(57)【要約】【課題】インバータレス走行制御時において振動や制御ハンチングの発生を抑制する。【解決手段】ＥＣＵは、第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）および第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）を算出するステップ（Ｓ１００）と、上限目標回転速度を算出するステップ（Ｓ１０２）と、下限目標回転速度を算出するステップ（Ｓ１０４）と、車両が前進走行中であって（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、かつ、アクセルオン状態である場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、上限目標回転速度と下限目標回転速度とを用いて駆動力要求がある場合のエンジンの回転速度の目標値を設定するステップ（Ｓ１１０）と、車両が前進走行中でなかったり（Ｓ１０６にてＮＯ）、あるいは、アクセルオン状態でなかったりする場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、駆動力要求がない場合のエンジンの回転速度の目標値を設定するステップ（Ｓ１１２）とを含む、処理を実行する。【選択図】図８
2020152249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
ロータに永久磁石を有する第１回転電機と、
車輪に接続された出力軸と、
前記エンジンに連結されたキャリアと、前記第１回転電機に連結されたサンギヤと、前記出力軸に連結されたリングギヤと、前記キャリア、前記サンギヤおよび前記リングギヤとを連結するピニオンギヤとを有する遊星歯車機構と、
前記出力軸に接続された第２回転電機と、
バッテリと、
前記バッテリと前記第１回転電機と前記第２回転電機との間で電力変換可能なインバータと、
前記第１回転電機の回転速度および回転方向を検出可能な第１センサと、
前記第２回転電機の回転速度および回転方向を検出可能な第２センサと、
前記エンジンの回転速度を検出可能なエンジン回転速度センサと、
前記車輪の回転速度を検出可能かつ前記車輪の回転方向を検出不能な車輪速センサと、
前記インバータによる前記第１回転電機および前記第２回転電機の駆動を正常に行なうことができない場合にインバータレス走行制御を実行可能な制御装置とを備え、
前記インバータレス走行制御は、前記インバータをゲート遮断状態にし、かつ前記エンジンを駆動して前記第１回転電機に逆起電圧に起因する制動トルクを発生させ、前記制動トルクの反力として前記出力軸に作用するトルクで車両を走行させる制御であり、
前記制御装置は、前記インバータレス走行制御中に前記第１センサおよび前記第２センサの出力値を取得できない場合、前記エンジン回転速度センサの出力値と前記車輪速センサの出力値とを用いて、前記車輪が前進方向に回転していると仮定したときの前記第１回転電機の回転速度の第１推定値と、前記車輪が後進方向に回転していると仮定したときの前記第１回転電機の回転速度の第２推定値とを算出し、
前記第１推定値が前記第１回転電機の負回転方向の第１過回転速度領域と前記第１回転電機の正回転方向の第２過回転速度領域との間の正常回転速度領域の下限値となる前記エンジンの回転速度を用いて前記エンジンの回転速度の第１ガード値を設定し、
前記第２推定値が前記正常回転速度領域の上限値となる前記エンジンの回転速度を用いて前記エンジンの回転速度の第２ガード値を設定し、
前記車両が前進走行中であって、かつ、前記車両に駆動力が要求される場合には、要求される駆動力によって設定される前記エンジンの回転速度の目標値が前記第１ガード値と前記第２ガード値との間の範囲を超えるときに、前記目標値が前記範囲内になるように補正する、ハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンと回転電機との少なくとも一方の動力を用いて走行可能なハイブリッド車両のインバータレス走行時の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、第１回転電機に連結されたサンギヤと、駆動輪および第２回転電機に連結されたリングギヤと、エンジンに連結されたキャリアとを含む遊星歯車機構を備えたハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両においては、第１回転電機および第２回転電機は、インバータ等の電力変換装置を用いて動作が制御されるが、インバータに異常が生じた場合には、インバータをゲート遮断状態にしつつエンジンを駆動して車両を退避走行させるインバータレス走行制御が実行される。
【０００３】
インバータレス走行制御中においては、エンジンの回転力によって第１回転電機を力学的（機械的）に回転させることによって第１回転電機に逆起電圧を発生させる。この逆起電圧によって第１回転電機からバッテリに電流が流れると、第１回転電機は、第１回転電機の回転を妨げる方向に逆起トルクを発生する。この逆起トルクが第１回転電機からサンギヤに作用することによって、リングギヤには、第１回転電機の逆起トルクの反力として、正方向（前進方向）に作用する駆動トルクが発生する。この駆動トルクによって退避走行が実現される。
【０００４】
特開２０１７−０７７７５５号公報（特許文献１）には、上述したようなインバータレス走行制御中に、車輪速センサやエンジン回転速度より第１回転電機の回転速度を算出し、第１回転電機の回転速度に応じてエンジンの出力を制御することによって第１回転電機が過回転状態になることを抑制する抑制制御について開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−０７７７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような構成を有するハイブリッド車両の一つとして、外部充電が可能なプラグインハイブリッド車両が知られているが、このような車両においては、外部充電によって蓄えた電力を用いたＥＶ走行（エンジンを停止した状態での電動走行）による走行距離を長くするため、大容量のバッテリが搭載される。バッテリの容量が増加すると、電池電圧が増加する傾向にある。そのため、インバータレス走行制御中に一定の駆動力を確保しようとすると、第１回転電機の回転速度を高くして、第１回転電機において発生する逆起電圧を高くすることが求められる。その結果、特許文献１に開示されているようにインバータレス走行制御中に抑制制御を実行すると一定の駆動力を確保する制御と抑制制御とが交互に行なわれるなどして、エンジン回転速度の変化幅やトルク変動量が増加し、振動や制御ハンチングが発生する場合がある。
【０００７】
本開示は、上述した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、インバータレス走行制御時において振動や制御ハンチングの発生を抑制するハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のある局面に係るハイブリッド車両は、エンジンと、ロータに永久磁石を有する第１回転電機と、車輪に接続された出力軸と、エンジンに連結されたキャリアと、第１回転電機に連結されたサンギヤと、出力軸に連結されたリングギヤと、キャリア、サンギヤおよびリングギヤとを連結するピニオンギヤとを有する遊星歯車機構と、出力軸に接続された第２回転電機と、バッテリと、バッテリと第１回転電機と第２回転電機との間で電力変換可能なインバータと、第１回転電機の回転速度および回転方向を検出可能な第１センサと、第２回転電機の回転速度および回転方向を検出可能な第２センサと、エンジンの回転速度を検出可能なエンジン回転速度センサと、車輪の回転速度を検出可能かつ車輪の回転方向を検出不能な車輪速センサと、インバータによる第１回転電機および第２回転電機の駆動を正常に行なうことができない場合にインバータレス走行制御を実行可能な制御装置とを備える。インバータレス走行制御は、インバータをゲート遮断状態にし、かつエンジンを駆動して第１回転電機に逆起電圧に起因する制動トルクを発生させ、制動トルクの反力として出力軸に作用するトルクで車両を走行させる制御である。制御装置は、インバータレス走行制御中に第１センサおよび第２センサの出力値を取得できない場合、エンジン回転速度センサの出力値と車輪速センサの出力値とを用いて、車輪が前進方向に回転していると仮定したときの第１回転電機の回転速度の第１推定値と、車輪が後進方向に回転していると仮定したときの第１回転電機の回転速度の第２推定値とを算出する。制御装置は、第１推定値が第１回転電機の負回転方向の第１過回転速度領域と第１回転電機の正回転方向の第２過回転速度領域との間の正常回転速度領域の下限値となるエンジンの回転速度を用いてエンジンの回転速度の第１ガード値を設定する。制御装置は、第２推定値が正常回転速度領域の上限値となるエンジンの回転速度を用いてエンジンの回転速度の第２ガード値を設定する。制御装置は、車両が前進走行中であって、かつ、車両に駆動力が要求される場合には、要求される駆動力によって設定されるエンジンの回転速度の目標値が第１ガード値と第２ガード値との間の範囲を超えるときに、目標値が範囲内になるように補正する。
