(57)【要約】【課題】遊星歯車機構のサンギヤ，キャリア，リングギヤに第１モータ，エンジン，駆動軸および第２モータをそれぞれ接続すると共にバッテリからの電力を昇圧して第１，２モータのインバータに供給する昇圧回路を備える車両において、昇圧回路のゲート遮断が行なわれたときに、第１モータが過回転となるのを抑制する。【解決手段】昇圧回路のゲート遮断が行なわれたときに第１モータの回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｒｅｆより大きいときには（Ｓ１１０，Ｓ１８０）、エンジンの回転数Ｎｅを押さえ込む方向の所定トルクＴ１を第１モータから出力する（Ｓ１９０）。これにより、昇圧回路のゲート遮断が行なわれたときに第１モータのインバータもゲート遮断するものに比してエンジンや第１モータの回転数の上昇を抑制でき、第１モータが過回転となるのを抑制できる。【選択図】図３
2008068775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記回転軸に動力を入出力可能な第１電動機と、
前記第１電動機の駆動に用いられる第１駆動回路と、
電力を充放電可能な蓄電手段と、
スイッチング素子を有し、該スイッチング素子のスイッチングにより前記第１駆動回路と前記蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整手段と、
前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき、前記第１電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向の駆動力が出力されるよう該第１駆動回路を制御する機関回転数抑制制御を実行する制御手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、
前記第２電動機の駆動に用いられ、前記第１駆動回路と正極母線および負極母線を共通にする第２駆動回路と、
前記第１駆動回路および前記第２駆動回路の正極母線および負極母線に端子接続された所定耐圧のコンデンサと、
を備え、
前記電圧調整手段は、前記スイッチング素子がオフ状態のときには、前記第１電動機または前記第２電動機により発電された電力を前記蓄電手段に供給不能な手段であり、
前記制御手段は、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき、前記コンデンサの電圧が前記所定耐圧以下となるよう前記第２駆動回路を制御する過電圧抑制制御を実行する手段である
動力出力装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段を備え、
前記制御手段は、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき、前記機関回転数抑制制御の実行に伴って前記駆動軸に出力される駆動力と前記第２電動機から前記駆動軸に出力される駆動力とにより前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記第２駆動回路を制御する動力出力制御を実行する手段である
動力出力装置。
【請求項４】
請求項２に係る請求項３記載の動力出力装置であって、
前記第２電動機は、交流電動機であり、
前記制御手段は、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき、前記機関回転数抑制制御の実行の際の前記第１電動機の発電電力が前記動力出力制御の際の前記第２電動機の消費電力より大きいときには、該第１電動機の発電電力の該第２電動機の消費電力に対する余剰分である余剰電力の少なくとも一部が駆動力の発生に寄与しない無効電力の出力により該第２電動機で消費されるよう前記過電圧抑制制御を実行する手段である
動力出力装置。
【請求項５】
請求項２記載の動力出力装置であって、
前記第２電動機は、交流電動機であり、
前記制御手段は、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき、前記機関回転数抑制制御の実行の際の前記第１電動機の発電電力の少なくとも一部が駆動力の発生に寄与しない無効電力の出力により前記第２電動機で消費されるよう前記過電圧抑制制御を実行する手段である
動力出力装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置であって、
前記第１電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記第１駆動回路は、スイッチング素子を有し、
前記制御手段は、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき、前記検出された第１電動機の回転数が所定回転数以下のときには、前記機関回転数抑制制御に代えて前記第１駆動回路のスイッチング素子のゲート遮断が行なわれるよう前記第１駆動回路を制御する遮断制御を実行する手段である
動力出力装置。
【請求項７】
前記機関回転数抑制制御は、前記内燃機関の燃料噴射が停止されると共に前記第１電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向の駆動力が出力されるよう該内燃機関と該第１電動機とを制御する制御である請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
【請求項９】
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な第１電動機と、前記第１電動機の駆動に用いられる第１駆動回路と、電力を充放電可能な蓄電手段と、スイッチング素子を有し該スイッチング素子のスイッチングにより前記第１駆動回路と前記蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき、前記第１電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向の駆動力が出力されるよう該第１駆動回路を制御する機関回転数抑制制御を実行する
動力出力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力出力装置およびその制御方法並びに車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力出力装置としては、駆動輪を駆動可能であると共に発電機としても機能する駆動用モータと、エンジンにて駆動される発電機としての機能を有すると共にエンジンに対して電動機として動作する発電用モータと、駆動用モータを駆動する駆動用インバータと、発電用モータを駆動する発電用インバータと、駆動用インバータおよび発電用インバータの正極母線と負極母線とに設けられたコンデンサと、駆動用モータおよび発電用モータと電力をやりとりする直流電源と、駆動用モータおよび発電用モータと直流電源との間で電力をやりとりするために電圧を調整するＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、ＤＣ／ＤＣコンバータに異常が生じたときには、駆動用インバータおよび発電用インバータを共に強制停止することにより、コンデンサの電圧の急激な上昇や低下を抑制している。
