(57)【要約】【課題】駆動源であるエンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータのうち、少なくとも１つ以上の駆動源が出力異常である時に確実に駆動源異常を検知することができるハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置を提供すること。【解決手段】共線図上で第１モータジェネレータＭＧ１、エンジン１、出力ギヤ４、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度順になるように連結されたラビニョウ型複合遊星歯車列３と、共線図上において剛体レバーのバランス式（１）〜（５）式が成立するように、各駆動源の回転数とトルクを制御するダイレクト配電制御モードを有するハイブリッドコントローラ２６と、を備えたハイブリッドシステムにおいて、ステップＳ３３にて、第１モータトルクＴ１ｒと第２モータトルクＴ２ｒと推定エンジントルクＴｅｅとを用いたタイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式（１６）が、許容誤差範囲内で成立しないと判断されたとき、ステップＳ３５にて、駆動源がフェイルであると検知するようにした。【選択図】        図２
2004159393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータと出力部材との４要素が、共線図上で第１モータジェネレータ、エンジン、出力部材、第２モータジェネレータの回転速度順になるように連結された遊星歯車機構と、
前記遊星歯車機構の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入し、バッテリパワーをゼロとしたときに共線図上において剛体レバーのバランス式が成立するように、各駆動源の回転数とトルクを制御するダイレクト配電制御モードを有するハイブリッド制御手段と、
を備えたハイブリッドシステムにおいて、
前記エンジンのエンジントルクを検出するエンジントルク検出手段と、
前記第１モータジェネレータの第１モータトルクを検出する第１モータトルク検出手段と、
前記第２モータジェネレータの第２モータトルクを検出する第２モータトルク検出手段と、
上記ダイレクト配電制御モード時に、エンジントルク検出値と第１モータトルク検出値と第２モータトルク検出値との各実測値により求めたトルクバランス式が、許容誤差範囲内で成立していない場合、駆動源異常であると検知する駆動源異常検知手段と、
を設けたことを特徴とするハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置において、
前記駆動源異常検知手段により駆動源異常であると検知された場合であって、前記第１モータジェネレータのモータパワーのバランス式が許容誤差範囲内で成立していない場合、第１モータジェネレータが異常であると検知する第１モータジェネレータ異常検知手段と、
を設けたことを特徴とするハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置。
【請求項３】
請求項１に記載されたハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置において、
前記駆動源異常検知手段により駆動源異常であると検知された場合であって、前記第２モータジェネレータのモータパワーのバランス式が許容誤差範囲内で成立していない場合、第２モータジェネレータが異常であると検知する第２モータジェネレータ異常検知手段と、
を設けたことを特徴とするハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置において、
前記駆動源異常検知手段により駆動源異常であると検知された場合であって、前記出力部材回りのレバー回転方向のトルクバランス式が許容誤差範囲内で成立していない場合、エンジンが異常であると検知するエンジン異常検知手段と、
を設けたことを特徴とするハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載されたハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置において、
前記第１モータジェネレータと第２モータジェネレータは、コイルを巻いた固定電機子としてのステータと、ステータの外側に配置し、永久磁石を埋設したアウターロータと、ステータの内側に配置し、永久磁石を埋設したインナーロータと、ステータのコイルに接続され、インナーロータへの駆動電流とアウターロータへの駆動電流とを複合させた複合電流を作り出すインバータと、該インバータに接続されたバッテリと、を備えた同軸多層モータであることを特徴とするハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載されたハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置において、
前記遊星歯車機構を、互いに噛み合う第１ピニオンと第２ピニオンを支持する共通キャリヤと、第１ピニオンに噛み合う第１サンギヤと、第２ピニオンに噛み合う第２サンギヤと、第１ピニオンに噛み合う第１リングギヤと、第２ピニオンに噛み合う第２リングギヤとの５つの回転要素を有するラビニョウ型複合遊星歯車列とし、
前記第２リングギヤとエンジン出力軸とをクラッチを介して連結し、前記第１サンギヤと第１モータジェネレータ出力軸とを連結し、前記第２サンギヤと第２モータジェネレータ出力軸とを連結し、前記共通キャリヤに出力部材を連結することにより、共線図上で第１モータジェネレータ、エンジン、出力部材、第２モータジェネレータの回転速度順になるように連結したことを特徴とするハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載されたハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置において、
前記第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとが、直流モータジェネレータであり、
前記第１モータジェネレータ異常検知手段と第２モータジェネレータ異常検知手段は、モータコントローラの前または後の電流値と電圧値をモータバランス式に使用することを特徴とするハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置。
【請求項８】
請求項７に記載されたハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置において、
前記第１モータジェネレータ異常検知手段と第２モータジェネレータ異常検知手段は、異常検知に用いる電流値と電圧値とを得る手段として、モータ制御に使用している電流センサ，電圧センサを用いることを特徴とするハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載されたハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置において、
前記第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとが、交流モータジェネレータであり、
前記第１モータジェネレータ異常検知手段と第２モータジェネレータ異常検知手段は、インバータに入力される電流値と電圧値をモータバランス式に使用することを特徴とするハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置。
【請求項１０】
請求項９に記載されたハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置において、
前記第１モータジェネレータ異常検知手段と第２モータジェネレータ異常検知手段は、異常検知に用いる電流値と電圧値とを得る手段として、インバータ制御に使用している電流センサ，電圧センサを用いることを特徴とするハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと２つのモータジェネレータを駆動源とするハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエンジンとモータジェネレータ（ＭＧ）を駆動源とするハイブリッドシステムは、ＭＧ回生制御装置よりＭＧに回生指令トルクが発生せられ、ＭＧがジェネレータとして作動されているとき、ＭＧ回生指令トルクとＭＧ回転速度とからＭＧ再生電力を計算し、これとＭＧにて実際に発生される回生電力の実測値とを比較し、その差が所定のしきい値を越えるときにジェネレータ故障であると判断して運転者に対し警告を発するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−０９５１０２号公報（第１頁、図１）
