(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者のアクセル操作量に応じた車両駆動力を発生するための電動機を含む駆動システムと、
前記電動機のロック状態が生じたときには、前記電動機のロック状態が生じていないときと比較して、前記運転者がより感知しやすくなる態様で前記駆動システムから駆動音を発生させるように構成されたロック報知手段とを備え、
前記駆動システムは、エンジンと、前記電動機の回転軸に結合されるとともに、前記エンジンからの出力が伝達可能に構成された出力部材とをさらに含み、
前記ロック報知手段は、前記電動機のロック状態が生じたときには、前記出力部材を前記電動機のロック状態が生じたときの回転数に維持した状態で、前記エンジンを始動させることにより前記駆動音を発生させる、電動車両。
【請求項２】
前記ロック報知手段は、前記エンジンの回転数を上昇させることにより前記駆動音を増大させる、請求項１に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動車両に関し、より特定的には、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じた駆動力を発生する電動機を搭載した電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両においては、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量等のドライバ操作および車両の状態に基づいて車両全体で必要な駆動力が算出され、その算出された駆動力を実現するように動力源の駆動が制御される。たとえば、電動機を動力源とした電動車両（たとえば、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池車など）では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じた駆動力を発生するように、電動機の駆動が制御される。
【０００３】
このような電動車両において、登坂路において運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応して車両から出力される前進駆動力と車両に作用するずり下がる力とが釣り合っている状況では、電動機にロック状態が発生する。あるいは、段差や輪留め等の進行阻害物に車輪が当接している状況においても、電動機にロック状態が発生する。そして、電動機にロック状態が発生すると、電動機のロータ位置が固定されることによって、電動機の特定の相に電流が継続的に流れることとなり、当該特定の相のコイルに電流を流すインバータのスイッチング素子が他のスイッチング素子よりも多く発熱する虞がある。
【０００４】
また、電動機のロック状態から運転者によりアクセルペダルを踏み増しがなされると、その踏み込み量に応じて要求駆動力が増大する。大きな駆動力によって車輪が段差や輪留め等の進行阻害物を乗り越えると、走行抵抗が急激に小さくなることにより、運転者に対して車両の飛び出し感を与えてしまう虞がある。このような不具合を回避するためには、電動機のロック状態発生時には、運転者に過度のアクセルペダルの踏み増しを控えさせる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１１１９３号公報
【特許文献２】特開２００６−３３５２１６号公報
【特許文献３】特開２０００−３８９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、エンジンのみを動力源とした通常の車両では、運転者がアクセルペダルを踏み込むとその踏み込み量に応じてエンジンの駆動音が変化する。そのため、アクセルペダルの踏み増しに従って増大するエンジンの駆動音を通じて、車輪にロック状態が発生している状況やアクセルペダルの操作量を運転者に認識させることができる。その結果、運転者に過度のアクセルペダルの踏み増しを控えさせることができる。
【０００７】
これに対して、電動車両では、電動機の駆動音がエンジンの駆動音と比較して小さいため、電動機にロック状態が発生している状況およびアクセルペダルの踏み込み量を、電動機の駆動音を通じて運転者に認識させにくい。これにより、運転者は、車輪にロック状態が発生している状況を、アクセルペダルの踏み込み量が足りないために電動機から十分なトルクが出力されていないものと誤って判断し、アクセルペダルをさらに踏み増してしまう虞がある。
【０００８】
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電動機にロック状態が発生している状況での運転者によるアクセルペダルの踏み増しを抑制することが可能な電動車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に従えば、電動車両は、運転者のアクセル操作量に応じた車両駆動力を発生するための電動機を含む駆動システムと、電動機のロック状態が生じたときには、電動機のロック状態が生じていないときと比較して、運転者がより感知しやすくなる態様で駆動システムから駆動音を発生させるように構成されたロック報知手段とを備える。
【００１０】
好ましくは、駆動システムは、エンジンをさらに含む。ロック報知手段は、電動機のロック状態が生じたときには、エンジンを始動させることにより駆動音を発生させる。
【００１１】
好ましくは、ロック報知手段は、エンジンの回転数を上昇させることにより駆動音を増大させる。
【００１２】
好ましくは、駆動システムは、電動機および蓄電装置の間で双方向の電力変換を行なう電力変換ユニットをさらに含む。ロック報知手段は、電動機のロック状態が生じたときには、電力変換ユニットに含まれるスイッチング素子のスイッチング周波数を変化させることにより駆動音を発生させる。
【００１３】
好ましくは、ロック報知手段は、アクセル操作量に応じてスイッチング周波数を変化させる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、電動機にロック状態が発生している状況での運転者によるアクセルペダルの踏み増しを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態による車両の代表例として示されるハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】図１のハイブリッド車両におけるパワートレインの詳細を説明するための模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１によるロック状態発生時の制御を説明するブロック図である。
【図４】ロック表体発生時の回転数挙動を説明する共線図である。
【図５】本発明の実施の形態１によるロック状態発生時の制御をＥＣＵで実現するためのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１によりロック状態発生時の制御による動作波形図である。
【図７】電力変換ユニットの詳細な構成を示す概略ブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態２によるロック状態発生時の制御を説明するブロック図である。
【図９】要求駆動力の大きさと電力変換ユニットにおけるスイッチング周波数との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２によるロック状態発生時の制御をＥＣＵで実現するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２によりロック状態発生時の制御による動作波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明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が繰返さない。
