JP2004023857A

JP2004023857A - モータ駆動車両

Info

Publication number: JP2004023857A
Application number: JP2002173506A
Authority: JP
Inventors: Susumu Komiyama; 小宮山　晋; Takezo Yamaguchi; 山口　武蔵
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】発電装置故障時にモータの駆動力を制限して走行可能な距離を確保しつつ、駆動力不足により車両が走行不能に陥ることを回避する。
【解決手段】エンジン１あるいは発電機２が故障して発電できない場合に、モータ３の出力範囲を低負荷側の予め定めた故障時駆動領域に制限する。この際、運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求しているかを判定し、運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していると判定された場合は故障時駆動領域を拡大し、拡大した範囲でモータ３の出力を制限する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ハイブリッド車両、燃料電池車両等のモータで駆動輪を駆動し、車両を走行させるモータ駆動車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開２００１−１４５２１０に開示されているハイブリッド車両は、エンジンまたは発電機が故障して車両駆動用のモータに十分な電力を供給できない場合に、予め定められた低負荷側の故障時駆動領域の範囲内で蓄電装置のエネルギーだけを使いモータにより車両を走行させる。
【０００３】
【発明が解決しようとしている問題点】
しかしながら、エンジンまたは発電機の故障が発生した状況が、予め想定した所定の運転条件よりも厳しい状況にあった場合、たとえば勾配が所定値以上の坂道の途中である場合や、想定以上の大きな段差を乗り越える必要がある場合は、設定された故障時駆動領域だけで駆動力が不足し、その状況から脱出することができない場合が発生しうる。つまり、蓄電装置のエネルギーを有効に使うために駆動力を制限したのにも関わらず、それによってまだ蓄電装置にエネルギーが十分に残っているのにその場から移動すること自体ができなくなる可能性があった。
【０００４】
本発明は、かかる技術的課題を鑑みてなされたものであり、発電装置故障時に駆動力を制限して走行可能な距離を確保しつつ、駆動力不足により車両が走行不能に陥ることを回避することを目的とする。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】
発電装置が故障して発電できない場合に車両駆動用のモータの出力範囲を低負荷側の予め定めた故障時駆動領域に制限する。このとき、運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求しているかを判定し、運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していると判定された場合は故障時駆動領域を拡大し、拡大した範囲でモータの出力を制限する。
【０００６】
【作用及び効果】
本発明によれば、発電装置故障時に駆動力が制限されるのでモータの消費電力を抑え、故障時に走行可能な距離を確保することができる。また、駆動力制限中であっても、大きな駆動力を要求される場合には故障時駆動領域が拡大（モータの出力上限値が大側に変更）され、モータにより発生可能な駆動力が増大するので、駆動力不足により車両が走行不能に陥ることを回避することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
図１は本発明に係るシリーズ方式のハイブリッド車両の概略構成を示している。この車両のパワートレインは、エンジン１と、エンジン１のクランクシャフトに直結され、エンジン１のパワーを電力に変換する発電機２と、発電機２とバッテリ６（蓄電装置）に電気的に接続され、発電機２で発電された電力またはバッテリ６に蓄えられている電力さらにはそれら両方により駆動されるモータ３とで構成される。この車両では、エンジン１及び発電機２が発電装置を構成する。
