(57)【要約】      （修正有）【課題】インバータの三相オン／オフ制御を実行できない場合でもモータ走行モード中にエンジンを始動させることが可能なハイブリッド自動車の制御装置を提供する。【解決手段】第２のＭＧの動力のみで走行するモータ走行モード中にエンジンを始動させる場合においてインバータの三相オン／オフ制御を実行できないとき、第１のＭＧの回転速度に応じてインバータの一相オン制御、二相オン制御、または三相オン制御を行ない、第１のＭＧに引き摺りトルクを発生させてエンジンを回転駆動させ、エンジンに燃料を供給して点火する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と第１の電動機と第２の電動機とを連結する動力分割機構と、前記第１の電動機によって生成される三相交流電力を直流電力に変換して蓄電装置に蓄えるインバータとを備え、前記内燃機関および前記第２の電動機のうちの少なくともいずれか一方の動力によって走行するハイブリッド自動車の制御装置であって、
前記第２の電動機の動力のみで走行している場合に前記内燃機関を始動させるとき、前記インバータの３つの上アームおよび３つの下アームのうちの少なくとも１つのアームをオン状態に固定し、前記第１の電動機に引き摺りトルクを発生させて前記内燃機関を回転駆動させる、ハイブリッド自動車の制御装置。
【請求項２】
前記インバータの３つの上アームおよび３つの下アームのうちのオン状態に固定するアームの数を、前記第１の電動機の回転速度に応じて変更する、請求項１に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
【請求項３】
前記第１の電動機の回転速度が予め定められた値よりも小さい場合は前記インバータの３つの上アームまたは３つの下アームをオン状態に固定する三相オン制御を行ない、前記第１の電動機の回転速度が前記予め定められた値よりも大きい場合は前記インバータの１つのアームをオン状態に固定する一相オン制御を行なう、請求項２に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
【請求項４】
前記第１の電動機の回転速度が予め定められた値よりも小さい場合は前記インバータの１つのアームをオン状態に固定する一相オン制御を行ない、前記第１の電動機の回転速度が前記予め定められた値よりも大きい場合は前記インバータの２つの上アームまたは２つの下アームをオン状態に固定する二相オン制御を行なう、請求項２に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
【請求項５】
前記第１の電動機の回転速度が予め定められた範囲内である場合は前記インバータの１つのアームをオン状態に固定する一相オン制御を行ない、前記第１の電動機の回転速度が前記予め定められた範囲よりも小さい場合は前記インバータの３つの上アームまたは３つの下アームをオン状態に固定する三相オン制御を行ない、前記第１の電動機の回転速度が前記予め定められた範囲よりも大きい場合は前記インバータの２つの上アームまたは２つの下アームをオン状態に固定する二相オン制御を行なう、請求項２に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
【請求項６】
