JP2013207833A - ハイブリッド車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンおよび、エンジンと動力分割機構を介して接続された第１および第２の電動機を備えるハイブリッド車両において、第１および第２の電動機の異常発生時の退避走行を実現する。
【解決手段】ハイブリッド車両は、エンジンと、第１の電動機と、動力を出力するための出力部材と、出力部材、エンジンの出力軸、および第１の電動機の出力軸の三要素の各々を機械的に連結し、かつ、三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間で動力伝達を可能とする動力分割機構と、出力部材に連結される第２の電動機とを備える。ＥＣＵは、第１および第２の電動機の異常が検知されたときにエンジンが運転中である場合には、第１および第２の電動機への給電を停止し、かつ、第１の電動機を駆動するインバータの多相オン制御を実行することにより、第１の電動機から引きずりトルクを発生させる。
【選択図】図５

Description

この発明は、ハイブリッド車両およびその制御方法に関し、より特定的には、内燃機関（エンジン）および、エンジンと動力分割機構を介して接続された電動機（モータ）を備えるハイブリッド車両およびその制御方法に関する。

この種のハイブリッド車両としては、たとえば特開２０１０−２４６２２１号公報（特許文献１）には、エンジンと、第１の電動機と、エンジンの出力軸と第１の電動機の回転軸と車軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、車軸に接続された第２の電動機とを備えたハイブリッド車両が開示される。この特許文献１に記載されるハイブリッド車両では、第２の電動機が回転駆動中に第２の電動機に故障が生じたときには、第２の電動機を駆動するインバータをゲート遮断する。さらに、インバータがゲート遮断されているときに、バッテリの充電が可能でない場合には昇圧コンバータをゲート遮断する一方で、第２の電動機の回転数が所定回転数以上の場合にはバッテリの電圧が昇圧されないように昇圧コンバータを制御する。また、第２の電動機の回転数が所定回転数未満の場合にはバッテリの電圧が昇圧されるように昇圧コンバータを制御する。これにより、電動機が比較的高い回転数で故障が生じても、インバータやバッテリに二次故障が生じるのを抑制する。

特開２０１０−２４６２２１号公報 特開２００９−１９５０２６号公報 特開２０１０−１２８２７号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載されるハイブリッド車両では、第１の電動機および第２の電動機の両方に故障が生じたときには、各々の電動機を駆動するインバータがゲート遮断されることにより、もはや車軸に駆動力を出力することが不可能となる。その結果、ハイブリッド車両の走行継続が不能となる虞がある。

それゆえ、この発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、エンジンおよび、エンジンと動力分割機構を介して接続された第１および第２の電動機を備えるハイブリッド車両において、第１および第２の電動機の異常発生時においても退避走行を実行可能とすることである。

この発明のある局面では、ハイブリッド車両は、エンジンと、第１の電動機と、動力を出力するための出力部材と、出力部材、エンジンの出力軸、および第１の電動機の出力軸の三要素の各々を機械的に連結し、かつ、三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間で動力伝達を可能とする動力分割機構と、出力部材に連結される第２の電動機と、複数のスイッチング素子により構成され、第１の電動機への給電を制御するための第１のインバータと、第２の電動機への給電を制御するための第２のインバータと、第１および第２の電動機、ならびにエンジンの出力を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、第１および第２の電動機の異常が検知されたときに、エンジンが運転中である場合には、第１および第２の電動機への給電を停止させるとともに、第１のインバータの複数のスイッチング素子を所定のスイッチングパターンに従ってオン・オフさせることによって、エンジンからの出力を用いて給電停止中の第１の電動機から電磁気的な作用に基づく引きずりトルクを発生させる。

好ましくは、制御装置は、ハイブリッド車両の車速およびアクセル開度に応じて設定された目標回転数となるようにエンジンの回転数を制御することによって、第１の電動機から発生する引きずりトルクを調整する。

好ましくは、第１の電動機は、多相モータである。第１のインバータは、電源線および接地線の間に互いに並列に接続され、多相モータの多相コイルに流れる電流をそれぞれ制御するための多相アームを含む。多相アームの各々は、電源線および接地線の間に、各相コイルとの接続点を介して直列接続された第１および第２のスイッチング素子を含む。制御装置は、多相アームを通じて第１および第２のスイッチング素子の一方を同時にオン状態に制御する多相オン制御を実行することにより、第１の電動機から引きずりトルクを発生させる。

好ましくは、制御装置は、アクセル開度が零のときには、多相オン制御を不実行とする。

この発明の別の局面では、ハイブリッド車両の制御方法であって、ハイブリッド車両は、エンジンと、第１の電動機と、動力を出力するための出力部材と、出力部材、エンジンの出力軸、および第１の電動機の出力軸の三要素の各々を機械的に連結し、かつ、三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間で動力伝達を可能とする動力分割機構と、出力部材に連結される第２の電動機と、複数のスイッチング素子により構成され、第１の電動機への給電を制御するための第１のインバータと、第２の電動機への給電を制御するための第２のインバータとを含む。制御方法は、第１および第２の電動機の異常が検知されたときに、エンジンが運転中である場合には、第１および第２の電動機への給電を停止させるステップと、複数のスイッチング素子を所定のスイッチングパターン従ってオン・オフさせることによって、エンジンからの出力を用いて給電停止中の第１の電動機から電磁気的な作用に基づく引きずりトルクを発生させるステップとを備える。

この発明によれば、エンジンおよび、エンジンと動力分割機構を介して接続された第１および第２の電動機を備えるハイブリッド車両において、第１および第２の電動機の異常発生時においても退避走行を行なうことができる。

