(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関に関連した異常の発生時に二次故障の発生を抑制しながらハイブリッド車両の走行を継続可能とする。【解決手段】エンジンの運転中にモータＭＧ１およびＭＧ２に関連した異常が発生していないと判断されると共にエンジンに関連した異常が発生していると判断されたときである内燃機関系異常発生時に車速センサにより取得された車速Ｖが第１判定車速Ｖ１以上である場合には（ステップＳ２００）、その後に車速Ｖが第２判定車速Ｖ２以下になるまで（ステップＳ２２０）、クランクシャフトが目標回転数Ｎｅ＊で回転するようにエンジンがモータＭＧ１によりモータリングされた状態でモータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸に走行用のトルクが出力されるようにモータＭＧ１およびＭＧ２が制御される（ステップＳ２８０，Ｓ２９０，Ｓ１６０〜Ｓ１９０）。【選択図】図２
2010111321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
動力を入出力可能な第１電動機と、
前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と、前記内燃機関の機関軸に接続される第２要素と、駆動輪に動力を伝達する駆動軸に接続される第３要素とを有し、前記第２要素が共線図上で前記第１要素と前記第３要素との間に位置すると共に、これら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を出力可能な第２電動機と、
前記第１および第２電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記内燃機関に関連した異常の有無、前記第１電動機に関連した異常の有無および前記第２電動機に関連した異常の有無を判定する異常判定手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
前記内燃機関が運転されている最中に前記異常判定手段により前記第１および第２電動機に関連した異常が発生していないと判断されると共に前記内燃機関に関連した異常が発生していると判断されたときである内燃機関系異常発生時に前記車速取得手段により取得された車速が所定車速未満である場合には、前記内燃機関が停止された状態で前記第２電動機から前記駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする通常退避電動走行制御を実行し、前記内燃機関系異常発生時に前記車速取得手段により取得された車速が前記所定車速以上である場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記機関軸が所定の目標回転数で回転するように前記内燃機関が前記第１電動機によりモータリングされた状態で前記第２電動機から前記駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする高車速時退避電動走行制御を実行する制御手段と、
を備えるハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記目標回転数は、前記車速取得手段により取得された車速に応じて該取得された車速が低いほど低くなるように設定されるハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両において、
前記解除条件は、前記車速取得手段により取得された車速が前記所定車速よりも低い所定のモータリング解除車速以下になると成立するハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記制御手段は、前記解除条件が成立すると、前記内燃機関の前記機関軸の回転が停止するように前記第１電動機から該機関軸に負の動力が出力されるようにするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記遊星歯車機構は、前記第１電動機の回転軸に接続されるサンギヤと、前記駆動軸に接続されるリングギヤと、該サンギヤおよび該リングギヤの双方と噛合する複数のピニオンギヤを保持すると共に前記内燃機関の機関軸に接続されるキャリアとを含むシングルピニオン式遊星歯車機構であるハイブリッド車両。
【請求項６】
内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機と、前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と前記内燃機関の機関軸に接続される第２要素と駆動輪に動力を伝達する駆動軸に接続される第３要素とを有し、前記第２要素が共線図上で前記第１要素と前記第３要素との間に位置すると共に、これら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を出力可能な第２電動機と、前記第１および第２電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えるハイブリッド車両の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関に関連した異常の有無、前記第１電動機に関連した異常の有無および前記第２電動機に関連した異常の有無を判定するステップと、
（ｂ）前記内燃機関が運転されている最中にステップ（ａ）にて前記第１および第２電動機に関連した異常が発生していないと判断されると共に前記内燃機関に関連した異常が発生していると判断されたときである内燃機関系異常発生時に車速が所定車速未満である場合には、前記内燃機関が停止された状態で前記第２電動機から前記駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする通常退避電動走行制御を実行し、前記内燃機関系異常発生時に車速が前記所定車速以上である場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記機関軸が所定の目標回転数で回転するように前記内燃機関が前記第１電動機によりモータリングされた状態で前記第２電動機から前記駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする高車速時退避電動走行制御を実行するステップと、
を含むハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンと、当該エンジンのクランクシャフトに接続されたプラネタリキャリアを含む遊星歯車機構と、当該遊星歯車機構のサンギヤに接続された発電可能な第１のモータと、遊星歯車機構のリングギヤに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸に動力を出力可能な第２のモータと、第１および第２のモータと電力をやり取り可能なバッテリとを備えたハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両では、第２のモータを制御する第２ＣＰＵに異常が生じたときに、第１のモータを制御する第１ＣＰＵにより第２のモータを制御することで、異常発生時であっても第１および第２のモータの双方を駆動して退避走行を実行できるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−３２８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のようなハイブリッド車両において、エンジンの運転中に当該エンジン、あるいはエンジンに関連したセンサや補機類等に何らかの異常が発生した場合、第２のモータやそれに関連した機器類が正常であれば、モータＭＧ１を駆動するインバータをゲート遮断することによりエンジンを停止させると共に第２のモータから駆動軸に動力を出力することでハイブリッド車両の走行を継続させることができる。ただし、エンジンが運転されると共に比較的高い車速でハイブリッド車両が走行している最中にエンジンに関連した異常の発生に伴ってエンジンが急停止すると、車速の低下に比べて、エンジンの回転数が急激に減少すると共に遊星歯車機構のサンギヤとそれに接続された第１の電動機との回転数がそれまでとは逆方向に急激に増加する可能性があり、これら回転数の急変に起因して本来正常な遊星歯車機構等に何らかのトラブルすなわち二次故障が発生してしまうおそれもある。
