車両及び車両の制御方法
【課題】インバータ回路を三相短絡状態にした場合において、機器類の疲労の蓄積を抑制する。
【解決手段】ハイブリッド自動車２０において、相短絡異常が生じたインバータ４３を三相短絡状態にしている場合、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍに基づいて後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振による振動が発生する共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１，上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定し、車速センサ８８が検出した車速が設定した共振発生車速領域に入るときにはダメージカウンタＣに値１を加算する。そして、ダメージカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆより大きいと判定されたときは、モータＭＧ３などのリヤ側機器類がこれ以上振動による疲労を蓄積すべきでない状態であるとみなして、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上にならないよう要求トルクを制限し、制限後の要求トルクで走行するようエンジン２２及びモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。
【解決手段】ハイブリッド自動車２０において、相短絡異常が生じたインバータ４３を三相短絡状態にしている場合、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍに基づいて後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振による振動が発生する共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１，上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定し、車速センサ８８が検出した車速が設定した共振発生車速領域に入るときにはダメージカウンタＣに値１を加算する。そして、ダメージカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆより大きいと判定されたときは、モータＭＧ３などのリヤ側機器類がこれ以上振動による疲労を蓄積すべきでない状態であるとみなして、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上にならないよう要求トルクを制限し、制限後の要求トルクで走行するようエンジン２２及びモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両及び車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関と蓄電池からの電力を交流に変換するインバータ等によって駆動する発電電動機とを備え、内燃機関及び発電電動機の双方を走行用駆動源として併用するハイブリッド車が提案されている。このようなハイブリッド車において、インバータの一相に短絡故障が発生すると、発電電動機が回転することで発生する逆起電力によって、短絡したインバータ回路に過大な短絡電流が発生する場合がある。この短絡電流は、発電電動機のコイルなどの回路の温度上昇を引き起こすため、インバータ回路を三相とも短絡することで短絡電流を抑制するハイブリッド車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−３３１６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、インバータを三相とも短絡すると、電動機の回転数によっては短絡電流による不安定なトルクが発生して車軸と電動機との共振による振動が起きる場合がある。この振動が起きると電動機や電動機に接続されたギヤ機構などの機器類に過大なトルクが入力され、時間の経過とともに機器類の疲労が蓄積してしまう。
【０００４】
そこで、本発明の車両及び車両の制御方法は、インバータ回路を三相短絡状態にした場合において、機器類の疲労の蓄積を適切に抑制して機器類を保護しつつ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】
【０００５】
本発明の車両及び車両の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
第１の車軸に接続され、該第１の車軸に動力を入出力可能な第１の電動機を備える機器類と、
第２の車軸に接続され、該第２の車軸に動力を出力可能な動力出力装置と、
前記第１の電動機を駆動するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を介して前記第１の電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記インバータ回路の一部の相が短絡する相短絡異常を検出する相短絡異常検出手段と、
前記相短絡異常検出手段が相短絡異常を検出したときには、前記インバータ回路を三相短絡状態にするインバータ制御手段と、
前記インバータ制御手段が前記インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって前記機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定し、該所定の疲労状態に達したと判定したときには、前記所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう前記動力出力装置を制御する動力出力装置制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
本発明の車両では、インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定し、所定の疲労状態に達したと判定したときには、所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう動力出力装置を制御する。ここで、インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かは、所定の走行条件が成立しているか否かによって推定することができる。また、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生している時間が長いほど、機器類の疲労は蓄積されていく。そのため、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定するようにしている。そして、機器類が所定の疲労状態に達したと判定されたときには、所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するため、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しない状態で走行することができる。これにより、機器類の疲労が蓄積するのを適切に抑制して機器類を保護しつつ走行することができる。
【０００８】
なお、機器類とは、第１の電動機だけでなく、例えばデファレンシャルギヤなど、第１の電動機や第１の車軸に接続される機器を含む意である。また、走行時間とは、走行時間そのもののほか、走行時間とみなすことのできる値を含む意である。さらに、総走行時間とは、連続して所定の走行条件が成立した場合における走行時間の積算値だけでなく、間欠的に所定の走行条件が成立したときの走行時間の積算値を含む意である。さらにまた、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動とは、インバータ回路を三相短絡状態にしたことで第１の電動機から発生するトルク脈動により第１の車軸と第１の電動機とが共振し、第１の車軸及び第１の電動機の回転数が振動する現象である。
【０００９】
こうした本発明の車両において、車速を検出する車速検出手段を備え、前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段であるものとすることもできる。第１の車軸と第１の電動機との共振による振動は、車速が所定の車速領域に含まれる場合に発生することが多い。そのため、車速が所定の車速領域に含まれるか否かを判定することで、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００１０】
また、所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり所定の車速領域に検出された車速が入るか否かを判定する態様の本発明の車両において、前記第１の電動機の温度を検出する温度検出手段を備え、前記動力出力装置制御手段は、前記所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定するにあたり、前記検出された温度が低いほど該所定の車速領域の下限が低下する傾向に該所定の車速領域を設定し該設定した所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段であるものとすることもできる。第１の電動機の温度によって短絡電流の大きさは変化するため、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する車速領域も温度によって変化し、その車速領域の下限は電動機の温度が低いほど低下する。そのため、所定の車速領域の下限を第１の電動機の温度が低いほど低くなる傾向に設定することで、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００１１】
さらに、所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり所定の車速領域に検出された車速が入るか否かを判定する態様の本発明の車両において、前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記車両が加速中か減速中かによって異なる所定の車速領域を設定し、該設定した所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段であるものとしてもよい。第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する車速領域は、車両が加速中であるときと減速中であるときとで異なる場合が多い。そのため、加速中か減速中かによって異なる所定の車速領域を設定し、設定した所定の車速領域に車速が含まれるか否かを判定することで、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００１２】
また、本発明の車両において、前記第１の車軸の回転数を検出する第１回転数検出手段を備え、前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生したとみなされる所定の振幅領域に前記検出された第１の車軸の回転数の振幅が入るか否かを判定する手段であるものとすることもできる。第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているときには、第１の車軸の回転数が振動する。そのため、第１の車軸の回転数の振幅が所定値以上であるか否かに基づくことで、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００１３】
さらに、本発明の車両において、前記第１の車軸の回転数を検出する第１回転数検出手段と、前記第２の車軸の回転数を検出する第２回転数検出手段と、を備え、前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生したとみなされる所定の数値領域に前記検出された第１の車軸の回転数の振幅と前記検出された第２の車軸の回転数の振幅との差が入るか否かを判定する手段であるものとすることもできる。第１の車軸には、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動以外の振動が発生している場合もあるが、共振による振動以外の振動であれば第２の車軸にも同じ振動が発生していることが多い。そのため、第１の車軸の回転数の振幅と第２の車軸の回転数の振幅との差をとることで、第１の車軸と第１の電動機との共振のみによる振幅を推定することができる。したがって、その差が所定値以上であるか否かに基づくことで、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００１４】
加えて、本発明の車両において、前記動力出力装置制御手段は、前記走行時間を積算するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振の振幅が大きいほど大きな傾向にある重みを前記走行時間に付けて該重みを付けたあとの走行時間を積算する手段であるものとすることもできる。第１の車軸と第１の電動機との共振の振幅が大きいほど、機器類の疲労は早く蓄積される。そのため、共振の振幅が大きいほど大きくなる傾向に重み付けされたあとの走行時間を積算することで、機器類が所定の疲労状態に達したか否かをより適切に判定できる。
【００１５】
また、所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり所定の車速領域に検出された車速が入るか否かを判定する態様の本発明の車両において、前記動力出力装置制御手段は、前記走行時間を積算するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振の振幅が大きくなる車速で走行しているときほど大きな傾向にある重みを前記走行時間に付けて該重みを付けたあとの走行時間を積算する手段であるものとすることもできる。第１の車軸と第１の電動機との共振の振幅は車速によって異なることが多い。そのため共振の振幅が大きくなるような車速で走行しているときほど大きくなる傾向に重み付けされたあとの走行時間を積算することで、機器類が所定の疲労状態に達したか否かをより適切に判定できる。
【００１６】
本発明の車両において、前記動力出力装置は、内燃機関と、前記第２の車軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記第２の車軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える装置であり、前記蓄電手段は、前記第２の電動機及び前記発電機とも電力のやり取りが可能な手段であるものとすることもできる。
【００１７】
本発明の車両の制御方法は、
第１の車軸に接続され、該第１の車軸に動力を入出力可能な第１の電動機を備える機器類と、第２の車軸に接続され、該第２の車軸に動力を出力可能な動力出力装置と、前記第１の電動機を駆動するためのインバータ回路と、前記インバータ回路を介して前記第１の電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記インバータ回路の一部の相が短絡する相短絡異常を検出する相短絡異常検出手段と、を備える車両の制御方法であって、
（ａ）前記相短絡異常検出手段が前記インバータ回路の一部の相が短絡する短絡異常を検出したときには、前記インバータ回路を三相短絡状態にするステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で前記インバータ回路が三相短絡状態である場合に、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって前記機器類が所定の疲労状態に達した否かを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で前記機器類が所定の疲労状態に達したと判定されたときには、前記所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう前記動力出力装置を制御するステップと、
を含むことを要旨とする。
【００１８】
本発明の車両の制御方法では、インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定し、所定の疲労状態に達したと判定したときには、所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう動力出力装置を制御する。ここで、インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かは、所定の走行条件が成立しているか否かによって推定することができる。また、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生している時間が長いほど、機器類の疲労は蓄積されていく。そのため、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間所定の時間領域に入るか否かによって機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定するようにしている。そして、機器類が所定の疲労状態に達したと判定されたときには、所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するため、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しない状態で走行することができる。これにより、機器類の疲労が蓄積するのを適切に抑制して機器類を保護しつつ走行することができる。なお、この車両の制御方法は、上述したいずれかの車両の機能を実現するようなステップを追加してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施例に係る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とギヤ機構６０及びデファレンシャルギヤ６１を介して前輪６２ａ，６２ｂの前車軸６３ａ，６３ｂとに接続された前駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、デファレンシャルギヤ６７を介して後輪６８ａ，６８ｂの後車軸６９ａ，６９ｂに接続された後駆動軸６６にギヤ機構６５を介して動力を出力する発電可能なモータＭＧ３と、車両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（以下、ハイブリッドＥＣＵという）７０と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するフロントモータ用電子制御ユニット（以下、フロントモータＥＣＵという）４０と、モータＭＧ３を駆動制御するリヤモータ用電子制御ユニット（以下、リヤモータＥＣＵという）４７とを備える。
【００２１】
エンジン２２は、ガソリン又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ＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０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ＥＣＵ７０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ヤ３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリヤ３４とを回転要素として差動作用を行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、キャリヤ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ヤ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ヤ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，デファレンシャルギヤ６１及び前車軸６３ａ，６３ｂ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することができると共に電動機として駆動できる周知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う。図２に、インバータ４３の構成の概略を示す構成図を示す。なお、インバータ４１，４２，４３は、いずれも同様の構成であるため、インバータ４１，４２については図示を省略する。インバータ４３は、図示するように、６個のスイッチング素子４３ａ〜４３ｆ（例えばＩＧＢＴなど）から構成される三相ブリッジ回路により直流電流と三相交流電流との変換を行ったり、供給する電力の電圧の変換を行ったりする電力変換器である。このインバータ４３は、バッテリ５０からの直流電力を三相交流電力に変換してモータＭＧ３に供給可能であり、モータＭＧ３からの三相交流電力を整流してバッテリ５０へ供給可能となっている。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及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。
【００２４】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、フロントモータＥＣＵ４０により駆動制御されている。フロントモータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ４４，４５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に印加される相電流などが入力されており、フロントモータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号などが出力されている。フロントモータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０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ハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。なお、フロントモータＥＣＵ４０は回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２５】
モータＭＧ３は、リヤモータＥＣＵ４７により駆動制御されている。リヤモータＥＣＵ４７は、ＣＰＵ４７ａ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、ＣＰＵ４７ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４７ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ４７ｃと、図示しない入出力ポート及び通信ポートとを備える。リヤモータＥＣＵ４７には、モータＭＧ３を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ３の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４６からの信号やモータＭＧ３のコイル温度ｔｍを検出する温度センサ４８や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ３に印加される相電流などが入力されており、リヤモータＥＣＵ４７からは、インバータ４３へのスイッチング制御信号などが出力されている。リヤモータＥＣＵ４７は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ３を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ３の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。なお、リヤモータＥＣＵ４７は回転位置検出センサ４６からの信号に基づいてモータＭＧ３の回転数Ｎｍ３も演算している。
