JP2009280037A - ハイブリッド車およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機用インバータ回路にオフ異常が生じたときに車両の振動を抑制する。
【解決手段】第２モータを駆動するインバータのトランジスタのうち１つのトランジスタがオフの状態で作動しなくなるオフ故障が生じているときに、第２モータの電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにあるときには駆動軸に要求トルクＴｒ＊を出力するためのトルク指令Ｔｍ２＊で第２モータが駆動されるようインバータを制御すると共に電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにないときにはインバータをゲート遮断し（Ｓ１７０〜Ｓ１９０）、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満では第２モータから駆動軸に作用するトルクの変動を抑制する抑制トルクＴｖと要求トルクＴｒ＊を出力するための仮トルクＴｍ１ｔｍｐとの和のトルクを第１モータから出力する（Ｓ２００〜Ｓ２３０）。これにより、駆動軸のトルクが変動するのが抑制され、車両の振動を抑制することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、発電機を駆動する発電機用インバータ回路と、駆動軸に動力を入出力可能で多相交流電力により駆動する電動機と、電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、発電機および電動機と発電機用インバータ回路および電動機用インバータ回路を介して電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車およびその制御方法に関する。

従来、この種のハイブリッド車としては、動力分割機構を介して駆動軸に動力を出力するエンジンおよび第１モータジェネレータと、駆動軸に動力を出力する第２モータジェネレータとを備え、三相交流モータとしての第２モータジェネレータを駆動するインバータのスイッチング素子が短絡故障したときに、これに対処して退避走行するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、インバータのフェールセーフ装置として、同期モータを駆動するインバータのスイッチング素子がオフし続けるオフ故障が生じたときに、オフ故障した素子をオンする組み合わせのＰＷＭ信号の出力を停止し、それ以外のＰＷＭ信号の出力を継続するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００８−１１６８３号公報 特開平８−１８６９８４号公報

上述のハイブリッド車では、第２モータジェネレータを駆動するインバータの一部のスイッチング素子にオフ故障が生じたときには、退避走行に際して、エンジンおよび第１モータジェネレータからのトルクと、オフ故障したスイッチング素子を用いない範囲内でのインバータの制御による第２モータジェネレータからのトルクとを、駆動軸に出力して走行することが考えられるが、第２モータジェネレータからのトルクの変動が駆動軸に作用し、車両の振動が生じて運転者に違和感を与える場合が生じる。

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、電動機用インバータ回路にオフ異常が生じたときに車両の振動を抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能で多相交流電力により駆動する電動機と、前記発電機を駆動する発電機用インバータ回路と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、前記発電機および前記電動機と前記発電機用インバータ回路および前記電動機用インバータ回路を介して電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関の目標運転ポイントと前記発電機のトルク指令と前記電動機のトルク指令とを設定する目標指令値設定手段と、
前記電動機用インバータ回路の一部のスイッチング素子がオフの状態で作動しなくなるオフ異常が生じている最中に前記内燃機関を運転して走行する際、前記電動機の電気角が前記電動機を正常に駆動できる電気角の範囲である正常電気角範囲にないときには前記設定された電動機のトルク指令での前記電動機の駆動が停止されると共に前記電動機の電気角が前記正常電気角範囲にあるときには前記設定された電動機のトルク指令で前記電動機が駆動されるよう前記電動機用インバータ回路を制御し、前記電動機用インバータ回路の制御により前記電動機から前記駆動軸に出力されるトルクの変動を抑制する抑制トルクと前記設定された発電機のトルク指令に対応するトルクとの和のトルクが前記発電機から出力されるよう前記発電機用インバータ回路を制御し、前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントで運転されるよう前記内燃機関を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車では、走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関の目標運転ポイントと発電機のトルク指令と電動機のトルク指令とを設定し、電動機用インバータ回路の一部のスイッチング素子がオフの状態で作動しなくなるオフ異常が生じている最中に内燃機関を運転して走行する際に、電動機の電気角が電動機を正常に駆動できる電気角の範囲である正常電気角範囲にないときには設定された電動機のトルク指令での電動機の駆動が停止されると共に電動機の電気角が正常電気角範囲にあるときには設定された電動機のトルク指令で電動機が駆動されるよう電動機用インバータ回路を制御し、電動機用インバータ回路の制御により電動機から駆動軸に出力されるトルクの変動を抑制する抑制トルクと設定された発電機のトルク指令に対応するトルクとの和のトルクが発電機から出力されるよう発電機用インバータ回路を制御し、内燃機関が設定された目標運転ポイントで運転されるよう内燃機関を制御する。これにより、正常電気角範囲にあるか否かによる電動機の異なる駆動状態によって駆動軸に出力されるトルクが変動するのが抑制されるから、車両の振動を抑制することができる。ここで、「３軸式動力入出力手段」は、シングルピニオン式やダブルピニオン式の遊星歯車機構であるものとすることもできるし、デファレンシャルギヤであるものとすることもできる。また、「電動機のトルク指令での電動機の駆動が停止される」ことには、電動機用インバータ回路をゲート遮断することなどが含まれる。

こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記オフ異常が生じている最中に前記内燃機関を運転して走行する際、前記オフ異常における前記電動機用インバータ回路のスイッチング素子の状態と前記電動機の電気角と前記電動機のトルク指令と前記抑制トルクとの関係として実験または解析により予め定められたマップに対して前記オフ異常における前記電動機用インバータ回路のスイッチング素子の状態と前記電動機の回転子の回転位置に基づいて算出される前記電動機の電気角と前記設定された電動機のトルク指令とを与えることにより前記抑制トルクを設定し、該設定した抑制トルクを用いて前記発電機用インバータ回路を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機から駆動軸に出力されるトルクの変動を抑制する抑制トルクをより適正に設定することができる。

また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記オフ異常が生じている最中に前記内燃機関を運転して走行する際、車速が所定車速以上のときには、前記設定された発電機のトルク指令に対応するトルクのみが前記発電機から出力されるよう前記発電機用インバータ回路を制御する手段であるものとすることもできる。これは、車速が高くなると、電動機から駆動軸に出力されるトルクの変動により運転者に与える違和感が小さくなる傾向にあると考えられることに基づく。

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能で多相交流電力により駆動する電動機と、前記発電機を駆動する発電機用インバータ回路と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、前記発電機および前記電動機と前記発電機用インバータ回路および前記電動機用インバータ回路を介して電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関の目標運転ポイントと前記発電機のトルク指令と前記電動機のトルク指令とを設定し、
前記電動機用インバータ回路の一部のスイッチング素子がオフの状態で作動しなくなるオフ異常が生じている最中に前記内燃機関を運転して走行する際、前記電動機の電気角が前記電動機を正常に駆動できる電気角の範囲である正常電気角範囲にないときには前記設定された電動機のトルク指令での前記電動機の駆動が停止されると共に前記電動機の電気角が前記正常電気角範囲にあるときには前記設定された電動機のトルク指令で前記電動機が駆動されるよう前記電動機用インバータ回路を制御し、前記電動機用インバータ回路の制御により前記電動機から前記駆動軸に出力されるトルクの変動を抑制する抑制トルクと前記設定された発電機のトルク指令に対応するトルクとの和のトルクが前記発電機から出力されるよう前記発電機用インバータ回路を制御し、前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントで運転されるよう前記内燃機関を制御する、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド車の制御方法では、走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関の目標運転ポイントと発電機のトルク指令と電動機のトルク指令とを設定し、電動機用インバータ回路の一部のスイッチング素子がオフの状態で作動しなくなるオフ異常が生じている最中に内燃機関を運転して走行する際に、電動機の電気角が電動機を正常に駆動できる電気角の範囲である正常電気角範囲にないときには設定された電動機のトルク指令での電動機の駆動が停止されると共に電動機の電気角が正常電気角範囲にあるときには設定された電動機のトルク指令で電動機が駆動されるよう電動機用インバータ回路を制御し、電動機用インバータ回路の制御により電動機から駆動軸に出力されるトルクの変動を抑制する抑制トルクと設定された発電機のトルク指令に対応するトルクとの和のトルクが発電機から出力されるよう発電機用インバータ回路を制御し、内燃機関が設定された目標運転ポイントで運転されるよう内燃機関を制御する。これにより、正常電気角範囲にあるか否かによる電動機の異なる駆動状態によって駆動軸に出力されるトルクが変動するのが抑制されるから、車両の振動を抑制することができる。ここで、「３軸式動力入出力手段」は、シングルピニオン式やダブルピニオン式の遊星歯車機構であるものとすることもできるし、デファレンシャルギヤであるものとすることもできる。また、「電動機のトルク指令での電動機の駆動が停止される」ことには、電動機用インバータ回路をゲート遮断することなどが含まれる。