【０００４】
そこで、本発明によるハイブリッド車両およびその制御方法は、内燃機関に関連した異常の発生時に二次故障の発生を抑制しながらハイブリッド車両の走行を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】
本発明によるハイブリッド車両およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明によるハイブリッド車両は、
内燃機関と、
動力を入出力可能な第１電動機と、
前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と、前記内燃機関の機関軸に接続される第２要素と、駆動輪に動力を伝達する駆動軸に接続される第３要素とを有し、前記第２要素が共線図上で前記第１要素と前記第３要素との間に位置すると共に、これら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を出力可能な第２電動機と、
前記第１および第２電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記内燃機関に関連した異常の有無、前記第１電動機に関連した異常の有無および前記第２電動機に関連した異常の有無を判定する異常判定手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
前記内燃機関が運転されている最中に前記異常判定手段により前記第１および第２電動機に関連した異常が発生していないと判断されると共に前記内燃機関に関連した異常が発生していると判断されたときである内燃機関系異常発生時に前記車速取得手段により取得された車速が所定車速未満である場合には、前記内燃機関が停止された状態で前記第２電動機から前記駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする通常退避電動走行制御を実行し、前記内燃機関系異常発生時に前記車速取得手段により取得された車速が前記所定車速以上である場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記機関軸が所定の目標回転数で回転するように前記内燃機関が前記第１電動機によりモータリングされた状態で前記第２電動機から前記駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする高車速時退避電動走行制御を実行する制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
このハイブリッド車両では、内燃機関が運転されている最中に第１および第２電動機に関連した異常が発生していないと判断されると共に内燃機関に関連した異常が発生していると判断されたときである内燃機関系異常発生時に車速取得手段により取得された車速が所定車速未満である場合には、内燃機関が停止された状態で第２電動機から駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする通常退避電動走行制御が実行される。これに対して、内燃機関系異常発生時に車速取得手段により取得された車速が所定車速以上である場合には、所定の解除条件が成立するまで、機関軸が所定の目標回転数で回転するように内燃機関が第１電動機によりモータリングされた状態で第２電動機から駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする高車速時退避電動走行制御が実行される。すなわち、内燃機関に関連した異常が発生したとしても、第１および第２電動機に関連した異常が発生していないのであれば、第１電動機を正常に作動させて内燃機関の回転数を制御することが可能である。そして、内燃機関系異常発生時に車速が所定車速以上である場合に機関軸が所定の目標回転数で回転するように内燃機関を第１電動機によりモータリングすれば、高車速状態での内燃機関の急激な回転数低下（回転数変動）を抑えることができるので、内燃機関の回転数の急変や遊星歯車機構の第１要素とそれに接続された第１電動機との回転数の逆転側への急増等に起因した遊星歯車機構等のトラブルの発生を良好に抑制することが可能となる。従って、このハイブリッド車両では、内燃機関に関連した異常の発生時に二次故障の発生を抑制しながら走行を継続させることができる。
【０００８】
この場合、前記目標回転数は、前記車速取得手段により取得された車速に応じて該取得された車速が低いほど低くなるように設定されてもよい。これにより、機関軸の急激な回転数低下が抑えられるように内燃機関をモータリングしつつ、当該モータリングに伴う第１電動機の電力消費を抑えることが可能となる。
【０００９】
また、前記解除条件は、前記車速取得手段により取得された車速が前記所定車速よりも低い所定のモータリング解除車速以下になると成立するものであってもよい。すなわち、高車速時退避電動走行制御の実行によりハイブリッド車両の車速がある程度低下すれば、内燃機関のモータリングを停止しても、機関軸の回転数の低下幅（変動幅）は小さくなり、また、遊星歯車機構の第１要素とそれに接続された第１電動機との回転数がそれまでとは逆転側に急増してしまうおそれは少なくなる。従って、高車速時退避電動走行制御の実行開始後に車速がモータリング解除車速以下になった段階で内燃機関のモータリングを停止すれば、当該モータリングに伴う第１電動機の電力消費を無くして第２電動機からの動力による走行をできるだけ継続させることが可能となる。
【００１０】
更に、前記制御手段は、前記解除条件が成立すると、前記内燃機関の前記機関軸の回転が停止するように前記第１電動機から該機関軸に負の動力が出力されるようにするものであってもよい。これにより、機関軸の回転を停止させるのに伴って第１電動機により発電される電力を蓄電手段の充電や第２電動機からの動力の出力に供すると共に、第１電動機からの負の動力を遊星歯車機構により反転させて正の走行用動力として駆動軸に出力することができるので、第２電動機からの動力による走行をできるだけ継続させることが可能となる。
【００１１】
そして、前記遊星歯車機構は、前記第１電動機の回転軸に接続されるサンギヤと、前記駆動軸に接続されるリングギヤと、該サンギヤおよび該リングギヤの双方と噛合する複数のピニオンギヤを保持すると共に前記内燃機関の機関軸に接続されるキャリアとを含むシングルピニオン式遊星歯車機構であってもよい。このようなシングルピニオン式遊星歯車機構を備えたハイブリッド車両では、キャリアに保持されたピニオンギヤの回転数が内燃機関の回転数と一致するキャリアの回転数と車速に比例するリングギヤの回転数との差分に比例することになる。従って、このようなハイブリッド車両において、内燃機関系異常発生時に車速が所定車速以上である場合に機関軸が所定の目標回転数で回転するように内燃機関を第１電動機によりモータリングすれば、高車速状態での内燃機関の急激な回転数低下（回転数変動）に起因したピニオンギヤの過回転を抑えることができるので、当該ピニオンギヤの過回転に起因した遊星歯車機構等のトラブルの発生を良好に抑制することが可能となる。
【００１２】
本発明によるハイブリッド車両の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機と、前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と前記内燃機関の機関軸に接続される第２要素と駆動輪に動力を伝達する駆動軸に接続される第３要素とを有し、前記第２要素が共線図上で前記第１要素と前記第３要素との間に位置すると共に、これら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を出力可能な第２電動機と、前記第１および第２電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えるハイブリッド車両の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関に関連した異常の有無、前記第１電動機に関連した異常の有無および前記第２電動機に関連した異常の有無を判定するステップと、