本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の概略構成図である。 図１のハイブリッド車両におけるパワートレインの詳細を説明するための模式図である。 モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御構成を示す概略ブロック図である。 通常の走行時における回転数挙動を説明する図である。 モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の異常発生時における回転数挙動を説明する図である。 引きずりトルクを発生させるためのインバータの制御を説明する図である。 三相オン制御の実行時におけるモータジェネレータＭＧ１の電流（三相電流）およびトルクと回転数との関係を示す図である。 本発明の実施の形態におけるモータジェネレータ異常発生時のエンジン回転数制御の概要を説明する図である。 目標エンジン回転数Ｎｅ＊を算出するためのマップの一例を示す図である。 本発明の実施の形態によるハイブリッド車両におけるモータジェネレータ異常発生時の走行制御の制御処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両５の概略構成図である。
図１を参照して、ハイブリッド車両５は、エンジンＥＮＧと、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、バッテリ１０と、電力変換ユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）２０と、動力分割機構ＰＳＤと、減速機ＲＤと、前輪７０Ｌ，７０Ｒと、後輪８０Ｌ，８０Ｒと、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３０とを備える。本実施の形態に係る制御装置は、たとえばＥＣＵ３０が実行するプログラムにより実現される。なお、図１には、前輪７０Ｌ，７０Ｒを駆動輪とするハイブリッド車両５が例示されるが、前輪７０Ｌ，７０Ｒに代えて後輪８０Ｌ，８０Ｒを駆動輪としてもよい。あるいは、図１に構成に加えて後輪８０Ｌ，８０Ｒ駆動用のモータジェネレータをさらに設けて、４ＷＤ構成とすることも可能である。

エンジンＥＮＧが発生する駆動力は、動力分割機構ＰＳＤにより、２経路に分割される。一方は、減速機ＲＤを介して前輪７０Ｌ，７０Ｒを駆動する経路である。もう一方は、モータジェネレータＭＧ１を駆動させて発電する経路である。

モータジェネレータＭＧ１は、代表的には三相交流同期電動発電機により構成される。モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構ＰＳＤにより分割されたエンジンＥＮＧの駆動力により、発電機として発電する。また、モータジェネレータＭＧ１は、発電機としての機能だけでなく、エンジンＥＮＧの回転数を制御するアクチュエータとしても機能をも有する。

なお、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力は、車両の運転状態やバッテリ１０のＳＯＣ（State Of Charge）の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時や急加速時では、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力はそのままモータジェネレータＭＧ２をモータとして駆動させる動力となる。一方、バッテリ１０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合には、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力は、ＰＣＵ２０により交流電力から直流電力に変換されてバッテリ１０に蓄えられる。

このモータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧを始動する際の始動機としても利用される。エンジンＥＮＧを始動する際、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ１０から電力の供給を受けて、電動機として駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧをクランキングして始動する。

モータジェネレータＭＧ２は、代表的には三相交流同期電動発電機により構成される。モータジェネレータＭＧ２が電動機として駆動される場合には、バッテリ１０に蓄えられた電力およびモータジェネレータＭＧ１により発電された電力の少なくともいずれか一方により駆動される。モータジェネレータＭＧ２の駆動力は、減速機ＲＤを介して前輪７０Ｌ，７０Ｒに伝えられる。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、エンジンＥＮＧをアシストして車両を走行させたり、モータジェネレータＭＧ２の駆動力のみにより車両を走行させたりする。

車両の回生制動時には、減速機ＲＤを介して前輪７０Ｌ，７０ＲによりモータジェネレータＭＧ２が駆動され、モータジェネレータＭＧ２が発電機として作動させられる。これによりモータジェネレータＭＧ２は、制動エネルギを電気エネルギに変換する回生ブレーキとして作用する。モータジェネレータＭＧ２により発電された電力は、ＰＣＵ２０を介してバッテリ１０に蓄えられる。

バッテリ１０は、再充電可能な電力貯蔵要素であり、たとえば、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池により構成される。本発明の実施の形態において、バッテリ１０は「蓄電装置」の代表例として示される。すなわち、電気二重層キャパシタ等の他の蓄電装置をバッテリ１０に代えて用いることも可能である。バッテリ１０は、直流電圧をＰＣＵ２０へ供給するとともに、電力変換ユニット２０からの直流電圧によって充電される。

ＰＣＵ２０は、バッテリ１０よって供給される直流電力と、モータを駆動制御する交流電力およびジェネレータによって発電される交流電力との間で双方向の電力変換を行なう。

ハイブリッド車両５は、さらに、ハンドル４０と、アクセルペダルポジションＡＰを検出するアクセルポジションセンサ４４と、ブレーキペダルポジションＢＰを検出するブレーキペダルポジションセンサ４６と、シフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ４８とを備える。

また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２には、ロータ回転角を検出する回転角センサ５１，５２がさらに設けられる。回転角センサ５１によって検出されたモータジェネレータＭＧ１のロータ回転角θ１および回転角センサ５２によって検出されたモータジェネレータＭＧ２のロータ回転角θ２は、ＥＣＵ３０へ伝達される。なお、回転角センサ５１，５２は、ＥＣＵ３０においてモータジェネレータＭＧ１の電流、電圧等からロータ回転角θ１を推定し、また、モータジェネレータＭＧ２の電流、電圧等からロータ回転角θ２を推定することによって、配置を省略してもよい。

ＥＣＵ３０は、エンジンＥＮＧ、ＰＣＵ２０およびバッテリ１０と電気的に接続されている。ＥＣＵ３０は、各種センサからの検出信号に基づいて、ハイブリッド車両５が所望の走行状態となるように、エンジンＥＮＧの運転状態と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態と、バッテリ１０の充電状態とを統合的に制御する。

図２は、図１のハイブリッド車両５におけるパワートレインの詳細を説明するための模式図である。

図２を参照して、ハイブリッド車両５のパワートレイン（ハイブリッドシステム）は、モータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２の出力軸１６０に接続される減速機ＲＤと、エンジンＥＮＧと、モータジェネレータＭＧ１と、動力分割機構ＰＳＤとを備える。

