JP2018127021A

JP2018127021A - ハイブリッド自動車

Info

Publication number: JP2018127021A
Application number: JP2017019513A
Authority: JP
Inventors: 優清水; Masaru Shimizu; 安藤　隆; Takashi Ando; 隆安藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-02-06
Filing date: 2017-02-06
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2037-02-06
Also published as: US10239406B2; CN108394279B; JP6652081B2; US20180222329A1; CN108394279A

Abstract

【課題】インバータをシャットダウンした状態でエンジンを運転しながら走行する際に、インバータの直流側電圧がコンバータの制御に適した許容下限電圧未満になるのを抑制する。【解決手段】高電圧側電力ラインの電圧が許容下限電圧よりも高い制御用下限電圧以上の範囲内で調節されながら走行するようにエンジンと第１インバータと第２インバータと昇降圧コンバータとを制御する。そして、第１インバータおよび第２インバータをシャットダウンした状態でエンジンを運転しながら走行する所定走行時には、高電圧側電力ラインの電圧が制御用下限電圧以上の範囲内で第１モータの逆起電圧よりも低くなることにより第１モータからプラネタリギヤを介して駆動軸にトルクが出力されて走行するようにエンジンと昇降圧コンバータとを制御する。そして、所定走行時には、所定走行時でないときに比して、制御用下限電圧を高くする。【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関する。
ド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第１モータと、エンジンと第１モータと駆動輪に連結された出力部材とがキャリヤとサンギヤとリングギヤとに接続された遊星歯車機構と、出力部材に接続された第２モータと、第１モータおよび第２モータを駆動するインバータと、バッテリと、インバータとバッテリとの間に設けられたコンバータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、インバータをシャットダウンした状態でエンジンを運転しながら走行する際には、インバータの直流側電圧と出力部材の回転数とアクセル操作量とに基づいて、第１モータの回転に伴って発生する逆起電圧がインバータの直流側電圧よりも高くなるようにエンジンを制御する。こうした制御により、第１モータの逆起電圧に起因する制動トルクを調節し、この制動トルクの反力トルク（出力部材に発生させる駆動トルク）を調節している。

特開２０１３−２０３１１６号公報

こうしたハイブリッド自動車では、インバータをシャットダウンした状態でエンジンを運転しながら走行するインバータレス走行時には、インバータにより第１モータおよび第２モータを駆動すると共にエンジンを運転しながら走行する通常走行時に比して、コンバータの制御遅れなどの影響が大きくなりやすく、インバータの直流側電圧の変動が大きくなりやすい。このため、インバータレス走行時に、インバータの直流側電圧の制御用下限電圧（コンバータの制御に適した許容下限電圧よりも高い電圧）を通常走行時と同一にすると、インバータの直流側電圧が許容下限電圧未満になり、インバータの直流側電圧を適切に調節できなくなり、反力トルク（駆動トルク）の変動が大きくなる可能性がある。

