ハイブリッド自動車およびその制御方法並びに駆動装置
【課題】内燃機関の運転を停止してリバース走行している最中に発電機を駆動するインバータに短絡故障が生じたとに内燃機関が逆回転するのを抑制する。
【解決手段】リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定し（Ｓ１８０）、リバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止する（Ｓ１９０）。これにより、モータＭＧ１の誘導起電圧によって生じるトルクにより若干のエンジン２２の逆回転が生じるものの、エンジン２２が継続して逆回転するのを抑止することができる。
【解決手段】リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定し（Ｓ１８０）、リバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止する（Ｓ１９０）。これにより、モータＭＧ１の誘導起電圧によって生じるトルクにより若干のエンジン２２の逆回転が生じるものの、エンジン２２が継続して逆回転するのを抑止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法並びに駆動装置に関し、詳しくは、内燃機関と、動力を入出力可能な同期電動発電機と、内燃機関の出力軸と発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で回転軸，出力軸，駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、同期電動発電機を駆動するインバータと、電動機を駆動する駆動回路と、インバータおよび駆動回路に接続されて同期電動発電機および電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、内燃機関の間欠運転を伴って走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関とインバータと駆動回路とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車、および、こうしたハイブリッド自動車におけるインバータに短絡故障が生じたときのハイブリッド自動車の制御方法、並びに、こうしたハイブリッド自動車に内燃機関および蓄電手段と共に搭載される駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、発電機と、エンジンのクランクシャフトと発電機の回転軸と後輪に連結されたプロペラシャフトとにキャリアとサンギヤとリングギヤとが各々接続された遊星歯車機構と、プロペラシャフトに２段変速の変速機を介して取り付けられた走行モータと、発電機を駆動する発電機用インバータと、走行モータを駆動する走行モータ用インバータと、発電機用インバータおよび走行モータ用インバータに接続された直流電源と、を備え、発電機用インバータと走行モータ用インバータのうちの一方のインバータに過電流が発生したときには過電流が発生したインバータの駆動を停止すると共に過電流が発生していないインバータを駆動することにより発電機または走行モータを駆動する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、一方のインバータに過電流が生じたときでも他方のインバータを駆動することにより、車両の安全な退避走行を有効に行なえるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４５３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のハイブリッド自動車では、発電機用インバータに短絡故障が生じたときに、エンジンを停止した状態で走行モータ用インバータを駆動して走行モータによりリバース走行すると、遊星歯車機構の特性により発電機が回転し、発電機の回転に伴って発電機に生じる誘導起電力によってエンジンが逆回転する場合が生じる。特に吸気、圧縮、膨張、排気の４行程により動力を出力する４サイクルエンジンでは、一方向にのみ回転するよう設計されているため、逆回転すると、排気を吸気側に送ることになり、好ましくない。また、退避走行などのためにエンジンの逆回転を許容するものとしても、エンジンの逆回転による振動に車両が共振する場合は回避されることが望まれる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法並びに駆動装置は、内燃機関の運転を停止してリバース走行している最中に発電機を駆動するインバータに短絡故障が生じたとに内燃機関が逆回転するのを抑制することを主目的とし、発電機を駆動するインバータに短絡故障が生じている最中に内燃機関の運転を停止した状態でリバース走行を許容しなければならないときには内燃機関の逆回転による振動の影響を抑制することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法並びに駆動装置は、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自動車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記電動機を駆動する駆動回路と、前記インバータおよび前記駆動回路に接続されて前記同期電動発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときには、前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときにインバータに短絡故障が生じたときには、電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう駆動回路を制御する。このように、リバース走行を禁止することにより、リバース走行に伴って同期電動発電機が回転し、同期電動発電機の回転に伴って同期電動発電機に生じる誘導起電力によって内燃機関が逆回転するのを抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記内燃機関が逆回転しないように前記電動機からトルクが出力されるよう前記駆動回路を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の逆回転を抑制しながら登坂路で発進することができる。この場合、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記電動機の回転数が車両を前進させる方向を正としたときに値０以上となるように前記電動機から出力されるトルクが調節されるよう前記駆動回路を制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態でリバース走行を許容しなければならないときには、車速の絶対値が車両の振動を抑制するために予め設定された所定車速以下となるように前記電動機からトルクが出力されるよう前記駆動回路を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の逆回転は許容するものの、内燃機関の逆回転に伴って車両が共振するのを抑制することができる。ここで、「リバース走行を許容しなければならないとき」には、退避走行のためにリバース走行しなければならないときや、登坂路で車両がずり下がってしまうときなどが含まれる。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、運転者のブレーキ操作に拘わらずに車両に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記内燃機関が逆回転しないように前記電動機からのトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の逆回転を抑制しながら登坂路で発進することができる。この場合、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記電動機の回転数が車両を前進させる方向を正としたときに値０以上となるように前記電動機から出力されるトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
こうした制動力付与手段を備える態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態でリバース走行を許容しなければならないときには、車速の絶対値が車両の振動を抑制するために予め設定された所定車速以下となるように前記電動機からのトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の逆回転は許容するものの、内燃機関の逆回転に伴って車両が共振するのを抑制することができる。ここで、「リバース走行を許容しなければならないとき」には、退避走行のためにリバース走行しなければならないときや、登坂路で車両がずり下がってしまうときなどが含まれる。
【００１３】
本発明のハイブリッド自動車において、前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能な第１電動機と、前記駆動軸が連結された駆動輪とは異なる車輪に連結された車軸に動力を入出力可能な第２電動機と、の二つを含む、ものとすることもできる。
【００１４】
本発明の駆動装置は、
内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に自動車に搭載され、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記蓄電手段と電力をやりとり可能に接続されて前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記蓄電手段と電力をやりとり可能に接続されて前記電動機を駆動する駆動回路と、を備える駆動装置であって、
前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときには、前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の駆動装置では、内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときにインバータに短絡故障が生じたときには、電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう駆動回路を制御する。このように、リバース走行を禁止することにより、リバース走行に伴って同期電動発電機が回転し、同期電動発電機の回転に伴って同期電動発電機に生じる誘導起電力によって内燃機関が逆回転するのを抑制することができる。
【００１６】
本発明のハイブリッド自動車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記電動機を駆動する駆動回路と、前記インバータおよび前記駆動回路に接続されて前記同期電動発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える自動車における前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときの制御方法であって、
前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する、
ことを特徴とする。
【００１７】
この本発明のハイブリッド自動車の制御方法では、内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときにインバータに短絡故障が生じたときには、電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう駆動回路を制御する。このように、リバース走行を禁止することにより、リバース走行に伴って同期電動発電機が回転し、同期電動発電機の回転に伴って同期電動発電機に生じる誘導起電力によって内燃機関が逆回転するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース走行時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】モータの定格トルクの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン２２の運転を停止してリバース走行しているときの動力分配統合機構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６】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース禁止時発進制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース許容制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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】
【００２０】
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２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続されると共にギヤ機構６０，デファレンシャルギヤ６１を介して前輪６２ａ，６２ｂに接続された減速ギヤ３５と、減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、デファレンシャルギヤ６３を介して後輪６４ａ，６４ｂに接続されたモータＭＧ３と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００２１】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２２】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６１を介して、最終的には前輪６２ａ，６２ｂに出力される。
【００２３】
モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３は、いずれも発電機として駆動できると共に電動機として駆動できるロータに永久磁石が取り付けられた周知のＰＭ型の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２，４３を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２，４３とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２，４３が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４，４５，４６からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２，４３へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２４】
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によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，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などが入力されており、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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２５】
前輪６２ａ，６２ｂおよび後輪６４ａ，６４ｂの各車輪には、ブレーキアクチュエータ６８からの油圧により作動する油圧ブレーキが取り付けられている。ブレーキアクチュエータ６８からの油圧の調節は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）６９による駆動制御により行なわれている。このブレーキＥＣＵ６９には、車輪速センサ６９ａにより検出される前輪６２ａ，６２ｂの車輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒ，後輪６４ａ，６４ｂの車輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒが図示しない入力ポートを介して入力されており、ブレーキＥＣＵ６９からはブレーキアクチュエータ６８への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、ブレーキＥＣＵ６９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりブレーキアクチュエータ６８を駆動制御すると共に必要に応じてブレーキアクチュエータ６８の状態や前輪６２ａ，６２ｂおよび後輪６４ａ，６４ｂの状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２６】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、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，勾配センサ８９からの路面勾配θなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ６９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，ブレーキＥＣＵ６９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２７】