動力分割機構ＰＳＤは、図２に示す例では遊星歯車機構により構成され、クランクシャフト１５０に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸に結合されたサンギヤ１５１と、クランクシャフト１５０と同軸上を回転可能に支持されているリングギヤ１５２と、サンギヤ１５１とリングギヤ１５２との間に配置され、サンギヤ１５１の外周を自転しながら公転するピニオンギヤ１５３と、クランクシャフト１５０の端部に結合され各ピニオンギヤ１５３の回転軸を支持するプラネタリキャリヤ１５４とを含む。

動力分割機構ＰＳＤは、サンギヤ１５１に結合されたサンギヤ軸と、リングギヤ１５２に結合されたリングギヤケース１５５およびプラネタリキャリヤ１５４に結合されたクランクシャフト１５０の３軸が動力の入出力軸とされる。そしてこの３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は他の２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。

動力の取出用のカウンタドライブギヤ１７０がリングギヤケース１５５の外側に設けられ、リングギヤ１５２と一体的に回転する。カウンタドライブギヤ１７０は、動力伝達減速ギヤＲＧに接続されている。リングギヤケース１５５は、本発明での「出力部材」に対応する。このようにして、動力分割機構ＰＳＤは、モータジェネレータＭＧ１による電力および動力の入出力を伴って、エンジンＥＮＧからの出力の少なくとも一部を出力部材へ出力するように動作する。

さらに、カウンタドライブギヤ１７０と動力伝達減速ギヤＲＧとの間で動力の伝達がなされる。そして、動力伝達減速ギヤＲＧは、駆動輪である前輪７０Ｌ、７０Ｒと連結されたディファレンシャルギヤＤＥＦを駆動する。また、下り坂等では駆動輪の回転がディファレンシャルギヤＤＥＦに伝達され、動力伝達減速ギヤＲＧはディファレンシャルギヤＤＥＦによって駆動される。

モータジェネレータＭＧ１は、回転磁界を形成するステータ１３１と、ステータ１３１内部に配置され複数個の永久磁石が埋め込まれているロータ１３２とを含む。ステータ１３１は、ステータコア１３３と、ステータコア１３３に巻回される三相コイル１３４とを含む。ロータ１３２は、動力分割機構ＰＳＤのサンギヤ１５１と一体的に回転するサンギヤ軸に結合されている。ステータコア１３３は、電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、図示しないケースに固定されている。

モータジェネレータＭＧ１は、ロータ１３２に埋め込まれた永久磁石による磁界と三相コイル１３４によって形成される磁界との相互作用によりロータ１３２を回転駆動する電動機として動作する。またモータジェネレータＭＧ１は、永久磁石による磁界とロータ１３２の回転との相互作用により三相コイル１３４の両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。

モータジェネレータＭＧ２は、回転磁界を形成するステータ１３６と、ステータ１３６内部に配置され複数個の永久磁石が埋め込まれたロータ１３７とを含む。ステータ１３６は、ステータコア１３８と、ステータコア１３８に巻回される三相コイル１３９とを含む。

ロータ１３７は、動力分割機構ＰＳＤのリングギヤ１５２と一体的に回転するリングギヤケース１５５に減速機ＲＤを介して結合されている。ステータコア１３８は、たとえば電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、図示しないケースに固定されている。

モータジェネレータＭＧ２は、永久磁石による磁界とロータ１３７の回転との相互作用により三相コイル１３９の両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。またモータジェネレータＭＧ２は、永久磁石による磁界と三相コイル１３９によって形成される磁界との相互作用によりロータ１３７を回転駆動する電動機として動作する。

減速機ＲＤは、プラネタリギヤの回転要素の一つであるプラネタリキャリヤ１６６がケースに固定された構造により減速を行なう。すなわち、減速機ＲＤは、ロータ１３７の出力軸１６０に結合されたサンギヤ１６２と、リングギヤ１５２と一体的に回転するリングギヤ１６８と、リングギヤ１６８およびサンギヤ１６２に噛み合いサンギヤ１６２の回転をリングギヤ１６８に伝達するピニオンギヤ１６４とを含む。たとえば、サンギヤ１６２の歯数に対しリングギヤ１６８の歯数を２倍以上にすることにより、減速比を２倍以上にすることができる。

このようにモータジェネレータＭＧ２の回転力は、減速機ＲＤを介して、リングギヤ１５２，１６８と一体的に回転する出力部材（リングギヤケース）１５５に伝達される。すなわち、モータジェネレータＭＧ２は、出力部材１５５から駆動輪までの間で動力を加えるように構成される。なお、減速機ＲＤの配置を省略して、すなわち減速比を設けることなく、モータジェネレータＭＧ２の出力軸１６０および出力部材１５５の間を連結してもよい。

ＰＣＵ２０は、コンバータ１２と、インバータ１４，２２とを含む。コンバータ１２は、バッテリ１０からの直流電圧Ｖｂを電圧変換して電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬ間に直流電圧ＶＨを出力する。また、コンバータ１２は、双方向に電圧変換可能に構成されて、電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬ間の直流電圧ＶＨをバッテリ１０の充電電圧Ｖｂに変換する。

インバータ１４，２２は、一般的な三相インバータで構成されて、電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬ間の直流電圧ＶＨを交流電圧に変換してそれぞれモータジェネレータＭＧ２，ＭＧ１へ出力する。また、インバータ１４，２２は、モータジェネレータＭＧ２，ＭＧ１によって発電された交流電圧を直流電圧ＶＨに変換して、電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬ間に出力する。

図３は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御構成を示す概略ブロック図である。
図３を参照して、ＰＣＵ２０は、コンデンサＣ１，Ｃ２と、コンバータ１２と、インバータ１４，２２と、電圧センサ１１，１３と、電流センサ２４，２８とを含む。

