電動車両
【課題】複数のスイッチング素子の一部をオフからオンにできなくなるオフ異常が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に迅速に移行する機会を増やしつつ、オフ異常が発生していないインバータを判別する。
【解決手段】２つのモータが駆動されて走行している最中に、バッテリの充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になって２つのインバータのうちのいずれかで１相オープン故障が発生したと判定されたときに（Ｓ１００，Ｓ１１０）、第２モータのみが駆動されて走行する電動走行が行なわれるようにインバータを制御すると共に第１モータを駆動する方のインバータのゲート遮断を行なう（Ｓ１２０）。そして、電動走行が開始されてから所定時間ｔｂ１が経過するまでに充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になったか否かによって、いずれのインバータに１相オープン故障が発生しているかを判定する（Ｓ１３０〜Ｓ１８０）。
【解決手段】２つのモータが駆動されて走行している最中に、バッテリの充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になって２つのインバータのうちのいずれかで１相オープン故障が発生したと判定されたときに（Ｓ１００，Ｓ１１０）、第２モータのみが駆動されて走行する電動走行が行なわれるようにインバータを制御すると共に第１モータを駆動する方のインバータのゲート遮断を行なう（Ｓ１２０）。そして、電動走行が開始されてから所定時間ｔｂ１が経過するまでに充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になったか否かによって、いずれのインバータに１相オープン故障が発生しているかを判定する（Ｓ１３０〜Ｓ１８０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に関し、詳しくは、三相交流により駆動されると共に走行時に要する動力を出力可能な複数のモータと、複数のスイッチング素子を有し複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータと、複数のインバータを介して複数のモータと電力をやりとり可能な二次電池と、を備える電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動車両としては、走行用の動力を出力するエンジンの運転に際して駆動される第１のモータ（ＭＧ１）と、走行用の動力を出力する第２のモータ（ＭＧ２）と、この２つのモータをそれぞれ駆動する２つのインバータと、２つのインバータを介して２つのモータと電力をやりとり可能な直流電源と、を備えるハイブリッド自動車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、２つのモータが駆動されているときに、電流センサによる直流電源の直流電流の検出値とモータ駆動システム全体での電力収支に基づいて演算した直流電流の推定値とを比較し、両者の偏差が閾値以上のときには、直流電流の変動周波数を演算し、演算した直流電流の変動周波数と同期している回転速度のモータを駆動するインバータに１相オープン故障が発生していると検出する。そして、１相オープン故障が発生していると検出された方のインバータをゲート遮断し、他方のインバータに対応するモータを用いた異常時運転（退避運転）を行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７８５５６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、上述の電動車両では、１相オープン故障が発生しているインバータが特定されるまでは、２つのモータが駆動されて走行することになるため、１相オープン故障が発生している方のインバータをゲート遮断して他方のインバータにより駆動されるモータのみを用いて退避走行する状態に移行するまでに、ある程度の時間が必要となってしまう。この場合、１相オープン故障が発生しているインバータによりモータが駆動されて走行する時間が長くなると、直流電源の直流電流が許容範囲を超えて変動し、直流電源が過大な電流により充放電されて故障するなどの不都合も生じ得る。
【０００５】
本発明の電動車両は、複数のスイッチング素子の一部をオフからオンにできなくなるオフ異常が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に迅速に移行する機会を増やしつつ、オフ異常が発生していないインバータを判別することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電動車両は、
三相交流により駆動されると共に走行時に要する動力を出力可能な複数のモータと、複数のスイッチング素子を有し前記複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータと、前記複数のインバータを介して前記複数のモータと電力をやりとり可能な二次電池と、を備える電動車両であって、
前記二次電池を充放電する電流である電池電流を検出する電池電流検出手段と、
前記複数のモータの各相に流れる相電流を検出する相電流検出手段と、
前記複数のモータが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流に基づいて前記複数のインバータのうちのいずれかで前記複数のスイッチング素子の一部をオフからオンにできなくなるオフ異常が発生したと判定されたとき、前記複数のモータのうちの一部のモータである所定モータのみが駆動されて走行するように前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータを制御すると共に前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータのゲート遮断を行ない、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流または前記検出された相電流に基づいて前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生しているか否かを判定する判定制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電動車両では、複数のモータが駆動されて走行している最中に、二次電池を充放電する電流である電池電流に基づいて複数のインバータのうちのいずれかで複数のスイッチング素子の一部をオフからオンにできなくなるオフ異常が発生したと判定されたときに、複数のモータのうちの一部のモータである所定モータのみが駆動されて走行するように複数のインバータのうち所定モータを駆動するインバータを制御すると共に所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータのゲート遮断を行なう。即ち、こうしてオフ異常が発生したと判定されたときには、複数のインバータのうちのいずれでオフ異常が発生したかを判別することはできないが、まず、所定モータのみが駆動されて走行するように、複数のインバータのうち所定モータを駆動するインバータを制御すると共に所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータのゲート遮断を行なうのである。これにより、ゲート遮断を行なったインバータにオフ異常が発生している場合、オフ異常が発生していないインバータにより駆動されるモータ（この場合、所定モータ）を用いて走行する状態とすることができる。そして、所定モータのみが駆動されて走行している最中に、電池電流または複数のモータの各相に流れる相電流に基づいて所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生しているか否かを判定する。これにより、複数のインバータのうち、所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生しているか、所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータ即ちゲート遮断を行なったインバータにオフ異常が発生しているかを判別することができる。これらの結果、オフ異常が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に迅速に移行する機会を増やしつつ、オフ異常が発生していないインバータを判別することができる。
【０００９】