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とに基づいて車両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により走行するように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の運転制御としては、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動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２およびモータＭＧ３のいずれか又は両方とによってトルク変換されて出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３とを駆動制御するトルク変換運転モードや、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動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２およびモータＭＧ３のいずれか又は両方とによるトルク変換を伴って要求動力が出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３とを駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２およびモータＭＧ３のいずれか又は両方から要求動力に見合う動力がに出力されるよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２８】
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、特にエンジン２２の運転を停止した状態でリバース走行しているときにインバータ４１のいずれかの相に短絡故障が生じたときの動作について説明する。図２は、エンジン２２の運転を停止した状態でリバース走行するときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース走行時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２９】
リバース走行時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３，インバータ異常フラグＦｉｎｖ１，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ，後輪分配比Ｄｒなどの制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３は、回転位置検出センサ４４，４５，４６により検出される回転位置に基づいて各々演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、インバータ異常フラグＦｉｎｖ１は、インバータ４１のいずれかの相に短絡故障が生じているか否かを表わすフラグであり、図示しないインバータ異常判定処理により、インバータ４１の各相の電流を監視し、いずれかの相に過電流が生じたときにその相が短絡故障が生じたとして値１が設定されてＲＡＭ７６の所定領域に格納されたものを読み込むことによって入力するものとした。さらに、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサにより検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。なお、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて出力制限Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数を設定し、設定した出力制限Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。後輪分配比Ｄｒは、前輪６２ａ，６２ｂ側に出力するトルクと後輪６４ａ，６４ｂ側に出力するトルクとの和に対する後輪６４ａ，６４ｂ側に出力するトルクの割合を示すものとして図示しない後輪分配比設定処理により設定されたものをブレーキＥＣＵ６９から通信により入力するものとした。なお、実施例の後輪分配比設定処理では、後輪分配比Ｄｒは、車速Ｖや後述する図２のステップＳ１１０で設定される要求トルクＴ＊（制動時には制動力としてのトルク），車輪速センサ６９ａからの車輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒ，Ｖｒｌ，Ｖｒｒ等に基づいてスリップが発生しているか否か、発進時あるいは急加速時か否か、減速走行時か否かを判定し、いずれでもないと判定したときには値０を、スリップが発生していると判定したときにはスリップ時用の値を、発進時あるいは急加速時と判定したときには発進・急加速時用の値を、減速走行時と判定したときには減速走行時用の値を、それぞれ設定することにより行なわれる。
【００３０】
続いて、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両全体に要求される要求トルクＴ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴ＊との関係を予め求めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられるとマップから対応する要求トルクＴ＊を導出することにより設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図３に示す。
【００３１】
次に、次式（１），（２）により、値１から後輪分配比Ｄｒを減じたものに要求トルクＴ＊を乗じて得られるトルクを前輪トルクＴｆ＊として設定すると共に後輪分配比Ｄｒに要求トルクＴ＊を乗じて得られるトルクを後輪トルクＴｒ＊として設定し（ステップＳ１２０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ１３０）。このルーチンではエンジン２２の運転を停止した状態でリバース走行する場合を考えているから、エンジン２２の運転は停止しており、モータＭＧ１はトルクを発生させないためにトルク指令Ｔｍ１＊として値０が設定されるのである。
【００３２】
Tf*＝(1-Dr)×T* (1)
Tr*＝Dr×T* (2)
【００３３】
こうして前輪トルクＴｆ＊と後輪トルクＴｒ＊とを設定すると、インバータ異常フラグＦｉｎｖ１の値を調べ（ステップＳ１４０）、インバータ異常フラグＦｉｎｖ１が値０のとき、即ち、インバータ４１に短絡故障が生じていないときには、モータＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３に基づいてこの回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３のときにモータＭＧ２，ＭＧ３から出力可能なトルクの最大値としてのモータＭＧ２，ＭＧ３の定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍを導出すると共に（ステップＳ１５０）、次式（３），（４）によりバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに対して後輪分配比Ｄｒを適用して前輪側，後輪側に対する出力制限をモータＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３で除して得られるトルクを上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘとして計算して設定し（ステップＳ１６０）、式（５），（６）によりモータＭＧ２，ＭＧ３から本来出力すべきトルクとして前輪トルクＴｆ＊，後輪トルクＴｒ＊をギヤ比Ｇ２，Ｇ３で除したものと導出した定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍと設定した上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘのうち最も小さいものを得てモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊として設定する（ステップＳ１７０）。ここで、定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍの導出は、実施例では、モータＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３とモータＭＧ２，ＭＧ３の定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍとの関係を予め定格トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、モータＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３が与えられるとマップから対応する定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍを導出することにより行なうものとした。モータの定格トルクの一例を図４に示す。
【００３４】
Tm2max＝(1-Dr)×Wout÷Nm2 (3)
Tm3max＝Dr×Wout÷Nm3 (4)
Tm2*＝min(Tf*/G2,Tm2lim,Tm2max) (5)
Tm3*＝min(Tf*/G3,Tm3lim,Tm3max) (6)
【００３５】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定すると、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊のトルク（即ち値０）がモータＭＧ１から出力されると共にトルク指令Ｔｍ２＊のトルクがモータＭＧ２から出力され、トルク指令Ｔｍ３＊のトルクがモータＭＧ３から出力されるようインバータ４１，４２，４３のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。これにより、モータＭＧ２とモータＭＧ３とからのトルクによって車両を走行させることができる。エンジン２２の運転を停止してリバース走行しているときの動力分配統合機構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を図５に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。また、図中、実線はインバータ異常フラグＦｉｎｖ１が値０のときのリバース走行の状態を示し、破線はインバータ異常フラグＦｉｎｖ１が値１のときのリバース走行の状態を示す。実線におけるＲ軸上の太線矢印はモータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを示し、Ｓ軸上の白抜き矢印はインバータ４１に短絡故障が生じたときにモータＭＧ１の誘導起電力により生じるトルクを示す。
【００３６】
ステップＳ１４０でインバータ異常フラグＦｉｎｖ１が値１であると判定されると、インバータ４１のいずれかの相に短絡故障が生じていると判断し、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊に値０を設定して（ステップＳ１８０）、リバース走行を禁止し（ステップＳ１９０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。インバータ４１のいずれかの相に短絡故障が生じた状態でモータＭＧ２，ＭＧ３から同様にトルクを出力してリバース走行すると、上述した図５の白抜き矢印に示すように、モータＭＧ１が連れ回されるためにモータＭＧ１の誘導起電力により生じるトルクにより、エンジン２２は逆回転してしまう。実施例では、このエンジン２２の逆回転が継続されるのを抑止するために、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定し、リバース走行を禁止するのである。即ち、上述の制御は、エンジン２２の運転を停止した状態でリバース走行しているときにモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してインバータ４２，４３のスイッチング素子をスイッチング制御することにより、リバース走行を中止し、リバース走行を禁止する制御となる。こうした制御により、モータＭＧ１のインバータ４１に短絡故障が生じると、車両はリバース走行を終了して停車することになる。したがって、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止することにより、モータＭＧ１の誘導起電圧によって生じるトルクにより若干のエンジン２２の逆回転が生じるものの、エンジン２２が継続して逆回転するのは抑止することができる。
【００３７】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０において、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じて停車している車両を発進させるときの動作について説明する。図６は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース禁止時発進制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じている最中にシフトレバー８１が前進走行用のドライブポジションに操作されて車両を発進させる際に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３８】
リバース禁止時発進制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３，勾配センサ８９からの路面勾配θ，ずり下がりフラグＦｚ，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ，後輪分配比Ｄｒなどの制御に必要なデータを入力する（ステップＳ３００）。ここで、ずり下がりフラグＦｚは、登り勾配で車両がずり下がっているときに値１が設定されるものであり、このルーチンで設定されてＲＡＭ７６の所定領域に格納されたものを読み出すことにより入力するものとした。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３やバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ，後輪分配比Ｄｒについては上述した。
【００３９】
続いて、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと図３の要求トルク設定用マップとを用いて車両全体に要求されるトルクの仮の値としての仮要求トルクＴｔｍｐを設定し（ステップＳ３１０）、路面勾配θに基づいて車両がずり下がらないようにするためのトルクとしてのずり下がり防止トルクＴｚを設定する（ステップＳ３２０）。ここで、ずり下がり防止トルクＴｚは、車両総重量をＭとするとＭ・ｓｉｎθにより計算することができる。この場合の車両総重量としては、重量センサを備える車両であれば重量センサにより検出される値を用いるものとしたり、重量センサを備えない車両であれば、例えば製品規格としての総重量を用いるものとしたり、乗員数に応じた総重量を用いるものとしたりすることができる。なお、平坦路では、路面勾配θが値０となるため、ずり下がり防止トルクＴｚには値０が設定される。
【００４０】
そして、ずり下がりフラグＦｚの値を調べ（ステップＳ３３０）、ずり下がりフラグＦｚが値０のとき、即ち、車両がずり下がっていないときには、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であるか否か、即ち、車両がずり下がって後進しているか否かを判定する（ステップＳ３４０）。モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値ではないときには、車両はずり下がっていないと判断し、補正トルクＴａｊとして前回の値を設定すると共に（ステップＳ３５０）、カウンタＣを値０にクリアする（ステップＳ３６０）。ここで、補正トルクＴａｊは、車両にずり下がりが生じているときにずり下がり防止トルクＴｚを補正するためのものであり、初期値として値０が設定されている。したがって、平坦路では、車両にずり下がりは生じないので値０が補正トルクＴａｊに設定されることになる。また、カウンタＣは、車両のずり下がりを複数回の検出により判定するためのカウンタである。補正トルクＴａｊとカウンタＣについては、ステップＳ３４０の判定でモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であると判定されたときの処理（ステップＳ３７０〜Ｓ３９０）を説明するときに更に後述する。
【００４１】
