JP3999786B2 - 駆動装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置，駆動装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置，駆動装置の制御方法に関する。

従来、この種の駆動装置としては、モータジェネレータと、モータジェネレータからの動力を変速して駆動軸に出力する変速機とを備える自動車に搭載されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この駆動装置では、車速に基づいて変速機の変速段を切り替えることによりモータジェネレータからの動力を車速に応じたものに変換して駆動軸に出力している。
特開２００２−２２５５７８号公報

ところで、こうした駆動装置では、モータジェネレータの回転数を所定回転数と比較することにより変速機の異常を判定することができる。しかしながら、この判定方法では、モータＭＧ２から出力されるトルクが比較的小さいときなどには、変速機に異常を生じてもモータジェネレータの回転数がそれほど大きくならないため、変速機の異常を判定することができない場合が生じる。こうした不都合を解消するために所定回転数を小さくすることも考えられるが、この場合、モータジェネレータの回転数の検出誤差やノイズなどにより変速機の異常を誤判定しやすくなってしまう。

本発明の駆動装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置，駆動装置の制御方法は、変速機のクラッチの異常をより適切に判定することを目的とする。

本発明の駆動装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置，駆動装置の制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の駆動装置は、
駆動軸を駆動する駆動装置であって、
電動機と、
クラッチによる接続状態を変更することにより前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
前記電動機の回転数である電動機回転数を検出する電動機回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記クラッチの接続状態に基づく前記変速伝達手段の変速比と前記検出された駆動軸回転数とに基づいて前記電動機の回転数を推定すると共に該推定した回転数と前記検出された電動機回転数との回転数差の時間積分値が所定値以上に至ったときに前記クラッチの異常を判定する異常判定手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、クラッチの接続状態に基づく変速伝達手段の変速比と駆動軸の回転数とに基づいて電動機の回転数を推定すると共に推定した回転数と電動機の回転数との回転数差の時間積分値が所定値以上に至ったときにクラッチの異常を判定する。したがって、電動機の回転数がそれほど大きくならないときでも変速機のクラッチの異常をより早期に判定することができる。ここで、「クラッチ」には、２つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、１つの回転系をケースなどの非回転系に固定するブレーキも含まれる。

こうした本発明の駆動装置において、前記異常判定手段は、前記回転数差が第１の回転数差以上となっている際における該回転数差の時間積分値に基づいて前記クラッチの異常を判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、クラッチの異常の誤判定を抑制することができる。この場合、前記異常判定手段は、前記回転数差が前記第１の回転数差未満に至ったときに該回転数差の時間積分値を値０にリセットする手段であるものとすることもできる。また、前記異常判定手段は、前記回転数差が前記第１の回転数差より大きな第２の回転数差に至ったときには前記時間積分値が所定値未満であっても前記クラッチの異常を判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機の回転数が急変したときの変速機のクラッチの異常を速やかに判定することができる。

本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置、即ち、基本的には、駆動軸を駆動する駆動装置であって、電動機と、クラッチによる接続状態を変更することにより前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、前記電動機の回転数である電動機回転数を検出する電動機回転数検出手段と、前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、前記クラッチの接続状態に基づく前記変速伝達手段の変速比と前記検出された駆動軸回転数とに基づいて前記電動機の回転数を推定すると共に該推定した回転数と前記検出された電動機回転数との回転数差の時間積分値が所定値以上に至ったときに前記クラッチの異常を判定する異常判定手段と、を備える駆動装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。

この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えば、電動機の回転数がそれほど大きくならないときでも変速機のクラッチの異常をより早期に判定することができる効果などと同様の効果を奏することができる。

こうした本発明の車両において、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、を備えるものとすることもできる。