【特許文献１】特開２００４−１１２８８３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、上述の動力出力装置において、エンジン，駆動用モータおよび駆動輪，発電用モータがプラネタリギヤのキャリア，リングギヤ，サンギヤにそれぞれ接続されている場合、ＤＣ／ＤＣコンバータのゲート遮断が行なわれたときに駆動用インバータおよび発電用インバータも共に停止すると、発電用モータから発電を伴うトルク即ちエンジンの回転数を押さえ込む方向のトルクが出力されなくなるため、アクセルペダルが大きく踏み込まれているときなどプラネタリギヤの共線図上で回転数の低い順にリングギヤ，キャリア，サンギヤとなるときには、エンジンや発電用モータのイナーシャによってエンジンや発電用モータの回転数が上昇し、発電用モータが過回転となってしまうおそれがある。
【０００４】
本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに車両は、第１電動機の駆動に用いられる第１駆動回路と蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整装置を備えるものにおいて、電圧調整装置のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたときに第１電動機が過回転となるのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに車両の制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記回転軸に動力を入出力可能な第１電動機と、
前記第１電動機の駆動に用いられる第１駆動回路と、
電力を充放電可能な蓄電手段と、
スイッチング素子を有し、該スイッチング素子のスイッチングにより前記第１駆動回路と前記蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整手段と、
前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき、前記第１電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向の駆動力が出力されるよう該第１駆動回路を制御する機関回転数抑制制御を実行する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の動力出力装置では、スイッチング素子を有しそのスイッチング素子のスイッチングにより第１駆動回路と蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたときには、第１電動機から内燃機関の回転数を押さえ込む方向の駆動力が出力されるよう第１駆動回路を制御する機関回転数抑制制御を実行する。これにより、電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたときに第１駆動回路も強制的にオフ停止するものに比して内燃機関の回転数および第１電動機の回転数の上昇をより抑制することができ、第１電動機が過回転となるのをより抑制することができる。ここで、「前記電圧調整手段」は、前記蓄電手段の電圧を昇圧して前記第１駆動回路に供給可能な昇圧回路であるものとすることもできる。また、「前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき」は、前記電圧調整手段のスイッチング素子のゲート遮断が行なわれたときであるものとすることもできる。
【０００８】
こうした本発明の動力出力装置において、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第２電動機の駆動に用いられ前記第１駆動回路と正極母線および負極母線を共通にする第２駆動回路と、前記第１駆動回路および前記第２駆動回路の正極母線および負極母線に端子接続された所定耐圧のコンデンサと、を備え、前記電圧調整手段は前記スイッチング素子がオフ状態のときには前記第１電動機または前記第２電動機により発電された電力を前記蓄電手段に供給不能な手段であり、前記制御手段は前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき前記コンデンサの電圧が前記所定耐圧以下となるよう前記第２駆動回路を制御する過電圧抑制制御を実行する手段であるものとすることもできる。この場合、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたときには、前述の機関回転数抑制制御を実行しても、第１電動機により発電された電力を蓄電手段に充電することはできないため、この電力はコンデンサに充電されてコンデンサの電圧が上昇する。本発明の動力出力装置では、過電圧抑制制御を実行することにより、コンデンサが過電圧となるのを抑制することができ、コンデンサを保護することができる。
【０００９】
また、本発明の動力出力装置において、前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段を備え、前記制御手段は、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき前記機関回転数抑制制御の実行に伴って前記駆動軸に出力される駆動力と前記第２電動機から前記駆動軸に出力される駆動力とにより前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記第２駆動回路を制御する動力出力制御を実行する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
第２電動機とコンデンサとを備え、制御手段が機関回転数抑制制御および過電圧抑制制御に加えて動力出力制御を実行する本発明の動力出力装置において、前記第２電動機は交流電動機であり、前記制御手段は前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき前記機関回転数抑制制御の実行の際の前記第１電動機の発電電力が前記動力出力制御の際の前記第２電動機の消費電力より大きいときには該第１電動機の発電電力の該第２電動機の消費電力に対する余剰分である余剰電力の少なくとも一部が駆動力の発生に寄与しない無効電力の出力により該第２電動機で消費されるよう前記過電圧抑制制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、余剰電力の少なくとも一部を無効電力として第２電動機で消費させることにより、要求駆動力に対応しつつコンデンサが過電圧となるのを抑制することができる。
【００１１】
第２電動機とコンデンサとを備え、制御手段が機関回転数抑制制御および過電圧抑制制御を実行する本発明の動力出力装置において、前記第２電動機は交流電動機であり、前記制御手段は前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき前記機関回転数抑制制御の実行の際の前記第１電動機の発電電力の少なくとも一部が駆動力の発生に寄与しない無効電力の出力により該第２電動機で消費されるよう前記過電圧抑制制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、余剰電力の少なくとも一部を無効電力として第２電動機で消費させることにより、コンデンサが過電圧となるのを抑制することができる。
【００１２】
本発明の動力出力装置において、前記第１電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記第１駆動回路はスイッチング素子を有し、前記制御手段は前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき前記検出された第１電動機の回転数が所定回転数以下のときには前記機関回転数抑制制御に代えて前記第１駆動回路のスイッチング素子のゲート遮断が行なわれるよう前記第１駆動回路を制御する遮断制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第１電動機の回転数が所定回転数以下のときには、第１電動機により発電が行なわれるのを抑制することができる。