【００１７】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１による電動車両の代表例として示されるハイブリッド車両５の概略構成図である。
【００１８】
図１を参照して、ハイブリッド車両５は、エンジンＥＮＧと、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、バッテリ１０と、電力変換ユニット（ＰＣＵ：Power  Control  Unit）２０と、動力分割機構ＰＳＤと、減速機ＲＤと、前輪７０Ｌ，７０Ｒと、後輪８０Ｌ，８０Ｒと、電子制御ユニット（Electronic  Control  Unit：ＥＣＵ）３０とを備える。本実施の形態に係る制御装置は、たとえばＥＣＵ３０が実行するプログラムにより実現される。なお、図１には、前輪７０Ｌ，７０Ｒを駆動輪とするハイブリッド車両５が例示されるが、前輪７０Ｌ，７０Ｒに代えて後輪８０Ｌ，８０Ｒを駆動輪としてもよい。あるいは、図１に構成に加えて後輪８０Ｌ，８０Ｒ駆動用のモータジェネレータをさらに設けて、４ＷＤ構成とすることも可能である。
【００１９】
エンジンＥＮＧが発生する駆動力は、動力分割機構ＰＳＤにより、２経路に分割される。一方は、減速機ＲＤを介して前輪７０Ｌ，７０Ｒを駆動する経路である。もう一方は、モータジェネレータＭＧ１を駆動させて発電する経路である。
【００２０】
モータジェネレータＭＧ１は、代表的には三相交流同期電動発電機により構成される。モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構ＰＳＤにより分割されたエンジンＥＮＧの駆動力により、発電機として発電する。また、モータジェネレータＭＧ１は、発電機としての機能だけでなく、エンジンＥＮＧの回転数を制御するアクチュエータとしても機能をも有する。
【００２１】
なお、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力は、車両の運転状態やバッテリ１０のＳＯＣ（State  Of  Charge）の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時や急加速時では、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力はそのままモータジェネレータＭＧ２をモータとして駆動させる動力となる。一方、バッテリ１０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合には、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力は、電力変換ユニット２０により交流電力から直流電力に変換されてバッテリ１０に蓄えられる。
【００２２】
このモータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧを始動する際の始動機としても利用される。エンジンＥＮＧを始動する際、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ１０から電力の供給を受けて、電動機として駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧをクランキングして始動する。
【００２３】
モータジェネレータＭＧ２は、代表的には三相交流同期電動発電機により構成される。モータジェネレータＭＧ２が電動機として駆動される場合には、バッテリ１０に蓄えられた電力およびモータジェネレータＭＧ１により発電された電力の少なくともいずれか一方により駆動される。モータジェネレータＭＧ２の駆動力は、減速機ＲＤを介して前輪７０Ｌ，７０Ｒに伝えられる。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、エンジンＥＮＧをアシストして車両を走行させたり、モータジェネレータＭＧ２の駆動力のみにより車両を走行させたりする。
【００２４】
車両の回生制動時には、減速機ＲＤを介して前輪７０Ｌ，７０ＲによりモータジェネレータＭＧ２が駆動され、モータジェネレータＭＧ２が発電機として作動させられる。これによりモータジェネレータＭＧ２は、制動エネルギを電気エネルギに変換する回生ブレーキとして作用する。モータジェネレータＭＧ２により発電された電力は、電力変換ユニット２０を介してバッテリ１０に蓄えられる。
【００２５】
バッテリ１０は、たとえば、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池により構成される。本発明の実施の形態において、バッテリ１０は「蓄電装置」の代表例として示される。すなわち、電気二重層キャパシタ等の他の蓄電装置をバッテリ１０に代えて用いることも可能である。バッテリ１０は、直流電圧を電力変換ユニット２０へ供給するとともに、電力変換ユニット２０からの直流電圧によって充電される。
【００２６】
電力変換ユニット２０は、バッテリ１０よって供給される直流電力と、モータを駆動制御する交流電力およびジェネレータによって発電される交流電力との間で双方向の電力変換を行なう。
【００２７】
ハイブリッド車両５は、さらに、ハンドル４０と、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルポジションセンサ４４と、ブレーキペダルポジションＢＰを検出するブレーキペダルポジションセンサ４６と、シフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ４８とを備える。
【００２８】
また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２には、ロータ回転角を検出する回転角センサ５１，５２がさらに設けられる。回転角センサ５１によって検出されたモータジェネレータＭＧ１のロータ回転角θ１および回転角センサ５２によって検出されたモータジェネレータＭＧ２のロータ回転角θ２は、ＥＣＵ３０へ伝達される。なお、回転角センサ５１，５２は、ＥＣＵ３０においてモータジェネレータＭＧ１の電流、電圧等からロータ回転角θ１を推定し、また、モータジェネレータＭＧ２の電流、電圧等からロータ回転角θ２を推定することによって、配置を省略してもよい。
【００２９】
モータジェネレータＭＧ２には、さらに、モータジェネレータＭＧ２の内部温度であるモータ温度Ｔｍ２を検出する温度センサ５４が設けられる。温度センサ５４によって検出されたモータ温度Ｔｍ２は、ＥＣＵ３０へ伝達される。
【００３０】
ＥＣＵ３０は、エンジンＥＮＧ、電力変換ユニット２０およびバッテリ１０と電気的に接続されている。ＥＣＵ３０は、各種センサからの検出信号に基づいて、ハイブリッド車両５が所望の走行状態となるように、エンジンＥＮＧの運転状態と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態と、バッテリ１０の充電状態とを統合的に制御する。
【００３１】
図２は、図１のハイブリッド車両５におけるパワートレインの詳細を説明するための模式図である。
【００３２】
図２を参照して、ハイブリッド車両５のパワートレイン（ハイブリッドシステム）は、モータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２の出力軸１６０に接続される減速機ＲＤと、エンジンＥＮＧと、モータジェネレータＭＧ１と、動力分割機構ＰＳＤとを備える。
【００３３】