こうした本発明の電動車両において、前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行するように制御を開始してから予め設定された所定時間が経過するまでに、前記検出された電池電流が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された許容電流範囲外になったときには前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定し、前記検出された電池電流が前記許容電流範囲外にならないときには前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、複数のインバータのうち、所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生しているか、所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータ即ちゲート遮断を行なったインバータにオフ異常が発生しているかをより確実に判別することができる。
【００１０】
また、本発明の電動車両において、前記複数のインバータは、各々が駆動するモータについて前記検出された相電流が該モータから出力すべきトルク指令に応じた値になるように比例項と積分項とを用いたフィードバック制御により得られる指令値によって制御可能であり、前記判定制御手段は、前記所定モータを駆動するインバータが前記指令値によって制御され該所定モータのみが駆動されて走行するように制御を開始してから予め設定された所定時間が経過するまでに、前記フィードバック制御における前記指令値の絶対値が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された許容値範囲外になったときには前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定し、前記指令値の絶対値が前記許容値範囲外にならないときには前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、複数のインバータのうち、所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生しているか、所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータ即ちゲート遮断を行なったインバータにオフ異常が発生しているかをより確実に判別することができる。この場合、前記所定モータは、車速が高いほど回転数が大きくなるモータであり、前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中は、車速が予め設定された上限車速以下となる範囲で前記所定モータのみが駆動されて走行するよう前記複数のインバータ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、所定モータに発生する逆起電力の大きさを抑えることができ、所定モータを駆動するインバータのフィードバック制御の指令値の絶対値が所定モータに発生する逆起電力によって許容値範囲外となるのを抑制することができる。この結果、所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生していると誤って判定するのを抑制することができる。
【００１１】
さらに、本発明の電動車両において、前記判定制御手段は、前記複数のモータが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された第２の許容電流範囲外になったときに、前記複数のインバータのうちのいずれかで前記オフ異常が発生したと判定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、複数のインバータのうちのいずれかでオフ異常が発生したことをより確実に判定することができる。
【００１２】
あるいは、本発明の電動車両において、前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中に、前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定したときには前記複数のモータのうちの前記所定モータとは異なるモータのみが駆動されて走行するよう前記複数のインバータを制御し、前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定したときには前記所定モータのみが駆動されて走行することを継続するよう前記複数のインバータ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、オフ異常が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に移行する機会を増やすことができる。
【００１３】
また、本発明の電動車両において、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と前記複数のモータの１つである第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備え、前記複数のモータの残り１つである第２モータは、前記駆動軸に接続されている、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される故障判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行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５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】電動走行によって退避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により実行される直行走行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８】直行走行によって退避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９】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される故障判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行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１１】負荷率設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１２】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１３】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１４】変形例のハイブリッド自動車３２０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】
【００１５】
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１】
【００１６】
図１は、本発明の第１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り、図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系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１に示すように、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に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、充放電可能なバッテリ５０と、バッテリ５０からの電力を昇圧してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給する昇圧コンバータ５５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７０とを備える。
【００１７】
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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１８】