本発明のハイブリッド自動車は、インバータをシャットダウンした状態でエンジンを運転しながら走行する際に、インバータの直流側電圧がコンバータの制御に適した許容下限電圧未満になるのを抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
回転に伴って逆起電圧を発生する第１モータと、
前記第１モータと前記エンジンと駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図において前記第１モータ，前記エンジン，前記駆動軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第２モータと、
前記第１モータを駆動する第１インバータと、
前記第２モータを駆動する第２インバータと、
蓄電装置と、
前記蓄電装置が接続された低電圧側電力ラインと前記第１インバータおよび前記第２インバータが接続された高電圧側電力ラインとに接続され、前記低電圧側電力ラインと前記高電圧側電力ラインとの間で電圧の変更を伴って電力のやりとりを行なう昇降圧コンバータと、
前記高電圧側電力ラインの電圧が許容下限電圧よりも高い制御用下限電圧以上の範囲内で調節されながら走行するように前記エンジンと前記第１インバータと前記第２インバータと前記昇降圧コンバータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記第１インバータおよび前記第２インバータをシャットダウンした状態で前記エンジンを運転しながら走行する所定走行時には、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用下限電圧以上の範囲内で前記第１モータの逆起電圧よりも低くなることにより前記第１モータから前記プラネタリギヤを介して前記駆動軸にトルクが出力されて走行するように前記エンジンと前記昇降圧コンバータとを制御し、
更に、前記制御装置は、前記所定走行時には、前記所定走行時でないときに比して、前記制御用下限電圧を高くする、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、高電圧側電力ラインの電圧が許容下限電圧よりも高い制御用下限電圧以上の範囲内で調節されながら走行するようにエンジンと第１インバータと第２インバータと昇降圧コンバータとを制御する。「許容下限電圧」は、昇降圧コンバータの制御に適した（高電圧側電力ラインの電圧を適切に調節できる）電圧範囲の下限である。そして、第１インバータおよび第２インバータをシャットダウンした状態でエンジンを運転しながら走行する所定走行時には、高電圧側電力ラインの電圧が制御用下限電圧以上の範囲内で第１モータの逆起電圧よりも低くなることにより第１モータからプラネタリギヤを介して駆動軸にトルクが出力されて走行するようにエンジンと昇降圧コンバータとを制御する。第１インバータおよび第２インバータの直流側電圧が第１モータの逆起電圧よりも低いときには、第１モータで逆起電圧に起因する回生トルクが生じ、この回生トルクに基づく駆動トルクが駆動軸に出力されて走行することができる。そして、所定走行時には、所定走行時でないときに比して、制御用下限電圧を高くする。これにより、所定走行時に、制御用下限電圧を所定走行時でないときと同一の値とするものに比して、高電圧側電力ラインの電圧が許容下限電圧未満になるのを抑制することができる。この結果、高電圧側電力ラインの電圧を適切に調節できなくなるのを抑制し、駆動トルクの変動が大きくなるのを抑制することができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記所定走行時には、アクセル操作量が大きいときに小さいときよりも、前記高電圧側電力ラインの電圧が低くなるように前記昇降圧コンバータを制御するものとしてもよい。こうすれば、アクセル操作量が大きいときには、小さいときに比して、第１モータの逆起電圧と高電圧側電力ラインの電圧との電圧差を大きくして、第１モータの回生トルクひいては駆動トルクを大きくすることができる。

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記所定走行時に、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用下限電圧未満になったときには、前記制御用下限電圧以上のときに比して大きい回転数で前記第１モータが回転するように前記エンジンを制御するものとしてもよい。こうすれば、高電圧側電力ラインの電圧が制御用下限電圧未満になったときに、第１モータの逆起電圧を大きくして、高電圧側電力ラインの電圧が更に低くなるのを抑制しつつ、駆動トルクを大きくすることができる。

この場合、前記制御装置は、前記所定走行時に、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用下限電圧未満になったときには、前記高電圧側電力ラインの電圧が低いほど大きくなる回転数で前記第１モータが回転するように前記エンジンを制御するものとしてもよい。こうすれば、高電圧側電力ラインの電圧が制御用下限電圧未満になったときに、高電圧側電力ラインの電圧が更に低くなるのをより適切に抑制しつつ、駆動トルクをより適切に大きくすることができる。

本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記所定走行時か否かに拘わらずに、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用下限電圧以上で且つ許容上限電圧よりも低い制御用上限電圧以下の範囲内で調節されるように前記昇降圧コンバータを制御し、更に、前記制御装置は、前記所定走行時には、前記所定走行時でないときに比して、前記制御用上限電圧を低くするものとしてもよい。こうすれば、所定走行時に、制御用上限電圧を所定走行時でないときと同一の値とするものに比して、高電圧側電力ラインの電圧が許容上限電圧よりも高くなるのを抑制することができる。この結果、高電圧側電力ラインの電圧を適切に調節できなくなるのを抑制し、駆動トルクの変動が大きくなるのを抑制することができる。

この場合、前記制御装置は、前記所定走行時に、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用上限電圧よりも高くなったときには、前記制御用上限電圧以下のときに比して小さい回転数で前記第１モータが回転するように前記エンジンを制御するものとしてもよい。こうすれば、高電圧側電力ラインの電圧が制御用上限電圧よりも高くなったときに、第１モータの逆起電圧を小さくして、高電圧側電力ラインの電圧が更に高くなるのを抑制しつつ、駆動トルクを小さくすることができる。

