(57)【要約】【課題】発電機を正常に駆動できない異常時に電動機の動力のみによる走行をより長く継続可能とする。【解決手段】第１モータ（ＭＧ１）を駆動するインバータのゲート遮断が可能な範囲内で第１モータを正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたときに、第１モータ用インバータをゲート遮断した状態でエンジンを最高回転数Ｎｅｍａｘで自立運転し（Ｓ１５０，Ｓ１６０）、回転数Ｎｍ１で回転し逆起電力を発生する第１モータで発生可能な最大の発電電力が生じるよう高電圧系の目標電圧ＶＨ＊を設定すると共に高電圧系の電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊になるよう昇圧回路を駆動制御し（Ｓ１８０，Ｓ１９０）、バッテリの入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊により走行するよう第２モータ（ＭＧ２）を制御する（Ｓ１１０〜Ｓ１５０）。これにより、第２モータからの動力のみによる走行をより長く継続可能とすることができる。【選択図】図３
2010012827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の回転数に対応する回転数で回転し、該回転に伴って逆起電力を発生する発電機と、
前記発電機を駆動する発電機用インバータ回路と、
車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、
充放電可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段が接続された低電圧系と前記発電機用インバータ回路および前記電動機用インバータ回路が接続された高電圧系との間に介在し、前記高電圧系の電圧を調整すると共に前記低電圧系と前記高電圧系との間で電力をやり取りする電圧調整手段と、
前記発電機の回転数を取得する回転数取得手段と、
前記発電機用インバータ回路を含む前記発電機の駆動に必要な機器または部品の異常により前記発電機用インバータ回路のゲート遮断が可能な範囲内で前記発電機を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたとき、前記発電機用インバータ回路がゲート遮断された状態で前記内燃機関が所定回転数で自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電機用インバータ回路とを制御し、前記取得された回転数で回転し逆起電力を発生する前記発電機で発生可能な最大の発電電力を上限とする範囲として該上限近傍の所定電力範囲にある発電電力が前記発電機で発生するよう前記取得された回転数に基づいて前記高電圧系の目標電圧を設定すると共に前記高電圧系の電圧が該設定した目標電圧に調整されるよう前記電圧調整手段を制御し、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記電動機から出力されて走行するよう前記電動機用インバータ回路を制御する異常時制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
前記異常時制御手段は、前記発電機の回転数と前記高電圧系の目標電圧との関係である回転数目標電圧関係を実験または解析により予め定めて記憶すると共に前記取得された回転数と前記記憶した回転数目標電圧関係とに基づいて前記高電圧系の目標電圧を設定する手段である請求項１記載の車両。
【請求項３】
前記異常時制御手段は、前記発電機で発生する逆起電力を前記発電機の回転数と所定の係数との積として表したときに前記取得された回転数と前記所定の係数と値１／２との積を前記高電圧系の目標電圧として設定する手段である請求項１記載の車両。
【請求項４】
前記異常時制御手段は、前記内燃機関が運転されている最中に前記所定の異常が生じたときに前記内燃機関と前記発電機用インバータ回路と前記電動機用インバータ回路と前記電圧調整手段とを制御する手段である請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の車両。
【請求項５】
前記車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段を備える請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の車両。
【請求項６】
内燃機関と、前記内燃機関の回転数に対応する回転数で回転し該回転に伴って逆起電力を発生する発電機と、前記発電機を駆動する発電機用インバータ回路と、車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、充放電可能な蓄電手段と、前記蓄電手段が接続された低電圧系と前記発電機用インバータ回路および前記電動機用インバータ回路が接続された高電圧系との間に介在し前記高電圧系の電圧を調整すると共に前記低電圧系と前記高電圧系との間で電力をやり取りする電圧調整手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記発電機の回転数を取得し、
前記発電機用インバータ回路を含む前記発電機の駆動に必要な機器または部品の異常により前記発電機用インバータ回路のゲート遮断が可能な範囲内で前記発電機を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたとき、前記発電機用インバータ回路がゲート遮断された状態で前記内燃機関が所定回転数で自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電機用インバータ回路とを制御し、前記取得された回転数で回転し逆起電力を発生する前記発電機で発生可能な最大の発電電力を上限とする範囲として該上限近傍の所定電力範囲にある発電電力が前記発電機で発生するよう前記取得された回転数に基づいて前記高電圧系の目標電圧を設定すると共に前記高電圧系の電圧が該設定した目標電圧に調整されるよう前記電圧調整手段を制御し、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記電動機から出力されて走行するよう前記電動機用インバータ回路を制御する、
車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンの動力により回転して発電する発電機と、車軸に連結された駆動軸に接続された電動機と、充放電可能なバッテリと、発電機および電動機を駆動する各駆動回路とバッテリとの間に配置されバッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、バッテリに異常が生じたときに、昇圧回路より各駆動回路側のシステム電圧が発電機で発生する逆起電圧以上となるよう昇圧回路を予め制御することによりバッテリの遮断後に発電機に電流を流すことができなくなるのを回避し、その後、バッテリと各駆動回路との接続を遮断し、エンジンの動力により発電機で発電した電力を用いて電動機から動力を出力して走行するバッテリレス走行を行なうものとしている。
