JP2014241690A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動輪に連結されたモータジェネレータと、モータジェネレータに相電流を供給するインバータ装置とを備えた車両において、過電流の有無に基づいてインバータ装置が短絡故障したか否かを判定可能な状態にする。【解決手段】制御装置は、モータジェネレータの相電流が許容値を超える過電流異常が高回転領域で生じた場合、モータジェネレータと駆動輪との間に設けられた自動変速機をアップシフトする制御（アップシフト制御）あるいは解放状態にする制御（ニュートラル制御）を行なうことで、モータジェネレータの回転速度を低下させる。制御装置は、アップシフト制御あるいはニュートラル制御によってモータジェネレータの回転速度が低回転領域に低下した状態でインバータ装置に全ゲート遮断指令を出力しても相電流が検出された場合、インバータ装置が短絡故障していると判定する。【選択図】図５

Description

本発明は、車両に関し、特に、回転電機の動力で走行可能な車両に関する。

特開２００８−１８２８４１号公報（特許文献１）には、駆動輪に連結されたモータジェネレータと、モータジェネレータに電流を供給するインバータ装置とを備えた車両において、インバータ装置を構成するスイッチング素子の一部に短絡故障が発生している状態でモータジェネレータが回転すると、モータジェネレータの逆起電力によって過電流（許容値を超える電流）が発生することが開示されている。

特開２００８−１８２８４１号公報

特許文献１に開示された車両においては、上述のようにインバータ装置が短絡故障した状態でモータジェネレータが回転すると過電流が発生するが、インバータ装置が正常であってもモータジェネレータの回転速度が高い場合には過電流が発生する。したがって、過電流の有無を判定するだけでは、インバータ装置が短絡故障したか否かを適切に判定することができない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車輪に連結された交流の回転電機と回転電機に相電流を供給するインバータ装置とを備えた車両において、過電流の有無に基づいてインバータ装置が短絡故障したか否かを判定可能な状態にすることである。

この発明による車両は、車輪に連結された交流の回転電機と、回転電機に相電流を供給するインバータ装置と、相電流が許容値を超える過電流異常が回転電機の回転中に生じた場合、回転電機の回転速度を低下させる低下制御を実行する制御装置とを備える。

好ましくは、制御装置は、低下制御によって回転電機の回転速度がしきい速度未満に低下した状態でインバータ装置をゲート遮断状態にする指令を出力しても回転電機に相電流が流れている場合、インバータ装置が短絡故障していると判定する。

好ましくは、回転電機と車輪との間には、係合状態、解放状態およびスリップ状態のいずれかの状態に切替可能なクラッチ装置が設けられる。低下制御は、クラッチ装置を解放状態またはスリップ状態にすることによって回転電機の回転速度を低下させる制御である。

好ましくは、回転電機と車輪との間には、車輪の回転速度に対する回転電機の回転速度の比である変速比を変更可能な変速装置が設けられる。低下制御は、変速装置の変速比を低下させるアップ変速によって回転電機の回転速度を低下させる制御である。

好ましくは、車両は、歯車装置を介して回転電機に連結された他の回転電機と、他の回転電機に相電流を供給する他のインバータ装置と、インバータ装置を介して回転電機に接続されるとともに他のインバータ装置を介して他の回転電機に接続された蓄電装置と、回転電機および他の回転電機のどちらかと車輪との間に設けられ、係合状態、スリップ状態および解放状態のいずれかに切替可能であるとともに、係合状態において変速比を変更可能な変速装置をさらに備える。制御装置は、回転電機および他の回転電機のどちらかに過電流異常が生じた場合、過電流異常が生じた回転電機の回転速度を低下制御によって低下させ、低下制御によって過電流異常が生じた回転電機の回転速度がしきい速度未満に低下した状態で過電流異常が生じた回転電機に対応するインバータ装置をゲート遮断状態にする指令を出力しても過電流異常が生じた回転電機に相電流が流れているときに過電流異常が生じた回転電機に対応するインバータ装置が短絡故障していると判定する。

好ましくは、低下制御は、蓄電装置の受入可能電力が所定値よりも大きいときには、変速装置を解放状態またはスリップ状態にしつつ過電流異常が生じていない回転電機から回生トルクを発生させることによって過電流異常が生じた回転電機の回転速度を低下させ、蓄電装置の受入可能電力が所定値よりも小さいときには、変速装置の変速比を変更することによって過電流異常が生じた回転電機の回転速度を低下させる制御である。

本発明によれば、車輪に連結された交流の回転電機と回転電機に相電流を供給するインバータ装置とを備えた車両において、過電流の有無に基づいてインバータ装置が短絡故障したか否かを判定可能な状態にすることができる。

車両の全体ブロック図（その１）である。 電気回路の詳細構成を示す図である。 短絡電流の流れを示した図である。 インバータ装置の短絡故障の有無と、モータジェネレータの回転領域と、インバータ全ゲート遮断指令時の相電流との関係を示す図である。 故障判定処理の手順を示すフローチャート（その１）である。 低下制御によるＭＧ回転速度Ｎｍの低下態様を模式的に示す図である。 車両の全体ブロック図（その２）である。 動力分割装置の共線図を示す。 故障判定処理の手順を示すフローチャート（その２）である。 ニュートラル回生制御による回転速度変化の一例を示した図である。 アップシフト制御による回転速度変化の一例を示した図である。 ダウンシフト制御による回転速度変化の一例を示した図である。 車両の全体ブロック図（その３）である。 車両の全体ブロック図（その４）である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
図１は、本実施の形態による車両１の全体ブロック図である。この車両１は、モータジェネレータＭＧ、自動変速機（Ａ／Ｔ）５００、電力制御装置（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、以下「ＰＣＵ」という）６００、蓄電装置ＢＡＴ、電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、以下「ＥＣＵ」という）１０００を含む。

車両１は、モータジェネレータＭＧの動力で駆動輪８２を回転させて走行する電気自動車である。なお、本発明は、モータの動力を用いて走行可能な電動車両全般に適用可能である。したがって、本発明が適用可能な車両は、電気自動車に限定されるものではなく、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車などを含む。本実施の形態では、本発明を電気自動車（車両１）に適用する場合について説明する。

モータジェネレータＭＧは、交流の回転電機であって、モータとしてもジェネレータとしても機能する。モータジェネレータＭＧのロータは、自動変速機５００を介して駆動輪８２に連結される。

モータジェネレータＭＧは、代表的には三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）永久磁石型の同期電動機で構成される。すなわち、モータジェネレータＭＧのロータには、永久磁石が装着される。モータジェネレータＭＧのステータには、Ｕ相コイル，Ｖ相コイル，Ｗ相コイルが巻回されており、各相コイルの他端同士は中性点にて互いに接続される。

