JP2014082855A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車軸に連結された駆動軸にモータからの動力を変速機を介して出力するものにおいて、そのモータを駆動するインバータのスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制する。
【解決手段】変速機の変速段を現在の変速段で保持しているときにモータの動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）が過変調領域に属するときには、モータの動作点を通過する等パワーラインにおいて、正弦波領域に属するモータの動作点に対応する変速段を過変調回避変速段Ｇｓｘに設定し（Ｓ１１０）、変速機の変速段が過変調回避変速段Ｇｓｘとなるよう変速機を制御する（Ｓ１２０）。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動車両に関する。

従来、走行用のエンジンおよびモータジェネレータと、エンジンやモータジェネレータからの動力を変速段の変更を伴って駆動軸に伝達する４速の変速装置とを備え、変速装置の変速時には、モータジェネレータの動作点がＰＭＷ制御方式が行なわれる制御領域に入るようにエンジンのトルクを制御するハイブリッド車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両では、変速装置の変速時に、エンジンのトルクを変化させて、モータジェネレータのトルクを変化させることにより、モータジェネレータをＰＷＭ制御方式によって適正に制御できるようにして、モータジェネレータの高応答性を適正に確保することを可能とし、変速装置の変速をスムーズに行なうことを可能としている。

特開２００９−２８６２０３号公報

上述のハイブリッド車両では、変速装置の変速時以外にモータジェネレータの動作点がＰＭＷ制御方式の領域から外れて過変調制御方式の領域に入った場合、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による電磁騒音が大きくなり、運転者に不快感を与えることがある。

本発明の電動車両は、車軸に連結された駆動軸にモータからの動力を変速機を介して出力するものにおいて、そのモータを駆動するインバータのスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することを主目的とする。

本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電動車両は、
モータと、バッテリからの電力を用いて前記モータを駆動するインバータと、前記モータからの動力を変速比の変更を伴って車軸に連結された駆動軸に伝達する変速機と、走行用のトルクによって走行するよう前記インバータと前記変速機を制御する制御手段と、を備える電動車両であって、
前記制御手段は、前記走行用のトルクと前記変速機の変速比とに基づいて前記モータのトルク指令を設定し、前記モータのトルク指令および回転数に基づいて正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御する手段であり、
更に、前記制御手段は、過変調制御方式で前記インバータを制御することになるときには、前記変速機の変速比が、正弦波制御方式または矩形波制御方式で前記インバータを制御することになる変速比に変更されるよう、前記変速機を制御する手段である、
ことを要旨とする。

この本発明の電動車両では、走行用のトルクと変速機の変速比とに基づいてモータのトルク指令を設定し、モータのトルク指令および回転数に基づいて正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータを制御し、過変調制御方式でインバータを制御することになるときには、変速機の変速比が正弦波制御方式または矩形波制御方式でインバータを制御することになる変速比に変更されるよう変速機を制御する。これにより、過変調制御方式でインバータを制御するのを抑制することができ、インバータのスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。

こうした本発明の電動車両において、前記制御手段は、正弦波制御方式領域，過変調制御方式領域，矩形波制御方式領域のうち前記モータのトルク指令と回転数とからなる動作点が属する領域の制御方式で前記インバータを制御する手段であり、更に、前記制御手段は、前記モータの動作点が過変調制御方式領域に属するときには、前記変速機の変速比が、前記モータの動作点が正弦波制御方式領域または矩形波制御方式領域に属することになる変速比に変更されるよう、前記変速機を制御する手段である、ものとすることもできる。

また、本発明の電動車両において、前記制御手段は、正弦波制御方式で前記インバータを制御するときには、周波数が周期的に変化する変調波を用いて前記インバータ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、正弦波制御方式でインバータを制御するときに、インバータのスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのをより抑制することができる。

さらに、本発明の電動車両において、前記制御手段は、所定時間に亘って過変調制御方式で前記インバータを制御することになるときに、前記変速機の変速比が正弦波制御方式または矩形波制御方式で前記インバータを制御することになる変速比に変更されるよう前記変速機を制御する手段である、ものとすることもできる。

さらに、本発明の電動車両において、エンジンと、発電機と、前記駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、を備えるものとすることもできる。

本発明の変形例の電動車両は、
走行用の動力を出力可能な複数のモータと、バッテリからの動力を用いて前記複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータと、走行用のトルクによって走行するよう前記複数のインバータを制御する制御手段と、を備える電動車両であって、
前記制御手段は、前記走行用のトルクに基づいて前記複数のモータのそれぞれのトルク指令を設定し、前記複数のモータのそれぞれについて、前記トルク指令および回転数に基づいて正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで、対応するインバータを制御する手段であり、
更に、前記制御手段は、前記複数のインバータのいずれかを過変調制御方式で制御することになるときには、前記複数のインバータを正弦波制御方式または矩形波制御方式で制御することになるよう前記複数のモータのうち少なくとも一部のトルク指令を変更する手段である、
ことを要旨とする。

この本発明の変形例の電動車両では、走行用のトルクに基づいて複数のモータのそれぞれのトルク指令を設定し、複数のモータのそれぞれについて、トルク指令および回転数に基づいて正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで、対応するインバータを制御し、更に、複数のインバータのいずれかを過変調制御方式で制御することになるときには、複数のインバータを正弦波制御方式または矩形波制御方式（過変調制御方式以外の制御方式）で制御することになるよう複数のモータのうち少なくとも一部のトルク指令を変更する。これにより、各インバータを過変調制御方式で制御するのを抑制することができ、各インバータのスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。

本発明の変形例のハイブリッド車両は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、走行用の動力を出力可能なモータと、バッテリからの動力を用いて前記モータを駆動するインバータと、走行用のトルクによって走行するよう前記エンジンと前記インバータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車両であって、
前記制御手段は、前記走行用のトルクに基づいて前記モータのトルク指令を設定し、前記モータのトルク指令および回転数に基づいて正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御する手段であり、
更に、前記制御手段は、過変調制御方式で前記インバータを制御することになるときには、前記エンジンからの出力が、正弦波制御方式または矩形波制御方式で前記インバータを制御することになる出力に変更されるよう前記エンジンを制御する手段である、
ことを要旨とする。