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６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。したがって、モータＭＧ１はエンジン２２から走行用の動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する際に必要な動力を出力可能なモータであり、モータＭＧ２は走行用の動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力可能なモータであるため、モータＭＧ１，ＭＧ２は走行時に要する動力を出力可能なモータということができる。
【００１９】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、図２に示すように、いずれも外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６とにより構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータ４１，４２が電力ライン５４として共用する正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、電力ライン５４の正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。また、インバータ４１，４２は、電力ライン５４を共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。電力ライン５４の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５７が接続されている。
【００２０】
昇圧コンバータ５５は、図２に示すように、バッテリ５０に接続された電力ライン５６とインバータ４１，４２が共用する電力ライン５４とに接続されており、２つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとにより構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれ電力ライン５４の正極母線と負極母線とに接続されており、リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２の接続点と電力ライン５６の正極母線とに接続されている。また、電力ライン５６の正極母線と負極母線とには、バッテリ５０の正極端子と負極端子とがそれぞれ接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することによりバッテリ５０の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４１，４２に供給したり電力ライン５４に作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電したりすることができる。また、電力ライン５６の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。以下、昇圧コンバータ５５より電力ライン５４側を高電圧系といい、昇圧コンバータ５５よりバッテリ５０側を低電圧系という。
【００２１】
モータＭＧ１，ＭＧ２と昇圧コンバータ５５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を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２やモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルのＶ相，Ｗ相に流れる相電流を検出する電流センサ４５Ｖ，４５Ｗ，４６Ｖ，４６Ｗからの相電流Ｉｖ１，Ｉｗ１，Ｉｖ２，Ｉｗ２，電力ライン５４に取り付けられたコンデンサ５７の端子間電圧を検出する電圧センサ５７からの高電圧系の電圧ＶＨ，電力ライン５６に取り付けられたコンデンサ５８の端子間電圧を検出する電圧センサ５８からの低電圧系の電圧ＶＬ，昇圧コンバー５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の接続点とリアクトルＬとに接続された電流センサ５９からのリアクトル電流ＩＬなどが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング信号や昇圧コンバータ５５のスイッチング素子としてのトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング信号などが出力されている。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用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２やモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２２】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の正極端子に接続された電力ライン５６の正極母線に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ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。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，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。
【００２３】
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と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２４】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、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とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する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とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モード、モータＭＧ２の駆動を停止した状態でエンジン２２が所定回転数で運転されるようエンジン２２を運転制御すると共にモータＭＧ１からのトルクを動力分配統合機構３０を介してエンジン２２で受け止めることにより要求トルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１を駆動制御する直行運転モードなどがある。ここで、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであるから、両者を合わせてエンジン運転モードという。また、エンジン運転モードでのモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御やモータ運転モードでのモータＭＧ２の駆動制御，直行運転モードでのモータＭＧ１の駆動制御は、バッテリ５０の過大な電流による充放電が行なわれないようにバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で行なわれる。
【００２５】
また、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２の制御は、実施例では、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御方式によって行なわれる。ＰＷＭ制御方式は、正弦波電圧指令信号と搬送波であるキャリア信号（三角波信号）とを用いて生成したパルス幅変調（ＰＷＭ）信号に基づくスイッチング制御によって正弦波状の基本波成分をもった出力電圧を得る方式である。例えばモータＭＧ２を駆動するためのインバータ４２の制御は、モータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の総和を値０として回転位置検出センサ４４からの回転位置θｍ２から得られるモータ２２の電気角θｅ２を用いて電流センサ４６Ｖ，４６Ｗからの相電流Ｉｖ２，Ｉｗ２をｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）し、モータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊とｄ軸，ｑ軸の目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との関係が予め実験などにより定められたマップを用いてトルク指令Ｔｍ２＊に基づいてｄ軸，ｑ軸の目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定し、設定した目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に対してｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑを用いたフィードバック制御を施して次式（１）および式（２）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を設定し、電気角θｅ２を用いてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊をモータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（２相−３相変換）し、座標変換した電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊をインバータ４２のスイッチング素子をスイッチングするためのＰＷＭ信号として用いてインバータ４２をスイッチングすることにより行なわれる。式（１）および式（２）中、比例項に相当する右辺第１項の「Ｋｐ１」および「Ｋｐ２」は比例係数であり、積分項に相当する右辺第２項の「Ｋｉ１」および「Ｋｉ２」は積分係数である。