【特許文献１】特開２００７−２１０４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の車両では、発電機を正常に駆動できなくなる異常が生じたときには、バッテリの電力を用いての電動機の動力のみによる退避走行をできるだけ長い時間や距離に亘って継続できるようにすることが望まれる。このため、発電機を正常に駆動できない異常時であっても、例えば発電機のロータの回転位置を検出するセンサの故障時や発電機の駆動回路の一部のスイッチング素子がオンされなくなる故障時などのように、発電機の駆動回路の駆動停止が可能で発電機で発生する逆起電力による発電電力を電動機の駆動に用いることができる場合には、この発電電力をできるだけ大きくすることが望ましい。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法は、発電機を正常に駆動できない異常時に電動機の動力のみによる走行をより長く継続可能とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両およびその制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関の回転数に対応する回転数で回転し、該回転に伴って逆起電力を発生する発電機と、
前記発電機を駆動する発電機用インバータ回路と、
車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、
充放電可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段が接続された低電圧系と前記発電機用インバータ回路および前記電動機用インバータ回路が接続された高電圧系との間に介在し、前記高電圧系の電圧を調整すると共に前記低電圧系と前記高電圧系との間で電力をやり取りする電圧調整手段と、
前記発電機の回転数を取得する回転数取得手段と、
前記発電機用インバータ回路を含む前記発電機の駆動に必要な機器または部品の異常により前記発電機用インバータ回路のゲート遮断が可能な範囲内で前記発電機を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたとき、前記発電機用インバータ回路がゲート遮断された状態で前記内燃機関が所定回転数で自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電機用インバータ回路とを制御し、前記取得された回転数で回転し逆起電力を発生する前記発電機で発生可能な最大の発電電力を上限とする範囲として該上限近傍の所定電力範囲にある発電電力が前記発電機で発生するよう前記取得された回転数に基づいて前記高電圧系の目標電圧を設定すると共に前記高電圧系の電圧が該設定した目標電圧に調整されるよう前記電圧調整手段を制御し、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記電動機から出力されて走行するよう前記電動機用インバータ回路を制御する異常時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両では、発電機の回転数を取得し、発電機用インバータ回路を含む発電機の駆動に必要な機器または部品の異常により発電機用インバータ回路のゲート遮断が可能な範囲内で発電機を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたときに、発電機用インバータ回路がゲート遮断された状態で内燃機関が所定回転数で自立運転されるよう内燃機関と発電機用インバータ回路とを制御し、取得された回転数で回転し逆起電力を発生する発電機で発生可能な最大の発電電力を上限とする範囲として上限近傍の所定電力範囲にある発電電力が発電機で発生するよう取得された回転数に基づいて高電圧系の目標電圧を設定すると共に高電圧系の電圧が設定した目標電圧に調整されるよう電圧調整手段を制御し、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が電動機から出力されて走行するよう電動機用インバータ回路を制御する。これにより、逆起電力を発生する発電機で発生可能な発電電力の上限近傍の電力を電動機の駆動に用いることができるから、電動機の動力のみによる走行をより長く継続可能とすることができる。ここで、「所定の異常」には、発電機の回転子の回転位置を検出するセンサの異常や、発電機の固定子に流れる相電流を検出するセンサの異常，発電機用インバータ回路の一部のスイッチング素子がオンされなくなる異常などが含まれる。また、「所定回転数」には、内燃機関の定格値としての最高回転数などが含まれる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記異常時制御手段は、前記発電機の回転数と前記高電圧系の目標電圧との関係である回転数目標電圧関係を実験または解析により予め定めて記憶すると共に前記取得された回転数と前記記憶した回転数目標電圧関係とに基づいて前記高電圧系の目標電圧を設定する手段であるものとすることもできるし、前記異常時制御手段は、前記発電機で発生する逆起電力を前記発電機の回転数と所定の係数との積として表したときに前記取得された回転数と前記所定の係数と値１／２との積を前記高電圧系の目標電圧として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、高電圧系の目標電圧をより確実に設定することができる。
【０００９】
また、本発明の車両において、前記異常時制御手段は、前記内燃機関が運転されている最中に前記所定の異常が生じたときに前記内燃機関と前記発電機用インバータ回路と前記電動機用インバータ回路と前記電圧調整手段とを制御する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
さらに、本発明の車両において、前記車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段を備えるものとすることもできる。ここで、「３軸式動力入出力手段」は、シングルピニオン式やダブルピニオン式の遊星歯車機構であるものとすることもできるし、デファレンシャルギヤであるものとすることもできる。
【００１１】
本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の回転数に対応する回転数で回転し該回転に伴って逆起電力を発生する発電機と、前記発電機を駆動する発電機用インバータ回路と、車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、充放電可能な蓄電手段と、前記蓄電手段が接続された低電圧系と前記発電機用インバータ回路および前記電動機用インバータ回路が接続された高電圧系との間に介在し前記高電圧系の電圧を調整すると共に前記低電圧系と前記高電圧系との間で電力をやり取りする電圧調整手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記発電機の回転数を取得し、
前記発電機用インバータ回路を含む前記発電機の駆動に必要な機器または部品の異常により前記発電機用インバータ回路のゲート遮断が可能な範囲内で前記発電機を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたとき、前記発電機用インバータ回路がゲート遮断された状態で前記内燃機関が所定回転数で自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電機用インバータ回路とを制御し、前記取得された回転数で回転し逆起電力を発生する前記発電機で発生可能な最大の発電電力を上限とする範囲として該上限近傍の所定電力範囲にある発電電力が前記発電機で発生するよう前記取得された回転数に基づいて前記高電圧系の目標電圧を設定すると共に前記高電圧系の電圧が該設定した目標電圧に調整されるよう前記電圧調整手段を制御し、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記電動機から出力されて走行するよう前記電動機用インバータ回路を制御する、
