(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気管を有するエンジンと、
前記吸気管に配置されたコンプレッサインペラと、該コンプレッサインペラに回転軸が接続された過給モータと、を有する電動過給機と、
第１モータと、
前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第２モータと、
前記過給モータおよび前記第１，第２モータと電力をやりとりするバッテリと、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記第２モータが作動できない所定異常が発生したことが検出されているときには、前記第２モータからの動力を用いずに前記エンジンおよび前記第１モータからの動力で走行する退避走行を実行すると共に、吸気を過給する方向と逆方向のトルクを前記過給モータから出力しながら、前記過給モータによって前記バッテリの電力が消費されるように、前記エンジンと前記過給モータと前記第１モータとを制御する制御手段、
を備え、
前記制御手段は、前記所定異常が発生したことが検出された場合であって、前記過給モータのコイル巻線の温度が所定温度を超えているときには、前記過給モータを駆動せずに、前記退避走行を実行するように、前記エンジンと前記第１モータとを制御する
ハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両に関し、詳しくは、エンジンと、電動過給機と、第１，第２モータと、プラネタリギヤと、を備えるハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車両としては、エンジンと、電動過給機（電動機付きターボチャージャ）と、第１モータ（ジェネレータ）と、プラネタリギヤ（動力分割機構）と、第２モータ（駆動用モータ）と、バッテリと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。電動過給機は、コンプレッサインペラ（吸気側タービン）と、タービンインペラ（排気側タービン）と、過給モータ（電動機）と、吸気側可変動力伝達要素と、排気側可変動力伝達要素と、を備えている。過給モータは、回転軸が、吸気側可変動力伝達要素を介してコンプレッサインペラに接続されると共に、排気側可変動力伝達要素を介してタービンインペラに接続されている。吸気側可変動力伝達要素は、過給モータの回転軸の回転数を変速してコンプレッサインペラに伝達している。排気側可変動力伝達要素は、排気タービンの回転数を変速して過給モータの回転軸に伝達している。プラネタリギヤは、エンジンのクランクシャフトと、第１モータの回転軸と、駆動軸と、に連結されている。第２モータの回転軸は、駆動軸に接続されている。バッテリは、第１モータ，第２モータ，過給モータのそれぞれと電力をやりとりとしている。このハイブリッド車両は、コンプレッサインペラの回転数とタービンインペラの回転数とが、それぞれバッテリの充電状態と車両の電力消費量に応じた回転数となるように吸気側可変動力伝達要素と排気側可変動力伝達要素とを制御することにより、過給モータの発電量を適正なものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３８１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンと、電動過給機と、第１，第２モータと、プラネタリギヤと、バッテリと、を備えるハイブリッド車両では、一般に、第２モータが作動できない異常が生じたときには、第２モータからの動力を用いずにエンジンおよび第１モータからの動力で走行する退避走行が行なわれている。こうした退避走行では、第１モータが発電機として機能するから、バッテリが充電されてバッテリの蓄電割合が増加し、過充電に至る場合がある。そのため、退避走行時に、バッテリの電力を消費することが重要な課題として認識されている。電動過給機として、コンプレッサインペラと、過給モータと、を有し、タービンインペラや吸気側可変動力伝達要素，排気側可変動力伝達要素を有していないタイプの過給機を備えるハイブリッド車両でも、退避走行時にバッテリの電力を消費することが重要な課題として認識されている。
【０００５】
本発明のハイブリッド車両は、退避走行時にバッテリの電力を消費することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド車両は、
吸気管を有するエンジンと、
前記吸気管に配置されたコンプレッサインペラと、該コンプレッサインペラに回転軸が接続された過給モータと、を有する電動過給機と、
第１モータと、
前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第２モータと、
前記過給モータおよび前記第１，第２モータと電力をやりとりするバッテリと、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記第２モータが作動できない所定異常が発生したことが検出されているときには、前記第２モータからの動力を用いずに前記エンジンおよび前記第１モータからの動力で走行する退避走行を実行すると共に、吸気を過給する方向と逆方向のトルクを前記過給モータから出力しながら、前記過給モータによって前記バッテリの電力が消費されるように、前記エンジンと前記過給モータと前記第１モータとを制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド車両では、第２モータが作動できない所定異常が発生したことが検出されているときには、第２モータからの動力を用いずにエンジンおよび第１モータからの動力で走行する退避走行を実行すると共に、吸気を過給する方向と逆方向のトルクを過給モータから出力しながら、過給モータによってバッテリの電力が消費されるように、エンジンと過給モータと第１モータとを制御する。これにより、吸気の過給を抑制しながら、過給モータによりバッテリの電力を消費することができる。ここで、所定異常としては、第２モータの異常に限定されるものではなく、第２モータを駆動するインバータなどの周辺部品の異常も含まれる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記吸気を過給する方向と逆方向のトルクを前記過給モータのトルク指令に設定し、前記設定したトルク指令に対して、反磁界により過給モータに大きな減磁が生じない範囲内で、前記設定したトルク指令を用いてｄ軸の電流指令の二乗とｑ軸の電流指令の二乗との和の平方根である電流値が最大値となる電流位相および電流値を目標電流位相および目標電流値として設定し、前記設定した目標電流位相および目標電流値を用いて前記ｄ軸，ｑ軸の電流指令を設定し、前記設定したｄ軸，ｑ軸の電流指令を用いて前記過給モータを制御してもよい。