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、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

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を介して減速ギヤ３５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６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２やバッテリ５０を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。モータＭＧ１，ＭＧ２は、図１および図２に示すように、いずれも永久磁石が埋め込まれたロータ４５，４６と三相コイルが巻回されたステータ４７，４８とを有し、発電機として駆動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は、いずれも６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２とトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２に逆並列接続された６個のダイオードＤ１〜Ｄ６，Ｄ７〜Ｄ１２とにより構成されている。各６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２は、バッテリ５０の正極が接続された正極母線とバッテリ５０の負極が接続された負極母線とに対してソース側とシンク側とになるよう２個ずつペアで配置され、その接続点にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、対をなすトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２のオン時間の割合を調節することにより三相コイルが巻回されたステータ４７，４８に回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。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から構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか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のいずれか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，ＭＧ２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、いずれも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のロータ４５，４６の回転位置を検出するレゾルバなどにより構成される回転位置検出センサ４３，４４からのロータ４５，４６の回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流を検出する電流センサ４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２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、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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのロータ４５，４６の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

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に取り付けられた温度センサ５１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。また、バッテリＥＣＵ５２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）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

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。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実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にモータＭＧ２を駆動するインバータ４２の異常時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時駆動制御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、インバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２のうち１つのトランジスタがオフの状態で作動しなくなるオフ故障が生じているときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。以下、オフ故障時にオフの状態で作動しなくなったトランジスタを「オフ故障したトランジスタ」ともいう。

異常時駆動制御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、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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ２のロータ４６の回転位置θｍ２，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２など制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、回転位置θｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出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。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演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。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された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Ｔｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。

続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図５に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。

次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算し（ステップＳ１３０）、要求トルクＴｒ＊に計算した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を式（３）により計算する（ステップＳ１４０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。式（３）も、図６の共線図から容易に導くことができる。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/Gr/ρ (1)
Tm1tmp=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Tm2*=(Tr*+Tm1tmp/ρ)/Gr (3)

こうしてモータＭＧ１から出力すべき仮トルクＴｍ１ｔｍｐとモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とを計算すると、入力したモータＭＧ２のロータ４６の回転位置θｍ２に極対数ｐを乗じることによりモータＭＧ２の電気角θｅ２を計算し（ステップＳ１５０）、インバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２のうちオフ故障したトランジスタに基づいてモータＭＧ２を正常に駆動できる電気角の範囲である正常電気角範囲θｅｐを設定し（ステップＳ１６０）、計算した電気角θｅ２と設定した正常電気角範囲θｅｐとを比較する（ステップＳ１７０）。ここで、正常電気角範囲θｅｐは、実施例では、インバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２のうちオフ故障したトランジスタと正常電気角範囲θｅｐとの関係を予め定めて正常電気角範囲設定用テーブルとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、オフ故障したトランジスタが与えられると記憶したテーブルから対応する正常電気角範囲θｅｐを導出して設定するものとした。図７に正常電気角範囲設定用テーブルの一例（モータＭＧ２から正トルクを出力する場合の例）を示す。このテーブルは、オフ故障したトランジスタをオンすることなくＰＷＭ信号を出力してインバータ４２のスイッチング制御が可能な電気角の範囲としてインバータ４２の特性等により定めることができる。図８に、モータＭＧ２の電気角に対し、オフ故障したトランジスタＴ７をオンすることなくＰＷＭ信号を出力可能な範囲における三相の電圧指令値を実線で示し、オフ故障したトランジスタＴ７をオンすることができないためにＰＷＭ信号を出力できない範囲におけるＵ相の電圧指令値を破線で示す。図８に示すトランジスタＴ７が故障した例では、正常電気角範囲θｅｐが値π〜値２πの範囲となることが示されている。

モータＭＧ２の電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにあるときには、モータＭＧ２を正常に駆動できると判断して、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ１８０）、電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにないときには、モータＭＧ２を正常に駆動できないと判断して、インバータ４２をゲート遮断する制御信号をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１９０）。トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２のスイッチング制御を行なう。また、インバータ４２をゲート遮断する制御信号を受信したモータＥＣＵ４０は、インバータ４２をゲート遮断する。このように、電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにあるときにはトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２を制御するのに対し、電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにないときにはインバータ４２をゲート遮断するため、電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにあるか否かによるモータＭＧ２の異なる駆動状態が繰り返され、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するトルクが変動し、車両の振動が生じ得る。

