをしていると判断し、乖離と判定する。

ステップＳ２２０では、実車速に対応する駆動モータ９の回転数及び発電機３の回転数を演算し、演算したモータ回転数又は発電機回転数で回転制御を行う指令をモータ・発電機制御部２２に出力する。その後、ステップＳ２３０に移行する。
ステップＳ２３０では、クラッチ油圧を少し高めてクラッチをスタンバイ状態とする指令をクラッチ制御部２３に出力する。その後、ステップＳ２４０に移行する。スタンバイ状態とは、入力軸と出力軸との間であるクラッチ間の間隔を小さくして、開放状態のクラッチを締結状態に切り替える際の切替え時間を短い状態にすることを言う。

ステップＳ２４０では、締結可能な状態か否かを判定する。例えば、駆動輪５の回転数が所定回転数以下であり且つ回転数変化を所定値未満の場合に、締結可能な状態と判定する。締結可能な状態でなければ、ステップＳ２００に戻る。締結可能な状態と判定した場合にはステップＳ２５０に移行する。
ステップＳ２５０では、スタンバイ状態で開放しているクラッチを締結する指令をクラッチ制御部２３に出力し、ステップＳ２６０に移行する。
ステップＳ２６０では、各コントローラ２１，２２に対して通常処理に復帰要求する指令を出力する。また、過回転防止制御部２０Ａａに終了信号を出力する。その後、復帰する。

一方、ステップＳ２００にて駆動力要求があると判定してステップＳ２７０に移行すると、実車速が判定可能な否かを判定する。実車速を判定可能と判定するとステップＳ２８０に移行する。実車速を判定可能でないと判定するとステップＳ２９０に移行する。実車速が判定可能な否かの判定は、上記ステップＳ２１０と同じであり、推定した車速の乖離状態を判定する。
ステップＳ２８０では、変速機構８が実車速に対応する変速比となる締結状態となる指令をクラッチ制御部２３に出力する。その後、ステップＳ２６０に移行する。
ステップＳ２９０では、最も減速比が小さい変速段で締結する指令をクラッチ制御部２３に出力する。その後、ステップＳ２６０に移行する。

エンジン制御部２１は、統合コントローラ部２０から入力した制御指令に基づき、エンジン回転数センサ４８から入力したエンジン回転数ＮＥに応じて、エンジン１のスロットル開度θを制御する。これによって、エンジン制御部２１は、エンジン１の出力を制御する。但し、エンジン制御部２１は、過回転防止処理部２０Ａによる過回転防止処理中は、駆動輪５との動力伝達状態から非動力伝達状態に切り替わったときの回転数を目標回転数として、エンジン１を制御する。

モータ・発電機制御部２２は、トルク制御部と回転数制御部とを備える。そして、統合コントローラ部２０から入力した制御指令となるように、インバータ１３，１４と、駆動モータ９及び発電機３の界磁電流を制御する。但し、過回転防止処理部２０Ａから回転数制御の指令を入力した場合には、駆動モータ９及び発電機３を回転数制御で制御する。なお、回転数制御の目標回転数の初期値は、駆動輪５との動力伝達状態から非動力伝達状態に切り替わったときの回転数とする。また、目的の回転数とするためのエンジン回転数とする指令を適宜エンジン制御部２１にも出力する。

また、クラッチ制御部２３は、通常時は、車速に応じた変速段となるように変速機構８内をクラッチＣＬ１，ＣＬ２を制御する。但し、過回転防止処理部２０Ａからのクラッチ制御指令を入力した場合には、過回転防止の終了信号を入力するまで、過回転防止処理部２０Ａからのクラッチ制御指令に基づきクラッチＣＬ１，ＣＬ２の締結及び開放を制御する。また、開放状態でスタンバイ状態とする指令を入力すると、クラッチ圧を予備クラッチ圧にまで高めて、締結状態への移行時間を短縮可能な状態とする。

（動作・作用）
変速機構８によって複数の伝達経路を有し、それらが異なる減速比を有しているので、エンジン１や駆動モータ９に要求される最大トルクが小さい。このためハイブリッドユニット全体の小型化が可能となる。
エンジントルクは、遊星歯車機構２によって、リングギヤトルクＴＲおよび発電機３トルクに配分される。リングギヤトルクが最終出力軸４に伝達される。