（ｂ）前記内燃機関が運転されている最中にステップ（ａ）にて前記第１および第２電動機に関連した異常が発生していないと判断されると共に前記内燃機関に関連した異常が発生していると判断されたときである内燃機関系異常発生時に車速が所定車速未満である場合には、前記内燃機関が停止された状態で前記第２電動機から前記駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする通常退避電動走行制御を実行し、前記内燃機関系異常発生時に車速が前記所定車速以上である場合には、所定の解除条件が成立するまで、前記機関軸が所定の目標回転数で回転するように前記内燃機関が前記第１電動機によりモータリングされた状態で前記第２電動機から前記駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする高車速時退避電動走行制御を実行するステップと、
を含むものである。
【００１３】
この方法のように、内燃機関系異常発生時に車速が所定車速以上である場合に機関軸が所定の目標回転数で回転するように内燃機関を第１電動機によりモータリングすれば、高車速状態での内燃機関の急激な回転数低下（回転数変動）を抑えることができるので、内燃機関の回転数の急変や遊星歯車機構の第１要素とそれに接続された第１電動機との回転数の逆転側への急増等に起因した遊星歯車機構等のトラブルの発生を良好に抑制することが可能となる。従って、この方法によれば、内燃機関に関連した異常の発生時に二次故障の発生を抑制しながらハイブリッド車両の走行を継続させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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】
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係るハイブリッド車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト（機関軸）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に連結された減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、ハイブリッド自動車２０の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（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えるものである。
【００１６】
エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて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による燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、例えばクランクシャフト２６のクランクポジションを検出するクランクポジションセンサといったようなエンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を運転制御すると共に、エンジン２２自体の動作状態や各種センサ、補記類の動作状態を示すデータをハイブリッドＥＣＵ７０に送信する。
【００１７】
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と噛合すると共にリングギヤ３２と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とを有し、キャリア３４が共線図上でサンギヤ３１とリングギヤ３２との間に位置すると共に、これら３つの要素が互いに差動回転できるように構成されたシングルピニオン式遊星歯車機構である。かかる動力分配統合機構３０の第１要素であるサンギヤ３１にはモータＭＧ１の回転軸が、第２要素であるキャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、第３要素であるリングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａと減速ギヤ３５とを介してモータＭＧ２の回転軸がそれぞれ連結されている。動力分配統合機構３０は、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側と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３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００１８】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介して二次電池であるバッテリ５０と電力のやり取りを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになり、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何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。また、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、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流等が入力されており、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等が出力される。実施例において、回転位置検出センサ４３，４４としては、１相励磁２相出力方式のレゾルバが採用されており、モータＥＣＵ４０は、所定時間（所定のサンプリング間隔）おきに図示しない回転数算出ルーチンを実行し、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の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を算出している。更に、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２自体の動作状態を示すデータ、インバータ４１，４２、図示しない昇圧コンバータといったモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための駆動回路や各種センサ類の動作状態を示すデータをハイブリッドＥＣＵ７０に送信する。
【００１９】
バッテリ５０は、ニッケル水素二次電池あるいはリチウムイオン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からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力されている。また、バッテリＥＣＵ５２は、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ＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に送信する。実施例のバッテリ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を算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、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可能である。
【００２０】