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の駆動源（エンジンとモータジェネレータ２基）を持つハイブリッドシステムにおいて、駆動源異常を検知する場合、それぞれの駆動源がお互いに干渉し合うため、異常の判定が難しく、また、異常である駆動源がどれかを断定することは困難となるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、駆動源であるエンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータのうち、少なくとも１つ以上の駆動源が出力異常である時に確実に駆動源異常を検知することができるハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、
エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータと出力部材との４要素が、共線図上で第１モータジェネレータ、エンジン、出力部材、第２モータジェネレータの回転速度順になるように連結された遊星歯車機構と、各駆動源のトルクを制御するダイレクト配電制御モードを有するハイブリッド制御手段と、を備えたハイブリッドシステムにおいて、
上記ダイレクト配電制御モード時に、エンジントルク検出値と第１モータトルク検出値と第２モータトルク検出値との各実測値により求めたトルクバランス式が、許容誤差範囲内で成立していない場合、駆動源異常であると検知する駆動源異常検知手段を設けた。
【０００６】
ここで、「第１モータジェネレータと第２モータジェネレータ」としては、２つの独立したモータジェネレータでも良いし、また、共通ステータと２つのロータにより外観上は１つのモータジェネレータであるが、機能上は２つのモータジェネレータを達成するものでも良い。
【０００７】
「遊星歯車機構」とは、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータと出力部材との４要素を連結するため、少なくとも４つの回転要素を有する遊星歯車により構成される機構で、例えば、ラビニョウ型複合遊星歯車列等をいう。
【０００８】
「ダイレクト配電制御モード」とは、遊星歯車機構の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入し、バッテリパワーをゼロとしたときに共線図上において剛体レバーのバランス式が成立するように、各駆動源（エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータ）の回転数とトルクを制御する制御モードのことをいう。
【０００９】
「駆動源異常検知」とは、各駆動源（エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータ）の異常検知の場合、エンジンやモータジェネレータそのものの異常検知のみを意味するのではなく、駆動源として機能するために必要なエンジンコントローラやインバータやバッテリ等の異常検知も含む。
【００１０】
【発明の効果】
よって、本発明のハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置にあっては、駆動源異常検知手段において、バランス式が成立するダイレクト配電制御モード時に、エンジントルク検出値と第１モータトルク検出値と第２モータトルク検出値との各実測値により求めたトルクバランス式が、許容誤差範囲内で成立していない場合、駆動源異常であると検知するため、駆動源であるエンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータのうち、少なくとも１つ以上の駆動源が出力異常である時に確実に駆動源異常を検知することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置を実現する実施の形態を、第１実施例と第２実施例と第３実施例とに基づいて説明する。
【００１２】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例のハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置を示す全体システム図である。ハイブリッドシステムの駆動系を図１により説明すると、１はエンジン、２は同軸多層モータ（第１モータジェネレータと第２モータジェネレータ）、３はラビニョウ型複合遊星歯車列（遊星歯車機構）、４は出力ギヤ（出力部材）、５はカウンターギヤ、６はドライブギヤ、７はディファレンシャル、８，８はドライブシャフト、９はモータ＆ギヤケース、１０はエンジン出力軸、１１は第１モータジェネレータ出力軸、１２は第２モータジェネレータ出力軸、１３はモータ室、１４はギヤ室、１５はクラッチ、１６はハイブレーキ、１７はローブレーキである。
【００１３】
前記同軸多層モータ２は、モータ＆ギヤケース９に固定され、コイルを巻いた固定電機子としてのステータＳと、前記ステータＳの外側に配置し、図外の永久磁石を埋設したアウターロータＯＲと、前記ステータＳの内側に配置し、図外の永久磁石を埋設したインナーロータＩＲと、を同軸上に配置することで構成されている。以下、ステータＳ＋インナーロータＩＲを、第１モータジェネレータＭＧ１といい、ステータＳ＋アウターロータＯＲを、第２モータジェネレータＭＧ２という。
【００１４】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列３は、互いに噛み合う第１ピニオンＰ１と第２ピニオンＰ２を支持する共通キャリヤＣと、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１サンギヤＳ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合う第２サンギヤＳ２と、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１リングギヤＲ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合う第２リングギヤＲ２と、の５つの回転要素を有する。
【００１５】
そして、ハイブリッド駆動系は、前記第２リングギヤＲ２とエンジン出力軸１０とをクラッチ１５を介して連結し、前記第１サンギヤＳ１と第１モータジェネレータ出力軸１１とを連結し、前記第２サンギヤＳ２と第２モータジェネレータ出力軸１２とを連結し、前記共通キャリヤＣに出力ギヤ４を連結することにより構成されている。
【００１６】
そして、前記ラビニョウ型複合遊星歯車列３は、第１サンギヤＳ１と第１ピニオンＰ１と第２ピニオンＰ２と第２リングギヤＲ２によりダブルピニオン型遊星歯車が構成され、このダブルピニオン型遊星歯車は、共線図上で（Ｓ−Ｒ−ＣまたはＣ−Ｒ−Ｓ）配列となる。また、前記ラビニョウ型複合遊星歯車列３は、第２サンギヤＳ２と第２ピニオンＰ２と第２リングギヤＲ２によりシングルピニオン型遊星歯車が構成され、このシングルピニオン型遊星歯車は、共線図上で（Ｓ−Ｃ−ＲまたはＲ−Ｃ−Ｓ）配列となる。
【００１７】
このため、ラビニョウ型複合遊星歯車列３に連結されるエンジン１と第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２と出力ギヤ４との４つの回転要素は、図２に示すように、共線図上において、第１モータジェネレータＭＧ１、エンジン１、出力ギヤ４、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度順になるように連結される。
【００１８】
ここで、共線図（速度線図）とは、遊星歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸にリングギヤ、キャリヤ、サンギヤを、間隔がサンギヤとリングギヤの歯数比になるように配置したものである。なお、シングルピニオン型遊星歯車の場合は、サンギヤとリングギヤとが逆回転するため、キャリヤの回転速度軸が真ん中になるように配置し、ダブルピニオン型遊星歯車の場合は、サンギヤとリングギヤとが同回転するため、キャリヤの回転速度軸が外になるように配置する。
【００１９】
前記ハイブレーキ１６は、共線図上で第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度軸と一致する位置に配置され、締結により変速比をオーバードライブ側のハイ変速比に固定する（図２参照）。第１実施例のハイブレーキ１６は、第１サンギヤＳ１をモータ＆ギヤケース９に固定可能とする位置に配置している。
【００２０】