【００２６】
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。
【００２７】
ハイブリッドＥＣＵ７０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及び通信ポートとを備える。ハイブリッドＥＣＵ７０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ＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やフロントモータＥＣＵ４０，リヤモータＥＣＵ４７，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やフロントモータＥＣＵ４０，リヤモータＥＣＵ４７，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行っている。
【００２８】
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とに基づいて車両から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出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３と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及びモータＭＧ３の一方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，ＭＧ２，ＭＧ３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又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及びモータＭＧ３の一方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，ＭＧ２，ＭＧ３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及びモータＭＧ３の一方又は両方から要求動力に見合う動力が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。
【００２９】
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、特にインバータ４３の一部の相が短絡する相短絡異常が生じた際の動作について説明する。図３及び図４はリヤモータＥＣＵ４７によって実行される相短絡異常検出ルーチン及び疲労判定ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図５はハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。まず、図３の相短絡異常検出ルーチンを用いてインバータ４３の相短絡異常の検出及びインバータ４３の三相短絡制御について説明し、次に、図４の疲労判定ルーチンを用いて三相短絡状態におけるモータＭＧ３の疲労の程度の判定について説明し、その後、図５の駆動制御ルーチンを用いて三相短絡状態におけるモータＭＧ３の疲労の程度を考慮して走行する際の制御について説明する。
【００３０】
図３の相短絡異常検出ルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、リヤモータＥＣＵ４７は、まず、図示しない電流センサが検出するモータＭＧ３に印加される相電流とインバータ４３へのスイッチング制御信号とを比較して、相短絡異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、相短絡異常とは、インバータ４３の一部の相が短絡する異常であり、インバータ４３のスイッチング素子４３ａ〜４３ｆの１つ以上がオン固定するような状態である。この相短絡異常が発生しているか否かは、インバータ４３へのスイッチング制御信号をオフとしているにも関わらずモータＭＧ３に電流が流れ続けている相があるか否かや、通常より大きい電流が流れている相があるか否かによって判定することができる。そして、ステップＳ１００で相短絡異常が発生していると判定された場合には、スイッチング素子４３ａ〜４３ｃからなる素子群と４３ｄ〜４３ｆからなる素子群とのうち、異常があるスイッチング素子が含まれる側のスイッチング素子群を三相ともオンにして（ステップＳ１１０）本ルーチンを終了し、相短絡異常が発生していないと判定された場合にはそのまま本ルーチンを終了する。例えば、スイッチング素子４３ｅに相短絡異常が発生していると判定された場合には、スイッチング素子４３ｄ〜４３ｆをオンにする。こうしたステップＳ１１０の処理によって、インバータ４３の回路が三相短絡状態になる。このようにするのは、モータＭＧ３の回転に伴う逆起電力によってインバータ４３に生じる相電流を一相短絡状態又は二相短絡状態に比して全体として小さくするためである。
【００３１】
次に、図４の疲労判定ルーチンについて説明する。このルーチンは、上述の相短絡異常検出ルーチンで相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしているときに、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３２】
図４の疲労判定ルーチンが実行されると、リヤモータＥＣＵは、まず、ハイブリッド自動車２０の車速Ｖ，モータＭＧ３のコイル温度ｔｍを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。ここで、車速Ｖは、車速センサ８８により検出される車速ＶをハイブリッドＥＣＵ７０を介して通信により入力するものとした。次に、入力したコイル温度ｔｍに基づいて後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生する共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１，上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定する（ステップＳ２１０）。インバータ４３を三相短絡状態にしている場合には、モータＭＧ３の回転に応じて生じる逆起電力によりモータＭＧ３の回転軸に作用するトルクである逆起電力作用トルクＴｂが生じるが、所定の共振発生車速領域においてはこのトルクにより後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生する。また、この共振発生車速領域はモータＭＧ３のコイル温度ｔｍによっても変化し、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍが低いほどこの共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１は低く、上限値である閾値Ｖｒｅｆ２は高くなる。そのため、実施例では、コイル温度ｔｍと閾値Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２との関係をあらかじめ定めて共振発生車速領域設定用マップとしてＲＯＭ４７ｂに記憶しておき、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍが与えられると記憶したマップから対応する閾値Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を導出して設定するものとした。図６に共振発生車速領域設定用マップの一例を示す。
【００３３】
ステップＳ２１０で閾値Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を設定すると、車速Ｖが所定の共振発生車速領域に入るか否か、すなわち、車速Ｖが閾値Ｖｅｒｆ１以上且つ閾値Ｖｒｅｆ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。そして、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上且つ閾値Ｖｒｅｆ２以下であるときには、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生しているものとみなしてＲＡＭ４７ｃに記憶されたダメージカウンタＣに値１を加算する（ステップＳ２３０）。ここで、ダメージカウンタＣとは、共振によってモータＭＧ３，ギヤ機構６５，後駆動軸６６，デファレンシャルギヤ６７，後車軸６９ａ，６９ｂなどの機器類（以下、リヤ側機器類という）に蓄積される疲労の程度を表す値である。なお、ダメージカウンタＣは、一度も疲労判定ルーチンが実行されていないときには初期値として値０が設定されている。
【００３４】
そして、ステップＳ２２０で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１未満又は閾値Ｖｒｅｆ２超過であったときやステップＳ２３０でダメージカウンタＣに値１を加算したときには、ダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆより大きいか否かを判定する（ステップＳ２４０）。ここで、閾値Ｃｒｅｆは、リヤ側機器類の疲労をこれ以上蓄積すべきでない所定の疲労状態に達したとみなせるダメージカウンタＣの値である。また、疲労判定ルーチンは所定の時間毎に実行されるため、ダメージカウンタＣの値は共振が発生している状態での走行時間の積算値である総走行時間とみなすこともできる。したがって、閾値Ｃｒｅｆは後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振によるリヤ側機器類の疲労の蓄積と総走行時間との関係を実験によって求めることにより定めることができる。
【００３５】
ステップＳ２４０でダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆ以下であると判定されたときには、疲労判定フラグＦを値０に設定して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２４０でダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆより大きくなったと判定されたときには、疲労判定フラグＦを値１に設定して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。すなわち、疲労判定ルーチンの実行が開始されて間もない時など、リヤ側機器類が所定の疲労状態に達していないときには、まだリヤ側機器類の疲労を考慮する必要がないと判断して疲労判定フラグＦを値０に設定し、疲労判定ルーチンの実行が開始されてから後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生した状態での走行時間が大きくなり、リヤ側機器類が所定の疲労状態に達したときには、リヤ側機器類の疲労をこれ以上蓄積させるべきではないと判断して疲労判定フラグＦを値１に設定するのである。
【００３６】
次に、上述した図４の疲労判定ルーチンで設定した疲労判定フラグＦの値を用いて三相短絡状態におけるモータＭＧ３の疲労の程度を考慮して走行する際の制御について図５の駆動制御ルーチンを用いて説明する。このルーチンは、上述の相短絡異常検出ルーチンで相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしているときに、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３７】
図５の駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０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，バッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊，疲労判定フラグＦ，閾値Ｖｒｅｆ１などの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４，４５により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをフロントモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３は、回転位置検出センサ４６により検出されるモータＭＧ３の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをリヤモータＥＣＵ４７から通信により入力するものとした。充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）など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、充放電要求パワーＰｂ＊は、放電要求を正側とし、充電要求を負側とするものとした。疲労判定フラグＦ及び閾値Ｖｒｅｆ１は、上述した疲労判定ルーチンで設定された値をリヤモータＥＣＵ４７から通信により入力するものとした。
【００３８】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求される仮要求トルクＴｔｍｐを設定する（ステップＳ３１０）。仮要求トルクＴｔｍｐは、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと仮要求トルクＴｔｍｐとの関係を予め定めて仮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とが与えられると記憶したマップから対応する仮要求トルクＴｔｍｐを導出して設定するものとした。図７に仮要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００３９】
続いて、モータＭＧ３の回転に応じて生じる逆起電力によりモータＭＧ３の回転軸に作用する負のトルクとしての逆起電力作用トルクＴｂを導出する（ステップＳ３２０）。ここで、逆起電力作用トルクＴｂは、実施例では、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３と逆起電力作用トルクＴｂとの関係をあらかじめ実験により求めて逆起電力作用トルク導出用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、回転数Ｎｍ３が与えられると記憶したマップから対応する逆起電圧作用トルクＴｂを導出するものとした。図８に逆起電力作用トルク導出用マップの一例を示す。
【００４０】
ステップＳ３２０で逆起電力作用トルクＴｂを設定すると、疲労判定フラグＦが値１であり、且つ、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３０）。そして、疲労判定フラグＦが値１であり、且つ、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上である場合には、ステップＳ３１０で設定した仮要求トルクＴｔｍｐを式（１）で制限した値を要求トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３４０）。リヤ側機器類が所定の疲労状態に達しており、且つ、車速Ｖが後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振による振動が発生する共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅ１以上であるときには、これ以上疲労が蓄積するのを避けるため、共振が発生した状態で走行することがないようにする必要がある。そこで、要求トルクＴ＊を値０以下に制限して車速Ｖが小さくなるようにして、共振が発生する共振発生車速領域を下回る車速Ｖで走行するようにするのである。
【００４１】
T*=min(Ttmp,0) （1）
【００４２】
一方、ステップＳ３３０で疲労判定フラグＦが値０である場合又は車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１未満である場合には、ステップＳ３１０で設定した仮要求トルクＴｔｍｐをそのまま要求トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３５０）。リヤ側機器類が所定の疲労状態に達していないときや、車速Ｖが共振による振動が発生する共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１未満であるときには、リヤ側機器類の疲労を考慮する必要がないため、仮要求トルクＴｔｍｐをそのまま要求トルクＴ＊として設定するのである。
【００４３】
ステップＳ３４０又はＳ３５０で要求トルクＴ＊を設定すると、ステップＳ３２０で導出した逆起電力作用トルクＴｂとギヤ機構６５及びデファレンシャルギヤ６７のギヤ比Ｇｒとの積を要求トルクＴ＊から減じることにより前車軸６３ａ，６３ｂに出力すべき実行用トルクＴｆ＊を設定する（ステップＳ３６０）。そして、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ３７０）。要求パワーＰｅ＊は、実行用トルクＴｆ＊に前車軸回転数Ｎｆを乗じたものとバッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとを用いて式（２）により計算するものとした。なお、前車軸回転数Ｎｆは、回転数Ｎｍ２，減速ギヤ３５のギヤ比Ｇａ，ギヤ機構６０及びデファレンシャルギヤ６１のギヤ比Ｇｆを用いて式（３）によって求めることができる。
【００４４】
Pe*=Tf*・Nf-Pb*+Loss （2）
Nf=Nm2/Ga/Gf (3)
【００４５】
ステップＳ３７０でエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定すると、要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ３８０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより行われる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図９に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（＝Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００４６】
ステップＳ３８０で目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎａ（＝Ｎｍ２／Ｇａ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（４）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共に、設定した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（５）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ３９０）。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１０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であるキャリヤ３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎａを示す。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定する式（４）は、この共線図における回転数の関係を用いることにより容易に導くことができる。したがって、モータＭＧ１が目標回転数Ｎｍ１＊で回転するようトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を駆動制御することによりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させることができる。式（５）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（５）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。なお、図１０におけるＲ軸上の上向きの２つの太線矢印は、エンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに直接伝達されるトルクと、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に作用するトルクとを示す。
【００４７】
Nm1*＝(Ne*・(1+ρ)−Nm2/Ga)/ρ (4)
Tm1*＝-ρ・Te*/(1+ρ)＋k1(Nm1*−Nm1)＋k2∫(Nm1*−Nm1)dt (5)
【００４８】
ステップＳ３９０でモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、式（６）に示すように、実行用トルクＴｆ＊をギヤ比Ｇｆで除したものからエンジン２２からリングギヤ軸３２ａに直接伝達されるトルク（＝−Ｔｍ１＊／ρ）を減じこれを更にギヤ比Ｇａで除することによりモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ４００）。
【００４９】
Tm2*=(Tf*/Gf+Tm1*/ρ)/Ga (6)
【００５０】
こうしてエンジン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＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはフロントモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ４１０）、駆動制御ルーチンを終了する。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、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行う。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したフロントモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行う。
【００５１】
以上説明したように、第１の実施例のハイブリッド自動車２０では、インバータ４３に相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしたときにおいて、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍに基づいて共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１及び上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定し、設定した共振発生車速領域の中に車速Ｖが入るときにはダメージカウンタＣに値１を加算する。そして、ダメージカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆより大きく、且つ、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上であるときには、要求トルクＴ＊を値０以下に制限し、その制限の範囲内で走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２，エンジン２２を制御する。これにより、リヤ側機器類の疲労が蓄積するのを適切に抑制してリヤ側機器類を保護しつつ走行することができる。また、車速Ｖが共振発生車速領域に入るか否かに基づいて後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生しているか否かを判定しているため、共振による振動が発生しているか否かを適切に推定できる。さらにまた、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍが低いほど共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１が低くなるように設定しているため、共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００５２】