そこで、車速Ｖを所定車速Ｖｒｅｆと比較し（ステップＳ２００）、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満のときには、インバータ４２においてオフ故障したトランジスタとモータＭＧ２の電気角θｅ２とトルク指令Ｔｍ２＊とに基づいて車両の振動が抑制されるようモータＭＧ１から出力する抑制トルクＴｖを設定し（ステップＳ２１０）、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上のときには、抑制トルクＴｖに値０を設定する（ステップＳ２２０）。ここで、所定車速Ｖｒｅｆは、これ以上の車速域ではモータＭＧ２からのトルクの変動により車両の振動が生じても運転者に違和感を与えないと判断される車速として実験等により予め定めたものを用いることができる。また、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満のときの抑制トルクＴｖは、実施例では、オフ故障したトランジスタと電気角θｅ２とトルク指令Ｔｍ２＊と抑制トルクＴｖとの関係を実験や解析などにより予め定めて抑制トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、オフ故障したトランジスタと電気角θｅ２とトルク指令Ｔｍ２＊とが与えられると記憶したマップから対応する抑制トルクＴｖを導出して設定するものとした。図９に抑制トルク設定用マップの一例（トルク指令Ｔｍ２＊が正トルクでトランジスタＴ７が故障した場合の例）を示す。図示するように、電気角θｅ２が値０〜値πの範囲、即ち正常電気角範囲θｅｐでない範囲では、トルク指令Ｔｍ２＊が大きいほど小さくなる（負側の絶対値が大きくなる）抑制トルクＴｖが設定されると共に電気角θｅ２が値π／２近傍で振動波形における負側のピーク値が抑制トルクＴｖに設定され、電気角θｅ２が値π〜値２πの範囲、即ち正常電気角範囲θｅｐでは、トルク指令Ｔｍ２＊が大きいほど正側に大きくなる抑制トルクＴｖが設定されると共に電気角θｅ２が値３π／２近傍で振動波形における正側のピーク値が抑制トルクＴｖに設定される。

こうしてモータＭＧ１から出力する抑制トルクＴｖを設定すると、仮トルクＴｍ１ｔｍｐに抑制トルクＴｖを加えたものをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（ステップＳ２３０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２４０）、異常時駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイント、即ち目標運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、モータＭＧ２の電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにあるか否かによるモータＭＧ２の異なる駆動状態によって駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクが変動するのが抑制されるから、車両の振動を抑制することができる。この結果、車両の振動により運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。