ここで、エンジン１，発電機、駆動モータは、上述のように遊星歯車機構２によって接続（連結）する。この接続関係によって、図６（１）に示すように、共線図上に、発電機３、エンジン１，駆動モータ９を順に配列し、遊星歯車機構２の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル（３つの回転数が必ず直線で結ばれる関係）を導入することが出来る。ここで、共線図とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代えて、より簡単で分かりやすい作図により求める方法に用いる速度線図である。そして、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤＳとリングギヤＲの歯数比λに基づく共線図レバー比（１：λ）になるように配置したものである。このように、３つの回転数が必ず直線で結ばれる関係であり、またエンジンのイナーシャが大きい為、モータ側、つまり駆動輪側の回転数が急変すると、エンジン回転数を略中心にして、上記共線図レバー比で発電機の回転数が変化する。なお、図６（２）〜（５）は各走行モードでの状態の例を示したものである。

例えば、急加速等によって駆動輪５の回転異常状態であるホイールスピン状態、つまり駆動輪５に所定以上の回転数変化が発生すると、キャリヤにホイールスピンを止めようする力としてキャリヤ慣性トルクがエンジントルクに対して逆方向へ生じる。この場合、このキャリヤ慣性トルクとエンジントルクとの合成トルクがキャリヤトルクとなる。これに対して、キャリヤトルクを、遊星歯車機構２で決まる所定の比率でリングギヤトルクと発電機３トルクに配分することで、キャリヤトルクと、リングギヤトルクと、発電機３トルクとは、それぞれ通常走行時とは逆方向のトルクとなる。この状態が継続すると、発電機３の回転数が上り、発電機３の回転数ＮＧが急激に上昇し、発電機３の制御が困難となるおそれがある。また、駆動輪５が過回転となると、最終出力軸４に接続する駆動モータ９も過回転となる恐れがある。

また、急減速によって駆動輪５の回転異常状態である車輪がロック、つまり駆動輪５に所定以上の回転数変化が発生した場合、急減速による車輪のロックによって、キャリヤにはエンジントルクと同方向にキャリヤ慣性トルクが生じ、このキャリヤ慣性トルクとエンジントルクとの合成トルクがキャリヤトルクとなる。車輪のロックによって生ずるキャリヤ慣性トルクは、ホイールスピンの場合に対して逆向きとなる。該キャリヤトルクに対して、遊星歯車機構２で決まる所定の比率でリングギヤトルクと発電機３トルクに配分して、キャリヤトルクと、リングギヤトルクと、発電機３トルクとは、それぞれ通常走行時とは同方向でかつ、通常走行時に比較して大トルクとなる。

一方車輪はロックしているため、リングギヤの回転は零となり、前述の大トルクの発生とあいまって、発電機３回転数は急激に増大し、発電機３制御が困難な状態となる恐れがある。
なお、上記のように車輪がロックした場合、駆動モータ９の回転数も急激に低下する。この場合、エンジン１が大きなイナーシャを有するので、上述のように、図７に示す共線図のように、エンジン１を中心として発電機３側が過回転となる。

これに対し、上記のように駆動輪５が回転異常状態となって、発電機３若しくは駆動モータ９が過回転状態となるおそれがあると判定すると、駆動輪５から、エンジン１、発電機３、駆動モータ９を切り離す。これによって、図８に示すように、発電機３若しくは駆動モータ９が過回転状態となることを防止する。さらに、動力伝達状態を切り離すと同期を取って、発電機３及び駆動モータ９を回転数制御で回転させておくことで、非動力伝達状態から伝達状態への移行をスムーズとする。

また、過回転防止制御から通常状態に復帰する際、図９に示すように、変速機構８によって複数の動力伝達経路を有する場合、実車速に応じた変速段に設定するか、最も減速比が小さい変速段に設定する。ここで、図９では、動力断続機構１および２は異なる減速比を有しており、それぞれの伝達経路の回転数の差が減速比の差を表している。
図１０に、タイヤロック時における過回転防止処理時のタイムチャート例を示す。破線部分が、過回転防止の処理となる。

この例では、急ブレーキ指令時に動力伝達機構を切り離すことによって、電動機の過回転を防ぐ際の各要素の回転数変化を示している。過回転防止制御により、動力伝達機構を切り離すことで、出力軸回転数が急変しているにもかかわらず、電動機および発電機３の回転数は一定の回転数に保つことが出来ている。
また図１１に、回転数制御による駆動力復帰までのタイムチャート例を示す。すなわち、動力断続機構での切り離し後の回転数維持制御による復帰時間短縮についてタイムチャートで示したものである。

