(57)【要約】【課題】センサ異常などにより異常信号が出力され続けてもインバータのシャットダウンを解除する。【解決手段】インバータのトランジスタのいずれかにオン固着による異常が生じたときには、フェール信号ＧＦＩＮＶ，ＭＦＩＮＶがオン信号とされてから調整時間だけシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮをオン信号とし、調整時間が経過したらシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮをオフ信号とする。調整時間として、インバータのシャットダウンを完了するまでの時間より長く、退避走行制御を開始するまでの時間より短くなるように設定する。これにより、センサ異常などにより異常信号が出力され続けてもインバータのシャットダウンを解除することができるから、インバータをシャットダウンした後のオン固着したトランジスタを含む三相オン制御を伴って退避走行をより確実に実行することができる。【選択図】図４
2016097699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸に動力を出力する動力源と、
車軸に機械的に連結された電動機と、
複数のスイッチング素子を有し、前記電動機を駆動するインバータと、
前記複数のスイッチング素子のいずれかに異常が生じているときには異常発生信号をオンとする異常発生信号出力手段と、
前記異常発生信号のオンに基づいてシャットダウン用異常信号がオンとされているときには前記インバータをシャットダウンするシャットダウン制御手段と、
を備える自動車であって、
前記異常発生信号がオンとされたときには、その後の前記異常発生信号のオンの継続時間に拘わらずに、前記シャットダウン用異常信号を所定時間だけオンとした後に前記シャットダウン用異常信号をオフとする異常信号調整手段、
を備える自動車。
【請求項２】
請求項１記載の自動車であって、
前記異常信号調整手段は、オンとされた前記異常発生信号を前記所定時間に亘ってラッチして出力するラッチ回路と、前記ラッチ回路からの信号を前記所定時間だけ遅延させて反転させて出力する遅延反転回路と、前記ラッチ回路からの信号と前記遅延反転回路からの信号とを入力して論理積を前記シャットダウン用異常信号として出力するアンド回路と、を有する、
自動車。
【請求項３】
請求項１または２記載の自動車であって、
前記所定時間は、前記シャットダウン用異常信号がオンとされてから前記シャットダウン制御手段により前記インバータのシャットダウンを完了するまでの時間より長く、且つ、前記シャットダウン用異常信号がオンとされてから前記異常発生信号のオンに伴って退避走行制御が開始されるまでの時間より短い、時間として設定されている、
自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に関し、詳しくは、車軸に動力を出力する動力源と車軸に機械的に連結された電動機とを備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車としては、エンジンと２つのモータとがプラネタリギヤにより接続されたハイブリッド自動車において、２つのモータを駆動するインバータに一相短絡の故障が生じたときには短絡相を含む三相オン制御を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、インバータの一相短絡故障に伴って生じる循環電流に基づいて短絡相を推定し、推定した短絡相を含む三相オン制御を伴って退避走行を行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９５０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したハイブリッド自動車などの駆動用のモータを搭載する自動車では、モータを駆動するインバータの素子に異常が生じたときには、インバータをシャットダウンして車両を停止する制御も多く行なわれる。インバータの素子には過熱状態を検出する感温センサや過電流を検出する電流センサなどにより過熱状態や過電流を検出すると異常信号を出力する自己保護回路を有するものが用いられることも多い。この場合、過熱などにより感温センサに異常が生じると感温センサからは常に過熱状態であるとの信号が出力されるため、自己保護回路からは異常信号が出力され続ける。このように異常信号が出力され続けると、インバータのシャットダウンも継続するため、短絡相の推定や三相オン制御を実行することができなくなってしまう。
【０００５】
本発明の自動車は、センサ異常などにより異常信号が出力され続けてもインバータのシャットダウンを解除することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の自動車は、
車軸に動力を出力する動力源と、
車軸に機械的に連結された電動機と、
複数のスイッチング素子を有し、前記電動機を駆動するインバータと、
前記複数のスイッチング素子のいずれかに異常が生じているときには異常発生信号をオンとする異常発生信号出力手段と、
前記異常発生信号のオンに基づいてシャットダウン用異常信号がオンとされているときには前記インバータをシャットダウンするシャットダウン制御手段と、
を備える自動車であって、
前記異常発生信号がオンとされたときには、その後の前記異常発生信号のオンの継続時間に拘わらずに、前記シャットダウン用異常信号を所定時間だけオンとした後に前記シャットダウン用異常信号をオフとする異常信号調整手段、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
この本発明の自動車では、異常発生信号がオンとされたときには、その後の異常発生信号のオンの継続時間に拘わらずに、インバータをシャットダウンするためのシャットダウン用異常信号を所定時間だけオンとした後にシャットダウン用異常信号をオフとする。これにより、インバータをシャットダウンすることができると共に、その後に退避走行制御などを行なう際にシャットダウンを解除して複数のスイッチング素子のうち異常が生じているスイッチング素子を除いてスイッチング制御を行なうことができる。例えば、複数のスイッチング素子のいずれかにオン固着による異常が生じたときには、退避走行の際、スイッチング素子のオン固着に伴って生じる循環電流に基づいてオン固着したスイッチング素子を推定し、その推定したスイッチング素子を含む三相のスイッチング素子をオンとする三相オン制御を伴って退避走行を実行することができる。