図１および図２に示したＥＣＵ３０は、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の運転指令および、コンバータ１２の電圧指令値ＶＨｒｅｆを生成するＨＶ−ＥＣＵ３２と、コンバータ１２の出力電圧ＶＨが電圧指令値ＶＨｒｅｆに追従し、かつ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が運転指令に従って動作するように、コンバータ１２およびインバータ１４，２２を制御するＭＧ−ＥＣＵ３５とを含む。

コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１の一方端は、バッテリ１０の電源ラインに接続され、他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１とＩＧＢＴ素子Ｑ２との中間点、すなわち、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタとＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタとの間に接続される。ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２は、電源ラインＰＬと接地ラインＧＬの間に直列に接続される。ＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタは電源ラインＰＬに接続され、ＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタは接地ラインＧＬに接続される。また、各ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタからコレクタ側へ電流を流すためのダイオードＤ１，Ｄ２はそれぞれ接続されている。

インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とからなる。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、Ｗ相アーム１７は、電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬの間に並列に設けられる。Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６からなり、Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８から成る。また、各ＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。

各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルの各相端に接続される。すなわち、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中性点に共通接続されるとともに、Ｕ相コイルの他端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端はＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。

インバータ２２は、インバータ１４と同じ構成からなる。
電圧センサ１１は、バッテリ１０から出力される直流電圧Ｖｂを検出し、その検出した直流電圧ＶｂをＭＧ−ＥＣＵ３５へ出力する。コンデンサＣ１は、バッテリ１０から供給された直流電圧Ｖｂを平滑化し、その平滑化した直流電圧Ｖｂをコンバータ１２へ供給する。

コンバータ１２は、コンデンサＣ１から供給された直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサＣ２へ供給する。具体的には、コンバータ１２は、ＭＧ−ＥＣＵ３５から信号ＰＷＭＣを受けると、信号ＰＷＭＣによってＩＧＢＴ素子Ｑ２がオンされた期間に応じて直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサＣ２に供給する。

また、コンバータ１２は、ＭＧ−ＥＣＵ３５から信号ＰＷＭＣを受けると、コンデンサＣ２を介してインバータ１４および／またはインバータ２２から供給された直流電圧を降圧してバッテリ１０を充電する。

コンデンサＣ２は、コンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を、電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬを介してインバータ１４，２２へ供給する。電圧センサ１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、コンバータ１２の出力電圧ＶＨ（インバータ１４，２２の入力電圧に相当する。以下同じ。）を検出し、その検出した出力電圧ＶＨをＭＧ−ＥＣＵ３５へ出力する。

インバータ１４は、コンデンサＣ２から直流電圧ＶＨが供給されると、ＭＧ−ＥＣＵ３５からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。

また、インバータ１４は、ハイブリッド車両５の回生制動時、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧をＭＧ−ＥＣＵ３５からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介してコンバータ１２へ供給する。なお、ここにいう回生制動とは、ハイブリッド車両５を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生制動を伴なう制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。

インバータ２２は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると、ＭＧ−ＥＣＵ３５からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。

電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１をＭＧ−ＥＣＵ３５へ出力する。電流センサ２８は、モータジェネレータＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２をＭＧ−ＥＣＵ３５へ出力する。

さらに、回転角センサ５１によって検出されたモータジェネレータＭＧ１のロータ回転角θ１および回転角センサ５２によって検出されたモータジェネレータＭＧ２のロータ回転角θ２は、ＭＧ−ＥＣＵ３５およびＨＶ−ＥＣＵ３２へ伝達される。

ＭＧ−ＥＣＵ３５は、電圧センサ１１から直流電圧Ｖｂを受け、電流センサ２４，２８からモータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２をそれぞれ受け、電圧センサ１３からコンバータ１２の出力電圧（すなわち、インバータ１４，２２の入力電圧）ＶＨを受け、回転角センサ５１，５２からロータ回転角θ１，θ２をそれぞれ受ける。さらに、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、ＨＶ−ＥＣＵ３２より、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の運転指令および、コンバータ１２の電圧指令値ＶＨｒｅｆを受ける。

なお、ＨＶ−ＥＣＵ３２から送出される運転指令には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転許可指令／運転禁止指令（ゲート遮断指令）や、トルク指令ＴＲ１，ＴＲ２、回転数指令等が含まれる。ＨＶ−ＥＣＵ３２から送出される運転指令には、さらに、エンジンＥＮＧへの出力要求（エンジンパワーおよびエンジン目標回転数）を示すエンジン制御指示が含まれる。このエンジン制御指示に従って、エンジンＥＮＧの燃料噴射、点火時期、バルブタイミング等が制御される。

そして、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、出力電圧ＶＨ、モータ電流ＭＣＲＴ２およびトルク指令ＴＲ２に基づいて、インバータ１４がモータジェネレータＭＧ２を駆動するときに、インバータ１４のＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ１４へ出力する。また、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、出力電圧ＶＨ、モータ電流ＭＣＲＴ１およびトルク指令ＴＲ１に基づいて、インバータ２２がモータジェネレータＭＧ１を駆動するときに、インバータ２２のＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ２２へ出力する。これらの際に、信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２は、たとえば周知のＰＷＭ制御方式に従う、センサ検出値を用いたフィードバック制御により生成される。

一方、ＨＶ−ＥＣＵ３２によりモータジェネレータＭＧ２のゲート遮断指令が発せられている場合には、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、インバータ１４を構成するＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８の各々がスイッチング動作を停止（すべてオフ）するように、ゲート遮断信号ＳＤＮを生成する。また、ＨＶ−ＥＣＵ３２によりモータジェネレータＭＧ１のゲート遮断指令が発せられている場合には、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、インバータ２２を構成するＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８の各々がスイッチング動作を停止（すべてオフ）するように、ゲート遮断信号ＳＤＮを生成する。