【００１３】
また、本発明の動力出力装置において、前記機関回転数抑制制御は、前記内燃機関の燃料噴射が停止されると共に前記第１電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向の駆動力が出力されるよう該内燃機関と該第１電動機とを制御する制御であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関を運転しながら第１電動機から内燃機関の回転数を押さえ込む方向の駆動力を出力するものに比して第１電動機が過回転となるのをより抑制することができる。
【００１４】
本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な第１電動機と、前記第１電動機の駆動に用いられる第１駆動回路と、電力を充放電可能な蓄電手段と、スイッチング素子を有し該スイッチング素子のスイッチングにより前記第１駆動回路と前記蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整手段と、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき前記第１電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向の駆動力が出力されるよう該第１駆動回路を制御する機関回転数抑制制御を実行する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。
【００１５】
本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたときに第１駆動回路も強制的にオフ停止するものに比して内燃機関の回転数および第１電動機の回転数の上昇をより抑制することができ、第１電動機が過回転となるのをより抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【００１６】
本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な第１電動機と、前記第１電動機の駆動に用いられる第１駆動回路と、電力を充放電可能な蓄電手段と、スイッチング素子を有し、該スイッチング素子のスイッチングにより前記第１駆動回路と前記蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整手段と、備える動力出力装置の制御方法であって、
前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき、前記第１電動機から前記内燃機関の回転数を押さえ込む方向の駆動力が出力されるよう該第１駆動回路を制御する機関回転数抑制制御を実行する
ことを要旨とする。
【００１７】
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、スイッチング素子を有しそのスイッチング素子のスイッチングにより第１駆動回路と蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたときには、第１電動機から内燃機関の回転数を押さえ込む方向の駆動力が出力されるよう第１駆動回路を制御する機関回転数抑制制御を実行するから、電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたときに第１駆動回路も強制的にオフ停止するものに比して内燃機関の回転数および第１電動機の回転数の上昇をより抑制することができ、第１電動機が過回転となるのをより抑制することができる。ここで、「前記電圧調整手段」は、前記蓄電手段の電圧を昇圧して前記第１駆動回路に供給可能な昇圧回路であるものとすることもできる。また、「前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングが強制的にオフ停止されたとき」は、前記電圧調整手段のスイッチング素子のゲート遮断が行なわれたときであるものとすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、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、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられるインバータ４１，４２と、バッテリ５０からの電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給可能な昇圧回路４５と、動力出力装置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。
【００２０】
エンジン２２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であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力する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。
【００２１】
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。
【００２２】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる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および昇圧回路４５を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２と昇圧回路４５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５４ａおよび負極母線５４ｂとして構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいず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る。なお、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。正極母線５４ａと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ４６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。
【００２３】
昇圧回路４５は、図２に示すように、２個のトランジスタＴＡ，ＴＢと２個のダイオードＤＡ，ＤＢとリアクトルＬとにより構成されている。２個のトランジスタＴＡ，ＴＢは、それぞれ正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに接続され、その接続点にリアクトルＬが接続されている。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。また、２個のトランジスタＴＡ，ＴＢは、それぞれ２個のダイオードＤＡ，ＤＢが逆並列接続されている。したがって、トランジスタＴＡのオンオフの割合やトランジスタＴＢのオンオフの割合を制御することによりバッテリ５０の直流電圧を昇圧してインバータ４１，４２に出力したり、インバータ４１，４２の正極母線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。なお、リアクトルＬと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ４８が接続されている。