自動変速機５００の入力軸は回転軸３５０を介してモータジェネレータＭＧのロータに連結され、自動変速機５００の出力軸は駆動軸５６０を介して駆動輪８２に連結される。自動変速機５００は、複数の油圧式の摩擦係合要素（クラッチおよびブレーキなど）を含むギヤユニットと、ＥＣＵ１０００からの制御信号に応じた油圧を各摩擦係合要素に供給する油圧回路とを備える。複数の摩擦係合要素の係合状態が変更されることによって、自動変速機５００は、係合状態、スリップ状態および解放状態のいずれかの状態に切り替えられる。係合状態では、自動変速機５００の入力軸の回転パワーの全部が自動変速機５００の出力軸に伝達される。スリップ状態では、自動変速機５００の入力軸の回転パワーの一部が自動変速機５００の出力軸に伝達される。解放状態（ニュートラル状態）では、自動変速機５００の入力軸と出力軸との間の動力伝達が遮断される。自動変速機５００は、通常は係合状態に制御されるが、変速中は一時的にスリップ状態または解放状態となり、変速終了後に再び係合状態に戻される。

本実施の形態による自動変速機５００は、有段の自動変速機であり、係合状態における変速段（変速比）を予め定められた複数の変速段（変速比）のうちのいずれかに切替可能に構成される。変速比とは、出力軸回転速度に対する入力軸回転速度の比である。なお、本実施の形態では、自動変速機５００の前進変速段を１速〜４速として説明する。

ＰＣＵ６００は、蓄電装置ＢＡＴから供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧに出力する。これにより、モータジェネレータＭＧが駆動される。また、ＰＣＵ６００は、モータジェネレータＭＧによって発電される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置ＢＡＴへ出力する。これにより、蓄電装置ＢＡＴが充電される。ＰＣＵ６００は、コンバータ装置ＣＯＮＶおよびインバータ装置ＩＮＶを含む。コンバータ装置ＣＯＮＶおよびインバータ装置ＩＮＶの詳細構成については後述する。

蓄電装置ＢＡＴは、モータジェネレータＭＧを駆動するための直流電力を蓄える。蓄電装置ＢＡＴは、代表的にはニッケル水素やリチウムイオンを含んで構成される。

車両１には、車速センサ１５、レゾルバ２２、アクセルポジションセンサ３１、監視センサ３２が備えられる。車速センサ１５は、駆動軸５６０の回転速度を車速Ｖとして検出する。レゾルバ２２は、モータジェネレータＭＧの回転速度（以下、単に「ＭＧ回転速度Ｎｍ」という）を検出する。アクセルポジションセンサ３１は、ユーザによるアクセルペダルの操作量（以下「アクセル開度Ａ」という）を検出する。監視センサ３２は、蓄電装置ＢＡＴの状態（電圧Ｖｂ、電流Ｉｂ、温度Ｔｂなど）を検出する。これらの各センサは検出結果をＥＣＵ１０００に出力する。

ＥＣＵ１０００は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて所定の演算処理を実行する。ＥＣＵ１０００は、演算処理の結果に基づいて車両１に搭載される各機器を制御する。

ＥＣＵ１０００は、監視センサ３２の検出結果に基づいて蓄電装置ＢＡＴの残存容量（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、以下「ＳＯＣ」ともいう）を算出する。ＥＣＵ１０００は、蓄電装置ＢＡＴのＳＯＣおよび温度Ｔｂなどに基づいて、蓄電装置ＢＡＴの出力可能電力ＷＯＵＴおよび受入可能電力ＷＩＮ（単位はいずれもワット）を設定する。ＥＣＵ１０００は、蓄電装置ＢＡＴの実出力電力が出力可能電力ＷＯＵＴを超えないようにＰＣＵ６００を制御する。また、ＥＣＵ１０００は、蓄電装置ＢＡＴの実受入電力が受入可能電力ＷＩＮを超えないようにＰＣＵ６００を制御する。

ＥＣＵ１０００は、予め定められた変速マップを参照してアクセル開度Ａおよび車速Ｖに対応する目標変速段を決定し、実際の変速段が目標変速段となるように自動変速機５００を制御する。

図２は、蓄電装置ＢＡＴとモータジェネレータＭＧとの間の電気回路の詳細構成を示す図である。

蓄電装置ＢＡＴとモータジェネレータＭＧとの間には、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサＣ１と、コンバータ装置ＣＯＮＶと、平滑コンデンサＣ２と、インバータ装置ＩＮＶとが設けられる。

システムリレーＳＲ１は、蓄電装置ＢＡＴの正極と正線ＭＬとの間に介装され、システム指令ＳＥに応じて、蓄電装置ＢＡＴの正極と正線ＭＬとを電気的に接続または遮断する。同様に、システムリレーＳＲ２は、蓄電装置ＢＡＴの負極と主負線ＮＬとの間に介装され、システム指令ＳＥに応じて、蓄電装置ＢＡＴの負極と主負線ＮＬとを電気的に接続または遮断する。

コンデンサＣ１は、正線ＭＬと主負線ＮＬとの間に接続され、蓄電装置ＢＡＴの充放電電圧を平滑化する。

コンバータ装置ＣＯＮＶは、蓄電装置ＢＡＴから放電された直流電力を昇圧してインバータ装置ＩＮＶへ供給可能に構成されるとともに、インバータ装置ＩＮＶから回生される直流電力を降圧して蓄電装置ＢＡＴへ供給可能にも構成される。具体的には、コンバータ装置ＣＯＮＶは、電力用半導体スイッチング素子（以下、「スイッチング素子」）Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬ１とからなるチョッパ回路で構成される。そして、コンバータ装置ＣＯＮＶでは、スイッチング指令ＰＷＣに従って駆動制御回路ＤＣ１およびＤＣ２がスイッチング素子Ｑ１およびＱ２のオン・オフを制御することによって、スイッチング動作が行なわれる。

スイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、主正線ＰＬと主負線ＮＬとの間に直列に接続される。また、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との接続点には、リアクトルＬ１の一端が接続される。本実施の形態において、スイッチング素子はＩＧＢＴにより構成されるが、代替的に、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、もしくはＧＴＯ（Ｇａｔｅ Ｔｕｒｎ Ｏｆｆ ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ）を用いてもよい。

ダイオードＤ１は、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ側からコレクタ側に帰還電流を流すことができるように、スイッチング素子Ｑ１のエミッタとコレクタとの間に接続される。同様に、ダイオードＤ２は、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ側からコレクタ側に帰還電流を流すことができるように、スイッチング素子Ｑ２のエミッタとコレクタとの間に接続される。

リアクトルＬ１は、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との接続点と、正線ＭＬとの間に介装され、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２のスイッチング動作に応じて生じる電流によって、電磁エネルギの蓄積および放出を繰返す。すなわち、このようなリアクトルＬ１における電磁エネルギの蓄積および放出の繰返しによって、コンバータ装置ＣＯＮＶは、昇圧動作または降圧動作を実現する。

コンデンサＣ２は、主正線ＰＬと主負線ＮＬとの間に接続され、コンバータ装置ＣＯＮＶとインバータ装置ＩＮＶとの間で授受される直流電力を平滑化する。すなわち、コンデンサＣ２は、電力バッファとして機能する。