前記ローブレーキ１７は、共線図上で出力ギヤ４の回転速度軸と第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度軸との間の位置に配置され、締結により変速比をアンダードライブ側のロー変速比に固定する（図２参照）。第１実施例のローブレーキ１７は、第１リングギヤＲ１をモータ＆ギヤケース９に固定可能とする位置に配置している。
【００２１】
前記出力ギヤ４からの出力回転及び出力トルクは、カウンターギヤ５→ドライブギヤ６→ディファレンシャル７を経過し、ドライブシャフト８，８から図外の駆動輪へ伝達される。
【００２２】
ハイブリッド車の制御系の構成を図１により説明すると、２１はエンジンコントローラ、２２はスロットルバルブアクチュエータ、２３はモーターコントローラ、２４はインバータ、２５はバッテリ、２６はハイブリッドコントローラ、２７はアクセル開度センサ、２８は車速センサ、２９はモータ温度センサ、３０はエンジン回転数センサである。
【００２３】
前記エンジンコントローラ２１は、ハイブリッドコントローラ２６からの指令に応じてエンジン１の回転数を制御する指令をスロットルバルブアクチュエータ２２へ出力する。すなわち、エンジン回転数センサ３０からのエンジン回転数検出値をフィードバック情報としてスロットルバルブを開閉制御する。
【００２４】
前記モータコントローラ２３は、第１モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎ１とトルクＴ１と第２モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎ２とトルクＴ２をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ２４へ出力する。
【００２５】
前記インバータ２４は、前記同軸多層モータ３のステータＳのコイルに接続され、モータコントローラ２３からの指令により、インナーロータＩＲへの駆動電流とアウターロータＯＲへの駆動電流（一方が三相交流、他方が六相交流）とを複合させた複合電流を作り出す。このインバータ２４にはバッテリ２５が接続されている。
【００２６】
前記ハイブリッドコントローラ２６は、アクセル開度センサ２７，車速センサ２８，モータ温度センサ２９，エンジン回転数センサ３０等からのセンサ信号を入力して所定の演算処理を行う。このハイブリッドコントローラ２６には、前記エンジンコントローラ２１に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力するエンジン制御プログラムと、前記モータコントローラ２３に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力するモータ制御プログラムとが組み込まれている。
【００２７】
また、様々な走行モードは、常にハイブリッドコントローラ２６が把握して運転している。そして、駆動源フェイルが発生した場合には、ハイブリッドコントローラ２６の故障個所判定部において、駆動源フェイルであることを検知し、駆動源フェイルの検知後、駆動源のうちフェイルした故障部位を特定する。さらに、ハイブリッドコントローラ２６の故障対応走行モード選定部において、故障部位と走行モード（走行状態）に応じて対応走行制御方法を決定する。
【００２８】
なお、ハイブリッドコントローラ２６とエンジンコントローラ２１、および、ハイブリッドコントローラ２６とモータコントローラ２３とは、それぞれ双方向通信線により接続されている。
【００２９】
次に、第１実施例のハイブリッドシステムの特徴点について述べる。
（１）同軸多層モータの採用
モータジェネレータとして２ロータ・１ステータの同軸多層モータ２を採用したことで、アウターロータ磁力線とインナーロータ磁力線とに２つの磁力線が作られ、コイル及びインバータ２４を２つのインナーロータＩＲとアウターロータＯＲに対し共用できる。そして、インナーロータＩＲに対する電流とアウターロータＯＲに対する電流を重ね合わせた複合電流を１つのコイルに印加することにより、２つのロータＩＲ，ＯＲをそれぞれ独立に制御することができる。つまり、外観的には、１つの同軸多層モータ２であるが、モータ機能とジェネレータ機能の異種または同種の機能を組み合わせたものとして使える。
【００３０】
よって、例えば、それぞれにロータとステータを持つ２個の独立したモータジェネレータを設ける場合に比べ、コスト（部品点数低減、インバータ電流定格低減、磁石低減）・サイズ（同軸構造による小型化、インバータサイズ低減）・効率（鉄損低減・インバータ損失低減）の面で有利にすることができる。
【００３１】
また、複合電流制御のみで（モータ＋ジェネレータ）の使い方に限らず、（モータ＋モータ）や（ジェネレータ＋ジェネレータ）の使い方も可能であるというように、高い選択自由度を持つため、例えば、第１実施例のように、ハイブリッド車の駆動源に同軸多層モータ２を採用した場合、これら多数の選択肢の中から車両状態に応じて最も効果的、或いは、効率的な組み合わせを選択することができる。
【００３２】
（２）ラビニョウ型複合遊星歯車列の採用
第１実施例装置のように、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータと出力部材との４要素を有するハイブリッド駆動系には、４要素を連結するために少なくとも４つの回転要素を有するものであれば様々な遊星歯車機構を採用することができる。
【００３３】
しかし、多数の遊星歯車機構が考えられる中で、遊星歯車機構の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入でき、かつ、軸方向寸法が短くなりコンパクトな遊星歯車機構とすることができるという理由により、ラビニョウ型複合遊星歯車列３を採用した。
【００３４】
すなわち、ラビニョウ型複合遊星歯車列３は、２列の遊星歯車の幅寸法でありながら、４つの遊星歯車（２つの平行な縦方向遊星歯車と２つのクロスする前後方向遊星歯車）の組み合わせを実現しているため、例えば、４つの遊星歯車を軸方向に配列するのに比べて大幅に軸方向寸法が短縮される。
【００３５】
（３）ハイブリッド駆動系への適用
ハイブリッド駆動系に対し同軸多層モータ２とラビニョウ型複合遊星歯車列３を適用した場合、下記に列挙するメリットがある。
【００３６】
▲１▼互いに同軸構造であるため、同軸多層モータ２の出力軸１１，１２と、ラビニョウ型複合遊星歯車列３の両サンギヤＳ１，Ｓ２とを、例えば、スプライン嵌合にて簡単に連結できるというように、組み合わせ相性が非常に良く、スペース・コスト・重量の面で極めて有利である。
【００３７】
▲２▼同軸多層モータ２の一方を放電（モータ）として用い、他方を発電（ジェネレータ）として用いた場合、１つのインバータ２４を介してモータ電流を制御することも可能であり、バッテリ２５からの持ち出しを少なくすることができる。例えば、ダイレクト配電制御モードの場合、理論上、バッテリ２５からの持ち出しをゼロにすることができる。
【００３８】
▲３▼同軸多層モータ２の両方を放電（モータ）として用いた場合、駆動範囲を広くとることができる。すなわち、２つのモータパワーを掛け合わせた値がパワー最大値（一定値）以下の全ての領域を駆動可能範囲とし、一方のモータが小パワーで、他方のモータが大パワーという組み合わせで用いることもできる。
【００３９】
次に、作用を説明する。
【００４０】
［駆動源フェイル検知処理］
図３はハイブリッドコントローラ２６の故障個所判定部にて実行される駆動源フェイル検知処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理はダイレクト配電制御モード時に実行される。
【００４１】
ステップＳ３０では、第１モータジェネレータＭＧ１の第１モータトルクＴ１ｒを実際のコイル電流値から算出し（後述する式（１０）を参照）、次のステップＳ３１へ移行する（第１モータトルク検出手段）。
【００４２】
ステップＳ３１では、第２モータジェネレータＭＧ２の第２モータトルクＴ２ｒを実際のコイル電流値から算出し（後述する式（１１）を参照）、次のステップＳ３２へ移行する（第２モータトルク検出手段）。
【００４３】
ステップＳ３２では、スロットル開度（吸入空気量）やエンジン回転数等に基づいて、エンジンコントローラ２１において推定エンジントルクＴｅｅを算出し、次のステップＳ３３へ移行する（エンジントルク検出手段）。
【００４４】
ステップＳ３３では、第１モータトルクＴ１ｒと第２モータトルクＴ２ｒと推定エンジントルクＴｅｅとを用いた後述する式（１６）によるタイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式が、許容誤差範囲内で成立するか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ３４へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ３５へ移行する。
【００４５】
ステップＳ３４では、ステップＳ３３にて駆動源正常との判定に基づき、ダイレクト配電制御モードが実行され、ステップＳ３０へ戻る。