本発明の動力出力装置は、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置、即ち、基本的には、駆動軸を駆動する駆動装置であって、電動機と、クラッチによる接続状態を変更することにより前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、前記電動機の回転数である電動機回転数を検出する電動機回転数検出手段と、前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、前記クラッチの接続状態に基づく前記変速伝達手段の変速比と前記検出された駆動軸回転数とに基づいて前記電動機の回転数を推定すると共に該推定した回転数と前記検出された電動機回転数との回転数差の時間積分値が所定値以上に至ったときに前記クラッチの異常を判定する異常判定手段と、を備える駆動装置と、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、を備えることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置では、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えば、電動機の回転数がそれほど大きくならないときでも変速機のクラッチの異常をより早期に判定することができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の駆動装置の制御方法は、
電動機と、クラッチによる接続状態を変更することにより前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
（ａ）前記電動機の回転数である電動機回転数を検出し、
（ｂ）前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出し、
（ｃ）前記クラッチの接続状態に基づく前記変速伝達手段の変速比と前記検出された駆動軸回転数とに基づいて前記電動機の回転数を推定すると共に該推定した回転数と前記検出された電動機回転数との回転数差の時間積分値が所定値以上に至ったときに前記クラッチの異常を判定する
ことを要旨とする。

この本発明の駆動装置の制御方法によれば、クラッチの接続状態に基づく変速伝達手段の変速比と駆動軸の回転数とに基づいて電動機の回転数を推定すると共に推定した回転数と電動機の回転数との回転数差の時間積分値が所定値以上に至ったときにクラッチの異常を判定するから、電動機の回転数がそれほど大きくならないときでもクラッチの異常をより早期に判定することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して変速機６０がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達できるよう構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。ブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフは、実施例では、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動によりブレーキＢ１，Ｂ２に対して作用させる油圧を調節することにより行なわれている。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータへの駆動信号や警告灯８９への点灯信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特に変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を判定する際の動作について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される異常判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行される。

異常判定ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数ＮｒやモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，変速機６０のギヤの状態，変速機６０のギヤ比Ｇｒなどのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、リングギヤ３２ａの回転数Ｎｒは、車速センサ８８から入力される車速Ｖに換算係数ｋを乗じることにより求めるものとした。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、図示しない回転数センサにより検出されるリングギヤ軸３２ａの回転数を直接入力するものとしてもよい。また、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出されるモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、変速機６０のギヤ比Ｇｒは、図示しないギヤ比設定ルーチンにより、変速機６０のギヤの状態がＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態に切り替えられたときにＨｉギヤの状態に対応するギヤ比として予め定められたギヤ比Ｇｈｉが設定され、Ｈｉギヤの状態からＬｏギヤの状態に切り替えられたときにＬｏギヤの状態に対応するギヤ比として予め定められたギヤ比Ｇｌｏが設定されてＲＡＭ７６に書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒに変速機６０のギヤ比Ｇｒを乗じて推定したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２ｅｓ（＝Ｎｒ・Ｇｒ）を減じたものの絶対値として回転数差ΔＮを計算すると共に（ステップＳ１１１０）、計算した回転数差ΔＮを閾値Ｎｒｅｆ１と比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆ１は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が急変したか否かを判定することによってブレーキＢ１またはブレーキＢ２が異常であるか否かを判定するために用いられるものであり、変速機６０の特性や回転位置検出センサ４４や車速センサ８８の検出精度などにより定められる。回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ１以上であるときには、変速機６０のギヤの状態がＨｉギヤの状態であるときにはブレーキＢ１の異常，Ｌｏギヤの状態であるときにはブレーキＢ２の異常を判定し（ステップＳ１７０）、警告灯８９を点灯して（ステップＳ１９０）、異常判定ルーチンを終了する。なお、警告灯８９は点灯しないものとしてもよい。このように回転数差ΔＮを閾値Ｎｒｅｆ１と比較してブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を判定することにより、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が急変したときのブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を速やかに判定することができる。こうしてブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常が判定されたときには、異常時制御として、例えば、変速機６０のギヤの状態がＨｉギヤの状態でブレーキＢ１が異常であるときにはＨｉギヤの状態からＬｏギヤの状態への切替処理を行ない、変速機６０のギヤの状態がＬｏギヤの状態でブレーキＢ２が異常であるときにはＬｏギヤの状態からＨｉギヤの状態への切替処理を行なうものとしたり、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフにすることによりモータＭＧ２の回転軸４８を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａから切り離すものとしたりすることができる。