前記第２の電動機の動力のみで走行している場合に前記内燃機関を始動させるとき、前記第１の電動機の回転に同期して前記インバータの３つの上アームおよび３つの下アームの各々をオン／オフ制御する三相オン／オフ制御が可能でない場合は、前記インバータの３つの上アームおよび３つの下アームのうちの少なくとも１つのアームをオン状態に固定し、前記第１の電動機に引き摺りトルクを発生させて前記内燃機関を回転駆動させ、前記三相オン／オフ制御が可能である場合は前記三相オン／オフ制御を行ない、前記第１の電動機に回生トルクを発生させて前記内燃機関を回転駆動させる、請求項１に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はハイブリッド自動車の制御装置に関し、特に、内燃機関と第１の電動機と第２の電動機と連結する動力分割機構を備えたハイブリッド自動車の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１には、エンジンと第１のモータジェネレータ（以下、ＭＧと略記する）と第２のＭＧと連結する動力分割機構と、第１のＭＧによって生成される三相交流電力を直流電力に変換してバッテリに蓄えるインバータと備えたハイブリッド自動車が開示されている。このハイブリッド自動車では、インバータの三相の上アーム（または下アーム）のうちの一相の上アーム（または下アーム）が短絡故障した場合は、残りの二相の上アーム（または下アーム）をオンさせて第１のＭＧの引き摺りトルクを減少させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４７０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなハイブリッド自動車では、エンジンの停止中に第２のＭＧの動力のみで車輪を駆動するモータ走行モード中にエンジンを始動させる場合には、第１のＭＧ用のロータの回転に同期してインバータの三相オン／オフ制御を行ない、第１のＭＧに回生トルクを発生させてエンジンを始動させる。
【０００５】
しかし、従来のハイブリッド自動車では、たとえば第１のＭＧのロータの回転位置を検出する回転位置センサが故障した場合には、インバータの三相オン／オフ制御を実行することができなくなり、モータ走行モード中にエンジンを始動させることができないという問題があった。エンジンを始動させることができないと、バッテリの電力が無くなった時点で車両が停止してしまう。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、インバータの三相オン／オフ制御を実行できない場合でもモータ走行モード中にエンジンを始動させることが可能なハイブリッド自動車の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るハイブリッド自動車の制御装置は、内燃機関と第１の電動機と第２の電動機とを連結する動力分割機構と、第１の電動機によって生成される三相交流電力を直流電力に変換して蓄電装置に蓄えるインバータとを備え、内燃機関および第２の電動機のうちの少なくともいずれか一方の動力によって走行するハイブリッド自動車の制御装置であって、第２の電動機の動力のみで走行している場合に内燃機関を始動させるとき、インバータの３つの上アームおよび３つの下アームのうちの少なくとも１つのアームをオン状態に固定し、第１の電動機に引き摺りトルクを発生させて内燃機関を回転駆動させるものである。したがって、インバータの三相オン／オフ制御を実行できない場合でも、第１の電動機に引き摺りトルクを発生させてエンジンを始動させることができる。
【０００８】
好ましくは、インバータの３つの上アームおよび３つの下アームのうちのオン状態に固定するアームの数を、第１の電動機の回転速度に応じて変更する。この場合は、第１の電動機の回転速度に応じて、引き摺りトルクの大きさを調整することができる。
【０００９】
好ましくは、第１の電動機の回転速度が予め定められた値よりも小さい場合はインバータの３つの上アームまたは３つの下アームをオン状態に固定する三相オン制御を行ない、第１の電動機の回転速度が予め定められた値よりも大きい場合はインバータの１つのアームをオン状態に固定する一相オン制御を行なう。この場合は、第１の電動機の引き摺りトルクを常に大きな値に調整することができる。