この本発明の変形例のハイブリッド車両では、走行用のトルクに基づいてモータのトルク指令を設定し、モータのトルク指令および回転数に基づいて正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータを制御し、更に、過変調制御方式でインバータを制御することになるときには、エンジンからの出力が正弦波制御方式または矩形波制御方式でインバータを制御することになる出力に変更されるようエンジンを制御する。これにより、過変調制御方式でインバータを制御するのを抑制することができ、インバータのスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。

本発明の第１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。 動作点制御方式関係の一例を示す説明図である。 過変調時にＨＶＥＣＵ７０により実行される過変調時変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 過変調回避変速段Ｇｓｘを設定する様子の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｃの構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｄの構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｅの構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｆの構成の概略を示す構成図である。 変形例の電気自動車２０Ｇの構成の概略を示す構成図である。 本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 過変調時にＨＶＥＣＵ７０により実行される過変調時トルク再設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を再設定する様子の一例を示す説明図である。 本発明の第３実施例としてのハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。 過変調時にＨＶＥＣＵ７０により実行される過変調時トルク再設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 モータＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を再設定する様子の一例を示す説明図である。 変形例の電気自動車２２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の第１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。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御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と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２と、モータＭＧ２からの動力を変速段の変更を伴って駆動軸３６に伝達する有段（２段や３段，４段など）の変速機６０と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションθｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジションθｃａ，スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジションＴＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０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。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。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からの回転位置θｍ１，θｍ２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ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２，回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。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電圧センサからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた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ＨＶＥＣＵ７０に送信する。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Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合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許容入出力電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。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の蓄電割合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。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、駆動軸３６の回転数を検出する回転数センサ６９からの駆動軸３６の回転数Ｎｒ，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー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。ＨＶＥＣＵ７０からは、変速機６０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０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第１実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダル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３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６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と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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６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プラネタリギヤ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駆動軸３６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駆動軸３６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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。

エンジン運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に回転数センサ６９からの駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算し、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を計算する。そして、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する。続いて、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と目標回転数Ｎｍ１＊とエンジン２２と目標トルクＴｅ＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を計算する。ここで、式（１）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式である。また、式（２）は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が目標回転数Ｎｍ１＊となる（エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となる）ようにす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。そして、式（３）に示すように、モータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにモータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に伝達されるトルク（−Ｔｍ１＊／ρ、但し、「ρ」はプラネタリギヤ３０のギヤ比）を要求トルクＴｒ＊から減じて更に変速機６０のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算し、式（４），（５）に示すように、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）をバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔから減じて更にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除してモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算し、式（６）に示すように、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算する。そして、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、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の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２を効率よく運転しながらバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を駆動軸３６に出力して走行することができる。このエンジン運転モードでは、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を運転停止した方がよい要求パワーＰｅ＊の範囲の上限として定められた停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどエンジン２２の停止条件が成立したときに、エンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ (1)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (6)

モータ運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し、上述の式（３）〜（６）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令をモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２を運転停止した状態でバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を駆動軸３６に出力して走行することができる。このモータ運転モードでは、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて得られる走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて得られる要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を始動した方がよい要求パワーＰｅ＊の範囲の下限として定められた始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。

ここで、インバータ４１，４２の制御について説明する。インバータ４１，４２は、第１実施例では、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで制御するものとした。正弦波制御方式は、モータＭＧ１，ＭＧ２の電圧指令と三角波（搬送波）電圧との比較によって複数のスイッチング素子のオン時間の割合を調節するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御において、三角波電圧の振幅以下の振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる擬似的三相交流電圧をモータＭＧ１，ＭＧ２に供給する制御方式である。また、過変調制御方式は、パルス幅変調制御において、三角波電圧の振幅より大きな振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる過変調電圧をモータＭＧ１，ＭＧ２に供給する制御方式である。さらに、矩形波制御方式は、矩形波電圧をモータＭＧ１，ＭＧ２に供給する制御方式である。なお、正弦波制御方式では、インバータ４１，４２の入力電圧に対する出力電圧（モータＭＧ１，ＭＧ２に作用する電圧）の実効値の割合としての変調率（電圧利用率）Ｒｍが値０〜値Ｒｒｅｆ１（約０．６１）の範囲となり、過変調制御方式では、変調率Ｒｍが値Ｒｒｅｆ１（約０．６１）〜値Ｒｒｅｆ２（約０．７８）の範囲となり、矩形波制御方式では、変調率Ｒｍが値Ｒｒｅｆ２（約０．７８）で一定となる。以下、インバータ４２の制御について説明する。なお、インバータ４１の制御については、インバータ４２の制御と同様に考えることができる。

インバータ４２の制御方式は、第１実施例では、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２とインバータ４２の制御方式との関係を予め定めて動作点制御方式関係として図示しないＲＯＭに記憶しておき、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２が与えられると記憶した関係から対応する制御方式を導出して設定するものとした。動作点制御方式関係の一例を図２に示す。インバータ４２の制御方式は、図示するように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ２が小さい側から大きい側に向けて、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式となるなるよう正弦波制御方式の領域（正弦波領域），過変調制御方式の領域（過変調領域），矩形波制御方式の領域（矩形波領域）の順に定められる。モータＭＧ２やインバータ４２は、一般に、矩形波制御方式，過変調制御方式，正弦波波制御方式の順で、モータＭＧ２の出力応答性や制御性が良くなり、出力パワーが小さくなり、インバータ４２の複数のスイッチング素子のスイッチング損失などが大きくなる。したがって、低回転数低トルクの領域では、正弦波制御方式でインバータ４２を制御することにより、モータＭＧ２の出力応答性や制御性を向上させ、高回転数高トルク領域では、矩形波制御方式でインバータ４２を制御することにより、大きな出力パワーの出力を可能とすると共にインバータ４２のスイッチング損失などを低減させている。

正弦波制御方式では、まず、モータＭＧ２の３相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の総和を値０としてモータＭＧ２の回転子の電気角θｅ２を用いてＵ相，Ｖ相の相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（３相−２相変換）する。続いて、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に応じてｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を設定し、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２が電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊となるようにするためのフィードバック制御によってｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を計算する。そして、計算したｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊をモータＭＧ２の回転子の電気角θｅ２を用いてモータＭＧ２のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換し、座標変換した電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をインバータ４２の複数のスイッチング素子をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換し、変換したＰＷＭ信号をインバータ４２に出力して、インバータ４２の複数のスイッチング素子のスイッチングを行なう。