【０００９】
このようにすると、インバータレス走行制御中であって、前進走行中であり、かつ、車両に駆動力が要求される場合には、要求される駆動力によって設定されるエンジンの回転速度の目標値が第１ガード値と第２ガード値との間の範囲内に設定することができる。そのため、エンジンの回転速度が第１ガード値と第２ガード値との間の範囲を超えることを抑制することができる。そのため、第１回転電機が過回転状態になることを抑制しつつ、駆動力が要求される場合にも、エンジンの回転速度の変動幅やトルク変動量が増加することを抑制することができる。これにより、振動や制御ハンチングの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によると、インバータレス走行制御時において振動や制御ハンチングの発生を抑制するハイブリッド車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】車両の電気システムの構成を説明するための回路ブロック図である。
【図３】インバータレス走行中における電気システムの状態を概略的に示す図である。
【図４】ＭＧ１回転速度Ｎｍ１と逆起電圧Ｖｃと逆起トルクＴｃとの対応関係を概略的に示す図である。
【図５】インバータレス走行中におけるエンジンおよびモータジェネレータの制御状態の一例を遊星歯車機構の共線図上に示す図である。
【図６】インバータレス走行中のエンジン回転速度の変動を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】ＥＣＵがインバータレス走行制御を行なう際の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】ＥＣＵが抑制制御を行なう際の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】ＥＣＵ３００による第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）および第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）の算出方法を説明するための図である。
【図１０】エンジンの上限目標回転速度の算出方法を説明するための図である。
【図１１】インバータレス走行中のＥＣＵの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示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は繰り返さない。
【００１３】
＜車両の全体構成＞
図１は、本実施の形態に係るハイブリッド車両１（以下、単に車両１と記載する）の全体構成を概略的に示すブロック図である。車両１は、エンジン１００と、第１回転電機であるモータジェネレータ１０（以下、ＭＧ１と記載する場合がある）と、第２回転電機であるモータジェネレータ２０（以下、ＭＧ２と記載する場合がある）と、遊星歯車機構３０と、駆動輪５０と、駆動輪５０に接続された出力軸６０と、車輪速センサ７３と、バッテリ１５０と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System  Main  Relay）１６０と、充電リレー１７０と、充電装置１７２と、インレット１７４と、電力制御ユニット（ＰＣＵ：Power  Control  Unit）２００と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）３００とを備える。
【００１４】
車両１は、エンジン１００とモータジェネレータ２０との少なくとも一方の動力を用いて走行する。車両１は、後述する通常走行中において、エンジン１００の動力を用いずに（すなわち、エンジン１００を停止させた状態で）モータジェネレータ２０の動力を用いて走行する（電動走行する）電気自動車走行（以下「ＥＶ走行」という）と、エンジン１００およびモータジェネレータ２０の双方の動力を用いて走行するハイブリッド自動車走行（以下「ＨＶ走行」という）との間で走行態様を切り替えることができる。
【００１５】
エンジン１００は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１００は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じて車両１が走行するための動力を発生する。エンジン１００により発生した動力は遊星歯車機構３０に出力される。
【００１６】
エンジン１００にはエンジン回転速度センサ４１０が設けられている。エンジン回転速度センサ４１０は、エンジン１００のクランクシャフト１１０の回転速度（エンジン回転速度）Ｎｅを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。
【００１７】
モータジェネレータ１０，２０の各々は、三相交流永久磁石型同期モータである。モータジェネレータ１０は、エンジン１００を始動させる際にはバッテリ１５０の電力を用いてエンジン１００のクランクシャフト１１０を回転させる。また、モータジェネレータ１０は、エンジン１００の動力を用いて発電することも可能である。モータジェネレータ１０によって発電された交流電力は、ＰＣＵ２００により直流電力に変換されてバッテリ１５０に充電される。また、モータジェネレータ１０によって発電された交流電力がモータジェネレータ２０に供給される場合もある。
【００１８】
モータジェネレータ２０のロータは、出力軸６０に連結される。モータジェネレータ２０は、バッテリ１５０およびモータジェネレータ１０の少なくとも一方から供給される電力を用いて出力軸６０を回転させる。また、モータジェネレータ２０は、回生制動によって発電することも可能である。モータジェネレータ２０によって発電された交流電力は、ＰＣＵ２００により直流電力に変換されてバッテリ１５０に充電される。
【００１９】
出力軸６０は、デファレンシャルギヤを介して左右の駆動輪５０に接続される。駆動輪５０には、車輪速センサ７３が設けられている。車輪速センサ７３は、駆動輪５０の回転速度を車輪速ＶＳとして検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。車輪速センサ７３は、駆動輪５０の回転速度の大きさ（絶対値）を検出可能であるが、駆動輪５０の回転方向は検出不能である。すなわち、ＥＣＵ３００は、車輪速センサ７３の出力値からは、駆動輪５０の回転速度の大きさ（絶対値）を把握することができるが、駆動輪５０の回転方向を把握することはできない。なお、図１には１つの車輪速センサ７３が示されているが、車輪速センサ７３の数は１つに限定されない。たとえば、車両１の４つの車輪（左右の駆動輪５０、および図示しない左右の従動輪）にそれぞれ車輪速センサ７３を設けるようにしてもよい。
【００２０】
遊星歯車機構３０は、エンジン１００、モータジェネレータ１０および出力軸６０を機械的に連結し、エンジン１００、モータジェネレータ１０および出力軸６０の間でトルクを伝達するように構成される。具体的には、遊星歯車機構３０は、回転要素として、モータジェネレータ１０のロータに連結されるサンギヤＳと、出力軸６０に連結されるリングギヤＲと、エンジン１００のクランクシャフト１１０に連結されるキャリアＣＡと、サンギヤＳとリングギヤＲとに噛合するピニオンギヤＰとを含む。キャリアＣＡは、ピニオンギヤＰが自転かつ公転できるようにピニオンギヤＰを保持する。
【００２１】
