(57)【要約】【課題】第１モータの過回転が電圧コンバータに影響を及ぼさないようにして、第１モータが使えなくとも第２モータで走行を継続することのできるハイブリッド車を提供する。【解決手段】ハイブリッド車１００の動力分割機構３０は、エンジン１６の出力を分割して第１モータ１５ａの出力軸と車軸１７の夫々に伝達する。第２モータ１５ｂは、車軸１７に係合している。コントローラ１３ａは、第１モータ１５ａの回転数が増加するにつれて短くなる周期毎に、第１モータの回転数に基づいて、電圧コンバータ１２のインバータ側の目標電圧を算出して電圧コンバータ１２へ出力する。コントローラは、第１モータ１５ａの回転数が最大許容回転数を超えている場合、第１モータ１５ａの回転数に基づく目標電圧の算出を停止して予め定められた別の目標電圧を電圧コンバータ１２へ出力する。【選択図】図１
2017105240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
第１モータと、
前記エンジンの出力を分割して前記第１モータの出力軸と車軸の夫々に伝達する動力分割機構と、
前記車軸に係合している第２モータと、
前記第１モータを制御する第１インバータと、
前記第２モータを制御する第２インバータと、
バッテリの電力を昇圧して前記第１、第２インバータに供給する電圧コンバータと、
前記第１モータの回転数が増加するにつれて短くなる周期毎に、前記第１モータの回転数に基づいて、前記電圧コンバータのインバータ側の目標電圧を算出して前記電圧コンバータへ出力するコントローラと、
を備えており、
前記コントローラは、前記第１モータの回転数が最大許容回転数を超えている場合、前記第１モータの回転数に基づく前記目標電圧の算出を停止して予め定められた別の目標電圧を前記電圧コンバータへ出力する、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する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力を分割して第１モータの出力軸と車軸の夫々に伝達する動力分割機構を備えたハイブリッド車が知られている（例えば特許文献１）。そのハイブリッド車は、さらに、車軸に係合している第２モータを備える。動力分割機構の典型はプラネタリギアであり、サンギアが第１モータの出力軸に係合しており、キャリアがエンジンの出力軸に係合しており、リングギアが車軸に係合している。第１モータは、エンジンの吹き上がり（回転数の急上昇）を抑えるとともに、車軸に伝達されるエンジントルクの大きさを調整する。なお、ハイブリッド車における「モータ」は、正のトルクを出力する場合と、負のトルクを出力する場合の２通りがある。負のトルクとは、出力軸が外部から駆動されるときの抵抗を意味するものであり、負のトルクを出力するときにモータは発電する。サンギアに係合している第１モータは、車軸に伝達されるエンジントルクの大きさを調整するとともに、エンジンから受けるトルクで発電する。ハイブリッド車の技術分野ではモータが正のトルク（駆動力）を出力する場合と負のトルクを出力する場合（発電する場合）があることは良く知られており、本明細書では、ハイブリッド車の技術分野の慣習に倣い、負のトルクを出力する機能（発電する機能）を含めて「モータ」と称する。正のトルクと負のトルクを出力するデバイスを「モータジェネレータ」と称する場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２９８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハイブリッド車の効率を高めるため、第１、第２モータを制御するインバータとバッテリの間に電圧コンバータを備える場合がある。電圧コンバータは、バッテリの電力を昇圧して第１、第２インバータに供給する。ハイブリッド車のコントローラは、第１モータの回転数に基づいて、電圧コンバータのインバータ側の目標電圧を算出する。コントローラは、算出された目標電圧を、電圧指令として電圧コンバータへ出力する。このとき、コントローラは、第１モータの回転数が増加するにつれて短くなる周期で目標電圧を電圧コンバータへ出力する。これは、第１モータの回転数が低い間は、目標電圧の出力周期を長くして消費電力を抑えつつ、第１モータの回転数が高くなるにつれて電圧コンバータの応答性を高めるためである。第１モータの回転数が高くなると、目標電圧を算出する周期が短くなる。