そして、ずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとの和のトルクと仮要求トルクＴｔｍｐとのうち大きい方を要求トルクＴ＊として設定し（ステップＳ４４０）、上述した式（１），（２）により、前輪トルクＴｆ＊と後輪トルクＴｒ＊とを設定すると共に（ステップＳ４５０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ４６０）。上述した図２のリバース走行時制御ルーチンのステップＳ１５０〜ステップＳ１７０と同一の処理によりモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定し（ステップＳ４７０〜Ｓ４９０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信すると共に油圧ブレーキとして作用させるトルクとしてのブレーキトルクＴｂ＊をブレーキＥＣＵ６９に送信して（ステップＳ５００）、本ルーチンを終了する。ここで、ブレーキトルクＴｂ＊は、油圧ブレーキにより車両に作用させるべきトルクとして設定されるものであり、このルーチンでまだ説明していないステップＳ４１０〜Ｓ４３０により設定されるものである。ブレーキトルクＴｂ＊は、実施例では初期値として値０が設定されているから、ステップＳ４１０〜Ｓ４３０によって新たな値が設定されるまでは値０が設定されている。上述したように、平坦路では、ずり下がり防止トルクＴｚにも補正トルクＴａｊにも値０が設定されるから、仮要求トルクＴｔｍｐがそのまま要求トルクＴ＊として設定され、これを後輪分配比Ｄｒを用いて定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍの範囲内で且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから設定される上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘの範囲内でモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊が設定されて発進する。
【００４２】
一方、ステップＳ３４０でモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であると判定されたときには、車両にずり下がりが生じていると判断し、前回の補正トルクＴａｊから回転数Ｎｍ２にゲインｋｚを乗じたものを減じて新たな補正トルクＴａｊを設定すると共に（ステップＳ３７０）、カウンタＣを値１だけインクリメントし（ステップＳ３８０）、カウンタＣが閾値Ｃｓｅｔ未満であるか否かを判定し（ステップＳ３９０）、カウンタＣが閾値Ｃｓｅｔ未満であるときには、上述したステップＳ４４０〜Ｓ４９０の処理によりモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信すると共にブレーキトルクＴｂ＊をブレーキＥＣＵ６９に送信して（ステップＳ５００）、本ルーチンを終了する。ここで、ゲインｋｚは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に応じて補正トルクＴａｊを増加させるためのものであり、このルーチンの実行頻度や車両重量などにより定めることができる。このように車両にずり下がりが生じているときには、ずり下がりの程度を表わすモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に応じた補正トルクＴａｊを設定し、この補正トルクＴａｊとずり下がり防止トルクＴｚとの和のトルクと仮要求トルクＴｔｍｐとのうち大きい方を要求トルクＴ＊に設定し、これを後輪分配比Ｄｒを用いて定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍの範囲内で且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから設定される上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘの範囲内でモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定して、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を制御する。路面勾配θに対してアクセルペダル８３の踏み込み量が大きいときには大きな仮要求トルクＴｔｍｐが設定されるから、仮要求トルクＴｔｍｐが要求トルクＴ＊として設定され、前輪トルクＴｆ＊や後輪トルクＴｒ＊が定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍや上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘによって制限されないときには、車両のずり下がりは終了する。路面勾配θに対してアクセルペダル８３の踏み込み量が小さいときには小さな仮要求トルクＴｔｍｐが設定されるから、補正トルクＴａｊとずり下がり防止トルクＴｚとの和が要求トルクＴ＊として設定され、車両総重量Ｍが実際の総重量より必要以上に大きいときや前輪トルクＴｆ＊や後輪トルクＴｒ＊が定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍや上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘによって制限されないときには、車両のずり下がりは終了する。車両のずり下がりが終了した後にこのルーチンが実行されると、ステップＳ３４０ではモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値ではないと判定され、前回の補正トルクＴａｊ、即ち、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であると判定されたときに設定された補正トルクＴａｊを用いて要求トルクＴ＊が設定されるから、路面勾配θに対してアクセルペダル８３の踏み込み量が大きくなったときに車両は発進することになる。
【００４３】
路面勾配θに対してアクセルペダル８３の踏み込み量が大きくても前輪トルクＴｆ＊や後輪トルクＴｒ＊が定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍや上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘによって制限されることにより車両のずり下がりが終了しないときや、路面勾配θに対してアクセルペダル８３の踏み込み量が小さいために補正トルクＴａｊとずり下がり防止トルクＴｚとの和のトルクが要求トルクＴ＊として設定されても車両総重量Ｍより実際の総重量の方が大きかったり要求トルクＴ＊から得られる前輪トルクＴｆ＊や後輪トルクＴｒ＊が定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍや上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘによって制限されることにより車両のずり下がりが終了しないときには、ステップＳ３４０ではモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であると判定され、カウンタＣが閾値Ｃｓｅｔに至るまで前回の補正トルクＴａｊからそのときの回転数Ｎｍ２にゲインｋｚを乗じたものを減じて新たな補正トルクＴａｊを設定すると共にこの補正トルクＴａｊを用いて要求トルクＴ＊を設定して、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を制御する処理（ステップＳ３７０〜Ｓ３９０，Ｓ４４０〜Ｓ５００）を繰り返す。そして、カウンタＣが閾値Ｃｓｅｔに至ると、ずり下がりフラグＦｚに値１を設定し（ステップＳ４００）、車速Ｖが負の値であるか否かを判定し（ステップＳ４１０）、車速Ｖが負の値であるときには油圧ブレーキに作用させるブレーキトルクＴｂ＊として前回のブレーキトルクＴｂ＊に所定トルクΔＴｂだけ加えたものを設定し（ステップＳ４２０）、車速Ｖが負の値ではないときにはブレーキトルクＴｂ＊として前回のブレーキトルクＴｂ＊を設定して（ステップＳ４３０）、上述したステップＳ４４０〜Ｓ５００の処理を実行して本ルーチンを終了する。ブレーキトルクＴｂ＊がブレーキＥＣＵ６９に送信されると、ブレーキＥＣＵ６９は、ブレーキを作用させるための後輪分配比Ｄｂを用いてブレーキトルクＴｂ＊を前輪ブレーキトルクＴｂｆと後輪ブレーキトルクＴｂｒとに分配し、この前輪ブレーキトルクＴｂｆと後輪ブレーキトルクＴｂｒとに基づいてブレーキアクチュエータ６８からの油圧を調整し、前輪６２ａ，６２ｂおよび後輪６４ａ，６４ｂに制動力を作用させる。こうした処理により、ずり下がりフラグＦｚに値１が設定されると、次回以降にこのルーチンが実行されると、ステップＳ３３０ではずり下がりフラグＦｚは値１であると判定され、車速Ｖが負の値ではなくなるまで、即ち、車両のずり下がりが終了するまでブレーキトルクＴｂ＊を所定トルクΔＴｂだけ大きくすると共に（Ｓ４１０〜Ｓ４３０）、上述したステップＳ４４０〜Ｓ５００の処理を繰り返す。この制御により、車両のずり下がりは、いずれ終了する。
【００４４】
ステップＳ３４０でモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であると判定されたり、ずり下がりフラグＦｚに値１が設定されてブレーキトルクＴｂ＊により車速Ｖが負の値ではなくなるまでは、車両にはずり下がりが生じる。このとき、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１には短絡故障が生じており、エンジン２２の運転は停止されているから、モータＭＧ１は図５の共線図では値０より上側に回転する。このとき、モータＭＧ１には誘導起電力により図中下向き（白抜き矢印の方向）のトルクが生じるが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が小さいことから、誘導起電力により生じるトルクも小さいために、エンジン２２の逆回転は生じない。
【００４５】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０において、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じてリバース走行を禁止しているときにリバース走行を許容しなければならないときのリバース走行するときの動作について説明する。図７は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース許容制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じている最中にシフトレバー８１がリバース走行用のポジションに操作された際に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、リバース走行を許容しなければならないときとしては、退避走行の必要からリバース走行しなければならないときや、エンジン２２の運転を停止した状態でリバース走行しているときにインバータ４１のいずれかの相に短絡故障が生じたことによりモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止したが、登坂路であるために停車後に車両にずり下がりが生じ、このずり下がりを抑止できないときなどを挙げることができる。
【００４６】
リバース許容制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３，後輪分配比Ｄｒなどの制御に必要なデータを入力すると共に（ステップＳ６００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと図３の要求トルク設定用マップとを用いて車両全体に要求されるトルクの仮の値としての仮要求トルクＴｔｍｐを設定し（ステップＳ６１０）、車速Ｖが負の値に設定された閾値Ｖｓｅｔ未満であるか否かを判定する（ステップＳ６２０）。ここで、閾値Ｖｓｅｔは、車両が後進する際にモータＭＧ１の誘導起電力によるトルクによってエンジン２２が逆回転したときに車両に共振が生じるエンジン２２の回転数帯より小さな回転数でエンジン２２が逆回転するときの車速として設定されるものであり、例えば、共振周波数帯としてエンジン２２の回転数が３００〜６００ｒｐｍなどを用い、３ｋｍ／ｈや５ｋｍ／ｈなどを用いることができる。
【００４７】
車速Ｖが閾値Ｖｓｅｔ以上のとき、即ち、車速Ｖの絶対値が閾値Ｖｓｅｔの絶対値より小さいときには、補正トルクＴａｊとして前回の補正トルクＴａｊを設定すると共に（ステップＳ６３０）、ブレーキトルクＴｂ＊として前回のブレーキトルクＴｂ＊を設定し（ステップＳ６４０）、仮要求トルクＴｔｍｐに補正トルクＴａｊを加えたものを要求トルクＴ＊として設定し（ステップＳ６７０）、要求トルクＴ＊と後輪分配比Ｄｒとに基づいて上述の式（１），（２）に基づいて前輪トルクＴｆ＊，後輪トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ６８０）、図６のリバース禁止時発進制御ルーチンにおけるステップＳ４６０〜Ｓ４９０と同一の処理によりモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定し（ステップＳ６９０〜Ｓ７２０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信すると共にブレーキトルクＴｂ＊をブレーキＥＣＵ６９に送信して（ステップＳ７３０）、本ルーチンを終了する。ここで、補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とには、実施例では、このルーチンが初めて実行されるときに初期値として値０が設定されている。
【００４８】
一方、ステップＳ６２０で車速Ｖが閾値Ｖｓｅｔ未満、即ち、車速Ｖの絶対値が閾値Ｖｓｅｔの絶対値より大きいと判定されたときには、前回の補正トルクＴａｊから所定トルクΔＴａｊを減じた値を新たな補正トルクＴａｊに設定すると共に（ステップＳ６５０）、前回のブレーキトルクＴｂ＊に所定トルクΔＴｂを加えた値を新たなブレーキトルクＴｂ＊として設定し（ステップＳ６６０）、ステップＳ６７０〜Ｓ７３０の処理を実行して本ルーチンを終了する。こうした制御により、車速Ｖが閾値Ｖｓｅｔ以上の範囲内でリバース走行を許容することができる。このとき、モータＭＧ１には誘導起電力により図５中下向き（白抜き矢印の方向）のトルクが生じ、このトルクのためにエンジン２２の逆回転が生じるが、車両に共振が生じる回転数帯より小さな回転数でエンジン２２が逆回転するから、車両の共振は抑制することができる。
【００４９】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止することにより、モータＭＧ１の誘導起電圧によって生じるトルクにより若干のエンジン２２の逆回転が生じるものの、エンジン２２が継続して逆回転するのを抑止することができる。
【００５０】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときは、路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御するから、車両の発進時に車両がずり下がることによってエンジン２２が逆回転するのを抑制することができる。しかも、ずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いた要求トルクＴ＊の設定では車両のずり下がりを抑止できないときには、車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを作動することにより車両のずり下がりを抑止するから、より確実に車両のずり下がりを抑止することができる。この結果、車両の発進時に車両がずり下がることによってエンジン２２が逆回転するのをよく確実に抑制することができる。
【００５１】
さらに、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じてリバース走行を禁止しているときにリバース走行を許容しなければならないときには、エンジン２２の逆回転によって車両に共振が生じる車速より絶対値が小さい車速として設定された閾値Ｖｓｅｔ以上の車速となるように補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とを設定し、補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にブレーキトルクＴｂ＊により油圧ブレーキを作動させることにより、車両を閾値Ｖｓｅｔ以上の車速でリバース走行することができる。この結果、エンジン２２の逆回転は生じるものの、エンジン２２の逆回転による車両の共振は抑制した状態でリバース走行することができる。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときには、路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御するものとしたが、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に代えて車速Ｖが負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定するものとしてもよいし、エンジン２２の逆回転が抑止できればよいから、エンジン２２の回転数Ｎｅが負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定するものとしてもよいし、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の値とならないように要求トルクＴ＊を設定するものとしてもよい。もとより、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定するものとしてもよい。
【００５３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときに、ずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いた要求トルクＴ＊の設定では車両のずり下がりを抑止できないときには、車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを作動することにより車両のずり下がりを抑止するものとしたが、車速Ｖに代えてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定するものとしてもよいし、エンジン２２の逆回転が抑止できればよいから、エンジン２２の回転数Ｎｅが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定するものとしてもよいし、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定するものとしてもよい。もとより、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３が負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定するものとしてもよい。