遊星歯車機構３０が上記のように構成されることによって、サンギヤＳの回転速度（＝ＭＧ１回転速度Ｎｍ１）と、キャリアＣＡの回転速度（＝エンジン回転速度Ｎｅ）と、リングギヤＲの回転速度（＝ＭＧ２回転速度Ｎｍ２）とは、共線図上において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１つの回転速度も決まる関係、以下「共線図の関係」ともいう）を有する。なお、リングギヤＲは出力軸６０を介して駆動輪５０に接続されるため、リングギヤＲの回転速度（＝ＭＧ２回転速度Ｎｍ２）の大きさ（絶対値）は車輪速ＶＳの大きさ（絶対値）に比例する関係にある。
【００２２】
バッテリ１５０は、再充電が可能に構成されたリチウムイオン二次電池である。なお、バッテリ１５０は、ニッケル水素二次電池などの他の二次電池であってもよい。
【００２３】
ＳＭＲ１６０は、バッテリ１５０とＰＣＵ２００との間の電力線に直列に接続されている。ＳＭＲ１６０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じて、バッテリ１５０とＰＣＵ２００との導通状態および遮断状態を切り替える。
【００２４】
また、車両１は、充電リレー１７０、充電装置１７２およびインレット１７４を用いてバッテリ１５０の外部充電が可能なプラグインハイブリッド車両である。充電リレー１７０は、バッテリ１５０と充電装置１７２との間の電力線に直列に接続される。充電リレー１７０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じて、バッテリ１５０と充電装置１７２との導通状態および遮断状態を切り替える。充電リレー１７０が導通状態になると、インレット１７４にコネクタ１７６が取り付けられている場合には、充電装置１７２を用いたバッテリ１５０の充電が行なわれ得る状態になる。一方、充電リレー１７０が遮断状態になると、バッテリ１５０と充電装置１７２との間の電気的な接続が遮断される。
【００２５】
充電装置１７２は、充電リレー１７０を介してバッテリ１５０に電気的に接続されるとともに、インレット１７４に電気的に接続されている。充電装置１７２は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じて、外部電源１７８から供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ１５０に出力する。充電装置１７２は、たとえば、インレット１７４にコネクタ１７６が取り付けられた場合に、外部電源１７８から供給される電力を用いてバッテリ１５０を充電する。以下、外部電源１７８を用いた充電を「外部充電」と記載する場合がある。
【００２６】
インレット１７４は、車両１の外装部分にリッド等のカバー（図示せず）とともに設けられる。インレット１７４は、コネクタ１７６が機械的に接続可能な形状を有する。インレット１７４およびコネクタ１７６の双方には接点が内蔵されており、インレット１７４にコネクタ１７６が取り付けられると接点同士が接触して、インレット１７４とコネクタ１７６とが電気的に接続される。
【００２７】
コネクタ１７６は、ケーブルを介して外部電源１７８に接続される。そのため、コネクタ１７６が車両１のインレット１７４に接続される場合には、外部電源１７８からの電力が、ケーブル、コネクタ１７６、インレット１７４を介して充電装置１７２に供給され得る状態になる。外部電源１７８は、典型的な商用交流電源を含んで構成される。
【００２８】
ＰＣＵ２００は、バッテリ１５０に蓄えられた直流電力を昇圧し、昇圧された電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１０，２０に供給する。また、ＰＣＵ２００は、モータジェネレータ１０，２０により発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１５０に供給する。ＰＣＵ２００の構成については図２にて詳細に説明する。
【００２９】
ＥＣＵ３００は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、メモリ、および、入出力バッファ等を含んで構成される。ＥＣＵ３００は、各センサおよび機器からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、車両１が所望の走行状態となるようにエンジン１００の出力（燃料噴射、点火時期、バルブタイミング等）およびモータジェネレータ１０，２０の出力（通電量）を制御する。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）により処理することも可能である。
【００３０】
＜電気システムおよびＥＣＵの構成＞
図２は、車両１の電気システムの構成を説明するための回路ブロック図である。車両１の電気システムは、バッテリ１５０と、ＳＭＲ１６０と、ＰＣＵ２００と、モータジェネレータ１０，２０と、ＥＣＵ３００とを含む。ＰＣＵ２００は、コンバータ２１０と、コンデンサＣ２と、インバータ２２１，２２２と、電圧センサ２３０とを含む。
【００３１】
バッテリ１５０には監視ユニット４４０が設けられている。監視ユニット４４０は、バッテリ１５０の電圧（バッテリ電圧）ＶＢ、バッテリ１５０に供給される電流（バッテリ電流）ＩＢ、バッテリ１５０の温度（バッテリ温度）ＴＢをそれぞれ検出して、それらの検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。
【００３２】
コンバータ２１０は、コンデンサＣ１と、リアクトルＬ１と、スイッチング素子Ｑ１（上アーム）およびスイッチング素子Ｑ２（下アーム）と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。コンデンサＣ１は、バッテリ電圧ＶＢを平滑化してコンバータ２１０に供給する。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２および後述するスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ１４の各々は、たとえばＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）である。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、電力線ＰＬと電力線ＮＬとの間に互いに直列に接続されている。ダイオードＤ１，Ｄ２は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間に逆並列にそれぞれ接続されている。リアクトルＬ１の一方端は、バッテリ１５０の高電位側に接続されている。リアクトルＬ１の他方端は、上アームと下アームとの中間点（スイッチング素子Ｑ１のエミッタとスイッチング素子Ｑ２のコレクタとの接続点）に接続されている。
【００３３】
コンバータ２１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じた上アームおよび下アームのスイッチング動作によって、バッテリ１５０から入力されるバッテリ電圧ＶＢを昇圧して電力線ＰＬ，ＮＬに出力する。また、コンバータ２１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じた上アームおよび下アームのスイッチング動作によって、インバータ２２１およびインバータ２２２の一方または両方から供給される電力線ＰＬ，ＮＬの直流電圧を降圧してバッテリ１５０に出力する。
【００３４】
コンデンサＣ２は、電力線ＰＬと電力線ＮＬとの間に接続されている。コンデンサＣ２は、コンバータ２１０から供給された直流電圧を平滑化してインバータ２２１，２２２に供給する。
【００３５】
電圧センサ２３０は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわちコンバータ２１０の出力電圧（以下「システム電圧」ともいう）ＶＨを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。
【００３６】