こうすれば、反磁界による減磁を抑制しながら過給モータでの消費電力をより大きくすることができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記所定異常が発生したことが検出されたときには、前記バッテリの蓄電割合が所定割合以上であるときに、前記退避走行を実行するとともに、前記吸気を過給する方向と逆方向のトルクを前記過給モータから出力しながら、前記過給モータによって前記バッテリの電力が消費されるように、前記エンジンと前記過給モータと前記第１モータとを制御してもよい。こうすれば、バッテリの蓄電割合が所定割合未満であるときに、過給モータによってバッテリの電力が消費されることを抑制できる。ここで、「蓄電割合」は、バッテリの全容量に対するバッテリから放電可能な電力の容量の割合である。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記所定異常が発生したことが検出されたときには、前記過給モータのコイル巻線の温度が所定温度を超えているときには、前記過給モータを駆動せずに、前記退避走行を実行するように、前記エンジンと前記第１モータとを制御してもよい。こうすれば、退避走行時に、過給モータのコイル巻線の温度がさらに上昇することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例としての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】エンジン２２の概略を示す構成図である。
【図３】実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される退避走行時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】過給モータにおける電流位相とトルクとの関係の一例を示す説明図である。
【図５】変形例のハイブリッド自動車に搭載されるエンジン２２２の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の実施例としての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、過給機２９と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
【００１５】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。図２は、エンジン２２の概略を示す構成図である。図示するように、エンジン２２は、エアクリーナ１２２によって清浄された空気を吸気管１２５に吸入し、吸気管１２５に配置されたスロットルバルブ１２４を通過させると共に、吸気管１２５におけるスロットルバルブ１２４よりも下流側に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室１２９に吸入する。そして、吸入した混合気を点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギによって押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。燃焼室１２９から排気バルブ１３１を介して排気管１３３内に排出される排気は、一酸化炭素（ＣＯ），炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。
【００１６】
過給機２９は、吸気管１２５におけるスロットルバルブ１２４よりも上流側（エアクリーナ１２２とスロットルバルブ１２４との間）に配置されている。過給機２９は、吸気管１２５に配置されたコンプレッサインペラ１７１と、コンプレッサインペラ１７１を回転させる過給モータ１７２と、を備える。この過給機２９は、過給モータ１７２によってコンプレッサインペラ１７１を回転させることにより、過給する。
【００１７】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。
【００１８】
図２に示すように、エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ１３１を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカム角θｃｉ，θｃｏ ，吸気管１２５に設けられたスロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度ＴＨ，吸気管１２５に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，吸気管１２５に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａ，吸気管１２５内の圧力を検出する吸気圧センサ１５８からの吸気圧Ｐｉｎ，浄化装置１３４の浄化触媒の温度を検出する温度センサからの触媒温度Ｔｃ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２，過給モータ１７２のコイル巻線の温度を検出する温度センサ１７２ａからのコイル温度Ｔｃｏｉｌなどを挙げることができる。
【００１９】
エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動制御信号，燃料噴射弁１２６への駆動制御信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への駆動制御信号，過給機２９のコンプレッサインペラ１７１を駆動する過給モータ１７２への駆動制御信号などを挙げることができる。
【００２０】
エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒ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を演算している。
【００２１】
図１に示すように、プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００２２】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４によってバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００２３】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。
【００２４】
モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、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からの回転位置θｍ１，θｍ２やモータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流などを挙げることができる。