【０００５】
一方、先に述べたように、動力分割機構では、第１モータの負トルクを調整することでエンジンの吹き上がりを防止するとともに第１モータで発電する。エンジンを用いた高速走行中になんらかの異常により第１インバータあるいは第１モータが適正に動作しなくなると、第１モータが適正な負トルクを出力することができなくなり、その結果、エンジンが吹き上がるとともに第１モータの回転数が許容回転数を越えてしまう場合がある。
【０００６】
コントローラにおける目標電圧の出力周期は第１モータの回転数の増加に応じて短くなるが、第１モータの回転数が高くなりすぎると、目標電圧算出処理が間に合わなくなるほどに出力周期が短くなる虞がある。出力周期内に予定された計算が終了しないとコントローラの動作も正常でなくなる可能性がある。電圧コンバータへ電圧指令を出力するコントローラの動作異常は、電圧コンバータの素子故障あるいは第２インバータの素子故障などの二次被害を誘発する虞がある。
【０００７】
第１モータが使えなくなると、適正な負トルクが得られなくなるためエンジンも使用できなくなるが、車軸に係合する第２モータを有するハイブリッド車では、第２モータで走行を続けることは可能である。しかしながら、上記したように、第１モータの過回転に起因して電圧コンバータあるいは第２インバータがダメージを被ると、第２モータによる走行まで不可能になってしまう虞がある。
【０００８】
本明細書は上記課題に鑑みて創作された。本明細書は、第１モータの過回転が電圧コンバータあるいは第２インバータに影響を及ぼさないようにして、第１モータとエンジンが使えなくなっても第２モータで走行を継続することのできるハイブリッド車を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書が開示するハイブリッド車は、エンジンと、第１／第２モータと、第１／第２インバータと、動力分割機構と、電圧コンバータと、コントローラを備えている。動力分割機構は、エンジンの出力を分割して第１モータの出力軸と車軸の夫々に伝達する。第２モータは、車軸に係合している。第１インバータは、第１モータを制御し、第２インバータは第２モータを制御する。電圧コンバータは、バッテリの電力を昇圧して第１及び第２インバータに供給する。コントローラは、第１モータの回転数に基づいて電圧コンバータのインバータ側の目標電圧を算出して電圧コンバータへ出力する。目標電圧は、電圧コンバータに対する電圧指令となる。コントローラは、第１モータの回転数が増加するにつれて短くなる周期で目標電圧（電圧指令）を算出して電圧コンバータへ出力する。このコントローラは、第１モータの回転数が最大許容回転数を超えている場合、第１モータの回転数に基づく目標電圧の算出を停止して予め定められた別の目標電圧を電圧指令として電圧コンバータへ出力する。このハイブリッド車は、第１モータが過回転となって目標電圧（電圧指令）の出力周期が極度に短くなった場合、目標電圧の算出に要する時間を省き、短い出力周期に対応し、電圧コンバータを正常に動作させ得る目標電圧（電圧指令）を出力する。この処理により、第１モータの過回転が電圧コンバータあるいは第２インバータに影響を及ぼすことが回避される。このハイブリッド車は、第１モータとエンジンが使用できない場合でも電圧コンバータと第２インバータと第２モータで走行を継続することができる。
【００１０】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例のハイブリッド車の駆動系のブロック図である。
【図２】電圧コンバータの制御ブロック図である。