この正弦波制御方式では、ＰＷＭ信号の生成に用いられる正弦波状の電圧指令の振幅が三角波（搬送波）電圧の振幅以下となるから、モータＭＧ２の電気周期（電気角θｅ２の１周期）の周波数とキャリア周波数（三角波電圧の周波数）とを同期させなくても、高い出力応答性や制御性でモータＭＧ２を駆動制御することができる。したがって、実施例では、周期的に変化する周波数、具体的には、基本キャリア周波数を中心としてプラス側およびマイナス側に拡散周波数だけ広げた周波数範囲内で周期的にランダムに変化する周波数をキャリア周波数として用いるものとした。これにより、インバータ４２のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができ、運転者に不快感を与えるのを抑制することができる。なお、正弦波制御方式でインバータ４２を制御するときには、周期的に変化する周波数をキャリア周波数として用いるのに代えて、可聴域外の周波数をキャリア周波数として用いるものとしても、運転者に不快感を与えるのを抑制することができると考えられる。

過変調制御方式では、まず、モータＭＧ２の３相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の総和を値０としてモータＭＧ２の回転子の電気角θｅ２を用いてＵ相，Ｖ相の相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（３相−２相変換）する。続いて、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に応じてｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を設定し、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２が電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊となるようにするためのフィードバック制御によってｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を計算する。そして、ｄ軸の電圧指令Ｖｄ２＊の２乗とｑ軸の電圧指令Ｖｑ２＊の２乗との和の平方根として電圧指令大きさＶｒ２（モータＭＧ２の線間電圧の実効値）を計算し、この電圧指令大きさＶｒ２の交流電圧がモータＭＧ２に印加されるよう、ｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊にいわゆるリニア補正処理を補正してリニア補正後電圧指令Ｖｄ２ｌｉ＊，Ｖｑ２ｌｉ＊を計算し、計算したｄ軸，ｑ軸のリニア補正後電圧指令Ｖｄ２ｌｉ＊，Ｖｑ２ｌｉ＊をモータＭＧ２の回転子の電気角θｅ２を用いてモータＭＧ２のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換する。そして、座標変換した電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をインバータ４２の複数のスイッチング素子をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換し、変換したＰＷＭ信号をインバータ４２に出力して、インバータ４２の複数のスイッチング素子のスイッチングを行なう。

この過変調制御方式では、ＰＷＭ信号の生成に用いられる電圧指令の振幅が三角波（搬送波）電圧の振幅より大きくなるから、モータＭＧ２の電気周期（電気角θｅ２の１周期）とキャリア周波数とを同期させること（例えば、モータＭＧ２の電気角の半周期のｎ（ｎは値６や値９，値１５など）倍の周波数をキャリア周波数として用いることなど）が行なわれている。この結果、過変調制御方式でインバータ４２を制御するときには、キャリア周波数によっては、インバータ４２のスイッチングによる電磁騒音が大きくなり、運転者に不快感を与える場合が生じる。

矩形波制御方式では、まず、モータＭＧ２の３相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の総和を値０としてモータＭＧ２の回転子の電気角θｅ２を用いてＵ相，Ｖ相の相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（３相−２相変換）する。続いて、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に応じてモータＭＧ２から出力されると推定される推定トルクＴｍ２ｅｓｔを求め、モータＭＧ２の推定トルクＴｍ２ｅｓｔがトルク指令Ｔｍ２＊となるようにするためのトルクフィードバック制御によって電圧位相指令θｐ２＊を計算する。そして、計算した電圧位相指令θｐ２＊に基づく矩形波電圧がモータＭＧ２に印加されるよう矩形波信号をインバータ４２に出力して、インバータ４２の複数のスイッチング素子のスイッチングを行なう。この矩形波制御方式では、三角波（搬送波）を用いないため、キャリア周波数によってインバータ４２のスイッチングによる電磁騒音が大きくなる、という問題は生じない。

また、第１実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、基本的には、要求トルクＴｒ＊と車速Ｖとに基づいて変速機６０の目標変速段Ｇｓ＊を設定し、変速機６０の変速段Ｇｓが目標変速段Ｇｓ＊となるよう変速機６０を制御する基本変速制御を実行する。この基本変速制御は、具体的には、変速機６０の現在の変速段Ｇｓｎｏｗと目標変速段Ｇｓ＊とが一致するときには、変速機６０の変速段Ｇｓを現在の変速段Ｇｓｎｏｗで保持し、変速機６０の現在の変速段Ｇｓｎｏｗと目標変速段Ｇｓ＊とが異なるときには、変速機６０の変速段Ｇｓを現在の変速段Ｇｓｎｏｗから目標変速段Ｇｓ＊に変更する制御である。

次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、基本変速制御を実行しているときにインバータ４２の制御方式が過変調制御方式となった過変調時の変速機６０の動作について説明する。図３は、過変調時にＨＶＥＣＵ７０により実行される過変調時変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、説明の容易のために、変速機６０の現在の変速段Ｇｓｎｏｗと目標変速段Ｇｓ＊とが一致しているとき即ち基本変速制御では変速機６０の変速段Ｇｓを現在の変速段Ｇｓｎｏｗで保持しているときについて説明する。

過変調時変速制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ２などを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊は、エンジン運転モードやモータ運転モードで走行する際に設定されたものを入力するものとした。また、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサにより検出されたモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２に基づいて演算されたものを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のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２と図２の動作点制御方式関係とを用いて、インバータ４２の制御方式が正弦波制御方式または矩形波制御方式となる変速機６０の変速段としての過変調回避変速段Ｇｓｘを設定し（ステップＳ１１０）、変速機６０の変速段Ｇｓが過変調回避変速段Ｇｓｘとなるよう変速機６０を制御する過変調回避変速制御を実行して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。なお、いま、変速機６０の変速段Ｇｓを現在の変速段Ｇｓｎｏｗで保持しているときを考えているから、過変調回避変速段Ｇｓｘは現在の変速段Ｇｓｎｏｗとは異なる変速段となる。