【００２４】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２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。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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）も演算している。
【００２５】
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４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４７からのコンデンサ電圧Ｖｃや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。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、昇圧回路４５への駆動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。
【００２６】
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。
【００２７】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に昇圧回路４５に異常が生じてゲート遮断が行なわれたときの動作について説明する。ここで、昇圧回路４５の異常としては、例えば、昇圧回路４５の温度が許容温度を超えていることなどが挙げられる。実施例では、昇圧回路４５に異常が生じたときには、昇圧回路４５のトランジスタＴＡ，ＴＢを共にオフの状態としてスイッチングを停止するゲート遮断を行なう。以下、こうした昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれているときの動作をゲート遮断が行なわれていないときの動作と共に説明する。なお、昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれているときには、昇圧回路４５は、ダイオードＤＡによりバッテリ５０からの電力を昇圧することなくインバータ４１，４２に供給することはできるものの、モータＭＧ１，ＭＧ２により発電された電力をバッテリ５０に充電することはできない状態である。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、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２８】
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ＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，ゲート遮断判定フラグＦ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ＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計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、ゲート遮断判定フラグＦは、図示しない昇圧回路状態判定ルーチンにより、昇圧回路４５が正常であるときに値０が設定され、昇圧回路４５に異常が生じてゲート遮断が行なわれたときに値１が設定されてＲＡＭ７６の所定アドレスに書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。
【００２９】
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＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（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。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数を乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。
【００３０】
続いて、ゲート遮断判定フラグＦの値を調べ（ステップＳ１２０）、ゲート遮断判定フラグＦが値０のとき、即ち昇圧回路４５が正常であるときには、要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１３０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図５に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００３１】
次に、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算し（ステップＳ１４０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊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Ｇｒｔとを用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を式（３）により計算する（ステップＳ１５０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。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を図６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。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、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に作用するトルクとを示す。式（１）および式（３）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（２）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（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３２】
【数１】
2008068775.tif 000003
【００３３】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ１６０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで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。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、図７に例示するモータ制御ルーチンにより、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動され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４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。図７のモータ制御ルーチンについては後述する。