【００２６】
Vd*=Kp1(Id*-Id)+Ki1Σ(Id*-Id) (1)
Vq*=Kp2(Iq*-Iq)+Ki2Σ(Iq*-Iq) (2)
【００２７】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するインバータ４１，４２の一方に６つのスイッチング素子の１つがオフからオンにできなくなる異常（以下、１相オープン故障という）が発生した際の動作について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される故障判定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、エンジン運転モードでの走行を開始したとき、即ちモータＭＧ１，ＭＧ２の両方が駆動されての走行を開始したときに実行される。
【００２８】
故障判定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、バッテリ５０の正極端子に接続された電流センサ５１ｂからの充放電電流ＩｂをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力し（ステップＳ１００）、入力した充放電電流Ｉｂがバッテリ５０を充放電する際に許容される許容電流範囲内にあるか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１１０）。ここで、許容電流範囲は、実施例では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂで除して得られる最小許容電流Ｉｂｍｉｎ以上で、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂで除して得られる最大許容電流Ｉｂｍａｘ以下の範囲であるものとした。
【００２９】
バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲内のとき、即ち充放電電流Ｉｂが最小許容電流Ｉｂｍｉｎ以上且つ最大許容電流Ｉｂｍａｘ以下のときには、ステップＳ１００の処理に戻る。バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外のときには、１相オープン故障が発生しているのがモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１であるかモータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２であるかは特定できないが、インバータ４１，４２の一方に１相オープン故障が発生したと判断し、エンジン２２の運転停止指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１１５）、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１をゲート遮断した状態で車両の退避走行を行なう運転モードの１つとしてモータ運転モードによる走行（以下、この状態での走行を電動走行という）を開始する（ステップＳ１２０）。エンジン２２の運転停止指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御などの運転制御を停止する。バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になったときにインバータ４１，４２の一方に１相オープン故障が発生したと判断するのは、１相オープン故障が発生した相の相電流は半波整流波形を形成するため、高電圧系の電圧ＶＨの変動が生じてバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが変動することに基づく。ここで、故障判定の説明を一旦中断し、電動走行を行なうための駆動制御について説明する。図４は、電動走行を行なうときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００３０】
電動走行駆動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ＭＧ２の回転数Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど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Ｓ２００）。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出されたモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２に基づいて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、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の蓄電割合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。
【００３１】
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トルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ２１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定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とが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００３２】
続いて、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによりモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算すると共に（ステップＳ２３０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算し（ステップＳ２４０）、計算した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（３）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２５０）。
【００３３】
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (３)
【００３４】
そして、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１のゲート遮断指令と設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とをモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２６０）、電動走行駆動制御ルーチンを終了する。インバータ４１のゲート遮断指令とモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とを受信したモータＥＣＵ４０は、インバータ４１をゲート遮断した状態としてトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でバッテリ５０の充放電が行なわれるように制御しながらモータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。電動走行によって退避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図６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。以上、電動走行を行なうための駆動制御について説明した。図３の故障判定の説明に戻る。
