(57)【要約】【課題】第２モータに異常が発生した場合にアクセルがオフされたときに、要求駆動力により走行する。【解決手段】アクセルペダルがオフされて要求トルクが目標要求トルクに向かって所定のレートΔＴｒで減少すると、要求パワーが所定閾値以下となるまで、エンジンを負荷運転しながら要求トルクにより走行し（時間Ｔ１〜Ｔ２）、要求パワーが所定閾値以下となると要求トルクが所定閾値となるまで、エンジンを自律運転しながらモータＭＧ１から駆動軸に作用するトルクで走行し（時間Ｔ２〜Ｔ３）、その後、エンジンの燃料噴射を停止して第１モータでエンジンをモータリングしながら走行する。こうした制御により、要求トルクで走行することができる。【選択図】図６
2016112921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
動力を入出力する第１モータと、
前記第１モータの回転軸とエンジンの出力軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に共線図上でこの順に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力する第２モータと、
前記第２モータに異常が発生したときには、前記エンジンを負荷運転しながら要求駆動力により走行するよう前記エンジンと前記第１モータとを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車において、
前記制御手段は、前記第２モータに異常が発生しているときにおいて、アクセルがオフされたときには、前記エンジンの回転数が所定回転数となるよう前記エンジンを回転数制御しながら前記第１モータからの動力で前記要求駆動力により走行するよう前記エンジンと前記第１モータとを制御し、その後、前記要求駆動力が負の所定駆動力となったときに、前記エンジンの燃料噴射を停止して前記第１モータで前記エンジンをモータリングしながら前記要求駆動力により走行するよう前記エンジンと前記第１モータとを制御する手段である
ハイブリッド車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、エンジンと、動力を入出力する第１モータと、第１モータの回転軸とエンジンの出力軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に共線図上でこの順に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に動力を入出力する第２モータと、を備えるハイブリッド車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、エンジン２２と、第１モータジェネレータと、動力分割機構と、第２モータジェネレ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）。動力分割機構は、第１モータジェネレータの回転軸とエンジンのクランクシャフトと車輪に連結された駆動軸との３軸に共線図上でこの順に３つの回転要素が接続されている。第２モータジェネレータは、回転軸が駆動軸に接続されている。このハイブリッド車では、第２モータジェネレータに異常が発生した場合であって、車速が所定値より大きいときには、第２モータジェネレータを非駆動状態としてエンジンからの動力で走行するようエンジンと第１，第２モータジェネレータを制御する。これにより、第２モータジェネレータに異常が発生した場合に、エンジンからの動力により走行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０４６２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハイブリッド車では、第２モータジェネレータに異常が発生した場合にアクセルがオフされると、要求駆動力が減少して制動力（負の駆動力）となる。このとき、ハイブリッド車では、一旦、エンジンを無負荷運転（アイドル運転）し、その後、エンジンにおける燃料噴射を停止して第１モータジェネレータでエンジンをモータリングしながら第１モータジェネレータからの動力で走行する。エンジンを無負荷運転する際に第１モータジェネレータからトルクを出力すると、エンジンの回転数を維持できず、安定してエンジンを無負荷運転することができない。そのため、第１モータジェネレータからトルクを出力することができず、要求駆動力で走行することができない。
【０００５】
本発明のハイブリッド車では、第２モータに異常が発生した場合にアクセルがオフされたときに、要求駆動力で走行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は、
エンジンと、
動力を入出力する第１モータと、
前記第１モータの回転軸とエンジンの出力軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に共線図上でこの順に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力する第２モータと、
前記第２モータに異常が発生したときには、前記エンジンを負荷運転しながら要求駆動力により走行するよう前記エンジンと前記第１モータとを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車において、
前記制御手段は、前記第２モータに異常が発生しているときにおいて、アクセルがオフされたときには、前記エンジンの回転数が所定回転数となるよう前記エンジンを回転数制御しながら前記第１モータからの動力で前記要求駆動力により走行するよう前記エンジンと前記第１モータとを制御し、その後、前記要求駆動力が負の所定駆動力となったときに、前記エンジンの燃料噴射を停止して前記第１モータで前記エンジンをモータリングしながら前記要求駆動力により走行するよう前記エンジンと前記第１モータとを制御する手段である
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド車では、第２モータに異常が発生したときには、エンジンを負荷運転しながら要求駆動力により走行するようエンジンと第１モータとを制御する。そして、第２モータに異常が発生しているときにおいて、アクセルがオフされたときには、エンジンの回転数が所定回転数となるようエンジンを回転数制御しながら第１モータからの動力で要求駆動力により走行するようエンジンと第１モータとを制御し、その後、要求駆動力が負の所定駆動力となったときに、エンジンの燃料噴射を停止して第１モータでエンジンをモータリングしながら要求駆動力により走行するようエンジンと第１モータとを制御する。これにより、第２モータに異常が発生しているときにアクセルがオフされたときに、要求駆動力により走行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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】エンジン２２を負荷運転しているときのプラネタリギヤ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の一例を示す説明図である。
【図３】エンジン２２を自律運転しているときのプラネタリギヤ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の一例を示す説明図である。
【図４】エンジン２２の燃料噴射を停止しているときのプラネタリギヤ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の一例を示す説明図である。
【図５】モータＭＧ２に異常が発生した場合にアクセルペダル８３がオフされたときにエンジン２２の無負荷運転を行なう比較例のハイブリッド自動車の動作を説明するための説明図である。