動力分割機構ＰＳＤは、図２に示す例では遊星歯車機構により構成されて、クランクシャフト１５０に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸に結合されたサンギヤ１５１と、クランクシャフト１５０と同軸上を回転可能に支持されているリングギヤ１５２と、サンギヤ１５１とリングギヤ１５２との間に配置され、サンギヤ１５１の外周を自転しながら公転するピニオンギヤ１５３と、クランクシャフト１５０の端部に結合され各ピニオンギヤ１５３の回転軸を支持するプラネタリキャリヤ１５４とを含む。
【００３４】
動力分割機構ＰＳＤは、サンギヤ１５１に結合されたサンギヤ軸と、リングギヤ１５２に結合されたリングギヤケース１５５およびプラネタリキャリヤ１５４に結合されたクランクシャフト１５０の３軸が動力の入出力軸とされる。そしてこの３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は他の２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。
【００３５】
動力の取出用のカウンタドライブギヤ１７０がリングギヤケース１５５の外側に設けられ、リングギヤ１５２と一体的に回転する。カウンタドライブギヤ１７０は、動力伝達減速ギヤＲＧに接続されている。リングギヤケース１５５は、本発明での「出力部材」に対応する。このようにして、動力分割機構ＰＳＤは、モータジェネレータＭＧ１による電力および動力の入出力を伴って、エンジンＥＮＧからの出力の少なくとも一部を出力部材へ出力するように動作する。
【００３６】
さらに、カウンタドライブギヤ１７０と動力伝達減速ギヤＲＧとの間で動力の伝達がなされる。そして、動力伝達減速ギヤＲＧは、駆動輪である前輪７０Ｌ，７０Ｒと連結されたディファレンシャルギヤＤＥＦを駆動する。また、下り坂等では駆動輪の回転がディファレンシャルギヤＤＥＦに伝達され、動力伝達減速ギヤＲＧはディファレンシャルギヤＤＥＦによって駆動される。
【００３７】
モータジェネレータＭＧ１は、回転磁界を形成するステータ１３１と、ステータ１３１内部に配置され複数個の永久磁石が埋め込まれているロータ１３２とを含む。ステータ１３１は、ステータコア１３３と、ステータコア１３３に巻回される三相コイル１３４とを含む。ロータ１３２は、動力分割機構ＰＳＤのサンギヤ１５１と一体的に回転するサンギヤ軸に結合されている。ステータコア１３３は、電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、図示しないケースに固定されている。
【００３８】
モータジェネレータＭＧ１は、ロータ１３２に埋め込まれた永久磁石による磁界と三相コイル１３４によって形成される磁界との相互作用によりロータ１３２を回転駆動する電動機として動作する。またモータジェネレータＭＧ１は、永久磁石による磁界とロータ１３２の回転との相互作用により三相コイル１３４の両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。
【００３９】
モータジェネレータＭＧ２は、回転磁界を形成するステータ１３６と、ステータ１３６内部に配置され複数個の永久磁石が埋め込まれたロータ１３７とを含む。ステータ１３６は、ステータコア１３８と、ステータコア１３８に巻回される三相コイル１３９とを含む。
【００４０】
ロータ１３７は、動力分割機構ＰＳＤのリングギヤ１５２と一体的に回転するリングギヤケース１５５に減速機ＲＤを介して結合されている。ステータコア１３８は、たとえば電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、図示しないケースに固定されている。
【００４１】
モータジェネレータＭＧ２は、永久磁石による磁界とロータ１３７の回転との相互作用により三相コイル１３９の両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。またモータジェネレータＭＧ２は、永久磁石による磁界と三相コイル１３９によって形成される磁界との相互作用によりロータ１３７を回転駆動する電動機として動作する。
【００４２】
減速機ＲＤは、プラネタリギヤの回転要素の一つであるプラネタリキャリヤ１６６がケースに固定された構造により減速を行なう。すなわち、減速機ＲＤは、ロータ１３７の出力軸１６０に結合されたサンギヤ１６２と、リングギヤ１５２と一体的に回転するリングギヤ１６８と、リングギヤ１６８およびサンギヤ１６２に噛み合いサンギヤ１６２の回転をリングギヤ１６８に伝達するピニオンギヤ１６４とを含む。たとえば、サンギヤ１６２の歯数に対しリングギヤ１６８の歯数を２倍以上にすることにより、減速比を２倍以上にすることができる。
【００４３】
このようにモータジェネレータＭＧ２の回転力は、減速機ＲＤを介して、リングギヤ１５２，１６８と一体的に回転する出力部材（リングギヤケース）１５５に伝達される。すなわち、モータジェネレータＭＧ２は、出力部材１５５から駆動輪までの間で動力を加えるように構成される。なお、減速機ＲＤの配置を省略して、すなわち減速比を設けることなく、モータジェネレータＭＧ２の出力軸１６０および出力部材１５５の間を連結してもよい。
【００４４】
電力変換ユニット２０は、コンバータ１２と、インバータ１４，２２とを含む。コンバータ１２は、バッテリ１０からの直流電圧Ｖｂを電圧変換して電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬ間に直流電圧ＶＨを出力する。また、コンバータ１２は、双方向に電圧変換可能に構成されて、電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬ間の直流電圧ＶＨをバッテリ１０の充電電圧Ｖｂに変換する。
【００４５】
インバータ１４，２２は、一般的な三相インバータで構成されて、電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬ間の直流電圧ＶＨを交流電圧に変換してそれぞれモータジェネレータＭＧ２，ＭＧ１へ出力する。また、インバータ１４，２２は、モータジェネレータＭＧ２，ＭＧ１によって発電された交流電圧を直流電圧ＶＨに変換して、電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬ間に出力する。
【００４６】
上述のように構成されたハイブリッド車両５では、ＥＣＵ３０は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと、出力部材１５５に出力すべき要求トルクとを対応つけたテーブルを記憶している。ＥＣＵ３０は、このテーブルを参照してアクセル開度Ａｃｃに基づいて出力部材１５５に出力すべき要求トルクを算出する。そして、この要求トルクに対応する要求駆動力が出力部材１５５に出力されるように、エンジンＥＮＧの運転状態と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態とを制御する。
【００４７】
ここで、上述のように構成されたハイブリッド車両５において、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生した場合を想定する。モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生する場面としては、たとえば登坂路において、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応して車両から出力される前進駆動力と車両に作用するずり下がる力とが釣り合っている状態が挙げられる。あるいは、段差や輪留め等の進行阻害物に車輪が当接している状態が挙げられる。
【００４８】