この場合、前記制御装置は、前記所定走行時に、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用上限電圧よりも高くなったときには、前記高電圧側電力ラインの電圧が高いほど小さくなる回転数で前記第１モータが回転するように前記エンジンを制御するものとしてもよい。こうすれば、高電圧側電力ラインの電圧が制御用上限電圧よりも高くなったときに、高電圧側電力ラインの電圧が更に高くなるのをより適切に抑制しつつ、駆動トルクをより適切に小さくすることができる。

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を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行されるインバータレス走行時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。インバータレス走行時にモータＭＧ１の逆起電圧Ｖｃｅｆが高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨよりも高いときのプラネタリギヤ３０の共線図の一例を示す説明図である。アクセル開度Ａｃｃと高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊との関係の一例を示す説明図である。値（ＶＨｃｍｉｎ−ＶＨ）と補正回転数αとの関係の一例を示す説明図である。値（ＶＨ−ＶＨｃｍａｘ）と補正回転数βとの関係の一例を示す説明図である。

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り、図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機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自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、昇降圧コンバータ５５と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、システムメインリレー５６と、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２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。

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を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、モータＭＧ１と同様に同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。

インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられる。図２に示すように、インバータ４１は、高電圧側電力ライン５４ａに接続されており、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のそれぞれに並列に接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ、高電圧側電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとに対してソース側とシンク側になるように２個ずつペアで配置されている。また、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧ１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、インバータ４１に電圧が作用しているときに、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ１が回転駆動される。インバータ４２は、インバータ４１と同様に、高電圧側電力ライン５４ａに接続されており、６つのトランジスタＴ２１〜Ｔ２６と６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６とを有する。そして、インバータ４２に電圧が作用しているときに、モータＥＣＵ４０によって、対となるトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ２が回転駆動される。

昇降圧コンバータ５５は、高電圧側電力ライン５４ａと低電圧側電力ライン５４ｂとに接続されており、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２と、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２のそれぞれに並列に接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬと、を有する。トランジスタＴ３１は、高電圧側電力ライン５４ａの正極側ラインに接続されている。トランジスタＴ３２は、トランジスタＴ３１と、高電圧側電力ライン５４ａおよび低電圧側電力ライン５４ｂの負極側ラインと、に接続されている。リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と、低電圧側電力ライン５４ｂの正極側ラインと、に接続されている。昇降圧コンバータ５５は、モータＥＣＵ４０によってトランジスタＴ３１，Ｔ３２のオン時間の割合が調節されることにより、低電圧側電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高電圧側電力ライン５４ａに供給したり、高電圧側電力ライン５４ａの電力を降圧して低電圧側電力ライン５４ｂに供給したりする。高電圧側電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられており、低電圧側電力ライン５４ｂの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５８が取り付けられている。

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。図１に示すように、モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇降圧コンバータ５５を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、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４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる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を挙げることができる。また、コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７（高電圧側電力ライン５４ａ）の電圧（高電圧側電圧）ＶＨや、コンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８（低電圧側電力ライン５４ｂ）の電圧（低電圧側電圧）ＶＬも挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇降圧コンバータ５５を駆動制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０から出力される信号としては、例えば、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号や昇降圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号を挙げることができる。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４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や角速度ωｍ１，ωｍ２，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えば定格電圧が２５０Ｖや２８０Ｖ，３００Ｖなどのリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、低電圧側電力ライン５４ｂに接続されている。このバッテリ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各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。

システムメインリレー５６は、低電圧側電力ライン５４ｂにおけるコンデンサ５８よりもバッテリ５０側に設けられている。このシステムメインリレー５６は、ＨＶＥＣＵ７０によってオンオフ制御されることにより、バッテリ５０と昇降圧コンバータ５５側との接続および接続の解除を行なう。