さらに、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、電圧指令値ＶＨｒｅｆと、直流電圧Ｖｂおよび出力電圧ＶＨとに基づいて、コンバータ１２のＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＣを生成してコンバータ１２へ出力する。

また、ＭＧ−ＥＣＵ３５によって検知されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の異常に関する情報は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転指令とは反対方向に、ＨＶ−ＥＣＵ３２に対して送出される。ＨＶ−ＥＣＵ３２は、これらの異常情報をモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転指令へ反映することが可能に構成されている。

図１から図３に示した構成において、モータジェネレータＭＧ１は本発明における「第１の電動機」に対応し、モータジェネレータＭＧ２は本発明における「第２の電動機」に対応する。ＨＶ−ＥＣＵ３２およびＭＧ−ＥＣＵ３５は、本発明における「制御装置」を構成する。

ここで、上述のように構成されたハイブリッド車両５では、動力分割機構ＰＳＤによる差動動作により、モータジェネレータＭＧ１の回転数、エンジンＥＮＧの回転数および出力部材（リングギヤケース）１５５の回転数は、図４の共線図に示されるように、出力部材１５５に対するモータジェネレータＭＧ１およびエンジンＥＮＧの回転数差が、一定比率を維持するように、それぞれの回転数が変化する。以下では、モータジェネレータＭＧ２のトルクおよび回転数をＴｍおよびＮｍとも表記し、モータジェネレータＭＧ１のトルクおよび回転数をＴｇおよびＮｇとも表記する。また、ハイブリッド車両５を駆動させる方向に作用するモータジェネレータＭＧ２のトルクＴｍの方向を「正」とする。

図４を参照して、共線図Ｌ１は、モータジェネレータＭＧ１のトルクＴｇにより、エンジンＥＮＧが起動されて、ハイブリッド車両５が所定の車速で走行している状態を示している。エンジンＥＮＧは、ＨＶ−ＥＣＵ３２によって決定されたエンジン要求パワーに基づいて定められた動作点（エンジン回転数ＮｅおよびエンジントルクＴｅ）で動作するように、エンジンＥＣＵ（図示せず）によって制御される。

このようにモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２に異常が生じていない通常の走行状態では、モータジェネレータＭＧ１は、負トルク（Ｔｇ＜０）を出力し、発電する状態となる。

このとき、エンジントルクＴｅの反力を受け持つように出力されたトルクＴｇによって、出力部材１５５に機械的に伝達される駆動トルク（直達トルク）Ｔｅｐは、Ｔｅｐ＝−Ｔｇ×（１／ρ）で示される。なおρは、動力分割機構ＰＳＤにおけるギヤ比である。

一方、減速機ＲＤのギヤ比（Ｇｒ）を用いて、モータジェネレータＭＧ２のトルクＴｍによって出力部材１５５に発生するトルクは、Ｔｍ×Ｇｒで示される。したがって、出力部材１５５に作用する駆動トルクＴｐは、Ｔｐ＝Ｔｍ×Ｇｒ−Ｔｇ×（１／ρ）で示される。

これに対して、ハイブリッド車両５では、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の回転駆動制御に支障を来たすような異常が生じた場合には、インバータ１４および２２をゲート遮断してモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２への給電を停止させる。また、図示しないシステムメインリレーをオフ状態（遮断状態）として、バッテリ１０をＰＣＵ２０から切り離した状態とする。この状態は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれそれ設けられた回転角センサ５１，５２および電流センサ２４，２８等の部品の故障により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転駆動制御を正常に行なえない状態である。また、この状態は、インバータ１４，２２が、ゲート遮断が可能な程度の故障の範囲内で、回転駆動制御を正常に行なえない状態も含まれる。たとえば、インバータ１４，２２の各ＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８に内蔵された自己保護回路から異常検知信号ＦＩＮＶが出力された場合などである。この異常検知信号ＦＩＮＶは、自己保護回路に含まれる電流センサ（または温度センサ）の出力に過電流（または過熱）が検出されたことに応じて、自己保護回路から出力される信号である。

しかしながら、上記のように、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２への給電を停止すると、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２のトルクを制御できなくなる。これにより、エンジントルクＴｅの反力を受け持つようにモータジェネレータＭＧ１からトルクＴｇを発生させることができないため、共線図Ｌ２で示されるように、エンジントルクＴｅによってエンジン回転数ＮｅおよびモータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｇが上昇するのみで、出力部材１５５に直達トルクＴｅｐを伝達することができない。さらに、モータジェネレータＭＧ２からトルクＴｍを発生させることができないため、出力部材１５５に作用する駆動トルクＴｐは、Ｔｐ＝０となる。これにより、ハイブリッド車両５の走行継続が不能となる虞がある。

そこで、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両では、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の異常発生が検知された場合には、エンジンＥＮＧの回転に伴なって回転されるモータジェネレータＭＧ１から電磁気的な作用に基づいた引きずりトルクＴｄｒ（負トルク）を発生させる。この引きずりトルクＴｄｒとは、運転停止中のモータジェネレータＭＧ１に接続されるインバータ２２を所定のスイッチングパターンに従ってオン・オフさせることによって、モータジェネレータＭＧ１から電磁気的な作用により発生するトルクである。

図５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の異常発生時における回転数挙動を説明する図である。

図５を参照して、共線図Ｌ３に示されるように、モータジェネレータＭＧ１から出力された引きずりトルクＴｄｒによって、出力部材１５５には直達トルクＴｅｐが機械的に伝達される。なお、この直達トルクＴｅｐは、Ｔｅｐ＝−Ｔｄｒ×（１／ρ）で示される。これにより、引きずりトルクＴｄｒの反力を受け持つように出力部材１５５に伝達された直達トルクＴｅｐを駆動トルクＴｐとして、ハイブリッド車両５の走行継続が可能となる。したがって、ハイブリッド車両５の走行中にモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の異常が生じても、ハイブリッド車両５の退避走行を行なうことができる。