図４は、過変調回避変速段Ｇｓｘを設定する様子の一例を示す説明図である。図中、「ＯＰｍ２（Ｇｓ＝Ｇｓｎｏｗ）」は、変速機６０の変速段Ｇｓが現在の変速段Ｇｓｎｏｗ（例えば１速）のときのモータＭＧ２の動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）を示し、「ＯＰｍ２ｍｏ（Ｇｓ＝Ｇｓｎｏｗ＋α）」は、変速機６０の変速段Ｇｓを現在の変速段Ｇｓｎｏｗより値αだけ大きな変速段（例えば２速）に変更したときのモータＭＧ２の動作点（トルク指令Ｔｍ２ｍｏ＊，回転数Ｎｍ２ｍｏ）を示す。図４の例では、変速機６０の変速段Ｇｓを現在の変速段Ｇｓｎｏｗで保持しているときにモータＭＧ２の動作点ＯＰｍ２が過変調領域に属する（インバータ４２の制御方式が過変調制御方式となる）ときには、モータＭＧ２の動作点ＯＰｍ２を通過する等パワーラインにおいて、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を小さくする側（値αが正の値となる側）で正弦波領域に属する（インバータ４２の制御方式が正弦波制御方式となる）モータＭＧ２の動作点ＯＰｍ２ｍｏに対応する変速段（Ｇｓｎｏｗ＋α）を過変調回避変速段Ｇｓｘに設定する。なお、過変調回避変速段Ｇｓｘは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を小さくする（値αが正の値となる）側で正弦波領域に属するモータＭＧ２の動作点ＯＰｍ２ｍｏに対応する変速段（Ｇｓｎｏｗ＋α）ではなく、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を大きくする（値αが負の値となる）側で矩形波領域に属するモータＭＧ２の動作点ＯＰｍ２ｍｏに対応する変速段（Ｇｓｎｏｗ＋α）とするものとしてもよい。上述したように、過変調制御方式でインバータ４２を制御するときには、インバータ４２のスイッチングによる電磁騒音によって運転者に不快感を与えることがある。第１実施例では、このときに、変速機６０の変速段Ｇｓを過変調回避変速段Ｇｓｘに変更することにより、モータＭＧ２の動作点が過変調回避変速段Ｇｓｘに応じた位置に変更される即ちインバータ４２を正弦波制御方式や矩形波制御方式で制御することになり、インバータ４２のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。この結果、運転者に不快感を与えるのを抑制することができる。

以上、モータＭＧ２を駆動するインバータ４２の制御方式が過変調制御方式となる場合の処理について説明した。これに対して、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１の制御方式が過変調制御方式となる場合には、変速機６０の変速段Ｇｓの変更によってはモータＭＧ１の動作点を変更することができない。したがって、この場合には、エンジン２２やモータＭＧ１の動作点を変更すると共に必要に応じてモータＭＧ２の動作点を変更して、インバータ４１，４２の制御方式を正弦波制御方式や矩形波制御方式とすることが考えられる。例えば、要求トルクＴｒ＊に対する、エンジン２２やモータＭＧ１からプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に出力される動力と、モータＭＧ２から変速機６０を介して駆動軸３６に出力される動力と、の配分を変更するなどして、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の動作点を変更してインバータ４１，４２の制御方式が共に正弦波制御方式や矩形波制御方式となるようにすることにより、インバータ４１，４２のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。

以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６にモータＭＧ２からの動力を変速機６０を介して出力するものにおいて、変速機６０の変速段Ｇｓを現在の変速段Ｇｓｎｏｗで保持しているときにモータＭＧ２の動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）が過変調領域に属するときには、モータＭＧ２の動作点を通過する等パワーラインを用いて正弦波領域に属するモータＭＧ２の動作点に対応する変速段（Ｇｓｎｏｗ＋α）を過変調回避変速段Ｇｓｘに設定し、変速機６０の変速段Ｇｓが過変調回避変速段Ｇｓｘとなるよう変速機６０を制御するから、モータＭＧ２を駆動するインバータ４２のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０の変速段Ｇｓを現在の変速段Ｇｓｎｏｗで保持しているときにモータＭＧ２の動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）が過変調領域に属するときには、変速機６０の変速段Ｇｓが過変調回避変速段Ｇｓｘとなるよう変速機６０を制御するものとしたが、変速機６０の変速段Ｇｓを現在の変速段Ｇｓｎｏｗで保持しているときにモータＭＧ２の動作点が所定時間（例えば、数百ｍｓｅｃなど）に亘って過変調領域に属するときに、変速機６０の変速段Ｇｓが過変調回避変速段Ｇｓｘとなるよう変速機６０を制御するものとしてもよい。これは、急加速時などモータＭＧ２の動作点が正弦波領域から過変調領域を経由して矩形波領域に迅速に移動するときや、急減速時などモータＭＧ２の動作点が矩形波領域から過変調領域を経由して正弦波領域に迅速に移動するときには、インバータ４２のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるという問題がそれほど顕著に生じないと考えられるためである。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２の動作点と動作点制御方式関係とを用いてインバータ４１，４２の制御方式を設定するものとしたが、インバータ４１，４２の変調率Ｒｍ１，Ｒｍ２などを用いてインバータ４１，４２の制御方式を設定するものとしてもよい。なお、インバータ４２の変調率Ｒｍ２は、正弦波制御方式や過変調制御方式のときに、ｄ軸の電圧指令Ｖｄ２＊の２乗とｑ軸の電圧指令Ｖｑ２＊の２乗との和の平方根として得られる電圧指令大きさＶｒ２をインバータ４２に作用する電圧ＶＨで除して求めることができ、インバータ４１の変調率Ｒｍ１は同様の手法により求めることができる。この場合、例えば、正弦波制御方式と過変調制御方式との切替については、正弦波制御方式でインバータ４２を制御している最中に変調率Ｒｍ２が値Ｒｒｅｆ１（約０．６１）を超えたときに正弦波制御方式から過変調制御方式に切り替え、過変調制御方式でインバータ４２を制御している最中に変調率Ｒｍが値Ｒｒｅｆ１以下になったときに過変調制御方式から正弦波制御方式に切り替えるものとしてもよい。また、過変調制御方式と矩形波制御方式との切替については、過変調制御方式でインバータ４２を制御している最中に変調率Ｒｍ２が値Ｒｒｅｆ２（約０．７８）に至ったときに過変調制御方式から矩形波制御方式に切り替え、矩形波制御方式でインバータ４２を制御している最中にｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２が所定の切替ラインに至ったときに矩形波制御方式から過変調制御方式に切り替えるものとしてもよい。このように変調率Ｒｍ１，Ｒｍ２などを用いてインバータ４１，４２の制御方式を設定する場合、インバータ４２の制御方式が過変調制御方式となるときには、インバータ４２の変調率Ｒｍ２が所定値Ｒｒｅｆ１以下となるか所定値Ｒｒｅｆ２に至るよう変速機６０の変速段Ｇｓを変更し、インバータ４１の制御方式が過変調制御方式となるときには、インバータ４１の変調率Ｒｍ１が所定値Ｒｒｅｆ１以下となるか所定値Ｒｒｅｆ２に至るようエンジン２２やモータＭＧ１の動作点，更に必要に応じてモータＭＧ２の動作点を変更すればよい。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を変速段の変更を伴って駆動軸３６に伝達する有段（２段や３段，４段など）の変速機６０を備えるものとしたが、無段の変速機を備えるものとしてもよい。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸（駆動軸３６が接続された車軸）に変速機６０を介してモータＭＧ２を接続するものとしたが、図５の変形例のハイブリッド自動車２０Ｂに例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸とは異なる車軸（図５における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に変速機６０を介してモータＭＧ２を接続するものとしてもよい。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２とモータＭＧ１とを接続すると共に駆動軸３６に変速機６０を介してモータＭＧ２を接続するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車２０Ｃに例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機６０を介して接続された中間軸３２Ｃにプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２とモータＭＧ１とを接続すると共に中間軸３２ＣにモータＭＧ２を接続するものとしてもよい。この場合、変速機６０の変速段Ｇｓを変更すると、中間軸３２Ｃの回転数が変化するから、変速機６０の変速段Ｇｓを現在の変速段Ｇｓｎｏｗから過変調変速段Ｇｓｘに変更するときには、モータＭＧ２の動作点を変更するだけでなく、要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにするために必要に応じてエンジン２２やモータＭＧ１の動作点も変更する必要がある。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２とモータＭＧ１とを接続すると共に駆動軸３６に変速機６０を介してモータＭＧ２を接続するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車２０Ｄに例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機６０を介して接続された中間軸３２ＤにクラッチＣを介してエンジン２２を接続すると共に中間軸３２ＤにモータＭＧを接続するものとしてもよい。この場合、変速機６０の変速段Ｇｓを変更すると、中間軸３２Ｄの回転数が変化することから、クラッチＣがオンのときには、モータＭＧおよびエンジン２２の回転数が変化することになる。したがって、変速機６０の変速段Ｇｓを現在の変速段Ｇｓｎｏｗから過変調変速段Ｇｓｘに変更するときには、モータＭＧの動作点を変更するだけでなく、要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにするためにエンジン２２の動作点も変更する必要がある。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２とモータＭＧ１とを接続すると共に駆動軸３６に変速機６０を介してモータＭＧ２を接続するものとしたが、図８の変形例のハイブリッド自動車２０Ｅに例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸に変速機５９を介してエンジン２２を接続すると共に駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸とは異なる車軸（図８における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に変速機６０を介してモータＭＧを接続するものとしてもよい。