【０００９】
こうした本発明の自動車において、前記異常信号調整手段は、オンとされた前記異常発生信号を前記所定時間に亘ってラッチして出力するラッチ回路と、前記ラッチ回路からの信号を前記所定時間だけ遅延させて反転させて出力する遅延反転回路と、前記ラッチ回路からの信号と前記遅延反転回路からの信号とを入力して論理積を前記シャットダウン用異常信号として出力するアンド回路と、を有するものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明の自動車において、前記所定時間は、前記シャットダウン用異常信号がオンとされてから前記シャットダウン制御手段により前記インバータのシャットダウンを完了するまでの時間より長く、且つ、前記シャットダウン用異常信号がオンとされてから前記異常発生信号のオンに伴って退避走行制御が開始されるまでの時間より短い、時間として設定されているものとすることもできる。インバータのシャットダウンを完了するまでの時間より長くなるように設定することにより、インバータのシャットダウンが完了する前にシャットダウン用異常信号がオフ信号とされることによってシャットダウンを中断してしまうのを回避することができる。また、退避走行制御が開始されるまでの時間より短くなるように設定することにより、退避走行制御が開始されてからもインバータのシャットダウンが解除されないことによって退避走行制御が実行できないのを回避することができる。
【００１１】
本発明の自動車において、前記動力源としての内燃機関と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と発電機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遊星歯車機構と、を備え、前記電動機は、前記駆動軸に機械的に接続されている、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一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】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】インテリジェントパワーモジュールとして構成されたトランジスタの一例を説明する説明図である。
【図４】異常信号調整回路６０の構成の一例を示す構成図である。
【図５】感温素子Ｓｔｈの温度，フェール信号ＭＦＩＮＶ，ラッチ回路ＭＬからの信号，反転回路ＭＩＮＶからの信号，シャットダウン信号ＭＳＤＷＮ，従来例のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮの時間変化の一例を示す説明図である。
【図６】従来例の異常信号調整回路の構成の一例を示す構成図である。
【図７】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。
【図８】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成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、本発明の一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、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１と、モータＭＧ２と、インバータ４１，４２と、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、バッテリ５０と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、昇圧コンバータ５６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、一般的な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おり、エンジンＥＣＵ２４により駆動制御される。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や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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する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。入力ポートを介して入力される信号としては以下のものを挙げることができる。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からのクランクポジションθｃｒ。エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗｅ。吸気バルブや排気バルブを開閉する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からのカムポジションθｃａ。スロットルバルブ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からのスロットルポジションＴＰ。吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ。同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。出力ポートを介して出力される制御信号としては以下のものを挙げることができる。燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号。イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号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も演算している。
【００１６】
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，リングギヤ，キャリアには、モータＭＧ１の回転子，駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６，エンジン２２のクランクシャフト２６がそれぞれ接続されている。