【００３４】
ステップＳ１２０でゲート遮断判定フラグＦが値１のとき、即ち昇圧回路４５に異常が生じてゲート遮断が行なわれているときには、燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１７０）。燃料カット指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射を停止するよう図示しない燃料噴射弁を制御する。
【００３５】
続いて、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を閾値Ｎｒｅｆと比較し（ステップＳ１８０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｒｅｆより大きいときには、モータＭＧ１が過回転となるおそれがあると判断し、エンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向の所定トルクＴ１をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（ステップＳ１９０）、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊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とを用いて前述の式（３）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２００）。ここで、閾値Ｎｒｅｆは、モータＭＧ１が過回転となるおそれがあるか否かを判定するために用いられる閾値であり、モータＭＧ１に許容される最大回転数よりも若干小さい回転数などに設定することができる。また、所定トルクＴ１は、エンジン２２の回転数ＮｅおよびモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の上昇を抑制するためのトルクであり、エンジン２２やモータＭＧ１の特性などにより定められる。いま、昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれたときを考えている。このとき、モータＭＧ１，ＭＧ２も共にゲート遮断を行なうものでは、モータＭＧ１，ＭＧ２による電力の発電および消費がなくなるため、コンデンサ電圧Ｖｃの上昇および低下を抑制することはできるものの、モータＭＧ１からエンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルクも出力されなくなるため、アクセルペダル８３が大きく踏み込まれているときなど動力分配統合機構３０の共線図で回転数の小さい順にリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ），キャリア３４（エンジン２２），サンギヤ３１（モータＭＧ１）となるときには、エンジン２２やモータＭＧ１からなる回転系のイナーシャによってエンジン２２の回転数ＮｅおよびモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が上昇し、モータＭＧ１が過回転となるおそれがある。一方、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルクをモータＭＧ１から出力することにより、エンジン２２の回転数ＮｅおよびモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の上昇をより抑制することができ、モータＭＧ１が過回転となるのをより抑制することができる。しかも、このとき、前述したように、エンジン２２の燃料カットを行なうから、エンジン２２を運転するものに比してモータＭＧ１が過回転となるのをより抑制することができる。
【００３６】
続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力Ｐｍ１（Ｔｍ１＊・Ｎｍ１）とモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に現在のモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を乗じて得られるモータＭＧ２の消費電力Ｐｍ２（Ｔｍ２＊・Ｎｍ２）との和としてのモータ電力Ｐｍを計算すると共に（ステップＳ２１０）、計算したモータ電力Ｐｍの値を調べ（ステップＳ２２０）、モータ電力Ｐｍが値０以上のときには余剰電力Ｐｓｕｒに値０を設定し（ステップＳ２３０）、モータ電力Ｐｍが負の値のときには余剰電力Ｐｓｕｒにモータ電力Ｐｍの絶対値を設定し（ステップＳ２４０）、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と余剰電力ＰｓｕｒとをモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２５０）、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、ステップＳ２２０のモータ電力Ｐｍの値を調べる処理は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する際のモータ電力Ｐｍが消費電力側となるのか発電電力側となるのかを調べる処理である。いま、昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれているときを考えているから、昇圧回路４５は、前述したように、バッテリ５０からの電力を昇圧することなくインバータ４１，４２に供給することはできるものの、モータＭＧ１，ＭＧ２により発電された電力をバッテリ５０に充電することはできない状態である。したがって、モータ電力Ｐｍが値０以上のとき即ち消費電力側となるときには、バッテリ５０からの電力を昇圧回路４５を介してインバータ４１，４２に供給することができるが、モータ電力Ｐｍが負の値のとき即ち発電電力側となるときには、余剰電力Ｐｓｕｒはコンデンサ４６に蓄えられることになり、コンデンサ電圧Ｖｃが上昇する。ステップＳ２２０〜Ｓ２４０の処理では、この余剰電力Ｐｓｕｒの設定を行なうのである。こうして設定した余剰電力Ｐｓｕｒは、後述する図７のモータ制御ルーチンで用いられる。
【００３７】
ステップＳ１８０でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｒｅｆ以下のときには、モータＭＧ１が過回転となるおそれはないと判断し、モータＭＧ１のインバータ４１にゲート遮断の指令をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２６０）、前述のステップＳ２００以降の処理を実行する。指示を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１のインバータ４１のスイッチング素子のゲート遮断を行なう。これにより、モータＭＧ１によって電力の発電が行なわれるのを抑制することができる。また、この場合には、モータＭＧ１の消費電力Ｐｍ１が値０となるため、運転者によってアクセルペダル８３が踏み込まれて前進走行や後進走行するときなどモータＭＧ２を電動機として機能させるときを考えると、モータ電力Ｐｍは正の値（消費電力側）となり（ステップＳ２２０）、余剰電力Ｐｓｕｒには値０を設定することになる（ステップＳ２３０）。
【００３８】