【図３】目標電圧出力の切り換えを決定する処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照して実施例のハイブリッド車１００を説明する。図１に、ハイブリッド車１００の駆動系のブロック図を示す。実施例のハイブリッド車１００は、走行用に１つのエンジン１６と２個のモータ１５ａ、１５ｂを備える。
【００１３】
２個のモータ１５ａ、１５ｂは、電力制御ユニット１０により制御される。電力制御ユニット１０は、バッテリ２の電力をモータ駆動に適した電力に変換して第１、第２モータ１５ａ、１５ｂに供給する。なお、後述するが、電力制御ユニット１０は、第１モータ１５ａで発電した電力で第２モータ１５ｂを駆動する場合もある。電力制御ユニット１０は、上位のコントローラであるＨＶコントローラ３から２個のモータが合計で負担すべき出力の指令を受ける。電力制御ユニット１０は、２個のモータが合計で負担すべき出力と各モータの回転数に基づいて各モータを制御する。電力制御ユニット１０の詳しい説明は後述する。なお、エンジン１６は、ＨＶコントローラ３の指令を受けて不図示のエンジンコントローラが制御する。
【００１４】
次に駆動系について説明する。ハイブリッド車１００は、駆動源として、エンジン１６、第１モータ１５ａ、第２モータ１５ｂを備える。なお、第１モータ１５ａは、その出力トルクが直接に車両の推進力とならないが、エンジン１６を補助する点で車両の推進力に寄与するので、駆動源の一つとみなす。また、第１モータ１５ａと第２モータ１５ｂは発電することがあるが、本明細書では、発電する機能も含めて「モータ」と称する。
【００１５】
エンジン１６の出力トルクと第１モータ１５ａ、第２モータ１５ｂの出力トルクは動力分割機構３０によって適宜に分割、合成される。動力分割機構３０は、プラネタリギア３１を主な部品とするギアセットである。プラネタリギア３１のサンギア３１ａが第１モータ１５ａに係合しており、キャリア３１ｂがエンジン１６に係合しており、リングギア３１ｃがアイドルギア３２を介して車軸１７に係合している。車軸１７の先はデファレンシャルギア３４が連結され、その先に駆動輪３５が取り付けられている。車軸１７には、リダクションギア３３を介して第２モータ１５ｂが係合している。なお、サンギア３１ａと第１モータ１５ａの間、あるいは、エンジン１６とキャリア３１ｂの間には別のギアが介在してもよい。第２モータ１５ｂと車軸１７の間にリダクションギア３３とは別のギアが介在してもよい。
【００１６】
ハイブリッド車１００は、発進時、及び、中低速域のエンジン効率の低い車速領域では、エンジン１６を停止し、第２モータ１５ｂで走行する。中高速域のエンジン効率の高い車速領域では、エンジン１６を作動させる。このとき、プラネタリギア３１の特性により、エンジントルクの一部は第１モータ１５ａに伝達され、残りは車軸１７に伝達される。第１モータ１５ａはエンジントルクの一部により発電する。発電で得た電力で第２モータ１５ｂを駆動し、車両の推進力を補助する。プラネタリギア３１の特性により、仮にサンギア３１ａが無負荷であると、リングギア３１ｃにトルクが伝わらずにエンジンの回転数が上昇してしまう。即ちエンジンが吹き上がってしまう。第１モータ１５ａは、エンジン１６の出力トルクに対して逆向きの負のトルクを与え、エンジンの吹き上がりを抑えるとともにエンジンのトルクの一部がリングギア３１ｃ（即ち車軸１７）に伝達されるようにする。第１モータ１５ａが与える負のトルクとは、出力軸側から駆動されることを意味し、第１モータ１５ａは負のトルク（即ち出力軸側から駆動されるトルク）によって回転し、発電する。第１モータ１５ａの負のトルクの大きさは、第１モータ１５ａの起電力に依存し、その起電力は第１インバータ１４ａのスイッチング動作により調整される。第１モータ１５ａは、エンジン１６のクランキングにも用いられる。第１モータ１５ａが出力する正のトルクも第１インバータ１４ａによって調整される。即ち、第１モータ１５ａが正のトルクを出力する場合も負のトルクを出力する場合も第１インバータ１４ａによって制御される。
【００１７】
