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【発明の名称】 ハイブリッド駆動装置
【発明者】 【氏名】茨木 隆次

【氏名】多賀 豊

【氏名】田端 淳
【要約】 【課題】蓄電装置を充電する内燃機関と、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有し、少なくとも電動機を駆動源として走行するとともに変速機を有するハイブリッド駆動装置において、エンジンが故障し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、変速機１６の動力伝達効率および電動モータ１４のエネルギー変換効率の少なくとも一方を考慮して、電動モータ１４が消費する電気エネルギー量ができるだけ少なくなるように、変速機１６の変速制御を行うとともに、電動モータ１４を作動させるために蓄電装置３６から取り出すことが許容される最低蓄電量の制限を無くした。
【特許請求の範囲】
【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、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、正常時とは異なる変速制御を行う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。
【請求項２】 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。
【請求項３】 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だけでは不足する場合にその不足分のみを前記蓄電装置から取り出し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。
【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５−５０８６５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、(d) 変速比を変更可能な変速機とを備え、(e) 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ハイブリッド駆動装置において、(f) 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、正常時とは異なる変速制御を行う省エネ変速制御手段を有することを特徴とする。この第６発明は請求項１に記載の発明である。
【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、(d) 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、(e) 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。この第７発明は請求項２に記載の発明である。
【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だけでは不足する場合にその不足分のみを前記蓄電装置から取り出して作動する電動機とを備え、(e) 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、(f) 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。この第８発明は請求項３に記載の発明である。
【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クセル操作量が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（ＦＷＤ），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３０が設けられており、クラッチ制御用アクチュエータ３２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３６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３８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，ＲＯＭ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Ｎi 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、ＳＯＣ≧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１４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、ＩＣＥ・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１６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ＩＣＥ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Ｓ５−１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，Ｓ６−３，およびＳ６−５を実行する部分は、第１発明の駆動領域変更手段の一実施態様である第３発明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を実行する部分は第１発明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、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、アクセル操作量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０〜１００％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Ｓ６−６を実行する部分は、第５発明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を実行する部分は第５発明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１６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を実行する部分は第６発明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１６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、第７発明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１４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第４発明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１２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、第１発明の駆動領域変更手段の一実施態様である第２発明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、アクセル操作量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、第５発明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を実行する部分は第５発明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（ＩＣＥ）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Ｒ３−３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。
【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、ＰＬ≦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以下の領域は第８発明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を実行する部分は第８発明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を実行する部分は第６発明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１４の作動に必要な総ての電気エネルギーを蓄電装置３６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１０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、第７発明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。
【出願人】 【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】 平成７年１０月１３日（１９９５．１０．１３）
【代理人】 【識別番号】１０００８５３６１
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 治幸
【公開番号】 特開２００１−１４５２１０（Ｐ２００１−１４５２１０Ａ）
【公開日】 平成１３年５月２５日（２００１．５．２５）
【出願番号】 特願２０００−２７５０３３（Ｐ２０００−２７５０３３）