インバータ装置ＩＮＶは、コンバータ装置ＣＯＮＶとモータジェネレータＭＧとの間で電力変換を行なう。すなわち、インバータ装置ＩＮＶは、コンバータ装置ＣＯＮＶから主正線ＰＬおよび主負線ＮＬを介して供給される直流電力を３つの相電圧（Ｕ相電圧、Ｖ相電圧、Ｗ相電圧）を有する三相交流電力に変換可能であるとともに、モータジェネレータＭＧから供給される三相交流電力を直流電力にも変換可能である。具体的には、インバータ装置ＩＮＶは、Ｕ相アーム回路１０１と、Ｖ相アーム回路１０２と、Ｗ相アーム回路１０３とを含む。

Ｕ相アーム回路１０１は、主正線ＰＬと主負線ＮＬとの間に直列接続された、上側アーム素子としてのスイッチング素子Ｑ１１および、下側アーム素子としてのスイッチング素子Ｑ１２と、スイッチング素子Ｑ１１およびＱ１２にそれぞれ逆並列接続されたダイオードＤ１１およびＤ１２とを含む。そして、Ｕ相アーム回路１０１では、スイッチング指令ＰＷＭに従って、駆動制御回路ＤＣ１１およびＤＣ１２がスイッチング素子Ｑ１１およびＱ１２のオン・オフを制御することによって、スイッチング動作が行なわれる。スイチング動作により接続点Ｎ１に発生するＵ相電圧は、モータジェネレータＭＧへ供給される。

ダイオードＤ１１は、スイッチング素子Ｑ１１のエミッタ側からコレクタ側に帰還電流を流すことができるように、スイッチング素子Ｑ１１のエミッタとコレクタとの間に接続される。同様に、ダイオードＤ１２は、スイッチング素子Ｑ１２のエミッタ側からコレクタ側に帰還電流を流すことができるように、スイッチング素子Ｑ１２のエミッタとコレクタとの間に接続される。すなわち、ダイオードＤ１１およびＤ１２は、主負線ＮＬから主正線ＰＬへの電流の流れを許容し、主正線ＰＬから主負線ＮＬへの電流の流れを遮断するような、逆並列接続される。

このようなダイオードＤ１１およびＤ１２は、それぞれスイッチング素子Ｑ１１およびＱ１２がオン状態からオフ状態に遷移した直後に生じるサージを抑制する機能を果たすものである。そのため、通常のスイッチング動作中には、ダイオードＤ１１およびＤ１２に主正線ＰＬもしくは主負線ＮＬから電流が流れ込むことはない。

同様に、Ｖ相アーム回路１０２は、主正線ＰＬと主負線ＮＬとの間に直列接続された、上側アーム素子としてのスイッチング素子Ｑ２１および下側アーム素子としてのスイッチング素子Ｑ２２と、スイッチング素子Ｑ２１およびＱ２２にそれぞれ逆並列接続されたダイオードＤ２１およびＤ２２とを含む。そして、Ｖ相アーム回路１０２は、接続点Ｎ２にＶ相電圧を発生してモータジェネレータＭＧへ供給する。

また同様に、Ｗ相アーム回路１０３は、主正線ＰＬと主負線ＮＬとの間に直列接続された、上側アーム素子としてのスイッチング素子Ｑ３１および下側アーム素子としてのスイッチング素子Ｑ３２と、スイッチング素子Ｑ３１およびＱ３２にそれぞれ逆並列接続されたダイオードＤ３１およびＤ３２とを含む。そして、Ｗ相アーム回路１０３は、接続点Ｎ３にＷ相電圧を発生してモータジェネレータＭＧへ供給する。

なお、上述したスイッチング素子Ｑ１およびＱ２と同様に、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ３２には、ＩＧＢＴ、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴおよびＧＴＯのいずれを用いてもよいが、本実施例では、一例として、ＩＧＢＴで構成される。

Ｖ相アーム回路１０２およびＷ相アーム回路１０３においても、駆動制御回路ＤＣ２１，ＤＣ２２，ＤＣ３１，ＤＣ３２が、スイッチング指令ＰＷＭに従ってスイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２のオン・オフを制御する。

モータジェネレータＭＧは、インバータ装置ＩＮＶから供給される三相交流電力に応じて駆動力を発生し、自動変速機５００を介して機械的に連結された駆動輪８２を回転駆動する。

電流センサ１０７は、モータジェネレータＭＧの各相を流れる電流（以下「相電流」ともいう）を検出する。電流センサ１０７は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のうちの少なくとも２相に対応して設けられる。電流センサ１０７が検出した相電流は、ＥＣＵ１０００へ入力される。なお、電流センサ１０７を設けていない相の電流についても、相電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの瞬時値の総和が零と成ることから、ＥＣＵ１０００での演算により求めることができる。たとえば、図１において、Ｉｗ＝−（Ｉｕ＋Ｉｖ）の演算により求めることができる。なお、信頼性を向上するために、各相に対応して電流センサ１０７を設けてもよい。

ＥＣＵ１０００は、電流センサ１０７により検出された各相電流、レゾルバ２２（図１参照）により検出されたＭＧ回転速度Ｎｍに基づき、コンバータ装置ＣＯＮＶおよびインバータ装置ＩＮＶのスイッチング動作（すなわち各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１〜Ｑ３２のオン・オフ）を制御するスイッチング指令ＰＷＣ，ＰＷＭを生成する。

図３は、インバータ装置ＩＮＶが短絡故障した場合の短絡電流の流れを示す図である。なお、図３では、インバータ装置ＩＮＶに全ゲート遮断指令が出力されている。全ゲート遮断指令とは、ＥＣＵ１０００からインバータ装置ＩＮＶに出力される指令であって、インバータ装置ＩＮＶの各スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ３２をすべてゲート遮断する（オフする）ための指令である。また、図３では、Ｗ相の下側アーム素子（スイッチング素子Ｑ３２）が短絡故障し、その他のスイッチング素子（Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３１）が正常である場合が例示されている。したがって、図３においては、スイッチング素子Ｑ３２以外のスイッチング素子は指令どおりゲート遮断状態となっている。

車両走行中（すなわち駆動輪８２の回転中）においては、通常、自動変速機５００が係合状態であるため、駆動輪８２の回転に伴ってモータジェネレータＭＧのロータも回転する。モータジェネレータＭＧのロータには、永久磁石が装着される。このため、ロータ回転に伴い、モータジェネレータＭＧの内部では、時間的および位置的な磁束変化が生じて、モータジェネレータＭＧの回転速度（ロータの回転速度）に応じた逆起電力が生じる。モータジェネレータＭＧの回転速度が高いほど、モータジェネレータＭＧで生じる逆起電圧は高くなる。