ハイブリッド車１００は、大きな加速力が必要な場合にはバッテリ２の電力も使って第２モータ１５ｂの出力を高める。ハイブリッド車１００は、ブレーキペダルが踏まれたときには、エンジン１６を停止し、車両の慣性力によって逆駆動される第１モータ１５ａ、第２モータ１５ｂによって発電する。発電で得た電力はバッテリ２の充電や、補機（不図示）の駆動に用いられる。
【００１８】
第２モータ１５ｂの出力トルクは第２インバータ１４ｂによって調整される。先に述べたようにブレーキペダルが踏まれたときには第２モータ１５ｂも発電する。第２モータ１５ｂの発電力は、第２モータ１５ｂの起電力に依存し、その起電力は第２インバータ１４ｂのスイッチング動作により調整される。即ち、第２モータ１５ｂも、正のトルク出力と負のトルク出力に関わらずに第２インバータ１４ｂによって制御される。
【００１９】
ハイブリッド車１００は、電力消費効率とエンジン効率の両方を考慮して全体の効率が最大となるように、第１モータ１５ａ、第２モータ１５ｂを制御する。
【００２０】
電力制御ユニット１０について詳しく説明する。電力制御ユニット１０は、電圧コンバータ１２、第１プロセッサ１３ａ、第２プロセッサ１３ｂ、第１インバータ１４ａ、第２インバータ１４ｂを備える。第１インバータ１４ａ及び第２インバータ１４ｂと、バッテリ２の間に電圧コンバータ１２が接続されている。電圧コンバータ１２は、バッテリ２の電圧を昇圧して第１、第２インバータ１４ａ、１４ｂに供給する昇圧機能を有する。電圧コンバータ１２は、また、第１、第２インバータ１４ａ、１４ｂが出力する回生電力を降圧してバッテリ２に供給する降圧機能も有する。電圧コンバータ１２は、一方側から他方側への昇圧機能と、他方側から一方側への降圧機能の双方を有する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。第１インバータ１４ａは、昇圧されたバッテリ電力を３相交流に変換して第１モータ１５ａに供給する。第２インバータ１４ｂは、昇圧されたバッテリ電力を３相交流に変換して第２モータ１５ｂに供給する。なお、回生電力とは、第１、第２モータ１５ａ、１５ｂが発電機として機能したときに得られる電力である。第１、第２モータ１５ａ、１５ｂが発電機として機能するとき、第１、第２インバータ１４ａ、１４ｂは、発電された交流電力を直流に変換して電圧コンバータ１２へ送る。各モータ１５ａ、１５ｂの発電量は、各インバータ１４ａ、１４ｂのスイッチング動作により定まる。即ち、モータがトルクを出力する場合と発電する場合を含め、第１インバータ１４が第１モータ１５ａを制御し、第２インバータ１４ｂが第２モータ１５ｂを制御する。なお、第１モータ１５ａが正のトルクを出力するときはエンジン１６をクランキングするときである。
【００２１】
電圧コンバータ１２、第１インバータ１４ａ、第２インバータ１４ｂは、いずれもスイッチング素子の動作により電力を変換するデバイスであり、具体的にはＰＷＭ信号のデューティ比により制御される。電圧コンバータ１２は、第１プロセッサ１３ａからインバータ側の目標電圧を電圧指令として受信し、その目標電圧が実現されるように、各スイッチング素子を駆動する。第１インバータ１４ａは、第１プロセッサ１３ａからの指令を受けて第１モータ１５ａへ３相交流を出力する。第２インバータ１４ｂは、第２プロセッサ１３ｂからの指令を受けて第２モータ１５ｂへ３相交流を出力する。各モータ１５ａ、１５ｂの出力トルクは、電圧コンバータ１２の出力電圧と、各インバータ１４ａ、１４ｂの３相交流の周波数で定まる。第１、第２モータ１５ａ、１５ｂの制御ついてさらに説明する。
【００２２】
まず、上位のコントローラであるＨＶコントローラ３が、アクセルペダル開度、車速、バッテリ２の残量などの情報から、エンジン１６の目標出力と第１、第２モータ１５ａ、１５ｂが車両の推進力として出力すべきトータルの出力トルクを決定し、電力制御ユニット１０の第２プロセッサ１３ｂへ送る（図１の破線矢印（ａ））。第２プロセッサ１３ｂは、トータルの出力トルクと、車速、第１、第２モータ１５ａ、１５ｂの回転数などの情報から、第１モータ１５ａが出力すべきトルク（第１モータ目標トルク）と第２モータ１５ｂが出力すべきトルク（第２モータ目標トルク）を算出する。ここで、第１モータ目標トルクは、負値であることが多い。第１モータ目標トルクが負値の場合とは、先に述べたように、第１モータ１５ａが、プラネタリギア３１に連結されているエンジン１６の吹き上がりを抑えるように抵抗する場合である。先に述べたように、このとき、エンジン１６の出力トルクの一部で第１モータ１５ａが逆駆動され、第１モータ１５ａは発電する。