【０００９】
モータ３のトルクはファイナルギヤ４を介して駆動輪５に伝達される。エンジン１のトルクは統合コントローラ９から出力されるエンジントルク指令値に基づきエンジンコントローラ７がスロットル開度を制御してエンジン１のトルクを制御する。
【００１０】
また、エンジン１および発電機２の回転速度は、統合コントローラ９から出力される回転速度指令値と等しくなるように発電機コントローラ８により発電機２で回転速度制御を行う。回転速度制御は指令値と実回転速度の偏差に応じたトルク指令値を決定し、トルクがその指令値通りとなるようにベクトル制御を行う。このとき、発電機２はエンジントルクを吸収して発電する。エンジントルク指令値が発電量を制御し、回転速度指令値がエンジン１と発電機２の動作点を制御することになる。
【００１１】
バッテリコントローラ１０はバッテリ６の電圧、電流を電圧センサ、電流センサで検出し、バッテリ６の充電状態ＳＯＣと入出力可能パワーを演算して統合コントローラ９に送る。また、モータコントローラ１１は統合コントローラ９からのモータトルク指令値に基づきモータ３のトルクをベクトル制御する。
【００１２】
さらに、統合コントローラ９にはアクセルペダルの操作量ＡＰＳを検出するアクセル操作量センサ１２からの信号と、車速を検出する車速センサ１３からの信号が入力される。
【００１３】
図２は、発電装置（エンジン１及び発電機２）が故障していない通常運転時の統合コントローラ９の制御ブロック図である。各制御ブロックは一定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に所定の演算を行う。以下、この制御ブロック図に沿って通常時の制御について説明する。
【００１４】
ブロックＢ１は、アクセル操作量センサ１２で検出したアクセル操作量ＡＰＳと車速センサ１３で検出した車速ＶＳＰから目標車軸駆動トルクマップＭ１を参照して目標車軸駆動トルクＴｓｄを演算する。
【００１５】
ブロックＢ２は、目標車軸駆動トルクＴｓｄをファイナギヤのギヤ比Ｇｆで割って、モータ３へのトルク指令値Ｔｓｍを演算する。モータトルク指令値Ｔｓｍはモータコントローラ１１へ送られ、モータコントローラ１１はモータトルク指令値Ｔｓｍに基づきモータ３のトルクをベクトル制御する。
【００１６】
一方、ブロックＢ３では、目標車軸駆動トルクＴｓｄに車速ＶＳＰから求まる車軸回転速度を乗じて目標駆動パワーＰｓｄを演算する。ブロックＢ４では、モータ３で生じる損失を推定し、それを目標駆動パワーＰｓｄに加算して目標駆動電力Ｐｓｅを演算する。モータ３の損失を推定する方法としては、あらかじめトルク−回転速度毎の損失を測定してモータ損失マップを作成しておき、モータトルク指令値Ｔｓｍとモータ３の実回転速度からそのマップを参照して求める方法などが考えられる。
【００１７】
ブロックＢ５では、バッテリコントローラ１０で演算したバッテリ６の充電状態ＳＯＣと目標駆動電力Ｐｓｅに基づき、システム全体での効率が上がるように目標駆動電力Ｐｓｅの他にバッテリ６を充放電する電力をも含めた目標発電電力Ｐｓｇを目標発電電力マップＭ２を参照して演算する。なお、ブロックＢ５でバッテリ６の充放電を考慮せずに、目標発電電力Ｐｓｇを目標駆動電力Ｐｓｅと同じ値としてもよい。
【００１８】
ブロックＢ６では、目標発電電力Ｐｓｇを出力する運転点の中で最も効率の高いエンジン１の回転速度である最良燃費回転速度Ｎｓｇを演算する。最良燃費回転速度Ｎｓｇを求めるには、例えば、予めエンジン１のすべての各動作点における燃費率と各動作点における発電機２で発生する損失を求め、発電量毎に最も効率の高いエンジン１及びモータ２の動作点を決定しておき、その動作点におけるエンジン１の回転速度を目標発電電力Ｐｓｇごとに定めた最良燃費線テーブルＴ１を作成しておく。そして、目標発電電力Ｐｓｇに基づきこのテーブルＴ１を参照して求める方法が考えられる。
【００１９】
最良燃費回転速度Ｎｓｇは発電機コントローラ８に送られる。発電機コントローラ８は、エンジン１および発電機２の回転速度がその値に一致するように発電機２のトルクをベクトル制御する。