第１実施例では、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介して接続されたエンジン２２およびモータＭＧ１と、駆動軸３６に変速機６０を介して接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、を備えるいわゆるパラレルタイプのハイブリッド自動車２０の構成としたが、図９の変形例のハイブリッド自動車２０Ｆに例示するように、エンジン２２と、エンジン２２からの動力を用いて発電する発電機Ｇと、駆動輪３８ａ，３８ｂに変速機６０を介して接続されたモータＭＧと、発電機ＧやモータＭＧと電力をやりとりするバッテリ５０と、を備えるいわゆるシリーズタイプのハイブリッド自動車２０Ｆの構成としてもよい。

第１実施例では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を変速機６０を介して駆動軸３６に出力するハイブリッド自動車２０の構成としたが、図１０の変形例の電気自動車２０Ｇに例示するように、エンジンを備えずに、モータＭＧからの動力を変速機６０を介して駆動軸３６に出力する単純な電気自動車２０Ｇの構成としてもよい。

図１１は、本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。第２実施例のハイブリッド自動車１２０は、図示するように、変速機６０や回転数センサ６９を備えない点を除いて、図１を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複する説明を回避するために、第２実施例のハイブリッド自動車１２０のうち第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この第２実施例のハイブリッド自動車１２０では、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様に、エンジン運転モードやモータ運転モードによって走行する。エンジン運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、第１実施例と同様に、要求トルクＴｒ＊や走行用パワーＰｄｒｖ＊，要求パワーＰｅ＊，エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。続いて、次式（７）に示すように、モータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにモータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に伝達されるトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）を要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算し、上述の式（４）〜（６）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算する。そして、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２と図２の動作点制御方式関係とを用いてインバータ４２の制御方式を設定し、インバータ４２の制御方式が正弦波制御方式や矩形波制御方式となるときには、第１実施例と同様に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信し、これらを受信したエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０は、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２（インバータ４１，４２）を制御する。一方、インバータ４２の制御方式が過変調制御方式となるときには、図１２の過変調時トルク再設定処理ルーチンによりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を再設定すると共にエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を再設定してこれらをエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信し、これらを受信したエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０は、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２（インバータ４１，４２）を制御する。なお、図１２の過変調時トルク再設定処理ルーチンについては後述する。

Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (7)

また、モータ運転モードで走行する際には、ＨＶＥＣＵ７０は、第１実施例と同様に、要求トルクＴｒ＊やモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。続いて、式（７），（４）〜（６）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算する。そして、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２と図２の動作点制御方式関係とを用いてインバータ４２の制御方式を設定し、インバータ４２の制御方式が正弦波制御方式や矩形波制御方式となるときには、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し、これらを受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２（インバータ４１，４２）を制御する。一方、インバータ４２の制御方式が過変調制御方式となるときには、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を変更するために、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。以下、図１２の過変調時トルク再設定処理ルーチンについて説明する。

図１２の過変調時トルク再設定処理ルーチンが実行されると、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ２を入力し（ステップＳ２００）、入力したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２と図２の動作点制御方式関係とを用いて、インバータ４２の制御方式が正弦波制御方式または矩形波制御方式となるモータＭＧ２のトルクを新たなトルク指令Ｔｍ２＊として再設定し（ステップＳ２１０）、再設定後のトルク指令Ｔｍ２＊と要求トルクＴｒ＊とを用いて、要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を再設定して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。