【００２３】
第２プロセッサ１３ｂは、算出した第２モータ目標トルクを第２インバータ１４ｂに出力する（図１の破線矢印（ｂ））。第２インバータ１４ｂは、第２モータ１５ｂの出力が目標トルクに追従するように第２モータ１５ｂを制御する。同時に、第２プロセッサ１３ｂは、算出した第１モータ目標トルク、第２モータ目標トルク、および、第１モータ回転数、第２モータ回転数を第１プロセッサ１３ａに送信する（図１の破線矢印（ｃ））。第１プロセッサ１３ａは、第２プロセッサ１３ｂから得た情報に基づいて、第１インバータ１４ａへ第１モータ目標トルクを送信する（図１の破線矢印（ｄ））。同時に第１プロセッサ１３ａは、電圧コンバータ１２のインバータ側電圧の目標値（目標電圧）を電圧指令として電圧コンバータ１２へ出力する（図１の破線矢印（ｅ））。なお、次に説明するが、第１、第２インバータ１４ａ、１４ｂには、夫々の目標トルクを実現するのに十分な電力が電圧コンバータ１２から供給される。
【００２４】
第１プロセッサ１３ａによる電圧コンバータ１２への電圧指令（インバータ側の目標電圧）の生成について説明する。第１プロセッサ１３ａは、第２プロセッサ１３ｂから受け取った情報に基づいて、電圧コンバータ１２のインバータ側の目標電圧を算出し、その値を電圧指令として電圧コンバータ１２へ出力する。電圧コンバータ１２は、目標電圧が実現されるように、各スイッチング素子を制御する。
【００２５】
図２に、第１プロセッサ１３ａが実行する制御のブロック図を示す。図２の各ブロックは、ソフトウエアあるいはハードウエアで行われる論理処理のモジュールを意味する。図２において「Ｍ１」は第１モータ１５ａを意味し、「Ｍ２」は第２モータ１５ｂを意味する。第１プロセッサ１３ａは、第１モータ必要電圧算出モジュール２１ａ、第２モータ必要電圧算出モジュール２１ｂ、目標電圧算出モジュール２２、切換モジュール２４、最大電圧値記憶モジュール２５、タイマモジュール２６を備える。第１モータ必要電圧算出モジュール２１ａは、第２プロセッサ１３ｂから送られた第１モータ１５ａの回転数と目標トルクから、第１インバータ１４ａが必要とする電圧（第１モータ必要電圧）を算出する。第２モータ必要電圧算出モジュール２１ｂは、第２プロセッサ１３ｂから送られた第２モータ１５ｂの回転数と目標トルクから、第２インバータ１４ｂが必要とする電圧（第２モータ必要電圧）を算出する。
【００２６】
第１モータ必要電圧算出モジュール２１ａと第２モータ必要電圧算出モジュール２１ｂは、夫々のモータの目標トルクの実現に必要であり、なおかつ、電気損失が最小となるように必要電圧を算出する。目標電圧算出モジュール２２は、第１モータ必要電圧と第２モータ必要電圧のうち、大きい方を、電圧コンバータ１２のインバータ側の目標電圧として出力する。すなわち、第１プロセッサ１３ａは、第１モータ１５ａと第２モータ１５ｂの夫々の回転数及び目標トルクに基づいて、電圧コンバータ１２のインバータ側の目標電圧を算出する。第１プロセッサ１３ａは、算出された目標電圧を電圧コンバータ１２へ出力する。目標電圧が電圧コンバータ１２にとっての電圧指令となる。電圧コンバータ１２は、フィードバック制御モジュール２７を備えており、受け取った目標電圧が実現されるように、昇圧デューティ比を決定して各スイッチング素子へＰＷＭ信号を送信する。電圧コンバータ１２は、バッテリ側の計測する電圧センサとインバータ側の電圧を計測する電圧センサを備えており、それらの電圧センサの計測値に基づいて、目標電圧が実現されるようにフィードバック制御を行う。先に述べたように、目標電圧は、電圧コンバータ１２のインバータ側に現れる電圧の目標値である。なお、バッテリ側はバッテリの電圧で規定される。電圧コンバータ１２は、バッテリ側の電圧と目標電圧の電圧比が実現されるように昇圧デューティ比を決定する。