【００１０】
好ましくは、第１の電動機の回転速度が予め定められた値よりも小さい場合はインバータの１つのアームをオン状態に固定する一相オン制御を行ない、第１の電動機の回転速度が予め定められた値よりも大きい場合はインバータの２つの上アームまたは２つの下アームをオン状態に固定する二相オン制御を行なう。この場合は、第１の電動機の回転速度が大きくなったときに引き摺りトルクが過大になるのを防止することができる。
【００１１】
好ましくは、第１の電動機の回転速度が予め定められた範囲内である場合はインバータの１つのアームをオン状態に固定する一相オン制御を行ない、第１の電動機の回転速度が予め定められた範囲よりも小さい場合はインバータの３つの上アームまたは３つの下アームをオン状態に固定する三相オン制御を行ない、第１の電動機の回転速度が予め定められた範囲よりも大きい場合はインバータの２つの上アームまたは２つの下アームをオン状態に固定する二相オン制御を行なう。この場合は、第１の電動機の引き摺りトルクを常に適切な値に調整することができる。
【００１２】
好ましくは、第２の電動機の動力のみで走行している場合に内燃機関を始動させるとき、第１の電動機の回転に同期してインバータの３つの上アームおよび３つの下アームの各々をオン／オフ制御する三相オン／オフ制御が可能でない場合は、インバータの３つの上アームおよび３つの下アームのうちの少なくとも１つのアームをオン状態に固定し、第１の電動機に引き摺りトルクを発生させて内燃機関を回転駆動させ、三相オン／オフ制御が可能である場合は三相オン／オフ制御を行ない、第１の電動機に回生トルクを発生させて内燃機関を回転駆動させる。この場合は、三相オン／オフ制御が可能であるときは、第１の電動機の回生トルクを高精度で調整することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係るハイブリッド自動車の制御装置では、インバータの三相オン／オフ制御を実行できない場合でも、第１の電動機に引き摺りトルクを発生させてエンジンを始動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一実施の形態によるハイブリッド自動車の要部を示すブロック図である。
【図２】図１に示した第１のＭＧおよびインバータの構成を示す回路ブロック図である。
【図３】図１に示した第１のＭＧの回転速度とエンジンの回転速度と第２のＭＧの回転速度との関係を示す図である。
【図４】図１に示した第１のＭＧで発生する引き摺りトルクの時間変化を示すタイムチャートである。
【図５】図１に示した第１のＭＧの回転速度と第１のＭＧの引き摺りトルクのピーク値とインバータのオン制御との関係を示す図である。
【図６】図１に示した第１のＭＧの回転速度とインバータのオン制御との関係を示す図である。
【図７】モータ走行モード中にエンジンを始動させる方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、この発明の一実施の形態によるハイブリッド自動車の要部を示すブロック図である。図１において、このハイブリッド自動車は、内燃機関であるエンジン１０と、第１の電動機である第１のＭＧ１１と、第２の電動機である第２のＭＧ１２とを備える。エンジン１０と第２のＭＧ１２が車輪１３を駆動する動力源となる。
【００１６】
エンジン１０のクランク軸１４の動力は、動力分割機構である遊星ギヤ機構１５で二系統に分割される。この遊星ギヤ機構１５は、中心で回転するサンギヤ１６と、このサンギヤ１６の外周を自転しながら公転するプラネタリギヤ１７と、このプラネタリギヤ１７の外周を回転するリングギヤ１８とを含む。サンギヤ１６には主に発電機として使用する第１のＭＧ１１の回転軸が連結され、プラネタリギヤ１７にはキャリア(図示せず)を介してエンジン１０のクランク軸１４が連結され、リングギヤ１８には第２のＭＧ１２の回転軸と車輪１３の駆動軸１９が連結されている。