【図６】モータＭＧ２に異常が発生した場合にアクセルペダル８３がオフされたときにおける実施例のハイブリッド自動車の動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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】
【００１１】
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、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。
【００１２】
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。このエンジン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により運転制御されている。
【００１３】
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。各種センサからの信号としては、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２３からのクランク角θｃｒ。などが入力ポートを介して入力されている。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。各種制御信号としては、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。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。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、クランクポジションセンサ２３により検出されたクランク角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。
【００１４】
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，キャリヤには、それぞれ、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が接続されている。
【００１５】
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。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。
【００１６】
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。各種センサからの信号としては、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。モータＥＣＵ４０からは、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動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。各種制御信号としては、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。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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータ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。
【００１７】
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、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりする。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により管理されている。
【００１８】
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各種信号が入力ポートを介して入力されている。各種信号としては、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に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ。また、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、バッテリ５０を管理するために、電流センサ５１ｂにより検出された電池電流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と温度センサ５１ｃにより検出された電池温度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。
【００１９】
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、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。各種センサからの信号としては、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。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、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。
【００２０】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）やエンジン２２の運転を停止して走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行する。
【００２１】
ＨＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、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用いることができる。そして、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて車両に要求される（エンジン２２から出力すべき）要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、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に出力されるように、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。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、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う。また、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ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以下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。
【００２２】
ＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、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に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ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走行モードでの走行時と同様に計算した要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐよりも大きいエンジン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。