この図１１では出力軸回転数が急激に低下し、過回転防止のため動力伝達機構を切り離した後、一方は電動機の回転数を元の回転数で維持し、もう一方は電動機の回転数を出力軸回転数に合わせたときのタイムチャートである。元の回転数に戻ることが予測される出力軸回転数の急変の場合には、切り離し直前の回転数若しくはその近傍の回転数で維持した場合の方が、回転数を出力軸回転数に合わせた場合と比較して早く復帰できることを示している。
ここで、発電機３は第１電動機を構成する。駆動モータ９は第２電動機を構成する。変速機構８のクラッチＣＬ１，ＣＬ２が動力断続機構を構成する。ステップＳ２０は、過回転防止手段を構成する。過回転防止制御部２０Ａａは、回転数制御手段を構成する。ステップＳ２１０，Ｓ２７０は、車速推定手段及び推定車速妥当性判定手段を構成する。

（本実施形態の効果）
（１）駆動輪５に遊星歯車機構２を介して接続するエンジン１と、上記遊星歯車機構２を介してエンジン１及び駆動輪５に接続する第１電動機と、上記駆動輪５に接続する第２電動機と、上記駆動輪５に対するエンジン１、第１電動機、及び第２電動機の接続状態について動力伝達状態と非動力伝達状態との切替を行う動力断続機構と、を備える。過回転防止手段は、上記駆動輪５の回転数変化が所定値より大きいと判定すると、動力断続機構を介して、駆動輪５に対するエンジン１、第１電動機、及び第２電動機の接続状態を非動力伝達状態に切り替える。回転数制御手段は、上記駆動輪５の回転数変化が所定値より大きいと判定すると、第１電動機及び第２電動機を回転数制御とする。
第１及び第２電動機の過回転を予測した場合に、最終出力軸４と第１及び第２電動機とを切り離すことができる。この結果、路面変化やＡＢＳ作動等による駆動輪５の回転数の急変の影響が第１及び第２電動機まで伝わることを防止する。また、少なくとも第１及び第２電動機の回転数を制御することで、容易にかつ確実に電動機の過回転を防止することができる。

（２）回転数制御手段は、車速の速度変化が所定値以下の状態では、回転数制御の目標回転数を、上記過回転防止手段による非動力伝達状態へ切り替えたときの回転数とする。
実車速に対応した回転数まで出力軸回転が戻ることを予測し、断続機構を切り離す前後の回転数を目標回転数としておくことで、復帰制御時に回転数を合わせ直す時間を短縮出来る。この結果、短時間で通常の走行状態に復帰して、駆動力を伝達することが可能になる。

（３）回転数制御手段は、車速に対して、上記第１電動機又は第２電動機の回転数が過回転数と判定すると、回転数制御の目標回転数を抑える。
第１及び第２電動機の回転数を過回転領域から離れた回転数で制御できる。この結果、再度過回転となる可能性を低く保つことができる。
（４）上記回転数制御手段は、第１電動機及び第２電動機における発電量と電力消費量との総和が等しくなるように当該第１電動機及び第２電動機の回転数制御を行う。
極低温やバッテリ１２の不具合などにより、バッテリ１２への入出力を制限された状況や、バッテリＳＯＣを維持したい状況などにおいても、バッテリ１２への過剰な負荷を防止することができる。

（５）駆動力要求検出手段は、運転者による駆動力要求の有無を検出する。過回転防止処理終了手段は、過回転防止手段の作動によって非動力伝達状態に切り替わった状態において、運転者による駆動力要求があると判定すると、変速機構８を車速に応じた変速段に設定すると共に、駆動輪５に対するエンジン１、第１電動機、及び第２電動機の接続状態を動力伝達状態に切り替える。
運転者からの駆動力要求に応えることができるようになるため、運転性が向上する。また、タイヤロック等からの復帰時にも実車速相当まで駆動輪５の回転が急変しても、電動機が過回転し難い減速比を選択することで、電動機の過回転も抑制できる。

（６）上記過回転防止処理終了手段は、推定車速が実際の車速と乖離していると判定すると、変速機構８を最も減速比の小さい状態に設定する。
実車速の推定ができない場合においても、最も減速比の小さい動力伝達機構に接続されているため、発生できる駆動力は小さいものの、最も過回転に陥りにくい状態を実現することが出来る。