【００４６】
ステップＳ３５では、ステップＳ３３にて駆動源フェイルとの判定に基づき、駆動源フェイル検知とされ、ＥＮＤへ移行する。なお、ステップＳ３３からステップＳ３５へ進む流れは、請求項１の駆動源異常検知手段に相当する。
【００４７】
［駆動源正常時のダイレクト配電制御作用］
全ての駆動源が正常のときは、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ３０→ステップＳ３１→ステップＳ３２→ステップＳ３３→ステップＳ３４へと進む流れとなり、ステップＳ３４では、ダイレクト配電制御モードが実行される。ここで、「ダイレクト配電制御モード」とは、第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２の一方を放電とし他方を発電として用い、両者ＭＧ１，ＭＧ２の収支がゼロとなるようにそれぞれの回転数Ｎ１，Ｎ２とトルクＴ１，Ｔ２を決めて制御する制御モードをいう。
このダイレクト配電制御モードを説明すると、図４はダイレクト配電制御ブロック図であり、５０は目標駆動トルク決定部、５１は出力軸回転数算出部、５２は目標パワー算出部、５３は目標エンジンパワー算出部、５４は最適燃費エンジン回転数決定部、５５はエンジン回転数＆エンジントルク算出部、５６はモータ動作点算出部である。
【００４８】
前記目標駆動トルク決定部５０は、アクセル開度検出値ＡＰＳと車速検出値Ｖｓｐと目標駆動トルクマップに基づいて、目標駆動トルクＴｏ〜を決定する。
前記出力軸回転数算出部５１は、車速検出値Ｖｓｐと変換係数Ｋ１とを用いて出力軸回転数Ｎｏを算出する。
前記目標パワー算出部５２は、目標駆動トルク決定部５０からの目標駆動トルクＴｏ〜と、出力軸回転数算出部５１からの出力軸回転数Ｎｏと、変換係数Ｋ２とを用いて目標パワーＰｏ〜を算出する。
前記目標エンジンパワー算出部５３は、目標パワーＰｏ〜と、メカ効率ηｍとを用いて、目標エンジンパワーＰｅ〜を算出する。
前記最適燃費エンジン回転数決定部５４は、目標エンジンパワーＰｅ〜と、最適燃費線によるエンジン出力マップを用いて、最適燃費エンジン回転数Ｎｅαを決定する。
前記エンジン回転数＆エンジントルク算出部５５は、最適燃費エンジン回転数Ｎｅαをエンジン回転数Ｎｅとし、目標エンジンパワーＰｅ〜とエンジン回転数ＮｅによりエンジントルクＴｅを算出する。
前記モータ動作点算出部５６は、エンジン回転数Ｎｅ、出力軸回転数Ｎｏ、エンジントルクＴｅを入力し、
後述の（１）式〜（５）式のバランス式において、（４）式のバッテリパワーＰｂを、Ｐｂ＝０として、連立運動方程式を解くことにより、ダイレクト配電制御モードでのモータ動作点（Ｎ１，Ｔ１，Ｎ２，Ｔ２）を算出する。
【００４９】
よって、ダイレクト配電走行モードでの共線図は、図２に示すようになり、第１モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎ１と、第２モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎ２とを制御することにより、剛体レバーが移動し、アンダードライブからオーバードライブまでの広い変速比を達成することができる。そして、理論上はバッテリ負荷をゼロとし、良好な燃費性能を確保することができる。さらに、ダイレクト配電制御モードでは、下記に列挙するようなメリットを持つ。
▲１▼モータ動作点（第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎ１，Ｎ２とトルクＴ１，Ｔ２）をバランス式により簡単に計算できる。
▲２▼モータパワー（＝モータ通過パワー）が「ゼロ」となる変速比が２点（例えば、１／変速比＝約０．６の近傍と、１／変速比＝約１．５の近傍）ある。
▲３▼ロー側ほどモータトルクが大きくなる。つまり、電気的な最ロー側変速比は、モータトルクＴ１，Ｔ２によって決定される。
▲４▼エンジン１が低出力時には、モータトルクＴ１，Ｔ２及び回転数Ｎ１，Ｎ２の両面で制限を受けることがなく、変速レンジを非常にワイドにとることができる。
【００５０】
［駆動源故障時の駆動源フェイル検知作用］
何れかの駆動源が故障した時には、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ３０→ステップＳ３１→ステップＳ３２→ステップＳ３３→ステップＳ３５へと進む流れとなる。すなわち、ステップＳ３３において、第１モータトルクＴ１ｒと第２モータトルクＴ２ｒと推定エンジントルクＴｅｅとを用いた後述する式（１６）によるタイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式が、許容誤差範囲内で成立しない、つまり、駆動源フェイルとの判定に基づき、ステップＳ３５において、駆動源フェイル検知とされる。
【００５１】
以下、ダイレクト配電制御モードにおいて、実測値によるトルクバランス式をチェックするだけで駆動源フェイル検知ができる理由について説明する。
【００５２】
まず、図１のハイブリッド駆動系において、エンジン１から出力ギヤ４までのギヤ比を１とし、エンジン１から第１モータジェネレータＭＧ１までのギヤ比をαとし、出力ギヤ４から第２モータジェネレータＭＧ２までのギヤ比をβと定義する（図２参照）。
タイヤ出力の目標とする出力トルクＴｏを指定すると、これを達成するように目標とする変速比ｉ、第１モータトルクＴ１、第２モータトルクＴ２、第１モータ回転数Ｎ１、第２モータ回転数Ｎ２、エンジントルクＴｅ、エンジン回転数Ｎｅが設定される。このとき、出力トルクＴｏ、エンジントルクＴｅ、エンジン回転数Ｎｅ、出力軸回転数Ｎｏ、変速比ｉ（＝Ｎｅ／Ｎｏ）は、図４に示すように、トルクマップ等により決定されるので、その時、
各モータ回転数Ｎ１，Ｎ２は、
Ｎ１＝Ｎｅ＋α（Ｎｅ−Ｎｏ）                      ．．．（１）
Ｎ２＝Ｎｏ−β（Ｎｅ−Ｎｏ）                      ．．．（２）
の式により表される。
また、共線図上のバランスは、各モータトルクＴ１，Ｔ２とすると、下記の式で表すことができる。
トルク上下方向のバランス
Ｔｏ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔｅ                            ．．．（３）
モータパワーのバランス
Ｎ１・Ｔ１＋Ｎ２・Ｔ２＝Ｐｂ                        ．．．（４）
エンジン回りのレバー回転方向のトルクバランス
αＴ１＋Ｔｏ＝（１＋β）Ｔ２                    ．．．（５）
の式により表される。
これら（１）式〜（５）式（Ｅ−ＩＶＴバランス式）において、（４）式のバッテリパワーＰｂを、Ｐｂ＝０として、連立運動方程式を解くと、
Ｔ１＝｛Ｎ２・Ｔｅ｝／｛β・Ｎ１＋（α＋１）・Ｎ２｝        ．．．（６）
Ｔ２＝｛Ｎ１・Ｔｅ｝／｛β・Ｎ１＋（α＋１）・Ｎ２｝        ．．．（７）
となる。つまり、（１），（２），（６），（７）式により、ダイレクト配電制御モードでのモータ動作点（Ｎ１，Ｔ１，Ｎ２，Ｔ２）が算出される。
【００５３】
一方、
第１モータトルクＴ１と第２モータトルクＴ２は、
Ｔ１＝ＫＭＧ１・ＩＭＧ１                          ．．．（８）
Ｔ２＝ＫＭＧ２・ＩＭＧ２                          ．．．（９）
ＫＭＧ１，ＫＭＧ２：ＭＧ１，ＭＧ２それぞれのトルク定数
ＩＭＧ１，ＩＭＧ２：ＭＧ１，ＭＧ２それぞれに流れるべきコイル電流
と表せるので、これにより必要なモータ電流ＩＭＧ１，ＩＭＧ２は、
ＩＭＧ１＝Ｔ１／ＫＭＧ１                          ．．．（８）’
ＩＭＧ２＝Ｔ２／ＫＭＧ２                          ．．．（９）’
となる。
また、ＭＧ１，ＭＧ２それぞれの実測のコイル電流が求まると、実電流値に基づくＭＧ１，ＭＧ２それぞれの推定トルクが、
Ｔ１ｒ＝ＫＭＧ１・ＩＭＧ１ｒ                        ．．．（１０）
Ｔ２ｒ＝ＫＭＧ２・ＩＭＧ２ｒ                        ．．．（１１）
Ｔ１ｒ，  Ｔ２ｒ：ＭＧ１，ＭＧ２それぞれの実際のコイル電流から算出された推定トルク
ＩＭＧ１ｒ，ＩＭＧ２ｒ：ＭＧ１，ＭＧ２それぞれの実測のコイル電流
の式により求まる。
【００５４】
いま、第１モータジェネレータＭＧ１を速度制御、第２モータジェネレータＭＧ２をトルク制御しているとすると、（１）〜（７）式により、各モータの必要トルクが求まり、（８）’，（９）’式によりモータへ流す電流値が決まる（第１モータジェネレータＭＧ１をトルク制御、第２モータジェネレータＭＧ２を速度制御としても可）。
第１モータジェネレータＭＧ１は速度制御なので目標速度を達成するように制御を行い、第２モータジェネレータＭＧ２はトルク制御なので目標変速比を達成するように制御を行う。
この時、正常な状態であれば、