図１３は、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を再設定する様子の一例を示す説明図である。図中、「Ｔｍ２ａ＊」，「ＯＰｍ２ａ」は再設定前のモータＭＧ２のトルク指令，動作点を示し、「Ｔｍ２ｂ＊」，「ＯＰｍ２ｂ」は再設定後のモータＭＧ２のトルク指令，動作点を示す。図１２の例では、モータＭＧ２の動作点ＯＰｍ２ａが過変調領域に属するときには、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２において、正弦波領域に属する新たな動作点ＯＰｍ２ｂを再設定する。なお、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２において、矩形波領域に属する新たな動作点ＯＰｍ２を再設定するものとしてもよい。こうした処理により、第１実施例と同様に、インバータ４２を正弦波制御方式や矩形波制御方式で制御することになり、インバータ４２のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。

また、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の再設定処理は、例えば、要求トルクＴｒ＊からモータＭＧ２の再設定後のトルク指令Ｔｍ２＊を減じた値をエンジン２２の出力軸に換算してエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を再設定すると共に再設定後の目標トルクＴｅ＊を用いて上述の式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を再設定することによって行なったり、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊を再設定すると共に再設定したエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）とを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を再設定し更に再設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを用いて式（１），（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を再設定することによって行なうことができる。これにより、インバータ４２の制御方式を過変調制御方式から正弦波制御方式や矩形波制御方式に変更するためにモータＭＧ２の動作点を変更するときでも、要求トルクＴｒ＊を駆動軸３６に出力することができる。

以上、モータＭＧ２を駆動するインバータ４２の制御方式が過変調制御方式となる場合の処理について説明した。これに対して、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１の制御方式が過変調制御方式となる場合には、エンジン２２やモータＭＧ１の動作点を変更すると共に必要に応じてモータＭＧ２の動作点を変更して、インバータ４１，４２の制御方式を正弦波制御方式や矩形波制御方式とすることが考えられる。例えば、要求トルクＴｒ＊に対する、エンジン２２やモータＭＧ１からプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に出力される動力と、モータＭＧ２から駆動軸３６に出力される動力と、の配分を変更するなどして、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の動作点を変更して、インバータ４１，４２の制御方式が共に正弦波制御方式や矩形波制御方式となるようにすることにより、インバータ４１，４２のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。

以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車１２０によれば、モータＭＧ２の動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）が過変調領域に属するときには、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２において、正弦波領域や矩形波制御領域に属する新たなモータＭＧ２の動作点を再設定し、要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を再設定するから、第１実施例と同様に、インバータ４２のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。もとより、要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力することができる。

第２実施例のハイブリッド自動車１２０では、モータＭＧ２の動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）が過変調領域に属するときには、モータＭＧ２の動作点が正弦波領域や矩形波制御領域に属するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の動作点を再設定するものとしたが、モータＭＧ２の動作点が所定時間（例えば、数百ｍｓｅｃなど）に亘って過変調領域に属するときに、モータＭＧ２の動作点が正弦波領域や矩形波制御領域に属するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の動作点を再設定するものとしてもよい。これは、急加速時などモータＭＧ２の動作点が正弦波領域から過変調領域を経由して矩形波領域に迅速に移動するときや、急減速時などモータＭＧ２の動作点が矩形波領域から過変調領域を経由して正弦波領域に迅速に移動するときには、インバータ４２のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるという問題がそれほど顕著に生じないと考えられるためである。

第２実施例のハイブリッド自動車１２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２の動作点と動作点制御方式関係とを用いてインバータ４１，４２の制御方式を設定するものとしたが、インバータ４１，４２の変調率Ｒｍ１，Ｒｍ２などを用いてインバータ４１，４２の制御方式を設定するものとしてもよい。

第２実施例のハイブリッド自動車１２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６にモータＭＧ２を直接接続するものとしたが、駆動軸３６に減速ギヤを介してモータＭＧ２を接続するものとしてもよいし、駆動軸３６に２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してモータＭＧ２を接続するものとしてもよい。

第２実施例のハイブリッド自動車１２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２とモータＭＧ１とを接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続するものとしたが、走行用のトルクに対するエンジンの分担分とモータの分担分とを変更可能な構成であればよいから、図５のハイブリッド自動車２０Ｂの構成やそのうち変速機６０を備えない構成，図６のハイブリッド自動車２０Ｃの構成，図８のハイブリッド自動車２０Ｅの構成やそのうち変速機５９や変速機６０を備えない構成などとしてもよい。

図１４は、本発明の第３実施例としてのハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。第３実施例のハイブリッド自動車２２０は、図示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂとは異なる車輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸３６ｂに接続されたモータＭＧＲと、モータＭＧＲを駆動するインバータ４３とを備え、バッテリ５０がインバータ４１，４２，４３を介してモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲと電力をやりとりするものである点を除いて、図１１を用いて説明した第２実施例のハイブリッド自動車１２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複する説明を回避するために、第３実施例のハイブリッド自動車２２０のうち第２実施例のハイブリッド自動車１２０のハード構成と同一部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲを駆動制御するために必要な信号、例えば、回転位置検出センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲの回転位置θｍ１，θｍ２，θｍ３や電流センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲに印加される相電流などが入力ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２，４３の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲの回転子の回転位置θｍ１，θｍ２，θｍ３に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲの電気角θｅ１，θｅ２，θｅ３，回転角速度ωｍ１，ωｍ２，ωｍ３や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３を演算している。