そして、これらの場合には、出力部材１５５の回転数、すなわちモータジェネレータＭＧ２の回転数が極低速領域に入る。なお、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生すると、モータジェネレータＭＧ２のロータ位置が固定されることによって、モータジェネレータＭＧ２の特定の相に電流が継続的に流れることとなり、当該特定の相のコイルに電流を流すインバータ１４のスイッチング素子が他のスイッチング素子よりも多く発熱する状態となってしまう。
【００４９】
また、モータジェネレータＭＧ２のロック状態から、運転者によりアクセルペダルを踏み増しがなされると、ＥＣＵ３０は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃに基づいて算出される要求駆動力が出力部材１５５に出力されるように、エンジンＥＮＧの運転状態と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２との駆動状態とを制御する。この結果、運転者がアクセルペダルを踏み増すと、その踏み込み量に応じて要求駆動力が増大することとなる。これにより、車輪が段差や輪留め等の進行阻害物を乗り越えることによってロック状態から脱出した際には、運転者に対して車両の飛び出し感を与えてしまう虞がある。
【００５０】
なお、エンジンのみを動力源とした通常の車両では、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、踏み込み量の増加に応じてエンジン回転数が上昇する。そして、このエンジン回転数の上昇に伴なってエンジンの駆動音が増大する。そのため、アクセルペダルの踏み増しに従って増大するエンジンの駆動音を通じて、車輪にロック状態が発生している状況やアクセルペダルの操作量を運転者に認識させることができる。その結果、運転者に過度のアクセルペダルの踏み増しを控えさせることができる。
【００５１】
これに対して、電動機を動力源とした電動車両では、電動機の駆動音がエンジンの駆動音と比較して小さいため、電動機にロック状態が発生している状況やアクセルペダルの踏み込み量を、電動機の駆動音を通じて運転者に認識させにくい。その結果、運転者は、電動機にロック状態が発生している状況を、アクセルペダルの踏み込み量が足りないために電動機から十分なトルクが出力されていないものと誤って判断し、アクセルペダルをさらに踏み増す虞がある。
【００５２】
したがって、本発明の実施の形態１による電動車両では、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生しているときには、ロック状態が発生していないときと比較して、運転者がより感知しやすくなる態様で、ハイブリッド車両５のパワートレイン（ハイブリッドシステム）から駆動音を発生させる。すなわち、この駆動音を通じてモータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していることを運転者に報知する。
【００５３】
図３は、本発明の実施の形態１によるロック状態発生時の制御を説明するブロック図である。
【００５４】
図３を参照して、ＭＧ２回転数検出部４００は、モータジェネレータＭＧ２の回転数センサ５２によって検出された、または推定されたロータ回転角θ２に基づいてＭＧ２回転数Ｎｍ２を検出する。
【００５５】
ＭＧ２ロック検出部４１０は、検出されたＭＧ２回転数Ｎｍ２およびアクセルポジションセンサ４４の出力値Ａｃｃに基づいて、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生しているか否かを検出する。そして、ロック状態の発生時には、ＭＧ２ロック検出部４１０は、ロック判定フラグＦＬＣをオンに設定する。
【００５６】
ＭＧ２ロック検出部４１０によるロック状態の検出は、ＭＧ２回転数Ｎｍ２が、回転数＝０を含む極低回転数域（Ｎ１≦Ｎｍ２≦Ｎ２）の範囲内に入っているかどうか、および、アクセル開度Ａｃｃが所定の判定値Ｘ［％］を超えているかどうかにより判定される。なお、Ｎ１は逆転領域のロック判定値であり（すなわちＮ１＜０）、Ｎ２は正転領域のロック判定値である（すなわちＮ２＞０）。
【００５７】
ＭＧ２ロック報知部４２０は、ロック判定フラグＦＬＣがオンされたときには、駆動音を増大させるようにパワートレイン（図２）を制御する。具体的には、ＭＧ２ロック報知部４２０は、ハイブリッド車両５に要求される車両駆動力およびモータ温度Ｔｍ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２のコイルおよびインバータ１４の特定の相のスイッチング素子が過熱される虞があるか否かを判定する。このとき、ＭＧ２ロック報知部４２０は、要求駆動力が所定トルクＹ［Ｎｍ］よりも大きく、かつ、モータ温度Ｔｍが所定温度Ｚ（℃）を超えている場合に、モータジェネレータＭＧ２の特定の相に大きな電流が集中しており、モータジェネレータＭＧ２およびインバータ１４の特定の相が過熱される虞があると判定する。そして、モータジェネレータＭＧ２およびインバータ１４の特定の相が過熱される虞があると判定された場合には、ＭＧ２ロック報知部４２０は、エンジンＥＮＧを始動させるためのエンジン制御指令を発生する。
【００５８】
なお、要求駆動力は、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖなどの車両状態に応じて算出されるハイブリッド車両５全体で必要な車両駆動力である。所定トルクＹ［Ｎｍ］は、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるか否かを判別するための閾値であり、運転者による加速要求がない場合であっても微速で車両を推進させるクリープトルクよりも大きい値に設定される。
【００５９】
エンジン制御指令に従ってエンジンＥＮＧを始動すると、エンジンＥＮＧは、その回転数に応じた駆動音を発生する。ＭＧ２ロック報知部４２０は、エンジン回転数を所定の回転数まで上昇させることにより、駆動音を増大させる。なお、所定の回転数については、運転者が聴覚で知覚できる程度の駆動音をエンジンＥＮＧが発生することができるように設定される。
【００６０】
ここで、図１および図２のように構成されたハイブリッド車両５では、動力分割機構ＰＳＤによる差動動作により、モータジェネレータＭＧ１の回転数、エンジンＥＮＧの回転数および出力部材（リングギヤケース）１５５の回転数は、図４に示されるように、出力部材１５５に対するモータジェネレータＭＧ１およびエンジンＥＮＧの回転数差が一定比率を維持するように、それぞれの回転数が変化する。
【００６１】
本実施の形態では、出力部材１５５の回転数がロック領域（極低速回転数領域）に入った状態からエンジンＥＮＧを始動させることによって、エンジントルクによりエンジン回転数が上昇する。このとき、出力部材１５５の回転数の上昇を抑制する方向に、モータジェネレータＭＧ２の出力トルクを発生させることにより、出力部材１５５の回転数を維持できる。たとえば登坂路で、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応して車両から出力される前進駆動力と車両に作用するずり下がる力とが釣り合っている状態においては、エンジンＥＮＧから出力部材１５５に機械的に伝達される駆動トルク（直達トルク）分をモータジェネレータＭＧ２の出力トルクから減少させるようにトルク配分を行なう。これにより、モータジェネレータＭＧ２のロック状態を運転者に報知するためにエンジンＥＮＧを始動することによっても、運転者の予期しない動力が出力部材１５５に出力されることがない。
【００６２】