【００１７】
第１のＭＧ１１と第２のＭＧ１２は、それぞれインバータ２１，２２を介して蓄電装置であるバッテリ２３と電力を授受するようになっている。また、エンジン１０には、クランク軸１４が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ３０が取り付けられ、このクランク角センサ３０の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。さらに、第１のＭＧ１１と第２のＭＧ１２には、それぞれロータの回転位置を検出する回転位置センサ３１，３２が取り付けられ、これらの回転位置センサ３１，３２の出力信号に基づいて第１のＭＧ１１の回転速度と第２のＭＧ１２の回転速度が検出される。
【００１８】
ハイブリッドＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）４３は、ハイブリッド自動車全体を総合的に制御するコンピュータであり、アクセル開度を検出するアクセルセンサ３３、自動変速機のシフトレンジを検出するシフトスイッチ３４、ブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ３５などの各種のセンサやスイッチの出力信号を読み込んで、車両の運転状態を検出し、要求走行モードを判定する。このハイブリッドＥＣＵ４３は、エンジン１０の運転を制御するエンジンＥＣＵ４０と、第１のＭＧ１１の運転を制御する第１のＭＧ−ＥＣＵ４１と、第２のＭＧ１２の運転を制御する第２のＭＧ−ＥＣＵ４２との間で制御信号を送受信し、ＥＣＵ４０〜４３によって要求走行モードに応じてエンジン１０と第１のＭＧ１１と第２のＭＧ１２の運転を制御する。
【００１９】
たとえば、発進時や低中速走行時（エンジン１０の燃費効率が悪い領域）は、エンジン１０を停止させた状態に維持して第２のＭＧ１２の動力のみで走行するモータ走行モードを選択する。このモータ走行モードでは、第２のＭＧ１２の動力のみで駆動軸１９を駆動して車輪１３を駆動する。このとき、第２のＭＧ１２の回転力の一部が遊星ギヤ機構１５のリングギヤ１８に伝達され、それによってリングギヤ１８が回転してプラネタリギヤ１７が自転し、サンギヤ１６が回転することで、第１のＭＧ１１が駆動されて回転する。
【００２０】
モータ走行モード中にエンジン１０を始動させる場合には、第１のＭＧ１１に回生トルクを発生させて、遊星ギヤ機構１５のサンギヤ１６にトルクを作用させ、それによってサンギヤ１６の外周に沿ってプラネタリギヤ１７の公転速度を変化させることで、エンジン１のクランク軸１４を回転駆動させてエンジン１０に点火する。
【００２１】
通常走行時は、エンジン１０の燃費効率が最大となるように、エンジン１のクランク軸１４の動力を遊星ギヤ機構１５によって第１のＭＧ１１側と駆動軸１９側（第２のＭＧ１２の回転軸側）の二系統に分割し、その一方の系統の出力で駆動軸１９を駆動して車輪１３を駆動し、他方の系統の出力で第１のＭＧ１１を駆動し、それによって発電した電力を第２のＭＧ１２に供給して第２のＭＧ１２の動力でも車輪１３を駆動する。
【００２２】
急加速時は、最も大きなトルクが要求されるため、通常走行時の発電電力の他にバッテリ２３の直流電力も加えてインバータ２２で交流電力に変換して第２のＭＧ１２に供給し、第２のＭＧ１２を運転する。これより、エンジン１０と第２のＭＧ１２の両方の動力で駆動軸１９を駆動して車輪１３を駆動することで、加速性能を向上させる。減速時や制動時には、車輪１３が第２のＭＧ１２を駆動して発電機として作動させ、車両の減速エネルギや制動エネルギを電力に変換してバッテリ２３に充電する。
【００２３】