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときには、路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御し、カウンタＣが閾値Ｃｓｅｔに至ってずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いた要求トルクＴ＊の設定では車両のずり下がりを抑止できないと判定したときに、車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを作動することにより車両のずり下がりを抑止するものとしたが、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときには、アクセル開度Ａｃｃに応じた要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共に路面勾配θに応じて車両のずり下がりを防止するためのブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを制御するものとしてもよく、アクセル開度Ａｃｃに応じた要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを制御するものとしてもよい。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じてリバース走行を禁止しているときにリバース走行を許容しなければならないときには、エンジン２２の逆回転によって車両に共振が生じる車速より絶対値が小さい車速として設定された閾値Ｖｓｅｔ以上の車速となるように補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とを設定し、補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にブレーキトルクＴｂ＊により油圧ブレーキを作動するものとしたが、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じてリバース走行を禁止しているときにリバース走行を許容しなければならないときには、油圧ブレーキを用いることなく、車速Ｖが閾値Ｖｓｅｔ以上となるように補正トルクＴａｊを設定し、補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御するものとしてもよいし、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じた要求トルクＴ＊を補正することなく、車速Ｖが閾値Ｖｓｅｔ以上となるようにブレーキトルクＴｂ＊を設定し、要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にブレーキトルクＴｂ＊により油圧ブレーキを作動するものとしてもよい。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止し、この状態から車両を発進させるときは、路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御し、このとき車両のずり下がりが生じると、車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを作動することにより車両のずり下がりを抑止するものとしたが、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたことによりリバース走行を禁止したときには、車両の発進も禁止するものとしてもよい。
【００５７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止し、この状態でリバース走行を許容しなければならないときには、エンジン２２の逆回転によって車両に共振が生じる車速より絶対値が小さい車速として設定された閾値Ｖｓｅｔ以上の車速となるように補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とを設定し、補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にブレーキトルクＴｂ＊により油圧ブレーキを作動するものとしたが、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたことによりリバース走行を禁止したときには、如何なるときでもリバース走行を許容しないものとしてもよい。
【００５８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを前輪６２ａ，６２ｂ側に接続し、モータＭＧ３を後輪６４ａ，６４ｂ側に接続したが、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを後輪６４ａ，６４ｂ側に接続し、モータＭＧ３を前輪６２ａ，６２ｂ側に接続するものとしてもよい。
【００５９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを前輪６２ａ，６２ｂ側に接続し、モータＭＧ３を後輪６４ａ，６４ｂ側に接続したが、後輪６４ａ，６４ｂの各々にインホイールモータを取り付けるものとしてもよいし、後輪６４ａ，６４ｂにはモータを取り付けないものとしても構わない。更に、図８のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２を備えないものとしても構わない。
【００６０】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、エンジン２２やバッテリ５０と共にハイブリッド自動車に搭載される駆動装置の形態としてもよく、また、ハイブリッド自動車の制御方法の形態としても構わない。
【００６１】
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「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「同期電動発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２，ＭＧ３が「電動機」に相当し、インバータ４１が「インバータ」に相当し、インバータ４２，４３が「駆動回路」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときにはモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してモータＥＣＵ４０に送信してリバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止する図２のリバース走行時制御ルーチンを実行し、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときは、路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定すると共に要求トルクＴ＊を用いてモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、ずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いた要求トルクＴ＊の設定によっては車両のずり下がりを抑止できないときには、車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定してブレーキＥＣＵ６９に送信する図６のリバース禁止時発進制御ルーチンを実行し、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じてリバース走行を禁止しているときにリバース走行を許容しなければならないときには、エンジン２２の逆回転によって車両に共振が生じる車速より絶対値が小さい車速として設定された閾値Ｖｓｅｔ以上の車速となるように補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とを設定し、補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信すると共にブレーキトルクＴｂ＊をブレーキＥＣＵ６９に送信する図７のリバース許容制御ルーチンを実行する、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と、トルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を受信してモータＭＧ２，ＭＧ３の駆動回路としてのインバータ４２，４３を制御するモータＥＣＵ４０と、ブレーキトルクＴｂ＊を受信してブレーキアクチュエータ６８を制御するブレーキＥＣＵ６９とが「制御手段」に相当する。
【００６２】
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「同期電動発電機」としては、回転に伴って誘導起電圧を発生する発電機であれば如何なる発電機であっても構わない。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものなど、１つ以上の遊星歯車を備えるものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２，ＭＧ３に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。また、少なくとも一つの電動機であるため、三つ以上の電動機としてもよく、単一の電動機としてもよい。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とモータＥＣＵ４０とブレーキＥＣＵ６９とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときにはモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止し、この状態で車両を発進させるときは路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いた要求トルクＴ＊の設定によっては車両のずり下がりを抑止できないときには車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを作動し、リバース走行を許容しなければならないときには、エンジン２２の逆回転によって車両に共振が生じる車速より絶対値が小さい車速として設定された閾値Ｖｓｅｔ以上の車速となるように補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とを設定して補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にブレーキトルクＴｂ＊により油圧ブレーキを作動するものに限定されるものではなく、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときにはモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止し、この状態での車両の発進も禁止したり、リバース走行を許容しないものとするなど、内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときにインバータに短絡故障が生じたときには電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう駆動回路を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６３】
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。
【００６４】
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】
【００６５】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
２０，１２０ 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、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４３ インバータ、４４，４５，４６ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６１，６３ デファレンシャルギヤ、６２ａ，６２ｂ 前輪、６４ａ，６４ｂ 後輪、６８ ブレーキアクチュエータ、６９ ブレーキＥＣＵ、６９ａ 車輪速センサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、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、８９ 勾配センサ、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法並びに駆動装置に関し、詳しくは、内燃機関と、動力を入出力可能な同期電動発電機と、内燃機関の出力軸と発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で回転軸，出力軸，駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、同期電動発電機を駆動するインバータと、電動機を駆動する駆動回路と、インバータおよび駆動回路に接続されて同期電動発電機および電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、内燃機関の間欠運転を伴って走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関とインバータと駆動回路とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車、および、こうしたハイブリッド自動車におけるインバータに短絡故障が生じたときのハイブリッド自動車の制御方法、並びに、こうしたハイブリッド自動車に内燃機関および蓄電手段と共に搭載される駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、発電機と、エンジンのクランクシャフトと発電機の回転軸と後輪に連結されたプロペラシャフトとにキャリアとサンギヤとリングギヤとが各々接続された遊星歯車機構と、プロペラシャフトに２段変速の変速機を介して取り付けられた走行モータと、発電機を駆動する発電機用インバータと、走行モータを駆動する走行モータ用インバータと、発電機用インバータおよび走行モータ用インバータに接続された直流電源と、を備え、発電機用インバータと走行モータ用インバータのうちの一方のインバータに過電流が発生したときには過電流が発生したインバータの駆動を停止すると共に過電流が発生していないインバータを駆動することにより発電機または走行モータを駆動する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、一方のインバータに過電流が生じたときでも他方のインバータを駆動することにより、車両の安全な退避走行を有効に行なえるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４５３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のハイブリッド自動車では、発電機用インバータに短絡故障が生じたときに、エンジンを停止した状態で走行モータ用インバータを駆動して走行モータによりリバース走行すると、遊星歯車機構の特性により発電機が回転し、発電機の回転に伴って発電機に生じる誘導起電力によってエンジンが逆回転する場合が生じる。特に吸気、圧縮、膨張、排気の４行程により動力を出力する４サイクルエンジンでは、一方向にのみ回転するよう設計されているため、逆回転すると、排気を吸気側に送ることになり、好ましくない。また、退避走行などのためにエンジンの逆回転を許容するものとしても、エンジンの逆回転による振動に車両が共振する場合は回避されることが望まれる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法並びに駆動装置は、内燃機関の運転を停止してリバース走行している最中に発電機を駆動するインバータに短絡故障が生じたとに内燃機関が逆回転するのを抑制することを主目的とし、発電機を駆動するインバータに短絡故障が生じている最中に内燃機関の運転を停止した状態でリバース走行を許容しなければならないときには内燃機関の逆回転による振動の影響を抑制することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法並びに駆動装置は、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自動車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記電動機を駆動する駆動回路と、前記インバータおよび前記駆動回路に接続されて前記同期電動発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときには、前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときにインバータに短絡故障が生じたときには、電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう駆動回路を制御する。このように、リバース走行を禁止することにより、リバース走行に伴って同期電動発電機が回転し、同期電動発電機の回転に伴って同期電動発電機に生じる誘導起電力によって内燃機関が逆回転するのを抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記内燃機関が逆回転しないように前記電動機からトルクが出力されるよう前記駆動回路を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の逆回転を抑制しながら登坂路で発進することができる。この場合、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記電動機の回転数が車両を前進させる方向を正としたときに値０以上となるように前記電動機から出力されるトルクが調節されるよう前記駆動回路を制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態でリバース走行を許容しなければならないときには、車速の絶対値が車両の振動を抑制するために予め設定された所定車速以下となるように前記電動機からトルクが出力されるよう前記駆動回路を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の逆回転は許容するものの、内燃機関の逆回転に伴って車両が共振するのを抑制することができる。ここで、「リバース走行を許容しなければならないとき」には、退避走行のためにリバース走行しなければならないときや、登坂路で車両がずり下がってしまうときなどが含まれる。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、運転者のブレーキ操作に拘わらずに車両に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記内燃機関が逆回転しないように前記電動機からのトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の逆回転を抑制しながら登坂路で発進することができる。この場合、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記電動機の回転数が車両を前進させる方向を正としたときに値０以上となるように前記電動機から出力されるトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