なお、図１とは異なる構成の駆動系の構成を有するハイブリッド車両として、エンジンＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ２の双方が車両駆動力を発生できるパラレルハイブリッド構成の場合には、エンジンと出力軸との間にクラッチ機構を設けておき、モータジェネレータＭＧ２のロック状態の発生時にエンジンＥＮＧを始動させる場合には、当該クラッチ機構によってエンジンおよび出力軸との連結を解除する構成としてもよい。これにより、エンジンＥＮＧからの出力が出力軸に伝達されるのが防止される。
【００６３】
図５は、本発明の実施の形態１によるロック状態発生時の制御をＥＣＵ３０で実現するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、ハイブリッド車両５が走行可能な状態にあるとき、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに実行される。
【００６４】
図５を参照して、まず、ＥＣＵ３０は、ステップＳ０１により、アクセルポジションセンサ４４からのアクセル開度Ａｃｃ、回転数センサ５２からのロータ回転角θ２、および温度センサ５４からのモータ温度Ｔｍ２などの走行制御に必要なデータを受け付ける。ＭＧ２回転数検出部４００として機能するＥＣＵ３０は、ステップＳ０２により、回転数センサ５２からのロータ回転角θ２に基づいてＭＧ２回転数Ｎｍ２を演算する。
【００６５】
次に、ＭＧ２ロック検出部４１０として機能するＥＣＵ３０は、検出されたＭＧ２回転数Ｎｍ２およびアクセル開度Ａｃｃに基づいて、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生しているか否かを検出する。具体的には、ＭＧ２ロック検出部４１０は、ステップＳ０３により、アクセル開度Ａｃｃが判定値Ｘ［％］を超えているか否かを判定する。アクセル開度Ａｃｃが閾値Ｘ［％］を超えている場合（ステップＳ０３のＹＥＳ判定時）には、ＭＧ２ロック検出部４１０は続いて、ステップＳ０４により、ＭＧ２回転数Ｎｍ２が極低回転数領域（Ｎ１≦Ｎｍ２≦Ｎ２）に入っているか否かを判定する。ＭＧ２回転数Ｎｍ２が極低回転数領域に入っている場合（ステップＳ０４のＹＥＳ判定時）には、ＭＧ２ロック検出部４１０は、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していると判定する。そして、ＭＧ２ロック検出部４１０は、ロック判定フラグＦＬＣをオンに設定する。
【００６６】
これに対して、アクセル開度Ａｃｃが判定値Ｘ［％］を超えていないとき（ステップＳ０３のＮＯ判定時）またはＭＧ２回転数Ｎｍ２が極低回転数領域に入っていないとき（ステップＳ０４のＮＯ判定時）には、ＭＧ２ロック検出部４１０は、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していないと判定して、ロック判定フラグＦＬＣをオフに維持して処理を終了する。
【００６７】
ＭＧ２ロック検出部４１０によりロック判定フラグＦＬＣがオンされたときには、ＭＧ２ロック報知部４２０として機能するＥＣＵ３０は、ステップＳ０５〜Ｓ０７の処理を実行することにより、モータジェネレータＭＧ２のロック状態を運転者に報知する。具体的には、ＭＧ２ロック報知部４２０は、ステップＳ０５により、要求駆動力が所定トルクＹ［Ｎｍ］よりも大きいか否かを判定する。要求駆動力が所定トルクＹ［Ｎｍ］よりも大きい場合（ステップＳ０５のＹＥＳ判定時）には、続いてステップＳ０６により、ＭＧ２ロック報知部４２０は、モータ温度Ｔｍ２が所定温度Ｚ［℃］よりも高いか否かを判定する。要求駆動力が所定トルクＹ［Ｎｍ］以下のとき（ステップＳ０５のＮＯ判定時）またはモータ温度Ｔｍ２が所定温度Ｚ［℃］以下のとき（ステップＳ０６のＮＯ判定時）には、ＭＧ２ロック報知部４２０は、エンジンＥＮＧを停止状態に維持して処理を終了する。
【００６８】
これに対して、モータ温度Ｔｍ２が所定温度Ｚ［℃］よりも高い場合（ステップＳ０６のＹＥＳ判定時）には、ＭＧ２ロック報知部４２０は、ステップＳ０７により、エンジン制御によりＭＧ２ロック報知処理を実行する。具体的には、ＭＧ２ロック報知部４２０は、エンジンＥＮＧを始動させるためのエンジン制御指令を発生する。そして、エンジン制御指令に従ってエンジンＥＮＧが始動すると、ＭＧ２ロック報知部４２０は、エンジン回転数を所定の回転数まで上昇させることにより、駆動音を増大させる。
【００６９】
図６は、本発明の実施の形態１によりロック状態発生時の制御による動作波形図である。
【００７０】
図６を参照して、時刻ｔ１において、ＭＧ２回転数がロック領域に入ることにより、ロック判定フラグＦＬＣがオンされる。このときに、図５のステップＳ０７のように、エンジンＥＮＧを始動させるエンジン制御を行なうことにより、エンジン回転数が上昇する。エンジン回転数が上昇することによってエンジンＥＮＧの駆動音も増大するので、この駆動音を通じてモータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していることを運転者に報知することができる。
【００７１】
そして、時刻ｔ３において、モータジェネレータＭＧ２がロック状態から抜け出すと、ロック判定フラグＦＬＣが再びオフされるので、エンジン回転数を上昇させるエンジン制御は終了される。
【００７２】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、モータジェネレータＭＧ２のロック状態発生時には、エンジンＥＮＧを始動させることにより、ロック状態が発生していないときと比較して、運転者がより感知しやすくなる態様で、ハイブリッド車両５のパワートレインから駆動音を発生させる。これにより、駆動音を通じてモータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していることを運転者に報知することができるため、運転者に過度のアクセルペダルの踏み増しを控えさせることができる。この結果、モータジェネレータＭＧ２のコイルおよびインバータ１４の特定の相が過熱されるのを抑制できる。また、車輪が段差や輪留め等の進行阻害物を乗り越えることによってロック状態から脱出した際には、運転者に対して車両の飛び出し感を与えるのを防止できる。
【００７３】
［実施の形態２］
実施の形態１では、エンジンＥＮＧを始動させてエンジンＥＮＧの駆動音により運転者に対してモータジェネレータＭＧ３のロック状態発生を報知させる制御構成とした。本実施の形態２では、駆動音の発生源をエンジンＥＮＧに代えて、電力変換ユニット２０とする制御構成について説明する。
【００７４】
図７は、電力変換ユニット２０の詳細な構成を示す概略ブロック図である。
図７を参照して、電力変換ユニット２０は、コンデンサＣ１，Ｃ２と、コンバータ１２と、インバータ１４，２２と、電流センサ２４，２８とを含む。
【００７５】
図２に示したＥＣＵ３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作指令値であるトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２ならびに、コンバータ１２の動作指令値である電圧指令値ＶＨｒｅｆを生成するＨＶ−ＥＣＵ３２と、コンバータ１２の出力電圧ＶＨが電圧指令値ＶＨｒｅｆに追従し、かつ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクがトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２に追従するように、コンバータ１２およびインバータ１４，２２を制御するＭＧ−ＥＣＵ３５とを有する。
【００７６】
コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１の一方端はバッテリ１０の電源ラインに接続され、他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１とＩＧＢＴ素子Ｑ２との中間点、すなわち、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタとＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタとの間に接続される。ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続されている。
【００７７】
インバータ１４は、Ｕ相上下アーム１５と、Ｖ相上下アーム１６と、Ｗ相上下アーム１７とから成る。Ｕ相上下アーム１５、Ｖ相上下アーム１６、およびＷ相上下アーム１７は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。Ｕ相上下アーム１５は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４から成り、Ｖ相上下アーム１６は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６から成り、Ｗ相上下アーム１７は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８から成る。また、各ＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００７８】
各相上下アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中性点に共通接続されるとともに、Ｕ相コイルの他端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００７９】
インバータ２２は、インバータ１４と同じ構成から成る。
電圧センサ１１は、バッテリ１０から出力される直流電圧Ｖｂを検出し、その検出した直流電圧ＶｂをＭＧ−ＥＣＵ３５へ出力する。コンデンサＣ１は、バッテリ１０から供給された直流電圧Ｖｂを平滑化し、その平滑化した直流電圧Ｖｂをコンバータ１２へ供給する。
【００８０】
コンバータ１２は、コンデンサＣ１から供給された直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサＣ２へ供給する。より具体的には、コンバータ１２は、ＭＧ−ＥＣＵ３５から信号ＰＷＭＣを受けると、信号ＰＷＭＣによってＩＧＢＴ素子Ｑ２がオンされた期間に応じて直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサＣ２に供給する。
【００８１】
また、コンバータ１２は、ＭＧ−ＥＣＵ３５から信号ＰＷＭＣを受けると、コンデンサＣ２を介してインバータ１４および／またはインバータ２２から供給された直流電圧を降圧してバッテリ１０を充電する。
【００８２】
コンデンサＣ２は、コンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を、電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬを介してインバータ１４，２２へ供給する。電圧センサ１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、コンバータ１２の出力電圧ＶＨ（インバータ１４，２２への入力電圧に相当する。以下同じ。）を検出し、その検出した出力電圧ＶＨをＭＧ−ＥＣＵ３５へ出力する。
【００８３】
インバータ１４は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されるとＭＧ−ＥＣＵ３５からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。
【００８４】
また、インバータ１４は、ハイブリッド車両５の回生制動時、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧をＭＧ−ＥＣＵ３５からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介してコンバータ１２へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド車両を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００８５】
インバータ２２は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されるとＭＧ−ＥＣＵ３５からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。
【００８６】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１をＭＧ−ＥＣＵ３５へ出力する。電流センサ２８は、モータジェネレータＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２をＭＧ−ＥＣＵ３５へ出力する。
【００８７】
さらに、回転角センサ５１によって検出されたモータジェネレータＭＧ１のロータ回転角θ１および回転角センサ５２によって検出されたモータジェネレータＭＧ２のロータ回転角θ２は、ＭＧ−ＥＣＵ３５およびＨＶ−ＥＣＵ３２へ伝達される。
【００８８】
ＭＧ−ＥＣＵ３５は、バッテリ１０から出力された直流電圧Ｖｂを電圧センサ１１から受け、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２をそれぞれ電流センサ２４，２８から受け、コンバータ１２の出力電圧ＶＨ（すなわち、インバータ１４，２２への入力電圧）を電圧センサ１３から受け、ロータ回転角θ１，θ２を回転角センサ５１，５２から受ける。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３２より、動作指令値である、電圧指令値ＶＨｒｅｆおよびトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２を受ける。
【００８９】
そして、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、出力電圧ＶＨ、モータ電流ＭＣＲＴ２およびトルク指令値Ｔｑｃｏｍ２に基づいて、インバータ１４がモータジェネレータＭＧ２を駆動するときにインバータ１４のＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ１４へ出力する。また、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、出力電圧ＶＨ、モータ電流ＭＣＲＴ１およびトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１に基づいて、後述する方法によりインバータ２２がモータジェネレータＭＧ１を駆動するときにインバータ２２のＩＧＢＴ素子をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ２２へ出力する。
【００９０】
さらに、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、電圧指令値ＶＨｒｅｆと、少なくとも直流電圧Ｖｂおよび出力電圧ＶＨに基づいて、コンバータ１２のＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＣを生成してコンバータ１２へ出力する。
【００９１】