ことを特徴とする。
【００１２】
この本発明の車両の制御方法では、発電機の回転数を取得し、発電機用インバータ回路を含む発電機の駆動に必要な機器または部品の異常により発電機用インバータ回路のゲート遮断が可能な範囲内で発電機を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたときに、発電機用インバータ回路がゲート遮断された状態で内燃機関が所定回転数で自立運転されるよう内燃機関と発電機用インバータ回路とを制御し、取得された回転数で回転し逆起電力を発生する発電機で発生可能な最大の発電電力を上限とする範囲として上限近傍の所定電力範囲にある発電電力が発電機で発生するよう取得された回転数に基づいて高電圧系の目標電圧を設定すると共に高電圧系の電圧が設定した目標電圧に調整されるよう電圧調整手段を制御し、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が電動機から出力されて走行するよう電動機用インバータ回路を制御する。これにより、逆起電力を発生する発電機で発生可能な発電電力の上限近傍の電力を電動機の駆動に用いることができるから、電動機の動力のみによる走行をより長く継続可能とすることができる。ここで、「所定の異常」には、発電機の回転子の回転位置を検出するセンサの異常や、発電機用インバータ回路の相電流を検出するセンサの異常，発電機用インバータ回路の一部のスイッチング素子がオンされなくなる異常などが含まれる。また、「所定回転数」には、内燃機関の定格値としての最高回転数などが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は本発明の一実施例である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。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、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、直流電流を交流電流に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給可能なインバータ４１，４２と、バッテリ５０からの電力をその電圧を変換してインバータ４１，４２に供給可能な昇圧回路５５と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１５】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。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の信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジション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。
【００１６】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００１７】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも永久磁石が取り付けられた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、図２のモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成図に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータ４１，４２が電力ライン５４として共用する正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２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、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとの間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。正極母線５４ａと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５７が接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。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４３，４４からの信号やモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流を検出する電流センサ４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖからの各相電流，インバータ４１，４２に取り付けられた図示しない温度センサからの各インバータ温度などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１８】
昇圧回路５５は、図２に示すように、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれインバータ４１，４２の正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと負極母線５４ｂとにはそれぞれバッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することによりバッテリ５０の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４１，４２に供給したり正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電したりすることができる。リアクトルＬと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。以下、昇圧回路５５より電力ライン５４側を高電圧系といい、昇圧回路５５よりバッテリ５０側を低電圧系という。
【００１９】
バッテリ５０は、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池などの二次電池として構成されており、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図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。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の積算値に基づいて残容量ＳＯＣを演算したり、演算した残容量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最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。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の残容量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。