Ｔ１ｒ＝Ｔ１                                    ．．．（１２）
Ｔ２ｒ＝Ｔ２                                    ．．．（１３）
となるはずである。すなわち、
ＩＭＧ１ｒ＝ＩＭＧ１                              ．．．（１４）
ＩＭＧ２ｒ＝ＩＭＧ２                              ．．．（１５）
が成立することととなる。
ただし、（１２），（１３），（１４），（１５）式は、測定誤差や推定誤差等の誤差を含むものとする。
ここで、両モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が減磁している等によりトルクが出せなくなると、タイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式、
（α＋１）Ｔ１ｒ＋Ｔｅｅ＝β・Ｔ２ｒ                ．．．（１６）
Ｔｅｅ：エンジンコントローラ２１により算出される推定エンジントルク
が許容誤差範囲内で成立しなくなるので、駆動源フェイルを検知することができる。
【００５５】
［故障駆動源の特定検知処理］
図５は第１実施例のハイブリッドコントローラ２６の故障個所判定部にて実行される故障駆動源の特定検知処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、ダイレクト配電制御モード時であって、図３のフローチャートにて駆動源フェイルと検知された後に実行される。
【００５６】
ステップＳ４０では、第１モータジェネレータＭＧ１のモータパワーの式（１７）が許容誤差範囲内で成立するか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ４２へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ４１へ移行する。
【００５７】
ステップＳ４１では、ステップＳ４０にて第１モータジェネレータＭＧ１のフェイル判定に基づき、第１モータジェネレータＭＧ１がフェイルであると検知され、ＥＮＤへ移行する。なお、ステップＳ４０からステップＳ４１へ進む流れは、請求項２の第１モータジェネレータ異常検知手段に相当する。
【００５８】
ステップＳ４２では、第２モータジェネレータＭＧ２のモータパワーの式（１８）が許容誤差範囲内で成立するか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ４４へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ４３へ移行する。
【００５９】
ステップＳ４３では、ステップＳ４２にて第２モータジェネレータＭＧ２のフェイル判定に基づき、第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであると検知され、ＥＮＤへ移行する。なお、ステップＳ４２からステップＳ４３へ進む流れは、請求項３の第２モータジェネレータ異常検知手段に相当する。
【００６０】
ステップＳ４４では、タイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式（２２）が許容誤差範囲内で成立するか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ４０へ戻り、ＮＯの場合はステップＳ４５へ移行する。
【００６１】
ステップＳ４５では、ステップＳ４４にてエンジンフェイル判定に基づき、エンジンフェイルであると検知され、ＥＮＤへ移行する。なお、ステップＳ４４からステップＳ４５へ進む流れは、請求項４のエンジン異常検知手段に相当する。
【００６２】
［故障駆動源の特定検知作用］
第１モータジェネレータＭＧ１がフェイル時には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ４０→ステップＳ４１へと進む流れとなり、ステップＳ４０での第１モータジェネレータＭＧ１のフェイル判定に基づき、ステップＳ４１では、第１モータジェネレータＭＧ１がフェイルであると検知される。
【００６３】
第２モータジェネレータＭＧ２がフェイル時には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ４０→ステップＳ４２→ステップＳ４３へと進む流れとなり、ステップＳ４２での第２モータジェネレータＭＧ２のフェイル判定に基づき、ステップＳ４３では、第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであると検知される。
【００６４】
エンジン１がフェイル時には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ４０→ステップＳ４２→ステップＳ４４→ステップＳ４５へと進む流れとなり、ステップＳ４４でのエンジンフェイル判定に基づき、ステップＳ４５では、エンジンフェイルであると検知される。
【００６５】
以下、ダイレクト配電制御モードにおいて、駆動源フェイルが検知された時、モータパワーの式とトルクバランス式をチェックするだけで故障駆動源を特定できる理由について説明する。
【００６６】
第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２は交流モータであるため、ＭＧ１（ｕ１，ｖ１，ｗ１），ＭＧ２（ｕ２，ｖ２，ｗ２）の各相の電流値と電圧値を２相３相変換すると、ｄ，ｑ軸電流，電圧ｉｄ１，ｉｑ１，ｖｄ１，ｖｑ１，ｉｄ２，ｉｑ２，ｖｄ２，ｖｑ２がそれぞれ求まり、モータパワーの式は、
Ｎ１ｒ・Ｔ１ｍ＝ｉｄ１・ｖｄ１＋ｉｑ１・ｖｑ１                  ．．．（１７）
Ｎ２ｒ・Ｔ２ｍ＝ｉｄ２・ｖｄ２＋ｉｑ２・ｖｑ２                  ．．．（１８）
にて表せる。ここで、Ｔ１ｍ，Ｔ２ｍは下記の通り、
Ｔ１ｍ＝Ｐ｛φａ１・ｉｑ１＋（Ｌｄ１−Ｌｑ１）ｉｄ１・ｉｑ１｝        ．．．（１９）
Ｔ２ｍ＝Ｐ｛φａ２・ｉｑ２＋（Ｌｄ２−Ｌｑ２）ｉｄ２・ｉｑ２｝        ．．．（２０）
Ｐ：極対数、φａ１，φａ２：永久磁石による鎖交磁束数、
Ｌｄ１，Ｌｑ１，Ｌｄ２，Ｌｑ２：ｄ，ｑ軸インダクタンス
である。
これらの式により、（１７）式が不成立の場合、第１モータジェネレータＭＧ１がフェイルであることが分かり、（１８）式が不成立の場合、第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであることが分かる。但し、（１７），（１８）式は所定の誤差を含むものとする。
さらに、タイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式は、
（α＋１）Ｔ１ｍ＋Ｔｅ’＝β・Ｔ２ｒｍ                  ．．．（２１）
Ｔｅ’＝β・Ｔ２ｒｍ−（α＋１）Ｔ１ｍ                  ．．．（２１）’
のようになる。システムが正常であれば（２１）’式により算出されるＴｅ’と、エンジンコントローラ２１により算出される推定エンジントルクＴｅｅとは、所定の誤差範囲内で下記の（２２）式を満たす。
Ｔｅ’＝Ｔｅｅ                                      ．．．（２２）
言い換えると、許容誤差を考慮してもこの（２２）式を満たさない場合には、エンジンフェイルであることが分かる。
【００６７】
次に、効果を説明する。
第１実施例のハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６８】
（１）  エンジン１と第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２と出力ギヤ４との４要素が、共線図上で第１モータジェネレータＭＧ１、エンジン１、出力ギヤ４、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度順になるように連結されたラビニョウ型複合遊星歯車列３と、該ラビニョウ型複合遊星歯車列３の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入し、バッテリパワーをゼロとしたときに共線図上において剛体レバーのバランス式（１）〜（５）式が成立するように、各駆動源の回転数とトルクを制御するダイレクト配電制御モードを有するハイブリッドコントローラ２６と、を備えたハイブリッドシステムにおいて、ステップＳ３３にて、第１モータトルクＴ１ｒと第２モータトルクＴ２ｒと推定エンジントルクＴｅｅとを用いたタイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式（１６）が、許容誤差範囲内で成立しないと判断されたとき、ステップＳ３５にて、駆動源がフェイルであると検知するようにしたため、駆動源であるエンジン１と第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２のうち、少なくとも１つ以上の駆動源が出力異常である時に確実に駆動源異常を検知することができる