第１の実施例のハイブリッド自動車２０では、ダメージカウンタＣの値は値１ずつ加算されていくが、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振の振幅が大きくなるほど大きな傾向にある重みを付けた値を加算するものとしてもよい。後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振の振幅が大きいほど、リヤ側機器類への疲労の蓄積が大きくなるため、このようにすることでリヤ側機器類が所定の疲労状態に達したか否かをより適切に判定できる。例えば、図１１に示すように、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上且つ値Ｖ１未満のときには車速Ｖが大きいほど大きな重みとなるようにし、車速Ｖが値Ｖ１以上且つ値Ｖ２未満のときには車速Ｖによらず一定の重みとなるようにし、車速Ｖが値Ｖ２以上且つ閾値Ｖｒｅｆ２以下のときには車速Ｖが大きいほど小さな重みとなるように、車速Ｖと重みとの関係を定めてＲＯＭ４７ｂに重み設定用マップとして記憶しておき、車速Ｖが与えられると記憶したマップから対応する重みを導出し、ダメージカウンタＣに本来加算する値である値１に導出した重みを乗じて重み付け後の値とし、この重み付け後の値をダメージカウンタＣに加算するものとしてもよい。なお、図１１の重み設定用マップは、車速Ｖと共振の振幅との関係を実験により求めることで求めることができる。また、この場合において、閾値Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２や値Ｖ１，Ｖ２をモータＭＧ３のコイル温度ｔｍに応じて設定するものとしてもよい。
【００５３】
第１の実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍに基づいて共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１，上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定しているが、閾値Ｖｒｅｆ１のみコイル温度ｔｍに基づいて設定するものとしてもよいし、閾値Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２ともにコイル温度ｔｍによらず一定であるものとしてもよい。また、車両が加速中か減速中かによって異なる共振発生車速領域を設定してもよい。例えば、図４の疲労判定ルーチンにおいて、前回入力した車速Ｖと今回入力した車速Ｖとを比較することで加速中か減速中かを判定し、加速中であれば共振発生車速領域の下限値を閾値Ｖｒｅｆ１，上限値を閾値Ｖｒｅｆ２とし、減速中であれば共振発生車速領域の下限値を閾値Ｖｒｅｆ３，上限値を閾値Ｖｒｅｆ４としてもよい。また、閾値Ｖｒｅｆ１〜４はコイル温度ｔｍによって異なる値を設定するものとしてもよい。例えば、図１２に示すように、閾値Ｖｒｅｆ１，３はコイル温度ｔｍが低いほど小さくなる値であり、閾値Ｖｒｅｆ２，４はコイル温度ｔｍが低いほど大きくなる値としてもよい。
【００５４】
第１の実施例のハイブリッド自動車２０では、図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３３０において疲労判定フラグＦが値０である場合又は車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１未満である場合のみステップＳ３５０に進んで仮要求トルクＴｔｍｐをそのまま要求トルクＴ＊として設定するものとしているが、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２より大きい場合にもステップＳ３５０の処理を実行するものとしてもよい。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２より大きい場合も、車速Ｖは共振が発生する共振発生車速領域に入っていないため、リヤ側機器類の疲労を蓄積させることがない。したがって、このようにすることで車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２より大きい場合にもそのままの状態で走行を続けることができる。
【実施例２】
【００５５】
次に、本発明の第２の実施例に係るハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。なお、ハイブリッド自動車２０Ｂは、図１及び図２に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂと第１の実施例のハイブリッド自動車２０とで共通する要素については、重複した説明を回避するために第１実施例と同一の符号を用いるものとし、詳細な説明を省略する。
【００５６】
第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図４の疲労判定ルーチンに代えて図１３の疲労判定ルーチンがリヤモータＥＣＵ４７によって実行され、図５の駆動制御ルーチンに代えて図１４の駆動制御ルーチンがハイブリッドＥＣＵ７０によって実行される。なお、第２の実施例では、リヤモータＥＣＵ４７によって上述した図３の相短絡異常検出ルーチンが第１の実施例と同様に所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行され、インバータ４３の相短絡異常が検出されるとインバータ４３の回路が三相短絡状態にされる。
【００５７】
まず、図１３の疲労判定ルーチンについて説明する。このルーチンは、図４の疲労判定ルーチンと同様に、上述した図３の相短絡異常検出ルーチンで相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしているときに、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００５８】
図１３の疲労判定ルーチンが実行されると、リヤモータＥＣＵ４７は、まず、モータＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３などの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ５００）。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４５により検出されるモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをフロントモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。
【００５９】
ステップＳ５００でデータの入力を実行すると、入力した回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３に基づいて前車軸６３ａ，６３ｂの回転数である前車軸回転数Ｎｆ及び後車軸６９ａ，６９ｂの回転数である後車軸回転数Ｎｒを導出してＲＡＭ４７ｃに記憶する（ステップＳ５０５）。ここで、前車軸回転数Ｎｆは、上述した式（３）により求めることができる。後車軸回転数Ｎｒは、回転数Ｎｍ３，ギヤ機構６５及びデファレンシャルギヤ６７のギヤ比Ｇｒを用いて式（７）により求めることができる。また、ＲＡＭ４７ｃは、疲労判定ルーチンのステップＳ５０５が実行される毎に導出される回転数Ｎｒ，Ｎｆの値を新しい方から２０個ずつ前車軸回転数Ｎｆ１〜Ｎｆ２０，後車軸回転数Ｎｒ１〜Ｎｒ２０として記憶できるようになっている。なお、ＲＡＭ４７ｃに記憶される回転数Ｎｆ１〜Ｎｆ２０，Ｎｒ１〜Ｎｒ２０の値は、初期値がＮＵＬＬ値に設定されており、三相短絡状態が解除された場合にも全て初期化されてＮＵＬＬ値に設定される。今回発生した相短絡異常による三相短絡状態中に導出された回転数Ｎｆ，Ｎｒのみを記憶するのである。
【００６０】
Nr=Nm3/Gr (7)
【００６１】
ステップＳ５０５で導出した回転数Ｎｆ，Ｎｒを記憶すると、ＲＡＭ４７ｃに記憶されている回転数Ｎｆ１〜Ｎｆ２０，Ｎｒ１〜Ｎｒ２０の値に基づいて前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆ及び後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒを導出する（ステップＳ５１０）。前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆ及び後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒは、回転数Ｎｆ１〜Ｎｆ２０，Ｎｒ１〜Ｎｒ２０の最大値と最小値との差に基づいて、それぞれ式（８），（９）を用いて求めることができる。各振幅Ａｆ，Ａｒの導出方法は同様であるため、例として振幅Ａｒの導出について図１５を用いて説明する。図１５は、時間と共に変化する後車軸回転数Ｎｒの様子を示す説明図である。時刻ｔ１にインバータ４３が三相短絡状態になったとすると、時刻ｔ１から疲労判定ルーチンが実行される度にステップＳ５０５で導出される後車軸回転数ＮｒがＲＡＭ４７ｃに記憶されていく。そして、時刻ｔ２０で疲労判定ルーチンのステップＳ５０５が実行されたときには、ＲＡＭ４７ｃには後車軸回転数Ｎｒ１〜Ｎｒ２０として値Ｎ１〜Ｎ２０が記憶されている。このとき実行されるステップＳ５１０では、ＲＡＭ４７ｃに記憶されている後車軸回転数Ｎｒ１〜Ｎｒ２０の値Ｎ１〜Ｎ２０から式（９）を用いて振幅Ａｒが導出される。この場合、値Ｎ１〜Ｎ２０の最大値である値Ｎ５と最小値である値Ｎ１３との差を２で割った値が振幅Ａｒとなる。このように、時間と共に変動する後車軸回転数Ｎｒの値を記憶しておくことで、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒを導出することができる。なお、疲労判定ルーチンが２０回を超えて実行されると、ＲＡＭ４７ｃには最新の２０回分の後車軸回転数Ｎｒの値のみが記憶され、それ以前の値は保持しない。例えば、時刻ｔ２１で実行される疲労判定ルーチンのステップＳ５０５においては、図５の後車軸回転数の値Ｎ２〜Ｎ２１が新たな後車軸回転数Ｎｒ１〜Ｎｒ２０としてＲＡＭ４７ｃに記憶され、その新たな後車軸回転数Ｎｒ１〜Ｎｒ２０について式（９）を用いて振幅Ａｒが導出される。また、疲労判定ルーチンが２０回以上実行されておらずＮｒ１〜Ｎｒ２０の一部が初期値であるＮＵＬＬ値のままである場合には、その値は無視し、実行した回数分の値のみに基づいて式（９）と同様に振幅Ａｒを導出する。例えば、図５の時刻ｔ３で実行される疲労判定ルーチンのステップＳ５１０においては、値Ｎ１〜Ｎ３の３つの値しか得られていないため、この３つの値のうちの最大値と最小値の差を２で割ったものを振幅Ａｒとする。
【００６２】
Af=(max(Nf1,Nf2,・・・,Nf20)-min(Nf1,Nf2,・・・Nf20))/2 (8)
Ar=(max(Nr1,Nr2,・・・,Nr20)-min(Nr1,Nr2,・・・Nr20))/2 (9)
【００６３】
ステップＳ５１０で振幅Ａｆ，Ａｒを導出すると、振幅Ａｒと振幅Ａｆの差である振幅差ΔＡを導出し（ステップＳ５１５）、振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいか否かを判定する（ステップＳ２２０ａ）。インバータ４３が三相短絡状態である場合において、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振による振動が発生している場合は、振幅Ａｒの値が大きくなるが、共振による振動以外の振動によって振幅Ａｒが大きくなっている場合もある。後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振による振動以外の振動であれば前車軸６３ａ，６３ｂにも同じ振動が発生していると考えられるため、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒと前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆとの差である振幅差ΔＡを導出することで、共振による振幅のみを推定するのである。そして、振幅差ΔＡを閾値Ａｒｅｆと比較することで、共振による振動が発生しているか否かを判定するのである。ここで、閾値Ａｒｅｆは、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生したときの振幅差ΔＡをあらかじめ実験により求めておくことで定めることができる。
【００６４】
ステップＳ２２０ａで振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいと判定されたときには、ダメージカウンタＣに値１を加算する（ステップＳ２３０）。これは、図４の疲労判定ルーチンのステップＳ２３０の処理と同様である。そして、ステップＳ２２０ａで振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆ以下であったときや図１３の疲労判定ルーチンのステップＳ２３０でダメージカウンタＣに値１を加算したときには、ダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ２４０ａ）。ここで、閾値Ｃｒｅｆ２は、第１の実施例における閾値Ｃｒｅｆと同様に後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振によるリヤ側機器類の疲労の蓄積と総走行時間との関係を実験によって求めることにより定めることができるが、閾値Ｃｒｅｆと同じ値としてもよいし、異なる値としてもよい。
【００６５】
ステップＳ２４０ａの処理を実行すると、図４のステップＳ２５０，Ｓ２６０と同様の処理を実行する。すなわち、ステップＳ２４０ａでダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆ２以下であると判定されたときには、疲労判定フラグＦを値０に設定して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２４０ａでダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆ２より大きくなったと判定されたときには、疲労判定フラグＦを値１に設定して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。
【００６６】
次に、上述した図１３の疲労判定ルーチンで設定した疲労判定フラグＦの値を用いて三相短絡状態におけるモータＭＧ３の疲労の程度を考慮して走行する際の制御について図１４の駆動制御ルーチンを用いて説明する。このルーチンは、上述の相短絡異常検出ルーチンで相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしているときに、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００６７】
図１４の駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０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，バッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊，疲労判定フラグＦ，振幅差ΔＡなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ３００ａ）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３、充放電要求パワーＰｂ＊の入力については、上述した図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３００の処理と同様である。また、疲労判定フラグＦ及び振幅差ΔＡは、上述した図１３の疲労判定ルーチンで設定された値をリヤモータＥＣＵ４７から通信により入力するものとした。
【００６８】
ステップＳ３００ａの処理を実行すると、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ステップＳ３１０，Ｓ３２０の処理を実行して仮要求トルクＴｔｍｐの設定及び逆起電力作用トルクＴｂの導出を行う。この処理は上述した図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３１０，Ｓ３２０の処理と同様であるので説明を省略する。そして、ステップＳ３２０の処理を実行すると、疲労判定フラグＦが値１であり、且つ、振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいか否かを判定する（ステップＳ３３０ａ）。そして、疲労判定フラグＦが値１であり、且つ、振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きい場合には、ステップＳ３１０で設定した仮要求トルクＴｔｍｐを上述した式（１）で制限した値を要求トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３４０）。これは、上述した図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３４０の処理と同様である。リヤ側機器類が所定の疲労状態に達しており、且つ、共振による振動が発生しているときには、これ以上疲労が蓄積するのを避けるため、共振が発生した状態で走行することがないようにする必要がある。そこで、要求トルクＴ＊を値０以下に制限して車速Ｖが小さくなる、すなわち後車軸回転数Ｎｒが小さくなるようにするのである。これは、後車軸回転数Ｎｒが小さくなると振幅差ΔＡが小さくなりリヤ側機器類に疲労が蓄積するような共振が発生しないことによる。
【００６９】
一方、ステップＳ３３０ａで疲労判定フラグＦが値０である場合又は振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆ以下である場合には、ステップＳ３１０で設定した仮要求トルクＴｔｍｐをそのまま要求トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３５０）。これは、上述した図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３５０の処理と同様である。リヤ側機器類が所定の疲労状態に達していないときや、共振による振動が発生していないときには、リヤ側機器類の疲労を考慮する必要がないため、仮要求トルクＴｔｍｐをそのまま要求トルクＴ＊として設定するのである。
【００７０】
そして、ステップＳ３４０又はＳ３５０で要求トルクＴ＊を設定すると、上述した図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３６０〜Ｓ４１０と同様の処理を行い、駆動制御ルーチンを終了する。これにより、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が設定されて、ハイブリッド自動車２０Ｂは設定された要求トルクＴ＊で走行する。
【００７１】
以上説明したように、第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、インバータ４３に相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしたときにおいて、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒと前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆとの差である振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいときにはダメージカウンタＣに値１を加算する。そして、ダメージカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ２より大きいときには要求トルクＴ＊を値０以下に制限し、その制限の範囲内で走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２，エンジン２２を制御する。これにより、リヤ側機器類の疲労が蓄積するのを適切に抑制してリヤ側機器類を保護しつつ走行することができる。また、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒと前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆとの差である振幅差ΔＡに基づいて共振による振動が発生しているか否かを判定しているため、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振のみによる振幅を推定することができ、共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００７２】
第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒと前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆの振幅差ΔＡを閾値Ａｒｅｆと比較して後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生しているか否かを判定しているが、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒに基づいて共振が発生しているか否かを判定してもよい。例えば、図１３のステップＳ２２０ａに代えて振幅Ａｒが閾値Ａｒｅｆ２より大きいか否かを判定する処理を実行し、振幅Ａｒが閾値Ａｒｅｆ２より大きいと判定されたときには図１３のステップＳ２３０に進んでダメージカウンタＣに値１を加算し、振幅Ａｒが閾値Ａｒｅｆ２より小さいと判定されたときには図１３のステップＳ２４０ａに進む処理を実行してもよい。なお、閾値Ａｒｅｆ２は、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生したときの振幅Ａｒをあらかじめ実験により求めておくことで定めることができる。また、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３に基づいて共振が発生しているか否かを判定してもよい。例えば、式（８），（９）と同様にして回転数Ｎｍ３の振幅Ａｍを導出し、図１３のステップＳ２２０ａに代えて振幅Ａｍが閾値Ａｒｅｆ３より大きいか否かを判定する処理を実行してもよい。閾値Ａｒｅｆ３は、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生したときの振幅Ａｍをあらかじめ実験により求めておくことで定めることができる。
【００７３】