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を駆動するインバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２のうち１つのトランジスタがオフの状態で作動しなくなるオフ故障が生じているときに、モータＭＧ２の電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにあるときには駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力するためのトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２をスイッチング制御すると共に電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにないときにはインバータ４２をゲート遮断し、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満ではモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに作用するトルクの変動を抑制する抑制トルクＴｖと要求トルクＴｒ＊を出力するための仮トルクＴｍ１ｔｍｐとの和のトルクがモータＭＧ１から出力されるようインバータ４１をスイッチング制御し、要求トルクＴｒ＊を出力するための目標運転ポイントでエンジン２２を制御するから、モータＭＧ２の電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにあるか否かによるモータＭＧ２の異なる駆動状態の繰り返しによってリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクが変動するのが抑制され、車両の振動を抑制することができる。この結果、車両の振動により運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、インバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２のうち、１つのトランジスタがオフの状態で作動しなくなるオフ故障が生じているときの処理として説明したが、２つのトランジスタがオフの状態で作動しなくなる故障が生じているときに適用するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満のときにはインバータ４２においてオフ故障したトランジスタと電気角θｅ２とトルク指令Ｔｍ２＊とに基づいて抑制トルクＴｖを設定すると共に車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上のときには抑制トルクＴｖに値０を設定するものとしたが、車速Ｖにかかわらずにオフ故障したトランジスタと電気角θｅ２とトルク指令Ｔｍ２＊とに基づいて抑制トルクＴｖを設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、インバータ４２においてオフ故障したトランジスタと電気角θｅ２とトルク指令Ｔｍ２＊と抑制トルクＴｖとの関係を実験や解析などにより予め定めた抑制トルク設定用マップに対してオフ故障したトランジスタと電気角θｅ２とトルク指令Ｔｍ２＊とを与えることにより抑制トルクＴｖを導出して設定するものとしたが、トルク指令Ｔｍ２＊を用いて抑制トルクＴｖを計算するものとしてもよい。例えば、電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにないときにはトルク指令Ｔｍ２＊に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒと動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを乗じたものに値−１と値１以下の正の所定係数ｋ（例えば、値０．５など）とを乗じたトルク（−Ｔｍ２＊・Ｇｒ・ρ・ｋ）を抑制トルクＴｖとして計算し、電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにあるときには抑制トルクＴｖを値０とするなどとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにあるときには、リングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるよう設定されたトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２を制御するものとしたが、電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにないときにインバータ４２がゲート遮断されるためにリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が十分に出力されなくなる場合を考慮して、設定されたトルク指令Ｔｍ２＊より大きなトルク指令値（例えば、１．５倍や２倍の値など）でモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにないときに設定される抑制トルクＴｖとして、図９に例示したように、値０のトルクを中心に正側と負側とに同じ大きさの振幅の抑制トルクＴｖを設定するものとしたが、電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにないときにインバータ４２がゲート遮断されるためにリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が十分に出力されなくなる場合を考慮して、所定トルクを中心にこの所定トルクより大きい側と小さい側とに同じ大きさの振幅の抑制トルクＴｖを設定するものとしてもよい。所定トルクとしては、トルク（−Ｔｍ２＊・Ｇｒ・ρ）の１／３倍や１／２倍のトルクなどを用いることができる。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の列車などのハイブリッド車の形態やハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、インバータ４１が「発電機用インバータ回路」に相当し、インバータ４２が「電動機用インバータ回路」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１から出力すべき仮トルクＴｍ１ｔｍｐとモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とを設定する図３の異常時駆動制御ルーチンのステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標指令値設定手段」に相当し、インバータ４２の異常時にモータＭＧ２の電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにあるか否かによりトルク指令Ｔｍ２＊またはインバータ４２をゲート遮断する制御信号をモータＥＣＵ４０に送信し仮トルクＴｍ１ｔｍｐに抑制トルクＴｖを加えてトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信する図３の異常時駆動制御ルーチンのステップＳ１７０〜Ｓ２４０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２をスイッチング制御したりインバータ４２をゲート遮断するモータＥＣＵ４０と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とが「制御手段」に相当する。

ここで、「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能で多相交流電力により駆動するものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「発電機用インバータ回路」としては、インバータ４１に限定されるものではなく、発電機を駆動するインバータ回路であれば如何なるものとしても構わない。「電動機用インバータ回路」としては、インバータ４２に限定されるものではなく、電動機を駆動するインバータ回路であれば如何なるものとしても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機および電動機と発電機用インバータ回路および電動機用インバータ回路を介して電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「目標指令値設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１から出力すべき仮トルクＴｍ１ｔｍｐとモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とを設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関の目標運転ポイントと発電機のトルク指令と電動機のトルク指令とを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、インバータ４２の異常時にモータＭＧ２の電気角θｅ２が正常電気角範囲θｅｐにあるか否かによりトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようにまたはインバータ４２をゲート遮断する制御信号でインバータ４２を制御し仮トルクＴｍ１ｔｍｐに抑制トルクＴｖを加えて得られるトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１を制御し目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を制御するものに限定されるものではなく、電動機用インバータ回路の一部のスイッチング素子がオフの状態で作動しなくなるオフ異常が生じている最中に内燃機関を運転して走行する際、電動機の電気角が電動機を正常に駆動できる電気角の範囲である正常電気角範囲にないときには設定された電動機のトルク指令での電動機の駆動が停止されると共に電動機の電気角が正常電気角範囲にあるときには設定された電動機のトルク指令で電動機が駆動されるよう電動機用インバータ回路を制御し、電動機用インバータ回路の制御により電動機から駆動軸に出力されるトルクの変動を抑制する抑制トルクと設定された発電機のトルク指令に対応するトルクとの和のトルクが発電機から出力されるよう発電機用インバータ回路を制御し、内燃機関が設定された目標運転ポイントで運転されるよう内燃機関を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