【００２０】
一方、ブロックＢ７では、発電機２で発電を行う場合に生じる損失を推定して、それを目標発電電力Ｐｓｇに加算して目標エンジン出力Ｐｓｅｇを演算する。発電機２の損失はブロックＢ６の最良燃費線テーブルＴ１を求める場合と同様に、目標発電電力Ｐｓｇごとに決まる最も効率の高い発電機２の動作点における発電機２の損失を用いる方法が考えられる。
【００２１】
ブロックＢ８では、目標エンジン出力Ｐｓｅｇを実エンジン回転速度で割ってエンジントルク指令値Ｔｓを求める。エンジントルク指令値Ｔｓはエンジンコントローラ７に送られ、エンジンコントローラ７はその値に基づきエンジン１のスロットル開度を制御してエンジン１のトルクを制御する。
【００２２】
なお、低車速かつ低負荷時にエンジン１を停止してモータ３だけで走行する場合は、ブロックＢ５に車速ＶＳＰを入力して低車速かつ低負荷時であることを判断し、最良燃費回転速度Ｎｓｇ、エンジントルク指令値Ｔｓにゼロを設定することでエンジン１を停止させる。
【００２３】
次に、上記ハイブリッド車両において、発電装置が故障、すなわち、エンジン１または発電機２が故障した場合について説明する。
【００２４】
図３は発電装置が故障した場合の統合コントローラ９の制御ブロック図である。各制御ブロックは一定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に所定の演算を行う。
【００２５】
図２に示した通常時の制御ブロック図に対し、エンジン１及び発電機２の制御に関するブロックＢ３以降（図中破線で示す）がなくなり、代わりに最良燃費回転速度指令値Ｎｓｇ、エンジントルク指令値Ｔｓにゼロを設定するブロックＢ１０、Ｂ１１が設けられている。
【００２６】
また、ブロックＢ１における処理内容が変更され、図４に示すフローチャートに従って、目標車軸駆動トルクＴｓｄを演算する。図４に示すフローチャートは図２、図３に示した制御ブロック図と同様に一定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）ごとに実行される。
【００２７】
図４を参照しながらブロックＢ１における目標車軸駆動トルクＴｓｄの演算処理について説明すると、まず、ステップＳ１でアクセル操作量センサ１２で検出されたアクセル操作量ＡＰＳ、車速センサ１３で検出された車速ＶＳＰを読み込む。ステップＳ２では、車軸駆動トルクマップＭ１を参照して暫定車軸駆動トルクＴｓｄ１を演算する。車軸駆動トルクマップＭ１は図２のブロックＢ１で用いるものと同じものである。
【００２８】
ステップＳ３では、発電装置が故障しているかどうかを判定し、正常と判断されば場合にはステップＳ４に進み、暫定車軸駆動トルクＴｓｄ１を目標車軸駆動トルクＴｓｄとして制御フローを終了する。一方、ステップＳ３で発電装置が故障していると判定した場合にはステップＳ５以下に進む。ここで、発電装置の故障とは、エンジン１、発電機２の少なくともいずれか一方が故障することを意味するが、これらの故障には、エンジン１または発電機２そのものが機械的、電気的に故障して正常に機能しない場合の他、これらを制御するコントローラ７ないし９や信号線等に異常が発生し、エンジン１または発電機２を正常に制御できない場合も含まれる。
【００２９】
ステップＳ５では、故障時駆動領域の最大駆動トルクＴｌｍｍａｘを演算する。ここで、故障時駆動領域は、モータ３の最大駆動トルクで規定される領域よりも狭い領域に設定されている（図５の斜線領域）。これは、故障時駆動領域はモータ３の最大駆動トルクで規定される領域内で設定することができるのであるが、バッテリ６に貯えられたエネルギーを有効に使い、できるだけ走行距離を延ばすためには、極力必要以上の加速は行わずに一定速度を走行することが望ましく、そのためにはモータ３の駆動トルクを低く抑える必要があるからである。故障時駆動領域は、好ましくは、所定の勾配で発進ができ、かつその後所定の車速を維持して走行するのに必要な最低限の範囲に駆動トルクが制限されるように設定する。
【００３０】