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、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、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を挙げることができる。また、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や、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も挙げることができる。なお、シフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や後進ポジション（Ｒポジション），ニュートラルポジション（Ｎポジション），前進ポジション（Ｄポジション）などがある。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、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では、エンジン２２を運転しながら走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードや、エンジン２２を運転せずに走行する電動走行（ＥＶ走行）モードなどで走行する。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）を乗じて駆動軸３６に要求される要求パワーＰｄ＊を計算する。続いて、要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワー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に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルクＴｄ＊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，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。続いて、高電圧側電力ライン５４ａの制御用上下限電圧ＶＨｃｍａｘ，ＶＨｃｍｉｎにそれぞれ所定電圧ＶＨｃｍａｘ１，ＶＨｃｍｉｎ１を設定し、その制御用上下限電圧ＶＨｃｍａｘ，ＶＨｃｍｉｎの範囲内で、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊の絶対値や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２の絶対値が大きいほど大きくなるように駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を設定する。所定電圧ＶＨｃｍａｘ１，ＶＨｃｍｉｎ１については後述する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊をモータＥＣＵ４０に送信する。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＊とに基づいて運転されるように、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。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なうと共に、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように昇降圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。

ここで、所定電圧ＶＨｃｍａｘ１，ＶＨｃｍｉｎ１について説明する。所定電圧ＶＨｃｍａｘ１は、許容上限電圧ＶＨｐｍａｘよりも数Ｖ〜数十Ｖ程度低い電圧が用いられ、所定電圧ＶＨｃｍｉｎ１は、許容下限電圧ＶＨｐｍｉｎよりも数Ｖ〜数十Ｖ程度高い電圧が用いられる。許容上限電圧ＶＨｐｍａｘは、昇降圧コンバータ５５の制御に適した（高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨを適切に調節できる）電圧ＶＨの範囲の上限であり、例えば、デッドタイムなどを考慮してトランジスタＴ３１，Ｔ３２の制御性を確保できるデューティ（低電圧側電力ライン５４ｂの電圧ＶＬ／高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊）の範囲の下限としての下限デューティＤｌｏで低電圧側電力ライン５４ｂの電圧ＶＬを除した値（ＶＬ／Ｄｌｏ）と、昇降圧コンバータ５５の各素子の耐圧やトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチングに伴うサージ電圧などを考慮して定められる部品保護電圧と、のうちの最小値が用いられる。許容下限電圧ＶＨｐｍｉｎは、昇降圧コンバータ５５の制御に適した（高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨを適切に調節できる）電圧ＶＨの範囲の下限であり、例えば、デッドタイムなどを考慮してトランジスタＴ３１，Ｔ３２の制御性を確保できるデューティの範囲の上限としての上限デューティＤｈｉで低電圧側電力ライン５４ｂの電圧ＶＬを除した値（ＶＬ／Ｄｈｉ）が用いられる。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。続いて、ＨＶ走行モードと同様に、高電圧側電力ライン５４ａの制御用上下限電圧ＶＨｃｍａｘ，ＶＨｃｍｉｎおよび目標電圧ＶＨ＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２や昇降圧コンバータ５５の制御については上述した。

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、インバータ４１，４２をシャットダウンした状態（トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６の全てをオフとした状態）でエンジン２２を運転しながら走行するインバータレス走行（退避走行）時の動作について説明する。ここで、インバータレス走行は、ＨＶ走行モードでの走行中に、インバータ４１，４２の異常や、インバータ４１，４２の制御に用いるセンサ（回転位置検出センサ４３，４４など）の異常が生じたときに行なわれる。図３は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行されるインバータレス走行時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、インバータレス走行時に繰り返し実行される。

インバータレス走行時制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度ＡｃｃやモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨを入力する（ステップＳ１００）。ここで、アクセル開度Ａｃｃは、アクセルペダルポジションセンサ８４により検出された値を入力するものとした。モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４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値をモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨは、電圧センサ５７ａにより検出された値をモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。