次に、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と余剰電力Ｐｓｕｒとを受信したモータＥＣＵ４０の処理について説明する。図７は、モータＥＣＵ４０により実行されるモータ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、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３９】
モータ制御ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０は、まず、図示しない電流センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２や回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，余剰電力Ｐｓｕｒ，ゲート遮断判定フラグＦの値など制御に必要なデータを入力する（ステップＳ３００）。ここで、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，余剰電力Ｐｓｕｒは、図３の駆動制御ルーチンにより設定されたものをハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力することができ、ゲート遮断判定フラグＦは、図示しない昇圧回路状態判定ルーチンにより、昇圧回路４５が正常であるときに値０が、昇圧回路４５に異常が生じてゲート遮断が行なわれているときに値１が設定されたものをハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力することができる。
【００４０】
こうしてデータを入力すると、入力したモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２にモータＭＧ１，ＭＧ２の極対数Ｐ１，Ｐ２を乗じることにより電気角θｅ１，θｅ２を計算し（ステップＳ３１０）、モータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相を流れる相電流の総和を値０として次式（４），（５）により相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ１，Ｉｑ１，Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（三相−二相変換）し（ステップＳ３２０）、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊からｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を設定する（ステップＳ３３０）。
【００４１】
【数２】
2008068775.tif 000004
【００４２】
続いて、ゲート遮断判定フラグＦの値を調べると共に（ステップＳ３４０）、ゲート遮断判定フラグＦが値１のとき即ち昇圧回路４５に異常が生じてゲート遮断が行なわれているときには、余剰電力Ｐｓｕｒの値を調べる（ステップＳ３５０）。ゲート遮断判定フラグＦが値０であるとき即ち昇圧回路４５が正常であるときや、ゲート遮断判定フラグＦが値１であっても余剰電力Ｐｓｕｒが値０のとき即ち昇圧回路４５のゲート遮断は行なわれているものの余剰電力Ｐｓｕｒが発生しないときには、モータＭＧ１，ＭＧ２の相電流Ｉｄ１，Ｉｑ１，Ｉｄ２，Ｉｑ２と電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とを用いて次式（６）〜（９）によりモータＭＧ１，ＭＧ２のｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ１＊，Ｖｑ１＊，Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を計算する（ステップＳ３７０）。ここで、式（６）〜式（９）中、「ｋ３」，「ｋ５」，「ｋ７」「ｋ９」は比例係数であり、「ｋ４」，「ｋ６」，「ｋ８」，「ｋ１０」は積分係数である。
【００４３】
【数３】
2008068775.tif 000005
【００４４】
そして、次式（１０）〜（１３）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ１＊，Ｖｑ１＊，Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊をモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ１＊，Ｖｖ１＊，Ｖｗ１＊，Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換（二相−三相変換）すると共に（ステップＳ３８０）、座標変換した電圧指令Ｖｕ１＊，Ｖｖ１＊，Ｖｗ１＊，Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をインバータ４１，４２をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換し（ステップＳ３９０）、変換したＰＷＭ信号をインバータ４１，４２に出力することによりモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御して（ステップＳ４００）、モータ制御ルーチンを終了する。
【００４５】
【数４】
2008068775.tif 000006
【００４６】
ステップＳ３４０，Ｓ３５０でゲート遮断判定フラグＦが値１であり余剰電力Ｐｍが正の値のとき即ち昇圧回路４５がゲート遮断されており余剰電力Ｐｓｕｒが発生するときには、トルクに寄与しない無効電力をモータＭＧ２に印加することにより余剰電力ＰｍがモータＭＧ２で消費されるよう、ステップＳ３２０で計算した電流指令Ｉｄ２＊を次式（１４）により補正し（ステップＳ３６０）、前述のステップＳ３７０以降の処理を実行する。ここで、式（１４）中、「Ｋ」は電流への変換係数である。このように、昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれているときに余剰電力Ｐｍが発生するときには、トルクに寄与しない無効電力をモータＭＧ２に供給することにより、余剰電力ＰｍをモータＭＧ２で消費させることができ、コンデンサ電圧Ｖｃの過度の上昇を抑制することができる。この結果、コンデンサ４６が過電圧となるのを抑制することができ、コンデンサ４６を保護することができる。
【００４７】
【数５】
2008068775.tif 000007
【００４８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、昇圧回路４５に異常が生じてゲート遮断が行なわれているときには、モータＭＧ１からエンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルクを出力するから、昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれているときにモータＭＧ１もゲート遮断を行なうものに比してエンジン２２の回転数ＮｅおよびモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の上昇をより抑制することができ、モータＭＧ１が過回転となるのをより抑制することができる。しかも、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれているときには、エンジン２２の燃料カットを行なうから、エンジン２２を運転するものに比してモータＭＧ１が過回転となるのをより抑制することができる。