【００２５】
モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない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。
【００２６】
モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０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の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２７】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４によってインバータ４１，４２と接続されている。このバッテリ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。
【００２８】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。
【００２９】
バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサからの電池温度Ｔｂなどを挙げることができる。
【００３０】
バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。
【００３１】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。
【００３２】
ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー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などを挙げることができる。
【００３３】
ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，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。
【００３４】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードと電動走行（ＥＶ走行）モードとを含む複数の走行モードのいずれかで走行する。ここで、ＨＶ走行モードは、エンジン２２を運転しながら、エンジン２２からの動力とモータＭＧ１，ＭＧ２からの動力とを用いて走行するモードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転せずに、モータＭＧ２からの動力によって走行するモードである。
【００３５】
ＨＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算し、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づくバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０を充電するときは負の値）を減じて車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。そして、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようエンジン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＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行ない、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。このＨＶ走行モードでの走行時には、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ未満に至ったときなどエンジン２２の停止条件が成立したときに、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行モードでの走行に移行する。
【００３６】
ＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。このＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶ走行モードによる走行時と同様に計算した要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してＨＶ走行モードでの走行に移行する。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサやモータＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサの電流値が正常値とはかけ離れた値になっているときなど、モータＭＧ２を作動できない異常が検出されたときには、モータＭＧ２の制御を停止して、モータＭＧ２からの動力を用いずにエンジン２２およびモータＭＧ１からの動力によって走行する退避走行モードにより走行する。退避走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、上述のＨＶ走行モードでの走行時と同様に、要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行ない、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。退避走行モードでの走行時には、エンジン２２からのトルクＴｅをモータＭＧ１のトルクＴｍ１で受けることにより、駆動軸３６には反力としてのトルク（−Ｔｍ１／ρ，ρはプラネタリギヤ３０のギヤ比）が出力されるから、この反力としてのトルクにより走行する。このとき、モータＭＧ１は発電機として機能する。
【００３８】
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、退避走行する際の動作について説明する。図３は、実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される退避走行時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、モータＭＧ２を作動できない異常が生じて退避走行を実行しているときに繰り返し実行される。
【００３９】