図３に示すようにＷ相アーム回路１０３のスイッチング素子Ｑ３２に短絡故障が発生していると、モータジェネレータＭＧの逆起電力により、Ｕ相アーム回路１０１と、モータジェネレータＭＧと、Ｗ相アーム回路１０３とを含む電流経路（短絡経路）に短絡電流Ｉｓ１が流れる。すなわち、Ｕ相アーム回路１０１の逆並列ダイオードＤ１２は、主負線ＮＬ側から主正線ＰＬ側に向けた電流の流れを許容するので、接続点Ｎ１を介して、主負線ＮＬからＵ相供給線ＬＮ１へ電流が流れ得る。また、スイッチング素子Ｑ３２は短絡状態にあるので、接続点Ｎ３を介して、Ｗ相供給線ＬＮ３から主負線ＮＬへ短絡電流が流れ得る。その結果、短絡電流Ｉｓ１は、主負線ＮＬ、ダイオードＤ１２、接続点Ｎ１、Ｕ相供給線ＬＮ１、モータジェネレータＭＧのＵ相コイル、モータジェネレータＭＧのＷ相コイル、Ｗ相供給線ＬＮ３、接続点Ｎ３、スイッチング素子Ｑ３２、および主負線ＮＬの順に流れることになる。

同様に、Ｖ相アーム回路１０２と、モータジェネレータＭＧと、Ｗ相アーム回路１０３とを含む電流経路に短絡電流Ｉｓ２が流れる。すなわち、短絡電流Ｉｓ２は、主負線ＮＬ、ダイオードＤ２２、接続点Ｎ２、Ｖ相供給線ＬＮ２、モータジェネレータＭＧのＶ相コイル、モータジェネレータＭＧのＷ相コイル、Ｗ相供給線ＬＮ３、接続点Ｎ３、スイッチング素子Ｑ３２、および主負線ＮＬの順に流れることになる。

したがって、スイッチング素子Ｑ３２には、短絡電流Ｉｓ１と短絡電流Ｉｓ２との合計電流が流れることになる。

このような状態で車両１の走行が継続されると、過大な短絡電流が継続的に流れるため、モータジェネレータＭＧの各相コイルや、短絡経路に存在するダイオード、インバータ装置ＩＮＶとモータジェネレータＭＧとを接続する供給線（たとえば、ワイヤーハーネス）などが損傷を受け得る。したがって、モータジェネレータＭＧに過大な電流が流れたことが検出された場合には、その原因がインバータ装置ＩＮＶの短絡故障によるものか否かを判定し、その判定結果に応じて必要なフェールセーフ制御（たとえば短絡電流を抑制する制御）を行なうことが望ましい。

インバータ装置ＩＮＶの短絡故障の有無を判定する手法としては、インバータ装置ＩＮＶに全ゲート遮断指令を出力した状態で相電流が流れた場合（図３に示した場合）にインバータ装置ＩＮＶの短絡故障であると判定することが考えられる。ところが、この手法では、ＭＧ回転速度Ｎｍが高い領域では、短絡故障の有無を正確に判定できないおそれがある。

図４は、インバータ装置ＩＮＶの短絡故障の有無と、モータジェネレータＭＧの回転速度領域と、インバータ全ゲート遮断指令時の相電流との関係を示す図である。図４では、モータジェネレータＭＧの逆起電圧がインバータ装置ＩＮＶに印加される直流電圧（主正線ＰＬと主負線ＮＬとの間の電圧）よりも低くなる回転速度領域を「低回転領域Ｒ１」、逆起電圧が直流電圧よりも高くなる回転速度領域を「高回転領域Ｒ２」としている。

低回転領域Ｒ１においては、インバータ装置ＩＮＶの一相が短絡故障している時には相電流が流れるが、インバータ装置ＩＮＶが正常である時には相電流は流れない。すなわち、インバータ装置ＩＮＶの一相短絡故障時には、全ゲート遮断指令が出力されていても図３に示したような短絡経路で相電流が流れる。一方、インバータ装置ＩＮＶが正常である時には、全ゲート遮断指令によって相電流は流れない。したがって、低回転領域Ｒ１においては、相電流の有無を判定することによってインバータ装置ＩＮＶの短絡故障の有無を判定可能である。すなわち、低回転領域Ｒ１は、相電流の有無に基づいてインバータ装置ＩＮＶが短絡故障しているか否かを判定可能な回転領域である。

ところが、高回転領域Ｒ２では、インバータ装置ＩＮＶの一相が短絡故障している時だけでなく、インバータ装置ＩＮＶが正常である時にも相電流が流れる。すなわち、高回転領域Ｒ２では、逆起電圧が直流電圧よりも高くなるため、接続点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の電位が主正線ＰＬの電位よりも高くなる。このため、逆起電圧によって、モータジェネレータＭＧからインバータ装置ＩＮＶの上側ダイオードＤ１１，Ｄ２１，Ｄ３１を通って主正線ＰＬに向かう電流経路が形成される。たとえばインバータ装置ＩＮＶのＵ，Ｖ相の下側ダイオードＤ１２，Ｄ２２からモータジェネレータＭＧに流れ込んだ電流は、モータジェネレータＭＧからインバータ装置ＩＮＶのＷ相の上側ダイオードＤ３１を通って主正線ＰＬに流れる。

このように、逆起電圧が直流電圧よりも高くなる高回転領域Ｒ２では、インバータ装置ＩＮＶの一相短絡故障時だけでなく、インバータ装置ＩＮＶの正常時にも相電流が流れる。したがって、高回転領域Ｒ２においては、相電流の有無に基づいてインバータ装置ＩＮＶが短絡故障しているか否かを判定することができない。

そこで、本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、相電流が許容値を超える異常（以下「過電流異常」という）が図４に示した高回転領域Ｒ２で生じた場合、モータジェネレータＭＧの回転速度を低下させる制御（以下「低下制御」ともいう）を実行する。そして、ＥＣＵ１０００は、低下制御によってモータジェネレータＭＧの回転速度が図４に示した低回転領域Ｒ１に低下した状態でインバータ装置ＩＮＶに全ゲート遮断指令を出力しても相電流が検出された場合に、インバータ装置ＩＮＶが短絡故障していると判定する。

図５は、インバータ装置ＩＮＶの故障判定処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定周期で繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、ＥＣＵ１０００は、過電流異常が発生したか否かを判定する。ＥＣＵ１０００は、電流センサ１０７が検出した各相電流のいずれかが許容値を超えた場合に、過電流異常が発生したと判定する。なお、電流センサ１０７に代えてあるいは加えて、各相電流が許容値を超えた場合にその旨を示す信号をＥＣＵ１０００に出力する回路が設けられている場合には、当該回路からの信号を受信した場合に、過電流異常が発生したと判定するようにしてもよい。

過電流異常が発生していない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、処理を終了させる。

過電流異常が発生した場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、全ゲート遮断指令をインバータ装置ＩＮＶに出力する（Ｓ１１）。

なお、本実施の形態においては、インバータ装置ＩＮＶに全ゲート遮断指令を出力する際に、コンバータ装置ＣＯＮＶに停止指令（コンバータ装置ＣＯＮＶのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の双方をオフする指令）が出力される。これにより、コンバータ装置ＣＯＮＶによる昇降圧が停止され、蓄電装置ＢＡＴの出力電圧がコンバータ装置ＣＯＮＶを介してインバータ装置ＩＮＶにそのまま印加されることになる。

その後、ＥＣＵ１０００は、相電流の有無を判定する（Ｓ１２）。相電流が流れない場合（Ｓ１２にてＮＯ）、インバータ装置ＩＮＶが正常であると考えられる（図４参照）ため、ＥＣＵ１０００は、インバータ装置ＩＮＶの短絡故障以外の要因によって過電流異常が発生したと判定する（Ｓ１３）。