第２の実施例のハイブリッド自動車２０では、ダメージカウンタＣの値は値１ずつ加算されていくが、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振の振幅が大きくなるほど大きな傾向にある重みを付けた値を加算するものとしてもよい。後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振の振幅が大きいほど、リヤ側機器類への疲労の蓄積が大きくなるため、このようにすることでリヤ側機器類が所定の疲労状態に達したか否かをより適切に判定できる。例えば、図１６に示すように、振幅差ΔＡが大きいほど大きな重みとなるように、振幅差ΔＡと重みとの関係を定めてＲＯＭ４７ｂに重み設定用マップとして記憶しておき、振幅差ΔＡが与えられると記憶したマップから対応する重みを導出し、ダメージカウンタＣに本来加算する値である値１に導出した重みを乗じて重み付け後の値とし、この重み付け後の値をダメージカウンタＣに加算するものとしてもよい。なお、図１６の重み設定用マップは、振幅差ΔＡと共振によるリヤ側機器類の疲労の蓄積との関係を実験により求めることで求めることができる。
【００７４】
第１の実施例や第２の実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から前車軸回転数Ｎｆを導出しており、第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３から後車軸回転数Ｎｒを導出しているが、前車軸回転数Ｎｆ及び後車軸回転数Ｎｒを回転位置検出センサによって直接検出するものとしてもよい。
【００７５】
第１の実施例や第２の実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、モータＭＧ２の動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１７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を備えない構成としてもよい。
【００７６】
第１の実施例や第２の実施例では、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車２０，２０Ｂとして説明したが、エンジン２２とモータＭＧ１とを備えずモータＭＧ２からの動力のみを前車軸６３ａ、６３ｂに出力し、モータＭＧ３の動力を後車軸６９ａ，６９ｂに出力する電気自動車としてもよい。
【００７７】
第１の実施例や第２の実施例では、ハイブリッド自動車２０，２０Ｂとして説明したが、自動車以外の車両の形態としても構わないし、車両の制御方法の形態としてもよい。
【００７８】
ここで、第１の実施例及び第２の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、後車軸６９ａ，６９ｂが「第１の車軸」に相当し、モータＭＧ３が「第１の電動機」に相当し、モータＭＧ３とギヤ機構６５と後駆動軸６６とデファレンシャルギヤ６７とが「機器類」に相当し、前車軸６３ａ，６３ｂが「第２の車軸」に相当し、エンジン２２とモータＭＧ２とモータＭＧ１と動力分配統合機構３０が「動力出力装置」に相当し、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「第２の電動機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、インバータ４３が「インバータ回路」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、インバータ４３の相短絡異常を検出する図３の相短絡異常検出ルーチンのステップＳ１００の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７が「相短絡異常検出手段」に相当し、相短絡異常が検出されたときにインバータ４３の異常があるスイッチング素子が含まれる側のスイッチング素子を三相ともオンにする図３の相短絡異常検出ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７が「インバータ制御手段」に相当し、モータＭＧ３のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ４６と回転位置に基づいてモータＭＧ３の回転数Ｎｍ３を演算し回転数Ｎｍ３に基づいて後車軸回転数Ｎｒを導出する図１３のステップＳ５１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とが「第１回転数検出手段」に相当し、モータＭＧ２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ４５と回転位置に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を演算するフロントモータＥＣＵ４０と回転数Ｎｍ２に基づいて前車軸回転数Ｎｆを導出する図１３のステップＳ５１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とが「第２回転数検出手段」に相当する。そして、第１の実施例においてリヤモータＥＣＵ４７がインバータ４３を三相短絡状態にしている場合においてコイル温度ｔｍに基づいて共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１及び上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定し車速Ｖが設定した共振発生車速領域に入るときにダメージカウンタＣに値１を加算しダメージカウンタＣに基づいてリヤ側機器類が所定の疲労状態になったか否かを判定する図４の疲労判定ルーチンのステップＳ２１０〜Ｓ２６０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とリヤ側機器類が所定の疲労状態になったときには要求トルクＴ＊を値０以下に制限して走行するよう目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３１０〜Ｓ４１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するフロントモータＥＣＵ４０とが「動力出力装置制御手段」に相当する。また、第２の実施例におけるリヤモータＥＣＵ４７がインバータ４３を三相短絡状態にしている場合において後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒ及び前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆを導出し振幅Ａｒ，Ａｆの振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいときにダメージカウンタＣに値１を加算しダメージカウンタＣに基づいてリヤ側機器類が所定の疲労状態になったか否かを判定する図１３の疲労判定ルーチンのステップＳ５１０，Ｓ５１５，Ｓ２２０ａ〜Ｓ２６０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とリヤ側機器類が所定の疲労状態になったときには要求トルクＴ＊を値０以下に制限して走行するよう目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する図１４の駆動制御ルーチンのステップＳ３１０〜Ｓ４１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するフロントモータＥＣＵ４０とも「動力出力装置制御手段」に相当する。
【００７９】
ここで、「第１の車軸」としては、後車軸６９ａ，６９ｂに限定されるものではなく、第１の電動機を備える機器類に接続され、機器類からの動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「第１の電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ３に限定されるものではなく、誘導電動機など、第１の車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。「機器類」としてはモータＭＧ３とギヤ機構６５と後駆動軸６６とデファレンシャルギヤ６７とに限定されるものではなく、第１の電動機を備え第１の車軸に動力を入出力可能であれば如何なるものとしても構わない。「第２の車軸」としては、前車軸６３ａ，６３ｂに限定されるものではなく、動力出力装置に接続され、動力出力装置からの動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「動力出力装置」としては、エンジン２２とモータＭＧ２とモータＭＧ１と動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、エンジンのみ又はモータのみである場合など、第２の車軸に動力を出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関」としては、ガソリン又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。「第２の電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、第２の車軸に動力を出力可能であれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、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やデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、内燃機関の出力軸と第２の車軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「インバータ回路」としては、インバータ４３に限定されるものではなく、第１の電動機を駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「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、インバータ回路を介して第１の電動機と電力のやり取りが可能であれば如何なるものとしても構わない。「相短絡異常検出手段」としては、インバータ４３の相短絡異常を検出する図３の相短絡異常検出ルーチンのステップＳ１００の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７に限定されるものではなく、インバータ回路の一部の相が短絡する相短絡異常を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「インバータ制御手段」としては、相短絡異常が検出されたときにインバータ４３の異常があるスイッチング素子が含まれる側のスイッチング素子を三相ともオンにする図３の相短絡異常検出ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７に限定されるものではなく、相短絡異常検出手段が相短絡異常を検出したときにはインバータ回路を三相短絡状態にするものであれば如何なるものとしても構わない。「第１回転数検出手段」としては、モータＭＧ３のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ４６と回転位置に基づいてモータＭＧ３の回転数Ｎｍ３を演算し回転数Ｎｍ３に基づいて後車軸回転数Ｎｒを導出する図１３のステップＳ５１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とに限定されるものではなく、直接第１の車軸の回転数を検出するものなど、第１の車軸の回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「第２回転数検出手段」としては、モータＭＧ２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ４５と回転位置に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を演算するフロントモータＥＣＵ４０と回転数Ｎｍ２に基づいて前車軸回転数Ｎｆを導出する図１３のステップＳ５１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とに限定されるものではなく、直接第２の車軸の回転数を検出するものなど、第２の車軸の回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「動力出力装置制御手段」としては、ハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とフロントモータＥＣＵ４０とリヤモータＥＣＵ４７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。「動力出力装置制御手段」としては、第１の実施例においてリヤモータＥＣＵ４７がインバータ４３を三相短絡状態にしている場合においてコイル温度ｔｍに基づいて共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１及び上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定し車速Ｖが設定した共振発生車速領域に入るときにダメージカウンタＣに値１を加算しダメージカウンタＣに基づいてリヤ側機器類が所定の疲労状態になったか否かを判定する図４の疲労判定ルーチンのステップＳ２１０〜Ｓ２６０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とリヤ側機器類が所定の疲労状態になったときには要求トルクＴ＊を値０以下に制限して走行するよう目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３１０〜Ｓ４１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するフロントモータＥＣＵ４０とや、第２の実施例におけるリヤモータＥＣＵ４７がインバータ４３を三相短絡状態にしている場合において後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒ及び前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆを導出し振幅Ａｒ，Ａｆの振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいときにダメージカウンタＣに値１を加算しダメージカウンタＣに基づいてリヤ側機器類が所定の疲労状態になったか否かを判定する図１３の疲労判定ルーチンのステップＳ５１０，Ｓ５１５，Ｓ２２０ａ〜Ｓ２６０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とリヤ側機器類が所定の疲労状態になったときには要求トルクＴ＊を値０以下に制限して走行するよう目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する図１４の駆動制御ルーチンのステップＳ３１０〜Ｓ４１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するフロントモータＥＣＵ４０とに限定されるものではなく、インバータ制御手段がインバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定し、所定の疲労状態に達したと判定したときには、所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう動力出力装置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。
【００８０】
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最良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。
【００８１】
以上、本発明を実施するための最良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】
【００８２】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】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】インバータ４３の構成の概略を示す構成図である。
【図３】第１の実施例及び第２の実施例のリヤモータＥＣＵ４７により実行される相短絡異常検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施例のリヤモータＥＣＵ４７により実行される疲労判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施例の共振発生車速領域設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】仮要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図８】逆起電力作用トルク導出用マップの一例を示す説明図である。
【図９】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図１０】エンジン２２からパワーを出力している状態で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１１】第１の実施例の変形例におけるダメージカウンタに加算する値の重み設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１２】第１の実施例の変形例における共振発生車速領域設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１３】第２の実施例のリヤモータＥＣＵ４７により実行される疲労判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１５】第２の実施例における時間と共に変化する後車軸回転数Ｎｒの様子を示す説明図である。
【図１６】第２の実施例におけるダメージカウンタに加算する値の重み設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１７】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。
【符号の説明】
【００８４】
２０，２０Ｂ，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 キャリヤ、３５ 減速ギヤ、４０ フロントモータ用電子制御ユニット（フロントモータＥＣＵ）、４１，４２，４３ インバータ、４３ａ〜４３ｆ スイッチング素子、４４，４５，４６ 回転位置検出センサ、４７ リヤモータＥＣＵ、４７ａ ＣＰＵ、４７ｂ ＲＯＭ、４７ｃ ＲＡＭ、４８ 温度センサ、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 デファレンシャルギヤ、６２ａ，６２ｂ 前輪、６３ａ，６３ｂ 前車軸、６５ ギヤ機構、６６ 後駆動軸、６７ デファレンシャルギヤ、６８ａ，６８ｂ 後輪、６９ａ，６９ｂ 後車軸、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、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、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両及び車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関と蓄電池からの電力を交流に変換するインバータ等によって駆動する発電電動機とを備え、内燃機関及び発電電動機の双方を走行用駆動源として併用するハイブリッド車が提案されている。このようなハイブリッド車において、インバータの一相に短絡故障が発生すると、発電電動機が回転することで発生する逆起電力によって、短絡したインバータ回路に過大な短絡電流が発生する場合がある。この短絡電流は、発電電動機のコイルなどの回路の温度上昇を引き起こすため、インバータ回路を三相とも短絡することで短絡電流を抑制するハイブリッド車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−３３１６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、インバータを三相とも短絡すると、電動機の回転数によっては短絡電流による不安定なトルクが発生して車軸と電動機との共振による振動が起きる場合がある。この振動が起きると電動機や電動機に接続されたギヤ機構などの機器類に過大なトルクが入力され、時間の経過とともに機器類の疲労が蓄積してしまう。
【０００４】
そこで、本発明の車両及び車両の制御方法は、インバータ回路を三相短絡状態にした場合において、機器類の疲労の蓄積を適切に抑制して機器類を保護しつつ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】
【０００５】
本発明の車両及び車両の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
第１の車軸に接続され、該第１の車軸に動力を入出力可能な第１の電動機を備える機器類と、
第２の車軸に接続され、該第２の車軸に動力を出力可能な動力出力装置と、
前記第１の電動機を駆動するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を介して前記第１の電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記インバータ回路の一部の相が短絡する相短絡異常を検出する相短絡異常検出手段と、
前記相短絡異常検出手段が相短絡異常を検出したときには、前記インバータ回路を三相短絡状態にするインバータ制御手段と、
前記インバータ制御手段が前記インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって前記機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定し、該所定の疲労状態に達したと判定したときには、前記所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう前記動力出力装置を制御する動力出力装置制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
本発明の車両では、インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定し、所定の疲労状態に達したと判定したときには、所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう動力出力装置を制御する。ここで、インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かは、所定の走行条件が成立しているか否かによって推定することができる。また、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生している時間が長いほど、機器類の疲労は蓄積されていく。そのため、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定するようにしている。そして、機器類が所定の疲労状態に達したと判定されたときには、所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するため、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しない状態で走行することができる。これにより、機器類の疲労が蓄積するのを適切に抑制して機器類を保護しつつ走行することができる。
【０００８】
なお、機器類とは、第１の電動機だけでなく、例えばデファレンシャルギヤなど、第１の電動機や第１の車軸に接続される機器を含む意である。また、走行時間とは、走行時間そのもののほか、走行時間とみなすことのできる値を含む意である。さらに、総走行時間とは、連続して所定の走行条件が成立した場合における走行時間の積算値だけでなく、間欠的に所定の走行条件が成立したときの走行時間の積算値を含む意である。さらにまた、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動とは、インバータ回路を三相短絡状態にしたことで第１の電動機から発生するトルク脈動により第１の車軸と第１の電動機とが共振し、第１の車軸及び第１の電動機の回転数が振動する現象である。