次に、本願発明の特徴であって、モータ走行モード中にエンジン１０を始動させる方法について説明する。まず、モータ走行モード中にエンジン１０を始動させるときに使用される第１のＭＧ１１およびインバータ２１の構成について説明する。図２に示すように、インバータ２１は、正端子ＴＰ、負端子ＴＮ、トランジスタＱ１〜Ｑ６、ダイオードＤ１〜Ｄ６、Ｕ相端子ＴＵ、Ｖ相端子ＴＶ、およびＷ相端子ＴＷを備える。
【００２４】
正端子ＴＰおよび負端子ＴＮは、それぞれ直流正電圧および直流負電圧を受ける。トランジスタＱ１〜Ｑ３のコレクタはともに正端子ＴＰに接続され、それらのエミッタはそれぞれＵ相端子ＴＵ、Ｖ相端子ＴＶ、およびＷ相端子ＴＷに接続される。トランジスタＱ１〜Ｑ３の各々は上アームと呼ばれる。
【００２５】
トランジスタＱ４〜Ｑ６のコレクタはそれぞれＵ相端子ＴＵ、Ｖ相端子ＴＶ、およびＷ相端子ＴＷに接続され、それらのエミッタはともに負端子ＴＮに接続される。トランジスタＱ４〜Ｑ６の各々は下アームと呼ばれる。ダイオードＤ４〜Ｄ６は、それぞれトランジスタＱ４〜Ｑ６に逆並列に接続される。
【００２６】
トランジスタＱ１〜Ｑ６は、第１のＭＧ−ＥＣＵ４１によって個別にオン／オフ制御される。ただし、トランジスタＱ１とＱ４，Ｑ２とＱ５，Ｑ３とＱ６がそれぞれ同時にオンされることはない。たとえば、トランジスタＱ１〜Ｑ３を１２０度ずつ位相をずらせて１８０度ずつオンさせ、トランジスタＱ１〜Ｑ３がオンしている期間はそれぞれトランジスタＱ４〜Ｑ６をオフさせ、トランジスタＱ１〜Ｑ３がオフしている期間はそれぞれトランジスタＱ４〜Ｑ６をオンさせると、端子ＴＵ，ＴＶ間、端子ＴＶ，ＴＷ間、および端子ＴＷ，ＴＵ間に三相交流電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕをそれぞれ出力することができる。三相交流電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕの位相は、互いに１２０度ずつずれている。
【００２７】
第１のＭＧ１１は、Ｕ相巻線１１Ｕ、Ｖ相巻線１１Ｖ、およびＷ相巻線１１Ｗを含むステータと、永久磁石を含むロータ(図示せず)と、ロータの回転位置を検出する回転位置センサ３１とを備える。Ｕ相巻線１１Ｕ、Ｖ相巻線１１Ｖ、およびＷ相巻線１１Ｗの一方端子はそれぞれインバータ２１のＵ相端子ＴＵ、Ｖ相端子ＴＶ、およびＷ相端子ＴＷに接続され、それらの他方端子は互いに接続される。
【００２８】
第１のＭＧ１１のロータが回転駆動されると、Ｕ相巻線１１Ｕ、Ｖ相巻線１１Ｖ、およびＷ相巻線１１Ｗに順次電圧が誘起され、端子ＴＵ，ＴＶ間、端子ＴＶ，ＴＷ間、および端子ＴＷ，ＴＵ間に三相交流電圧が出力される。
【００２９】
第１のＭＧ−ＥＣＵ４１は、回転位置センサ３１の出力信号に同期してインバータ２１のトランジスタＱ１〜Ｑ６の各々をオン／オフさせる（これを三相オン／オフ制御と称する）。第１のＭＧ１１からインバータ２１に出力される三相交流電圧と、インバータ２１から第１のＭＧ１１に出力される三相交流電圧との位相差を調整することにより、第１のＭＧ１１からインバータ２１に流れる電流の大きさを調整することができ、第１のＭＧ１１に発生する回生トルクの大きさを調整することができる。
【００３０】
たとえば、インバータ２１の出力三相交流電圧の位相を第１のＭＧ１１の出力三相交流電圧の位相に一致させれば、第１のＭＧ１１からインバータ２１に電流は流れず、第１のＭＧ１１の回生トルクは最小値となる。インバータ２１の出力三相交流電圧の位相を第１のＭＧ１１の出力三相交流電圧の位相よりも遅らせれば、第１のＭＧ１１からインバータ２１に位相差に応じた値の電流が流れ、その電流の大きさに応じた値の回生トルクが第１のＭＧ１１に発生する。インバータ２１の出力三相交流電圧と位相を第１のＭＧ１１の出力三相交流電圧の位相よりも１８０度遅らせれば、第１のＭＧ１１からインバータ２１に流れる電流の値は最大になり、第１のＭＧ１１に発生する回生トルクは最大値になる。