【００１７】
モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の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、モータＭＧ１と同様に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。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータＥＣＵ４０によってインバータ４１，４２を制御することにより駆動する。インバータ４１，４２は、電力ライン（以下、駆動電圧系電力ラインという。）５４ａによりバッテリ５０とシステムメインリレー５５が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという。）５４ｂに接続された昇圧コンバータ５６に接続されている。インバータ４１，４２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１，４２に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を調節することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。
【００１８】
インバータ４１，４２の各々のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、図３に例示するように、いずれもインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）として構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６の各々については、図３ではトランジスタＴｒと表記した。以下、トランジスタＴｒと記すときには、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６の各々を意味する。トランジスタＴｒは、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）が用いられており、トランジスタＴｒにはドライブ回路ＤＲＩＣが取り付けられている。また、トランジスタＴｒには、図示するように、エミッタに流れる電流の１／２０００〜１／６０００のうち予め定められた割合の電流が流れるよう調整された過電流検出用端子Ｅｓがエミッタに取り付けられている。この過電流検出用端子Ｅｓは、過電流検出用の抵抗Ｒｔを介してドライブ回路ＤＲＩＣに接続されている。また、トランジスタＴｒには、その温度を検出する感温素子Ｓｔｈが取り付けられており、感温素子Ｓｔｈは、ドライブ回路ＤＲＩＣに接続されている。ドライブ回路ＤＲＩＣは、過電流検出用端子Ｅｓからの信号の値が過電流を検出するために予め設定された閾値を超えたときや、感温素子Ｓｔｈからの信号の値が過熱を検出するために予め設定された閾値を超えたときにフェール信号ＦＩＮＶをオン信号として出力するように、半導体集積回路として構成されている。インバータ４１のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６からの各フェール信号ＦＩＮＶは、図示しないＯＲゲートに入力されており、ＯＲゲートから各フェール信号ＦＩＮＶの論理和としてのフェール信号ＧＦＩＮＶが出力されている。インバータ４２のトランジスタＴ２１〜Ｔ２６からの各フェール信号ＦＩＮＶも同様に、図示しないＯＲゲートに入力されており、ＯＲゲートから各フェール信号ＦＩＮＶの論理和としてのフェール信号ＭＦＩＮＶが出力されている。即ち、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のいずれかに異常が生じたときにはフェール信号ＧＦＩＮＶがオン信号として出力され、モータＭＧ２を駆動するインバータ４２のトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のいずれかに異常が生じたときにはフェール信号ＭＦＩＮＶがオン信号として出力されるのである。
【００１９】
フェール信号ＧＦＩＮＶ，ＭＦＩＮＶは、図４に例示する異常信号調整回路６０に入力されている。異常信号調整回路６０は以下の回路により構成されている。フェール信号ＧＦＩＮＶ，ＭＦＩＮＶのオン出力を所定保持時間に亘って保持して出力するラッチ回路ＧＬ，ＭＬ。ラッチ回路ＧＬ，ＭＬからの信号を所定遅延時間だけ遅延して出力するディレイ回路ＧＤＬ，ＭＤＬ。ディレイ回路ＧＤＬ，ＭＤＬからの信号を反転して出力する反転回路ＧＩＮＶ，ＭＩＮＶ。ラッチ回路ＧＬ，ＭＬからの信号と反転回路ＧＩＮＶ，ＭＩＮＶからの信号とを入力して論理積を出力するＡＮＤゲートＧＡ１，ＭＡ１。基本的に常時オン出力するが必要に応じてモータＥＣＵ４０によりオフ出力されるＲＧ信号とＡＮＤゲートＧＡ１，ＧＡ２からの信号とを入力して論理積を出力するＡＮＤゲートＧＡ２，ＭＡ２。ＡＮＤゲートＧＡ１からの信号とＡＮＤゲートＭＡ２からの信号とを入力して論理和としてシャットダウン信号ＧＳＤＷＮを出力するＯＲゲートＧＯＲ。ＡＮＤゲートＭＡ１からの信号とＡＮＤゲートＧＡ２からの信号とを入力して論理和としてシャットダウン信号ＭＳＤＷＮを出力するＯＲゲートＭＯＲ。異常信号調整回路６０のＯＲゲートＧＯＲ，ＭＯＲからのシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮは、モータＥＣＵ４０に入力される。なお、実施例では、ラッチ回路ＧＬ，ＭＬのオン信号の所定保持時間とディレイ回路ＧＤＬ，ＭＤＬの所定遅延時間とが同一時間（以下、調整時間という。）となるよう設計されている。
【００２０】
昇圧コンバータ５６は、図２に示すように、２つのトランジスタＴ５１，Ｔ５２とトランジスタＴ５１，Ｔ５２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ５１，Ｄ５２とリアクトルＬとからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ５１，Ｔ５２は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線，駆動電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線に接続されており、トランジスタＴ５１，Ｔ５２の接続点と電池電圧系電力ライン５４ｂの正極母線とにリアクトルＬが接続されている。したがって、トランジスタＴ５１，Ｔ５２をオンオフすることにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン５４ａに供給したり、駆動電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりすることができる。