こうして構成された第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，１２０と同様に、エンジン運転モードやモータ運転モードによって走行する。エンジン運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、第１実施例や第２実施例と同様に、要求トルクＴｒ＊や走行用パワーＰｄｒｖ＊，要求パワーＰｅ＊，エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。続いて、次式（８）に示すように、要求トルクＴｒ＊に前後輪のトルク配分ｋｆ，ｋｒ（ｋｆ＋ｋｒ＝１）のうち前輪のトルク配分ｋｆを乗じたものからモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにモータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に伝達されるトルクを減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算し、式（９）に示すように、要求トルクＴｒ＊に後輪のトルク配分ｋｒを乗じてモータＭＧＲから出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクＴｍ３ｔｍｐを計算し、式（１０），（１１）に示すように、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）とモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に回転数Ｎｍ２を乗じて得られるモータＭＧ２の消費電力との和をバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔから減じて更にモータＭＧＲの回転数Ｎｍ３で除してモータＭＧＲから出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ３ｍｉｎ，Ｔｍ３ｍａｘを計算し、式（１２）に示すように、設定した仮トルクＴｍ３ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ３ｍｉｎ，Ｔｍ３ｍａｘで制限してモータＭＧＲのトルク指令Ｔｍ３＊を計算する。そして、モータＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊および回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３と図２の動作点制御方式関係とを用いてインバータ４２，４３の制御方式を設定し、インバータ４２，４３の制御方式が共に正弦波制御方式や矩形波制御方式となるときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信し、これらを受信したエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０は、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲ（インバータ４１，４２，４３）を制御する。一方、インバータ４２，４３の少なくとも一方の制御方式が過変調制御方式となるときには、図１５の過変調時トルク再設定処理ルーチンによりインバータ４２，４３の制御方式が共に正弦波制御方式や矩形波制御方式となるようモータＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を再設定し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊，再設定後のモータＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信し、これらを受信したエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０は、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲ（インバータ４１，４２，４３）を制御する。なお、図１５の過変調時トルク再設定処理ルーチンについては後述する。

Tm2*=Tr*・kf+Tm1*/ρ (8)
Tm3tmp=Tr*・kr (9)
Tm3min=(Win-Tm1*・Nm1-Tm1*・Nm2)/Nm3 (10)
Tm3max=(Wout-Tm1*・Nm1-Tm1*・Nm2)/Nm3 (11)
Tm3*=max(min(Tm3tmp,Tm3max),Tm3min) (12)

また、モータ運転モードで走行する際には、ＨＶＥＣＵ７０は、第１実施例と同様に、要求トルクＴｒ＊やモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。続いて、式（８）〜（１２）によりモータＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定する。そして、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２と図２の動作点制御方式関係とを用いてインバータ４２の制御方式を設定すると共にモータＭＧＲのトルク指令Ｔｍ３＊および回転数Ｎｍ３と動作点制御方式関係とを用いてインバータ４３を制御方式を設定し、インバータ４２，４３の制御方式が共に正弦波制御方式や矩形波制御方式となるときには、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信し、これらを受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲ（インバータ４１，４２，４３）を制御する。一方、インバータ４２，４３の少なくとも一方の制御方式が過変調制御方式となるときには、図１５の過変調時トルク再設定処理ルーチンによりインバータ４２，４３の制御方式が共に正弦波制御方式や矩形波制御方式となるようモータＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を再設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊や再設定後のモータＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信し、これらを受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲ（インバータ４１，４２，４３）を制御する。以下、図１５の過変調時トルク再設定処理ルーチンについて説明する。

図１５の過変調時トルク再設定処理ルーチンが実行されると、モータＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊や回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３を入力し（ステップＳ３００）、入力したモータＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊および回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３と図２の動作点制御方式関係とを用いて、インバータ４２，４３の制御方式が共に正弦波制御方式や矩形波制御方式となると共に要求トルクＴｒ＊によって走行するように、モータＭＧ２，ＭＧＲのトルクを新たなトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊として再設定して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。

図１６は、モータＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を再設定する様子の一例を示す説明図である。図中、「Ｔｍ２ａ＊」，「ＯＰｍ２ａ」は再設定前のモータＭＧ２のトルク指令，動作点を示し、「Ｔｍ２ｂ＊」，「ＯＰｍ２ｂ」は再設定後のモータＭＧ２のトルク指令，動作点を示す。また、「Ｔｍ３ａ＊」，「ＯＰｍ３ａ」は再設定前のモータＭＧＲのトルク指令，動作点を示し、「Ｔｍ３ｂ＊」，「ＯＰｍ３ｂ」は再設定後のモータＭＧＲのトルク指令，動作点を示す。図１６の例では、モータＭＧ２の動作点ＯＰｍ２ａが過変調領域に属するときには、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２において、モータＭＧ２，ＭＧＲが共に正弦波領域に属する新たな動作点ＯＰｍ２ｂ，ＯＰｍ３ｂを設定する。ここで、再設定前の動作点ＯＰｍ２ａ，ＯＰｍ２ｂと再設定後の動作点ＯＰｍ２ｂ，ＯＰｍ３ｂとの関係は、トルク指令Ｔｍ２ａ＊とトルク指令Ｔｍ３ａ＊との和と、トルク指令Ｔｍ２ｂ＊とトルクＴｍ３ｂ＊との和と、が等しくなる関係（駆動軸３６に出力されるトルクが等しくなる関係）である。なお、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２において、モータＭＧ２，ＭＧＲのうち一方が正弦波領域に属すると共に他方が矩形波領域に属する新たな動作点ＯＰｍ２，ＯＰｍ３を再設定するものとしてもよいし、モータＭＧ２，ＭＧＲが共に矩形波領域に属する動作点ＯＰｍ２，ＯＰｍ３を再設定するものとしてもよい。こうした処理により、インバータ４２，４３を正弦波制御方式や矩形波制御方式で制御することになり、インバータ４２，４３のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。

以上、モータＭＧ２，ＭＧ３を駆動するインバータ４２，４３の制御方式の少なくとも一方が過変調制御方式となる場合の処理について説明した。これに対して、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１の制御方式が過変調制御方式となる場合には、エンジン２２やモータＭＧ１の動作点を変更すると共に必要に応じてモータＭＧ２，ＭＧ３の動作点を変更して、インバータ４１，４２，４３の制御方式を正弦波制御方式や矩形波制御方式とすることが考えられる。例えば、要求トルクＴｒ＊に対する、エンジン２２やモータＭＧ１からプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に出力される動力と、モータＭＧ２から駆動軸３６に出力される動力とモータＭＧＲから駆動軸３６ｂに出力される動力との和と、の配分を変更するなどして、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲの動作点を変更して、インバータ４１，４２，４３の制御方式が正弦波制御方式や矩形波制御方式となるようにすることにより、インバータ４１，４２，４３のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。