【００３１】
第１のＭＧ１１からインバータ２１に与えられた三相交流電力はインバータ２１によって直流電力に変換される。インバータ２１で生成された直流電力は、バッテリ２３に蓄えられるか、インバータ２２を介して第２のＭＧ１２に供給される。
【００３２】
図３は、第１のＭＧ１１の回転速度と、エンジン１０の回転速度と、第２のＭＧ１２の回転速度（すなわち駆動軸２０の回転速度）との関係を示す図である。第１のＭＧ１１、エンジン１０、および第２のＭＧ１２は、それぞれ遊星ギヤ機構１５のサンギヤ１６、プラネタリギヤ１７のキャリア、およびリングギヤ１８に連結されているので、第１のＭＧ１１の回転速度とエンジン１０の回転速度と第２のＭＧ１２の回転速度とは、一直線で結ばれる関係となる。
【００３３】
たとえば、エンジン１１の運転を停止させて第２のＭＧ１２によって車両を前進走行させている場合（すなわちモータ走行モード中）、図３の実線で示すように、エンジン１０の回転が停止した状態（回転速度が０の状態）に維持されたまま、駆動軸２０（第２のＭＧ１２）の正回転方向の回転速度が高くなるのに伴って第１のＭＧ１１の逆回転方向の回転速度が高くなる。
【００３４】
このとき、第１のＭＧ１１に正回転方向の回生トルクＴｂを発生させると、図３に破線で示すように、第１のＭＧ１１の回転速度が低下し、エンジン１０が正回転方向に回転駆動されてエンジン１０の回転速度が上昇する。この状態でエンジン１０に燃料を供給して点火すればエンジン１０を始動させることができる。
【００３５】
このように、インバータ２１の三相オン／オフ制御が可能である場合は、インバータ２１の三相オン／オフ制御を行なって第１のＭＧ１１に回生トルクを発生させ、エンジン１０を回転駆動させて始動させることができる。
【００３６】
しかし、たとえば、回転位置センサ３１が故障している場合や、ハイブリッドＥＣＵ４３と第１のＭＧ−ＥＣＵ４１の間の通信回線が正常でない場合は、インバータ２１の三相オン／オフ制御を行なうことができず、第１のＭＧ１１に回生トルクを発生させてエンジン１０を始動させることができない。モータ走行モード中にエンジン１０を始動させることができないと、バッテリ２３の電力が無くなった時点で車両が停止してしまう。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、インバータ２１の三相オン／オフ制御が可能でない場合は、インバータ２１の３つの上アーム（トランジスタＱ１〜Ｑ３）および３つの下アーム（トランジスタＱ４〜Ｑ６）のうちの少なくとも１つのアームをオン状態に固定することにより、第１のＭＧ１１の巻線１１Ｕ〜１１Ｗに電流を流し、第１のＭＧ１１に引き摺りトルクを発生させてエンジン１０を回転駆動させる。
【００３８】
図４（ａ）（ｂ）は、インバータ２１の３つ上アーム（トランジスタＱ１〜Ｑ３）および３つの下アーム（トランジスタＱ４〜Ｑ６）のうちの１つのアーム（たとえばＱ１）をオン状態に固定し（これを一相オン制御と称する）、第１のＭＧ１１のロータを回転させた場合にロータの回転方向の逆方向に発生する引き摺りトルクを示すタイムチャートである。図４（ａ）はロータを１００[ｒｐｍ]で回転させた場合を示し、図４（ｂ）はロータを２００ｒｐｍで回転させた場合を示している。トルク値はロータの回転に同期して一定の波形で変動し、回転速度を増大させると引き摺りトルクのピーク値は増大した。
【００３９】
図５は、第１のＭＧ１１のロータの回転速度と引き摺りトルクピーク値との関係を示す図である。インバータ２１を一相オン制御し、第１のＭＧ１１のロータの回転速度を０[ｒｐｍ]から６００[ｒｐｍ]まで増大させると、第１のＭＧ１１で発生する引き摺りトルクのピーク値は０[Ｎ・ｍ]から１４０[ｒｐｍ]まで略線形に増大した。
【００４０】