（７）過回転防止手段は、運転者による駆動力要求が無いと判定すると、非動力伝達状態に切替を行った動力断続機構を、動力伝達状態への切替の復帰を短時間な非動力伝達状態であるスタンバイ状態に設定する。
動力伝達可能な状態に一刻も早く復帰できるように動力断続機構をスタンバイ状態としておくことで、復帰処理開始後、駆動力を即座に発生させることができる。
（変形例）
（１）従動輪の回転数と、車両前後Ｇセンサとから、車速を推定しても良い。実車速をＧセンサによる前後Ｇ変化やＧＰＳ情報解析などにより予測可能なときは、その予測に基づき車速を推定しても良い。

１ エンジン
２ 遊星歯車機構
３ 発電機
４ 最終出力軸
５ 駆動輪
６ 伝達軸
７ ユニット出力軸
８ 変速機構
９ 駆動モータ
１２ バッテリ
２０ 統合コントローラ部
２０Ａ 過回転防止処理部
２０Ａａ 過回転防止制御部
２０Ａｂ 復帰制御部
２１ エンジン制御部
２２ モータ・発電機制御部
２３ クラッチ制御部
３０ アクセルセンサ
３１ 車輪速センサ
３２ ブレーキセンサ
３３ バッテリセンサ
ＣＬ１，ＣＬ２ クラッチ（動力断続機構）

Claims (8)

1. 駆動輪に遊星歯車機構を介して接続するエンジンと、上記遊星歯車機構を介してエンジン及び駆動輪に接続する第１電動機と、上記駆動輪に接続する第２電動機と、
   上記駆動輪に対するエンジン、第１電動機、及び第２電動機の接続状態について、動力伝達状態と非動力伝達状態との切替を行う動力断続機構と、
   上記駆動輪の回転数の変化が所定値より大きいと判定すると、動力断続機構を介して、駆動輪に対するエンジン、第１電動機、及び第２電動機の接続状態を非動力伝達状態に切り替える過回転防止手段と、
   上記駆動輪の回転数変化が所定値より大きいと判定すると、第１電動機及び第２電動機を回転数制御とする回転数制御手段と、
   を備え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. 上記回転数制御手段は、上記駆動輪の回転数変化が所定値より大きいと判定した後における車速の速度変化が所定値以下の場合には、回転数制御の目標回転数を、上記過回転防止手段による非動力伝達状態へ切り替えたときの回転数とすることを特徴とする請求項１に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。
3. 上記回転数制御手段は、上記第１電動機又は第２電動機の回転数が過回転数と判定すると、過回転数と判定した電動機における回転数制御の目標回転数を低くすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。
4. 上記第１電動機及び第２電動機に電気的に接続する共通のバッテリを備え、
   上記回転数制御手段は、第１電動機及び第２電動機における発電量の総量と電力消費量の総量とが等しくなるように、第１電動機及び第２電動機の回転数制御を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。
5. エンジン、第１電動機、及び第２電動機から上記駆動輪への動力伝達経路の途中に介装し且つ複数の変速段を有する変速機構と、
   運転者による駆動力要求の有無を検出する駆動力要求検出手段と、
   過回転防止手段の作動によって非動力伝達状態に切り替わった状態において、運転者による駆動力要求があると判定すると、変速機構を車速に応じた変速段に設定して、駆動輪に対するエンジン、第１電動機、及び第２電動機の接続状態を動力伝達状態に切り替える過回転防止処理終了手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。
6. 車速を推定する車速推定手段と、
   推定した車速が実際の車速から乖離したか否かを判定する推定車速妥当性判定手段と、を備え、
   上記過回転防止処理終了手段は、推定した車速が実際の車速から乖離したと判定すると、変速機構を最も減速比の小さい状態に設定することを特徴とする請求項５に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。
7. 運転者による駆動力要求の有無を検出する駆動力要求検出手段を備え、
   上記過回転防止手段は、運転者による駆動力要求が無いと判定すると、非動力伝達状態に切替を行った動力断続機構を、動力伝達状態への切替の復帰時間が短時間な非動力伝達状態であるスタンバイ状態に設定することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。
8. 駆動輪に遊星歯車機構を介して接続するエンジンと、上記遊星歯車機構を介してエンジン及び駆動輪に接続する第１電動機と、上記駆動輪に接続する第２電動機と、上記駆動輪に対するエンジン、第１電動機、及び第２電動機の接続状態について動力伝達状態と非動力伝達状態との切替を行う動力断続機構と、を備え、
   上記駆動輪の回転数変化が所定値より大きいと判定すると、動力断続機構を介して、駆動輪に対するエンジン、第１電動機、及び第２電動機の接続状態を非動力伝達状態に切り替えると共に、第１電動機及び第２電動機を回転数制御とすることを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御方法。

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