以上説明した第３実施例のハイブリッド自動車２２０によれば、モータＭＧ２の動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）やモータＭＧＲの動作点（トルク指令Ｔｍ３＊，回転数Ｎｍ３）が過変調領域に属するときには、モータＭＧ２，ＭＧＲが共に正弦波領域や矩形波制御領域に属する新たなモータＭＧ２，ＭＧＲの動作点を再設定するから、インバータ４２，４３のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるのを抑制することができる。

第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、モータＭＧ２の動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）やモータＭＧＲの動作点（トルク指令Ｔｍ３＊，回転数Ｎｍ３）が過変調領域に属するときには、モータＭＧ２，ＭＧＲの動作点が正弦波領域や矩形波制御領域に属するようモータＭＧ２，ＭＧＲの動作点を再設定するものとしたが、モータＭＧ２の動作点やモータＭＧＲの動作点が所定時間（例えば、数百ｓｍｅｃなど）に亘って過変調領域に属するときに、モータＭＧ２，ＭＧＲの動作点が正弦波領域や矩形波制御領域に属するようモータＭＧ２，ＭＧＲの動作点を再設定するものとしてもよい。これは、モータＭＧ２やモータＭＧＲの動作点が正弦波領域から過変調領域を経由して矩形波領域に迅速に移動するときや、モータＭＧ２やモータＭＧＲの動作点が矩形波領域から過変調領域を経由して正弦波領域に迅速に移動するときには、インバータ４２，４３のスイッチングによる電磁騒音が大きくなるという問題がそれほど顕著に生じないと考えられるためである。

第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の動作点と動作点制御方式関係とを用いてインバータ４１，４２，４３の制御方式を設定するものとしたが、インバータ４１，４２，４３の変調率Ｒｍ１，Ｒｍ２，Ｒｍ３などを用いてインバータ４１，４２，４３の制御方式を設定するものとしてもよい。

第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６にモータＭＧ２を直接接続すると共に車輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸３６ｂにモータＭＧ３を直接接続するものとしたが、駆動軸３６に減速ギヤを介してモータＭＧ２を接続するものとしてもよいし、駆動軸３６に２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してモータＭＧ２を接続するものとしてもよい。また、駆動軸３６ｂに減速ギヤを介してモータＭＧ３を接続するものとしてもよいし、駆動軸３６ｂに２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してモータＭＧ３を接続するものとしてもよい。

第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２とモータＭＧ１とを接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続し、更に、車輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸３６ｂにモータＭＧＲを接続するものとしたが、図１７の変形例の電気自動車２２０Ｂに例示するように、エンジンなどを備えず、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６にモータＭＧＦを接続すると共に車輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸３６ｂにモータＭＧＲを接続するものとしてもよい。

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。第１実施例では、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、インバータ４２が「インバータ」に相当し、変速機６０が「変速機」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。

ここで、「モータ」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、如何なるタイプのモータであっても構わない。「インバータ」としては、インバータ４２に限定されるものではなく、バッテリからの電力を用いてモータを駆動するものであれば如何なるタイプのインバータであっても構わない。「変速機」としては、モータＭＧ２からの動力を変速段の変更を伴って駆動軸３６に伝達する有段（２段や３段，４段など）の変速機６０に限定されるものではなく、無段変速機など、モータからの動力を変速比の変更を伴って車軸に連結された駆動軸に伝達するものであれば如何なるタイプの変速機であっても構わない。「制御手段」としては、要求トルクＴｒ＊と変速機６０の変速段Ｇｓとに基づいてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２に基づいて正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータ４２を制御し、過変調制御方式でインバータ４２を制御することになるときには、変速機６０の変速段Ｇｓが、正弦波制御方式または矩形波制御方式でインバータ４２を制御することになる変速段としての過変調回避変速段Ｇｓｘとなるよう変速機６０を制御するものに限定されるものではなく、走行用のトルクによって走行するようインバータと変速機を制御し、走行用のトルクと変速機の変速比とに基づいてモータのトルク指令を設定し、モータのトルク指令および回転数に基づいて正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータを制御し、更に、過変調制御方式でインバータを制御することになるときには、変速機の変速比が、正弦波制御方式または矩形波制御方式でインバータを制御することになる変速比に変更されるよう、変速機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、電動車両の製造産業などに利用可能である。

２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，１２０，２２０，２２０Ｂ ハイブリッド自動車、２０Ｇ，２２０Ｂ 電気自動車、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、３０ プラネタリギヤ、３２Ｃ，３２Ｄ 中間軸、３６，３６ｂ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、３９ａ，３９ｂ 車輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４３ インバータ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５９，６０ 変速機、６９ 回転数センサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、Ｃ クラッチ、Ｇ 発電機、ＭＧ，ＭＧＦ，ＭＧＲ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (4)

1. モータと、バッテリからの電力を用いて前記モータを駆動するインバータと、前記モータからの動力を変速比の変更を伴って車軸に連結された駆動軸に伝達する変速機と、走行用のトルクによって走行するよう前記インバータと前記変速機を制御する制御手段と、を備える電動車両であって、
   前記制御手段は、前記走行用のトルクと前記変速機の変速比とに基づいて前記モータのトルク指令を設定し、前記モータのトルク指令および回転数に基づいて正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御する手段であり、
   更に、前記制御手段は、過変調制御方式で前記インバータを制御することになるときには、前記変速機の変速比が、正弦波制御方式または矩形波制御方式で前記インバータを制御することになる変速比に変更されるよう、前記変速機を制御する手段である、
   電動車両。
2. 請求項１記載の電動車両であって、
   前記制御手段は、正弦波制御方式領域，過変調制御方式領域，矩形波制御方式領域のうち前記モータのトルク指令と回転数とからなる動作点が属する領域の制御方式で前記インバータを制御する手段であり、
   更に、前記制御手段は、前記モータの動作点が過変調制御方式領域に属するときには、前記変速機の変速比が、前記モータの動作点が正弦波制御方式領域または矩形波制御方式領域に属することになる変速比に変更されるよう、前記変速機を制御する手段である、
   電動車両。
3. 請求項１または２記載の電動車両であって、
   前記制御手段は、正弦波制御方式で前記インバータを制御するときには、周波数が周期的に変化する変調波を用いて前記インバータを制御する手段である、
   電動車両。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の電動車両であって、
   エンジンと、
   発電機と、
   前記駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
   を備える電動車両。

Images