インバータ２１の３つの上アーム（トランジスタＱ１〜Ｑ３）または３つの下アーム（トランジスタＱ４〜Ｑ６）をオン状態に固定し（これを三相オン制御と称する）、第１のＭＧ１１のロータの回転速度を０[ｒｐｍ]から６００[ｒｐｍ]まで増大させた。この場合は、ロータの回転速度の増大に伴って引き摺りトルクのピーク値は急に増大し、約５０[ｒｐｍ]で最大値の１３０[Ｎ・ｍ]となり、その後は急に減少し、６００[ｒｐｍ]では約２０[Ｎ・ｍ]となった。
【００４１】
インバータ２１の２つの上アーム（たとえばトランジスタＱ１，Ｑ２）または２つの下アーム（たとえばトランジスタＱ４，Ｑ５）をオン状態に固定し（これを二相オン制御と称する）、ロータの回転速度を０[ｒｐｍ]から６００[ｒｐｍ]まで増大させた。この場合は、一相オン制御で得られた曲線と三相オン制御で得られた曲線との中間の曲線が得られた。ロータの回転速度が約２００[ｒｐｍ]である場合に、一相オン制御の曲線と三相オン制御の曲線と二相オン制御の曲線とが交わり、引き摺りトルクのピーク値は約６５[Ｎ・ｍ]となった。
【００４２】
そこで、本実施の形態では第１のＭＧ１１で適度な引き摺りトルクが発生するように、図６に示すように、第１のＭＧ１１の回転速度が０〜Ｘ[ｒｐｍ]よりも低い場合はインバータ２１の三相オン制御を行ない、第１のＭＧ１１の回転速度がＸ〜Ｙ[ｒｐｍ]の範囲内である場合はインバータ２１の一相オン制御を行ない、第１のＭＧ１１の回転速度がＹ[ｒｐｍ]を超えた場合はインバータ２１の二相オン制御を行なう。
【００４３】
ただし、０＜Ｘ＜Ｙである。Ｘ[ｒｐｍ]は、たとえば図５における２００[ｒｐｍ]である。第１のＭＧ１１の回転速度が２００[ｒｐｍ]よりも低い場合は、インバータ２１の三相オン制御を行なうと第１のＭＧ１１の引き摺りトルクが最大になるからである。Ｙ[ｒｐｍ]は、たとえば図５における６００[ｒｐｍ]である。第１のＭＧ１１の回転速度が２００〜６００[ｒｐｍ]の範囲内にある場合は、インバータ２１の三相オン制御を行なうと第１のＭＧ１１の引き摺りトルクが最大になるからである。
【００４４】
第１のＭＧ１１の回転速度が６００[ｒｐｍ]を超える場合は、インバータ２１の二相オン制御を行なうと第１のＭＧ１１の引き摺りトルクが適度に大きな値になるからである。第１のＭＧ１１の回転速度が６００[ｒｐｍ]を超える場合に、インバータ２１の一相オン制御を行なうと第１のＭＧ１１のトルクが過大になり、インバータ２１の三相オン制御を行なうと第１のＭＧ１１のトルクが過小になってしまう。
【００４５】
なお、モータ走行モード中は、図３の実線で示したように、第１のＭＧ１１の回転速度と第２のＭＧ１２の回転速度とは一定の関係にある。したがって、第１のＭＧ１１用の回転位置センサ３１が故障した場合でも、第２のＭＧ１２用の回転位置センサ３２の出力信号から第１のＭＧ１１の回転速度を求めることができる。
【００４６】
このように本実施の形態では、モータ走行モード中にエンジン１０を始動させる場合、インバータ２１の三相オン／オフ制御が可能であるときは三相オン／オフ制御を行なって第１のＭＧ１１に回生トルクを発生させ、インバータ２１の三相オン／オフ制御が可能でないときは一相オン制御、二相オン制御、または三相オン制御を行なって第１のＭＧ１１に引き摺りトルクを発生させる。第１のＭＧ１１に回生トルクまたは引き摺りトルクを発生させると、図３で示したように、エンジン１０が回転するので、エンジン１０に燃料を供給して点火し、エンジン１０を始動させる。
【００４７】
図７は、モータ走行モード中にエンジン１０を始動させる方法を示すフローチャートである。図７のステップＳ１においてＥＣＵ４０〜４３は、インバータ２１の三相オン／オフ制御が可能か否かを判別し、可能である場合はステップＳ２においてインバータ２１の三相オン／オフ制御を行ない、第１のＭＧ１１に回生トルクを発生させてステップＳ８に進む。