図６は、引きずりトルクを発生させるためのインバータ２２の制御を説明する図である。

図６に示すように、エンジンＥＮＧの回転に伴なってモータジェネレータＭＧ１が回転すると、その回転子（図示せず）に装着された磁石ＰＭが回転する。これにより、モータジェネレータＭＧ１の三相コイル巻線に誘起電圧が発生する。なお、コイル巻線に発生する誘起電圧は、モータジェネレータＭＧ１の回転数に比例するため、モータジェネレータＭＧ１の回転数が上昇すれば、モータジェネレータＭＧ１に発生する誘起電圧も高くなる。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に異常が発生した場合には、上述のように、ゲート遮断信号ＳＤＮによりインバータ１４，２２を構成するＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８の各々がスイッチング動作を停止（すべてオフ）することによって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への給電を停止する。さらに、モータジェネレータＭＧ１への給電を制御するためのインバータ２２においては、図６に示すように、Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７を通じて上アームおよび下アームの一方を同時にオン状態に制御する。図６の例では、Ｕ相上アームのＩＧＢＴ素子Ｑ３、Ｖ相上アームのＩＧＢＴ素子Ｑ５およびＷ相上アームのＩＧＢＴ素子Ｑ７を同時にオン状態に制御する。以下では、インバータの多相アームを通じて上アームおよび下アームの一方のＩＧＢＴ素子を同時にオン状態に制御することを「多相オン制御」といい、本実施の形態のように、インバータの三相アーム（Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，Ｗ相アーム１７）を通じて上アームおよび下アームの一方のＩＧＢＴ素子を同時にオン状態に制御することを「三相オン制御」と呼ぶこととする。また、この三相オン制御によって各ＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８がオン・オフされている状態を「三相オン状態」と呼ぶこととする。

図６に示すようにインバータ２２の三相オン制御を実行することにより、モータジェネレータＭＧ１の磁石ＰＭが回転すると、ＩＧＢＴ素子Ｑ３、ＩＧＢＴ素子Ｑ５およびＩＧＢＴ素子Ｑ７の間で電流経路が形成されることとなる。これにより、モータジェネレータＭＧ１のＵ相コイル巻線、Ｖ相コイル巻線、Ｗ相コイル巻線には、互いに略同じ振幅の交流波形を示すモータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが誘起される。そして、この誘起されたモータ電流によって回転磁界が形成されることにより、モータジェネレータＭＧ１には引きずりトルク（制動トルク）が発生する。

すなわち、モータジェネレータＭＧ１の異常が発生した場合には、通常のＰＷＭ制御に基づいたスイッチング制御はできないものの、インバータ２２のＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８をオン状態またはオフ状態とすることが可能であるため、ゲート遮断されたインバータ２２を三相オン制御に切換えることによりモータジェネレータＭＧ１に引きずりトルクを発生させることができる。

図７は、三相オン制御の実行時におけるモータジェネレータＭＧ１の電流（三相電流）およびトルクと回転数との関係を示す図である。

図７に示されるように、三相オン制御時には、モータジェネレータＭＧ１から引きずりトルク（負トルク）が出力される。この引きずりトルクは、モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｇが低下するに従って増大し、低回転域内の所定の回転数Ｎｔｈで最大トルクＴｍａｘとなる。一方、三相電流は、回転数Ｎｇが低下するに従って減少している。

本実施の形態によるインバータ２２の制御において、ＥＣＵ３０は、エンジンＥＮＧの運転中において、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれた（アクセルがオンされた）場合に、三相オン制御を実行する。そして、アクセルがオフされると、三相オン制御を停止する。このような構成としたことにより、運転者によるアクセルオン（アクセル開度ＡＣＣ＞０％）に従って出力部材１５５に駆動トルクが発生する一方で、運転者によるアクセルオフ（アクセル開度ＡＣＣ＝０）に従って駆動トルクの発生が停止する。すなわち、運転者によるアクセルオンおよびアクセルオフに従うように、車両駆動力を発生させることができる。

さらに、アクセルがオンされている状態においては、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両５の車速Ｖおよびアクセル開度ＡＣＣに応じて、エンジンＥＮＧの回転数Ｎｅを制御する。図８は、本発明の実施の形態におけるモータジェネレータ異常発生時のエンジン回転数制御の概要を説明する図である。

図８を参照して、ＥＣＵ３０は、アクセルオン時には、上述したインバータ２２の三相オン制御を実行するとともに、エンジンＥＮＧを目標エンジン回転数Ｎｅ＊に制御する回転数制御を実行する。なお、この回転数制御において、エンジン回転数Ｎｅは、許容最低回転数Ｎｅｍｉｎを下限とし、許容最高回転数Ｎｅｍａｘを上限とする回転数域内に収まるように制御される。

図８には、車速Ｖ＝０であって、エンジン回転数Ｎｅ＝Ｎｅｍｉｎであるときの共線図Ｌ４が示される。この共線図Ｌ４においては、モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍは、引きずりトルクＴｄｒが最大トルクＴｍａｘとなるときの回転数Ｎｔｈより高くなっている。そのため、モータジェネレータＭＧ１に発生する引きずりトルクＴｄｒは、最大トルクＴｍａｘより小さい値となる。なお、エンジン回転数Ｎｅを許容最低回転数Ｎｅｍｉｎより低い回転数に下げることはできないため、共線図Ｌ４の状態からモータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍを回転数Ｎｔｈまで引き下げることができない。このように、車速Ｖ＝０のときには、エンジン回転数Ｎｅが許容最低回転数Ｎｅｍｉｎに制約されるため、最大トルクＴｍａｘをモータジェネレータＭＧ１に発生させることができない。