そこで、ステップＳ５における、故障時駆動領域の最大駆動トルクＴｌｍｍａｘの設定方法としては、所定の勾配を所定の車速で走れること、発進時に所定の加速度が得られることなどの所定の運転条件を満たすように設定する方法が考えられる。しかし、不必要な加速をさらに減らしバッテリ６のエネルギーを有効に使って走行距離を伸ばすためには、平坦路で最も効率よく一定速走行できる車速を求め、その車速まで必要最低限の加速度で加速するのに必要な駆動トルクを故障時駆動領域の最大駆動トルクＴｌｍｍａｘと設定する方法するのがよい。したがって、ここでは、車速毎の故障時駆動領域最大駆動トルクＴｌｍｍａｘを規定したテーブルＴ２を予め用意しておき、車速ＶＳＰに基づきテーブルＴ２を参照することによって故障時駆動領域最大駆動トルクＴｌｍｍａｘを演算するようにしている。
【００３１】
ステップＳ５で故障時駆動領域の最大値Ｔｌｍｍａｘを演算したら、ステップＳ６に進み暫定車軸駆動トルクＴｓｄ１と故障時駆動領域の最大駆動トルクＴｌｍｍａｘを比較する。暫定車軸駆動トルクＴｓｄ１の方が小さいか両者が等しい場合にはステップＳ７に進み、暫定車軸駆動トルクＴｓｄ１を目標車軸駆動トルクＴｓｄとして制御フローを終了する
ステップＳ６で暫定車軸駆動トルクＴｓｄ１の方が大きい場合にはステップＳ８に進み、車速ＶＳＰの変化量から車両の実加速度を求め（実加速度検出手段）、車両の実加速度が所定値Ｇ未満であるかを判定する。所定値Ｇは車両の推定加速度であり、故障時駆動領域の最大駆動トルクＴｌｍｍａｘを設定する際に用いた必要最低限の加速度に設定されるが、平坦路で最も効率よく一定速走行できる車速以上では所定値Ｇがゼロとなるように設定される（加速度推定手段）。
【００３２】
ステップＳ８で車速の実加速度が所定値Ｇ以上である場合には走行（移動）するのに必要な駆動トルクがすでに確保できていると判断し、ステップ９で暫定車軸駆動トルクＴｓｄ１を故障時駆動領域の最大駆動トルクＴｌｍｍａｘで制限したものを目標車軸駆動トルクＴｓｄとして制御フローを終了する。
【００３３】
ステップＳ８で車速ＶＳＰから求めた実加速度が所定値Ｇ未満である場合には、走行（移動）するのに必要な駆動力が確保できていないと判断しステップＳ１０に進む。このステップＳ１０に進む場合が「所定値以上の勾配の坂道や大きな段差といった所定の運転条件よりも厳しい状況で、駆動力不足でその場から移動すること自体ができなくなる恐れがある」ケースに相当する。なお、ステップＳ５からステップＳ９の処理が特許請求の範囲における故障時駆動力制限手段に相当し、ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ８の処理が故障時緊急駆動力要求判定手段に相当する。
【００３４】
故障時緊急駆動力要求の判定方法としては、緊急ボタンを車両に設け、運転者がそれを押すことで故障時緊急駆動力要求を判定する方法や、運転者がシフトレバーをＬレンジ（または１速レンジ）に切り替えたことを利用して判定する方法なども考えられ、これらの方法によって故障時緊急駆動力要求を判定するようにしてもよい。
【００３５】
なお、ここでは推定加速度として所定値Ｇを用いているが、モータ３のトルク指令値またはトルク推定値から車両の運動方程式を解いて加速度を推定する方法や、予め車速ＶＳＰごとに加速度を規定したテーブルデータを参照する方法により車両の加速度を推定するようにすれば、より高い精度で車両の加速度を推定できる。
【００３６】
次に、ステップＳ１０で故障時駆動領域を拡大させる場合の拡大量となる拡大駆動トルクＴｐｌｓを演算する。拡大駆動トルクＴｐｌｓの演算方法は、所定値Ｇ（推定加速度）と車速ＶＳＰから求めた実加速度の偏差を積分した値に比例するように決定する方法（図中ステップＳ１０のｋは比例定数）であり、実加速度と推定加速度の偏差が大きくなるほど故障時駆動領域の拡大量は大きくなる。なお、車速ＶＳＰから求めた実加速度が所定値Ｇ以下である時間に応じて拡大量を増加させる方法であってもよい。
【００３７】
次に、ステップＳ１１に進み、故障時緊急駆動領域の最大駆動トルクＴｍａｘを演算する。故障時緊急駆動領域の最大駆動トルクＴｍａｘの設定方法としては、モータ３の最大駆動トルクに応じて設定する方法、バッテリ６の出力可能電力に応じて設定する方法、もしくは両方を考慮して設定する方法などが考えられる。いずれの方法であってもモータ３で実際に出力できる最大駆動トルクを設定するのが望ましい。