【０００９】
こうした本発明の車両において、車速を検出する車速検出手段を備え、前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段であるものとすることもできる。第１の車軸と第１の電動機との共振による振動は、車速が所定の車速領域に含まれる場合に発生することが多い。そのため、車速が所定の車速領域に含まれるか否かを判定することで、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００１０】
また、所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり所定の車速領域に検出された車速が入るか否かを判定する態様の本発明の車両において、前記第１の電動機の温度を検出する温度検出手段を備え、前記動力出力装置制御手段は、前記所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定するにあたり、前記検出された温度が低いほど該所定の車速領域の下限が低下する傾向に該所定の車速領域を設定し該設定した所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段であるものとすることもできる。第１の電動機の温度によって短絡電流の大きさは変化するため、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する車速領域も温度によって変化し、その車速領域の下限は電動機の温度が低いほど低下する。そのため、所定の車速領域の下限を第１の電動機の温度が低いほど低くなる傾向に設定することで、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００１１】
さらに、所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり所定の車速領域に検出された車速が入るか否かを判定する態様の本発明の車両において、前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記車両が加速中か減速中かによって異なる所定の車速領域を設定し、該設定した所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段であるものとしてもよい。第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する車速領域は、車両が加速中であるときと減速中であるときとで異なる場合が多い。そのため、加速中か減速中かによって異なる所定の車速領域を設定し、設定した所定の車速領域に車速が含まれるか否かを判定することで、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００１２】
また、本発明の車両において、前記第１の車軸の回転数を検出する第１回転数検出手段を備え、前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生したとみなされる所定の振幅領域に前記検出された第１の車軸の回転数の振幅が入るか否かを判定する手段であるものとすることもできる。第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているときには、第１の車軸の回転数が振動する。そのため、第１の車軸の回転数の振幅が所定値以上であるか否かに基づくことで、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００１３】
さらに、本発明の車両において、前記第１の車軸の回転数を検出する第１回転数検出手段と、前記第２の車軸の回転数を検出する第２回転数検出手段と、を備え、前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生したとみなされる所定の数値領域に前記検出された第１の車軸の回転数の振幅と前記検出された第２の車軸の回転数の振幅との差が入るか否かを判定する手段であるものとすることもできる。第１の車軸には、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動以外の振動が発生している場合もあるが、共振による振動以外の振動であれば第２の車軸にも同じ振動が発生していることが多い。そのため、第１の車軸の回転数の振幅と第２の車軸の回転数の振幅との差をとることで、第１の車軸と第１の電動機との共振のみによる振幅を推定することができる。したがって、その差が所定値以上であるか否かに基づくことで、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００１４】
加えて、本発明の車両において、前記動力出力装置制御手段は、前記走行時間を積算するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振の振幅が大きいほど大きな傾向にある重みを前記走行時間に付けて該重みを付けたあとの走行時間を積算する手段であるものとすることもできる。第１の車軸と第１の電動機との共振の振幅が大きいほど、機器類の疲労は早く蓄積される。そのため、共振の振幅が大きいほど大きくなる傾向に重み付けされたあとの走行時間を積算することで、機器類が所定の疲労状態に達したか否かをより適切に判定できる。
【００１５】
また、所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり所定の車速領域に検出された車速が入るか否かを判定する態様の本発明の車両において、前記動力出力装置制御手段は、前記走行時間を積算するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振の振幅が大きくなる車速で走行しているときほど大きな傾向にある重みを前記走行時間に付けて該重みを付けたあとの走行時間を積算する手段であるものとすることもできる。第１の車軸と第１の電動機との共振の振幅は車速によって異なることが多い。そのため共振の振幅が大きくなるような車速で走行しているときほど大きくなる傾向に重み付けされたあとの走行時間を積算することで、機器類が所定の疲労状態に達したか否かをより適切に判定できる。
【００１６】
本発明の車両において、前記動力出力装置は、内燃機関と、前記第２の車軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記第２の車軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える装置であり、前記蓄電手段は、前記第２の電動機及び前記発電機とも電力のやり取りが可能な手段であるものとすることもできる。
【００１７】
本発明の車両の制御方法は、
第１の車軸に接続され、該第１の車軸に動力を入出力可能な第１の電動機を備える機器類と、第２の車軸に接続され、該第２の車軸に動力を出力可能な動力出力装置と、前記第１の電動機を駆動するためのインバータ回路と、前記インバータ回路を介して前記第１の電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記インバータ回路の一部の相が短絡する相短絡異常を検出する相短絡異常検出手段と、を備える車両の制御方法であって、
（ａ）前記相短絡異常検出手段が前記インバータ回路の一部の相が短絡する短絡異常を検出したときには、前記インバータ回路を三相短絡状態にするステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で前記インバータ回路が三相短絡状態である場合に、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって前記機器類が所定の疲労状態に達した否かを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で前記機器類が所定の疲労状態に達したと判定されたときには、前記所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう前記動力出力装置を制御するステップと、
を含むことを要旨とする。
【００１８】
本発明の車両の制御方法では、インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定し、所定の疲労状態に達したと判定したときには、所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう動力出力装置を制御する。ここで、インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しているか否かは、所定の走行条件が成立しているか否かによって推定することができる。また、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生している時間が長いほど、機器類の疲労は蓄積されていく。そのため、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間所定の時間領域に入るか否かによって機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定するようにしている。そして、機器類が所定の疲労状態に達したと判定されたときには、所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するため、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生しない状態で走行することができる。これにより、機器類の疲労が蓄積するのを適切に抑制して機器類を保護しつつ走行することができる。なお、この車両の制御方法は、上述したいずれかの車両の機能を実現するようなステップを追加してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施例に係る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とギヤ機構６０及びデファレンシャルギヤ６１を介して前輪６２ａ，６２ｂの前車軸６３ａ，６３ｂとに接続された前駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、デファレンシャルギヤ６７を介して後輪６８ａ，６８ｂの後車軸６９ａ，６９ｂに接続された後駆動軸６６にギヤ機構６５を介して動力を出力する発電可能なモータＭＧ３と、車両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（以下、ハイブリッドＥＣＵという）７０と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するフロントモータ用電子制御ユニット（以下、フロントモータＥＣＵという）４０と、モータＭＧ３を駆動制御するリヤモータ用電子制御ユニット（以下、リヤモータＥＣＵという）４７とを備える。
【００２１】
エンジン２２は、ガソリン又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ＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０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ＥＣＵ７０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ヤ３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリヤ３４とを回転要素として差動作用を行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、キャリヤ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ヤ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ヤ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，デファレンシャルギヤ６１及び前車軸６３ａ，６３ｂ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することができると共に電動機として駆動できる周知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う。図２に、インバータ４３の構成の概略を示す構成図を示す。なお、インバータ４１，４２，４３は、いずれも同様の構成であるため、インバータ４１，４２については図示を省略する。インバータ４３は、図示するように、６個のスイッチング素子４３ａ〜４３ｆ（例えばＩＧＢＴなど）から構成される三相ブリッジ回路により直流電流と三相交流電流との変換を行ったり、供給する電力の電圧の変換を行ったりする電力変換器である。このインバータ４３は、バッテリ５０からの直流電力を三相交流電力に変換してモータＭＧ３に供給可能であり、モータＭＧ３からの三相交流電力を整流してバッテリ５０へ供給可能となっている。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及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。
【００２４】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、フロントモータＥＣＵ４０により駆動制御されている。フロントモータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ４４，４５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に印加される相電流などが入力されており、フロントモータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号などが出力されている。フロントモータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０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ハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。なお、フロントモータＥＣＵ４０は回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２５】
モータＭＧ３は、リヤモータＥＣＵ４７により駆動制御されている。リヤモータＥＣＵ４７は、ＣＰＵ４７ａ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、ＣＰＵ４７ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４７ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ４７ｃと、図示しない入出力ポート及び通信ポートとを備える。リヤモータＥＣＵ４７には、モータＭＧ３を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ３の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４６からの信号やモータＭＧ３のコイル温度ｔｍを検出する温度センサ４８や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ３に印加される相電流などが入力されており、リヤモータＥＣＵ４７からは、インバータ４３へのスイッチング制御信号などが出力されている。リヤモータＥＣＵ４７は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ３を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ３の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。なお、リヤモータＥＣＵ４７は回転位置検出センサ４６からの信号に基づいてモータＭＧ３の回転数Ｎｍ３も演算している。
【００２６】
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。
【００２７】
ハイブリッドＥＣＵ７０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及び通信ポートとを備える。ハイブリッドＥＣＵ７０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ＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やフロントモータＥＣＵ４０，リヤモータＥＣＵ４７，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やフロントモータＥＣＵ４０，リヤモータＥＣＵ４７，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行っている。
【００２８】
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とに基づいて車両から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出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とモータＭＧ３と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及びモータＭＧ３の一方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，ＭＧ２，ＭＧ３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又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及びモータＭＧ３の一方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，ＭＧ２，ＭＧ３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及びモータＭＧ３の一方又は両方から要求動力に見合う動力が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。
【００２９】
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、特にインバータ４３の一部の相が短絡する相短絡異常が生じた際の動作について説明する。図３及び図４はリヤモータＥＣＵ４７によって実行される相短絡異常検出ルーチン及び疲労判定ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図５はハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。まず、図３の相短絡異常検出ルーチンを用いてインバータ４３の相短絡異常の検出及びインバータ４３の三相短絡制御について説明し、次に、図４の疲労判定ルーチンを用いて三相短絡状態におけるモータＭＧ３の疲労の程度の判定について説明し、その後、図５の駆動制御ルーチンを用いて三相短絡状態におけるモータＭＧ３の疲労の程度を考慮して走行する際の制御について説明する。
【００３０】
図３の相短絡異常検出ルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、リヤモータＥＣＵ４７は、まず、図示しない電流センサが検出するモータＭＧ３に印加される相電流とインバータ４３へのスイッチング制御信号とを比較して、相短絡異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、相短絡異常とは、インバータ４３の一部の相が短絡する異常であり、インバータ４３のスイッチング素子４３ａ〜４３ｆの１つ以上がオン固定するような状態である。この相短絡異常が発生しているか否かは、インバータ４３へのスイッチング制御信号をオフとしているにも関わらずモータＭＧ３に電流が流れ続けている相があるか否かや、通常より大きい電流が流れている相があるか否かによって判定することができる。そして、ステップＳ１００で相短絡異常が発生していると判定された場合には、スイッチング素子４３ａ〜４３ｃからなる素子群と４３ｄ〜４３ｆからなる素子群とのうち、異常があるスイッチング素子が含まれる側のスイッチング素子群を三相ともオンにして（ステップＳ１１０）本ルーチンを終了し、相短絡異常が発生していないと判定された場合にはそのまま本ルーチンを終了する。例えば、スイッチング素子４３ｅに相短絡異常が発生していると判定された場合には、スイッチング素子４３ｄ〜４３ｆをオンにする。こうしたステップＳ１１０の処理によって、インバータ４３の回路が三相短絡状態になる。このようにするのは、モータＭＧ３の回転に伴う逆起電力によってインバータ４３に生じる相電流を一相短絡状態又は二相短絡状態に比して全体として小さくするためである。
【００３１】
次に、図４の疲労判定ルーチンについて説明する。このルーチンは、上述の相短絡異常検出ルーチンで相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしているときに、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３２】
図４の疲労判定ルーチンが実行されると、リヤモータＥＣＵは、まず、ハイブリッド自動車２０の車速Ｖ，モータＭＧ３のコイル温度ｔｍを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。ここで、車速Ｖは、車速センサ８８により検出される車速ＶをハイブリッドＥＣＵ７０を介して通信により入力するものとした。次に、入力したコイル温度ｔｍに基づいて後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生する共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１，上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定する（ステップＳ２１０）。インバータ４３を三相短絡状態にしている場合には、モータＭＧ３の回転に応じて生じる逆起電力によりモータＭＧ３の回転軸に作用するトルクである逆起電力作用トルクＴｂが生じるが、所定の共振発生車速領域においてはこのトルクにより後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生する。また、この共振発生車速領域はモータＭＧ３のコイル温度ｔｍによっても変化し、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍが低いほどこの共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１は低く、上限値である閾値Ｖｒｅｆ２は高くなる。そのため、実施例では、コイル温度ｔｍと閾値Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２との関係をあらかじめ定めて共振発生車速領域設定用マップとしてＲＯＭ４７ｂに記憶しておき、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍが与えられると記憶したマップから対応する閾値Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を導出して設定するものとした。図６に共振発生車速領域設定用マップの一例を示す。