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。

本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としての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。 モータＭＧ１，ＭＧ２やバッテリ５０を中心とした電気駆動系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用電子制御ユニット７０により実行される異常時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。 エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 正常電気角範囲設定用テーブルの一例を示す説明図である。 モータＭＧ２の電気角に対し、インバータ４２においてオフ故障したトランジスタＴ７をオンすることなくＰＷＭ信号を出力可能な範囲における三相の電圧指令値と、オフ故障したトランジスタＴ７をオンすることができないためにＰＷＭ信号を出力できない範囲におけるＵ相の電圧指令値との一例を示す説明図である。 抑制トルク設定用マップの一例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）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、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、３５ 減速ギヤ、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、４５，４６ ロータ、４７，４８ ステータ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、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 ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、７８ タイマ、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (4)

1. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能で多相交流電力により駆動する電動機と、前記発電機を駆動する発電機用インバータ回路と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、前記発電機および前記電動機と前記発電機用インバータ回路および前記電動機用インバータ回路を介して電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
   走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関の目標運転ポイントと前記発電機のトルク指令と前記電動機のトルク指令とを設定する目標指令値設定手段と、
   前記電動機用インバータ回路の一部のスイッチング素子がオフの状態で作動しなくなるオフ異常が生じている最中に前記内燃機関を運転して走行する際、前記電動機の電気角が前記電動機を正常に駆動できる電気角の範囲である正常電気角範囲にないときには前記設定された電動機のトルク指令での前記電動機の駆動が停止されると共に前記電動機の電気角が前記正常電気角範囲にあるときには前記設定された電動機のトルク指令で前記電動機が駆動されるよう前記電動機用インバータ回路を制御し、前記電動機用インバータ回路の制御により前記電動機から前記駆動軸に出力されるトルクの変動を抑制する抑制トルクと前記設定された発電機のトルク指令に対応するトルクとの和のトルクが前記発電機から出力されるよう前記発電機用インバータ回路を制御し、前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントで運転されるよう前記内燃機関を制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド車。
2. 前記制御手段は、前記オフ異常が生じている最中に前記内燃機関を運転して走行する際、前記オフ異常における前記電動機用インバータ回路のスイッチング素子の状態と前記電動機の電気角と前記電動機のトルク指令と前記抑制トルクとの関係として実験または解析により予め定められたマップに対して前記オフ異常における前記電動機用インバータ回路のスイッチング素子の状態と前記電動機の回転子の回転位置に基づいて算出される前記電動機の電気角と前記設定された電動機のトルク指令とを与えることにより前記抑制トルクを設定し、該設定した抑制トルクを用いて前記発電機用インバータ回路を制御する手段である請求項１記載のハイブリッド車。
3. 前記制御手段は、前記オフ異常が生じている最中に前記内燃機関を運転して走行する際、車速が所定車速以上のときには、前記設定された発電機のトルク指令に対応するトルクのみが前記発電機から出力されるよう前記発電機用インバータ回路を制御する手段である請求項１または２記載のハイブリッド車。
4. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能で多相交流電力により駆動する電動機と、前記発電機を駆動する発電機用インバータ回路と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、前記発電機および前記電動機と前記発電機用インバータ回路および前記電動機用インバータ回路を介して電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
   走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関の目標運転ポイントと前記発電機のトルク指令と前記電動機のトルク指令とを設定し、
   前記電動機用インバータ回路の一部のスイッチング素子がオフの状態で作動しなくなるオフ異常が生じている最中に前記内燃機関を運転して走行する際、前記電動機の電気角が前記電動機を正常に駆動できる電気角の範囲である正常電気角範囲にないときには前記設定された電動機のトルク指令での前記電動機の駆動が停止されると共に前記電動機の電気角が前記正常電気角範囲にあるときには前記設定された電動機のトルク指令で前記電動機が駆動されるよう前記電動機用インバータ回路を制御し、前記電動機用インバータ回路の制御により前記電動機から前記駆動軸に出力されるトルクの変動を抑制する抑制トルクと前記設定された発電機のトルク指令に対応するトルクとの和のトルクが前記発電機から出力されるよう前記発電機用インバータ回路を制御し、前記内燃機関が前記設定された目標運転ポイントで運転されるよう前記内燃機関を制御する、
   ハイブリッド車の制御方法。

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