ハイブリッドＥＣＵ７０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等を記憶するＲＯＭ７４、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）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（シフトポジション）に対応したシフトレンジＳＲを検出するシフトレンジセンサ８２からのシフトレンジＳＲ、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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速センサ８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。また、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したようにエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等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等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。更に、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４からのエンジン２２の動作状態や各種センサ、補記類の動作状態を示すデータに基づいてエンジン２２に関連した異常の有無を判定すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２や、インバータ４１，４２、図示しない昇圧コンバータといったモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための駆動回路、各種センサ類の動作状態を示すデータに基づいてモータＭＧ１やモータＭＧ２に関連した異常の有無を判定する。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン２２に関連した異常、すなわちエンジン２２やエンジンＥＣＵ２４自体、エンジン２２に関連した各種センサや補機類の何れかに異常があると判定したり、モータＭＧ１，ＭＧ２に関連した異常、すなわちモータＭＧ１，ＭＧ２やモータＥＣＵ４０、インバータ４１，４２等の駆動回路、これらに関連した各種センサ類の何れかに何れかに異常があると判定したりすると、インストルメントパネル上の所定の警告灯を点灯させると共に、所定の退避走行制御を実行する。
【００２１】
上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッドＥＣＵ７０によって運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂ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＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２が、モータＥＣＵ４０によりモータＭＧ１およびＭＧ２がそれぞれ制御される。エンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２の運転制御モードとしては、要求トルクＴｒ＊に見合うパワーがエンジン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から出力されるパワーのすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１および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ＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合うパワーがエンジン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から出力されるパワー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およびＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力するようにモータＭＧ２を駆動制御するモータ運転モード等がある。更に、ハイブリッドＥＣＵ７０により実行される退避走行制御としては、エンジン２２およびモータＭＧ１を正常に作動させることができるときに実行される退避直行走行制御や、モータＭＧ２を正常に作動させることができるときに実行される退避モータ走行制御等がある。ここで、退避直行走行制御は、モータＭＧ２用のインバータ４２をゲート遮断した状態でエンジン２２で反力を受け止めながらモータＭＧ１からの負のトルクを動力分配統合機構３０により反転させて正の走行用のトルクとしてリングギヤ軸３２ａに出力するものである。また、退避モータ走行制御は、基本的にエンジン２２の運転を停止した状態でモータＭＧ２から正の走行用のトルクをリングギヤ軸３２ａに出力するものである。
【００２２】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にハイブリッドＥＣＵ７０により退避モータ走行制御が実行されるときのハイブリッド自動車２０の動作について説明する。
【００２３】
図２は、エンジン２２が運転された状態でハイブリッドＥＣＵ７０によりモータＭＧ２に関連した異常は発生していないと判断されると共にエンジン２２に関連した異常あるいはモータＭＧ１に関連した異常が発生していると判断されたときに当該ハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）ごとに繰り返し実行される退避モータ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。なお、ハイブリッドＥＣＵ７０により、エンジン２２に関連した異常あるいはモータＭＧ１に関連した異常が発生していると判断されたときには、その段階でエンジン２２における燃料噴射制御（燃料供給）や点火時期制御等が停止される。
【００２４】
図２の退避モータ走行時制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、車速センサ８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、異常診断フラグＦｄｍ１の値といった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０により回転数算出ルーチンを経て算出されるものであってモータＥＣＵ４０から通信により入力される。また、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力される。異常診断フラグＦｄｍ１は、モータＭＧ１に関連した異常が発生していないと判断されたときにハイブリッドＥＣＵ７０により値０に設定されると共に、モータＭＧ１に関連した異常が発生していると判断されたときにハイブリッドＥＣＵ７０により値１に設定されるものである。
【００２５】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車輪３９ａ，３９ｂに連結されたリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。次いで、モータＭＧ１用のインバータ４１がゲート遮断されていないときに値１に設定されると共にゲート遮断されると値０に設定されるゲート遮断フラグＦｓｄ１が値１であるか否か、すなわちインバータ４１がゲート遮断されていないかどうか判定する（ステップＳ１２０）。インバータ４１がゲート遮断されていない場合には、ステップＳ１００にて入力した異常診断フラグＦｄｍ１が値１であるか否か、すなわちモータＭＧ１に関連した異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。異常診断フラグＦｄｍ１が値１であってモータＭＧ１に関連した異常が発生していると判断されている場合には、モータＭＧ１によりエンジン２２の回転数Ｎｅを制御し得ないことから、モータＭＧ１用のインバータ４１がゲート遮断されるようにモータＥＣＵ４０に指令信号を送信すると共に、ゲート遮断フラグＦｓｄ１を値０に設定する（ステップＳ１４０）。
【００２６】