【００３３】
ステップＳ２１０で閾値Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を設定すると、車速Ｖが所定の共振発生車速領域に入るか否か、すなわち、車速Ｖが閾値Ｖｅｒｆ１以上且つ閾値Ｖｒｅｆ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。そして、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上且つ閾値Ｖｒｅｆ２以下であるときには、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生しているものとみなしてＲＡＭ４７ｃに記憶されたダメージカウンタＣに値１を加算する（ステップＳ２３０）。ここで、ダメージカウンタＣとは、共振によってモータＭＧ３，ギヤ機構６５，後駆動軸６６，デファレンシャルギヤ６７，後車軸６９ａ，６９ｂなどの機器類（以下、リヤ側機器類という）に蓄積される疲労の程度を表す値である。なお、ダメージカウンタＣは、一度も疲労判定ルーチンが実行されていないときには初期値として値０が設定されている。
【００３４】
そして、ステップＳ２２０で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１未満又は閾値Ｖｒｅｆ２超過であったときやステップＳ２３０でダメージカウンタＣに値１を加算したときには、ダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆより大きいか否かを判定する（ステップＳ２４０）。ここで、閾値Ｃｒｅｆは、リヤ側機器類の疲労をこれ以上蓄積すべきでない所定の疲労状態に達したとみなせるダメージカウンタＣの値である。また、疲労判定ルーチンは所定の時間毎に実行されるため、ダメージカウンタＣの値は共振が発生している状態での走行時間の積算値である総走行時間とみなすこともできる。したがって、閾値Ｃｒｅｆは後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振によるリヤ側機器類の疲労の蓄積と総走行時間との関係を実験によって求めることにより定めることができる。
【００３５】
ステップＳ２４０でダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆ以下であると判定されたときには、疲労判定フラグＦを値０に設定して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２４０でダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆより大きくなったと判定されたときには、疲労判定フラグＦを値１に設定して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。すなわち、疲労判定ルーチンの実行が開始されて間もない時など、リヤ側機器類が所定の疲労状態に達していないときには、まだリヤ側機器類の疲労を考慮する必要がないと判断して疲労判定フラグＦを値０に設定し、疲労判定ルーチンの実行が開始されてから後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生した状態での走行時間が大きくなり、リヤ側機器類が所定の疲労状態に達したときには、リヤ側機器類の疲労をこれ以上蓄積させるべきではないと判断して疲労判定フラグＦを値１に設定するのである。
【００３６】
次に、上述した図４の疲労判定ルーチンで設定した疲労判定フラグＦの値を用いて三相短絡状態におけるモータＭＧ３の疲労の程度を考慮して走行する際の制御について図５の駆動制御ルーチンを用いて説明する。このルーチンは、上述の相短絡異常検出ルーチンで相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしているときに、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３７】
図５の駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０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，バッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊，疲労判定フラグＦ，閾値Ｖｒｅｆ１などの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４，４５により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをフロントモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３は、回転位置検出センサ４６により検出されるモータＭＧ３の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをリヤモータＥＣＵ４７から通信により入力するものとした。充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）など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、充放電要求パワーＰｂ＊は、放電要求を正側とし、充電要求を負側とするものとした。疲労判定フラグＦ及び閾値Ｖｒｅｆ１は、上述した疲労判定ルーチンで設定された値をリヤモータＥＣＵ４７から通信により入力するものとした。
【００３８】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求される仮要求トルクＴｔｍｐを設定する（ステップＳ３１０）。仮要求トルクＴｔｍｐは、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと仮要求トルクＴｔｍｐとの関係を予め定めて仮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とが与えられると記憶したマップから対応する仮要求トルクＴｔｍｐを導出して設定するものとした。図７に仮要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００３９】
続いて、モータＭＧ３の回転に応じて生じる逆起電力によりモータＭＧ３の回転軸に作用する負のトルクとしての逆起電力作用トルクＴｂを導出する（ステップＳ３２０）。ここで、逆起電力作用トルクＴｂは、実施例では、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３と逆起電力作用トルクＴｂとの関係をあらかじめ実験により求めて逆起電力作用トルク導出用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、回転数Ｎｍ３が与えられると記憶したマップから対応する逆起電圧作用トルクＴｂを導出するものとした。図８に逆起電力作用トルク導出用マップの一例を示す。
【００４０】
ステップＳ３２０で逆起電力作用トルクＴｂを設定すると、疲労判定フラグＦが値１であり、且つ、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３０）。そして、疲労判定フラグＦが値１であり、且つ、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上である場合には、ステップＳ３１０で設定した仮要求トルクＴｔｍｐを式（１）で制限した値を要求トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３４０）。リヤ側機器類が所定の疲労状態に達しており、且つ、車速Ｖが後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振による振動が発生する共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅ１以上であるときには、これ以上疲労が蓄積するのを避けるため、共振が発生した状態で走行することがないようにする必要がある。そこで、要求トルクＴ＊を値０以下に制限して車速Ｖが小さくなるようにして、共振が発生する共振発生車速領域を下回る車速Ｖで走行するようにするのである。
【００４１】
T*=min(Ttmp,0) （1）
【００４２】
一方、ステップＳ３３０で疲労判定フラグＦが値０である場合又は車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１未満である場合には、ステップＳ３１０で設定した仮要求トルクＴｔｍｐをそのまま要求トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３５０）。リヤ側機器類が所定の疲労状態に達していないときや、車速Ｖが共振による振動が発生する共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１未満であるときには、リヤ側機器類の疲労を考慮する必要がないため、仮要求トルクＴｔｍｐをそのまま要求トルクＴ＊として設定するのである。
【００４３】
ステップＳ３４０又はＳ３５０で要求トルクＴ＊を設定すると、ステップＳ３２０で導出した逆起電力作用トルクＴｂとギヤ機構６５及びデファレンシャルギヤ６７のギヤ比Ｇｒとの積を要求トルクＴ＊から減じることにより前車軸６３ａ，６３ｂに出力すべき実行用トルクＴｆ＊を設定する（ステップＳ３６０）。そして、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ３７０）。要求パワーＰｅ＊は、実行用トルクＴｆ＊に前車軸回転数Ｎｆを乗じたものとバッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとを用いて式（２）により計算するものとした。なお、前車軸回転数Ｎｆは、回転数Ｎｍ２，減速ギヤ３５のギヤ比Ｇａ，ギヤ機構６０及びデファレンシャルギヤ６１のギヤ比Ｇｆを用いて式（３）によって求めることができる。
【００４４】
Pe*=Tf*・Nf-Pb*+Loss （2）
Nf=Nm2/Ga/Gf (3)
【００４５】
ステップＳ３７０でエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定すると、要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ３８０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより行われる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図９に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（＝Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００４６】
ステップＳ３８０で目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎａ（＝Ｎｍ２／Ｇａ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（４）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共に、設定した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（５）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ３９０）。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１０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であるキャリヤ３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎａを示す。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定する式（４）は、この共線図における回転数の関係を用いることにより容易に導くことができる。したがって、モータＭＧ１が目標回転数Ｎｍ１＊で回転するようトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を駆動制御することによりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させることができる。式（５）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（５）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。なお、図１０におけるＲ軸上の上向きの２つの太線矢印は、エンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに直接伝達されるトルクと、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に作用するトルクとを示す。
【００４７】
Nm1*＝(Ne*・(1+ρ)−Nm2/Ga)/ρ (4)
Tm1*＝-ρ・Te*/(1+ρ)＋k1(Nm1*−Nm1)＋k2∫(Nm1*−Nm1)dt (5)
【００４８】
ステップＳ３９０でモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、式（６）に示すように、実行用トルクＴｆ＊をギヤ比Ｇｆで除したものからエンジン２２からリングギヤ軸３２ａに直接伝達されるトルク（＝−Ｔｍ１＊／ρ）を減じこれを更にギヤ比Ｇａで除することによりモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ４００）。
【００４９】
Tm2*=(Tf*/Gf+Tm1*/ρ)/Ga (6)
【００５０】
こうしてエンジン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＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはフロントモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ４１０）、駆動制御ルーチンを終了する。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、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行う。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したフロントモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行う。
【００５１】
以上説明したように、第１の実施例のハイブリッド自動車２０では、インバータ４３に相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしたときにおいて、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍに基づいて共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１及び上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定し、設定した共振発生車速領域の中に車速Ｖが入るときにはダメージカウンタＣに値１を加算する。そして、ダメージカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆより大きく、且つ、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上であるときには、要求トルクＴ＊を値０以下に制限し、その制限の範囲内で走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２，エンジン２２を制御する。これにより、リヤ側機器類の疲労が蓄積するのを適切に抑制してリヤ側機器類を保護しつつ走行することができる。また、車速Ｖが共振発生車速領域に入るか否かに基づいて後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生しているか否かを判定しているため、共振による振動が発生しているか否かを適切に推定できる。さらにまた、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍが低いほど共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１が低くなるように設定しているため、共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００５２】
第１の実施例のハイブリッド自動車２０では、ダメージカウンタＣの値は値１ずつ加算されていくが、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振の振幅が大きくなるほど大きな傾向にある重みを付けた値を加算するものとしてもよい。後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振の振幅が大きいほど、リヤ側機器類への疲労の蓄積が大きくなるため、このようにすることでリヤ側機器類が所定の疲労状態に達したか否かをより適切に判定できる。例えば、図１１に示すように、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上且つ値Ｖ１未満のときには車速Ｖが大きいほど大きな重みとなるようにし、車速Ｖが値Ｖ１以上且つ値Ｖ２未満のときには車速Ｖによらず一定の重みとなるようにし、車速Ｖが値Ｖ２以上且つ閾値Ｖｒｅｆ２以下のときには車速Ｖが大きいほど小さな重みとなるように、車速Ｖと重みとの関係を定めてＲＯＭ４７ｂに重み設定用マップとして記憶しておき、車速Ｖが与えられると記憶したマップから対応する重みを導出し、ダメージカウンタＣに本来加算する値である値１に導出した重みを乗じて重み付け後の値とし、この重み付け後の値をダメージカウンタＣに加算するものとしてもよい。なお、図１１の重み設定用マップは、車速Ｖと共振の振幅との関係を実験により求めることで求めることができる。また、この場合において、閾値Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２や値Ｖ１，Ｖ２をモータＭＧ３のコイル温度ｔｍに応じて設定するものとしてもよい。
【００５３】
第１の実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ３のコイル温度ｔｍに基づいて共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１，上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定しているが、閾値Ｖｒｅｆ１のみコイル温度ｔｍに基づいて設定するものとしてもよいし、閾値Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２ともにコイル温度ｔｍによらず一定であるものとしてもよい。また、車両が加速中か減速中かによって異なる共振発生車速領域を設定してもよい。例えば、図４の疲労判定ルーチンにおいて、前回入力した車速Ｖと今回入力した車速Ｖとを比較することで加速中か減速中かを判定し、加速中であれば共振発生車速領域の下限値を閾値Ｖｒｅｆ１，上限値を閾値Ｖｒｅｆ２とし、減速中であれば共振発生車速領域の下限値を閾値Ｖｒｅｆ３，上限値を閾値Ｖｒｅｆ４としてもよい。また、閾値Ｖｒｅｆ１〜４はコイル温度ｔｍによって異なる値を設定するものとしてもよい。例えば、図１２に示すように、閾値Ｖｒｅｆ１，３はコイル温度ｔｍが低いほど小さくなる値であり、閾値Ｖｒｅｆ２，４はコイル温度ｔｍが低いほど大きくなる値としてもよい。
【００５４】
第１の実施例のハイブリッド自動車２０では、図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３３０において疲労判定フラグＦが値０である場合又は車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１未満である場合のみステップＳ３５０に進んで仮要求トルクＴｔｍｐをそのまま要求トルクＴ＊として設定するものとしているが、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２より大きい場合にもステップＳ３５０の処理を実行するものとしてもよい。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２より大きい場合も、車速Ｖは共振が発生する共振発生車速領域に入っていないため、リヤ側機器類の疲労を蓄積させることがない。したがって、このようにすることで車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２より大きい場合にもそのままの状態で走行を続けることができる。
【実施例２】
【００５５】
次に、本発明の第２の実施例に係るハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。なお、ハイブリッド自動車２０Ｂは、図１及び図２に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂと第１の実施例のハイブリッド自動車２０とで共通する要素については、重複した説明を回避するために第１実施例と同一の符号を用いるものとし、詳細な説明を省略する。
【００５６】
第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図４の疲労判定ルーチンに代えて図１３の疲労判定ルーチンがリヤモータＥＣＵ４７によって実行され、図５の駆動制御ルーチンに代えて図１４の駆動制御ルーチンがハイブリッドＥＣＵ７０によって実行される。なお、第２の実施例では、リヤモータＥＣＵ４７によって上述した図３の相短絡異常検出ルーチンが第１の実施例と同様に所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行され、インバータ４３の相短絡異常が検出されるとインバータ４３の回路が三相短絡状態にされる。
【００５７】
まず、図１３の疲労判定ルーチンについて説明する。このルーチンは、図４の疲労判定ルーチンと同様に、上述した図３の相短絡異常検出ルーチンで相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしているときに、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００５８】
図１３の疲労判定ルーチンが実行されると、リヤモータＥＣＵ４７は、まず、モータＭＧ２，ＭＧ３の回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３などの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ５００）。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４５により検出されるモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをフロントモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。
【００５９】