【００２０】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、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の電圧（以下、高電圧系の電圧という）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の電圧ＶＬ，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，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。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、昇圧回路５５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。ハイブリッド用電子制御ユニット７０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。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３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としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａ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動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａ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動力分配統合機構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リングギヤ軸３２ａ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リングギヤ軸３２ａ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。
【００２２】
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の動作について説明する。図３はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される異常時駆動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、エンジン２２が運転されている状態でインバータ４１のゲート遮断が可能な範囲内でモータＭＧ１を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。ここで、所定の異常としては、モータＭＧ１の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３の故障やモータＭＧ１の相電流を検出する電流センサ４５Ｕ，４５Ｖの故障，インバータ４１のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６の一部がオンされなくなる故障（オフされた状態で固定される故障）などがある。なお、実施例では、エンジン２２の運転が停止されている状態で所定の異常が生じたときにはモータ運転モード用の駆動制御が継続されるものとした。
【００２３】
異常時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，電圧センサ５７ａからの高電圧系の電圧ＶＨなど制御に必要なデータ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に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００２４】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００２５】
続いて、設定した要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５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である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算すると共に（ステップＳ１２０）、入力したバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをそれぞれモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータ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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算し（ステップＳ１３０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１）によりトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１４０）。
【００２６】
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tmax),Tmin)    (1)
【００２７】
次に、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１のゲート遮断指令と設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とをモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１５０）。ゲート遮断指令とトルク指令Ｔｍ２＊とを受信したモータＥＣＵ４０は、インバータ４１がゲート遮断されていないときにはインバータ４１をゲート遮断（トランジスタＴ１１〜Ｔ１６をオフ）すると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２のトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう。
【００２８】