【００２１】
駆動電圧系電力ライン５４ａには、平滑用の平滑コンデンサ５７と放電用の放電抵抗５８とが並列に接続されている。また、電池電圧系電力ライン５４ｂのバッテリ５０の出力端子側には、正極側リレーＳＢと負極側リレーＳＧとプリチャージ用リレーＳＰとプリチャージ用抵抗ＲＰとからなるシステムメインリレー５５が取り付けられており、さらに、電池電圧系電力ライン５４ｂの昇圧コンバータ５６側には、平滑用のフィルタコンデンサ５９が接続されている。
【００２２】
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や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。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が入力ポートを介して入力されている。入力ポートを介して入力される信号として以下のものを挙げることができる。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からの回転位置θｍ１，θｍ２。モータＭＧ１，ＭＧ２に取り付けられた図示しない温度センサ４５，４６からのモータ温度Ｔｍｇ。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。コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからの平滑コンデンサ５７の電圧（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧。以下、駆動電圧系電圧という。）ＶＨ。フィルタコンデンサ５９の端子間に取り付けられた電圧センサ５９ａからのフィルタコンデンサ５９の電圧（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧。以下、電池電圧系電圧という）ＶＬ。異常信号調整回路６０からのシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮ。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２や昇圧コンバータ５６を駆動するための制御信号などが出力ポートを介して出力されている。出力ポートを介して出力されている制御信号としては以下のものを挙げることができる。インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号。昇圧コンバータ５６のトランジスタＴ５１，Ｔ５２へのスイッチング制御信号。常時オン出力であるが必要に応じてオフ出力とする異常信号調整回路６０へのＲＧ信号。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、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の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、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に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２３】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりをする。バッテリ５０を管理するバッテリ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や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。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号が入力ポートを介して入力されており、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ＨＶＥＣＵ７０に送信する。入力ポートを介して入力される信号としては以下のものを挙げることができる。バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂ。バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ。バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂ。また、バッテリＥＣＵ５２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Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００２４】
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や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。ＨＶＥＣＵ７０には、駆動制御などに必要な各種信号が入力ポートを介して入力されている。入力ポートを介して入力されている信号としては以下のものを挙げることができる。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。また、ＨＶＥＣＵ７０からは、システムメインリレー５５への駆動信号などの制御信号も出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０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。
【００２５】