ステップＳ５００でデータの入力を実行すると、入力した回転数Ｎｍ２，Ｎｍ３に基づいて前車軸６３ａ，６３ｂの回転数である前車軸回転数Ｎｆ及び後車軸６９ａ，６９ｂの回転数である後車軸回転数Ｎｒを導出してＲＡＭ４７ｃに記憶する（ステップＳ５０５）。ここで、前車軸回転数Ｎｆは、上述した式（３）により求めることができる。後車軸回転数Ｎｒは、回転数Ｎｍ３，ギヤ機構６５及びデファレンシャルギヤ６７のギヤ比Ｇｒを用いて式（７）により求めることができる。また、ＲＡＭ４７ｃは、疲労判定ルーチンのステップＳ５０５が実行される毎に導出される回転数Ｎｒ，Ｎｆの値を新しい方から２０個ずつ前車軸回転数Ｎｆ１〜Ｎｆ２０，後車軸回転数Ｎｒ１〜Ｎｒ２０として記憶できるようになっている。なお、ＲＡＭ４７ｃに記憶される回転数Ｎｆ１〜Ｎｆ２０，Ｎｒ１〜Ｎｒ２０の値は、初期値がＮＵＬＬ値に設定されており、三相短絡状態が解除された場合にも全て初期化されてＮＵＬＬ値に設定される。今回発生した相短絡異常による三相短絡状態中に導出された回転数Ｎｆ，Ｎｒのみを記憶するのである。
【００６０】
Nr=Nm3/Gr (7)
【００６１】
ステップＳ５０５で導出した回転数Ｎｆ，Ｎｒを記憶すると、ＲＡＭ４７ｃに記憶されている回転数Ｎｆ１〜Ｎｆ２０，Ｎｒ１〜Ｎｒ２０の値に基づいて前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆ及び後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒを導出する（ステップＳ５１０）。前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆ及び後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒは、回転数Ｎｆ１〜Ｎｆ２０，Ｎｒ１〜Ｎｒ２０の最大値と最小値との差に基づいて、それぞれ式（８），（９）を用いて求めることができる。各振幅Ａｆ，Ａｒの導出方法は同様であるため、例として振幅Ａｒの導出について図１５を用いて説明する。図１５は、時間と共に変化する後車軸回転数Ｎｒの様子を示す説明図である。時刻ｔ１にインバータ４３が三相短絡状態になったとすると、時刻ｔ１から疲労判定ルーチンが実行される度にステップＳ５０５で導出される後車軸回転数ＮｒがＲＡＭ４７ｃに記憶されていく。そして、時刻ｔ２０で疲労判定ルーチンのステップＳ５０５が実行されたときには、ＲＡＭ４７ｃには後車軸回転数Ｎｒ１〜Ｎｒ２０として値Ｎ１〜Ｎ２０が記憶されている。このとき実行されるステップＳ５１０では、ＲＡＭ４７ｃに記憶されている後車軸回転数Ｎｒ１〜Ｎｒ２０の値Ｎ１〜Ｎ２０から式（９）を用いて振幅Ａｒが導出される。この場合、値Ｎ１〜Ｎ２０の最大値である値Ｎ５と最小値である値Ｎ１３との差を２で割った値が振幅Ａｒとなる。このように、時間と共に変動する後車軸回転数Ｎｒの値を記憶しておくことで、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒを導出することができる。なお、疲労判定ルーチンが２０回を超えて実行されると、ＲＡＭ４７ｃには最新の２０回分の後車軸回転数Ｎｒの値のみが記憶され、それ以前の値は保持しない。例えば、時刻ｔ２１で実行される疲労判定ルーチンのステップＳ５０５においては、図５の後車軸回転数の値Ｎ２〜Ｎ２１が新たな後車軸回転数Ｎｒ１〜Ｎｒ２０としてＲＡＭ４７ｃに記憶され、その新たな後車軸回転数Ｎｒ１〜Ｎｒ２０について式（９）を用いて振幅Ａｒが導出される。また、疲労判定ルーチンが２０回以上実行されておらずＮｒ１〜Ｎｒ２０の一部が初期値であるＮＵＬＬ値のままである場合には、その値は無視し、実行した回数分の値のみに基づいて式（９）と同様に振幅Ａｒを導出する。例えば、図５の時刻ｔ３で実行される疲労判定ルーチンのステップＳ５１０においては、値Ｎ１〜Ｎ３の３つの値しか得られていないため、この３つの値のうちの最大値と最小値の差を２で割ったものを振幅Ａｒとする。
【００６２】
Af=(max(Nf1,Nf2,・・・,Nf20)-min(Nf1,Nf2,・・・Nf20))/2 (8)
Ar=(max(Nr1,Nr2,・・・,Nr20)-min(Nr1,Nr2,・・・Nr20))/2 (9)
【００６３】
ステップＳ５１０で振幅Ａｆ，Ａｒを導出すると、振幅Ａｒと振幅Ａｆの差である振幅差ΔＡを導出し（ステップＳ５１５）、振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいか否かを判定する（ステップＳ２２０ａ）。インバータ４３が三相短絡状態である場合において、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振による振動が発生している場合は、振幅Ａｒの値が大きくなるが、共振による振動以外の振動によって振幅Ａｒが大きくなっている場合もある。後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振による振動以外の振動であれば前車軸６３ａ，６３ｂにも同じ振動が発生していると考えられるため、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒと前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆとの差である振幅差ΔＡを導出することで、共振による振幅のみを推定するのである。そして、振幅差ΔＡを閾値Ａｒｅｆと比較することで、共振による振動が発生しているか否かを判定するのである。ここで、閾値Ａｒｅｆは、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生したときの振幅差ΔＡをあらかじめ実験により求めておくことで定めることができる。
【００６４】
ステップＳ２２０ａで振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいと判定されたときには、ダメージカウンタＣに値１を加算する（ステップＳ２３０）。これは、図４の疲労判定ルーチンのステップＳ２３０の処理と同様である。そして、ステップＳ２２０ａで振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆ以下であったときや図１３の疲労判定ルーチンのステップＳ２３０でダメージカウンタＣに値１を加算したときには、ダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ２４０ａ）。ここで、閾値Ｃｒｅｆ２は、第１の実施例における閾値Ｃｒｅｆと同様に後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振によるリヤ側機器類の疲労の蓄積と総走行時間との関係を実験によって求めることにより定めることができるが、閾値Ｃｒｅｆと同じ値としてもよいし、異なる値としてもよい。
【００６５】
ステップＳ２４０ａの処理を実行すると、図４のステップＳ２５０，Ｓ２６０と同様の処理を実行する。すなわち、ステップＳ２４０ａでダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆ２以下であると判定されたときには、疲労判定フラグＦを値０に設定して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２４０ａでダメージカウンタＣの値が閾値Ｃｒｅｆ２より大きくなったと判定されたときには、疲労判定フラグＦを値１に設定して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。
【００６６】
次に、上述した図１３の疲労判定ルーチンで設定した疲労判定フラグＦの値を用いて三相短絡状態におけるモータＭＧ３の疲労の程度を考慮して走行する際の制御について図１４の駆動制御ルーチンを用いて説明する。このルーチンは、上述の相短絡異常検出ルーチンで相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしているときに、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００６７】
図１４の駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０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，バッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊，疲労判定フラグＦ，振幅差ΔＡなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ３００ａ）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３、充放電要求パワーＰｂ＊の入力については、上述した図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３００の処理と同様である。また、疲労判定フラグＦ及び振幅差ΔＡは、上述した図１３の疲労判定ルーチンで設定された値をリヤモータＥＣＵ４７から通信により入力するものとした。
【００６８】
ステップＳ３００ａの処理を実行すると、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ステップＳ３１０，Ｓ３２０の処理を実行して仮要求トルクＴｔｍｐの設定及び逆起電力作用トルクＴｂの導出を行う。この処理は上述した図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３１０，Ｓ３２０の処理と同様であるので説明を省略する。そして、ステップＳ３２０の処理を実行すると、疲労判定フラグＦが値１であり、且つ、振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいか否かを判定する（ステップＳ３３０ａ）。そして、疲労判定フラグＦが値１であり、且つ、振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きい場合には、ステップＳ３１０で設定した仮要求トルクＴｔｍｐを上述した式（１）で制限した値を要求トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３４０）。これは、上述した図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３４０の処理と同様である。リヤ側機器類が所定の疲労状態に達しており、且つ、共振による振動が発生しているときには、これ以上疲労が蓄積するのを避けるため、共振が発生した状態で走行することがないようにする必要がある。そこで、要求トルクＴ＊を値０以下に制限して車速Ｖが小さくなる、すなわち後車軸回転数Ｎｒが小さくなるようにするのである。これは、後車軸回転数Ｎｒが小さくなると振幅差ΔＡが小さくなりリヤ側機器類に疲労が蓄積するような共振が発生しないことによる。
【００６９】
一方、ステップＳ３３０ａで疲労判定フラグＦが値０である場合又は振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆ以下である場合には、ステップＳ３１０で設定した仮要求トルクＴｔｍｐをそのまま要求トルクＴ＊として設定する（ステップＳ３５０）。これは、上述した図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３５０の処理と同様である。リヤ側機器類が所定の疲労状態に達していないときや、共振による振動が発生していないときには、リヤ側機器類の疲労を考慮する必要がないため、仮要求トルクＴｔｍｐをそのまま要求トルクＴ＊として設定するのである。
【００７０】
そして、ステップＳ３４０又はＳ３５０で要求トルクＴ＊を設定すると、上述した図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３６０〜Ｓ４１０と同様の処理を行い、駆動制御ルーチンを終了する。これにより、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が設定されて、ハイブリッド自動車２０Ｂは設定された要求トルクＴ＊で走行する。
【００７１】
以上説明したように、第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、インバータ４３に相短絡異常が検出され、インバータ４３の回路を三相短絡状態にしたときにおいて、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒと前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆとの差である振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいときにはダメージカウンタＣに値１を加算する。そして、ダメージカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ２より大きいときには要求トルクＴ＊を値０以下に制限し、その制限の範囲内で走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２，エンジン２２を制御する。これにより、リヤ側機器類の疲労が蓄積するのを適切に抑制してリヤ側機器類を保護しつつ走行することができる。また、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒと前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆとの差である振幅差ΔＡに基づいて共振による振動が発生しているか否かを判定しているため、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振のみによる振幅を推定することができ、共振による振動が発生しているか否かをより適切に推定できる。
【００７２】
第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒと前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆの振幅差ΔＡを閾値Ａｒｅｆと比較して後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生しているか否かを判定しているが、後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒに基づいて共振が発生しているか否かを判定してもよい。例えば、図１３のステップＳ２２０ａに代えて振幅Ａｒが閾値Ａｒｅｆ２より大きいか否かを判定する処理を実行し、振幅Ａｒが閾値Ａｒｅｆ２より大きいと判定されたときには図１３のステップＳ２３０に進んでダメージカウンタＣに値１を加算し、振幅Ａｒが閾値Ａｒｅｆ２より小さいと判定されたときには図１３のステップＳ２４０ａに進む処理を実行してもよい。なお、閾値Ａｒｅｆ２は、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生したときの振幅Ａｒをあらかじめ実験により求めておくことで定めることができる。また、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３に基づいて共振が発生しているか否かを判定してもよい。例えば、式（８），（９）と同様にして回転数Ｎｍ３の振幅Ａｍを導出し、図１３のステップＳ２２０ａに代えて振幅Ａｍが閾値Ａｒｅｆ３より大きいか否かを判定する処理を実行してもよい。閾値Ａｒｅｆ３は、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振が発生したときの振幅Ａｍをあらかじめ実験により求めておくことで定めることができる。
【００７３】
第２の実施例のハイブリッド自動車２０では、ダメージカウンタＣの値は値１ずつ加算されていくが、後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振の振幅が大きくなるほど大きな傾向にある重みを付けた値を加算するものとしてもよい。後車軸６９ａ，６９ｂとモータＭＧ３との共振の振幅が大きいほど、リヤ側機器類への疲労の蓄積が大きくなるため、このようにすることでリヤ側機器類が所定の疲労状態に達したか否かをより適切に判定できる。例えば、図１６に示すように、振幅差ΔＡが大きいほど大きな重みとなるように、振幅差ΔＡと重みとの関係を定めてＲＯＭ４７ｂに重み設定用マップとして記憶しておき、振幅差ΔＡが与えられると記憶したマップから対応する重みを導出し、ダメージカウンタＣに本来加算する値である値１に導出した重みを乗じて重み付け後の値とし、この重み付け後の値をダメージカウンタＣに加算するものとしてもよい。なお、図１６の重み設定用マップは、振幅差ΔＡと共振によるリヤ側機器類の疲労の蓄積との関係を実験により求めることで求めることができる。
【００７４】
第１の実施例や第２の実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から前車軸回転数Ｎｆを導出しており、第２の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、モータＭＧ３の回転数Ｎｍ３から後車軸回転数Ｎｒを導出しているが、前車軸回転数Ｎｆ及び後車軸回転数Ｎｒを回転位置検出センサによって直接検出するものとしてもよい。
【００７５】
第１の実施例や第２の実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、モータＭＧ２の動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１７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を備えない構成としてもよい。
【００７６】
第１の実施例や第２の実施例では、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車２０，２０Ｂとして説明したが、エンジン２２とモータＭＧ１とを備えずモータＭＧ２からの動力のみを前車軸６３ａ、６３ｂに出力し、モータＭＧ３の動力を後車軸６９ａ，６９ｂに出力する電気自動車としてもよい。
【００７７】
第１の実施例や第２の実施例では、ハイブリッド自動車２０，２０Ｂとして説明したが、自動車以外の車両の形態としても構わないし、車両の制御方法の形態としてもよい。
【００７８】
ここで、第１の実施例及び第２の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、後車軸６９ａ，６９ｂが「第１の車軸」に相当し、モータＭＧ３が「第１の電動機」に相当し、モータＭＧ３とギヤ機構６５と後駆動軸６６とデファレンシャルギヤ６７とが「機器類」に相当し、前車軸６３ａ，６３ｂが「第２の車軸」に相当し、エンジン２２とモータＭＧ２とモータＭＧ１と動力分配統合機構３０が「動力出力装置」に相当し、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「第２の電動機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、インバータ４３が「インバータ回路」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、インバータ４３の相短絡異常を検出する図３の相短絡異常検出ルーチンのステップＳ１００の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７が「相短絡異常検出手段」に相当し、相短絡異常が検出されたときにインバータ４３の異常があるスイッチング素子が含まれる側のスイッチング素子を三相ともオンにする図３の相短絡異常検出ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７が「インバータ制御手段」に相当し、モータＭＧ３のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ４６と回転位置に基づいてモータＭＧ３の回転数Ｎｍ３を演算し回転数Ｎｍ３に基づいて後車軸回転数Ｎｒを導出する図１３のステップＳ５１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とが「第１回転数検出手段」に相当し、モータＭＧ２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ４５と回転位置に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を演算するフロントモータＥＣＵ４０と回転数Ｎｍ２に基づいて前車軸回転数Ｎｆを導出する図１３のステップＳ５１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とが「第２回転数検出手段」に相当する。そして、第１の実施例においてリヤモータＥＣＵ４７がインバータ４３を三相短絡状態にしている場合においてコイル温度ｔｍに基づいて共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１及び上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定し車速Ｖが設定した共振発生車速領域に入るときにダメージカウンタＣに値１を加算しダメージカウンタＣに基づいてリヤ側機器類が所定の疲労状態になったか否かを判定する図４の疲労判定ルーチンのステップＳ２１０〜Ｓ２６０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とリヤ側機器類が所定の疲労状態になったときには要求トルクＴ＊を値０以下に制限して走行するよう目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３１０〜Ｓ４１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するフロントモータＥＣＵ４０とが「動力出力装置制御手段」に相当する。また、第２の実施例におけるリヤモータＥＣＵ４７がインバータ４３を三相短絡状態にしている場合において後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒ及び前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆを導出し振幅Ａｒ，Ａｆの振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいときにダメージカウンタＣに値１を加算しダメージカウンタＣに基づいてリヤ側機器類が所定の疲労状態になったか否かを判定する図１３の疲労判定ルーチンのステップＳ５１０，Ｓ５１５，Ｓ２２０ａ〜Ｓ２６０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とリヤ側機器類が所定の疲労状態になったときには要求トルクＴ＊を値０以下に制限して走行するよう目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する図１４の駆動制御ルーチンのステップＳ３１０〜Ｓ４１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するフロントモータＥＣＵ４０とも「動力出力装置制御手段」に相当する。
【００７９】