一方、相電流が流れた場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい速度よりも高いか否かを判定する（Ｓ１４）。ここで、「しきい速度」は、モータジェネレータＭＧで生じる逆起電圧が、コンバータ装置ＣＯＮＶからインバータ装置ＩＮＶに印加される直流電圧と等しくなる時のＭＧ回転速度Ｎｍに基づいて決定される。たとえば、「しきい速度」を、直流電圧の検出値に応じて算出される可変値としてもよいし、コンバータ装置ＣＯＮＶによる昇降圧停止時の直流電圧（すなわち蓄電装置ＢＡＴの出力電圧）に基づいて決定された固定値としてもよい。

ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい速度よりも低い場合（Ｓ１４にてＮＯ）、すなわちＭＧ回転速度Ｎｍが図４に示した低回転領域Ｒ１に含まれる場合、インバータ装置ＩＮＶの一相短絡故障であると考えられる（図４参照）ため、ＥＣＵ１０００は、インバータ装置ＩＮＶの短絡故障によって過電流異常が発生したと判定する（Ｓ２０）。

ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい速度よりも高い場合（Ｓ１４にてＹＥＳ）、すなわちＭＧ回転速度Ｎｍが図４に示した高回転領域Ｒ２に含まれる場合、ＥＣＵ１０００は、ＭＧ回転速度Ｎｍを低下させるために、以下のＳ１５〜Ｓ１７で低下制御を行なう。

まず、ＥＣＵ１０００は、現在の変速段が最高段（本実施の形態では４速）であるか否かを判定する（Ｓ１５）。

現在の変速段が最高段ではない場合（Ｓ１５にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、アップシフト制御を行なう（Ｓ１６）。アップシフト制御は、変速段を高速側（変速比が小さくなる側）に変更する制御である。たとえば、現在の変速段が３速である場合には、アップシフト制御によって、変速段が３速よりも高速側の４速に変更される。このアップシフト制御によって、自動変速機５００の変速比（すなわち車速Ｖに対するＭＧ回転速度Ｎｍの比）が小さくなるため、同じ車速ＶであってもＭＧ回転速度Ｎｍを素早く低下させることができる。

なお、現在の変速段よりも高速側の変速段が複数存在する場合には、アップシフト制御による目標変速段を適宜選択すればよい。たとえば、ＭＧ回転速度Ｎｍが低回転領域Ｒ１に含まれるまで順次１段ずつアップシフトしてもよい。また、アップシフト後のＭＧ回転速度Ｎｍが低回転領域Ｒ１に含まれるか否かを各変速段ごとに予測し、アップシフト後のＭＧ回転速度Ｎｍが低回転領域Ｒ１に含まれると予測された変速段のうち現在の変速段に最も近い変速段（変速ショックが最も小さい変速段）にアップシフトするようにしてもよい。

現在の変速段が最高段である場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、すなわちアップシフト制御を行なえない場合、ＥＣＵ１０００は、ニュートラル制御を行なう（Ｓ１７）。ニュートラル制御は、自動変速機５００を解放状態（ニュートラル状態）にする制御である。このニュートラル制御によって、駆動輪８２とモータジェネレータＭＧとの機械的な連結が遮断されるため、車速Ｖとは無関係にＭＧ回転速度Ｎｍを自然低下させることができる。

Ｓ１６で行なわれるアップシフト制御またはＳ１７で行なわれるニュートラル制御が、本実施の形態による「低下制御」である。

図６は、低下制御（アップシフト制御またはニュートラル制御）によるＭＧ回転速度Ｎｍの低下態様を模式的に示す図である。

過電流異常が発生した時刻ｔ１において、ＭＧ回転速度Ｎｍが高回転領域Ｒ２に含まれる場合、低下制御が実行される。

低下制御としてアップシフト制御が実行される場合、ＭＧ回転速度Ｎｍがアップシフト後の同期回転速度まで素早く低下される（実線参照）。その結果、低下制御を実行しない場合（破線）に比べて、ＭＧ回転速度Ｎｍを早期に低回転領域Ｒ１に低下させることができる。

また、低下制御としてニュートラル制御が実行される場合、駆動輪８２とモータジェネレータＭＧとの機械的な連結が遮断されるため、車両走行中（駆動輪８２の回転中）であっても車速Ｖとは無関係にＭＧ回転速度Ｎｍを自然低下させることができる（一点鎖線参照）。その結果、低下制御を実行しない場合（破線）に比べて、ＭＧ回転速度Ｎｍを早期に低回転領域Ｒ１に低下させることができる。

なお、アップシフト制御では、ＭＧ回転速度Ｎｍをアップシフト制御後の同期回転速度まで強制的に低下させることができるため、ニュートラル制御に比べて、ＭＧ回転速度Ｎｍを早期に高回転領域Ｒ２に低下させることができる（図４の時刻ｔ２，ｔ３参照）。

図５に戻って、ＥＣＵ１０００は、低下制御によってＭＧ回転速度Ｎｍがしきい速度よりも低下したか否か、すなわちＭＧ回転速度Ｎｍが図４に示した低回転領域Ｒ１に低下したか否かを判定する（Ｓ１８）。

ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい速度よりも低下していない場合（Ｓ１８にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい速度よりも低下するまで待つ。

ＭＧ回転速度Ｎｍがしきい速度よりも低下した場合（Ｓ１８にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、相電流の有無を判定する（Ｓ１９）。なお、本判定中においても、Ｓ１１での全ゲート遮断指令が維持されている。

相電流が流れない場合（Ｓ１９にてＮＯ）、インバータ装置ＩＮＶが正常であると考えられる（図４参照）ため、ＥＣＵ１０００は、インバータ装置ＩＮＶの短絡故障以外の要因によって過電流異常が発生したと判定する（Ｓ１３）。

一方、相電流が流れた場合（Ｓ１９にてＹＥＳ）、インバータ装置ＩＮＶの一相短絡故障であると考えられる（図４参照）ため、ＥＣＵ１０００は、インバータ装置ＩＮＶの短絡故障によって過電流異常が発生したと判定する（Ｓ２０）。

なお、ＥＣＵ１０００は、故障判定処理の結果に応じて必要なフェールセーフ制御を行なう。たとえば、インバータ装置ＩＮＶの一相短絡故障であると判定された場合には、ＥＣＵ１０００は、インバータ装置ＩＮＶの残りの正常なスイッチング素子のオン・オフを適切に制御することによって短絡電流を許容値未満に抑制しつつモータジェネレータＭＧの駆動を許容するフェールセーフ制御を行なう。これにより、車両１の退避走行が可能となる。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、高回転領域Ｒ２で過電流異常が生じた場合、低下制御によってＭＧ回転速度Ｎｍを低回転領域Ｒ１に低下させる。そのため、過電流の有無に基づいてインバータ装置ＩＮＶが短絡故障したか否かを判定可能な状態を早期に実現することができる。