一方、共線図Ｌ４の状態（車速Ｖ＝０）から車速Ｖが上昇すると、エンジン回転数Ｎｅが許容最低回転数Ｎｅｍｉｎに固定された状態であっても、モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍが低下する。そして、共線図Ｌ５に示すように、車速ＶがＶ１に達すると、モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍ＝Ｎｔｈとなり、引きずりトルクＴｄｒが最大トルクＴｍａｘとなる。すなわち、車速Ｖ＝Ｖ１になったときに始めて、最大トルクＴｍａｘをモータジェネレータＭＧ１に発生させることが可能となる。

さらに、車速ＶがＶ１よりも高くなると、モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍ＝Ｎｔｈとなるように、エンジン回転数Ｎｅを調整することができる。すなわち、共線図Ｌ６に示されるように、許容最高回転数Ｎｅｍａｘを超えない範囲で、モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍ＝Ｎｔｈとなるようにエンジン回転数Ｎｅを上昇させることによって、引きずりトルクＴｄｒ＝Ｔｍａｘ（最大トルク）をモータジェネレータＭＧ１に発生させることができる。

このように、引きずりトルクＴｄｒ＝Ｔｍａｘ（最大トルク）となるときのエンジン回転数Ｎｅは、車速Ｖに応じて変化する。一方、エンジン回転数Ｎｅには、許容範囲（Ｎｅｍｉｎ〜Ｎｅｍａｘ）が定められている。そこで、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両５の車速Ｖおよびアクセル開度ＡＣＣに応じて、所望の大きさの引きずりトルクＴｄｒが得られるように、目標エンジン回転数Ｎｅ＊を設定する。例えば、車速Ｖ＝Ｖ１であって、アクセル開度ＡＣＣ＝１００％であるときには、目標エンジン回転数Ｎｅ＊を許容最低回転数Ｎｅｍｉｎに設定する。これにより、モータジェネレータＭＧ１から発生する引きずりトルクＴｄｒは最大トルクＴｍａｘとなり、出力部材１５５に伝達される直達トルクＴｅｐが最大となる。さらに、アクセル開度ＡＣＣ＜１００％のときには、目標エンジン回転数Ｎｅ＊を許容最低回転数Ｎｅｍｉｎより高くすることによって、引きずりトルクＴｄｒを最大トルクＴｍａｘより小さくすることができるため、出力部材１５５に伝達される直達トルクＴｅｐを抑えることができる。

図９に示すように、目標エンジン回転数Ｎｅ＊は、たとえば、車速Ｖおよびアクセル開度ＡＣＣをパラメータとして有するマップに従って、ＥＣＵ３０により算出される。目標エンジン回転数Ｎｅ＊を算出するためのマップは、実験およびシミュレーションの結果に応じて予め開発者により作成される。目標エンジン回転数Ｎｅ＊の算出方法はこれに限定されない。

図１０は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両におけるモータジェネレータ異常発生時の走行制御の制御処理手順を示すフローチャートである。図１０のフローチャートの各ステップは、基本的にはＥＣＵ３０によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ内に作製された電子回路によるハードウェア処理によって実現されてもよい。

図１０を参照して、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両５の走行中において、ステップＳ０１により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の異常の有無を診断する。具体的には、ＥＣＵ３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれそれ設けられた回転角センサ５１，５２および電流センサ２４，２８等の部品の故障により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転駆動制御を正常に行なえない状態となった場合に、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の異常と診断する。また、この状態は、インバータ１４，２２が、ゲート遮断が可能な程度の故障の範囲内で、回転駆動制御を正常に行なえない状態も含まれる。

ステップＳ０２では、ＥＣＵ３０は、上記の異常診断において、モータジェネレータＭＧ１の異常と診断されたか否かを判定する。モータジェネレータＭＧ１の異常と診断されなかった場合（ステップＳ０２のＮＯ判定時）には、以降の処理がスキップされ、ＥＣＵ３０は処理をメインルーチンに戻す。

一方、モータジェネレータＭＧ１の異常と診断された場合（ステップＳ０２のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３０は、ステップＳ０３により、モータジェネレータＭＧ２の異常と診断されたか否かを判定する。モータジェネレータＭＧ２の異常と診断されなかった場合（ステップＳ０３のＮＯ判定時）には、以降の処理がスキップされ、ＥＣＵ３０は処理をメインルーチンに戻す。なお、本実施の形態では詳細な説明を省略するが、ステップＳ０２，Ｓ０３の処理によりモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の一方が異常と診断された場合には、ＥＣＵ３０は、別途設定された処理フローに従って、正常と診断された他方のモータジェネレータを用いることにより、ハイブリッド車両５の退避走行を実行する。

モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の異常と診断された場合（ステップＳ０３のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３０は、ステップＳ０４により、エンジンＥＮＧが運転中であるか否かを判定する。なお、エンジンＥＮＧが運転中であるか否かは、周知の技術を利用して判定すればよいため、ここでは詳細な説明を省略する。

エンジンＥＮＧが運転中でない場合（ステップＳ０４のＮＯ判定時）には、以降の処理がスキップされ、ＥＣＵ３０は処理をメインルーチンに戻す。

これに対して、エンジンＥＮＧが運転中である場合（ステップＳ０４のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３０は、ステップＳ０５により、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれたか否か（アクセルオンされたか否か）を判定する。アクセルがオンされている場合（ステップＳ０５のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３０は、ステップＳ０６により、インバータ２２の三相オン制御を実行する。一方、アクセルがオフされている場合（ステップＳ０５のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ３０は、ステップＳ０７により、三相オン制御を不実行とする。