本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、蓄電割合ＳＯＣやコイル温度Ｔｃｏｉｌ，吸入空気量Ｑａ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）。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２により演算されたものを通信により入力している。コイル温度Ｔｃｏｉｌは、温度センサ１７２ａにより検出されたものをエンジンＥＣＵ２４を介して通信により入力している。吸入空気量Ｑａは、エアフローメータ１４８により検出されたものをエンジンＥＣＵ２４を介して通信により入力している。
【００４０】
こうして蓄電割合ＳＯＣを入力すると、蓄電割合ＳＯＣが所定割合ＳＯＣｒｅｆより大きいか否かを判定する（ステップＳ１１０）。所定割合ＳＯＣｒｅｆは、蓄電割合ＳＯＣの上昇を抑制するべきか否かを判定するための閾値であり、例えば、６５％，７０％，７５％などに設定されている。
【００４１】
蓄電割合ＳＯＣが所定値ＳＯＣｒｅｆ以下であるときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの上昇を抑制する必要がないと判断して、本ルーチンを終了する。
【００４２】
蓄電割合ＳＯＣが所定値ＳＯＣｒｅｆを超えているときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの上昇を抑制すべきと判断して、続いて、コイル温度Ｔｃｏｉｌが所定温度Ｔｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。所定温度Ｔｒｅｆは、過給モータ１７２を駆動しても差し支えないか否かを判定するための閾値である。
【００４３】
コイル温度Ｔｃｉｌが所定温度Ｔｒｅｆを超えているときには、過給モータ１７２を駆動すべきではないと判断して、本ルーチンを終了する。
【００４４】
コイル温度Ｔｃｏｉｌが所定温度Ｔｒｅｆ未満であるときには、過給モータ１７２を駆動して差し支えないと判断して、吸入空気量Ｑａに基づいて過給モータ１７２のトルク指令Ｔｑ＊を設定する（ステップＳ１３０）。トルク指令Ｔｑ＊は、吸気の流れによるコンプレッサインペラ１７１の回転を抑制するトルク、つまり、吸気を過給する方向とは逆方向のトルクであって、コンプレッサインペラ１７１の回転を抑制しつつ、エンジン２２に十分に吸気を送り込めるトルクとして、吸入空気量Ｑａが大きいほど吸気を過給する方向とは逆方向に大きくなるように設定される。
【００４５】
続いて、トルク指令Ｔｑ＊に基づくｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑを用いて過給モータ１７２を駆動制御するための電流値Ｉｐと電流位相θｐとを設定すると共に設定した電流値Ｉｐと電流位相θｐとをエンジンＥＣＵ２４に送信して（ステップＳ１４０)、本ルーチンを終了する。電流値Ｉｐは、ｄ軸の電流指令Ｉｄ＊の二乗とｑ軸の電流指令Ｉｑ＊の二乗との和の平方根である。電流位相θｐは、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊をｄ軸，ｑ軸の成分とするベクトルのｑ軸に対する角度である。電流値Ｉｐおよび電流位相θｐの設定の詳細については後述する。電流値Ｉｐと電流位相θｐとを受信したエンジンＥＣＵ２４は、電流値Ｉｐと電流位相θｐとを用いてｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定し、過給モータ１７２のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる電流の総和が値０であるとして、過給モータ１７２の電気角θｅを用いて、Ｕ相，Ｖ相の電流Ｉｕ，Ｉｖをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（三相二相変換）する。そして、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と電流Ｉｄ，Ｉｑとの差分ΔＩｄ，ΔＩｑに基づいてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を演算する。次に、電気角θｅを用いて、ｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊をＵ相，Ｖ相，Ｗ相の電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（二相三相変換）し、この電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊をＰＷＭ信号に変換し、このＰＷＭ信号を用いて過給モータ１７２を制御する。このように、トルク指令Ｔｑ＊で過給モータ１７２を駆動することにより、過給圧を増加することなく、過給モータ１７２でバッテリ５０の電力を消費することができる。
【００４６】
ここで、電流値Ｉｐおよび電流位相θｐの設定については説明する。図４は、トルク指令Ｔｑ＊と電流値Ｉｐと電流位相θｐとの関係を一例を示す説明図である。図中、各実線は、同一電流値Ｉｐに対する電流位相θｐとトルク指令Ｔｑ＊との関係を示している。「「○」は、トルク指令Ｔｑ＊と電流値Ｉｐと電流位相θｐとで定まる点のうち反磁界により過給モータに大きな減磁が生じない点として予め実験や解析などで定められた点の一例を例示しており、「×」は、トルク指令Ｔｑ＊と電流値Ｉｐと電流位相θｐとで定める点のうち反磁界により過給モータ１７２に大きな減磁が生じる点として予め実験や解析などで定めた点の一例を示している。実施例では、設定したトルク指令Ｔｑ＊に対して、過給モータ１７２に大きな減磁が生じない範囲内で、電流値が最大値となる電流位相およびそのときの電流値を電流位相θｐおよび電流値Ｉｐ（例えば、図中のＡ点）として設定する。このように電流値Ｉｐおよび電流位相Ｉｐを設定することにより、減磁や電流値の大きさを考慮せずに電流位相θｐおよび電流値Ｉｐを設定する（例えば、図中Ｂ点）ものより、過給モータ１７２の減磁を抑制しつつ消費電力をより大きくすることができる。退避走行モードでの走行時には、上述したように、モータＭＧ１は発電機として機能するが、過給モータ１７２の消費電力をより大きくすることにより、バッテリ５０の充電を抑制、もしくは、充電を回避することができ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの増加を抑制することができる。
【００４７】
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ＭＧ２が作動できない異常が発生したことが検出されたときには、モータＭＧ２からの動力を用いずにエンジン２２およびモータＭＧ１からの動力で走行する退避走行を実行すると共に、吸気を過給する方向と逆方向のトルクを過給モータ１７２から出力しながら、過給モータ１７２によってバッテリ５０の電力が消費されるように、エンジン２２と過給モータ１７２とモータＭＧ１とを制御することにより、バッテリ５０の電力を消費することができる。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０によれば、吸気を過給する方向と逆方向のトルクを過給モータ１７２から出力することにより、吸気の過給を抑制している。エンジン２２とは異なる構成のエンジンを搭載するハイブリッド自動車においては、吸気を過給する方向と逆方向のトルクを過給モータ１７２から出力する制御と他の制御とを組み合わせて、コンプレッサインペラ１７１を通過する空気量をさらに増加させてもよい。