＜実施の形態１の変形例＞
上述の実施の形態１は、以下のように変形することができる。

上述の実施の形態１においては、低下制御として自動変速機５００を解放状態にするニュートラル制御を行なったが、ニュートラル制御に代えて、自動変速機５００をスリップ状態にするスリップ制御を行なうようにしてもよい。自動変速機５００をスリップ状態にすることで駆動輪８２とモータジェネレータＭＧとが完全には連結されなくなるため、車速Ｖとは無関係にＭＧ回転速度Ｎｍを低下させることが可能になる。

また、上述の実施の形態１では、低下制御としてアップシフト制御およびニュートラル制御のどちらかを選択可能としたが、どちらか一方のみを行なうものであってもよい。たとえば、モータジェネレータＭＧと駆動輪８２との間に自動変速機５００ではなくクラッチ装置が設けられる構成においては、低下制御として、クラッチ装置を解放状態にすることでニュートラル制御のみを行なうようにしてもよい。あるいは、低下制御として、クラッチ装置をスリップ状態にするスリップ制御のみを行なうようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、有段の自動変速機５００を用いてアップシフト制御を実現したが、無段変速機（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：ＣＶＴ）を用いてアップシフト制御を実現するようにしてもよい。無段変速機を用いる場合には、変速比を高速側に連続的に切り替えるようにすればよい。

［実施の形態２］
上述の実施の形態１では、本発明を電気自動車に適用する場合について説明した。本実施の形態２では、本発明をハイブリッド自動車に適用する場合について説明する。

図７は、本実施の形態による車両１Ａの全体ブロック図である。車両１Ａは、エンジン（Ｅ／Ｇ）１００、第１モータジェネレータＭＧ１、動力分割装置３００、第２モータジェネレータＭＧ２、自動変速機５００、ＰＣＵ６００Ａ、蓄電装置ＢＡＴ、ＥＣＵ１０００を含む。なお、図７に示した全体ブロックのうち、前述の図１に示した全体ブロックと同じ符号を付しているブロックについては、実施の形態１で説明したものと同様の構成であるため詳細な説明はここでは繰り返さない。

車両１Ａは、エンジン１００および第２モータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の動力で駆動輪８２を回転させて走行するハイブリッド自動車である。すなわち、車両１Ａは、上述の実施の形態１による車両１の動力源（モータジェネレータＭＧ）に加えて、他の動力源（エンジン１００）を追加したものである。すなわち、車両１Ａの第２モータジェネレータＭＧ２は、実施の形態１のモータジェネレータＭＧに対応する。

エンジン１００が発生したパワーは動力分割装置３００に入力される。動力分割装置３００は、エンジン１００から入力されたパワーを、自動変速機５００を介して駆動輪８２に伝達されるパワーと、第１モータジェネレータＭＧ１に伝達されるパワーとに分割する。

動力分割装置３００は、サンギヤ（Ｓ）３１０、リングギヤ（Ｒ）３２０、キャリア（Ｃ）３３０、およびピニオンギヤ（Ｐ）３４０を含む遊星歯車機構である。サンギヤ（Ｓ）３１０は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータに連結される。リングギヤ（Ｒ）３２０は、自動変速機５００を介して駆動輪８２に連結される。ピニオンギヤ（Ｐ）３４０は、サンギヤ（Ｓ）３１０とリングギヤ（Ｒ）３２０とに噛合する。キャリア（Ｃ）３３０は、ピニオンギヤ（Ｐ）３４０を自転かつ公転自在に保持する。キャリア（Ｃ）３３０は、エンジン１００のクランクシャフトに連結される。

第１モータジェネレータＭＧ１（以下、単に「ＭＧ１」とも記載する）および第２モータジェネレータＭＧ２（以下、単に「ＭＧ２」とも記載する）は、交流の回転電機であって、モータとしてもジェネレータとしても機能する。本実施の形態においては、ＭＧ２は、動力分割装置３００と自動変速機５００との間に設けられる。すなわち、動力分割装置３００と自動変速機５００とを連結する回転軸３５０にＭＧ２のロータが接続される。ＭＧ１およびＭＧ２の構成は、実施の形態１で説明したモータジェネレータＭＧと同様である。なお、上述のように、ＭＧ２は実施の形態１のモータジェネレータＭＧに対応する。

自動変速機５００の入力軸は、回転軸３５０を介して、動力分割装置３００のリングギヤ（Ｒ）３２０およびＭＧ２のロータに接続される。

ＰＣＵ６００Ａは、蓄電装置ＢＡＴから供給される直流電力を交流電力に変換してＭＧ１および／または第２モータジェネレータＭＧ２に出力する。また、ＰＣＵ６００は、ＭＧ１および／またはＭＧ２によって発電される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置ＢＡＴへ出力する。

ＰＣＵ６００Ａは、コンバータ装置ＣＯＮＶと、第１インバータ装置ＩＮＶ１と、第２インバータ装置ＩＮＶ２とを含む。コンバータ装置ＣＯＮＶの構成は、実施の形態１で説明したものと同様である。

第１インバータ装置ＩＮＶ１および第２インバータ装置ＩＮＶ２は、コンバータ装置ＣＯＮＶに互いに並列に接続される。第１インバータ装置ＩＮＶ１は、コンバータ装置ＣＯＮＶとＭＧ１との間で電力変換を行なう。第２インバータ装置ＩＮＶ２は、コンバータ装置ＣＯＮＶとＭＧ２との間で電力変換を行なう。第１インバータ装置ＩＮＶ１および第２インバータ装置ＩＮＶ２の構成は、実施の形態１で説明したインバータ装置ＩＮＶと同様である。

さらに、車両１Ａには、車速センサ１５、レゾルバ２２、アクセルポジションセンサ３１、監視センサ３２に加えて、エンジン回転速度センサ１０、レゾルバ２１が備えられる。エンジン回転速度センサ１０は、エンジン１００の回転速度（以下「エンジン回転速度Ｎｅ」という）を検出する。レゾルバ２１は、ＭＧ１の回転速度（以下「第１ＭＧ回転速度Ｎｇ」という）を検出する。なお、レゾルバ２２は、ＭＧ２の回転速度（以下「ＭＧ回転速度Ｎｍ」という）を検出する。これらの各センサは検出結果をＥＣＵ１０００に出力する。

ＥＣＵ１０００は、アクセル開度Ａおよび車速Ｖから要求駆動パワーを決定し、決定された要求駆動パワーを満足するように所定のアルゴリズムに従ってエンジン１００、ＰＣＵ６００Ａ（ＭＧ１、ＭＧ２）を制御する。

図８は、動力分割装置３００の共線図を示す。図８に示すように、サンギヤ（Ｓ）３１０の回転速度（すなわちＭＧ１回転速度Ｎｇ）、キャリア（Ｃ）３３０の回転速度（すなわちエンジン回転速度Ｎｅ）、リングギヤ（Ｒ）３２０の回転速度（すなわちＭＧ２回転速度Ｎｍ）は、動力分割装置３００の共線図上で直線で結ばれる関係（いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）になる。なお、ＭＧ２回転速度Ｎｍと車速Ｖとの比は、自動変速機５００で形成される変速段（変速比）によって決まる。図８には、自動変速機５００が１速〜４速のいずれかの前進変速段を形成した場合の関係が破線で示されている。