（２）  駆動源フェイルであると検知された場合であって、第１モータジェネレータＭＧ１のモータパワーのバランス式（１７）が許容誤差範囲内で成立していないと判断された場合、第１モータジェネレータフェイル検知ステップＳ４１へ進むようにしたため、駆動源フェイルとの検知時に、三つの駆動源のうち第１モータジェネレータＭＧ１がフェイルであると特定することができる。
【００６９】
（３）  駆動源フェイルであると検知された場合であって、ステップＳ４２において、第２モータジェネレータＭＧ２のモータパワーのバランス式（１８）が許容誤差範囲内で成立していないと判断された場合、第２モータジェネレータフェイル検知ステップＳ４３へ進むようにしたため、駆動源フェイルとの検知時に、三つの駆動源のうち第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであると特定することができる。
【００７０】
（４）  駆動源フェイルであると検知された場合であって、ステップＳ４４において、タイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式（２２）が許容誤差範囲内で成立していないと判断された場合、エンジンフェイル検知ステップＳ４５へ進むようにしたため、駆動源フェイルとの検知時に、三つの駆動源のうちエンジン１がフェイルであると特定することができる。
【００７１】
（５）  第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２を、コイルを巻いた固定電機子としてのステータＳと、ステータＳの外側に配置し、永久磁石を埋設したアウターロータＯＲと、ステータＳの内側に配置し、永久磁石を埋設したインナーロータＩＲと、ステータＳのコイルに接続され、インナーロータＩＲへの駆動電流とアウターロータＯＲへの駆動電流とを複合させた複合電流を作り出すインバータ２４と、該インバータ２４に接続されたバッテリ２５と、を備えた同軸多層モータ２としたため、それぞれにロータとステータを持つ２個の独立したモータジェネレータを設ける場合に比べ、コスト（部品点数低減、インバータ電流定格低減、磁石低減）・サイズ（同軸構造による小型化、インバータサイズ低減）・効率（鉄損低減・インバータ損失低減）の面で有利にすることができる。
【００７２】
（６）  遊星歯車機構を、互いに噛み合う第１ピニオンＰ１と第２ピニオンＰ２を支持する共通キャリヤＣと、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１サンギヤＳ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合う第２サンギヤＳ２と、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１リングギヤＲ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合うリングギヤＲ２との５つの回転要素を有するラビニョウ型複合遊星歯車列３とし、第２リングギヤＲ２とエンジン出力軸１０とをクラッチ１５を介して連結し、第１サンギヤＳ１と第１モータジェネレータ出力軸１１とを連結し、第２サンギヤＳ２と第２モータジェネレータ出力軸１２とを連結し、共通キャリヤＣに出力ギヤ４（Ｏｕｔ）を連結することにより、共線図上で第１モータジェネレータＭＧ１、エンジン１、出力ギヤ４、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度順になるように連結したため、遊星歯車機構の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入でき、かつ、軸方向寸法が短くなりコンパクトな遊星歯車機構とすることができる。
【００７３】
（第２実施例）
この第２実施例は、第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２とが２つの独立した直流モータジェネレータであり、第１モータジェネレータＭＧ１のフェイル検知と第２モータジェネレータＭＧ２のフェイル検知に、モータ制御に使用している電流センサと電圧センサとを用いるようにした例である。
【００７４】
すなわち、図６に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１は第１モータジェネレータコントローラ６０により制御され、第２モータジェネレータＭＧ２は第２モータジェネレータコントローラ６１により制御される。そして、第１モータジェネレータコントローラ６０の入力側には、第１入力電流センサ６２と第１入力電圧センサ６３が設けられ、第１モータジェネレータコントローラ６０の出力側には、第１出力電流センサ６４と第１出力電圧センサ６５が設けられている。また、第２モータジェネレータコントローラ６１の入力側には、第２入力電流センサ６６と第２入力電圧センサ６７が設けられ、第２モータジェネレータコントローラ６１の出力側には、第２出力電流センサ６８と第２出力電圧センサ６９が設けられている。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００７５】
次に、作用を説明する。
【００７６】
［故障駆動源の特定検知処理］
図７は第２実施例のハイブリッドコントローラ２６の故障個所判定部にて実行される故障駆動源の特定検知処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、ダイレクト配電制御モード時であって、図３のフローチャートにて駆動源フェイルと検知された後に実行される。
【００７７】
ステップＳ７０では、第１モータジェネレータＭＧ１のモータパワーの式（２３）’が許容誤差範囲内で成立するか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ７２へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ７１へ移行する。
【００７８】
ステップＳ７１では、ステップＳ７０にて第１モータジェネレータＭＧ１のフェイル判定に基づき、第１モータジェネレータＭＧ１がフェイルであると検知され、ＥＮＤへ移行する。なお、ステップＳ７０からステップＳ７１へ進む流れは、請求項２の第１モータジェネレータ異常検知手段に相当する。
【００７９】
ステップＳ７２では、第２モータジェネレータＭＧ２のモータパワーの式（２４）’が許容誤差範囲内で成立するか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ７４へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ７３へ移行する。
【００８０】
ステップＳ７３では、ステップＳ７２にて第２モータジェネレータＭＧ２のフェイル判定に基づき、第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであると検知され、ＥＮＤへ移行する。なお、ステップＳ７２からステップＳ７３へ進む流れは、請求項３の第２モータジェネレータ異常検知手段に相当する。
【００８１】
ステップＳ７４では、タイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式（２６）が許容誤差範囲内で成立するか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ７０へ戻り、ＮＯの場合はステップＳ７５へ移行する。
【００８２】
ステップＳ７５では、ステップＳ７４にてエンジンフェイル判定に基づき、エンジンフェイルであると検知され、ＥＮＤへ移行する。なお、ステップＳ７４からステップＳ７５へ進む流れは、請求項４のエンジン異常検知手段に相当する。
【００８３】
［故障駆動源の特定検知作用］
第１モータジェネレータＭＧ１がフェイル時には、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ７０→ステップＳ７１へと進む流れとなり、ステップＳ７０での第１モータジェネレータＭＧ１のフェイル判定に基づき、ステップＳ７１では、第１モータジェネレータＭＧ１がフェイルであると検知される。
【００８４】
第２モータジェネレータＭＧ２がフェイル時には、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ７０→ステップＳ７２→ステップＳ７３へと進む流れとなり、ステップＳ７２での第２モータジェネレータＭＧ２のフェイル判定に基づき、ステップＳ７３では、第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであると検知される。