続いて、高電圧側電力ライン５４ａの制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘに上述の所定電圧ＶＨｃｍａｘ１よりも低い所定電圧ＶＨｃｍａｘ２を設定すると共に制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎに上述の所定電圧ＶＨｃｍｉｎ１よりも高い所定電圧ＶＨｃｍｉｎ２を設定する（ステップＳ１１０）。ここで、所定電圧ＶＨｃｍａｘ２は、例えば、所定電圧ＶＨｃｍｉｎ１よりも数Ｖ〜数十Ｖ程度低い電圧が用いられ、所定電圧ＶＨｃｍｉｎ２は、例えば、所定電圧ＶＨｃｍａｘ１よりも数Ｖ〜数十Ｖ程度高い電圧が用いられる。

そして、モータＭＧ１の回転に伴って発生する逆起電圧Ｖｃｅｆが高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨよりも高くなるように、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊の仮の値としての仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐおよび高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を設定する（ステップＳ１２０）。ここで、モータＭＧ１の逆起電圧Ｖｃｅｆは、モータＭＧ１の角速度ωｍ１と逆起電圧定数Ｋｅとの積に相当する。

図４は、インバータレス走行時にモータＭＧ１の逆起電圧Ｖｃｅｆが高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨよりも高いときのプラネタリギヤ３０の共線図の一例を示す説明図である。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるプラネタリギヤ３０のサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるプラネタリギヤ３０のキャリヤの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（および駆動軸３６の回転数Ｎｄ）であるプラネタリギヤ３０のリングギヤの回転数を示す。また、図中、「ρ」は、プラネタリギヤ３０のギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）を示す。モータＭＧ１の逆起電圧Ｖｃｅｆが高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨよりも高いときには、図示するように、モータＭＧ１の逆起電圧Ｖｃｅｆと高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨとの電圧差（Ｖｃｅｆ−ＶＨ）に基づく回生トルクＴｃｅｆがモータＭＧ１で生じ、この回生トルクＴｃｅｆに基づく駆動トルク（反力トルク）Ｔｒｆ（＝−Ｔｃｅｆ／ρ）が駆動軸３６に出力される。ここで、回生トルクＴｃｅｆは、詳細には、エンジン２２の運転に伴ってモータＭＧ１が連れ回され、モータＭＧ１の逆起電圧Ｖｃｅｆに基づく電力がインバータ４１のダイオードＤ１１〜Ｄ１６により整流されて高電圧側電力ライン５４ａ，昇降圧コンバータ５５，低電圧側電力ライン５４ｂを介してバッテリ５０に供給されるのに伴って生じる。

上述のステップＳ１２０の処理は、駆動トルクＴｒｆが駆動軸３６に出力されるように、モータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐおよび高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を設定する処理である。モータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐは、例えば、４０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍ程度の回転数（一定値）が用いられる。また、高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊は、制御用上下限電圧ＶＨｃｍａｘ（＝ＶＨｃｍａｘ２），ＶＨｃｍｉｎ（＝ＶＨｃｍｉｎ２）の範囲内、且つ、モータＭＧ１が仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐで回転するときの逆起電圧Ｖｃｅｆ以下の範囲内で、アクセル開度Ａｃｃに基づいて設定される。アクセル開度Ａｃｃと高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊との関係の一例を図５に示す。図中、「Ｖｃｅｆ［Ｎｍ１ｔｍｐ］」は、モータＭＧ１が仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐで回転するときの逆起電圧Ｖｃｅｆを示す。図示するように、高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊は、アクセル開度Ａｃｃが大きいときには小さいときに比して低くなるように、具体的には、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど低くなるように設定される。これは、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど、電圧差（Ｖｃｅｆ−ＶＨ）を大きくして、駆動トルクＴｒｆが大きくなるようにするためである。

次に、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨを制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎおよび制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘと比較する（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）。高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎ以上で且つ制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘ以下のときには、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊に仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐを設定し（ステップＳ１５０）、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（駆動軸３６の回転数Ｎｄ）とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて式（１）によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を計算する（ステップＳ２００）。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊をエンジンＥＣＵ２４を送信すると共に高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。式（１）は、図４を用いれば容易に導くことができる。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を受信すると、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御を行なう。こうした制御により、駆動トルクＴｒｆが駆動軸３６に出力されて走行することができる。

Ne*=(Nm1*・ρ+Nm2)/(1+ρ) (1)