一方、回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ１未満であるときには、さらに回転数差ΔＮを閾値Ｎｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆ２は、回転位置検出センサ４４や車速センサ８８による検出誤差やノイズなどによってブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常が誤判定されるのを抑制するために設定されるものであり、回転位置検出センサ４４や車速センサ８８の検出精度などにより定められる。回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ２以上であるときには、前回の時間積分値（前回Ｉｎ）に回転数差ΔＮを加えることにより時間積分値Ｉｎを計算すると共に（ステップＳ１４０）、計算した時間積分値Ｉｎを閾値Ｉｎｒｅｆと比較する（ステップＳ１６０）。ここで、閾値Ｉｎｒｅｆは、変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を判定するために用いられるものであり、変速機６０の特性や回転位置検出センサ４４や車速センサ８８の検出精度などにより定められる。時間積分値Ｉｎが閾値Ｉｎｒｅｆ未満であるときには、そのまま異常判定ルーチンを終了する。

こうして異常判定ルーチンを繰り返し実行している最中にステップＳ１６０で時間積分値Ｉｎが閾値Ｉｒｅｆ以上に至ると、変速機６０のギヤの状態がＨｉギヤの状態であるときにはブレーキＢ１の異常，Ｌｏギヤの状態であるときにはブレーキＢ２の異常を判定し（ステップＳ１７０）、警告灯８９を点灯して（ステップＳ１８０）、異常判定ルーチンを終了する。このように時間積分値Ｉｎを用いて変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を判定することにより、モータＭＧ２から出力されるトルクが比較的小さいときなどのようにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２がそれほど大きくならないときでも変速機６０のブレーキＢ１またはＢ２の異常をより早期に判定することができる。また、時間積分値Ｉｎを用いて変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を判定することにより、前述した閾値Ｎｒｅｆ１を閾値Ｎ２ｒｅｆに比して比較的大きい値に設定することができ、回転位置検出センサ４４や車速センサ８８による検出誤差やノイズなどによって変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を誤判定してしまうのを抑制することができる。なお、異常判定ルーチンを繰り返し実行している最中に回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ２より小さくなったときには（ステップＳ１３０）、時間積分値Ｉｎを値０にリセットして（ステップＳ１５０）、異常判定ルーチンを終了する。

図４は、回転数差ΔＮと回転数差ΔＮの時間積分値Ｉｎとの時間変化の様子を示す。図中、実線はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２がそれほど大きくならないときの時間変化の様子を示し、点線はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が急変したときの時間変化の様子を示す。図中、実線に示すように、回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ２以上に至った時刻ｔ１以降には回転数差ΔＮの積算により時間積分値Ｉｎの計算を行なうが、時刻ｔ２で回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ２より小さくなったときには時間積分値Ｉｎを値０にリセットする。そして、再び回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ２以上に至った時刻ｔ３以降に時間積分値Ｉｎの計算を行ない、時間積分値Ｉｎが閾値Ｉｎｒｅｆ以上に至った時刻ｔ４で変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を判定する。一方、点線に示すように、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の急変によって回転数差ΔＮが急激に増加したときには、時間積分値Ｉｎが閾値Ｉｎｒｅｆ未満であっても回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ２より大きな閾値Ｎｒｅｆ１以上に至った時刻ｔ５で変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を判定する。これらの結果、変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常をより早期に判定することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒに変速機６０のギヤ比Ｇｒを乗じて推定したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２ｅｓ（＝Ｎｒ・Ｇｒ）を減じたものの絶対値として回転数差ΔＮを計算すると共に計算した回転数差ΔＮを積算した時間積分値Ｉｎが閾値Ｉｎｒｅｆ以上に至ったときには、変速機６０のギヤの状態がＨｉギヤの状態であるときにはブレーキＢ１の異常，Ｌｏギヤの状態であるときにはブレーキＢ２の異常を判定するから、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２がそれほど大きくならないときでも変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常をより早期に判定することができる。しかも、回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ２以上のときの回転数差ΔＮだけを積算して時間積算値Ｉｎを計算するから、変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を誤判定してしまうのを抑制することができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ２に比して比較的大きい閾値Ｎｒｅｆ１以上に至ったときには、時間積分値Ｉｎが閾値Ｉｎｒｅｆ未満であっても変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を判定するから、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が急変したときのブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を速やかに判定することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ１以上のときには、時間積分値Ｉｎが閾値Ｉｎｒｅｆ未満であっても変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を判定するものとしたが、時間積分値Ｉｎが閾値Ｉｎｒｅｆ未満のときにはブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常を判定しないものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ２以上のときの回転数差ΔＮを積算して計算した時間積分値Ｉｎを用いて変速機６０のブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常判定を行なうものとしたが、回転数ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ２以上であるか否かに拘わらず回転数差ΔＮを積算して計算した時間積分値Ｉｎを用いてブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常判定を行なうものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ１未満になったときには、時間積分値Ｉｎを値０にリセットするものとしたが、値０にリセットしないものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、Ｈｉ，Ｌｏの２段の変速段をもって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速機６０の変速段は２段に限られるものではなく、３段以上の変速段としてもよい。