こうしてインバータ４１，４２を制御すると、エンジン２２の自立運転用の目標回転数Ｎｅ＊に定格値としての最大回転数Ｎｅｍａｘ（例えば、５０００ｒｐｍや６０００ｒｐｍなど）を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１６０）。目標回転数Ｎｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊で自立運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。ここで、インバータ４１をゲート遮断した状態でエンジン２２の自立運転を伴って走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数の関係を示す共線図の一例を図５に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。Ｒ軸上の太線矢印は、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを示す。図５から解るように、エンジン２２が回転しているときには、動力分配統合機構３０の回転要素における回転数の関係に応じてモータＭＧ１が回転するため、この回転によってモータＭＧ１では逆起電力（逆起電圧）が発生することになる。なお、エンジン２２の自立運転用の目標回転数Ｎｅ＊に最大回転数Ｎｅｍａｘを設定するのは、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は車速Ｖに応じて変化するが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいほど発生する逆起電力は大きくなることから、走行中にモータＭＧ１をできるだけ高い正回転数範囲で回転させて逆起電力を大きくするためである。
【００２９】
続いて、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を入力する（ステップＳ１７０）。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は、回転位置検出センサ４３の故障が生じていない場合には、回転位置検出センサ４３により検出されたモータＭＧ１の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力する。回転位置検出センサ４３の故障によりモータＥＣＵ４０によりモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を演算することができない場合には、回転数Ｎｍ１は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいて演算されてエンジンＥＣＵ２４から通信により入力されたエンジン２２の回転数Ｎｅとリングギヤ３２の回転数Ｎｒと動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（２）により算出したものを入力することができる。式（２）は、図５の共線図を用いれば容易に導くことができる。リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。
【００３０】
Nm1=Ne・(1+ρ)/ρ-Nr/ρ    (2)
【００３１】
そして、入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて逆起電力を発生するモータＭＧ１でできるだけ大きな発電電力が生じるよう高電圧系の目標電圧ＶＨ＊を設定すると共に（ステップＳ１８０）、高電圧系の電圧ＶＨが設定した高電圧系の目標電圧ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を駆動制御して（ステップＳ１９０）、異常時駆動制御ルーチンを終了する。ここで、高電圧系の目標電圧ＶＨ＊は、実施例では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と高電圧系の目標電圧ＶＨ＊との関係を予め実験や解析により定めて高電圧系の目標電圧設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が与えられると記憶したマップから対応する高電圧系の目標電圧ＶＨ＊を導出して設定するものとした。このマップは、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１毎に高電圧系の電圧ＶＨと逆起電力の発生に伴うモータＭＧ１からの発電電力との関係を高電圧系の電圧ＶＨがバッテリ５０の電圧（例えば、２００Ｖなど）と昇圧回路５５により昇圧可能な最高の昇圧後電圧（例えば、６５０Ｖなど）との範囲内となるようにして予め実験や解析により定めたマップを用いて定めることができる。図６にモータＭＧ１が回転数Ｎｍ１で回転するときの高電圧系の電圧ＶＨと逆起電力の発生に伴うモータＭＧ１からの発電電力との関係を表すマップの一例を示す。図中、発電電力の大きさは負方向への大きさで表されており、高電圧系の電圧ＶＨに対してモータＭＧ１の発電電力の極小（絶対値としては極大）点があることが解る。これは、モータＭＧ１で発生する逆起電力により生じる電流Ｉａは高電圧系の電圧ＶＨとモータＭＧ１の極対数Ｐと回転角速度ωｍ１と逆起定数φと各相インダクタンスＬとを用いて一例として次式（３）のように表され、逆起電力を発生するモータＭＧ１からの式（４）で表される発電電力Ｐｍ１を式（３）を用いて式（５）のように表すことができると考えられることに基づく。式（３）中、モータＭＧ１の極対数Ｐと回転角速度ωｍ１と逆起定数φとの積はモータＭＧ１で発生する逆起電力の大きさを示す。式（５）に示すように、高電圧系の電圧ＶＨを回転角速度ωｍ１と極対数Ｐと逆起定数φと値１／２との積としたときに回転角速度ωｍ１で回転し逆起電力を発生するモータＭＧ１からの発電電力Ｐｍ１が極小（絶対値としては極大）となることが解る。なお、実施例では、数式上算出される値を用いるよりも予め実験や解析により定めたマップを用いて高電圧系の目標電圧ＶＨ＊を設定することにより、回転数Ｎｍ１で回転するモータＭＧ１で発生可能な最大の発電電力をより確実に生じさせるものとした。こうした制御により、インバータ４１をゲート遮断した状態でエンジン２２を最高回転数Ｎｅｍａｘで自立運転し、高電圧系の電圧ＶＨの調整により逆起電力に伴うモータＭＧ１の発電電力をできるだけ大きくするから、モータＭＧ１の発電電力をモータＭＧ２の駆動やバッテリ５０の充電に用いることにより、モータＭＧ２からの動力のみによる走行の時間や距離をより長くすることができる。
【００３２】
【数１】
2010012827.tif 000003
【００３３】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１のゲート遮断が可能な範囲内でモータＭＧ１を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたときに、インバータ４１をゲート遮断した状態でエンジン２２を最高回転数Ｎｅｍａｘで自立運転し、回転数Ｎｍ１で回転し逆起電力を発生するモータＭＧ１で発生可能な最大の発電電力が生じるよう高電圧系の目標電圧ＶＨ＊を設定すると共に高電圧系の電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５を駆動制御し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊により走行するようモータＭＧ２を制御するから、モータＭＧ２からの動力のみによる走行をより長く継続可能とすることができる。