以上に示す構成において、本発明の実施の形態２による電動車両では、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生しているときには、ロック状態が発生していないときと比較して、運転者がより感知しやすくなる態様で、電力変換ユニット２０から駆動音を発生させる。すなわち、この駆動音を通じてモータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していることを運転者に報知する。
【００９２】
図８は、本発明の実施の形態２によるロック状態発生時の制御を説明するブロック図である。図８に示す各機能ブロックは、代表的にＨＶ−ＥＣＵ３２が予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その機能の一部または全部を専用のハードウェアとして実装してもよい。
【００９３】
図８を参照して、車速検出部４３０は、モータジェネレータＭＧ２の回転数センサ５２によって検出された、または推定されたロータ回転角θ２に基づいてＭＧ２回転数Ｎｍ２を検出する。そして、車速検出部４３０は、検出されたＭＧ２回転数Ｎｍ２に基づいてハイブリッド車両５の車速Ｖを検出する。
【００９４】
車両駆動力演算部４４０は、検出された車速Ｖおよびアクセルポジションセンサ４４の出力値Ａｃｃに基づいて、ハイブリッド車両５全体で必要な車両駆動力Ｐを算出する。
【００９５】
ＭＧ２ロック検出部４６０は、検出された車速Ｖおよび車両駆動力演算部４４０の出力値Ｐに基づいて、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生しているか否かを検出する。そして、ロック状態の発生時には、ＭＧ２ロック検出部４６０は、ロック判定フラグＦＬＣをオンに設定する。
【００９６】
ＭＧ２ロック検出部４６０によるロック状態の検出は、車速Ｖが、車速＝０を含む極低車速域（Ｖ＜β［ｋｍ／ｈ］）の範囲内に入っているかどうか、および、要求駆動力Ｐの絶対値が所定の判定値α［Ｎｍ］を超えているかどうかにより判定される。なお、判定値α［Ｎｍ］は、運転者がアクセルペダルを踏む込んでいるか否かを判別するための閾値であり、運転者による加速要求がない場合であっても微速で車両を推進させるクリープトルクよりも大きい値に設定される。
【００９７】
ＭＧ２ロック報知部４７０は、ロック判定フラグＦＬＣがオンされたときには、駆動音を増大させるように電力変換ユニット２０（図７）を制御する。具体的には、ＭＧ２ロック報知部４７０は、インバータ１４，２２のＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８をスイッチング制御するときのスイッチング周波数を低下させるためのインバータ制御指令を発生する。
【００９８】
ここで、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御、すなわち、インバータ１４，２２における電力変換としては、一般的なパルス幅変調（ＰＷＭ）制御が用いられる。このＰＷＭ制御では、インバータ１４，２２のＩＧＢＴ素子をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２は、正弦波状の電圧指令値と搬送波（代表的には三角波）との電圧比較に基づいて生成される。搬送波の周波数は、各ＩＧＢＴ素子のスイッチング周波数に相当する。
【００９９】
ＭＧ−ＥＣＵ３５（図７）は、ＭＧ２ロック報知部４７０からのインバータ制御指令に従って、スイッチング周波数（すなわち、搬送波の周波数）を低下させる。このとき、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、人の聴覚における可聴域の範囲内に入るようにスイッチング周波数を低下させる。これにより、インバータ１４，２２のＩＧＢＴ素子のスイッチング動作によって発生するスイッチングノイズが運転者の聴覚で知覚される。
【０１００】
さらに、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、要求駆動力Ｐの大きさに応じて可聴域の範囲内でスイッチング周波数を変化させる。具体的には、図９に示すように、要求駆動力Ｐが大きくなるほど可聴域の中心周波数に近づくようにスイッチング周波数ｆを低下させる。図９の例では、スイッチング周波数ｆ［Ｈｚ］は、現在のスイッチング周波数Ｆ［Ｈｚ］から要求駆動力Ｐに所定の係数ｋを乗じた値を減算することにより得られる周波数（ｆ＝Ｆ−ｋ×Ｐ）に設定される。
【０１０１】
このようにスイッチング周波数を低下させることによって、インバータ１４，２２から発生するスイッチングノイズは、同じ音圧レベルであっても人の聴覚にはより大きな音として認識される。したがって、アクセルペダルの操作量が大きくなるに従って、運転者にとっては、電力変換ユニット２０から発生する駆動音がより大きくなるように知覚される。これにより、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していることを運転者に報知するとともに、アクセルペダルの操作量を運転者に感知させることができる。
【０１０２】
なお、以上に述べたようなインバータ１４，２２の制御に加えて、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、コンバータ１２のＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２をスイッチング制御するときのスイッチング周波数を低下させるためのコンバータ制御指令を発生するようにしてもよい。
【０１０３】
図１０は、本発明の実施の形態２によるロック状態発生時の制御をＥＣＵ３０で実現するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、ハイブリッド車両５が走行可能な状態にあるとき、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに実行される。
【０１０４】
図１０を参照して、まず、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１１により、アクセルポジションセンサ４４からのアクセル開度Ａｃｃ、回転数センサ５２からのロータ回転角θ２、およびインバータ１４，２２のスイッチング周波数ｆなどの制御に必要なデータを受け付ける。車速検出部４３０として機能するＥＣＵ３０は、ステップＳ１２により、回転数センサ５２からのロータ回転角θ２に基づいて車速Ｖを演算する。車両駆動力演算部４４０として機能するＥＣＵ３０は、ステップＳ１３により、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて、ハイブリッド車両５の要求駆動力Ｐを演算する。
【０１０５】
次に、ＭＧ２ロック検出部４６０として機能するＥＣＵ３０は、算出された車速Ｖおよび要求駆動力Ｐに基づいて、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生しているか否かを検出する。具体的には、ＭＧ２ロック検出部４６０は、ステップＳ０１４により、要求駆動力Ｐの絶対値が判定値α［Ｎｍ］を超えているか否かを判定する。要求駆動力Ｐが判定値α［Ｎｍ］を超えている場合（ステップＳ１４のＹＥＳ判定時）には、ＭＧ２ロック検出部４６０は続いて、ステップＳ１５により、車速Ｖが判定値β［ｋｍ／ｈ］よりも低いか否かを判定する。車速Ｖが判定値β［ｋｍ／ｈ］よりも低い場合（ステップＳ１５のＹＥＳ判定時）には、ＭＧ２ロック検出部４６０は、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していると判定する。そして、ＭＧ２ロック検出部４６０は、ロック判定フラグＦＬＣをオンに設定する。
【０１０６】