インバータ２２１は、システム電圧ＶＨが供給されると、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じて、直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１０を駆動する。インバータ２２１は、Ｕ相アーム１Ｕと、Ｖ相アーム１Ｖと、Ｗ相アーム１Ｗとを含む。各相アームは、電力線ＰＬと電力線ＮＬとの間に互いに並列に接続されている。Ｕ相アーム１Ｕは、互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を有する。Ｖ相アーム１Ｖは、互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を有する。Ｗ相アーム１Ｗは、互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ７，Ｑ８を有する。各スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、ダイオードＤ３〜Ｄ８が逆並列にそれぞれ接続されている。
【００３７】
インバータ２２２は、各相アーム２Ｕ〜２Ｗと、スイッチング素子Ｑ９〜Ｑ１４と、ダイオードＤ９〜Ｄ１４とを含む。なお、インバータ２２２の構成は、基本的にはインバータ２２１の構成と同等であるため、その詳細な説明は繰り返さない。
【００３８】
モータジェネレータ１０にはレゾルバ４２１（第１センサ）が設けられる。レゾルバ４２１は、モータジェネレータ１０の回転速度（ＭＧ１回転速度Ｎｍ１）を検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。レゾルバ４２１は、回転速度の大きさ（絶対値）および回転方向を検出可能である。すなわち、ＥＣＵ３００は、レゾルバ４２１の出力値から、モータジェネレータ１０の回転速度の大きさ（絶対値）だけでなく回転方向を把握することができる。
【００３９】
モータジェネレータ２０にはレゾルバ４２２（第２センサ）が設けられる。レゾルバ４２２は、モータジェネレータ２０の回転速度（ＭＧ２回転速度Ｎｍ２）を検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。レゾルバ４２２は、レゾルバ４２１と同様、回転速度の大きさ（絶対値）および回転方向を検出可能である。すなわち、ＥＣＵ３００は、レゾルバ４２２の出力値から、モータジェネレータ２０の回転速度の大きさ（絶対値）だけでなく回転方向を把握することができる。
【００４０】
さらに、モータジェネレータ１０，２０には、電流センサ２４１，２４２がそれぞれ設けられる。電流センサ２４１は、モータジェネレータ１０を流れる電流（モータ電流）ＩＭ１を検出する。電流センサ２４２は、モータジェネレータ２０を流れる電流（モータ電流）ＩＭ２を検出する。これらのセンサは、検出結果を示す信号をＥＣＵ３００にそれぞれ出力する。
【００４１】
ＥＣＵ３００は、各センサからの情報等に基づいて、モータジェネレータ１０，２０の出力が所望の出力となるようにＰＣＵ２００（コンバータ２１０およびインバータ２２１，２２２）を制御する。なお、図２に示す例では、ＥＣＵ３００が１つのユニットとして構成されているが、ＥＣＵ３００は、複数のユニットに分割されていてもよい。
【００４２】
＜通常走行およびインバータレス走行＞
ＥＣＵ３００は、通常モードと退避モードとのどちらかの制御モードで車両１を走行させることができる。
【００４３】
通常モードは、上述のＥＶ走行とＨＶ走行とを必要に応じて切り替えながら車両１を走行させるモードである。言い換えれば、通常モードは、インバータ２２１，２２２によるモータジェネレータ１０，２０の電気的な駆動が許容されるモードである。以下では、通常モードによる走行を「通常走行」と記載する。
【００４４】
退避モードは、電流センサ２４１，２４２等の部品の故障によりインバータ２２１，２２２によるモータジェネレータ１０，２０の電気的な駆動を正常に行なうことができないような異常（以下「インバータ異常」ともいう）が生じた場合に、インバータ２２１，２２２をゲート遮断状態としつつ、エンジン１００を駆動して車両１を退避走行させるモードである。言い換えれば、退避モードは、インバータ２２１，２２２によるモータジェネレータ１０，２０の電気的な駆動が許容されないモードである。以下では、この退避モードによる走行を「インバータレス走行」と記載し、インバータレス走行を行なうための制御を「インバータレス走行制御」と記載する。
【００４５】
図３は、インバータレス走行中における電気システムの状態を概略的に示す図である。インバータレス走行中においては、ＥＣＵ３００からの制御信号に応答して、インバータ２２１に含まれるすべてのスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８がゲート遮断状態（非導通状態）とされる。そのため、インバータ２２１に含まれるダイオードＤ３〜Ｄ８によって三相全波整流回路が構成される。同様に、ＥＣＵ３００からの制御信号に応答して、インバータ２２２に含まれるすべてのスイッチング素子Ｑ９〜Ｑ１４（図２参照）がゲート遮断状態（非導通状態）とされる。そのため、インバータ２２２に含まれるダイオードＤ９〜Ｄ１４によって三相全波整流回路が構成される。一方、コンバータ２１０では、ＥＣＵ３００からの制御信号に応答して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング動作が継続される。
【００４６】
また、インバータレス走行中においては、エンジン１００が駆動され、エンジン１００からエンジントルクＴｅが出力される。このエンジントルクＴｅによってモータジェネレータ１０が力学的（機械的）に回転させられる。モータジェネレータ１０は同期モータであるので、モータジェネレータ１０のロータには永久磁石１２が設けられている。このため、エンジントルクＴｅによってモータジェネレータ１０のロータに設けられた永久磁石１２が回転させられることによって、モータジェネレータ１０には逆起電圧Ｖｃが生じる。この逆起電圧Ｖｃがシステム電圧ＶＨを超えると、モータジェネレータ１０からバッテリ１５０に向かって電流が流れる。この際、モータジェネレータ１０には、モータジェネレータ１０の回転を妨げる方向に作用する逆起トルクＴｃ（制動トルク）が発生する。
【００４７】
図４は、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１と逆起電圧Ｖｃと逆起トルクＴｃとの対応関係を概略的に示す図である。図４において、横軸はＭＧ１回転速度Ｎｍ１を表わし、縦軸は上から順に逆起電圧Ｖｃ、逆起トルクＴｃを表わす。
【００４８】
図４に示される回転速度領域においては、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が高いほど逆起電圧Ｖｃは高い値となる特性を有する。ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が所定値Ｎｖｈを下回る領域では、逆起電圧Ｖｃがシステム電圧ＶＨ未満であるため、モータジェネレータ１０からバッテリ１５０に向かって電流は流れない。そのため、逆起トルクＴｃも生じない。
【００４９】
ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が所定値Ｎｖｈを超える領域では、逆起電圧Ｖｃがシステム電圧ＶＨを超えるため、モータジェネレータ１０からバッテリ１５０に向かって、逆起電圧Ｖｃとシステム電圧ＶＨとの差（以下「電圧差ΔＶ」ともいう）に応じた電流が流れる。すなわち、モータジェネレータ１０は逆起電力を発生し、この逆起電力でバッテリ１５０が充電される。この際、モータジェネレータ１０には、電圧差ΔＶに応じた逆起トルクＴｃが発生する。逆起トルクＴｃは、モータジェネレータ１０の回転を妨げる方向に作用する制動トルク（負トルク）である。
【００５０】
図５は、インバータレス走行中におけるエンジン１００およびモータジェネレータ１０，２０の制御状態の一例を遊星歯車機構３０の共線図上に示す図である。上述したように、サンギヤＳの回転速度（＝ＭＧ１回転速度Ｎｍ１）と、キャリアＣＡの回転速度（＝エンジン回転速度Ｎｅ）と、リングギヤＲの回転速度（＝ＭＧ２回転速度Ｎｍ２）とは、共線図上において直線で結ばれる関係（共線図の関係）を有する。
【００５１】
インバータレス走行中には、エンジン１００からエンジントルクＴｅが出力される。エンジントルクＴｅによってモータジェネレータ１０が力学的に回転させられると、モータジェネレータ１０は逆起電圧Ｖｃを発生する。逆起電圧Ｖｃがシステム電圧ＶＨを超えると、モータジェネレータ１０は、モータジェネレータ１０の回転を妨げる方向（負方向）に作用する逆起トルクＴｃを発生する。