【００３８】
ステップＳ１２では、暫定車軸駆動トルクＴｓｄ１を故障時駆動領域の最大駆動トルクＴｌｍｍａｘと拡大駆動トルクＴｐｌｓの和で制限し、さらに故障時緊急駆動領域の最大駆動トルクＴｍａｘで制限したものを目標車軸駆動トルクＴｓｄとして制御フローを終了する。ステップＳ１０からＳ１２の処理が特許請求の範囲記載の故障時緊急駆動力制限手段に相当する。
【００３９】
以上の処理を経て目標車軸駆動トルクＴｓｄが演算されたら、図３のブロックＢ２に進み、目標車軸駆動トルクＴｓｄをファイナギヤのギヤ比Ｇｆで割って、モータトルク指令値Ｔｓｍを演算する。
【００４０】
次に、上記制御を行うことによる発電装置故障時の作用について説明する。
【００４１】
上記ハイブリッド車両は、発電機２で発電した電力あるいはバッテリ６に蓄えられている電力を用いてモータ３を駆動し、車両を走行させるのであるが、発電装置であるエンジン１あるいは発電機２が故障し発電できない場合には、モータ３の出力範囲を低負荷側の予め定めた故障時駆動領域に制限して走行を継続する（図５参照）。
【００４２】
しかし、モータ３の出力範囲を故障時駆動領域に制限するのみでは、坂道や段差を乗り越える必要がある場合に駆動力が不足する場合もありうる。そこで、統合コントローラ９は、駆動力制限時、一時的に運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求しているかを判定し、運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していると判定されたときは故障時駆動領域を拡大し、拡大した範囲でモータ３の出力を制限する。
【００４３】
これにより、予め想定した運転状況下では不必要な加速を制限して走行距離を伸ばすことができ、かつ故障時駆動領域では脱出できない状況に陥っても、故障時緊急駆動力要求判定に応じて故障時駆動領域を拡大することで、その状況から脱出するのに必要となる駆動力を得ることができる。
【００４４】
また、車両の実加速度を検出するとともに車両の加速度を推定し、車両の実加速度と推定加速度から故障時緊急駆動力要求判定を行うので、故障時駆動領域では脱出できない状況に陥ったことをより確実に正しく判定でき、駆動力を制限と拡大をより正確に行うことができる。なお、本実施形態では車両の実加速度を車速の変化量から求めているが、加速度センサを設けて車両の実加速度を直接検出するようにしてもよい。
【００４５】
さらに、車両の実加速度と推定加速度の偏差に応じて故障時駆動領域の拡大量が決定されるので、故障時駆動領域を拡大する際の拡大量を必要最低限に抑えることができ、駆動力を拡大する時においてもバッテリ６のエネルギーを有効に使うことができる。
【００４６】
なお、この実施形態ではトルクを制限することで出力を制限しているが、モータ３の出力を制限する方法は他の方法であってもよい。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４８】
本発明は燃料電池車両、すなわち、燃料電池で発電した電力によってモータを駆動する燃料電池車両にも同様に適用することができる。燃料電池車両の構成は、図６に示すように、第１の実施形態の構成に対して、エンジン１及び発電機２を燃料電池１５に、エンジンコントローラ７、発電機コントローラ８を燃料電池コントローラ１６に置き換えたものとなる。この実施形態では、燃料電池１５が発電装置を構成する。
【００４９】
このとき統合コントローラ９から燃料電池コントローラ１６に送られる信号は発電量指令値となる。燃料電池１５が故障して発電できない場合はモータ３の出力範囲を制限して走行し、この場合の制御ブロック図およびフローチャートは図３および図４に示したものと略同様のものになる。
【００５０】
したがって、この第２の実施形態では、発電装置である燃料電池が故障し発電できない場合に、モータの出力範囲を低負荷側の予め定めた故障時駆動領域に制限するが、故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していると判定されたときは故障時駆動領域を拡大し、拡大した範囲でモータの出力を制限する。