【００３５】
モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１をゲート遮断して電動走行を開始すると、電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂを入力すると共に（ステップＳ１３０）、入力したバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが前述の許容電流範囲内にあるか否か判定し（ステップＳ１４０）、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲内のときには電動走行（電動走行を行なうための駆動制御）を開始してから所定時間ｔｂ１が経過したか否かを判定し（ステップＳ１５０）、電動走行を開始してから所定時間ｔｂ１が経過していないときにはステップＳ１３０の処理に戻る。ここで、所定時間ｔｂ１は、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲を超えて変動していない状態を確認するのに必要な時間であり、予め実験などにより定めた時間を用いることができる。また、許容電流範囲は、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔによってはステップＳ１１０の判定処理で用いた許容電流範囲と異なる場合もある。電動走行を開始してからバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲内の状態で所定時間ｔｂ１が経過したときには、電動走行の開始により充放電電流Ｉｂの変動は収まったことからモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定し（ステップＳ１６０）、故障判定ルーチンを終了する。こうして故障判定ルーチンを終了すると、インバータ４１をゲート遮断した状態での電動走行が継続されるよう電動走行を行なうための前述の駆動制御が継続して行なわれる。
【００３６】
電動走行を開始してから所定時間ｔｂ１が経過するまでにバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になったときには、電動走行を開始しても充放電電流Ｉｂの変動は収まらないことからモータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定し（ステップＳ１７０）、エンジン２２を始動し（ステップＳ１７５）、モータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２をゲート遮断した状態で車両の退避走行を行なう運転モードの１つとして直行運転モードによる走行（以下、直行走行という）を開始して（ステップＳ１８０）、故障判定ルーチンを終了する。エンジン２２の始動は、モータＭＧ１から所定のモータリングトルクが出力されるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信すると共にエンジン２２の回転数Ｎｅが所定の点火開始回転数に至ったときにエンジン２２の燃料噴射と点火とが開始されるよう制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信することにより行なうことができる。次に、直行走行を行なうための駆動制御について説明する。図７は、直行走行を行なうときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される直行走行駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００３７】
直行走行駆動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、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の回転数Ｎｍ１，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ３００）、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トルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を図５に例示した要求トルク設定用マップを用いて設定し（ステップＳ３１０）、エンジン２２を運転すべき目標回転数Ｎｅ＊にアイドル回転数より大きい回転数として予め定められた所定回転数Ｎｅｓｅｔを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ３２０）。目標回転数Ｎｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにエンジン２２のスロットル開度をフィードバック制御によって調整する吸入吸気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの運転制御を行なう。
【００３８】
続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に動力分配統合機構３０のギヤ比ρと値−１との積を乗じることによりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算し（ステップＳ３３０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいてモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを計算し（ステップＳ３４０）、計算した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを次式（４）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ３５０）。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの計算は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の値であるときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと出力制限ＷｏｕｔとをそれぞれモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１で割ったものをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎとトルク制限Ｔｍ１ｍａｘとすることにより行なわれ、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の値であるときにはバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと入力制限ＷｉｎとをそれぞれモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１で割ったものをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎとトルク制限Ｔｍ１ｍａｘとすることにより行なわれる。
【００３９】
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (４)
【００４０】
そして、モータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２のゲート遮断指令と設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とをモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３６０）、直行走行駆動制御ルーチンを終了する。インバータ４２のゲート遮断指令とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とを受信したモータＥＣＵ４０は、インバータ４２をゲート遮断した状態としてトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御する。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でバッテリ５０の充放電が行なわれるように制御しながらモータＭＧ１からのトルクをエンジン２２で受け止めることにより駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。直行走行によって退避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図８に示す。図中、Ｒ軸上の太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを示す。なお、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する前述の式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。