【００２７】
なお、電圧コンバータ１２は、常に双方向の電圧変換が可能なように各スイッチング素子を制御している。そして、電圧コンバータ１２は、インバータ側の電圧が目標電圧となるようにスイッチング素子を制御する。第１モータ１５ａが発電するとき、第１インバータ１４ａから電力が供給され、電圧コンバータ１２のインバータ側の電圧が目標電圧を上回ると、電圧コンバータ１２は、目標電圧が維持されるように、電力をインバータ側からバッテリ側へ降圧して供給する。
【００２８】
第１プロセッサ１３ａによる目標電圧（電圧指令）の出力周期は、タイマモジュール２６が管理している。タイマモジュール２６には第１モータ１５ａの回転数が入力され、第１モータ１５ａの回転数が増加するにつれて目標電圧の出力周期を短くする。第１プロセッサ１３ａは、第１モータ１５ａの回転数が増加するにつれて短くなる周期毎に、目標電圧を算出して電圧コンバータ１２へ出力する。第１モータ１５ａの回転数が増加するにつれて目標電圧の出力周期を短くするのは次の理由による。第１モータ１５ａの回転数が低い間は第１モータ１５ａの応答性が低くてもよいことを意味し、その間は、電圧コンバータ１２の応答性も低くてよいので出力周期を長くして消費電力を抑える。第１モータ１５ａの回転数が増加するにつれて、即ち、第１モータ１５ａに高い応答性が要求されるのに伴って、電圧コンバータ１２の応答性も高めるために、目標電圧の出力周期も短くする。第１プロセッサ１３ａは、このように出力周期を可変とすることで、消費電力の抑制と高応答性の両立を図っている。なお、第１プロセッサ１３ａによる目標電圧の出力周期が短くなるのに応じて、電圧コンバータ１２も自身のスイッチング素子の制御周期を短くする。電圧コンバータ１２の制御周期も短くなることで、電圧コンバータ１２の応答性が高まる。
【００２９】
第１及び第２モータの必要電圧の算出処理では、電気損失が最小となるように必要電圧を決めるため、相応の時間を要する。第１モータ１５ａの回転数が高くなりすぎると、目標電圧の出力周期の時間内に第１及び第２モータの必要電圧の算出処理が終了しない可能性が生じる。先に述べたように、第１モータ１５ａは、プラネタリギア３１のサンギア３１ａに連結されており、キャリア３１ｂに連結されているエンジン１６の吹き上がりを抑えるとともにエンジントルクの一部で発電することを目的としている。第１インバータ１４ａと第１モータ１５ａが正常に機能している間は、第１モータ１５ａの回転数は許容範囲内に収まるように制御される。しかしながら、何等かの理由に第１インバータ１４ａあるいは第１モータ１５ａに不具合が生じると、エンジン１６の吹き上がりを抑えることができなくなり、第１モータ１５ａの回転数が許容範囲を超えて増加する可能性がある。
【００３０】
第１モータ１５ａの負のトルクは、第１モータ１５ａが発生する逆起電力の大きさに依存し、逆起電力は、第１モータ１５ａを制御する第１インバータ１４ａのスイッチング素子の動作に依存する。なんらかの異常により第１インバータ１４ａが適正に動作しなくなると、第１モータ１５ａが適正な負のトルクを出力することができず、エンジン１６の吹き上がりを抑えることができなくなり、第１モータ１５ａの回転数が、許容回転数を越えてしまう場合がある。
【００３１】
第１モータ１５ａが使えなくなると、エンジン１６も使用できなくなる。ハイブリッド車１００は、第１モータ１５ａとエンジン１６が使用できずとも、車軸１７に係合している第２モータ１５ｂを使って走行を続けることができる。しかしながら、次に説明するように、第１モータ１５ａの過回転が電圧コンバータ１２あるいは第２インバータ１４ｂに影響し、走行を続けることができなくなる虞がある。
【００３２】