【００４８】
ステップＳ１においてインバータ２１の三相オン／オフ制御が可能でないと判別した場合は、ステップＳ３において第１のＭＧ１１の回転速度Ｎｇの絶対値｜Ｎｇ｜がＹ[ｒｐｍ]よりも大きいか否かを判別し、｜Ｎｇ｜＞Ｙ[ｒｐｍ]である場合はステップＳ４においてインバータ２１の二相オン制御を実行し、第１のＭＧ１１で引き摺りトルクを発生させてステップＳ８に進む。
【００４９】
ステップＳ３において｜Ｎｇ｜＞Ｙ[ｒｐｍ]でないと判別した場合は、ステップＳ５において第１のＭＧ１１の回転速度Ｎｇの絶対値｜Ｎｇ｜がＸ[ｒｐｍ]よりも大きいか否かを判別し、｜Ｎｇ｜＞Ｘ[ｒｐｍ]である場合はステップＳ６においてインバータ２１の一相オン制御を実行し、第１のＭＧ１１で引き摺りトルクを発生させてステップＳ８に進む。
【００５０】
ステップＳ５において｜Ｎｇ｜＞Ｘ[ｒｐｍ]でないと判別した場合は、ステップＳ７においてインバータ２１の三相オン制御を実行し、第１のＭＧ１１で引き摺りトルクを発生させてステップＳ８に進む。なお、図６で示したように、０＜Ｘ＜Ｙである。
【００５１】
ステップＳ８では、エンジン始動要求が発行され、エンジン１０に燃料が供給されるとともに点火される。なお、ハイブリッドＥＣＵ４３とＥＣＵ４０〜４２との間の通信回線が正常である場合は、ハイブリッドＥＣＵ４３からエンジンＥＣＵ４０にエンジン始動要求が発行される。また、ハイブリッドＥＣＵ４３とＥＣＵ４０〜４２との間の通信回線が正常でない場合は、第１のＭＧ−ＥＣＵ４１からエンジンＥＣＵ４０にエンジン始動要求が発行される。
【００５２】
ステップＳ９においてエンジン１０の回転速度Ｎｅの絶対値｜Ｎｅ｜がＺ[ｒｐｍ]よりも大きいか否かを判別し、｜Ｎｅ｜＞Ｚ[ｒｐｍ]である場合はエンジン１０の始動が成功したと判別し、エンジン始動制御を終了する。Ｚ[ｒｐｍ]は、たとえば１００００[ｒｐｍ]である。ステップＳ９において｜Ｎｅ｜＞Ｚ[ｒｐｍ]でないと判別した場合は、ステップＳ１１においてエンジン１０の始動が失敗したと判別し、一定時間だけ待機した後にエンジン始動制御を終了する。
【００５３】
以上のように、この実施の形態では、モータ走行モード中にエンジン１０を始動させる場合、インバータ２１の三相オン／オフ制御を実行できないときは一相オン制御、二相オン制御、または三相オン制御を行なって第１のＭＧ１１に引き摺りトルクを発生させる。したがって、インバータ２１の三相オン／オフ制御を実行できない場合でも、モータ走行モード中にエンジン１０を始動させることができる。
【００５４】
さらに、第１のＭＧ１１の回転速度に応じてインバータ２１の一相オン制御、二相オン制御、または三相オン制御を行なうので、第１のＭＧ１１の引き摺りトルクを適切な値に設定することができる。
【００５５】
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特許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】
【００５６】
１０  エンジン、１１  第１のＭＧ、１２  第２のＭＧ、１３  車輪、１４  クランク軸、１５  遊星ギヤ機構、１６  サンギヤ、１７  プラネタリギヤ、１８  リングギヤ、１９  駆動軸、２１，２２  インバータ、２３  バッテリ、３０  クランク角センサ、３１，３２  回転位置センサ、３３  アクセルセンサ、３４  シフトスイッチ、３５  ブレーキスイッチ、４０  エンジンＥＣＵ、４１  第１のＭＧ−ＥＣＵ、４２  第２のＭＧ−ＥＣＵ、４３  ハイブリッドＥＣＵ。
【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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