こうした制動力付与手段を備える態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態でリバース走行を許容しなければならないときには、車速の絶対値が車両の振動を抑制するために予め設定された所定車速以下となるように前記電動機からのトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の逆回転は許容するものの、内燃機関の逆回転に伴って車両が共振するのを抑制することができる。ここで、「リバース走行を許容しなければならないとき」には、退避走行のためにリバース走行しなければならないときや、登坂路で車両がずり下がってしまうときなどが含まれる。
【００１３】
本発明のハイブリッド自動車において、前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能な第１電動機と、前記駆動軸が連結された駆動輪とは異なる車輪に連結された車軸に動力を入出力可能な第２電動機と、の二つを含む、ものとすることもできる。
【００１４】
本発明の駆動装置は、
内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に自動車に搭載され、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記蓄電手段と電力をやりとり可能に接続されて前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記蓄電手段と電力をやりとり可能に接続されて前記電動機を駆動する駆動回路と、を備える駆動装置であって、
前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときには、前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の駆動装置では、内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときにインバータに短絡故障が生じたときには、電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう駆動回路を制御する。このように、リバース走行を禁止することにより、リバース走行に伴って同期電動発電機が回転し、同期電動発電機の回転に伴って同期電動発電機に生じる誘導起電力によって内燃機関が逆回転するのを抑制することができる。
【００１６】
本発明のハイブリッド自動車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記電動機を駆動する駆動回路と、前記インバータおよび前記駆動回路に接続されて前記同期電動発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える自動車における前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときの制御方法であって、
前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する、
ことを特徴とする。
【００１７】
この本発明のハイブリッド自動車の制御方法では、内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときにインバータに短絡故障が生じたときには、電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう駆動回路を制御する。このように、リバース走行を禁止することにより、リバース走行に伴って同期電動発電機が回転し、同期電動発電機の回転に伴って同期電動発電機に生じる誘導起電力によって内燃機関が逆回転するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース走行時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】モータの定格トルクの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン２２の運転を停止してリバース走行しているときの動力分配統合機構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６】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース禁止時発進制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース許容制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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】
【００２０】
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２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続されると共にギヤ機構６０，デファレンシャルギヤ６１を介して前輪６２ａ，６２ｂに接続された減速ギヤ３５と、減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、デファレンシャルギヤ６３を介して後輪６４ａ，６４ｂに接続されたモータＭＧ３と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００２１】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２２】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６１を介して、最終的には前輪６２ａ，６２ｂに出力される。
【００２３】
モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３は、いずれも発電機として駆動できると共に電動機として駆動できるロータに永久磁石が取り付けられた周知のＰＭ型の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２，４３を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２，４３とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２，４３が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４，４５，４６からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２，４３へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２４】
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によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，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などが入力されており、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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２５】
前輪６２ａ，６２ｂおよび後輪６４ａ，６４ｂの各車輪には、ブレーキアクチュエータ６８からの油圧により作動する油圧ブレーキが取り付けられている。ブレーキアクチュエータ６８からの油圧の調節は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）６９による駆動制御により行なわれている。このブレーキＥＣＵ６９には、車輪速センサ６９ａにより検出される前輪６２ａ，６２ｂの車輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒ，後輪６４ａ，６４ｂの車輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒが図示しない入力ポートを介して入力されており、ブレーキＥＣＵ６９からはブレーキアクチュエータ６８への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、ブレーキＥＣＵ６９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりブレーキアクチュエータ６８を駆動制御すると共に必要に応じてブレーキアクチュエータ６８の状態や前輪６２ａ，６２ｂおよび後輪６４ａ，６４ｂの状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２６】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、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，勾配センサ８９からの路面勾配θなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ６９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，ブレーキＥＣＵ６９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２７】
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とに基づいて車両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により走行するように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の運転制御としては、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動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２およびモータＭＧ３のいずれか又は両方とによってトルク変換されて出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３とを駆動制御するトルク変換運転モードや、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動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２およびモータＭＧ３のいずれか又は両方とによるトルク変換を伴って要求動力が出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３とを駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２およびモータＭＧ３のいずれか又は両方から要求動力に見合う動力がに出力されるよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２８】
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、特にエンジン２２の運転を停止した状態でリバース走行しているときにインバータ４１のいずれかの相に短絡故障が生じたときの動作について説明する。図２は、エンジン２２の運転を停止した状態でリバース走行するときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース走行時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２９】
リバース走行時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３，インバータ異常フラグＦｉｎｖ１，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ，後輪分配比Ｄｒなどの制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３は、回転位置検出センサ４４，４５，４６により検出される回転位置に基づいて各々演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、インバータ異常フラグＦｉｎｖ１は、インバータ４１のいずれかの相に短絡故障が生じているか否かを表わすフラグであり、図示しないインバータ異常判定処理により、インバータ４１の各相の電流を監視し、いずれかの相に過電流が生じたときにその相が短絡故障が生じたとして値１が設定されてＲＡＭ７６の所定領域に格納されたものを読み込むことによって入力するものとした。さらに、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサにより検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。なお、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて出力制限Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数を設定し、設定した出力制限Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。後輪分配比Ｄｒは、前輪６２ａ，６２ｂ側に出力するトルクと後輪６４ａ，６４ｂ側に出力するトルクとの和に対する後輪６４ａ，６４ｂ側に出力するトルクの割合を示すものとして図示しない後輪分配比設定処理により設定されたものをブレーキＥＣＵ６９から通信により入力するものとした。なお、実施例の後輪分配比設定処理では、後輪分配比Ｄｒは、車速Ｖや後述する図２のステップＳ１１０で設定される要求トルクＴ＊（制動時には制動力としてのトルク），車輪速センサ６９ａからの車輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒ，Ｖｒｌ，Ｖｒｒ等に基づいてスリップが発生しているか否か、発進時あるいは急加速時か否か、減速走行時か否かを判定し、いずれでもないと判定したときには値０を、スリップが発生していると判定したときにはスリップ時用の値を、発進時あるいは急加速時と判定したときには発進・急加速時用の値を、減速走行時と判定したときには減速走行時用の値を、それぞれ設定することにより行なわれる。
【００３０】
続いて、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両全体に要求される要求トルクＴ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴ＊との関係を予め求めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられるとマップから対応する要求トルクＴ＊を導出することにより設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図３に示す。
【００３１】