【００８５】
エンジン１がフェイル時には、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ７０→ステップＳ７２→ステップＳ７４→ステップＳ７５へと進む流れとなり、ステップＳ７４でのエンジンフェイル判定に基づき、ステップＳ７５では、エンジンフェイルであると検知される。
【００８６】
以下、ダイレクト配電制御モードにおいて、駆動源フェイルが検知された時、モータパワーの式とトルクバランス式をチェックするだけで故障駆動源を特定できる理由について説明する。
【００８７】
第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２は直流モータであるため、モータパワーの式は、
Ｎ１ｒ・Ｔ１ｒ＝ＶＭＧ１・ＩＭＧ１ｒ                        ．．．（２３）
Ｎ２ｒ・Ｔ２ｒ＝ＶＭＧ２・ＩＭＧ２ｒ                        ．．．（２４）
にて表せる。ここで、上記（１０），（１１）式を代入すると、
Ｎ１ｒ・ＫＭＧ１＝ＶＭＧ１                              ．．．（２３）’
Ｎ２ｒ・ＫＭＧ２＝ＶＭＧ２                              ．．．（２４）’
但し、Ｎ１ｒ，Ｎ２ｒ：実際のモータ回転数、ＶＭＧ１，ＶＭＧ２：電圧
となる。
このとき、ＶＭＧ１，ＶＭＧ２，ＩＭＧ１，ＩＭＧ２は、コントローラ６０，６１の前後どちらでも構わない。
これらの式により、（２３）’式が不成立の場合、第１モータジェネレータＭＧ１がフェイルであることが分かり、（２４）’式が不成立の場合、第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであることが分かる。但し、（２３）’，（２４）’式は所定の誤差を含むものとする。
さらに、タイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式は、
（α＋１）Ｔ１ｒ＋Ｔｅ’＝β・Ｔ２ｒ                  ．．．（２５）
Ｔｅ’＝β・Ｔ２ｒ−（α＋１）Ｔ１ｒ                  ．．．（２５）’
のようになる。システムが正常であれば（２５）’式により算出されるＴｅ’と、エンジンコントローラ２１により算出される推定エンジントルクＴｅｅとは、所定の誤差範囲内で下記の（２６）式を満たす。
Ｔｅ’＝Ｔｅｅ                                      ．．．（２６）
言い換えると、許容誤差を考慮してもこの（２２）式を満たさない場合には、エンジンフェイルであることが分かる。
【００８８】
次に、効果を説明する。
第２実施例のハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置にあっては、第１実施例の（１）〜（４）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００８９】
（７）  第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２とが、直流モータジェネレータであり、第１モータジェネレータフェイル判断ステップＳ７０と第２モータジェネレータフェイル判断ステップＳ７２は、モータジェネレータコントローラ６０，６１の前または後の電流値ＩＭＧ１，ＩＭＧ２と電圧値ＶＭＧ１，ＶＭＧ２をモータバランス式（２３）’，（２４）’に使用するようにしたため、直流モータジェネレータを用いるハイブリッドシステムにおいて、駆動源フェイルとの検知時に、三つの駆動源のうち第１モータジェネレータＭＧ１または第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであると容易に特定することができる。
【００９０】
（８）  電流値ＩＭＧ１，ＩＭＧ２と電圧値ＶＭＧ１，ＶＭＧ２とを得る手段として、モータ制御に使用している電流センサ６２，６６と電圧センサ６３，６７または電流センサ６４，６８と電圧センサ６５，６９を用いるようにしたため、駆動源異常検知とモータ制御との共用により、コストを安く、かつ、レイアウト性を向上させることができる。
【００９１】
（第３実施例）
この第３実施例は、第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２とが２つの独立した三相交流モータジェネレータであり、第１モータジェネレータＭＧ１のフェイル検知と第２モータジェネレータＭＧ２のフェイル検知に、インバータ制御に使用している電流センサと電圧センサとを用いるようにした例である。
【００９２】
すなわち、図８に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１は第１モータジェネレータインバータ８０により制御され、第２モータジェネレータＭＧ２は第２モータジェネレータインバータ８１により制御される。そして、第１モータジェネレータインバータ８０の入力側には、第１入力電流センサ８２と第１入力電圧センサ８３が設けられ、第１モータジェネレータインバータ８０の出力側には、第１Ｕ相電流センサ８４と第１Ｖ相電流センサ８５と第１Ｗ相電流センサ８６と第１Ｕ相電圧センサ８７と第１Ｖ相電圧センサ８８と第１Ｗ相電圧センサ８９が設けられている。また、第２モータジェネレータコントローラ８１の入力側には、第２入力電流センサ９０と第２入力電圧センサ９１が設けられ、第２モータジェネレータコントローラ８１の出力側には、第２Ｕ相電流センサ９２と第２Ｖ相電流センサ９３と第２Ｗ相電流センサ９４と第２Ｕ相電圧センサ９５と第２Ｖ相電圧センサ９６と第２Ｗ相電圧センサ９７が設けられている。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００９３】
次に、作用を説明する。
【００９４】
［故障駆動源の特定検知処理］
図９は第３実施例のハイブリッドコントローラ２６の故障個所判定部にて実行される故障駆動源の特定検知処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、ダイレクト配電制御モード時であって、図３のフローチャートにて駆動源フェイルと検知された後に実行される。
【００９５】
ステップＳ１００では、第１モータジェネレータＭＧ１のモータパワーの式（２７）’が許容誤差範囲内で成立するか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ１０２へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ１０１へ移行する。
【００９６】
ステップＳ１０１では、ステップＳ１００にて第１モータジェネレータＭＧ１のフェイル判定に基づき、第１モータジェネレータＭＧ１がフェイルであると検知され、ＥＮＤへ移行する。なお、ステップＳ１００からステップＳ１０１へ進む流れは、請求項２の第１モータジェネレータ異常検知手段に相当する。
【００９７】
ステップＳ１０２では、第２モータジェネレータＭＧ２のモータパワーの式（２８）’が許容誤差範囲内で成立するか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ１０４へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ１０３へ移行する。
【００９８】
ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２にて第２モータジェネレータＭＧ２のフェイル判定に基づき、第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであると検知され、ＥＮＤへ移行する。なお、ステップＳ１０２からステップＳ１０３へ進む流れは、請求項３の第２モータジェネレータ異常検知手段に相当する。
【００９９】
ステップＳ１０４では、タイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式（３０）が許容誤差範囲内で成立するか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ１００へ戻り、ＮＯの場合はステップＳ１０５へ移行する。
【０１００】
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４にてエンジンフェイル判定に基づき、エンジンフェイルであると検知され、ＥＮＤへ移行する。なお、ステップＳ１０４からステップＳ１０５へ進む流れは、請求項４のエンジン異常検知手段に相当する。
【０１０１】
［故障駆動源の特定検知作用］