実施例では、駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０について説明したが、ハイブリッド自動車に限られず、電動機からの動力を変速機を介して駆動軸に出力するものであれば、通常の電気自動車に適用するものとしてもよい。また、自動車に限られず、列車や船舶，航空機などに適用するものしてもよい。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の一実施例としての駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 変速機６０の構成の概略を示す構成図である。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される異常判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 回転数差ΔＮと回転数差ΔＮの時間積分値Ｉｎとの時間変化の様子を示す説明図である。

符号の説明

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４８ 回転軸、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 変速機、６０ａ ダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂ シングルピニオンの遊星歯車機構、６１，６５ サンギヤ、６２，６６ リングギヤ、６３ａ 第１ピニオンギヤ、６３ｂ 第２ピニオンギヤ、６４，６８ キャリア、６７ ピニオンギヤ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ 警告灯、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ。

Claims (8)

1. 駆動軸を駆動する駆動装置であって、
   電動機と、
   クラッチによる接続状態を変更することにより前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
   前記電動機の回転数である電動機回転数を検出する電動機回転数検出手段と、
   前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
   前記クラッチの接続状態に基づく前記変速伝達手段の変速比と前記検出された駆動軸回転数とに基づいて前記電動機の回転数を推定すると共に該推定した回転数と前記検出された電動機回転数との回転数差の時間積分値が所定値以上に至ったときに前記クラッチの異常を判定する異常判定手段と、
   を備える駆動装置。
2. 前記異常判定手段は、前記回転数差が第１の回転数差以上となっている際における該回転数差の時間積分値に基づいて前記クラッチの異常を判定する手段である請求項１記載の駆動装置。
3. 前記異常判定手段は、前記回転数差が前記第１の回転数差未満に至ったときに該回転数差の時間積分値を値０にリセットする手段である請求項２記載の駆動装置。
4. 前記異常判定手段は、前記回転数差が前記第１の回転数差より大きな第２の回転数差に至ったときには前記時間積分値が所定値未満であっても前記クラッチの異常を判定する手段である請求項２または３記載の駆動装置。
5. 請求項１ないし４いずれか記載の駆動装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
6. 請求項５記載の車両であって、
   内燃機関と、
   該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
   を備える車両。
7. 請求項１ないし４いずれか記載の駆動装置と、
   内燃機関と、
   該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
   を備える動力出力装置。
8. 電動機と、クラッチによる接続状態を変更することにより前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
   （ａ）前記電動機の回転数である電動機回転数を検出し、
   （ｂ）前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出し、
   （ｃ）前記クラッチの接続状態に基づく前記変速伝達手段の変速比と前記検出された駆動軸回転数とに基づいて前記電動機の回転数を推定すると共に該推定した回転数と前記検出された電動機回転数との回転数差の時間積分値が所定値以上に至ったときに前記クラッチの異常を判定する
   駆動装置の制御方法。

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