次に、次式（１），（２）により、値１から後輪分配比Ｄｒを減じたものに要求トルクＴ＊を乗じて得られるトルクを前輪トルクＴｆ＊として設定すると共に後輪分配比Ｄｒに要求トルクＴ＊を乗じて得られるトルクを後輪トルクＴｒ＊として設定し（ステップＳ１２０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ１３０）。このルーチンではエンジン２２の運転を停止した状態でリバース走行する場合を考えているから、エンジン２２の運転は停止しており、モータＭＧ１はトルクを発生させないためにトルク指令Ｔｍ１＊として値０が設定されるのである。
【００３２】
Tf*＝(1-Dr)×T* (1)
Tr*＝Dr×T* (2)
【００３３】
こうして前輪トルクＴｆ＊と後輪トルクＴｒ＊とを設定すると、インバータ異常フラグＦｉｎｖ１の値を調べ（ステップＳ１４０）、インバータ異常フラグＦｉｎｖ１が値０のとき、即ち、インバータ４１に短絡故障が生じていないときには、モータＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３に基づいてこの回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３のときにモータＭＧ２，ＭＧ３から出力可能なトルクの最大値としてのモータＭＧ２，ＭＧ３の定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍを導出すると共に（ステップＳ１５０）、次式（３），（４）によりバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに対して後輪分配比Ｄｒを適用して前輪側，後輪側に対する出力制限をモータＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３で除して得られるトルクを上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘとして計算して設定し（ステップＳ１６０）、式（５），（６）によりモータＭＧ２，ＭＧ３から本来出力すべきトルクとして前輪トルクＴｆ＊，後輪トルクＴｒ＊をギヤ比Ｇ２，Ｇ３で除したものと導出した定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍと設定した上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘのうち最も小さいものを得てモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊として設定する（ステップＳ１７０）。ここで、定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍの導出は、実施例では、モータＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３とモータＭＧ２，ＭＧ３の定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍとの関係を予め定格トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、モータＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３が与えられるとマップから対応する定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍを導出することにより行なうものとした。モータの定格トルクの一例を図４に示す。
【００３４】
Tm2max＝(1-Dr)×Wout÷Nm2 (3)
Tm3max＝Dr×Wout÷Nm3 (4)
Tm2*＝min(Tf*/G2,Tm2lim,Tm2max) (5)
Tm3*＝min(Tf*/G3,Tm3lim,Tm3max) (6)
【００３５】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定すると、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊のトルク（即ち値０）がモータＭＧ１から出力されると共にトルク指令Ｔｍ２＊のトルクがモータＭＧ２から出力され、トルク指令Ｔｍ３＊のトルクがモータＭＧ３から出力されるようインバータ４１，４２，４３のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。これにより、モータＭＧ２とモータＭＧ３とからのトルクによって車両を走行させることができる。エンジン２２の運転を停止してリバース走行しているときの動力分配統合機構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を図５に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。また、図中、実線はインバータ異常フラグＦｉｎｖ１が値０のときのリバース走行の状態を示し、破線はインバータ異常フラグＦｉｎｖ１が値１のときのリバース走行の状態を示す。実線におけるＲ軸上の太線矢印はモータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを示し、Ｓ軸上の白抜き矢印はインバータ４１に短絡故障が生じたときにモータＭＧ１の誘導起電力により生じるトルクを示す。
【００３６】
ステップＳ１４０でインバータ異常フラグＦｉｎｖ１が値１であると判定されると、インバータ４１のいずれかの相に短絡故障が生じていると判断し、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊に値０を設定して（ステップＳ１８０）、リバース走行を禁止し（ステップＳ１９０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。インバータ４１のいずれかの相に短絡故障が生じた状態でモータＭＧ２，ＭＧ３から同様にトルクを出力してリバース走行すると、上述した図５の白抜き矢印に示すように、モータＭＧ１が連れ回されるためにモータＭＧ１の誘導起電力により生じるトルクにより、エンジン２２は逆回転してしまう。実施例では、このエンジン２２の逆回転が継続されるのを抑止するために、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定し、リバース走行を禁止するのである。即ち、上述の制御は、エンジン２２の運転を停止した状態でリバース走行しているときにモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してインバータ４２，４３のスイッチング素子をスイッチング制御することにより、リバース走行を中止し、リバース走行を禁止する制御となる。こうした制御により、モータＭＧ１のインバータ４１に短絡故障が生じると、車両はリバース走行を終了して停車することになる。したがって、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止することにより、モータＭＧ１の誘導起電圧によって生じるトルクにより若干のエンジン２２の逆回転が生じるものの、エンジン２２が継続して逆回転するのは抑止することができる。
【００３７】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０において、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じて停車している車両を発進させるときの動作について説明する。図６は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース禁止時発進制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じている最中にシフトレバー８１が前進走行用のドライブポジションに操作されて車両を発進させる際に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３８】
リバース禁止時発進制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３，勾配センサ８９からの路面勾配θ，ずり下がりフラグＦｚ，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ，後輪分配比Ｄｒなどの制御に必要なデータを入力する（ステップＳ３００）。ここで、ずり下がりフラグＦｚは、登り勾配で車両がずり下がっているときに値１が設定されるものであり、このルーチンで設定されてＲＡＭ７６の所定領域に格納されたものを読み出すことにより入力するものとした。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３やバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ，後輪分配比Ｄｒについては上述した。
【００３９】
続いて、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと図３の要求トルク設定用マップとを用いて車両全体に要求されるトルクの仮の値としての仮要求トルクＴｔｍｐを設定し（ステップＳ３１０）、路面勾配θに基づいて車両がずり下がらないようにするためのトルクとしてのずり下がり防止トルクＴｚを設定する（ステップＳ３２０）。ここで、ずり下がり防止トルクＴｚは、車両総重量をＭとするとＭ・ｓｉｎθにより計算することができる。この場合の車両総重量としては、重量センサを備える車両であれば重量センサにより検出される値を用いるものとしたり、重量センサを備えない車両であれば、例えば製品規格としての総重量を用いるものとしたり、乗員数に応じた総重量を用いるものとしたりすることができる。なお、平坦路では、路面勾配θが値０となるため、ずり下がり防止トルクＴｚには値０が設定される。
【００４０】
そして、ずり下がりフラグＦｚの値を調べ（ステップＳ３３０）、ずり下がりフラグＦｚが値０のとき、即ち、車両がずり下がっていないときには、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であるか否か、即ち、車両がずり下がって後進しているか否かを判定する（ステップＳ３４０）。モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値ではないときには、車両はずり下がっていないと判断し、補正トルクＴａｊとして前回の値を設定すると共に（ステップＳ３５０）、カウンタＣを値０にクリアする（ステップＳ３６０）。ここで、補正トルクＴａｊは、車両にずり下がりが生じているときにずり下がり防止トルクＴｚを補正するためのものであり、初期値として値０が設定されている。したがって、平坦路では、車両にずり下がりは生じないので値０が補正トルクＴａｊに設定されることになる。また、カウンタＣは、車両のずり下がりを複数回の検出により判定するためのカウンタである。補正トルクＴａｊとカウンタＣについては、ステップＳ３４０の判定でモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であると判定されたときの処理（ステップＳ３７０〜Ｓ３９０）を説明するときに更に後述する。
【００４１】
そして、ずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとの和のトルクと仮要求トルクＴｔｍｐとのうち大きい方を要求トルクＴ＊として設定し（ステップＳ４４０）、上述した式（１），（２）により、前輪トルクＴｆ＊と後輪トルクＴｒ＊とを設定すると共に（ステップＳ４５０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ４６０）。上述した図２のリバース走行時制御ルーチンのステップＳ１５０〜ステップＳ１７０と同一の処理によりモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定し（ステップＳ４７０〜Ｓ４９０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信すると共に油圧ブレーキとして作用させるトルクとしてのブレーキトルクＴｂ＊をブレーキＥＣＵ６９に送信して（ステップＳ５００）、本ルーチンを終了する。ここで、ブレーキトルクＴｂ＊は、油圧ブレーキにより車両に作用させるべきトルクとして設定されるものであり、このルーチンでまだ説明していないステップＳ４１０〜Ｓ４３０により設定されるものである。ブレーキトルクＴｂ＊は、実施例では初期値として値０が設定されているから、ステップＳ４１０〜Ｓ４３０によって新たな値が設定されるまでは値０が設定されている。上述したように、平坦路では、ずり下がり防止トルクＴｚにも補正トルクＴａｊにも値０が設定されるから、仮要求トルクＴｔｍｐがそのまま要求トルクＴ＊として設定され、これを後輪分配比Ｄｒを用いて定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍの範囲内で且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから設定される上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘの範囲内でモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊が設定されて発進する。
【００４２】
一方、ステップＳ３４０でモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であると判定されたときには、車両にずり下がりが生じていると判断し、前回の補正トルクＴａｊから回転数Ｎｍ２にゲインｋｚを乗じたものを減じて新たな補正トルクＴａｊを設定すると共に（ステップＳ３７０）、カウンタＣを値１だけインクリメントし（ステップＳ３８０）、カウンタＣが閾値Ｃｓｅｔ未満であるか否かを判定し（ステップＳ３９０）、カウンタＣが閾値Ｃｓｅｔ未満であるときには、上述したステップＳ４４０〜Ｓ４９０の処理によりモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信すると共にブレーキトルクＴｂ＊をブレーキＥＣＵ６９に送信して（ステップＳ５００）、本ルーチンを終了する。ここで、ゲインｋｚは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に応じて補正トルクＴａｊを増加させるためのものであり、このルーチンの実行頻度や車両重量などにより定めることができる。このように車両にずり下がりが生じているときには、ずり下がりの程度を表わすモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に応じた補正トルクＴａｊを設定し、この補正トルクＴａｊとずり下がり防止トルクＴｚとの和のトルクと仮要求トルクＴｔｍｐとのうち大きい方を要求トルクＴ＊に設定し、これを後輪分配比Ｄｒを用いて定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍの範囲内で且つバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから設定される上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘの範囲内でモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定して、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を制御する。路面勾配θに対してアクセルペダル８３の踏み込み量が大きいときには大きな仮要求トルクＴｔｍｐが設定されるから、仮要求トルクＴｔｍｐが要求トルクＴ＊として設定され、前輪トルクＴｆ＊や後輪トルクＴｒ＊が定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍや上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘによって制限されないときには、車両のずり下がりは終了する。路面勾配θに対してアクセルペダル８３の踏み込み量が小さいときには小さな仮要求トルクＴｔｍｐが設定されるから、補正トルクＴａｊとずり下がり防止トルクＴｚとの和が要求トルクＴ＊として設定され、車両総重量Ｍが実際の総重量より必要以上に大きいときや前輪トルクＴｆ＊や後輪トルクＴｒ＊が定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍや上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘによって制限されないときには、車両のずり下がりは終了する。車両のずり下がりが終了した後にこのルーチンが実行されると、ステップＳ３４０ではモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値ではないと判定され、前回の補正トルクＴａｊ、即ち、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であると判定されたときに設定された補正トルクＴａｊを用いて要求トルクＴ＊が設定されるから、路面勾配θに対してアクセルペダル８３の踏み込み量が大きくなったときに車両は発進することになる。
【００４３】