第１モータジェネレータＭＧ１がフェイル時には、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１００→ステップＳ１０１へと進む流れとなり、ステップＳ１００での第１モータジェネレータＭＧ１のフェイル判定に基づき、ステップＳ１０１では、第１モータジェネレータＭＧ１がフェイルであると検知される。
【０１０２】
第２モータジェネレータＭＧ２がフェイル時には、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１００→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３へと進む流れとなり、ステップＳ１０２での第２モータジェネレータＭＧ２のフェイル判定に基づき、ステップＳ１０３では、第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであると検知される。
【０１０３】
エンジン１がフェイル時には、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１００→ステップＳ１０２→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５へと進む流れとなり、ステップＳ１０４でのエンジンフェイル判定に基づき、ステップＳ１０５では、エンジンフェイルであると検知される。
【０１０４】
以下、ダイレクト配電制御モードにおいて、駆動源フェイルが検知された時、モータパワーの式とトルクバランス式をチェックするだけで故障駆動源を特定できる理由について説明する。
【０１０５】
第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２は三相交流モータであるため、インバータ８０，８１に入力する電流値、電圧値を用いると、モータパワーの式は、
Ｎ１ｒ・Ｔ１ｒ＝ＶＭＧ１ｉｎｖ・ＩＭＧ１ｉｎｖ                        ．．．（２７）
Ｎ２ｒ・Ｔ２ｒ＝ＶＭＧ２ｉｎｖ・ＩＭＧ２ｉｎｖ                        ．．．（２８）
ＶＭＧ１ｉｎｖ，ＩＭＧ１ｉｎｖ，ＶＭＧ２ｉｎｖ，ＩＭＧ２ｉｎｖ：ＭＧ１，ＭＧ２それぞれのインバータ８０，  ８１に入力する電流値、電圧値
にて表せる。ここで、上記（１０），（１１）式を代入すると、
Ｎ１ｒ・ＫＭＧ１・ＩＭＧ１ｒ＝ＶＭＧ１ｉｎｖ・ＩＭＧ１ｉｎｖ                ．．．（２７）’
Ｎ２ｒ・ＫＭＧ２Ｉ・ＭＧ２ｒ＝ＶＭＧ２ｉｎｖ・ＩＭＧ２ｉｎｖ                ．．．（２８）’
となる。
これらの式により、（２７）’式が不成立の場合、第１モータジェネレータＭＧ１がフェイルであることが分かり、（２８）’式が不成立の場合、第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであることが分かる。但し、（２７）’，（２８）’式は所定の誤差を含むものとする。
さらに、タイヤ出力回りのレバー回転方向のトルクバランス式は、
（α＋１）Ｔ１ｒ＋Ｔｅ’＝β・Ｔ２ｒ                        ．．．（２９）
Ｔｅ’＝β・Ｔ２ｒ−（α＋１）Ｔ１ｒ                        ．．．（２９）’
のようになる。システムが正常であれば（２９）’式により算出されるＴｅ’と、エンジンコントローラ２１により算出される推定エンジントルクＴｅｅとは、所定の誤差範囲内で下記の（３０）式を満たす。
Ｔｅ’＝Ｔｅｅ                                          ．．．（３０）
言い換えると、許容誤差を考慮してもこの（３０）式を満たさない場合には、エンジンフェイルであることが分かる。
【０１０６】
次に、効果を説明する。
第３実施例のハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置にあっては、第１実施例の（１）〜（４）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１０７】
（９）  第１モータジェネレータＭＧ１と第２モータジェネレータＭＧ２とが、交流モータジェネレータであり、第１モータジェネレータフェイル判断ステップＳ１００と第２モータジェネレータフェイル判断ステップＳ１０２は、インバータ８０，８１に入力される電流値ＩＭＧ１ｉｎｖ，ＩＭＧ２ｉｎｖと電圧値ＶＭＧ１ｉｎｖ，ＶＭＧ２ｉｎｖをモータバランス式（２７）’，（２８）’に使用するようにしたため、交流モータジェネレータを用いるハイブリッドシステムにおいて、駆動源フェイルとの検知時に、三つの駆動源のうち第１モータジェネレータＭＧ１または第２モータジェネレータＭＧ２がフェイルであると容易に特定することができる。
【０１０８】
（１０）  電流値ＩＭＧ１ｉｎｖ，ＩＭＧ２ｉｎｖと電圧値ＶＭＧ１ｉｎｖ，ＶＭＧ２ｉｎｖとを得る手段として、インバータ制御に使用している電流センサ８２，９０と電圧センサ８３，９１を用いるようにしたため、駆動源異常検知とインバータ制御との共用により、コストを安く、かつ、レイアウト性を向上させることができる。
【０１０９】
以上、本発明のハイブリッドシステムの駆動源異常検知装置を第１実施例〜第３実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１１０】
第１実施例〜第３実施例では、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとして、共通ステータと２つのロータにより外観上は１つのモータジェネレータであるが、機能上は２つのモータジェネレータを達成する同軸多層モータ２の適用例を示したが、２つの独立した交流モータジェネレータや直流モータジェネレータを用いたものであっても良い。
【０１１１】
第１実施例〜第３実施例では、遊星歯車機構として、ラビニョウ型複合遊星歯車列３の適用例を示したが、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータと出力部材との４要素を連結するため、少なくとも４つの回転要素を有する遊星歯車により構成される機構であれば、ラビニョウ型複合遊星歯車列３に限られることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の駆動源異常検知装置が適用されたハイブリッドシステムを示す全体システム図である。
【図２】第１実施例装置のダイレクト配電制御モードでの共線図である。
【図３】第１実施例装置におけるハイブリッドコントローラの故障個所判定部にて実行される駆動源フェイル検知処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第１実施例装置のハイブリッドコントローラにおけるダイレクト配電制御モードでのモータ制御ブロック図である。
【図５】第１実施例装置におけるハイブリッドコントローラの故障個所判定部にて実行される故障駆動源の特定検知処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第２実施例装置のモータジェネレータ制御系を示すブロック図である。
【図７】第２実施例装置におけるハイブリッドコントローラの故障個所判定部にて実行される故障駆動源の特定検知処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】第３実施例装置のモータジェネレータ制御系を示すブロック図である。
【図９】第３実施例装置におけるハイブリッドコントローラの故障個所判定部にて実行される故障駆動源の特定検知処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン
２  同軸多層モータ（第１モータジェネレータと第２モータジェネレータ）
３  ラビニョウ型複合遊星歯車列（遊星歯車機構）
４  出力ギヤ（出力部材）
５  カウンターギヤ
６  ドライブギヤ
７  ディファレンシャル
８，８  ドライブシャフト
９  モータ＆ギヤケース
１０  エンジン出力軸
１１  第１モータジェネレータ出力軸
１２  第２モータジェネレータ出力軸
１３  モータ室
１４  ギヤ室
１５  クラッチ
１６  ハイブレーキ
１７  ローブレーキ
２１  エンジンコントローラ
２２  スロットルバルブアクチュエータ
２３  モータコントローラ
２４  インバータ
２５  バッテリ
２６  ハイブリッドコントローラ
２７  アクセル開度センサ
２８  車速センサ
２９  モータ温度センサ
３０  エンジン回転数センサ
【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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【図８】
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【図９】
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