ここで、インバータレス走行時に、高電圧側電力ライン５４ａの制御用上下限電圧ＶＨｃｍａｘ，ＶＨｃｍｉｎに所定電圧ＶＨｃｍａｘ２（＜Ｖｃｍａｘ１），ＶＨｃｍｉｎ２（＞Ｖｃｍｉｎ１）を設定する理由について説明する。インバータレス走行時には、インバータ４１，４２をゲート遮断しているから、通常走行時（ＨＶ走行モードやＥＶ走行モードでの走行時）に比して、即ち、インバータ４１，４２によりモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動しているときに比して、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨの変動が大きくなりやすい。したがって、インバータレス走行時に、高電圧側電力ライン５４ａの制御用上下限電圧ＶＨｃｍａｘ，ＶＨｃｍｉｎに通常走行時と同一の所定電圧ＶＨｃｍａｘ１，ＶＨｃｍｉｎ１を設定すると、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが許容下限電圧ＶＨｐｍｉｎ未満になったり許容上限電圧ＶＨｐｍａｘよりも高くなったりして、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨを適切に調節できなくなり、駆動トルクＴｒｆの変動が大きくなる可能性がある。実施例では、これを踏まえて、インバータレス走行時には、高電圧側電力ライン５４ａの制御用上下限電圧ＶＨｃｍａｘ，ＶＨｃｍｉｎに所定電圧ＶＨｃｍａｘ２，ＶＨｃｍｉｎ２を設定するものとした。これにより、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが許容下限電圧ＶＨｐｍｉｎ未満になったり許容上限電圧ＶＨｐｍａｘよりも高くなったりするのを抑制することができる。この結果、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨを適切に調節できなくなるのを抑制し、駆動トルクＴｒｆの変動が大きくなるのを抑制することができる。

なお、上述したように、インバータレス走行時には、通常走行時に比して高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨの変動が大きくなりやすいから、高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を制御用上下限電圧ＶＨｃｍａｘ，ＶＨｃｍｉｎの範囲内で設定して昇降圧コンバータ５５を制御しても、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎ未満になったり制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘよりも高くなったりすることがある。

ステップＳ１３０で高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎ未満のときには、制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎから電圧ＶＨを減じた値（ＶＨｃｍｉｎ−ＶＨ）に基づいて正の範囲内で補正回転数αを設定し（ステップＳ１６０）、モータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐに補正回転数αを加えた値（Ｎｍ１ｔｍｐ＋α）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊に設定する（ステップＳ１７０）。そして、上述の式（１）によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を計算し（ステップＳ２００）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊をエンジンＥＣＵ２４を送信すると共に高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。値（ＶＨｃｍｉｎ−ＶＨ）と補正回転数αとの関係の一例を図６に示す。図示するように、補正回転数αは、値（ＶＨｃｍｉｎ−ＶＨ）が大きいときには小さいきに比して大きくなるように、具体的には、値（ＶＨｃｍｉｎ−ＶＨ）が大きいほど大きくなるように設定される。

高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎ未満のときに高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨを更に低下させることは、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが許容下限電圧ＶＨｐｍｉｎ未満になってしまう可能性があり、好ましくない。実施例では、駆動トルクＴｒｆが電圧差（Ｖｃｅｆ−ＶＨ）に基づくことを考慮して、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨを低下させるのに代えて、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を大きくして逆起電圧Ｖｃｅｆを大きくするものとした。これにより、コンデンサ５７が充電されて高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが更に低下するのを抑制しつつ、駆動トルクＴｒｆを大きくすることができる。しかも、値（ＶＨｃｍｉｎ−ＶＨ）が大きいほど即ち高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎに対して低いほどモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊をより大きくするから、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが更に低くなるのをより適切に抑制しつつ、駆動トルクＴｒｆをより適切に大きくすることができる。