【００４１】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中に、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になって２つのインバータ４１，４２のうちのいずれかで１相オープン故障が発生したと判定されたときに、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれるようにインバータ４２を制御すると共にモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１のゲート遮断を行なうから、ゲート遮断を行なったインバータ４１に１相オープン故障が発生している場合、１相オープン故障が発生していないインバータ４２により駆動されるモータＭＧ２を用いて退避走行する状態とすることができる。そして、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれている最中に、電動走行が開始されてから所定時間ｔｂ１が経過するまでにバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になったときにはモータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定し、電動走行が開始されてから所定時間ｔｂ１が経過するまでバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲内であるときにはモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定する。これにより、１相オープン故障が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に迅速に移行する機会を増やしつつ、１相オープン故障が発生していないインバータを判別することができる。この結果、インバータの１相オープン故障に起因してバッテリ５０が過大な電流により充放電されるのを早期に抑制する機会を増やすことができる。さらに、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれている最中に、モータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定したときにはエンジン２２の運転を伴ってモータＭＧ１が駆動されて走行する直行走行が行なわれるようインバータ４１を制御し、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定したときには電動走行を継続するようインバータ４２を制御するから、１相オープン故障が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に移行する機会を増やすことができる。
【００４２】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２が駆動されて走行する電動走行が行なわれている最中にバッテリ５０の充放電電流Ｉｂと許容電流範囲との比較によってインバータ４１，４２のうちのいずれに１相オープン故障が発生しているかを特定するものとしたが、この特定については電動走行が行なわれている最中にインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定可能な値として予め実験などにより定められた閾値とバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値との比較によって行なうものとしてもよい。
【実施例２】
【００４３】
次に、本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１を用いて説明した第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、重複する説明を回避するために、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハード構成についての詳細な説明は省略する。
【００４４】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、図３の故障判定ルーチンと図４の電動走行駆動制御ルーチンとに代えて、図９に例示する故障判定ルーチンと図１０に例示する電動走行駆動制御ルーチンとを実行する。図９の故障判定ルーチンは、図３の故障判定ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理に代えてステップＳ４００〜Ｓ４３０の処理を実行する点を除いて図３の故障判定ルーチンと同一である。また、図１０の電動走行駆動制御ルーチンは、図４の電動走行駆動制御ルーチンのステップＳ２５０の処理に代えてステップＳ５００〜Ｓ５２０の処理を実行する点を除いて図４の電動走行駆動制御ルーチンと同一である。したがって、これらのルーチンのうち同一の処理については同一のステップ番号を付しその詳細な説明は省略する。
【００４５】
故障判定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、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂを入力すると共に入力した充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外のときにはインバータ４１，４２の一方に１相オープン故障が発生していると判断してエンジン２２の運転を停止し（ステップＳ１００〜Ｓ１１５）、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１をゲート遮断した状態でモータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行を車速Ｖが上限車速Ｖｌｉｍ以下となる範囲で開始する（ステップＳ４００）。ここで、故障判定の説明を一旦中断し、電動走行を行なうための駆動制御について図１０の電動走行駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートを用いて説明する。なお、上限車速Ｖｌｉｍについては後述する。
【００４６】
電動走行駆動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、制御に必要なデータを入力すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定してモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘとを計算し（ステップＳ２００〜Ｓ２４０）、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に基づいてモータＭＧ２の定格トルクＴｍ２ｒａｔを設定すると共に入力した車速Ｖに基づいてモータＭＧ２の負荷率Ｒｔを設定し（ステップＳ５００）、設定した定格トルクＴｍ２ｒａｔに負荷率Ｒｔを乗じたものをモータＭＧ２の上限トルクＴｍ２ｌｉｍに設定する（ステップＳ５１０）。ここで、モータＭＧ２の定格トルクＴｍ２ｒａｔは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と定格トルクＴｍ２ｒａｔとの関係をモータＭＧ２の特性に基づいて予め定めてＲＡＭ７４に記憶したマップを用いて設定することができる。また、モータＭＧ２の負荷率Ｒｔは、車速Ｖを上限車速Ｖｌｉｍ以下の範囲に制限するためのものであり、車速Ｖと負荷率Ｒｔとの関係を予め実験などにより定めてＲＡＭ７４に記憶したマップを用いて設定することができる。図１１に負荷率設定用マップの一例を示す。実施例の負荷率Ｒｔは、図示するように、車速Ｖが上限車速Ｖｌｉｍから所定のマージンα（例えば、時速数ｋｍや時速十数ｋｍなど）を減じた値（Ｖｌｉｍ−α）以下のときには値１が設定され、車速Ｖが値（Ｖｌｉｍ−α）より大きいほど値１よりも小さくなる値が設定され、車速Ｖが上限車速Ｖｌｉｍのときには値０が設定されるものとした。