ここで、「第１の車軸」としては、後車軸６９ａ，６９ｂに限定されるものではなく、第１の電動機を備える機器類に接続され、機器類からの動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「第１の電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ３に限定されるものではなく、誘導電動機など、第１の車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。「機器類」としてはモータＭＧ３とギヤ機構６５と後駆動軸６６とデファレンシャルギヤ６７とに限定されるものではなく、第１の電動機を備え第１の車軸に動力を入出力可能であれば如何なるものとしても構わない。「第２の車軸」としては、前車軸６３ａ，６３ｂに限定されるものではなく、動力出力装置に接続され、動力出力装置からの動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「動力出力装置」としては、エンジン２２とモータＭＧ２とモータＭＧ１と動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、エンジンのみ又はモータのみである場合など、第２の車軸に動力を出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関」としては、ガソリン又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。「第２の電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、第２の車軸に動力を出力可能であれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、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やデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、内燃機関の出力軸と第２の車軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「インバータ回路」としては、インバータ４３に限定されるものではなく、第１の電動機を駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「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、インバータ回路を介して第１の電動機と電力のやり取りが可能であれば如何なるものとしても構わない。「相短絡異常検出手段」としては、インバータ４３の相短絡異常を検出する図３の相短絡異常検出ルーチンのステップＳ１００の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７に限定されるものではなく、インバータ回路の一部の相が短絡する相短絡異常を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「インバータ制御手段」としては、相短絡異常が検出されたときにインバータ４３の異常があるスイッチング素子が含まれる側のスイッチング素子を三相ともオンにする図３の相短絡異常検出ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７に限定されるものではなく、相短絡異常検出手段が相短絡異常を検出したときにはインバータ回路を三相短絡状態にするものであれば如何なるものとしても構わない。「第１回転数検出手段」としては、モータＭＧ３のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ４６と回転位置に基づいてモータＭＧ３の回転数Ｎｍ３を演算し回転数Ｎｍ３に基づいて後車軸回転数Ｎｒを導出する図１３のステップＳ５１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とに限定されるものではなく、直接第１の車軸の回転数を検出するものなど、第１の車軸の回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「第２回転数検出手段」としては、モータＭＧ２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ４５と回転位置に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を演算するフロントモータＥＣＵ４０と回転数Ｎｍ２に基づいて前車軸回転数Ｎｆを導出する図１３のステップＳ５１０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とに限定されるものではなく、直接第２の車軸の回転数を検出するものなど、第２の車軸の回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「動力出力装置制御手段」としては、ハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とフロントモータＥＣＵ４０とリヤモータＥＣＵ４７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。「動力出力装置制御手段」としては、第１の実施例においてリヤモータＥＣＵ４７がインバータ４３を三相短絡状態にしている場合においてコイル温度ｔｍに基づいて共振発生車速領域の下限値である閾値Ｖｒｅｆ１及び上限値である閾値Ｖｒｅｆ２を設定し車速Ｖが設定した共振発生車速領域に入るときにダメージカウンタＣに値１を加算しダメージカウンタＣに基づいてリヤ側機器類が所定の疲労状態になったか否かを判定する図４の疲労判定ルーチンのステップＳ２１０〜Ｓ２６０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とリヤ側機器類が所定の疲労状態になったときには要求トルクＴ＊を値０以下に制限して走行するよう目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ３１０〜Ｓ４１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するフロントモータＥＣＵ４０とや、第２の実施例におけるリヤモータＥＣＵ４７がインバータ４３を三相短絡状態にしている場合において後車軸回転数Ｎｒの振幅Ａｒ及び前車軸回転数Ｎｆの振幅Ａｆを導出し振幅Ａｒ，Ａｆの振幅差ΔＡが閾値Ａｒｅｆより大きいときにダメージカウンタＣに値１を加算しダメージカウンタＣに基づいてリヤ側機器類が所定の疲労状態になったか否かを判定する図１３の疲労判定ルーチンのステップＳ５１０，Ｓ５１５，Ｓ２２０ａ〜Ｓ２６０の処理を実行するリヤモータＥＣＵ４７とリヤ側機器類が所定の疲労状態になったときには要求トルクＴ＊を値０以下に制限して走行するよう目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する図１４の駆動制御ルーチンのステップＳ３１０〜Ｓ４１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するフロントモータＥＣＵ４０とに限定されるものではなく、インバータ制御手段がインバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、第１の車軸と第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定し、所定の疲労状態に達したと判定したときには、所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう動力出力装置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。
【００８０】
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最良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。
【００８１】
以上、本発明を実施するための最良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】
【００８２】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】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】インバータ４３の構成の概略を示す構成図である。
【図３】第１の実施例及び第２の実施例のリヤモータＥＣＵ４７により実行される相短絡異常検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施例のリヤモータＥＣＵ４７により実行される疲労判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施例の共振発生車速領域設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】仮要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図８】逆起電力作用トルク導出用マップの一例を示す説明図である。
【図９】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図１０】エンジン２２からパワーを出力している状態で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１１】第１の実施例の変形例におけるダメージカウンタに加算する値の重み設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１２】第１の実施例の変形例における共振発生車速領域設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１３】第２の実施例のリヤモータＥＣＵ４７により実行される疲労判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１５】第２の実施例における時間と共に変化する後車軸回転数Ｎｒの様子を示す説明図である。
【図１６】第２の実施例におけるダメージカウンタに加算する値の重み設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１７】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。
【符号の説明】
【００８４】
２０，２０Ｂ，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 キャリヤ、３５ 減速ギヤ、４０ フロントモータ用電子制御ユニット（フロントモータＥＣＵ）、４１，４２，４３ インバータ、４３ａ〜４３ｆ スイッチング素子、４４，４５，４６ 回転位置検出センサ、４７ リヤモータＥＣＵ、４７ａ ＣＰＵ、４７ｂ ＲＯＭ、４７ｃ ＲＡＭ、４８ 温度センサ、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 デファレンシャルギヤ、６２ａ，６２ｂ 前輪、６３ａ，６３ｂ 前車軸、６５ ギヤ機構、６６ 後駆動軸、６７ デファレンシャルギヤ、６８ａ，６８ｂ 後輪、６９ａ，６９ｂ 後車軸、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、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、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の車軸に接続され、該第１の車軸に動力を入出力可能な第１の電動機を備える機器類と、
第２の車軸に接続され、該第２の車軸に動力を出力可能な動力出力装置と、
前記第１の電動機を駆動するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を介して前記第１の電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記インバータ回路の一部の相が短絡する相短絡異常を検出する相短絡異常検出手段と、
前記相短絡異常検出手段が相短絡異常を検出したときには、前記インバータ回路を三相短絡状態にするインバータ制御手段と、
前記インバータ制御手段が前記インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって前記機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定し、該所定の疲労状態に達したと判定したときには、前記所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう前記動力出力装置を制御する動力出力装置制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両であって、
車速を検出する車速検出手段
を備え、
前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段である、
車両。
【請求項３】
請求項２に記載の車両であって、
前記第１の電動機の温度を検出する温度検出手段
を備え、
前記動力出力装置制御手段は、前記所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定するにあたり、前記検出された温度が低いほど該所定の車速領域の下限が低下する傾向に該所定の車速領域を設定し、該設定した所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段である、
車両。
【請求項４】
前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記車両が加速中か減速中かによって異なる所定の車速領域を設定し、該設定した所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段である、
請求項２又は３に記載の車両。
【請求項５】
請求項１に記載の車両であって、
前記第１の車軸の回転数を検出する第１回転数検出手段
を備え、
前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生したとみなされる所定の振幅領域に前記検出された第１の車軸の回転数の振幅が入るか否かを判定する手段である、
車両。
【請求項６】
請求項１に記載の車両であって、
前記第１の車軸の回転数を検出する第１回転数検出手段と、
前記第２の車軸の回転数を検出する第２回転数検出手段と、
を備え、
前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生したとみなされる所定の数値領域に前記検出された第１の車軸の回転数の振幅と前記検出された第２の車軸の回転数の振幅との差が入るか否かを判定する手段である、
車両。
【請求項７】
前記動力出力装置制御手段は、前記走行時間を積算するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振の振幅が大きいほど大きな傾向にある重みを前記走行時間に付けて該重みを付けたあとの走行時間を積算する手段である、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両。
【請求項８】
前記動力出力装置制御手段は、前記走行時間を積算するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振の振幅が大きくなる車速で走行しているときほど大きな傾向にある重みを前記走行時間に付けて該重みを付けたあとの走行時間を積算する手段である、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項９】
前記動力出力装置は、内燃機関と、前記第２の車軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記第２の車軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える装置であり、
前記蓄電手段は、前記第２の電動機及び前記発電機とも電力のやり取りが可能な手段である、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１０】
第１の車軸に接続され、該第１の車軸に動力を入出力可能な第１の電動機を備える機器類と、第２の車軸に接続され、該第２の車軸に動力を出力可能な動力出力装置と、前記第１の電動機を駆動するためのインバータ回路と、前記インバータ回路を介して前記第１の電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記インバータ回路の一部の相が短絡する相短絡異常を検出する相短絡異常検出手段と、を備える車両の制御方法であって、
（ａ）前記相短絡異常検出手段が前記インバータ回路の一部の相が短絡する短絡異常を検出したときには、前記インバータ回路を三相短絡状態にするステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で前記インバータ回路が三相短絡状態である場合に、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって前記機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で前記機器類が所定の疲労状態に達したと判定されたときには、前記所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう前記動力出力装置を制御するステップと、
を含む車両の制御方法。
【請求項１】
第１の車軸に接続され、該第１の車軸に動力を入出力可能な第１の電動機を備える機器類と、
第２の車軸に接続され、該第２の車軸に動力を出力可能な動力出力装置と、
前記第１の電動機を駆動するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を介して前記第１の電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記インバータ回路の一部の相が短絡する相短絡異常を検出する相短絡異常検出手段と、
前記相短絡異常検出手段が相短絡異常を検出したときには、前記インバータ回路を三相短絡状態にするインバータ制御手段と、
前記インバータ制御手段が前記インバータ回路を三相短絡状態にしている場合において、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって前記機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定し、該所定の疲労状態に達したと判定したときには、前記所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう前記動力出力装置を制御する動力出力装置制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両であって、
車速を検出する車速検出手段
を備え、
前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段である、
車両。
【請求項３】
請求項２に記載の車両であって、
前記第１の電動機の温度を検出する温度検出手段
を備え、
前記動力出力装置制御手段は、前記所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定するにあたり、前記検出された温度が低いほど該所定の車速領域の下限が低下する傾向に該所定の車速領域を設定し、該設定した所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段である、
車両。
【請求項４】
前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記車両が加速中か減速中かによって異なる所定の車速領域を設定し、該設定した所定の車速領域に前記検出された車速が入るか否かを判定する手段である、
請求項２又は３に記載の車両。
【請求項５】
請求項１に記載の車両であって、
前記第１の車軸の回転数を検出する第１回転数検出手段
を備え、
前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生したとみなされる所定の振幅領域に前記検出された第１の車軸の回転数の振幅が入るか否かを判定する手段である、
車両。
【請求項６】
請求項１に記載の車両であって、
前記第１の車軸の回転数を検出する第１回転数検出手段と、
前記第２の車軸の回転数を検出する第２回転数検出手段と、
を備え、
前記動力出力装置制御手段は、前記所定の走行条件が成立した状態での走行か否かを判定するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生したとみなされる所定の数値領域に前記検出された第１の車軸の回転数の振幅と前記検出された第２の車軸の回転数の振幅との差が入るか否かを判定する手段である、
車両。
【請求項７】
前記動力出力装置制御手段は、前記走行時間を積算するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振の振幅が大きいほど大きな傾向にある重みを前記走行時間に付けて該重みを付けたあとの走行時間を積算する手段である、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両。
【請求項８】
前記動力出力装置制御手段は、前記走行時間を積算するにあたり、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振の振幅が大きくなる車速で走行しているときほど大きな傾向にある重みを前記走行時間に付けて該重みを付けたあとの走行時間を積算する手段である、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項９】
前記動力出力装置は、内燃機関と、前記第２の車軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記第２の車軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える装置であり、
前記蓄電手段は、前記第２の電動機及び前記発電機とも電力のやり取りが可能な手段である、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１０】
第１の車軸に接続され、該第１の車軸に動力を入出力可能な第１の電動機を備える機器類と、第２の車軸に接続され、該第２の車軸に動力を出力可能な動力出力装置と、前記第１の電動機を駆動するためのインバータ回路と、前記インバータ回路を介して前記第１の電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記インバータ回路の一部の相が短絡する相短絡異常を検出する相短絡異常検出手段と、を備える車両の制御方法であって、
（ａ）前記相短絡異常検出手段が前記インバータ回路の一部の相が短絡する短絡異常を検出したときには、前記インバータ回路を三相短絡状態にするステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で前記インバータ回路が三相短絡状態である場合に、前記第１の車軸と前記第１の電動機との共振による振動が発生する所定の走行条件が成立した状態での走行時間を積算した総走行時間が所定の時間領域に入るか否かによって前記機器類が所定の疲労状態に達したか否かを判定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で前記機器類が所定の疲労状態に達したと判定されたときには、前記所定の走行条件が成立しない範囲内で走行するよう前記動力出力装置を制御するステップと、
を含む車両の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
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【図１０】
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【公開番号】特開２００９−２９２３６９（Ｐ２００９−２９２３６９Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４９２２７（Ｐ２００８−１４９２２７）
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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