【００５１】
これにより、燃料電池車両においても、予め想定した運転状況下では不必要な加速を制限して走行距離を伸ばすことができ、かつ故障時駆動領域では脱出できない状況に陥っても、故障時緊急駆動力要求判定に応じて故障時駆動領域を拡大することで、その状況から脱出するのに必要となる駆動力を得ることができる。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００５３】
図７は本発明に係るパラレル方式のハイブリッド車両の概略構成を示している。本発明は、このようなパラレル方式のハイブリッド車両にも同様に適用することができる。
【００５４】
この車両のパワートレインは、エンジン２１と、エンジン２１のクランク軸に直結されスタータモータとして機能するほかエンジン２１のパワーを電力に変換するのにも用いられるスタータ２２と、エンジン始動時にスタータ２２に電力を供給したり、スタータ２２で発電された電力を蓄えておくためのバッテリ２３と、バッテリ２３の電力により車両を駆動したり、減速時に車両の運動エネルギーを回生してバッテリ２３に電力を蓄えることのできるモータ２４と、エンジン２１とモータ２４の間に設けられ、エンジン２１の出力を駆動系に伝達あるいは駆動系から遮断できるクラッチ２５（エンジンによる駆動輪の直接駆動を可能にする駆動力伝達手段）と、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）２６で構成される。
【００５５】
エンジン２１、モータ２４のトルクはＣＶＴ２６の入力側（プライマリ）に入力され、出力側（セカンダリ）からファイナルギヤ２７を介して駆動輪２８に伝達される。
【００５６】
エンジン２１のトルクは統合コントローラ２９から出力されるエンジントルク指令値に基づきエンジンコントローラ３０がスロットル開度を制御してトルクを制御する。ＣＶＴ２６は入力側の回転速度が統合コントローラ２９から出力される目標入力回転速度指令値と等しくなるように、ＣＶＴコントローラ３１がプライマリ圧とセカンダリ圧を油圧アクチュエータで調整して変速比を制御する。
【００５７】
また、ＣＶＴコントローラ３１ではＣＶＴ２６の入力側の回転速度と出力側の回転速度から実変速比を演算して統合コントローラ２９へ送る。統合コントローラ２９から出力される各トルク指令値に基づきスタータコントローラ２２およびモータコントローラ３３がスタータ２２およびモータ２４のトルクを制御する。
【００５８】
クラッチ２５はクラッチコントローラ３４により統合コントローラ２９から出力されるクラッチ締結指令に基づき締結、解放を行う。バッテリコントローラ３５はバッテリ２３の電圧、電流を電圧センサ、電流センサで検出し、バッテリ２３の充電状態ＳＯＣと出力可能パワーを演算して統合コントローラ２９に送る。
【００５９】
さらに、統合コントローラ２９にはアクセルペダルの操作量ＡＰＳを検出するアクセル操作量センサ３６と車速ＶＳＰを検出する車速センサ３７の信号が入力される。なお、モータ２４がＣＶＴ２６の出力側にある構成も考えられ、この場合、クラッチ２５はモータ２４とＣＶＴ２６の間に設けられる。
【００６０】
エンジン２１が故障しエンジン出力での走行ができない場合にはクラッチ２５を解放してエンジン２１による駆動輪２８の直接駆動を中止し、モータ２４のみで走行する。この場合の制御ブロック図およびフローチャートも図３および図４に示した第１の実施形態のものと略同様になる。
【００６１】
したがって、この第３の実施形態でも、発電装置（エンジン２１及びスタータ２２）が故障し発電できない場合に、モータ２１の出力範囲を低負荷側の予め定めた故障時駆動領域に制限するが、一時的に運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していることを判定し、故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していると判定されたときは故障時駆動領域を拡大し、拡大した範囲でモータ２４の出力を制限する。
【００６２】