ステップＳ１４０にてインバータ４１をゲート遮断したならば、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を制御上、値０に設定した上で（ステップＳ１５０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊（ここでは値０）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１）に従い計算する（ステップＳ１６０）。更に、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔとモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊（ここでは値０）とモータＭＧ１の現在の回転数Ｎｍ１と予め定められたモータＭＧ２の上限回転数Ｎｍ２ｍａｘとを用いてモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを次式（２）に従い計算する（ステップＳ１７０）。ここで、実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッドＥＣＵ７０により退避モータ走行制御が実行されるときの車速の上限値（実施例では、例えば３０〜４０ｋｍ／ｈ程度の車速）が予め定められており、上限回転数Ｎｍ２ｍａｘとしては、当該車速の上限値をモータＭＧ２の回転数に換算した値が用いられる。続いて、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限Ｔｍａｘとの小さい方をモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ１８０）。このようにしてモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、リングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと上限回転数Ｎｍ２ｍａｘ（車速の上限値）とから定まる範囲内に制限したトルクとすることができる。こうしてモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を設定したならば、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊（およびモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊）をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ１９０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。なお、トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。そして、ステップＳ１００以降の処理が再度実行されると、ステップＳ１２０にてゲート遮断フラグＦｓｄ１が値０であると判断されることになるので、以後ステップＳ１４０〜Ｓ１９０の処理が繰り返し実行されることなる。これにより、少なくともモータＭＧ１に関連した異常が発生していると判断された場合には、モータＭＧ１用のインバータ４１をゲート遮断することによりエンジン２２を停止させると共にモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに走行用のトルクを出力することでハイブリッド自動車２０の走行を継続させることが可能となる。
【００２７】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  …（１）
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2max  …（２）
【００２８】
一方、ステップＳ１３０にて異常診断フラグＦｄｍ１が値０であると判断された場合には、モータＭＧ１に関連した異常は発生してはいないがエンジン２２に関連した異常が発生したと判断されていることになり、この場合には、ステップＳ１００にて入力した車速Ｖが予め定められた第１判定車速Ｖ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。ここで、図４に例示する共線図からわかるように、エンジン２２が運転された状態でハイブリッド自動車２０が比較的高い車速Ｖで走行している最中に（同図の一点鎖線参照）、モータＭＧ１用のインバータ４１がゲート遮断されること等によりエンジン２２が急停止すると、車速の低下に比べてエンジン２２の回転数Ｎｅが急激に減少すると共に動力分配統合機構３０のサンギヤ３１とそれに接続されたモータＭＧ１との回転数Ｎｓ，Ｎｍ１がそれまでとは逆方向（負側）に急激に増加することになる。なお、図４中、左側のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に一致するサンギヤ３１の回転数Ｎｓを示し、中央のＣ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅに一致するキャリア３４の回転数Ｎｃを示し、右側のＲ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除して得られるリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。
【００２９】
また、図５に、モータＭＧ１（サンギヤ３１）の回転数Ｎｍ１（Ｎｓ）が常用許容回転数±Ｎｍ１ｌｉｍに一致するときの車速Ｖとエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係（同図における一点鎖線参照）と、動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３の回転数Ｎｐｉｎが常用許容回転数±Ｎｐｉｎｌｉｍに一致するときの車速Ｖとエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係（同図における二点鎖線参照）とを示す。同図は、図中の上側の一点鎖線（Ｎｍ１ｌｉｍ）および二点鎖線（Ｎｐｉｎｌｉｍ）と下側の一点鎖線（−Ｎｍ１ｌｉｍ）および二点鎖線（−Ｎｐｉｎｌｉｍ）との間にエンジン２２の回転数Ｎｅがあれば、モータＭＧ１やサンギヤ３１、ピニオンギヤ３３の何れもが正側および負側の双方において常用許容回転数を超えないということを示す。図５からわかるように、エンジン２２が運転された状態でハイブリッド自動車２０が比較的高い車速Ｖで走行している最中にエンジン２２が急停止すると、エンジン２２の回転数Ｎｅが急激に減少することから、エンジン２２の回転数変動に伴って動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３の回転数Ｎｐｉｎが常用許容回転数−Ｎｐｉｎｌｉｍを負側に超えてしまうおそれがあり、車速Ｖによっては、モータＭＧ１（サンギヤ３１）の回転数Ｎｍ１（Ｎｓ）が常用許容回転数−Ｎｍ１ｌｉｍを負側に超えてしまうおそれがある（同図の点線参照）。
【００３０】
これを踏まえて、実施例では、図５に示すように、エンジン２２が急停止したとしても、動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３の回転数ＮｐｉｎやモータＭＧ１（サンギヤ３１）の回転数Ｎｍ１（Ｎｓ）が常用許容回転数−Ｎｐｉｎｌｉｍあるいは−Ｎｍ１ｌｉｍを負側に超えないときの車速Ｖ（実施例では、例えば９０〜１００ｋｍ／ｈ程度の車速）を第１判定車速Ｖ１として定めておき、ステップＳ２００にて車速Ｖと第１判定車速Ｖ１とを比較することで、退避走行制御の開始に伴ってエンジン２２を急停止させると動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３やモータＭＧ１（サンギヤ３１）が過回転するおそれがあるか否かを判定することとした。なお、図５の作成に際しては、図４の共線図を用いて導出される次式（３）に従ってモータＭＧ１（サンギヤ３１）の回転数Ｎｍ１（Ｎｓ）を得ることが可能であり、次式（４）に従って動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３の回転数Ｎｐｉｎを得ることができる。
【００３１】