【００３４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が運転されている状態でモータＭＧ１を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたときの処理として説明し、エンジン２２の運転が停止されている状態で所定の異常が生じたときにはモータ運転モード用の駆動制御が継続されるものとしたが、エンジン２２の運転が停止（燃料噴射が停止）されていてもモータＭＧ１によるモータリングによりエンジン２２の回転が停止していない状態で所定の異常が生じたときには図３に例示した異常時駆動制御ルーチンを実行するものとしてもよい。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と高電圧系の目標電圧ＶＨ＊との関係を予め実験や解析などにより定めてＲＯＭ７４に記憶した高電圧系の目標電圧設定用マップと入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて高電圧系の目標電圧ＶＨ＊を設定するものとしたが、式（５）に示したように、入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と所定の係数（回転数Ｎｍ１を回転角速度ωｍ１に換算するための値２πと極対数Ｐと逆起定数φとの積）と値１／２との積を高電圧系の目標電圧ＶＨ＊として設定するものとしてもよい。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて逆起電力を発生するモータＭＧ１でできるだけ大きな発電電力が生じるよう高電圧系の目標電圧ＶＨ＊を設定するものとしたが、起動電力を発生するモータＭＧ１での発電電力として入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて設定される最大の発電電力より若干小さい発電電力（例えば、１ｋＷや２ｋＷ小さい発電電力など）が生じるよう高電圧系の目標電圧ＶＨ＊を設定するものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を最高回転数Ｎｅｍａｘで自立運転するものとしたが、最高回転数Ｎｅｍａｘより低い所定回転数（例えば、４０００ｒｐｍや４５００ｒｐｍなど）で自立運転するものとしてもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する際に仮トルクＴｍ２ｔｍｐを制限するトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘについてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることにより計算するものとしたが、回転数Ｎｍ１で回転し逆起電力を発生するモータＭＧ１からのトルクＴｍ１ｂを高電圧系の目標電圧ＶＨ＊に基づいて設定すると共に設定したトルクＴｍ１ｂと入力した回転数Ｎｍ１とバッテリの入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとに基づいて次式（６），（７）を用いてトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算するものとしてもよいし、モータＭＧ１を正常に駆動できない所定の異常時であることを考慮してトルク制限Ｔｍｉｎについては実施例のトルク制限Ｔｍｉｎ（＝Ｗｉｎ／Ｎｍ２）と同様に計算すると共にトルク制限Ｔｍａｘについては実施例のトルク制限Ｔｍａｘ（＝Ｗｏｕｔ／Ｎｍ２）よりその絶対値が所定値だけ小さくなるよう計算するものとしてもよい。
【００３９】
Tmin=(Win-Tm1b・Nm1)/Nm2   (6)
Tmax=(Wout-Tm1b・Nm1)/Nm2   (7)
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図８の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２に発電用のモータＭＧ１が接続されていると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにモータＭＧ２が接続され、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するインバータ４１，４２にバッテリ５０が接続されているものとしてもよい。
【００４２】
また、こうした自動車に適用するものに限定されるものではなく、列車など自動車以外の車両の形態としても構わない。さらに、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。
【００４３】
ここで、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「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、インバータ４１が「発電機用インバータ回路」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、インバータ４２が「電動機用インバータ回路」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、昇圧回路５５が「電圧調整手段」に相当し、モータＭＧ１の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３およびこの回転位置検出センサ４３からの信号に基づいてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を演算するモータＥＣＵ４０や、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算するエンジンＥＣＵ２４およびエンジンＥＣＵ２４から通信により入力した回転数Ｎｅとリングギヤ３２の回転数Ｎｒと動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を算出するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「回転数取得手段」に相当し、インバータ４１のゲート遮断が可能な範囲内でモータＭＧ１を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたときにバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するよう設定されたモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊およびインバータ４１のゲート遮断指令をモータＥＣＵ４０に送信しエンジン２２の自立運転用の目標回転数Ｎｅ＊に最高回転数Ｎｅｍａｘを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信しモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて設定された高電圧系の目標電圧ＶＨ＊で昇圧回路５５を駆動制御する図３の異常時駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と自立運転用の目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とゲート遮断指令に基づいていインバータ４１をゲート遮断すると共にトルク指令Ｔｍ２＊に基づいてインバータ４２を制御するモータＥＣＵ４０とが「異常時制御手段」に相当する。また、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。
【００４４】