第１モータ１５ａの回転数が過度に上昇すると、電圧コンバータ１２の目標電圧の出力周期が短くなり、目標電圧の算出が短い出力周期では間に合わなくなる可能性がある。そうすると、第１プロセッサ１３ａの制御ルーチンが正常に繰り返されなくなり、電圧コンバータ１２の制御に影響が及ぶ可能性がある。例えば、目標電圧が実現不可能な極端な値になると、その目標電圧を受けて電圧コンバータ１２の動作が不適切になり、スイッチング素子がダメージを受ける虞がある。あるいは、電圧コンバータ１２のインバータ側の電圧が不適切な大きさになると、第２インバータ１４ｂのスイッチング素子がダメージを受ける虞がある。第１モータ１５ａの過回転は、エンジン１６の出力停止により直ちに収束させることはできる。しかしながら、第１モータ１５ａの一時の過回転により、電圧コンバータ１２の素子故障あるいは第２インバータ１４ｂの素子故障などの二次被害を誘発する虞がある。電圧コンバータ１２あるいは第２インバータ１４ｂが正常でなくなると、第２モータ１５ｂも使えなくなり、走行を続けることができなくなる。
【００３３】
そこで、第１プロセッサ１３ａは、第１モータ１５ａの過回転を監視する切換モジュール２４を備えている。切換モジュール２４は、第１モータ１５ａが過回転になると、第１、第２モータの必要電圧算出モジュール２１ａ、２１ｂ、及び、目標電圧算出モジュール２２の処理を停止し、最大電圧値記憶モジュール２５に予め記憶されている最大電圧値を目標電圧（電圧指令）として出力する。即ち、切換モジュール２４は、演算によって求められる目標電圧（電圧指令）に代えて、予め定められた別の目標電圧（電圧指令）を電圧コンバータ１２へ出力する。時間のかかる第１、第２モータの必要電圧算出処理と目標電圧算出処理を停止することで、第１プロセッサ１３ａは、短くなった出力周期に対応し、正常範囲内の別の目標電圧（指令電圧）を定められた周期で出力できるようになる。最大電圧値記憶モジュール２５に記憶されている最大電圧値は、電圧コンバータ１２の許容出力範囲内であり、かつ、第２モータ１５ｂが最大トルクを出力するのに十分な値に予め設定されている。
【００３４】
図３を参照して、電圧コンバータ１２の目標電圧の出力ルートの切り換え処理について説明する。図３においても、記号「Ｍ１」は第１モータ１５ａを意味する。図３は、切換モジュール２４が定期的に実行する。切換モジュール２４は、まず、走行モードとしてＭＤモードが選択されているか否かをチェックする（Ｓ２）。ここで、ＭＤモードとは、エンジン１６を使わず第２モータ１５ｂのみで走行するモードである。ＭＤモードは、上位のコントローラであるＨＶコントローラ３（図１参照）が様々なセンサデータに基づいて判断する。例えば、ＨＶコントローラ３は、第１インバータ１４ａの交流出力が予定された波形からずれている場合、あるいは、第１インバータ１４ａの直流入力端の正極と負極の間の電圧がゼロの場合、第１インバータ１４ａで異常が生じていると判断し、ＭＤモードを選択する。なお、「ＭＤ」は「Ｍｏｔｏｒ  Ｄｒｉｖｅ」の略である。
【００３５】
ＭＤモードが選択されていない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、切換モジュール２４は、処理のソフトウエア内のフラグである停止フラグに「ＯＦＦ」を代入する（Ｓ５）。ＭＤモードが選択されている場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、切換モジュール２４では、第１モータ１５ａの回転数が、最大許容回転数より大きいか否かをチェックする（Ｓ３）。最大許容回転数は、その回転数に対応する周期で第１プロセッサ１３ａが目標電圧を算出可能な値に設定されている。第１モータ１５ａの回転数が最大許容回転数よりも小さい場合（ステップＳ３：ＮＯ）、切換モジュール２４は、停止フラグに「ＯＦＦ」を代入する（Ｓ５）。一方、第１モータ１５ａの回転数が最大許容回転数よりも大きい場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、切換モジュール２４は、停止フラグに「ＯＮ」を代入する（Ｓ４）。
【００３６】