【００４９】
図５は、変形例のハイブリッド自動車に搭載されるエンジン２２２の構成の一例を示す構成図である。変形例のエンジン２２２は、排気再循環装置（以下、「ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置」という）２６０と、バイパス管２７０と、を備えている点を除いて、実施例のエンジン２２の構成と同一の構成となっている。したがって、エンジン２２の構成と同一の構成については、エンジン２２と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５０】
ＥＧＲ装置２６０は、ＥＧＲ管２６１と、排気再循環バルブとしてのＥＧＲバルブ２６３と、ＥＧＲモータ２６４と、を備える。ＥＧＲ管２６１は、排気管１３３における浄化装置１３４よりも上流側と、吸気管１２５におけるスロットルバルブ１２４よりも下流側のサージタンク１２５ａと、を連絡する。ＥＧＲバルブ２６３は、ＥＧＲ管２６１に配置されており、排気管１３３と吸気管１２５とを連通させるか遮断するかを切替可能に構成されている。ＥＧＲモータ２６４は、ＥＧＲバルブ２６３の開度を調節する。このＥＧＲ装置２６０は、ＥＧＲモータ２６４によってＥＧＲバルブ２６３の開度を調節することにより、排気管１３３の排気の還流量を調節して吸気管１２５に還流させる。エンジン２２２は、このようにして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室１２９に吸引することができる。ＥＧＲモータ２６４は、エンジンＥＣＵ２４により制御されている。
【００５１】
バイパス管２７０は、吸気管１２５のコンプレッサインペラ１７１より上流側と、下流側（スロットルバルブ１２４より上流側）と、を連絡する。バイパス管２７０には、バイパスバルブ２７２が配置されており、バイパス管２７０を介して吸気管１２５の上流側と下流側とを連通させるか遮断するかを切替可能に構成されている。バイパスバルブ２７２は、バイパスバルブ用モータ２７４により、開度が調整されている。バイパスバルブ用モータ２７４は、エンジンＥＣＵ２４により制御されている。
【００５２】
変形例のハイブリッド自動車では、モータＭＧ２を作動できない異常が発生したことが検出されたときには、退避走行を実行すると共に、吸気を過給する方向と逆方向のトルクを過給モータ１７２から出力しながら、過給モータ１７２によってバッテリ５０の電力が消費されるように、エンジン２２と過給モータ１７２とモータＭＧ１とを制御すると共に、ＥＧＲバルブ２６３が全閉となるようにＥＧＲモータ２６４を制御し、バイパスバルブ２７２が全閉となるように、バイパスバルブ用モータ２７４を制御する。ＥＧＲバルブ２６３とバイパスバルブ２７２とを全閉とすることにより、コンプレッサインペラ１７１を通過する空気量がより小さくなるから、吸気の過給をより小さくし、エンジン２２からの出力されるトルクが増大して、モータＭＧ１のトルクＴｍ１が増大することにより、モータＭＧ１で発電する電力が増加することを抑制できる。
【００５３】
変形例のハイブリッド自動車のエンジン２２２は、ＥＧＲ装置２６０と、バイパス管２７０と、を備えているが、ＥＧＲ装置２６０およびバイパス管２７０の少なくとも一方を備えていればよいから、例えば、バイパス管２７０を備えずにＥＧＲ装置２６０を備えていてもよい。
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車や変形例のハイブリッド自動車では、ステップＳ１１０，Ｓ１２０の判定を行なっているが、ステップＳ１１０，Ｓ１２０のうちいずれか一方の判定のみを行なってもよいし、ステップＳ１１０，Ｓ１２０の判定を行なわずに、ステップＳ１００の処理の後にステップＳ１３０以降の処理を行なってもよい。
【００５５】
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「エンジン」に相当し、過給機２９が「電動過給機」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＵＣ４０とＨＶＥＣＵ７０とを組み合わせたものが「制御手段」に相当する。
【００５６】
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。
【００５７】
以上、本発明を実施するため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】
【００５８】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
２０  ハイブリッド自動車、２２，２２２  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、２９  過給機、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、５０  バッテリ、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（ＨＶＥＣＵ）、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、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２５  吸気管、１２５ａ  サージタンク、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１２９  燃焼室、１３０  点火プラグ、１３１  排気バルブ、１３２  ピストン、１３３  排気管、１３４  浄化装置、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６  スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９，１７２ａ  温度センサ、１５８  吸気圧センサ、１７１  コンプレッサインペラ、１７２  過給モータ、２６０  排気再循環（ＥＧＲ）装置、２６１  ＥＧＲ管、２６３  ＥＧＲバルブ、２６４  ＥＧＲモータ、２７０  バイパス管、２７２  バイパスバルブ、２７４  バイパスバルブ用モータ、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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