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３６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駆動軸３６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以下の（１）〜（３）のものがある。
（１）トルク変換運転モード：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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する運転モード。
（２）充放電運転モード：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プラネタリギヤ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駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する運転モード。
（３）モータ運転モード：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駆動軸３６に出力するよう運転制御する運転モード。
【００２６】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のいずれかにオン固着による異常が生じたときの動作について説明する。説明の容易のために、モータＭＧ２を駆動するインバータ４２のトランジスタＴ２１にオン固着による異常が生じ、感温素子Ｓｔｈにより検出された信号が閾値を超えたときを考える。図５に、感温素子Ｓｔｈの温度，フェール信号ＭＦＩＮＶ，ラッチ回路ＭＬからの信号，反転回路ＭＩＮＶからの信号，シャットダウン信号ＭＳＤＷＮ，比較例として従来例のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮの時間変化を示す。図５（ａ）は、感温素子Ｓｔｈの温度が僅かな時間だけ閾値を超えたときを示しており、図５（ｂ）は感温素子Ｓｔｈが過熱により破損して閾値を超える信号を出力し続けたときを示している。従来例のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮは、図６に示す従来例の異常信号調整回路により出力される信号である。なお、従来例の異常信号調整回路は、図４の実施例の異常信号調整回路６０から、ディレイ回路ＧＤＬ，ＭＤＬと反転回路ＧＩＮＶ，ＭＩＮＶとＡＮＤゲートＧＡ１，ＭＡ１とを取り除いて、ラッチ回路ＧＬ，ＭＬからの信号をＡＮＤゲートＧＡ１，ＭＡ１からの信号としてＯＲゲートＧＯＲ，ＭＯＲやＡＮＤゲートＧＡ２，ＭＡ２に入力するものとなる。
【００２７】
トランジスタＴ２１がオン固着すると、トランジスタＴ２１には過電流が流れたり、トランジスタＴ２１に発熱が生じて過熱したりするから、トランジスタＴ２１に取り付けられたドライブ回路ＤＲＩＣからフェール信号ＦＩＮＶがオン出力される。トランジスタＴ２１〜Ｔ２６からの各フェール信号ＦＩＮＶは図示しないＯＲゲートに入力され、ＯＲゲートから論理和としてのフェール信号ＭＦＩＮＶが出力されるから、フェール信号ＭＦＩＮＶもオン信号として出力される。
【００２８】
異常信号調整回路６０では、フェール信号ＧＦＩＮＶ，ＭＦＩＮＶがオフ信号として出力されているときには、ＡＮＤゲートＧＡ１，ＭＡ１には、ラッチ回路ＧＬ，ＭＬからのオフ信号と、ラッチ回路ＧＬ，ＭＬからのオフ信号がディレイ回路ＧＤＬ，ＭＤＬにより遅延され反転回路ＧＩＮＶ，ＭＩＮＶにより反転したオン信号と、が入力されるから、ＡＮＤゲートＧＡ１，ＭＡ１からはオフ信号が出力される。このため、ＡＮＤゲートＧＡ２，ＭＡ２からもオフ信号が出力され、ＯＲゲートＧＯＲ，ＭＯＲからオフ信号のシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮが出力される。フェール信号ＭＦＩＮＶがオン信号として出力されると（時間Ｔ１１，時間Ｔ２１）、ＡＮＤゲートＭＡ１には、ラッチ回路ＭＬを介して直ちにオン信号が入力される。反転回路ＭＩＮＶからはラッチ回路ＭＬからのオン信号がディレイ回路ＭＤＬにより調整時間だけ遅延されるため、調整時間が経過するまでは反転回路ＭＩＮＶからはオフ信号を反転したオン信号が出力される。このため、ＡＮＤゲートＭＡ１からはオン信号が出力され、このＡＮＤゲートＭＡ１からの信号を入力するＯＲゲートＭＯＲからはオン信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力される。このとき、ＡＮＤゲートＭＡ２にはＡＮＤゲートＭＡ１からのオン信号とオン出力されているＲＧ信号が入力されるから、ＡＮＤゲートＭＡ２からオン信号が出力され、ＯＲゲートＧＯＲからオン信号のシャットダウン信号ＧＳＤＷＮが出力される。したがって、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のいずれかにオン固着による異常が生じたときには、異常信号調整回路６０からはオン信号のシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮが出力される。
【００２９】
過熱が一時的（瞬間的）なものであるために感温素子Ｓｔｈからの信号が閾値を下回ってフェール信号ＭＦＩＮＶがオフ信号として出力されたときには（時間Ｔ１２）、図５（ａ）に示すように、ラッチ回路ＭＬからは時間Ｔ１２から調整時間が経過する時間Ｔ１４までオン信号の出力が保持される。一方、ラッチ回路ＭＬからオン信号が出力された時間Ｔ１１から調整時間が経過する時間Ｔ１３までは、ディレイ回路ＭＤＬからはオフ信号が出力されるため反転回路ＭＩＮＶからはオン信号の出力が継続される。このため、時間Ｔ１３までは、ＡＮＤゲートＭＡ１からはオン信号が出力され、ＯＲゲートＭＯＲからはオン信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力される。時間１３に至ると、ディレイ回路ＭＤＬからはオン信号が出力されるため、反転回路ＭＩＮＶからはオフ信号が出力される。このため、ＡＮＤゲートＭＡ１からはオフ信号が出力され、ＯＲゲートＭＯＲからはオフ信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力される。したがって、フェール信号ＭＦＩＮＶが一時的に（瞬間的に）オン出力されたときには、時間Ｔ１１から時間Ｔ１３に至るまでの調整時間だけオン信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力され、時間Ｔ１３からはオフ信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力される。一方、従来例では、フェール信号ＭＦＩＮＶがオフ出力された時間Ｔ１２からラッチ回路ＭＬの保持時間が経過した時間Ｔ１４にＯＲゲートＭＯＲからオフ信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力される。