切換モジュール２４は、停止フラグがＯＦＦの間は、第１、第２モータ必要電圧算出モジュール２１ａ、２１ｂ、及び、目標電圧算出モジュール２２に処理を行わせる。そして、切換モジュール２４は、算出された目標電圧を、電圧指令として、タイマモジュール２６が定める周期で電圧コンバータ１２へ出力させる。停止フラグがＯＮの間は、切換モジュール２４は、第１、第２モータ必要電圧算出モジュール２１ａ、２１ｂ、及び、目標電圧算出モジュール２２の処理を停止する。そして、切換モジュール２４は、最大電圧値記憶モジュール２５に記憶されている最高電圧値を、演算による目標電圧とは別の目標電圧（電圧指令）として、タイマモジュール２６が定める周期で電圧コンバータ１２へ出力する。
【００３７】
以上の処理により、第１モータ１５ａが過回転の場合には、第１プロセッサ１３ａの処理負荷を軽減し、与えられた周期で目標電圧を出力できるようにする。なお、先に述べたように、第１、第２モータ必要電圧算出モジュール２１ａ、２１ｂは、電気損失が小さくなるように第１、第２モータ１５ａ、１５ｂの必要電圧を算出する。第１、第２モータ必要電圧算出モジュール２１ａ、２１ｂを停止し、一定値の最高電圧値を目標電圧として出力することで、正常の場合と比較して電気損失は大きくなる。それでも、第１モータ１５ａが過回転を起こした場合でも、電圧コンバータ１２と第２インバータ１４ｂには影響が及ばす、第２モータ１５ｂで走行を続けることができる。
【００３８】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。第１プロセッサ１３ａが、請求項の「コントローラ」の一例に相当する。請求項における「コントローラ」は、複数のプロセッサで構成されていてもよい。即ち、実施例の第１プロセッサ１３ａと第２プロセッサ１３ｂを合わせたものが請求項の「コントローラ」に対応してもよい。さらには、実施例の第１プロセッサ１３ａと第２プロセッサ１３ｂとＨＶコントローラ３を合わせたものが請求項の「コントローラ」に対応してもよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド車１００の特徴を詳細に述べると以下の通りである。ハイブリッド車１００の動力分割機構３０は、プラネタリギア３１を備えており、そのサンギア３１ａが第１モータ１５ａと係合しており、キャリア３１ｂがエンジン１６と係合しており、リングギア３１ｃが車軸１７と係合している。車軸１７にはリダクションギア３３を介して第２モータ１５ｂが係合している。コントローラ（第１プロセッサ１３ａと第２プロセッサ１３ｂとＨＶコントローラ３）は、第１、第２モータの回転数と目標トルクに基づいて、電圧コンバータ１２のインバータ側の目標電圧を算出する。コントローラは、算出された目標電圧を、第１モータ１５ａの回転数が増加するにつれて短くなる周期で電圧コンバータ１２へ出力する。電圧コンバータ１２は、目標電圧（指令電圧）が実現されるように動作する。コントローラは、第１モータ１５ａの回転数が最大許容回転数を超えており、かつ、第１インバータ１４ａ又は第１モータ１５ａで異常が発生している場合、第１モータ１５ａの回転数に基づく目標電圧の算出を停止して予め定められた別の目標電圧を電圧指令として電圧コンバータ１２へ出力する。
【００４０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４１】
２：バッテリ
３：ＨＶコントローラ
１０：電力制御ユニット
１２：電圧コンバータ
１３ａ：第１プロセッサ
１３ｂ：第２プロセッサ
１４：第１インバータ
１４ａ：第１インバータ
１４ｂ：第２インバータ
１５ａ：第１モータ
１５ｂ：第２モータ
１６：エンジン
１７：車軸
２１ａ：第１モータ必要電圧算出モジュール
２１ｂ：第２モータ必要電圧算出モジュール
２２：目標電圧算出モジュール
２４：切換モジュール
２５：最大電圧値記憶モジュール
２６：タイマモジュール
２７：フィードバック制御モジュール
３０：動力分割機構
３１：プラネタリギア
３１ａ：サンギア
３１ｂ：キャリア
３１ｃ：リングギア
１００：ハイブリッド車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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