【００５２】
逆起トルクＴｃがモータジェネレータ１０からサンギヤＳに作用することによって、リングギヤＲには、逆起トルクＴｃの反力として、正方向（前進方向）に作用する駆動トルクＴｅｐが発生する。この駆動トルクＴｅｐによって車両１が退避走行される。
【００５３】
なお、駆動トルクＴｅｐによってモータジェネレータ２０が回転させられるためモータジェネレータ２０にも逆起電圧が生じるが、図５に示す例では、モータジェネレータ２０の逆起電圧がシステム電圧ＶＨを超えない回転速度までＭＧ２回転速度Ｎｍ２が低下しているため、モータジェネレータ２０には逆起トルクは生じていない。
【００５４】
＜インバータレス走行中のＭＧ１回転速度Ｎｍ１の算出＞
上述のインバータレス走行中においては、エンジン１００の出力を制御することによって、モータジェネレータ１０の逆起トルクＴｃがユーザの要求に応じたトルクとなるようにＭＧ１回転速度Ｎｍ１が調整される。
【００５５】
このとき、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１を検出するレゾルバ４２１およびＭＧ２回転速度Ｎｍ２を検出するレゾルバ４２２が正常である場合には、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１を予め定められた回転速度領域内に抑えてモータジェネレータ１０の過熱や遊星歯車機構３０の過回転などに起因する二次故障を防止することができる。
【００５６】
これに対して、インバータレス走行中においては、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１を検出するレゾルバ４２１およびＭＧ２回転速度Ｎｍ２を検出するレゾルバ４２２の出力値をＥＣＵ３００が取得できない異常（以下の説明においては、レゾルバ異常と記載する）が生じる場合も考えられる。このような異常が生じる場合には、ＥＣＵ３００がＭＧ１回転速度Ｎｍ１を把握することができなくなるため、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１を予め定められた回転速度領域内に抑えることができない場合がある。
【００５７】
そこで、ＥＣＵ３００は、エンジン１００とモータジェネレータ１０と出力軸６０（駆動輪５０およびモータジェネレータ２０）とが、遊星歯車機構３０によって機械的に連結されていることを利用して、インバータレス走行中にレゾルバ異常が生じている場合のＭＧ１回転速度Ｎｍ１を算出することができる。
【００５８】
すなわち、ＥＣＵ３００は、レゾルバ異常が生じている場合であっても、遊星歯車機構３０の共線図の関係を利用して、エンジン回転速度センサ４１０の出力値（エンジン回転速度Ｎｅ）および車輪速センサ７３の出力値（車輪速ＶＳ）から、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１を算出することができる。
【００５９】
このとき、車輪速センサ７３は、駆動輪５０の回転速度の大きさ（絶対値）を検出できるが、駆動輪５０の回転方向までは検出できない。そのため、共線図の関係を利用する手法では、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１として、駆動輪５０が前進方向（正方向）に回転していると仮定したときの値と、駆動輪５０が後進方向（負方向）に回転していると仮定したときの値との２通りの値が想定され、どちらの値が実際のＭＧ１回転速度Ｎｍ１であるのかを特定できない。
【００６０】
そのため、ＥＣＵ３００は、以下のようにエンジン１００の回転速度を制御する。すなわち、ＥＣＵ３００は、インバータレス走行中にレゾルバ異常が生じている場合、まず、共線図の関係を利用して、第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）と、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）とを算出する。第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）は、駆動輪５０が前進方向（正方向）に回転していると仮定したときのＭＧ１回転速度の推定値である。第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）は、駆動輪５０が後進方向（負方向）に回転していると仮定したときのＭＧ１回転速度の推定値である。ＥＣＵ３００は、エンジン回転速度センサ４１０の出力値と車輪速センサ７３の出力値とを用いて、第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）と第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）とを算出する。そして、ＥＣＵ３００は、第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）と、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）のいずれもが正常回転速度領域内になるようにエンジン１００の回転速度を制御する。
【００６１】
なお、正常回転速度領域は、上限値Ａをモータジェネレータ１０の正回転方向の第１過回転速度領域との境界値とし、下限値Ｂをモータジェネレータ１０の負回転方向の第２過回転速度領域との境界値とし、上限値Ａと下限値Ｂとの間の回転速度領域である（図８参照）。本実施の形態において、上限値Ａの大きさは、下限値Ｂの大きさよりも大きい値とする。また、上限値Ａおよび下限値Ｂは、たとえば、駆動輪５０の回転速度から算出されるＭＧ２回転速度に応じて設定される。たとえば、ＭＧ２回転速度の大きさが大きくなるほど上限値Ａの大きさおよび下限値Ｂの大きさがいずれも単調減少するように設定される。上限値Ａの大きさおよび下限値Ｂの大きさは、ＭＧ２回転速度の大きさに対して線形で変化してもよいし、あるいは、非線形で変化してもよい。なお、上限値Ａ大きさおよび下限値Ｂの大きさは、ＭＧ２回転速度に代えて車速に応じて設定されてもよい。
【００６２】
上述のようにエンジン１００の回転速度を制御すると、インバータレス走行中にＭＧ１回転速度Ｎｍ１が予め定められた回転速度領域外になることを確実に抑制することができる。そのため、モータジェネレータ１０の過熱や遊星歯車機構３０の過回転などに起因する二次故障を抑制することができる。
【００６３】
第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）と、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）とが予め定められた回転速度領域内になるようにエンジン１００の回転速度を制御するために、たとえば、ＥＣＵ３００が抑制制御を実行することが考えられる。抑制制御は、第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）が上限値Ａを超えると、エンジン１００の回転速度を低下させる制御と、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）が下限値Ｂを下回ると、エンジン１００の回転速度を上昇させる制御とを含む。抑制制御によってモータジェネレータ１０が過回転状態になることを抑制することができる。
【００６４】
しかしながら、このような制御に並行して、たとえば、ユーザのアクセル操作量に応じた駆動力を発生する駆動力制御を実行する場合に、振動や制御ハンチングが発生する場合がある。
【００６５】
特に、外部充電が可能なプラグインハイブリッド車両においては、外部充電によって蓄えた電力を用いたＥＶ走行による走行距離を長くするため、大容量のバッテリが搭載される。バッテリの容量が増加すると、電池電圧が増加する傾向にある。そのため、インバータレス走行制御中に一定の駆動力を確保しようとすると、モータジェネレータ１０の回転速度を高くして、モータジェネレータ１０において発生する逆起電圧を高くすることが求められる。その結果、過回転状態になることを抑制する制御と駆動力制御とが交互に行なわれるなどして、エンジン回転速度の変化幅やトルク変動量が増加し、振動や制御ハンチングが発生する場合がある。
【００６６】