【００３０】
過熱により感温素子Ｓｔｈが破損し感温素子Ｓｔｈから閾値を超える信号が出力され続けたときには、フェール信号ＭＦＩＮＶがオン信号として出力され続ける。図５（ｂ）に示すように、ラッチ回路ＭＬからはオン信号が出力され続けるが、ラッチ回路ＭＬからオン信号が出力された時間Ｔ２１からディレイ回路ＭＤＬの調整時間が経過した時間Ｔ２３にディレイ回路ＭＤＬからオン信号が出力され、これにより、反転回路ＭＩＮＶからはオフ信号が出力される。このため、ＡＮＤゲートＭＡ１からはオフ信号が出力され、ＯＲゲートＭＯＲからはオフ信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力される。したがって、フェール信号ＭＦＩＮＶが継続してオン出力されたときには、時間Ｔ２１から時間Ｔ２３に至るまでの調整時間だけオン信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力され、時間Ｔ２３からはオフ信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力される。一方、従来例では、フェール信号ＭＦＩＮＶのオン出力の継続に伴ってＯＲゲートＭＯＲからはオン信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力され続ける。
【００３１】
異常信号調整回路６０からオン信号のシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮが出力されると、これを入力するモータＥＣＵ４０は、インバータ４１，４２をシャットダウンする。インバータ４１，４２のシャットダウンが完了すると、モータＥＣＵ４０は、常時オン出力のＲＧ信号をオフ出力する。ＲＧ信号がオフ出力されると、異常信号調整回路６０のＡＮＤゲートＧＡ２，ＭＡ２にオフ信号が入力されるため、ＡＮＤゲートＧＡ２，ＭＡ２からオフ信号が出力される。いま、フェール信号ＭＦＩＮＶがオン信号となったときを考えると、ＯＲゲートＭＯＲにはＡＮＤゲートＭＡ１からのオン信号が入力されているから、ＯＲゲートＭＯＲからはオン信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力される。一方、ＯＲゲートＧＯＲにはＡＮＤゲートＧＡ１からのオフ信号が入力されているから、ＯＲゲートＧＯＲからはオフ信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力される。これにより、インバータ４１のシャットダウンは解除される。インバータ４１のシャットダウンが解除されると、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０に、モータＭＧ２を用いずにエンジン２２とモータＭＧ１とによる退避走行を実行すべき制御信号を出力する。そして、この制御信号を受信したＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２から出力した動力による反力をモータＭＧ１によって受けることにより駆動力を駆動軸３６に出力して走行する直達トルクによる退避走行を実行する。なお、モータＭＧ２は連れ回されることになる。
【００３２】
異常信号調整回路６０からのシャットダウン信号ＭＳＤＷＮは、フェール信号ＭＦＩＮＶがオン信号とされたときから調整時間だけ経過したときにオフ信号とされる。この調整時間（ラッチ回路ＭＬに設定された所定保持時間やディレイ回路ＭＤＬに設定された所定遅延時間）は、実施例では、フェール信号ＭＦＩＮＶがオン信号とされたときからインバータ４１，４２のシャットダウンを完了するまでの時間より長く、フェール信号ＭＦＩＮＶがオン信号とされたときから退避走行制御が開始されるまで（退避走行制御の準備が完了するまで）の時間より短くなるように設定されている。インバータ４１，４２のシャットダウンを完了するまでの時間より長くなるように設定するのは、インバータ４１，４２のシャットダウンが完了する前にシャットダウン信号ＭＳＤＷＮがオフ信号とされることによってシャットダウンを中断してしまうのを回避するためである。また、退避走行制御が開始されるまでの時間より短くなるように設定するのは、退避走行制御が開始されてからもインバータ４１，４２のシャットダウンが解除されないことによって退避走行制御が実行できないのを回避するためである。実施例では、このように調整時間（ラッチ回路ＭＬの所定保持時間やディレイ回路ＭＤＬの所定遅延時間）を設定することにより、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のいずれかにオン固着による異常が生じたときには、より確実にインバータ４１，４２をシャットダウンし、その後の退避走行制御をより確実に実行することができるようにしている。したがって、退避走行制御の実行の際、インバータ４２の一相短絡故障に伴って生じる循環電流に基づいて短絡したトランジスタを推定し、そのトランジスタを含む三相オン制御を伴って退避走行を実行することができる。即ち、トランジスタＴ２１がオン固着した場合には、このトランジスタＴ２１を含むインバータ４２の上アームをオンとする三相オン制御を伴って退避走行するのである。なお、従来例では、感温素子Ｓｔｈが破損したときには、図５（ｂ）に示すように、ＯＲゲートＭＯＲからオン信号のシャットダウン信号ＭＳＤＷＮが出力され続けるから、退避走行の際に短絡したトランジスタを推定したり、三相オン制御を行なうことができない。
【００３３】