Nm1=Ne・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)  …（３）
Npin=(Ne-Nm2/Gr)×(リングギヤ歯数)/(ピニオンギヤ歯数)  …（４）
【００３２】
さて、ステップＳ２００にて車速Ｖが第１判定車速Ｖ１未満であると判断された場合には、本ルーチンの開始時に車速Ｖが第１判定車速Ｖ１以上であるときに値１に設定されるフラグＦが値０であるか否かを判定し（ステップＳ２１０）、フラグＦが値０であれば、ステップＳ１００にて入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が例えば値０に比較的近い正の値である所定回転数Ｎｓｔｏｐ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４０）。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｓｔｏｐ以上である場合には、更に、ステップＳ１００にて入力したバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが限界値Ｗｉｎｌｉｍ（負の値）以下であるか否かを判定し（ステップＳ２５０）、入力制限Ｗｉｎが限界値Ｗｉｎｌｉｍ以下であってバッテリ５０の充電が許容されている場合には、ステップＳ１００にて入力したモータＭＧ１の回転数と、ステップＳ１３０にて最初に肯定判断がなされてからの経過時間ｔとに基づいて、クランクシャフト２６の回転を停止させるべくモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を時間の経過と共に低下するように設定すると共に、目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づく次式（５）に従ってモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２６０）。なお、式（５）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（５）中、右辺第１項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第２項の「ｋ２」は積分項のゲインである。こうしてモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、上述のステップＳ１６０〜Ｓ１９０の処理を実行した上で、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３３】
Tm1*=k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt  …（５）
【００３４】
このように、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２に関連した異常が発生したと判断されても、モータＭＧ１およびＭＧ２を正常に作動させることが可能であって、かつ本ルーチンの実行開始時における車速Ｖが第１判定車速Ｖ１未満である場合には、モータＭＧ１からのトルク出力によりエンジン２２のクランクシャフト２６の回転を停止させることとしている。この際、モータＭＧ１は負のトルクをサンギヤ３１に対して出力することから発電を実行し、クランクシャフト２６の回転を停止させるのに伴ってモータＭＧ１により発電される電力をバッテリ５０の充電やモータＭＧ２からのトルク出力に供すると共に、モータＭＧ１からの負のトルクを動力分配統合機構３０により反転させて正の走行用のトルクとしてリングギヤ軸３２ａに出力することができるので、モータＭＧ２からの動力による走行をできるだけ継続させることが可能となる。なお、ステップＳ２６０の処理が一旦実行された後にステップＳ２４０にてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｓｔｏｐ未満であると判断されると、上述のステップＳ１４０〜Ｓ１９０の処理が実行されることになる。また、ステップＳ２００，Ｓ２１０およびステップＳ２４０にて一旦肯定判断がなされた場合であっても、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが限界値Ｗｉｎｌｉｍを上回っていると判断された場合、すなわちバッテリ５０の充電が許容されていない場合には、上述のステップＳ１４０〜Ｓ１９０の処理が実行されることになる。
【００３５】
これに対して、ステップＳ１３０にて異常診断フラグＦｄｍ１が値０であると判断された後、ステップＳ２００にて入力した車速Ｖが第１判定車速Ｖ１以上であると判断された場合には、上述のように、退避走行制御の開始に伴ってエンジン２２を急停止させると動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３やモータＭＧ１（サンギヤ３１）が過回転するおそれがある。このため、実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ２００にて車速Ｖが第１判定車速Ｖ１以上であると判断された場合には、正常に作動可能なモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしてクランクシャフト２６の回転数Ｎｅをある程度高めに保つことで高車速状態でのエンジン２２の急激な回転数低下（回転数変動）を抑えることとしている。
【００３６】
すなわち、ステップＳ２００にて車速Ｖが第１判定車速Ｖ１以上であると判断された場合には、上述のフラグＦを値１に設定した上で（ステップＳ２７０）、ステップＳ１００にて入力した車速Ｖに基づいてエンジン２２をモータリングする際のクランクシャフト２６の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ２８０）。実施例では、車速Ｖと目標回転数Ｎｅ＊との関係を規定する退避走行時用の目標回転数設定用マップが予め用意されてＲＯＭ７４に記憶されており、目標回転数Ｎｅ＊としては、与えられた車速Ｖに対応したものが当該マップから導出・設定される。図６に目標回転数設定用マップの一例を示す。同図に示すように、実施例の目標回転数設定用マップは、車速Ｖ（回転数Ｎｍ２／Ｇｒ）との関係でピニオンギヤ３３やモータＭＧ１（サンギヤ３１）の過回転を生じさせない範囲でモータリングに要する電力消費ができるだけ少なくなるように、全体にできるだけ低く、かつ車速Ｖが低いほど低くなるように車速Ｖごとに目標回転数Ｎｅ＊を規定するものとして作成されている。次いで、目標回転数Ｎｅ＊と車速Ｖに比例するリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とを用いて次式（６）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づく上記式（５）に従ってモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に（ステップＳ２９０）、上述のステップＳ１６０〜Ｓ１９０の処理を実行し、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。この場合も、ステップＳ１９０にてハイブリッドＥＣＵ７０により送信されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。これにより、クランクシャフト２６が目標回転数Ｎｅ＊で回転するようにエンジン２２がモータＭＧ１によりモータリングされると共にモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに走行用のトルクが出力されるように、モータＭＧ１およびＭＧ２が制御されることになる。
【００３７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)  …（６）
【００３８】