本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、上述の実施の形態１と同様に、過電流異常が発生したモータジェネレータ（以下「過電流発生ＭＧ」という）の回転速度を低下制御によって低下させる。上述の実施の形態１では低下制御として「アップシフト制御」および「ニュートラル制御」のどちらかが選択されたが、本実施の形態ではこれらの制御に加えて「ニュートラル回生制御」が低下制御の選択肢として追加される。ここで、「ニュートラル回生制御」とは、自動変速機５００を解放状態（ニュートラル状態）にした状態で過電流異常が発生していないモータジェネレータ（以下「過電流未発生ＭＧ」という）の回生トルクで過電流発生ＭＧの回転速度を低下させる制御である。

図９は、本実施の形態による故障判定処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定周期で繰り返し実行される。

Ｓ３０にて、ＥＣＵ１０００は、ＭＧ１およびＭＧ２のどちらかに過電流異常が発生したか否かを判定する。ＭＧ１およびＭＧ２のどちらにも過電流異常が発生していない場合（Ｓ３０にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、処理を終了させる。

ＭＧ１およびＭＧ２のどちらかに過電流異常が発生した場合（Ｓ３０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、過電流発生ＭＧに対応するインバータ装置に全ゲート遮断指令を出力する（Ｓ３１）。その後、ＥＣＵ１０００は、過電流発生ＭＧに相電流が流れているか否かを判定する（Ｓ３２）。

過電流発生ＭＧに相電流が流れていない場合（Ｓ３２にてＮＯ）、過電流発生ＭＧに対応するインバータ装置が正常であると考えられる（図４参照）ため、ＥＣＵ１０００は、過電流発生ＭＧに対応するインバータ装置の短絡故障以外の要因によって過電流異常が発生したと判定する（Ｓ３３）。

一方、過電流発生ＭＧに相電流が流れた場合（Ｓ３２にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、過電流発生ＭＧの回転速度（絶対値）がしきい速度よりも高いか否か、すなわち過電流発生ＭＧの回転速度が図４に示した高回転領域Ｒ２に含まれるか否かを判定する（Ｓ３４）。なお、逆起電圧が直流電圧と等しくなる時の回転速度がＭＧ１とＭＧ２とで異なる場合には、過電流発生ＭＧがＭＧ１である場合とＭＧ２である場合とで「しきい速度」が異なる値に設定される。

過電流発生ＭＧの回転速度がしきい速度よりも低い場合（Ｓ３４にてＮＯ）、すなわち過電流発生ＭＧの回転速度が図４に示した低回転領域Ｒ１に含まれる場合、過電流発生ＭＧに対応するインバータ装置の一相短絡故障であると考えられる（図４参照）ため、ＥＣＵ１０００は、過電流発生ＭＧに対応するインバータ装置の短絡故障によって過電流異常が発生したと判定する（Ｓ４３）。

一方、過電流発生ＭＧの回転速度がしきい速度よりも高い場合（Ｓ３４にてＹＥＳ）、すなわち過電流発生ＭＧが図４に示した高回転領域Ｒ２に含まれる場合、ＥＣＵ１０００は、ＭＧ回転速度Ｎｍを低下させるために、以下のＳ３５〜Ｓ４０で低下制御を行なう。

まず、ＥＣＵ１０００は、蓄電装置ＢＡＴの受入可能電力ＷＩＮが所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ３５）。この判定は、ニュートラル回生制御（後述のＳ３６およびＳ３７の処理）で発生する回生電力を蓄電装置ＢＡＴで受入可能であるか否かを予測するための処理である。

蓄電装置ＢＡＴの受入可能電力ＷＩＮが所定値以上である場合（Ｓ３５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、低下制御として、ニュートラル回生制御を行なう（Ｓ３６、Ｓ３７）。すなわち、ＥＣＵ１０００は、Ｓ３６で自動変速機５００を解放状態（ニュートラル状態）にし、かつＳ３７で過電流未発生ＭＧを回生発電状態に制御する。

図１０は、ニュートラル回生制御による回転速度変化の一例を模式的に共線図上に示した図である。なお、図１０は、ＭＧ２が過電流発生ＭＧである場合を示している。

図１０に示すように、ニュートラル回生制御中は、自動変速機５００がニュートラル状態に制御され、駆動輪８２とＭＧ２との機械的な連結が遮断される。この状態で、ＭＧ１が回生発電状態に制御される。この際に生じるＭＧ１の回生トルクが、ＭＧ２回転速度Ｎｍを低下させるトルクとしてＭＧ２に伝達される。そのため、ＭＧ２回転速度Ｎｍを素早く低下させることができる。さらに、ＭＧ１の回生電力は蓄電装置ＢＡＴに充電される。すなわち、ニュートラル回生制御では、ＭＧ２の回転エネルギを蓄電装置ＢＡＴの充電電力として消費することで、ＭＧ２回転速度Ｎｍを低下させる。

図９に戻って、ＥＣＵ１０００は、蓄電装置ＢＡＴの受入可能電力ＷＩＮが所定値以上でない場合（Ｓ３５にてＮＯ）、すなわちニュートラル回生制御によって生じるＭＧ１の回生電力を蓄電装置ＢＡＴに充電することができないと予測される場合、ＥＣＵ１０００は、低下制御として、アップシフト制御およびニュートラル制御のどちらかを行なう（Ｓ３８〜Ｓ４０）。

まず、ＥＣＵ１０００は、現在の変速段が最高段であるか否かを判定する（Ｓ３８）。現在の変速段が最高段ではない場合（Ｓ３８にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、アップシフト制御を行なう（Ｓ３９）。現在の変速段が最高段である場合（Ｓ３８にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、ニュートラル制御を行なう（Ｓ４０）。

図１１は、アップシフト制御による回転速度変化の一例を模式的に共線図上に示した図である。なお、図１１は、２速での走行中に、ＭＧ２に過電流が発生したことによって３速にアップシフトする例が示されている。

図１１に示すように、アップシフト時には、車速Ｖはほとんど変化せず固定される。そのため、アップシフト制御で自動変速機５００の変速比（出力軸回転速度に対する入力軸回転速度の比）を小さくすることによって、ＭＧ２回転速度Ｎｍを素早く低下させることができる。なお、図１１に示された状態においては、アップシフト制御によって、ＭＧ１回転速度Ｎｇ（絶対値）も低下させることができる。

図９に戻って、低下制御（ニュートラル回生制御、アップシフト制御、ニュートラル制御のいずれか）の開始後、ＥＣＵ１０００は、過電流発生ＭＧの回転速度がしきい速度よりも低下したか否か、すなわち過電流発生ＭＧの回転速度が図４に示した低回転領域Ｒ１に低下したか否かを判定する（Ｓ４１）。

過電流発生ＭＧがしきい速度よりも低下していない場合（Ｓ４１にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、過電流発生ＭＧがしきい速度よりも低下するまで待つ。