ステップＳ０８では、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両５の車速Ｖおよびアクセル開度ＡＣＣに応じて、所望の大きさの引きずりトルクＴｄｒが得られるように、目標エンジン回転数Ｎｅ＊を設定する。たとえば、ＥＣＵ３０は、車速Ｖおよびアクセル開度ＡＣＣが検出されると、図９に示したマップを参照することによって目標エンジン回転数Ｎｅ＊を算出する。この目標エンジン回転数Ｎｅ＊を示すエンジン制御指示に従って、エンジンＥＮＧの燃料噴射、点火時期、バルブタイミング等が制御される。

このようにして、車速Ｖおよびアクセル開度ＡＣＣに応じてモータジェネレータＭＧ１から発生する引きずりトルクＴｄｒが制御されると、出力部材１５５にはその引きずりトルクＴｄｒに応じた大きさの直達トルクＴｅｐが駆動トルクとして作用する。これにより、退避走行中においても、運転者要求に応じた車両駆動力の制御が可能となる。

以上説明したように、この発明の実施の形態によるハイブリッド車両によれば、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の異常発生時においてエンジンＥＮＧが運転中である場合には、エンジンＥＮＧの回転力によって回転駆動されるモータジェネレータＭＧ１から引きずりトルク（負トルク）を発生させることができる。そして、この引きずりトルクの反力が、車両の駆動トルクとして出力部材１５５に作用することにより、ハイブリッド車両５の走行継続が可能となる。この結果、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の異常発生時においても、ハイブリッド車両５の退避走行が実現される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

５ ハイブリッド車両、１０ バッテリ、１１，１３ 電圧センサ、１２ コンバータ、１４，２２ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２０ 電力変換ユニット、２４，２８ 電流センサ、３０ ＥＣＵ、３２ ＨＶ−ＥＣＵ、３５ ＭＧ−ＥＣＵ、３７ エンジンＥＣＵ、４０ ハンドル、４４ アクセルポジションセンサ、４６ ブレーキペダルポジションセンサ、４８ シフトポジションセンサ、５１，５２ 回転角センサ、７０Ｌ，７０Ｒ 前輪、８０Ｌ，８０Ｒ 後輪、１３１，１３６ ステータ、１３２，１３７ ロータ、１３３，１３８ ステータコア、１３４，１３９ 三相コイル、１５０ クランクシャフト、１５１，１６２ サンギヤ、１５２，１６８ リングギヤ、１５３，１６４ ピニオンギヤ、１５４，１６６ プラネタリキャリヤ、１５５ リングギヤケース（出力部材）、１６０ 出力軸、１７０ カウンタドライブギヤ、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、ＤＥＦ ディファレンシャルギヤ、Ｌ１ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＰＳＤ 動力分割機構、Ｑ１〜Ｑ８ ＩＧＢＴ素子、ＲＤ 減速機、ＲＧ 動力伝達減速ギヤ。

Claims (5)

1. エンジンと、
   第１の電動機と、
   動力を出力するための出力部材と、
   前記出力部材、前記エンジンの出力軸、および前記第１の電動機の出力軸の三要素の各々を機械的に連結し、かつ、前記三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間で動力伝達を可能とする動力分割機構と、
   前記出力部材に連結される第２の電動機と、
   複数のスイッチング素子により構成され、前記第１の電動機への給電を制御するための第１のインバータと、
   前記第２の電動機への給電を制御するための第２のインバータと、
   前記第１および第２の電動機、ならびに前記エンジンの出力を制御するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記第１および第２の電動機の異常が検知されたときに、前記エンジンが運転中である場合には、前記第１および第２の電動機への給電を停止させるとともに、前記第１のインバータの前記複数のスイッチング素子を所定のスイッチングパターンに従ってオン・オフさせることによって、前記エンジンからの出力を用いて給電停止中の前記第１の電動機から電磁気的な作用に基づく引きずりトルクを発生させる、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、前記ハイブリッド車両の車速およびアクセル開度に応じて設定された目標回転数となるように前記エンジンの回転数を制御することによって、前記第１の電動機から発生する前記引きずりトルクを調整する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記第１の電動機は、多相モータであり、
   前記第１のインバータは、電源線および接地線の間に互いに並列に接続され、前記多相モータの多相コイルに流れる電流をそれぞれ制御するための多相アームを含み、
   前記多相アームの各々は、前記電源線および前記接地線の間に、各相コイルとの接続点を介して直列接続された第１および第２のスイッチング素子を含み、
   前記制御装置は、前記多相アームを通じて前記第１および第２のスイッチング素子の一方を同時にオン状態に制御する多相オン制御を実行することにより、前記第１の電動機から前記引きずりトルクを発生させる、請求項１または２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置は、アクセル開度が零のときには、前記多相オン制御を不実行とする、請求項３に記載のハイブリッド車両。
5. ハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記ハイブリッド車両は、
   エンジンと、
   第１の電動機と、
   動力を出力するための出力部材と、
   前記出力部材、前記エンジンの出力軸、および前記第１の電動機の出力軸の三要素の各々を機械的に連結し、かつ、前記三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間で動力伝達を可能とする動力分割機構と、
   前記出力部材に連結される第２の電動機と、
   複数のスイッチング素子により構成され、前記第１の電動機への給電を制御するための第１のインバータと、
   前記第２の電動機への給電を制御するための第２のインバータとを含み、
   前記制御方法は、
   前記第１および第２の電動機の異常が検知されたときに、前記エンジンが運転中である場合には、前記第１および第２の電動機への給電を停止させるステップと、
   前記複数のスイッチング素子を所定のスイッチングパターン従ってオン・オフさせることによって、前記エンジンからの出力を用いて給電停止中の前記第１の電動機から電磁気的な作用に基づく引きずりトルクを発生させるステップとを備える、ハイブリッド車両の制御方法。

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