これにより、パラレル方式のハイブリッド車両においても、予め想定した運転状況下では不必要な加速を制限して走行距離を伸ばすことができ、かつ故障時駆動領域では脱出できない状況に陥っても、故障時緊急駆動力要求判定に応じて故障時駆動領域を拡大することで、その状況から脱出するのに必要となる駆動力を得ることができる。
【００６３】
以上説明したように、本発明は、シリーズ方式のハイブリッド車両、燃料電池車両、パラレル方式のハイブリッド車両等、モータで駆動輪を駆動するモータ駆動車両に広く適用することができ、本発明によれば、故障時駆動領域の範囲の駆動力で必要最低限の走行ができる場合には、駆動力を故障時駆動領域内に制限して不必要な加速でバッテリのエネルギーを浪費することを確実に防止することができる。
【００６４】
そして、故障時駆動領域の最大駆動トルクまで駆動力を出力しても、所定の加速度が得られない場合に限り、所定の運転条件よりも厳しい状況でその場から移動することができなくなる恐れがある緊急事態と判断し、駆動力を故障時緊急駆動領域まで増加させ、その状況から脱出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシリーズ方式のハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】発電装置が故障していないときの制御ブロック図である。
【図３】発電装置が故障しているときの制御ブロック図である。
【図４】目標車軸駆動力演算処理の内容を示したフローチャートである。
【図５】故障時駆動領域を示した図である。
【図６】本発明に係る燃料電池車両の概略構成図である（第２の実施形態）。
【図７】本発明に係るパラレル方式のハイブリッド車両の概略構成図である（第３の実施形態）。
【符号の説明】
１　エンジン
２　発電機
３　モータ
５　駆動輪
６　バッテリ（蓄電装置）
１５　燃料電池
２１　エンジン
２４　モータ
２５　クラッチ（駆動力伝達手段）
２６　無段変速機（ＣＶＴ）
２８　駆動輪

Claims

発電装置と、
前記発電装置に電気的に接続され、車両の駆動輪を駆動するモータと、
前記発電装置で発電した電力を蓄えるとともに、前記モータに電力を供給する蓄電装置と、
前記発電装置が故障し発電できない場合に、前記モータの出力範囲を低負荷側の予め定めた故障時駆動領域に制限する故障時駆動力制限手段と、
運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していることを判定する故障時緊急駆動力要求判定手段と、
運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していると判定した場合、前記故障時駆動領域を拡大し、拡大した範囲で前記モータの出力を制限する故障時緊急駆動力制限手段と、
を有することを特徴とするモータ駆動車両。
前記発電装置が、
エンジンと、
前記エンジンによって駆動される発電機と、
で構成されることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動車両。
前記エンジンによる前記駆動輪の直接駆動を可能にする駆動力伝達手段をさらに備え、
前記エンジンが故障しエンジン出力での走行ができない場合に前記エンジンによる前記駆動輪の直接駆動を中止し、前記モータのみで走行することを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動車両。
前記発電装置が燃料電池であることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動車両。
車両の実加速度を検出する実加速度検出手段と、
車両の加速度を推定する加速度推定手段と、
を備え、前記故障時緊急駆動力要求判定手段が、車両の実加速度と推定加速度から故障時緊急駆動力要求判定を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のモータ駆動車両。
車両の実加速度を検出する実加速度検出手段と、
車両の加速度を推定する加速度推定手段と、
を備え、故障時緊急駆動力制限手段が車両の実加速度と推定加速度の偏差に応じて故障時駆動領域の拡大量を決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のモータ駆動車両。