【００４７】
こうしてモータＭＧ２の上限車速Ｖｌｉｍによる上限トルクＴｍ２ｌｉｍを設定すると、計算した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（５）により上限トルクＴｍ２ｌｉｍおよびトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ５２０）、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１のゲート遮断指令と設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とをモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２６０）、電動走行駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でバッテリ５０の充放電が行なわれるように制御しながらモータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。以上、電動走行を行なうための駆動制御について説明した。図９の故障判定の説明に戻る。
【００４８】
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max,Tm2lim),Tm2min) (５)
【００４９】
モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１をゲート遮断して電動走行を開始すると、モータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２のＰＷＭ制御におけるｑ軸の電圧指令Ｖｑ＊をモータＥＣＵ４０から通信により入力し（ステップＳ４１０）、入力した電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以下の範囲であるか否かを判定し（ステップＳ４２０）、電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以下のときには電動走行（電動走行を行なうための駆動制御）を開始してから所定時間ｔｂ２が経過したか否かを判定し（ステップＳ４３０）、電動走行を開始してから所定時間ｔｂ２が経過していないときにはステップＳ４１０の処理に戻る。インバータ４２に１相オープン故障が発生すると、この故障が発生した相の相電流を含む三相の相電流の座標変換により得られるｑ軸の電流Ｉｑは目標電流Ｉｑ＊から乖離するために、フィードバック制御により電圧指令Ｖｑ＊を設定するための前述の式（２）の積分項に相当する値の絶対値が時間経過に応じて大きくなる。したがって、電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以下の範囲の状態で所定時間ｔｂ２が経過するか否かを判定する処理は、インバータ４２に１相オープン故障が発生しているか否かを判定する処理となる。このため、所定時間ｔｂ２は、電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆを超えない（過大にならない）状態を確認するのに必要な時間として予め実験などにより定めた時間を用いることができる。
【００５０】
ここで、電動走行を行なうための駆動制御で用いた上限車速Ｖｌｉｍについて説明する。電動走行に際して駆動されるモータＭＧ２は、その回転数Ｎｍ２が高いほど大きな逆起電力を生じるが、この逆起電力はモータＭＧ２の相電圧を変動させる要因となるため、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が高くなるとインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊の絶対値と閾値Ｖｑｒｅｆとの比較によるインバータ４２に１相オープン故障が発生しているか否かの判定を正しく行なうことができない場合が生じる。こうした場合を回避するため、実施例では、電動走行に際して上限車速Ｖｌｉｍを設けてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が大きくなること即ちモータＭＧ２の逆起電力が大きくなるのを抑制するのである。したがって、上限車速Ｖｌｉｍは、インバータ４２の１相オープン故障発生の判定を適正に行なうことができる車速範囲の上限値として予め実験などにより求めたものを用いることができる。
【００５１】
そして、電動走行を開始してからインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以下の範囲の状態で所定時間ｔｂ２が経過したときには、電動走行の開始によっても電圧指令Ｖｑ＊の絶対値は過大になっていないことからモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定し（ステップＳ１６０）、故障判定ルーチンを終了する。こうして故障判定ルーチンを終了すると、インバータ４１をゲート遮断した状態での電動走行が継続されるよう電動走行を行なうための前述の駆動制御（図１０参照）が継続して行なわれる。
【００５２】
一方、電動走行を開始してから所定時間ｔｂ２が経過するまでにインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆより大きくなったときには、電動走行を開始しても電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が過大になったことからモータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定すると共にエンジン２２の始動を伴ってインバータ４２をゲート遮断して直行走行を開始し（ステップＳ１７０〜Ｓ１８０）、故障判定ルーチンを終了する。こうして故障判定ルーチンを終了すると、直行走行を行なうための前述の駆動制御（図７参照）が開始される。
【００５３】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中に、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になって２つのインバータ４１，４２のうちのいずれかで１相オープン故障が発生したと判定されたときに、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれるようにインバータ４２を制御すると共にモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１のゲート遮断を行なうから、ゲート遮断を行なったインバータ４１に１相オープン故障が発生している場合、１相オープン故障が発生していないインバータ４２により駆動されるモータＭＧ２を用いて退避走行する状態とすることができる。そして、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれている最中に、電動走行が開始されてから所定時間ｔｂ２が経過するまでにインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆより大きくなったときにはモータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定し、電動走行が開始されてから所定時間ｔｂ２が経過するまでインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以下であるときにはモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定する。これにより、１相オープン故障が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に迅速に移行する機会を増やしつつ、１相オープン故障が発生していないインバータを判別することができる。この結果、インバータの１相オープン故障に起因してバッテリ５０が過大な電流により充放電されるのを早期に抑制する機会を増やすことができる。さらに、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれている最中に、モータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定したときにはエンジン２２の運転を伴ってモータＭＧ１が駆動されて走行する直行走行が行なわれるようインバータ４１を制御し、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定したときには電動走行を継続するようインバータ４２を制御するから、１相オープン故障が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に移行する機会を増やすことができる。