【００２３】
ＨＶ走行モードやＥＶ走行モードでの走行時に、モータＭＧ２に動力を出力できなくなる異常が発生したときには、ＨＶＥＣＵ７０は、モータＭＧ２の駆動を停止するための駆動停止信号をモータＥＣＵ４０に送信する。駆動停止信号を受信したモータＥＣＵ４０は、インバータ４２をシャットダウン（オフ）する。次に、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、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用いることができる。そして、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて車両に要求される（エンジン２２から出力すべき）要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、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＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、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う。また、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。図２は、このときのプラネタリギヤ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の一例を示す説明図である。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリヤの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２であるリングギヤ（駆動軸３６）の回転数Ｎｒを示す。また、図中、Ｒ軸上の太線矢印は、モータＭＧ１から出力されて駆動軸３６に作用するトルクを示す。こうした制御により、モータＭＧ２に異常が発生しているときには、エンジン２２を負荷運転しながら（エンジン２２から動力を出力しながら）要求トルクＴｒ＊により走行する。
【００２４】
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、モータＭＧ２に異常が発生した場合にアクセルペダル８３がオフされたときの動作について説明する。なお、モータＭＧ２に異常が発生しているときには、モータＭＧ２の駆動が停止されるようインバータ４２はシャットダウン（オフ）されるものとする。
【００２５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、踏み込まれたアクセルペダル８３が踏み戻されてオフされると、上述した要求トルクＴｒ＊の設定と同様の処理で、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて目標要求トルクＴｒｅｓｔ＊を設定する。次に、現在の要求トルクＴｒ＊（現在Ｔｒ＊）から所定レートΔＴｒを減じたもの（現在Ｔｒ＊−ΔＴｒ）と目標要求トルクＴｒｅｓｔ＊とを比較して、大きいほうの値を要求トルクＴｒ＊に設定する。こうして要求トルクＴｒ＊を設定すると、設定した要求トルクＴｒ＊と駆動軸３６の回転数Ｎｒとバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊とを用いて、上述した要求パワーＰｅ＊の設定と同様の処理で、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。
【００２６】
次に、要求パワーＰｅ＊と自律運転用閾値Ｐｅｒｅｆとを比較する。自律運転用閾値Ｐｒｅｆは、エンジン２２を自律運転させるか否かを判定する閾値として予め定められたものであり、エンジン２２をアイドル運転（自立運転）する際のパワーの閾値Ｐｉｄｌ（例えば、０．９ｋＷ．１．０ｋＷ，１．１ｋＷなど）より若干高い値、例えば、１．２ｋＷ，１．３ｋＷ，１．４ｋＷなどに設定されるものとした。
【００２７】
要求パワーＰｅ＊が自律運転閾値Ｐｅｒｅｆより大きいときには、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＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、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う。また、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２を負荷運転しながら、要求トルクＴｒ＊により走行することができる。
【００２８】
要求パワーＰｅ＊が自律運転閾値Ｐｅｒｅｆ以下のときには、続いて、要求トルクＴｒ＊と負の閾値Ｔｒｅｆとを比較する。ここで、閾値Ｔｒｅｆは、エンジン２２の燃料噴射を停止してモータＭＧ１でエンジン２２の回転数Ｎｅが後述する所定回転数ＮｅｒｅｆとなるようモータリングしたときにモータＭＧ１から出力されたトルクが駆動軸３６に作用するトルクとして予め定めた負のトルクとした。
【００２９】
要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆより大きいときには、エンジン２２がアイドル運転する際の回転数より若干高い所定回転数Ｎｅｒｅｆ（例えば、１４００ｒｐｍ，１４５０ｒｐｍ，１５００ｒｐｍなど）で自律運転するよう自律運転指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する。自律運転指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅｒｅｆとなるようスロットルバルブの開度を調整する回転数フィードバック制御を行なう。
【００３０】
そして、要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。ここで、トルク指令Ｔｍ１＊に設定は、モータＭＧ１から出力されて駆動軸３６に作用するトルクが要求トルクＴｒ＊となるようプラネタリギヤ３０のギヤ比ρに要求トルクＴｒ＊と値（−１）とを乗じたもの（−ρ・Ｔｒ＊）をトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。図３は、このときのプラネタリギヤ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の一例を示す説明図である。
【００３１】
こうしてトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、設定したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２を自律運転しながら要求トルクＴｒ＊で走行することができる。
【００３２】
要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以下であるときには、エンジン２２における燃料噴射を停止するために燃料噴射停止指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する。燃料噴射停止指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２における燃料噴射制御などを停止する処理を行なう。
【００３３】