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関の回転数に対応する回転数で回転し回転に伴って逆起電力を発生するものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「発電機用インバータ回路」としては、インバータ４１に限定されるものではなく、発電機を駆動するものであれば如何なるインバータ回路としても構わない。「電動機」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、車軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「電動機用インバータ回路」としては、インバータ４２に限定されるものではなく、電動機を駆動するものであれば如何なるインバータ回路としても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、充放電可能であれば如何なるものとしても構わない。「電圧調整手段」としては、昇圧回路５５に限定されるものではなく、蓄電手段が接続された低電圧系と発電機用インバータ回路および電動機用インバータ回路が接続された高電圧系との間に介在し高電圧系の電圧を調整すると共に低電圧系と高電圧系との間で電力をやり取りするものであれば如何なるものとしても構わない。「回転数取得手段」としては、回転位置検出センサ４３とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせやエンジンＥＣＵ２４とハイブリッド用電子制御ユニット７０とからなる組み合わせに限定されるものではなく、発電機の回転数を取得するものであれば如何なるものとしても構わない。「異常時制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「異常時制御手段」としては、インバータ４１のゲート遮断が可能な範囲内でモータＭＧ１を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたときにバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するよう設定されたモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊でインバータ４２を制御すると共にインバータ４１をゲート遮断しエンジン２２の自立運転用の目標回転数Ｎｅ＊に最高回転数Ｎｅｍａｘを設定してエンジン２２を制御しモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に基づいて設定された高電圧系の目標電圧ＶＨ＊で昇圧回路５５を駆動制御するものに限定されるものではなく、発電機用インバータ回路を含む発電機の駆動に必要な機器または部品の異常により発電機用インバータ回路のゲート遮断が可能な範囲内で発電機を正常に駆動できなくなる所定の異常が生じたとき、発電機用インバータ回路がゲート遮断された状態で内燃機関が所定回転数で自立運転されるよう内燃機関と発電機用インバータ回路とを制御し、取得された回転数で回転し逆起電力を発生する発電機で発生可能な最大の発電電力を上限とする範囲として上限近傍の所定電力範囲にある発電電力が発電機で発生するよう取得された回転数に基づいて高電圧系の目標電圧を設定すると共に高電圧系の電圧が設定した目標電圧に調整されるよう電圧調整手段を制御し、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が電動機から出力されて走行するよう電動機用インバータ回路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。また、「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００４５】
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最良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。
【００４６】
以上、本発明を実施するための最良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。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例である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。
【図２】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。
【図３】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される異常時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】インバータ４１をゲート遮断した状態でエンジン２２の自立運転を伴って走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数の関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図６】モータＭＧ１が回転数Ｎｍ１で回転するときの高電圧系の電圧ＶＨと逆起電力の発生に伴うモータＭＧ１からの発電電力との関係を表すマップの一例を示す説明図である。
【図７】変形例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。
【図８】変形例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。
【符号の説明】
【００４９】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、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、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、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、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、５４ａ  正極母線、５４ｂ  負極母線、５５  昇圧回路、５７，５８  コンデンサ、５７ａ，５８ａ  電圧センサ、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、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、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２  トランジスタ、Ｌ  リアクトル。
【図１】
2010012827.tif 000004
【図２】
2010012827.tif 000005
【図３】
2010012827.tif 000006
【図４】
2010012827.tif 000007
【図５】
2010012827.tif 000008
【図６】
2010012827.tif 000009
【図７】
2010012827.tif 000010
【図８】
2010012827.tif 000011