路面勾配θに対してアクセルペダル８３の踏み込み量が大きくても前輪トルクＴｆ＊や後輪トルクＴｒ＊が定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍや上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘによって制限されることにより車両のずり下がりが終了しないときや、路面勾配θに対してアクセルペダル８３の踏み込み量が小さいために補正トルクＴａｊとずり下がり防止トルクＴｚとの和のトルクが要求トルクＴ＊として設定されても車両総重量Ｍより実際の総重量の方が大きかったり要求トルクＴ＊から得られる前輪トルクＴｆ＊や後輪トルクＴｒ＊が定格トルクＴｍ２ｌｉｍ，Ｔｍ３ｌｉｍや上限制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ３ｍａｘによって制限されることにより車両のずり下がりが終了しないときには、ステップＳ３４０ではモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であると判定され、カウンタＣが閾値Ｃｓｅｔに至るまで前回の補正トルクＴａｊからそのときの回転数Ｎｍ２にゲインｋｚを乗じたものを減じて新たな補正トルクＴａｊを設定すると共にこの補正トルクＴａｊを用いて要求トルクＴ＊を設定して、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３を制御する処理（ステップＳ３７０〜Ｓ３９０，Ｓ４４０〜Ｓ５００）を繰り返す。そして、カウンタＣが閾値Ｃｓｅｔに至ると、ずり下がりフラグＦｚに値１を設定し（ステップＳ４００）、車速Ｖが負の値であるか否かを判定し（ステップＳ４１０）、車速Ｖが負の値であるときには油圧ブレーキに作用させるブレーキトルクＴｂ＊として前回のブレーキトルクＴｂ＊に所定トルクΔＴｂだけ加えたものを設定し（ステップＳ４２０）、車速Ｖが負の値ではないときにはブレーキトルクＴｂ＊として前回のブレーキトルクＴｂ＊を設定して（ステップＳ４３０）、上述したステップＳ４４０〜Ｓ５００の処理を実行して本ルーチンを終了する。ブレーキトルクＴｂ＊がブレーキＥＣＵ６９に送信されると、ブレーキＥＣＵ６９は、ブレーキを作用させるための後輪分配比Ｄｂを用いてブレーキトルクＴｂ＊を前輪ブレーキトルクＴｂｆと後輪ブレーキトルクＴｂｒとに分配し、この前輪ブレーキトルクＴｂｆと後輪ブレーキトルクＴｂｒとに基づいてブレーキアクチュエータ６８からの油圧を調整し、前輪６２ａ，６２ｂおよび後輪６４ａ，６４ｂに制動力を作用させる。こうした処理により、ずり下がりフラグＦｚに値１が設定されると、次回以降にこのルーチンが実行されると、ステップＳ３３０ではずり下がりフラグＦｚは値１であると判定され、車速Ｖが負の値ではなくなるまで、即ち、車両のずり下がりが終了するまでブレーキトルクＴｂ＊を所定トルクΔＴｂだけ大きくすると共に（Ｓ４１０〜Ｓ４３０）、上述したステップＳ４４０〜Ｓ５００の処理を繰り返す。この制御により、車両のずり下がりは、いずれ終了する。
【００４４】
ステップＳ３４０でモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値であると判定されたり、ずり下がりフラグＦｚに値１が設定されてブレーキトルクＴｂ＊により車速Ｖが負の値ではなくなるまでは、車両にはずり下がりが生じる。このとき、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１には短絡故障が生じており、エンジン２２の運転は停止されているから、モータＭＧ１は図５の共線図では値０より上側に回転する。このとき、モータＭＧ１には誘導起電力により図中下向き（白抜き矢印の方向）のトルクが生じるが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が小さいことから、誘導起電力により生じるトルクも小さいために、エンジン２２の逆回転は生じない。
【００４５】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０において、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じてリバース走行を禁止しているときにリバース走行を許容しなければならないときのリバース走行するときの動作について説明する。図７は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリバース許容制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じている最中にシフトレバー８１がリバース走行用のポジションに操作された際に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、リバース走行を許容しなければならないときとしては、退避走行の必要からリバース走行しなければならないときや、エンジン２２の運転を停止した状態でリバース走行しているときにインバータ４１のいずれかの相に短絡故障が生じたことによりモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止したが、登坂路であるために停車後に車両にずり下がりが生じ、このずり下がりを抑止できないときなどを挙げることができる。
【００４６】
リバース許容制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３，後輪分配比Ｄｒなどの制御に必要なデータを入力すると共に（ステップＳ６００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと図３の要求トルク設定用マップとを用いて車両全体に要求されるトルクの仮の値としての仮要求トルクＴｔｍｐを設定し（ステップＳ６１０）、車速Ｖが負の値に設定された閾値Ｖｓｅｔ未満であるか否かを判定する（ステップＳ６２０）。ここで、閾値Ｖｓｅｔは、車両が後進する際にモータＭＧ１の誘導起電力によるトルクによってエンジン２２が逆回転したときに車両に共振が生じるエンジン２２の回転数帯より小さな回転数でエンジン２２が逆回転するときの車速として設定されるものであり、例えば、共振周波数帯としてエンジン２２の回転数が３００〜６００ｒｐｍなどを用い、３ｋｍ／ｈや５ｋｍ／ｈなどを用いることができる。
【００４７】
車速Ｖが閾値Ｖｓｅｔ以上のとき、即ち、車速Ｖの絶対値が閾値Ｖｓｅｔの絶対値より小さいときには、補正トルクＴａｊとして前回の補正トルクＴａｊを設定すると共に（ステップＳ６３０）、ブレーキトルクＴｂ＊として前回のブレーキトルクＴｂ＊を設定し（ステップＳ６４０）、仮要求トルクＴｔｍｐに補正トルクＴａｊを加えたものを要求トルクＴ＊として設定し（ステップＳ６７０）、要求トルクＴ＊と後輪分配比Ｄｒとに基づいて上述の式（１），（２）に基づいて前輪トルクＴｆ＊，後輪トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ６８０）、図６のリバース禁止時発進制御ルーチンにおけるステップＳ４６０〜Ｓ４９０と同一の処理によりモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定し（ステップＳ６９０〜Ｓ７２０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊をモータＥＣＵ４０に送信すると共にブレーキトルクＴｂ＊をブレーキＥＣＵ６９に送信して（ステップＳ７３０）、本ルーチンを終了する。ここで、補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とには、実施例では、このルーチンが初めて実行されるときに初期値として値０が設定されている。
【００４８】
一方、ステップＳ６２０で車速Ｖが閾値Ｖｓｅｔ未満、即ち、車速Ｖの絶対値が閾値Ｖｓｅｔの絶対値より大きいと判定されたときには、前回の補正トルクＴａｊから所定トルクΔＴａｊを減じた値を新たな補正トルクＴａｊに設定すると共に（ステップＳ６５０）、前回のブレーキトルクＴｂ＊に所定トルクΔＴｂを加えた値を新たなブレーキトルクＴｂ＊として設定し（ステップＳ６６０）、ステップＳ６７０〜Ｓ７３０の処理を実行して本ルーチンを終了する。こうした制御により、車速Ｖが閾値Ｖｓｅｔ以上の範囲内でリバース走行を許容することができる。このとき、モータＭＧ１には誘導起電力により図５中下向き（白抜き矢印の方向）のトルクが生じ、このトルクのためにエンジン２２の逆回転が生じるが、車両に共振が生じる回転数帯より小さな回転数でエンジン２２が逆回転するから、車両の共振は抑制することができる。
【００４９】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止することにより、モータＭＧ１の誘導起電圧によって生じるトルクにより若干のエンジン２２の逆回転が生じるものの、エンジン２２が継続して逆回転するのを抑止することができる。
【００５０】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときは、路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御するから、車両の発進時に車両がずり下がることによってエンジン２２が逆回転するのを抑制することができる。しかも、ずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いた要求トルクＴ＊の設定では車両のずり下がりを抑止できないときには、車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを作動することにより車両のずり下がりを抑止するから、より確実に車両のずり下がりを抑止することができる。この結果、車両の発進時に車両がずり下がることによってエンジン２２が逆回転するのをよく確実に抑制することができる。
【００５１】
さらに、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じてリバース走行を禁止しているときにリバース走行を許容しなければならないときには、エンジン２２の逆回転によって車両に共振が生じる車速より絶対値が小さい車速として設定された閾値Ｖｓｅｔ以上の車速となるように補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とを設定し、補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にブレーキトルクＴｂ＊により油圧ブレーキを作動させることにより、車両を閾値Ｖｓｅｔ以上の車速でリバース走行することができる。この結果、エンジン２２の逆回転は生じるものの、エンジン２２の逆回転による車両の共振は抑制した状態でリバース走行することができる。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときには、路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御するものとしたが、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に代えて車速Ｖが負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定するものとしてもよいし、エンジン２２の逆回転が抑止できればよいから、エンジン２２の回転数Ｎｅが負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定するものとしてもよいし、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の値とならないように要求トルクＴ＊を設定するものとしてもよい。もとより、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定するものとしてもよい。
【００５３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときに、ずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いた要求トルクＴ＊の設定では車両のずり下がりを抑止できないときには、車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを作動することにより車両のずり下がりを抑止するものとしたが、車速Ｖに代えてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定するものとしてもよいし、エンジン２２の逆回転が抑止できればよいから、エンジン２２の回転数Ｎｅが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定するものとしてもよいし、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定するものとしてもよい。もとより、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３が負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定するものとしてもよい。
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときには、路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御し、カウンタＣが閾値Ｃｓｅｔに至ってずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いた要求トルクＴ＊の設定では車両のずり下がりを抑止できないと判定したときに、車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを作動することにより車両のずり下がりを抑止するものとしたが、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときには、アクセル開度Ａｃｃに応じた要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共に路面勾配θに応じて車両のずり下がりを防止するためのブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを制御するものとしてもよく、アクセル開度Ａｃｃに応じた要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを制御するものとしてもよい。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じてリバース走行を禁止しているときにリバース走行を許容しなければならないときには、エンジン２２の逆回転によって車両に共振が生じる車速より絶対値が小さい車速として設定された閾値Ｖｓｅｔ以上の車速となるように補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とを設定し、補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にブレーキトルクＴｂ＊により油圧ブレーキを作動するものとしたが、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じてリバース走行を禁止しているときにリバース走行を許容しなければならないときには、油圧ブレーキを用いることなく、車速Ｖが閾値Ｖｓｅｔ以上となるように補正トルクＴａｊを設定し、補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御するものとしてもよいし、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じた要求トルクＴ＊を補正することなく、車速Ｖが閾値Ｖｓｅｔ以上となるようにブレーキトルクＴｂ＊を設定し、要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にブレーキトルクＴｂ＊により油圧ブレーキを作動するものとしてもよい。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止し、この状態から車両を発進させるときは、路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御し、このとき車両のずり下がりが生じると、車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを作動することにより車両のずり下がりを抑止するものとしたが、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたことによりリバース走行を禁止したときには、車両の発進も禁止するものとしてもよい。
【００５７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときには、モータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止し、この状態でリバース走行を許容しなければならないときには、エンジン２２の逆回転によって車両に共振が生じる車速より絶対値が小さい車速として設定された閾値Ｖｓｅｔ以上の車速となるように補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とを設定し、補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にブレーキトルクＴｂ＊により油圧ブレーキを作動するものとしたが、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたことによりリバース走行を禁止したときには、如何なるときでもリバース走行を許容しないものとしてもよい。
【００５８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを前輪６２ａ，６２ｂ側に接続し、モータＭＧ３を後輪６４ａ，６４ｂ側に接続したが、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを後輪６４ａ，６４ｂ側に接続し、モータＭＧ３を前輪６２ａ，６２ｂ側に接続するものとしてもよい。