ステップＳ１４０で高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘよりも高いときには、電圧ＶＨから制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘを減じた値（ＶＨ−ＶＨｃｍａｘ）に基づいて正の範囲内で補正回転数βを設定し（ステップＳ１８０）、モータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐから補正回転数βを減じた値（Ｎｍ１ｔｍｐ−β）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊に設定する（ステップＳ１９０）。そして、上述の式（１）によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を計算し（ステップＳ２００）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊をエンジンＥＣＵ２４を送信すると共に高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。値（ＶＨ−ＶＨｃｍａｘ）と補正回転数βとの関係の一例を図７に示す。図示するように、補正回転数βは、値（ＶＨ−ＶＨｃｍａｘ）が大きいときには小さいきに比して大きくなるように、具体的には、値（ＶＨ−ＶＨｃｍａｘ）が大きいほど大きくなるように設定される。

高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘよりも高いときに高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨを更に上昇させることは、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが許容上限電圧ＶＨｐｍａｘよりも高くなってしまう可能性があり、好ましくない。実施例では、駆動トルクＴｒｆが電圧差（Ｖｃｅｆ−ＶＨ）に基づくことを考慮して、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨを上昇させるのに代えて、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を小さくして逆起電圧Ｖｃｅｆを小さくするものとした。これにより、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが更に高くなるのを抑制しつつ、駆動トルクＴｒｆを小さくすることができる。しかも、値（ＶＨ−ＶＨｃｍａｘ）が大きいほど即ち高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘに対して高いほどモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊をより小さくするから、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが更に高くなるのをより適切に抑制しつつ、駆動トルクＴｒｆをより適切に小さくすることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、インバータレス走行時には、通常走行時（ＨＶ走行モードやＥＶ走行モードでの走行時）に比して、制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎを高くすると共に制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘを低くする。これにより、インバータレス走行時に、制御用上下限電圧ＶＨｃｍａｘ，ＶＨｃｍｉｎを通常走行時と同一の値とするものに比して、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが許容下限電圧ＶＨｐｍｉｎ未満になったり許容上限電圧ＶＨｐｍａｘよりも高くなったりするのを抑制することができる。この結果、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨを適切に調節できなくなるのを抑制し、駆動トルクＴｒｆの変動が大きくな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、インバータレス走行時には、通常走行時に比して、制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎを高くすると共に制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘを低くするものとした。しかし、制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎについては高くするものの、制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘについては通常走行時と同一の値を用い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、インバータレス走行時に高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎ未満のときには、制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎから電圧ＶＨを減じた値（ＶＨｃｍｉｎ−ＶＨ）に基づいて補正回転数αを設定し、モータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐに補正回転数αを加えた値（Ｎｍ１ｔｍｐ＋α）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊に設定するものとした。しかし、インバータレス走行時に高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎ未満のときには、値（ＶＨｃｍｉｎ−ＶＨ）に拘わらずに、一律の補正回転数αをモータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐに加えた値をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊に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、インバータレス走行時に高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎ未満のときには、モータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐに正の補正回転数αを加えた値（Ｎｍ１ｔｍｐ＋α）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊に設定するものとした。しかし、インバータレス走行時に高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用下限電圧ＶＨｃｍｉｎ未満のときでも、モータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊に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、インバータレス走行時に高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘよりも高いときには、電圧ＶＨから制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘを減じた値（ＶＨ−ＶＨｃｍａｘ）に基づいて補正回転数βを設定し、モータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐから補正回転数βを減じた値（Ｎｍ１ｔｍｐ−β）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊に設定するものとした。しかし、インバータレス走行時に高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘよりも高いときには、値（ＶＨ−ＶＨｃｍａｘ）に拘わらずに、一律の補正回転数βをモータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐから減じた値をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊に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、インバータレス走行時に高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘよりも高いときには、モータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐから正の補正回転数βを減じた値（Ｎｍ１ｔｍｐ−β）をモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊に設定するものとした。しかし、インバータレス走行時に高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが制御用上限電圧ＶＨｃｍａｘよりも高いときでも、モータＭＧ１の仮回転数Ｎｍ１ｔｍｐをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊に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、ＨＶ走行モードでの走行中に、インバータ４１，４２の異常やインバータ４１，４２の制御に用いるセンサの異常が生じたときに、インバータレス走行を行なうものとした。しかし、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がＨＶＥＣＵ７０だけでなくモータＥＣＵ４０にも入力される場合、ＨＶ走行モードでの走行中に、ＨＶＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０との通信異常が生じたときにも、インバータレス走行を行なうものとしてもよい。この場合、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０から高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を受信することができない。したがって、モータＥＣＵ４０において、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に基づいて高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を設定して昇降圧コンバータ５５を制御することが考えられる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、キャパシタなどの蓄電可能な装置であれば如何なる装置を用い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、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成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。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、インバータ４１が「第１インバータ」に相当し、インバータ４２が「第２インバータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、昇降圧コンバータ５５が「昇降圧コンバータ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御装置」に相当する。