過電流発生ＭＧがしきい速度よりも低下した場合（Ｓ４１にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、過電流発生ＭＧの相電流の有無を判定する（Ｓ４２）。なお、本ステップ中においても、Ｓ３１での全ゲート遮断指令が維持されている。

過電流発生ＭＧに相電流が流れない場合（Ｓ４２にてＮＯ）、過電流発生ＭＧに対応するインバータ装置は正常であると考えられる（図４参照）ため、ＥＣＵ１０００は、過電流発生ＭＧに対応するインバータ装置の短絡故障以外の要因によって過電流異常が発生したと判定する（Ｓ３３）。

一方、過電流発生ＭＧに相電流が流れた場合（Ｓ４２にてＹＥＳ）、過電流発生ＭＧに対応するインバータ装置の一相短絡故障であると考えられる（図４参照）ため、ＥＣＵ１０００は、過電流発生ＭＧに対応するインバータ装置の短絡故障によって過電流異常が発生したと判定する（Ｓ４３）。

以上のように、本発明は、車両１Ａのようなハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、ＭＧ１およびＭＧ２のどちらかに過電流異常が生じた場合、低下制御（ニュートラル回生制御、アップシフト制御、ニュートラル制御のいずれか）によって過電流異常ＭＧの回転速度を低回転領域Ｒ１に低下させる。そのため、過電流の有無に基づいて過電流異常ＭＧに対応するインバータ装置ＩＮＶが短絡故障したか否かを判定可能な状態を早期に実現することができる。

＜実施の形態２の変形例＞
上述の実施の形態２は、以下のように変形することができる。

上述の実施の形態２においては、低下制御の１つとしてアップシフト制御を行なう場合を説明したが、ＭＧ１回転速度Ｎｇ（絶対値）を低下させるためにダウンシフトが必要な場合には、アップシフト制御に代えてダウンシフト制御を行なうようにしてもよい。ダウンシフト制御は、変速段を低速側（変速比が大きくなる側）に変更する制御である。

図１２は、ダウンシフト制御による回転速度変化の一例を模式的に共線図上に示した図である。図１２に示すように、ＭＧ１回転速度ＮｇおよびＭＧ２回転速度Ｎｍの双方が正値である場合には、ダウンシフト制御でＭＧ２回転速度Ｎｍを増加させることによって、ＭＧ１回転速度Ｎｇを低下させることが可能である。

また、上述の実施の形態２においては、図７に示した車両１Ａのような構成を有するハイブリッド自動車に本発明を適用する場合について説明したが、本発明が適用可能なハイブリッド自動車の構成は、車両１Ａのような構成に限定されるものではない。

たとえば、車両１Ａは２つのモータジェネレータを備える構成であるが、モータジェネレータの数はこれに限定されない。たとえば、図１３に示すように、エンジンと自動変速機との間に１つのモータジェネレータを備える構成であってもよい。

また、車両１Ａは動力分割装置３００および自動変速機５００を備える構成であるが、これらを備えない構成であってもよい。たとえば、図１４に示すように、エンジン、第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータをこの順に直列的に駆動輪に連結し、２つのモータジェネレータの間にクラッチ装置を設けた構成であってもよい。このような構成を有するハイブリッド自動車においては、クラッチ装置を解放させることで駆動輪との連結を遮断可能な第１モータジェネレータに本発明を適用することができる。

また、上述した実施の形態１、２およびそれら変形例については、技術的に矛盾が生じない限り適宜組合せることも可能である。

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。

１，１Ａ 車両、１０ エンジン回転速度センサ、１５ 車速センサ、２１，２２ レゾルバ、３１ アクセルポジションセンサ、３２ 監視センサ、８２ 駆動輪、１００ エンジン、１０７ 電流センサ、３００ 動力分割装置、３５０ 回転軸、５００ 自動変速機、５６０ 駆動軸、ＢＡＴ 蓄電装置、ＣＯＮＶ コンバータ装置、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ３１ ダイオード、ＩＮＶ インバータ装置、ＩＮＶ１ 第１インバータ装置、ＩＮＶ２ 第２インバータ装置、ＭＧ モータジェネレータ、ＭＧ１ 第１モータジェネレータ、ＭＧ２ 第２モータジェネレータ、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１〜Ｑ３２ スイッチング素子。

Claims (6)

1. 車輪に連結された交流の回転電機と、
   前記回転電機に相電流を供給するインバータ装置と、
   前記相電流が許容値を超える過電流異常が前記回転電機の回転中に生じた場合、前記回転電機の回転速度を低下させる低下制御を実行する制御装置とを備える、車両。
2. 前記制御装置は、前記低下制御によって前記回転電機の回転速度がしきい速度未満に低下した状態で前記インバータ装置をゲート遮断状態にする指令を出力しても前記回転電機に相電流が流れている場合、前記インバータ装置が短絡故障していると判定する、請求項１に記載の車両。
3. 前記回転電機と前記車輪との間には、係合状態、解放状態およびスリップ状態のいずれかの状態に切替可能なクラッチ装置が設けられ、
   前記低下制御は、前記クラッチ装置を前記解放状態または前記スリップ状態にすることによって前記回転電機の回転速度を低下させる制御である、請求項１または２に記載の車両。
4. 前記回転電機と前記車輪との間には、前記車輪の回転速度に対する前記回転電機の回転速度の比である変速比を変更可能な変速装置が設けられ、
   前記低下制御は、前記変速装置の変速比を低下させるアップ変速によって前記回転電機の回転速度を低下させる制御である、請求項１または２に記載の車両。
5. 前記車両は、
   歯車装置を介して前記回転電機に連結された他の回転電機と、
   前記他の回転電機に相電流を供給する他のインバータ装置と、
   前記インバータ装置を介して前記回転電機に接続されるとともに前記他のインバータ装置を介して前記他の回転電機に接続された蓄電装置と、
   前記回転電機および前記他の回転電機のどちらかと前記車輪との間に設けられ、係合状態、スリップ状態および解放状態のいずれかに切替可能であるとともに、前記係合状態において変速比を変更可能な変速装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記回転電機および前記他の回転電機のどちらかに前記過電流異常が生じた場合、前記過電流異常が生じた回転電機の回転速度を前記低下制御によって低下させ、前記低下制御によって前記過電流異常が生じた回転電機の回転速度がしきい速度未満に低下した状態で前記過電流異常が生じた回転電機に対応するインバータ装置をゲート遮断状態にする指令を出力しても前記過電流異常が生じた回転電機に相電流が流れているときに前記過電流異常が生じた回転電機に対応するインバータ装置が短絡故障していると判定する、請求項１に記載の車両。
6. 前記低下制御は、前記蓄電装置の受入可能電力が所定値よりも大きいときには、前記変速装置を前記解放状態またはスリップ状態にしつつ前記過電流異常が生じていない回転電機から回生トルクを発生させることによって前記過電流異常が生じた回転電機の回転速度を低下させ、前記蓄電装置の受入可能電力が前記所定値よりも小さいときには、前記変速装置の変速比を変更することによって前記過電流異常が生じた回転電機の回転速度を低下させる制御である、請求項５に記載の車両。

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