続いて、要求トルクＴｒ＊が小さくなるほど（絶対値としては大きくなるほど）大きくなるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようモータＭＧ１でエンジン２２をモータリングしながら要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。
【００３４】
ここで、トルク指令Ｔｍ１＊の設定は、以下のように行なう。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と駆動軸３６の回転数Ｎｒとプラネタリギヤ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＊と入力したモータＭＧ１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＊を設定する。ここで、式（１）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式である。図４は、このときのプラネタリギヤ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の一例を示す説明図である。なお、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。
【００３５】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nr/ρ    (1)
Tm1*=-ρ・Tr*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３６】
こうしてトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、設定したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２の燃料噴射を停止してモータＭＧ１でエンジン２２をモータリングしながら要求トルクＴｒ＊で走行することができる。
【００３７】
図５はモータＭＧ２に異常が発生した場合にアクセルペダル８３がオフされたときにエンジン２２の無負荷運転（アイドル運転）を行なう比較例のハイブリッド自動車の動作を説明するための説明図であり、図６はモータＭＧ２に異常が発生した場合にアクセルペダル８３がオフされたときの実施例のハイブリッド自動車２０における動作を説明するための説明図である。図５，６中、一点鎖線は実際に駆動軸３６に作用するトルク（実トルク）を示している。比較例のハイブリッド自動車および実施例のハイブリッド自動車２０では、図５，６に示すように、踏み込まれていたアクセルペダル８３が踏み戻されてオフされると、要求トルクＴｒ＊が目標要求トルクＴｒｅｓｔに向かって所定のレートΔＴｒで減少する。このとき、要求パワーＰｅ＊が自律運転用閾値Ｐｅｒｅｆ以下となるまで、エンジン２２を負荷運転しながら要求トルクＴｒ＊により走行する（時間Ｔ１１〜Ｔ１２，Ｔ２１〜Ｔ２２）。
【００３８】
比較例のハイブリッド自動車では、図５に示すように、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｉｄｌ以下となると要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆとなるまで、エンジン２２を無負荷運転し、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以下となったとき以降は、エンジン２２の燃料噴射を停止してモータＭＧ１でエンジン２２をモータリングしながらモータＭＧ１から出力されるトルクにより走行する（時間Ｔ１２〜Ｔ１３）。エンジン２２を無負荷運転している間は、エンジン２２の回転数の低下を抑制するために、モータＭＧ１からトルクを出力しない。そのため、要求トルクＴｒ＊により走行することができないし、駆動軸３６に実際に出力されるトルクを滑らかに減少させることができす、滑らかな減速感を実現することができない。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図６に示すように、要求パワーＰｅ＊が自律運転用閾値Ｐｅｒｅｆ以下となると要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆとなるまでエンジン２２を自律運転しながら要求トルクＴｒ＊により走行し（時間Ｔ２１〜Ｔ２２）、要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｅｆ以下となったとき以降は、エンジン２２の燃料噴射を停止してモータＭＧ１でエンジン２２をモータリングしながら要求トルクＴｒ＊により走行する（時間Ｔ２２〜Ｔ３３）。これにより、アクセルオフ時に滑らかな減速感を実現することができる。
【００４０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２に異常が発生したときには、エンジン２２を負荷運転しながら要求トルクＴｒ＊により走行するようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御する。そして、モータＭＧ２の異常が発生しているときにおいて、アクセルペダル８３が踏み戻されてオフされたときには、エンジン２２の回転数が所定回転数Ｎｒｅｆとなるようエンジン２２を回転数フィードバック制御しながらモータＭＧ１からの動力で要求トルクＴｒ＊により走行するようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御し、その後、要求トルクＴｒ＊が負の閾値Ｔｒｅｆとなったときに、エンジン２２の燃料噴射を停止してモータＭＧ１でエンジン２２をモータリングしながら要求トルクＴｒ＊により走行するようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御する。これにより、モータＭＧ２に異常が発生しているときにアクセルペダル８３がオフされたときに、要求トルクＴｒ＊により走行することができる。
【００４１】
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が、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６が接続された車軸とは異なる車軸に出力するものとしてもよい。
【００４２】
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、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、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とが「制御手段」に相当する。
【００４３】
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。
【００４４】
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】
【００４５】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  クランクポジションセンサ、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、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、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、ＭＧ，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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【図６】
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