なお、以上の説明では、インバータ４２のトランジスタＴ２１にオン固着による異常が生じたときについて詳述したが、インバータ４２のトランジスタＴ２２〜Ｔ２６のいずれかにオン固着による異常が生じたときについても同様にシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮが出力される。また、異常信号調整回路６０のフェール信号ＭＦＩＮＶに対する回路はフェール信号ＧＦＩＮＶに対する回路と対称に構成されている。したがって、インバータ４１のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のいずれかにオン固着による異常が生じたときは、インバータ４２のトランジスタＴ２１にオン固着による異常が生じたときと対称の信号が出力される。即ち、シャットダウン信号ＭＳＤＷＮとシャットダウン信号ＧＳＤＷＮとを入れ替えたものとなる。さらに、感温素子Ｓｔｈによりトランジスタのオン固着による異常を検出した場合について説明したが、過電流によりトランジスタのオン固着による異常を検出した場合についても同様である。
【００３４】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のいずれかにオン固着による異常が生じたときには、フェール信号ＧＦＩＮＶ，ＭＦＩＮＶがオン信号とされてから調整時間だけシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮがオン信号とされる。そして、このシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮがオン信号とされる調整時間は、インバータ４１，４２のシャットダウンを完了するまでの時間より長く、退避走行制御を開始するまでの時間より短くなるように設定される。これにより、より確実にインバータ４１，４２をシャットダウンすることができ、その後の退避走行制御をより確実に実行することができる。したがって、退避走行制御の実行の際、インバータ４２の一相短絡故障に伴って生じる循環電流に基づいて短絡したトランジスタを推定し、そのトランジスタを含む三相オン制御を伴って退避走行を実行することができる。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のいずれかにオン固着による異常が生じたときには、フェール信号ＧＦＩＮＶ，ＭＦＩＮＶがオン信号とされてから一定時間だけシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮをオン信号とした。しかし、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のいずれかにオン固着以外の原因による異常が生じたときについても同様にオン信号のフェール信号ＦＩＮＶを出力し、フェール信号ＧＦＩＮＶ，ＭＦＩＮＶがオン信号とされてから一定時間だけシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮをオン信号としてもよい。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、異常信号調整回路６０により、フェール信号ＧＦＩＮＶ，ＭＦＩＮＶがオン信号とされてから調整時間だけシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮがオン信号を出力するものとした。しかし、モータＥＣＵ４０にフェール信号ＧＦＩＮＶ，ＭＦＩＮＶを直接入力し、モータＥＣＵ４０によって実行されるソフトウエアによりフェール信号ＧＦＩＮＶ，ＭＦＩＮＶがオン信号とされてから調整時間だけシャットダウン信号ＧＳＤＷＮ，ＭＳＤＷＮがオン信号を出力するようにしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとした。しかし、図７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からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとした。しかし、図８の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機２３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。即ち、車軸に機械的に連結されたモータを有すると共に、モータ以外に走行するための動力を出力する動力源を有するものであれば、如何なるも構成としてもよいのである。
【００３９】
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】
【００４０】
本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
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、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、３９ａ，３９ｂ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ  駆動電圧系電力ライン、５４ｂ  電池電圧系電力ライン、５５  システムメインリレー、５６  昇圧コンバータ、５７  平滑コンデンサ、５７ａ  電圧センサ、５８  放電抵抗、５９  フィルタコンデンサ、５９ａ  電圧センサ、６０  異常信号調整回路、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、２２９  クラッチ、２３０  変速機、ＤＲＩＣ  ドライブ回路、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ５１，Ｄ５２  ダイオード、Ｅｓ  過電流検出用端子、ＧＬ，ＭＬ  ラッチ回路、ＧＤＬ，ＭＤＬ  ディレイ回路、ＧＩＮＶ，ＭＩＮＶ  反転回路、ＧＡ１，ＧＡ２，ＭＡ１，ＭＡ２  ＡＮＤゲート、ＧＯＲ，ＭＯＲ  ＯＲゲート、Ｌ  リアクトル、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｒｔ  抵抗、Ｔｒ，Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ５１，Ｔ５２  トランジスタ、Ｓｔｈ  感温素子、ＳＢ  正極側リレー、ＳＧ  負極側リレー、ＳＰ  プリチャージ用リレー、ＲＰ  プリチャージ用抵抗。
【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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