図６は、インバータレス走行中のエンジン回転速度の変動を説明するためのタイミングチャートである。図６の上段のグラフの縦軸は、ＭＧ１回転速度を示す。図６の下段のグラフの縦軸は、エンジン回転速度を示す。図６の上段のグラフおよび下段のグラフの横軸は、時間を示す。また、図６の上段のグラフのＬＮ１（破線）は、上限値Ａの変化を示す。図６の上段のグラフのＬＮ２（実線）は、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）の変化を示す。図６の下段のグラフのＬＮ３（実線）は、エンジン回転速度の変化を示す。
【００６７】
たとえば、インバータレス走行中においてユーザのアクセル操作量に応じて駆動力を発生する駆動力制御が実行される場合を想定する。たとえば、ユーザのアクセル操作量が一定量となる場合を想定すると、アクセル操作量に応じた目標回転速度（たとえば、上限値Ａよりも大きい値）が設定される。そして、設定された目標回転速度になるように、図６のＬＮ３に示すようにエンジン回転速度が時間の経過とともに増加していく。エンジン回転速度の増加に応じて、図６のＬＮ２に示すように第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）が増加していく。また、車速の増加に応じてＭＧ２回転速度が増加し、ＭＧ２回転速度の増加に応じて、図６のＬＮ１に示すように、上限値Ａが低下していく。
【００６８】
時間ｔ１にて、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）が図６のＬＮ１に示す上限値Ａに到達する場合には、図６のＬＮ３に示すようにエンジン１００の回転速度が低下するようにエンジン１００が制御される。その結果、図６のＬＮ２に示すように、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）が低下していく。その後、再度ユーザのアクセル操作量に応じた駆動力制御が実行されると、エンジン回転速度が時間の経過とともに再び増加していく。そして、時間ｔ２にて、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）が図６のＬＮ１に示す上限値Ａに到達する場合には、エンジン１００の回転速度が低下するようにエンジン１００が制御される。その後、再度ユーザのアクセル操作量に応じた駆動力が実行されると、エンジン回転速度が時間の経過とともに再び増加していく。時間ｔ１〜ｔ２の期間におけるエンジン回転速度の変動が時間ｔ２〜ｔ３の期間および時間ｔ３〜ｔ４の期間に発生し、結果的に、振動や制御ハンチングが発生することになる。
【００６９】
そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ３００が、インバータレス走行中に、以下のように動作するものとする。すなわち、ＥＣＵ３００は、第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）が正常回転速度領域の下限値となるエンジン１００の回転速度を用いてエンジン１００の回転速度の第１ガード値を設定する。ＥＣＵ３００は、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）が正常回転速度領域の上限値となるエンジン１００の回転速度を用いてエンジン１００の回転速度の第２ガード値を設定する。ＥＣＵ３００は、車両１が前進走行中であって、かつ、車両１に駆動力が要求される場合には、要求される駆動力によって設定されるエンジン１００の回転速度の目標値が第１ガード値と第２ガード値との間の範囲を超えるときに、目標値が当該範囲内になるように補正する。なお、ＭＧ１回転速度の正常回転速度領域は、モータジェネレータ１０の負回転方向の第１過回転速度領域（たとえば、上述の下限値Ｂよりも低い回転速度領域）とモータジェネレータ１０の正回転方向の第２過回転速領域（たとえば、上述の上限値Ａよりも高い回転速度領域）との間の回転速度領域を含む。
【００７０】
このようにすると、インバータレス走行制御中であって、前進走行中であり、かつ、車両１に駆動力が要求される場合には、要求される駆動力によって設定されるエンジン１００の回転速度の目標値が第１ガード値と第２ガード値との間の範囲内に設定することができるため、エンジン１００の回転速度が第１ガード値と第２ガード値との範囲を超えることを抑制することができる。そのため、第１回転電機が過回転状態になることを抑制しつつ、駆動力が要求される場合にも、エンジン１００の回転速度の変動幅やトルク変動量が増加することを抑制することができる。これにより、振動や制御ハンチングの発生を抑制することができる。
【００７１】
以下、図７を参照して、本実施の形態におけるＥＣＵ３００で実行される処理について説明する。図７は、ＥＣＵ３００がインバータレス走行制御を行なう際の処理手順の一例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。
【００７２】
ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、ＥＣＵ３００は、上述したインバータ異常が生じているか否かを判定する。インバータ異常が生じていると判定される場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、Ｓ１２〜Ｓ１６にて、制御モードを退避モードに設定してインバータレス走行を行なう。インバータ異常が生じていないと判定される場合（Ｓ１０にてＮＯ）、処理はＳ１１に移される。Ｓ１１にて、ＥＣＵ３００は、制御モードを通常モードに設定して通常走行を行なう。
【００７３】
Ｓ１２にて、ＥＣＵ３００は、インバータ２２１，２２２をゲート遮断状態にする。Ｓ１３にて、ＥＣＵ３００は、システム電圧ＶＨが目標システム電圧ＶＨｔａｇとなるようにコンバータ２１０を制御する。本実施の形態において、目標システム電圧ＶＨｔａｇは、たとえば予め定められた固定値とすることができる。
【００７４】
Ｓ１４にて、ＥＣＵ３００は、エンジン１００を駆動する。すなわち、ＥＣＵ３００は、エンジン１００を駆動してモータジェネレータ１０を機械的に回転させることによって、モータジェネレータ１０から逆起トルクＴｃを発生させる。この際、エンジン１００の出力を制御することによって、モータジェネレータ１０の逆起トルクＴｃがユーザの要求（アクセル操作量）に応じたトルクとなるようにＭＧ１回転速度Ｎｍ１が調整される。これにより、逆起トルクＴｃの反力として出力軸６０に作用する駆動トルクＴｅｐによってインバータレス走行（退避走行）が行なわれる。
【００７５】
Ｓ１５にて、ＥＣＵ３００は、レゾルバ異常が発生したか否かを判定する。ＥＣＵ３００は、たとえば、レゾルバ４２１，４２２からＭＧ１回転速度Ｎｍ１およびＭＧ２回転速度Ｎｍ２の出力値が取得不可である場合に、レゾルバ異常が発生したと判定する。
【００７６】
レゾルバ４２１およびレゾルバ４２２の出力値が取得不可である場合とは、たとえば、レゾルバ４２１およびレゾルバ４２２の出力値がいずれも通常取り得ない、明らかに誤った値である場合である。あるいは、レゾルバ４２１およびレゾルバ４２２からＥＣＵ３００までの通信経路における異常（たとえば、通信不可等）によりレゾルバ４２１およびレゾルバ４２２から出力値自体を受信できない場合である。あるいは、レゾルバ４２１およびレゾルバ４２２の内部回路に断線が生じたことが検出された場合である。あるいは、レゾルバ４２１およびレゾルバ４２２からの出力波形と予め定められた波形とを比較したときに類似の度合いがしきい値よりも低い（たとえば、振幅や位相の差が予め定められた値以上となる）場合である。
【００７７】
レゾルバ異常が発生したと判定される場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、処理はＳ１６に移される。もしそうでない場合（Ｓ１５にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００７８】
Ｓ１６にて、ＥＣＵ３００は、抑制制御を実行する。なお、抑制制御の詳細については後述する。
【００７９】
図８は、ＥＣＵ３００が抑制制御を行なう際の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、図７のＳ１６における抑制制御の実行内容を示す。
【００８０】