そして、ステップＳ１００以降の処理が再度実行され、ステップＳ２００にて車速Ｖが第１判定車速Ｖ１以上であると判断された場合には、再度ステップＳ２７０〜Ｓ２９０およびＳ１６０〜Ｓ１９０の処理が実行される。また、一旦ステップＳ２７０等の処理が実行された後にステップＳ２００にて車速Ｖが第１判定車速Ｖ１未満であると判断された場合には、ステップＳ２１０にてフラグＦが値１であると判断されることになり、この場合には、ステップＳ１００にて入力した車速Ｖが予め定められた第２判定車速（モータリング解除車速）Ｖ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。ステップＳ２２０にて用いられる第２判定車速Ｖ２としては、例えば退避モータ走行制御が実行されるときの車速の上限値（実施例では、３０〜４０ｋｍ／ｈ程度の車速）を用いることができる。ステップＳ２２０にて車速Ｖが第２判定車速Ｖ２以上であると判断された場合には、上述のステップＳ２８０，Ｓ２９０，Ｓ１６０〜Ｓ１９０の処理を実行する。また、ステップＳ２２０にて車速Ｖが第２判定車速Ｖ２未満であると判断された場合には、上述のフラグＦを値０に設定した上で（ステップＳ２３０）、モータＭＧ１からのトルク出力によりエンジン２２のクランクシャフト２６の回転が停止されるように、上述のステップＳ２６０，Ｓ１６０〜Ｓ１９０の処理を実行する。こうしてステップＳ２６０の処理が一旦実行された後にステップＳ２４０にてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｓｔｏｐ未満であると判断されると、上述のステップＳ１４０〜Ｓ１９０の処理が繰り返し実行されることになる。
【００３９】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が運転されている最中にハイブリッドＥＣＵ７０によりモータＭＧ１およびＭＧ２に関連した異常が発生していないと判断されると共にエンジン２２に関連した異常が発生していると判断されたときである内燃機関系異常発生時に車速センサ８７により取得された車速Ｖが第１判定車速Ｖ１未満である場合には、インバータ４１のゲート遮断あるいはモータＭＧ１からの負のトルク出力によりエンジン２２が停止された状態でモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに走行用のトルクが出力されるようにモータＭＧ２等が制御される（通常時退避電動走行制御）。これに対して、内燃機関系異常発生時に車速センサ８７により取得された車速Ｖが第１判定車速Ｖ１以上である場合には、その後に車速Ｖが第２判定車速Ｖ２以下になるまで、クランクシャフト２６が目標回転数Ｎｅ＊で回転するようにエンジン２２がモータＭＧ１によりモータリングされた状態でモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに走行用のトルクが出力されるようにモータＭＧ１およびＭＧ２が制御される（高車速時退避電動走行制御）。
【００４０】
すなわち、エンジン２２に関連した異常が発生したとしても、モータＭＧ１およびＭＧ２に関連した異常が発生していないのであれば、モータＭＧ１を正常に作動させてエンジン２２の回転数Ｎｅを制御することが可能である。そして、内燃機関系異常発生時に車速Ｖが第１判定車速Ｖ１以上である場合にクランクシャフト２６が目標回転数Ｎｅ＊で回転するようにエンジン２２をモータＭＧ１によりモータリングすれば、高車速状態でのエンジン２２の急激な回転数低下（回転数変動）を抑えることができるので、エンジン２２の回転数Ｎｅの急変や動力分配統合機構３０のサンギヤ３１とそれに接続されたモータＭＧ１との回転数Ｎｓ，Ｎｍ１の逆転側への急増等に起因した動力分配統合機構３０等のトラブルの発生を良好に抑制することが可能となる。従って、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２に関連した異常の発生時に二次故障の発生を抑制しながらハイブリッド自動車２０の走行を継続させることができる。
【００４１】
また、上述のようにエンジン２２をモータリングする際の目標回転数Ｎｅ＊を車速センサ８７により取得された車速Ｖに応じて車速Ｖが低いほど低くなるように設定すれば、クランクシャフト２６の急激な回転数低下が抑えられるようにエンジン２２をモータリングしつつ、当該モータリングに伴うモータＭＧ１の電力消費を抑えることが可能となる。ただし、目標回転数Ｎｅ＊を車速Ｖに応じて変化させる代わりに、目標回転数Ｎｅ＊として一定の値（例えば、３０００ｒｐｍ程度の値）を用いてもよい。更に、高車速時退避電動走行制御の実行によりハイブリッド自動車２０の車速Ｖがある程度低下すれば、エンジン２２のモータリングを停止しても、クランクシャフト２６の回転数Ｎｅの低下幅（変動幅）は小さくなり、また、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１とそれに接続されたモータＭＧ１との回転数Ｎｓ，Ｎｍ１がそれまでとは逆転側に急増してしまうおそれは少なくなる。従って、高車速時退避電動走行制御の実行開始後に車速Ｖがモータリング解除車速としての第２判定車速Ｖ２以下になった段階でエンジン２２のモータリングを停止すれば、当該モータリングに伴うモータＭＧ１の電力消費を無くしてモータＭＧ２からのトルクによる走行をできるだけ継続させることが可能となる。
【００４２】
加えて、実施例のハイブリッド自動車２０では、高車速時退避電動走行制御の実行開始後に車速Ｖがモータリング解除車速としての第２判定車速Ｖ２以下になると、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転が停止するようにモータＭＧ１からクランクシャフト２６に負のトルクが出力される。これにより、クランクシャフト２６の回転を停止させるのに伴ってモータＭＧ１により発電される電力をバッテリ５０の充電やモータＭＧ２からのトルク出力に供すると共に、モータＭＧ１からの負のトルクを動力分配統合機構３０により反転させて正の走行用のトルクとしてリングギヤ軸３２ａに出力することができるので、モータＭＧ２からのトルクによる走行をできるだけ継続させることが可能となる。ただし、高車速時退避電動走行制御の実行開始後に車速Ｖが第２判定車速Ｖ２以下になった段階でモータＭＧ１用のインバータ４１をゲート遮断してエンジン２２が停止されるようにしてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、内燃機関系異常発生時に車速センサ８７により取得された車速Ｖが第１判定車速Ｖ１未満である場合にも、モータＭＧ１からエンジン２２のクランクシャフト２６に負のトルクが出力されるようにして当該クランクシャフト２６の回転を停止させているが、これは省略されてもよい。
【００４３】
そして、実施例では、動力分配統合機構３０として、モータＭＧ１の回転軸に接続されるサンギヤ３１と、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されるリングギヤ３２と、サンギヤ３１およびリングギヤ３２の双方と噛合する複数のピニオンギヤ３３を保持すると共にエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されるキャリア３４とを含むシングルピニオン式遊星歯車機構が採用されている。このようなシングルピニオン式遊星歯車機構を備えたハイブリッド自動車２０では、キャリア３４に保持されたピニオンギヤ３３の回転数Ｎｐｉｎがエンジン２２の回転数Ｎｅと一致するキャリア３４の回転数Ｎｃと車速Ｖに比例するリングギヤ３２の回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）との差分に比例することになる（上記式（４）参照）。従って、実施例のハイブリッド自動車２０において、内燃機関系異常発生時に車速Ｖが第１判定車速Ｖ以上である場合にクランクシャフト２６が目標回転数Ｎｅ＊で回転するようにエンジン２２をモータＭＧ１によりモータリングすれば、高車速状態でのエンジン２２の急激な回転数低下（回転数変動）に起因したピニオンギヤ３３の過回転を抑えることができるので、当該ピニオンギヤ３３の過回転に起因した動力分配統合機構３０等のトラブルの発生を良好に抑制することが可能となる。
【００４４】
なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とが減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有したモータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。更に、実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により減速してリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものではない。すなわち、本発明は、図７に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。
【００４５】
ここで、上記実施例および変形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しておく。すなわち、上記実施例および変形例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「第１電動機」に相当し、モータＭＧ１に接続されるサンギヤ３１と、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されるキャリア３４と、駆動輪としてのリングギヤ軸３２ａに接続されるリングギヤ３２とを有し、キャリア３４が共線図上でサンギヤ３１とリングギヤ３２との間に位置すると共に、これら３つの要素が互いに差動回転できるように構成されたシングルピニオン式遊星歯車機構である動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「第２電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、エンジンＥＣＵ２４からのエンジン２２の動作状態や各種センサ、補記類等の動作状態を示すデータに基づいてエンジン２２に関連した異常の有無を判定すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２や、インバータ４１，４２、各種センサ類等の動作状態を示すデータに基づいてモータＭＧ１やモータＭＧ２に関連した異常の有無を判定するハイブリッドＥＣＵ７０が「異常判定手段」に相当し、車速センサ８７が「車速取得手段」に相当し、内燃機関系異常発生時に車速Ｖが第１判定車速Ｖ１未満である場合に、図２のステップＳ１４０〜Ｓ１９０あるいはステップＳ２６０およびＳ１６０〜Ｓ１９０の処理を実行すると共に、内燃機関系異常発生時に車速Ｖが第１判定車速Ｖ１以上である場合には、ステップＳ２２０にて肯定判断がなされるまで、図２のステップＳ２８０，Ｓ２９０およびＳ１６０〜Ｓ１９０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０との組み合わせが「制御手段」に相当する。
【００４６】
ただし、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「第１電動機」や「第２電動機」は、モータＭＧ１，ＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「遊星歯車機構」は、第１電動機の回転軸に接続される第１要素と、内燃機関の機関軸に接続される第２要素と、駆動輪に動力を伝達する駆動軸に接続される第３要素とを有し、第２要素が共線図上で第１要素と第３要素との間に位置するものであれば、ダブルピニオン式遊星歯車機構といった他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、バッテリ５０のような二次電池に限られず、キャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「異常判定手段」は、内燃機関に関連した異常の有無、第１電動機に関連した異常の有無および第２電動機に関連した異常の有無を判定可能なものであれば、ハイブリッドＥＣＵ７０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「車速取得手段」は、車速を測定したり推定（演算）したりすることができるものであれば、車速センサ８７以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」は、内燃機関系異常発生時に車速取得手段により取得された車速が所定車速未満である場合には、内燃機関が停止された状態で第２電動機から駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする通常退避電動走行制御を実行し、内燃機関系異常発生時に車速取得手段により取得された車速が所定車速以上である場合には、所定の解除条件が成立するまで、機関軸が所定の目標回転数で回転するように内燃機関が第１電動機によりモータリングされた状態で第２電動機から駆動軸に走行用の動力が出力されるようにする高車速時退避電動走行制御を実行するものであれば、単一の電子制御ユニットといったようなハイブリッドＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０との組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら実施例および変形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。すなわち、実施例はあくまで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ず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００４７】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、ハイブリッド車両の製造産業等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例に係るハイブリッド車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される退避モータ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。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図５】モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が常用許容回転数±Ｎｍ１ｌｉｍに一致するときの車速Ｖとエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係と、動力分配統合機構３０のピニオンギヤ３３の回転数Ｎｐｉｎが常用許容回転数±Ｎｐｉｎｌｉｍに一致するときの車速Ｖとエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係とを示す説明図である。
【図６】目標回転数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５０】
２０，１２０  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、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ〜３９ｄ  車輪、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、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、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、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  シフトレンジセンサ、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  ブレーキペダルストロークセンサ、８７  車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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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