【００４９】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれているときに、モータＭＧ１の発電電力Ｐｍ１がモータＭＧ２の消費電力Ｐｍ２より大きいときには、発電電力Ｐｍ１から消費電力Ｐｍ２を減じて得られる余剰電力Ｐｓｕｒをトルクの発生に寄与しない無効電力によってモータＭＧ２で消費させるから、コンデンサ電圧Ｖｃの上昇を抑制することができる。この結果、コンデンサ４５が過電圧となるのを抑制することができ、コンデンサ４６を保護することができる。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれたときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｒｅｆより大きいときには、エンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向の所定トルクＴ１をモータＭＧ１から出力するものとしたが、所定トルクＴ１は、固定値に限られず、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１やコンデンサ電圧Ｖｃなどに基づいて設定するものとしてもよい。ここで、コンデンサ電圧Ｖｃに基づいて所定トルクＴ１を設定する場合、コンデンサ電圧Ｖｃが予め定められた耐圧Ｖｃｍａｘを超えないよう所定トルクＴ１を設定するものであれば、余剰電力Ｐｓｕｒを無効電力によってモータＭＧ２で消費させないものとしてもよい。
【００５１】
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に応じてモータＭＧ１からの所定トルクＴ１の出力またはインバータ４１のゲート遮断を行なうものとしたが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に代えて、エンジン２２の回転数Ｎｅに応じて行なうものとしてもよい。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれいているとき、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｒｅｆより大きいときにはエンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向の所定トルクＴ１をモータＭＧ１から出力し、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｒｅｆ以下のときにはモータＭＧ１のインバータ４１をゲート遮断するものとしたが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に拘わらず、エンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向の所定トルクＴ１をモータＭＧ１から出力するものとしてもよい。
【００５３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、余剰電力Ｐｓｕｒの全てを無効電力によってモータＭＧ２で消費させるものとしたが、余剰電力Ｐｓｕｒの一部を無効電力によってモータＭＧ２で消費させるものとしてもよい。この場合、無効電力によってモータＭＧ２で消費させる程度は、コンデンサ電圧Ｖｃなどに基づいて設定するものとしてもよく、例えば、コンデンサ４６の耐圧Ｖｃｍａｘ以下の電圧として設定された目標電圧Ｖｃ＊にコンデンサ電圧Ｖｃが近づくよう設定するものとすることができる。
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の発電電力Ｐｍ１がモータＭＧ２の消費電力Ｐｍ２より大きいときの余剰電力Ｐｓｕｒを無効電力によってモータＭＧ２で消費させるものとしたが、停車中のように要求トルクＴｒ＊の設定を行なわないときなどには、モータＭＧ１の発電電力Ｐｍ１の少なくとも一部を無効電力によってモータＭＧ２で消費させるものとしてもよい。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれているときでも、要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしたが、このときには、要求トルクＴｒ＊をトルク制限Ｔｌｉｍで制限したトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしてもよい。ここで、トルク制限Ｔｌｉｍは、例えば、２０ｋｍ／ｈや３０ｋｍ／ｈ，４０ｋｍ／ｈなどの車速以下で車両を走行させるトルクとして車速Ｖが高い程小さくなる傾向に設定するものとしてもよい。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、昇圧回路４５のゲート遮断が行なわれているときには、エンジン２２の燃料カットを行なうものとしたが、これに代えて、エンジン２２をアイドル運転したり若干のトルクを出力する運転状態で運転したりするものとしてもよい。
【００５７】
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８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８における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００５８】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。
【００５９】
以上、本発明の実施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】
【００６０】
本発明は、動力出力装置や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】
【００６１】
【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を含む電気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】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。
【図６】動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。
【図７】モータＥＣＵ４０により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示す説明図である。
【図８】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。
【符号の説明】
【００６２】
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、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、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。
【図１】
2008068775.tif 000008
【図２】
2008068775.tif 000009
【図３】
2008068775.tif 000010
【図４】
2008068775.tif 000011
【図５】
2008068775.tif 000012
【図６】
2008068775.tif 000013
【図７】
2008068775.tif 000014
【図８】
2008068775.tif 000015