Ｓ１００にて、ＥＣＵ３００は、上述した第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）および第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）を算出する。
【００８１】
図９は、ＥＣＵ３００による第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）および第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）の算出方法を説明するための図である。ＥＣＵ３００は、まず、車輪速センサ７３の出力値（車輪速ＶＳ）から、駆動輪５０が前進方向に回転していると仮定したときのＭＧ２回転速度の推定値Ｎｍ２（ＶＳ＋）と、駆動輪５０が後進方向に回転していると仮定したときのＭＧ２回転速度の推定値Ｎｍ２（ＶＳ−）とを算出する。ここで、推定値Ｎｍ２（ＶＳ＋）と推定値Ｎｍ２（ＶＳ−）とは、絶対値が同じであって、符号は逆（Ｎｍ２（ＶＳ＋）＞０、Ｎｍ２（ＶＳ−）＜０）である。
【００８２】
さらに、ＥＣＵ３００は、共線図の関係を利用して、エンジン回転速度Ｎｅと推定値Ｎｍ２（ＶＳ＋）とを用いて上述の第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）を算出する（図９の一点鎖線参照）。同様に、ＥＣＵ３００は、共線図の関係を利用して、エンジン回転速度Ｎｅと推定値Ｎｍ２（ＶＳ−）とを用いて上述の第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）を算出する（図９の実線参照）。図９に例示されているように、第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）と第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）とは異なる値となり、どちらの値が実際のＭＧ１回転速度Ｎｍ１であるかを特定できない。そのため、ＥＣＵ３００は、抑制制御において、第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）および第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）が正常回転速度領域の上限値Ａおよび下限値Ｂを超えないようにエンジン１００の回転速度を制御する。
【００８３】
図８に戻って、Ｓ１０２にて、ＥＣＵ３００は、エンジン１００の上限目標回転速度を算出する。ＥＣＵ３００は、たとえば、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）が正常回転速度領域の上限値Ａとなるときのエンジン１００の回転速度の第１上限値と、ピニオンギヤＰの過回転を防止するためのエンジン１００の回転速度の第２上限値とのうちのいずれか小さい方の値を上限目標回転速度として設定する。
【００８４】
以下、エンジン１００の上限目標回転速度の算出方法について図１０を用いて詳細に説明する。図１０は、エンジン１００の上限目標回転速度の算出方法を説明するための図である。図１０には、図９と同様の構成を有する共線図が示される。そのため、共線図に関する詳細な説明は繰り返さない。
【００８５】
図１０には、たとえば、駆動輪５０が後進方向に回転していると仮定したときに、上限値ＡとＭＧ２回転速度Ｎｍ２（ＶＳ−）とを結ぶ直線（図１０の一点鎖線参照）と、ピニオンギヤＰの過回転を防止するためのエンジン１００の回転速度の上限値（ｃ点参照）とＭＧ２回転速度Ｎｍ２（ＶＳ−）とを結ぶ直線（図１０の破線参照）と、アクセル操作量に応じて設定されるエンジン１００の回転速度の目標値（ｂ点参照）とＭＧ２回転速度Ｎｍ２（ＶＳ−）とを結ぶ直線（図１０の実線参照）とが示される。
【００８６】
ＥＣＵ３００は、図９の一点鎖線に対応するエンジン１００の回転速度（ａ点参照）と、図９の破線に対応するエンジン１００の回転速度（ｂ点参照）とのうちのいずれか小さい方の値をエンジン１００の上限目標回転速度として算出する。
【００８７】
図７に戻って、Ｓ１０４にて、ＥＣＵ３００は、エンジン１００の下限目標回転速度を算出する。ＥＣＵ３００は、たとえば、共線図上における下限値ＢとＭＧ２回転速度Ｎｍ２（ＶＳ＋）とを結ぶ直線に対応するエンジン１００の回転速度と、ピニオンギヤＰの過回転を防止するためのエンジン１００の回転速度とのうちのいずれか大きい方の値をエンジン１００の下限目標回転速度として算出する。
【００８８】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ３００は、車両１が前進走行中であるか否かを判定する。ＥＣＵ３００は、たとえば、レゾルバ異常が発生する直前のレゾルバ４２２の出力値の符号に基づいて車両１が前進走行中であるか否かを判定する。
【００８９】
具体的には、ＥＣＵ３００は、レゾルバ異常が発生する直前のレゾルバ４２２の出力値の符号が前進走行中を示す符号（たとえば、プラス）である場合に、車両１が前進走行中であると判定する。
【００９０】
一方、ＥＣＵ３００は、たとえば、レゾルバ異常が発生する直前のレゾルバ４２２の出力値の符号が前進走行中を示す符号と異なる符号（たとえば、マイナス）である場合に、車両１が後進走行中である（すなわち、前進走行中でない）と判定する。車両１が前進走行中であると判定される場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。
【００９１】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ３００は、アクセルオンの状態であるか否かを判定する。ＥＣＵ３００は、たとえば、アクセル操作量がしきい値以上である場合にアクセルオンの状態であると判定する。ＥＣＵ３００は、たとえば、アクセルペダルの踏み込み量（操作量）を検出するセンサ等の検出結果を用いてアクセル操作量を取得する。アクセルオンの状態であると判定される場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。
【００９２】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ３００は、駆動力要求がある場合のエンジン１００の目標回転速度を設定する。ＥＣＵ３００は、たとえば、アクセル操作量に応じたエンジン１００の回転速度の目標値と、上限目標回転速度と、下限目標回転速度とを用いてエンジン１００の目標回転速度を設定する。
【００９３】
ＥＣＵ３００は、たとえば、アクセル操作量に応じたエンジン１００の回転速度の目標値を算出する。ＥＣＵ３００は、たとえば、インバータレス走行時におけるアクセル操作量とエンジン１００の回転速度の目標値との関係を示すマップを用いてアクセル操作量からエンジン１００の回転速度の目標値を算出してもよい。ＥＣＵ３００は、算出された目標値が上限目標回転速度と、下限目標回転速度との間の範囲内の値である場合には、エンジン１００の回転速度がアクセル操作量に応じた目標値を最終的な目標値として設定する。
【００９４】
一方、ＥＣＵ３００は、算出された目標値が上限目標回転速度と下限目標回転速度との範囲を超える値である場合には、上限目標回転速度と下限目標回転速度との範囲内になるように目標値を補正する。ＥＣＵ３００は、たとえば、図９の共線図に示したように、アクセル操作量に応じた目標値（図１０のｂ点参照）が上限目標回転速度（図１０のｃ点参照）を超える場合には、目標値を上限目標回転速度に補正し、補正された目標値を最終的な目標値として設定する。
【００９５】
あるいは、ＥＣＵ３００は、たとえば、算出された目標値が下限目標回転速度を下回る場合には、目標値を下限目標回転速度に補正し、補正された目標値を最終的な目標値として設定する。ＥＣＵ３００は、エンジン１００の回転速度が設定された目標値になるようにエンジン１００を制御する。ＥＣＵ３００は、たとえば、燃料噴射、点火時期、バルブタイミング等を調整してエンジン１００の回転速度が設定された目標値になるようにエンジン１００を制御する。
【００９６】
Ｓ１１２にて、ＥＣＵ３００は、駆動力要求がない場合のエンジン１００の目標回転速度を設定する。ＥＣＵ３００は、たとえば、アイドル回転状態に相当する回転速度をエンジン１００の回転速度の目標値として設定するものとする。なお、駆動力要求がない場合のエンジン１００の回転速度の目標値としては、アイドル回転状態に相当する回転速度に設定することに限定されるものではなく、たとえば、車両１に駆動力が発生しない範囲の回転速度に設定されてもよい。