これに対して、要求駆動力Ｐが判定値α［Ｎｍ］を超えていないとき（ステップＳ１４のＮＯ判定時）または車速Ｖが判定値β［ｋｍ／ｈ］以上となるとき（ステップＳ１５のＮＯ判定時）には、ＭＧ２ロック検出部４６０は、モータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していないと判定して、ロック判定フラグＦＬＣをオフに維持して処理を終了する。
【０１０７】
ＭＧ２ロック検出部４６０によりロック判定フラグＦＬＣがオンされたときには、ＭＧ２ロック報知部４７０として機能するＥＣＵ３０は、ステップＳ１６の処理を実行することにより、モータジェネレータＭＧ２のロック状態を運転者に報知する。具体的には、ＭＧ２ロック報知部４７０は、ステップＳ１６により、インバータ１４，２２のＩＧＢＴ素子のスイッチング周波数を低下させるためのインバータ制御指令を発生する。ＭＧ−ＥＣＵ３２は、ＭＧ２ロック報知部４７０からインバータ制御指令を受けると、図９に示す要求駆動力Ｐとスイッチング周波数ｆとの関係に従って、要求駆動力Ｐが大きくなるに従って可聴域の中心周波数に近づくようにスイッチング周波数ｆを低下させる。
【０１０８】
ＭＧ２ロック報知部４７０は、ステップＳ１６の処理に並行して、ステップＳ１７により、車速Ｖが判定値β［ｋｍ／ｈ］以上に達したか否か、すなわち、モータジェネレータＭＧ２がロック状態から脱出したか否かを判定する。車速Ｖが判定値β［ｋｍ／ｈ］を下回る場合（ステップＳ１７のＮＯ判定時）には、ＭＧ２ロック報知部４７０は、モータジェネレータＭＧ２がロック状態に停滞していると判断してステップＳ１６の処理を引き続き実行する。
【０１０９】
これに対して、車速Ｖが判定値β［ｋｍ／ｈ］以上に達した場合（ステップＳ１７のＹＥＳ判定時）には、ＭＧ２ロック報知部４７０は、モータジェネレータＭＧ２がロック状態から脱出したと判定する。この場合、ＭＧ２ロック報知部４７０は、ステップＳ１８により、報知解除処理として、インバータ１４，２２のＩＧＢＴ素子のスイッチング周波数をステップＳ１６の処理の実行前に設定されていたスイッチング周波数に復帰させる。
【０１１０】
図１１は、本発明の実施の形態２によりロック状態発生時の制御による動作波形図である。
【０１１１】
図１１を参照して、時刻ｔ１において、車速がロック領域に入ることにより、ロック判定フラグＦＬＣがオンされる。このときに、図１０のステップＳ１６のように、インバータ１４，２２のＩＧＢＴ素子のスイッチング周波数を低下させるようにインバータ制御を行なうことにより、インバータ１４，２２が発生するスイッチングノイズが増大する。さらに、このスイッチングノイズは、要求駆動力、すなわち運転者によるアクセルペダルの操作量が大きくなるに従って増大する。したがって、このスイッチングノイズを通じてモータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していること、およびアクセルペダルの操作量を運転者に報知することができる。
【０１１２】
そして、時刻ｔ２において、モータジェネレータＭＧ２がロック状態から抜け出すと、ロック判定フラグＦＬＣが再びオフされるので、スイッチング周波数を低下させるインバータ制御は終了され、スイッチング周波数は時刻ｔ１以前の周波数に復帰される。
【０１１３】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、モータジェネレータＭＧ２のロック状態発生時には、電力変換ユニット２０におけるスイッチング周波数を人の可聴域の範囲内にまで低下させることにより、ロック状態が発生していないときと比較して、運転者がより感知しやすくなる態様で、ハイブリッド車両５のパワートレインから駆動音を発生させる。これにより、駆動音を通じてモータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していることを運転者に報知することができる。
【０１１４】
さらに、運転者によるアクセルペダルの操作量に応じてパワートレインから発生する駆動音を変化させることにより、運転者にアクセルペダルの操作量を報知でき、運転者に過度のアクセルペダルの踏み増しを控えさせることができる。この結果、モータジェネレータＭＧ２のコイルおよびインバータ１４の特定の相が過熱されるのを抑制できる。また、車輪が段差や輪留め等の進行阻害物を乗り越えることによってロック状態から脱出した際には、運転者に対して車両の飛び出し感を与えるのを防止できる。
【０１１５】
なお、本実施の形態では、電動車両の一例として、図１の構成のハイブリッド車両を例示したが、本発明の適用はこのような例に限定されるものではない。すなわち、アクセルペダルの操作量に応じて制御される駆動系の電動機（モータジェネレータ）が搭載される限り、図１とは異なる構成の駆動系の構成を有するハイブリッド車両（たとえば、いわゆるシリーズハイブリッド構成や、電気分配式のハイブリッド構成）や、電気自動車および燃料電池自動車についても本発明は適用可能である。
【０１１６】
また、本実施の形態では、運転者にモータジェネレータＭＧ２にロック状態が発生していることを報知するためのＭＧ２ロック報知部の一例として、エンジンＥＮＧおよび電力変換ユニット２０（インバータ１４，２２またはコンバータ１２）を例示したが、ＭＧ２ロック報知部の構成はこのような例に限定されるものではない。すなわち、モータジェネレータＭＧ２のロック状態の発生時には、ロック状態が発生していないときと比較して、運転者がより感知しやすくなる態様で駆動音を発生させることが可能な構成であれば、本発明の効果を奏することが可能であることを確認的に記載する。
【０１１７】
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】
【０１１８】
５  ハイブリッド車両、１０  バッテリ、１１，１３  電圧センサ、１２  コンバータ、１４，２２  インバータ、１５  Ｕ相上下アーム、１６  Ｖ相上下アーム、１７  Ｗ相上下アーム、２０  電力変換ユニット、２４，２８  電流センサ、４０  ハンドル、４４  アクセルポジションセンサ、４６  ブレーキペダルポジションセンサ、４８  シフトポジションセンサ、５１，５２  回転角センサ、５４  温度センサ、７０Ｌ，７０Ｒ  前輪、８０Ｌ，８０Ｒ  後輪、１３１，１３６  ステータ、１３２，１３７  ロータ、１３３，１３８  ステータコア、１３４，１３９  三相コイル、１５０  クランクシャフト、１５１，１６２  サンギヤ、１５２，１６８  リングギヤ、１５３，１６４  ピニオンギヤ、１５４，１６６  プラネタリキャリヤ、１５５  出力部材、１６０  出力軸、１７０  カウンタドライブギヤ、４００  ＭＧ２回転数検出部、４１０，４６０  ＭＧ２ロック検出部、４２０，４７０  ＭＧ２ロック報知部、４３０  車速検出部、４４０  車両駆動力演算部、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、ＤＥＦ  ディファレンシャルギヤ、ＥＮＧ  エンジン、Ｌ１  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＰＳＤ  動力分割機構、Ｑ１〜Ｑ８  ＩＧＢＴ素子、ＲＤ  減速機、ＲＧ  動力伝達減速ギヤ。
【図１】
0005853410.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005853410.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005853410.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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