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、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２３クランクポジションセンサ、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、２８ダンパ、３０プラネタリギヤ、３６駆動軸、３８デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ駆動輪、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、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ電流センサ、５０バッテリ、５１ａ，５７ａ，５８ａ電圧センサ、５１ｂ電流センサ、５１ｃ温度センサ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ高電圧側電力ライン、５４ｂ低電圧側電力ライン、５５昇降圧コンバータ、５６システムメインリレー、５７，５８コンデンサ、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、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ダイオード、Ｌリアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２トランジスタ。

Claims

エンジンと、
回転に伴って逆起電圧を発生する第１モータと、
前記第１モータと前記エンジンと駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図において前記第１モータ，前記エンジン，前記駆動軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第２モータと、
前記第１モータを駆動する第１インバータと、
前記第２モータを駆動する第２インバータと、
蓄電装置と、
前記蓄電装置が接続された低電圧側電力ラインと前記第１インバータおよび前記第２インバータが接続された高電圧側電力ラインとに接続され、前記低電圧側電力ラインと前記高電圧側電力ラインとの間で電圧の変更を伴って電力のやりとりを行なう昇降圧コンバータと、
前記高電圧側電力ラインの電圧が許容下限電圧よりも高い制御用下限電圧以上の範囲内で調節されながら走行するように前記エンジンと前記第１インバータと前記第２インバータと前記昇降圧コンバータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記第１インバータおよび前記第２インバータをシャットダウンした状態で前記エンジンを運転しながら走行する所定走行時には、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用下限電圧以上の範囲内で前記第１モータの逆起電圧よりも低くなることにより前記第１モータから前記プラネタリギヤを介して前記駆動軸にトルクが出力されて走行するように前記エンジンと前記昇降圧コンバータとを制御し、
更に、前記制御装置は、前記所定走行時には、前記所定走行時でないときに比して、前記制御用下限電圧を高くする、
ハイブリッド自動車。
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記所定走行時には、アクセル操作量が大きいときに小さいときよりも、前記高電圧側電力ラインの電圧が低くなるように前記昇降圧コンバータを制御する、
ハイブリッド自動車。
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記所定走行時に、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用下限電圧未満になったときには、前記制御用下限電圧以上のときに比して大きい回転数で前記第１モータが回転するように前記エンジンを制御する、
ハイブリッド自動車。
請求項３記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記所定走行時に、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用下限電圧未満になったときには、前記高電圧側電力ラインの電圧が低いほど大きくなる回転数で前記第１モータが回転するように前記エンジンを制御する、
ハイブリッド自動車。
請求項１ないし４のうちの何れか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記所定走行時か否かに拘わらずに、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用下限電圧以上で且つ許容上限電圧よりも低い制御用上限電圧以下の範囲内で調節されるように前記昇降圧コンバータを制御し、
更に、前記制御装置は、前記所定走行時には、前記所定走行時でないときに比して、前記制御用上限電圧を低くする、
ハイブリッド自動車。
請求項５記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記所定走行時に、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用上限電圧よりも高くなったときには、前記制御用上限電圧以下のときに比して小さい回転数で前記第１モータが回転するように前記エンジンを制御する、
ハイブリッド自動車。
請求項６記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記所定走行時に、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記制御用上限電圧よりも高くなったときには、前記高電圧側電力ラインの電圧が高いほど小さくなる回転数で前記第１モータが回転するように前記エンジンを制御する、
ハイブリッド自動車。