【００９７】
以上のような構造およびフローチャートに基づくＥＣＵ３００の動作について図１１を参照しつつ説明する。図１１は、インバータレス走行中のＥＣＵの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００９８】
なお、図１１のＬＮ４（破線）は、ＭＧ１回転速度の上限値の変化を示す。図１１のＬＮ５（実線）は、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）の変化を示す。図１１のＬＮ６は、エンジン１００の上限目標回転速度の変化を示す。
【００９９】
インバータ２２１，２２２を正常に制御できる場合には（Ｓ１０にてＮＯ）、通常走行が行なわれる（Ｓ１１）。一方、レゾルバ異常が発生することによってインバータ２２１，２２２を正常に制御できない場合には、インバータ異常が発生したと判定され（Ｓ１０にてＹＥＳ）、インバータレス走行が開始される。
【０１００】
インバータレス走行においては、インバータ２２１，２２２がゲート遮断状態にされ（Ｓ１２）、コンバータ２１０が作動され（Ｓ１３）、エンジン１００が駆動される（Ｓ１４）。このとき、レゾルバ異常が発生しているため（Ｓ１５にてＹＥＳ）、抑制制御が実行される（Ｓ１６）。
【０１０１】
抑制制御が実行されると、第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）と、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）とが算出される（Ｓ１００）。さらに、第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）が上限値Ａとなるときのエンジン１００の回転速度と、ピニオンギヤＰの過回転を防止するためのエンジン１００の回転速度の上限値とのうちのいずれか小さい方の値が上限目標回転速度として設定される（Ｓ１０２）。さらに、第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）が下限値Ｂとなるときのエンジン１００の回転速度と、ピニオンギヤＰの過回転を防止するためのエンジン１００の回転速度の下限値とのうちのいずれか大きい方の値が下限目標回転速度として設定される（Ｓ１０４）。
【０１０２】
そして、車両１が前進走行中であって（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、かつ、アクセルオン状態である場合には（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、アクセル操作量に応じて設定されるエンジン１００の回転速度の目標値が上限目標回転速度と下限目標回転速度との間の範囲（正常回転速度領域）を超えるときには、当該範囲内になるように補正される（Ｓ１１０）。
【０１０３】
たとえば、アクセル操作量に応じたエンジン１００の回転速度の目標値が上限目標回転速度を超えるときには、上限目標回転速度が目標値として設定され、アクセル操作量に応じたエンジン１００の回転速度の目標値が下限目標回転速を下回るときには、下限目標回転速度が目標として設定される。そして、エンジン１００の回転速度が設定された目標値になるようにエンジン１００が制御される。
【０１０４】
インバータレス走行中において、アクセル操作量が一定量になるようにアクセルペダルが踏み込まれる場合には、図１１のＬＮ７に示すように時間の経過とともにエンジン１００の回転速度が上昇していくとともに、図１１のＬＮ５に示すように第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）も上昇していく。また、ＭＧ２回転速度Ｎｍ２の大きさが時間の経過とともに上昇していくと、図１１のＬＮ４に示すように、上限値Ａの大きさが低下するため、図１１のＬＮ６に示すように、上限目標回転速度が低下していく。
【０１０５】
時間ｔ５にて、エンジン１００の回転速度が上限目標回転速度に到達する場合には、アクセル操作量に応じたエンジン１００の回転速度の目標値が上限目標回転速度よりも大きいときには、目標値が上限目標回転速度に補正される。そのため、エンジン１００の回転速度が上限目標回転速度を超えることが抑制される。その結果、ＭＧ１回転速度が上限値Ａを超えることが抑制される。
【０１０６】
一方、車両１が前進走行中でなかったり（Ｓ１０６にてＮＯ）、あるいは、アクセルオン状態でなかったりすると（Ｓ１０８にてＮＯ）、駆動力要求がない場合のエンジン１００の回転速度の目標値が設定される（Ｓ１１２）。そして、エンジン１００の回転速度が設定された目標回転速度になるようにエンジン１００が制御される。
【０１０７】
以上のようにして、本実施の形態に係るハイブリッド車両によると、インバータレス走行制御中であって、前進走行中であり、かつ、アクセルオン状態である場合には、アクセル操作量に応じて設定されるエンジン１００の回転速度の目標値を上限目標回転速度と下限目標回転速度との間の正常回転速度領域内に設定することができるため、第１推定値Ｎｍ１（ＶＳ＋）および第２推定値Ｎｍ１（ＶＳ−）が上限目標回転速度と下限目標回転速度との範囲を超えることを抑制することができる。そのため、インバータレス走行中に、モータジェネレータ１０が過回転状態になることを抑制しつつ、駆動力が要求される場合に、エンジン１００の回転速度の変動幅やトルク変動量が増加することを抑制することができる。これにより、振動や制御ハンチングの発生を抑制することができる。したがって、インバータレス走行制御時において振動や制御ハンチングの発生を抑制するハイブリッド車両を提供することができる。
【０１０８】
さらに、上限値Ａおよび下限値ＢがＭＧ２回転速度Ｎｍ２によって変化する場合においても上限目標回転速度と下限目標回転速度とが上限値Ａおよび下限値Ｂの変化に応じて適切に設定されるため、振動や制御ハンチングの発生を抑制することができる。
【０１０９】
以下、変形例について説明する。
上述の実施の形態では、車両１がプラグインハイブリッド車両を一例として説明したが、車両１は、図１に示される構成から外部充電を実行するための構成（たとえば、充電リレー１７０、充電装置１７２およびインレット１７４）が省略されたハイブリッド車両であってもよい。
【０１１０】
さらに上述の実施の形態では、エンジン１００の回転速度の目標値が上限目標回転速度を超えると目標値が上限目標回転速度に補正されるものとして説明したが、目標値は、上限目標回転速度と下限目標回転速度との間の範囲内の値に補正されればよく、上限目標回転速度に補正されることに特に限定されるものではない。たとえば、目標値が上限目標回転速度を超えると上限目標回転速度から予め定められた値だけ減算した値を目標値として設定してもよい。
【０１１１】
さらに上述の実施の形態では、エンジン１００の回転速度の目標値が下限目標回転速度を下回ると目標値が下限目標回転速度に補正されるものとして説明したが、目標値は、上限目標回転速度と下限目標回転速度の間の範囲内の値に補正されればよく、下限目標回転速度に補正されることに特に限定されるものではない。たとえば、目標値が下限目標回転速度を下回ると下限目標回転速度に予め定められた値だけ加算した値を目標値として設定してもよい。
【０１１２】
なお、上記した変形例は、その全部または一部を適宜組み合わせて実施してもよい。
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。
【符号の説明】
【０１１３】
１  ハイブリッド車両、１０，２０  モータジェネレータ、１２  永久磁石、３０  遊星歯車機構、５０  駆動輪、６０  出力軸、７３  車輪速センサ、１００  エンジン、１１０  クランクシャフト、１５０  バッテリ、１６０  ＳＭＲ、１７０  充電リレー、１７２  充電装置、１７４  インレット、１７６  コネクタ、１７８  外部電源、２００  ＰＣＵ、２１０  コンバータ、２２１，２２２  インバータ、２３０  電圧センサ、２４１，２４２  電流センサ、３００  ＥＣＵ、４１０  エンジン回転速度センサ、４２１，４２２  レゾルバ、４４０  監視ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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