【００５９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを前輪６２ａ，６２ｂ側に接続し、モータＭＧ３を後輪６４ａ，６４ｂ側に接続したが、後輪６４ａ，６４ｂの各々にインホイールモータを取り付けるものとしてもよいし、後輪６４ａ，６４ｂにはモータを取り付けないものとしても構わない。更に、図８のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２を備えないものとしても構わない。
【００６０】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、エンジン２２やバッテリ５０と共にハイブリッド自動車に搭載される駆動装置の形態としてもよく、また、ハイブリッド自動車の制御方法の形態としても構わない。
【００６１】
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「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「同期電動発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２，ＭＧ３が「電動機」に相当し、インバータ４１が「インバータ」に相当し、インバータ４２，４３が「駆動回路」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときにはモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してモータＥＣＵ４０に送信してリバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止する図２のリバース走行時制御ルーチンを実行し、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じているときに車両を発進させるときは、路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定すると共に要求トルクＴ＊を用いてモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、ずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いた要求トルクＴ＊の設定によっては車両のずり下がりを抑止できないときには、車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定してブレーキＥＣＵ６９に送信する図６のリバース禁止時発進制御ルーチンを実行し、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じてリバース走行を禁止しているときにリバース走行を許容しなければならないときには、エンジン２２の逆回転によって車両に共振が生じる車速より絶対値が小さい車速として設定された閾値Ｖｓｅｔ以上の車速となるように補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とを設定し、補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信すると共にブレーキトルクＴｂ＊をブレーキＥＣＵ６９に送信する図７のリバース許容制御ルーチンを実行する、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と、トルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を受信してモータＭＧ２，ＭＧ３の駆動回路としてのインバータ４２，４３を制御するモータＥＣＵ４０と、ブレーキトルクＴｂ＊を受信してブレーキアクチュエータ６８を制御するブレーキＥＣＵ６９とが「制御手段」に相当する。
【００６２】
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「同期電動発電機」としては、回転に伴って誘導起電圧を発生する発電機であれば如何なる発電機であっても構わない。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものなど、１つ以上の遊星歯車を備えるものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２，ＭＧ３に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。また、少なくとも一つの電動機であるため、三つ以上の電動機としてもよく、単一の電動機としてもよい。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とモータＥＣＵ４０とブレーキＥＣＵ６９とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときにはモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止し、この状態で車両を発進させるときは路面勾配θに応じたずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が負の値とならないように要求トルクＴ＊を設定してモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にずり下がり防止トルクＴｚと補正トルクＴａｊとを用いた要求トルクＴ＊の設定によっては車両のずり下がりを抑止できないときには車速Ｖが負の値とならないようにブレーキトルクＴｂ＊を設定して油圧ブレーキを作動し、リバース走行を許容しなければならないときには、エンジン２２の逆回転によって車両に共振が生じる車速より絶対値が小さい車速として設定された閾値Ｖｓｅｔ以上の車速となるように補正トルクＴａｊとブレーキトルクＴｂ＊とを設定して補正トルクＴａｊにより補正された要求トルクＴ＊によってモータＭＧ２，ＭＧ３を駆動制御すると共にブレーキトルクＴｂ＊により油圧ブレーキを作動するものに限定されるものではなく、リバース走行している最中にモータＭＧ１を駆動するインバータ４１に短絡故障が生じたときにはモータＭＧ２，ＭＧ３のトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍ３＊を値０に設定してリバース走行を中止すると共にリバース走行を禁止し、この状態での車両の発進も禁止したり、リバース走行を許容しないものとするなど、内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときにインバータに短絡故障が生じたときには電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう駆動回路を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６３】
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。
【００６４】
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】
【００６５】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
２０，１２０ 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、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４３ インバータ、４４，４５，４６ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６１，６３ デファレンシャルギヤ、６２ａ，６２ｂ 前輪、６４ａ，６４ｂ 後輪、６８ ブレーキアクチュエータ、６９ ブレーキＥＣＵ、６９ａ 車輪速センサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、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、８９ 勾配センサ、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記電動機を駆動する駆動回路と、前記インバータおよび前記駆動回路に接続されて前記同期電動発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときには、前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する制御手段、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記内燃機関が逆回転しないように前記電動機からトルクが出力されるよう前記駆動回路を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項２記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記電動機の回転数が車両を前進させる方向を正としたときに値０以上となるように前記電動機から出力されるトルクが調節されるよう前記駆動回路を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態でリバース走行を許容しなければならないときには、車速の絶対値が車両の振動を抑制するために予め設定された所定車速以下となるように前記電動機からトルクが出力されるよう前記駆動回路を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
運転者のブレーキ操作に拘わらずに車両に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記内燃機関が逆回転しないように前記電動機からのトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項６】
請求項５記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記電動機の回転数が車両を前進させる方向を正としたときに値０以上となるように前記電動機から出力されるトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項７】
請求項５または６記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態でリバース走行を許容しなければならないときには、車速の絶対値が車両の振動を抑制するために予め設定された所定車速以下となるように前記電動機からのトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能な第１電動機と、前記駆動軸が連結された駆動輪とは異なる車輪に連結された車軸に動力を入出力可能な第２電動機と、の二つを含む、
ハイブリッド自動車。
【請求項９】
内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に自動車に搭載され、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記蓄電手段と電力をやりとり可能に接続されて前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記蓄電手段と電力をやりとり可能に接続されて前記電動機を駆動する駆動回路と、を備える駆動装置であって、
前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときには、前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する制御手段、
を備える駆動装置。
【請求項１０】
内燃機関と、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記電動機を駆動する駆動回路と、前記インバータおよび前記駆動回路に接続されて前記同期電動発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車における前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときの制御方法であって、
前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項１】
内燃機関と、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記電動機を駆動する駆動回路と、前記インバータおよび前記駆動回路に接続されて前記同期電動発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときには、前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する制御手段、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記内燃機関が逆回転しないように前記電動機からトルクが出力されるよう前記駆動回路を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項２記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記電動機の回転数が車両を前進させる方向を正としたときに値０以上となるように前記電動機から出力されるトルクが調節されるよう前記駆動回路を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態でリバース走行を許容しなければならないときには、車速の絶対値が車両の振動を抑制するために予め設定された所定車速以下となるように前記電動機からトルクが出力されるよう前記駆動回路を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
運転者のブレーキ操作に拘わらずに車両に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記内燃機関が逆回転しないように前記電動機からのトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項６】
請求項５記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態で登坂路で発進するときには、前記電動機の回転数が車両を前進させる方向を正としたときに値０以上となるように前記電動機から出力されるトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項７】
請求項５または６記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記インバータに短絡故障が生じている最中に前記内燃機関の運転を停止した状態でリバース走行を許容しなければならないときには、車速の絶対値が車両の振動を抑制するために予め設定された所定車速以下となるように前記電動機からのトルクおよび／または前記制動力付与手段からの制動力を調節するよう前記駆動回路および／または前記制動力付与手段を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能な第１電動機と、前記駆動軸が連結された駆動輪とは異なる車輪に連結された車軸に動力を入出力可能な第２電動機と、の二つを含む、
ハイブリッド自動車。
【請求項９】
内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に自動車に搭載され、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記蓄電手段と電力をやりとり可能に接続されて前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記蓄電手段と電力をやりとり可能に接続されて前記電動機を駆動する駆動回路と、を備える駆動装置であって、
前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときには、前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する制御手段、
を備える駆動装置。
【請求項１０】
内燃機関と、動力を入出力可能な同期電動発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記同期電動発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図上で前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶよう接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と、前記同期電動発電機を駆動するインバータと、前記電動機を駆動する駆動回路と、前記インバータおよび前記駆動回路に接続されて前記同期電動発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド自動車における前記内燃機関の運転を停止してリバース走行しているときに前記インバータに短絡故障が生じたときの制御方法であって、
前記電動機から出力するトルクを値０としてリバース走行が禁止されるよう前記駆動回路を制御する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１７３４７６（Ｐ２０１０−１７３４７６Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３５９（Ｐ２００９−１８３５９）
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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