【００５４】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、電動走行に際して上限車速Ｖｌｉｍによる上限トルクＴｍｌｉｍ以下の範囲内でモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしたが、モータＭＧ２がその逆起電力が比較的小さいモータである場合などには、上限車速Ｖｌｉｍによる上限トルクＴｍ２ｌｉｍ以下の範囲内でモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することなく、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔによるトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘの範囲内でトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしてもよい。
【００５５】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中にバッテリ５０の充放電電流Ｉｂと許容電流範囲との比較によって２つのインバータ４１，４２のうちの一方に１相オープン故障が発生していると判定するものとしたが、この判定については２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中にインバータ４１，４２のうちの一方に１相オープン故障が発生していると判定可能な値として予め実験などにより定められた閾値とバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値との比較によって行なうものとしてもよい。
【００５６】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中に２つのインバータ４１，４２のうちの一方に１相オープン故障が発生していると判定されたときに最初に電動走行を行ない、電動走行が行なわれている最中にインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定されたときには電動走行を継続し、電動走行が行なわれている最中にインバータ４２に１相オープン故障が発生している判定されたときには電動走行に代えて直行走行を行うものとしたが、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中に２つのインバータ４１，４２のうちの一方に１相オープン故障が発生していると判定されたときに最初に直行走行を行ない、直行走行が行なわれている最中にインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定されたときには直行走行を継続し、直行走行が行なわれている最中にインバータ４１に１相オープン故障が発生している判定されたときには直行走行に代えて電動走行を行うものとしてもよい。
【００５７】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂと許容電流範囲との比較によってインバータ４１，４２の１相オープン故障について判定するものとしたが、電流センサ５１ｂにより検出されたバッテリ５０の充放電電流Ｉｂに代えて電流センサ５９により検出されたリアクトル電流ＩＬと許容電流範囲との比較によってインバータ４１，４２の１相オープン故障について判定するものとしてもよい。
【００５８】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、モータＭＧ２からの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された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１２の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を駆動軸が接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図１２における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００５９】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、バッテリ５０と電力をやりとりする２つのモータＭＧ１，ＭＧ２を備えるものとしたが、バッテリ５０と電力をやりとりする３つ以上のモータを備えるものとしてもよい。例えば、図１３の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２からの動力をモータＭＧ１の駆動を伴って動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共にモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａに出力する構成に加えて、エンジン２２やモータＭＧ２からの動力が出力される駆動軸が接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図１３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に動力を出力するモータＭＧ３を備えるものとしてもよい。
【００６０】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、エンジン２２からの動力をモータＭＧ１の駆動を伴って動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共にモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１４の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された第１駆動軸に変速機３３０を介してモータＭＧ１を取り付けてモータＭＧ１の回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成として、エンジン２２からの動力をモータＭＧ１の回転軸と変速機３３０とを介して第１駆動軸に出力すると共にモータＭＧ１からの動力を変速機３３０を介して第１駆動軸に出力すると共に、この構成に加えて駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された第１駆動軸とは異なる第２駆動軸（図１４における車輪６４ａ，６４ｂに接続された駆動軸）にモータＭＧ２を接続してモータＭＧ２からの動力を第２駆動軸に出力するものとしてもよい。
【００６１】
第１実施例，第２実施例では、ハイブリッド自動車２０，２０Ｂに本発明を適用して説明したが、内燃機関としてのエンジンを備えずに、走行に要する動力を出力可能な２つ以上のモータを備える電気自動車に適用するものとしても構わない。
【００６２】
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、モータＭＧ１，ＭＧ２が「モータ」に相当し、インバータ４１，４２が「インバータ」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、バッテリ５０の正極端子に接続された電流センサ５１ｂが「電池電流検出手段」に相当し、電流センサ４５Ｖ，４５Ｗ，４６Ｖ，４６Ｗが「相電流検出手段」に相当し、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂに基づいて１相オープン故障の発生を判定して電動走行を行なうと共に電動走行の最中にバッテリ５０の充放電電流Ｉｂまたはインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊に基づいてインバータ４１，４２のいずれに１相オープン故障が発生しているかを判定する図３の故障判定ルーチンまたは図９の故障判定ルーチンと、電動走行を行なうためにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してインバータ４１のゲート遮断指令と共にモータＥＣＵ４０に送信する図４の電動走行駆動制御ルーチンまたは図１０の電動走行駆動制御ルーチンと、直行走行を行なうためにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してインバータ４２のゲート遮断指令と共にモータＥＣＵ４０に送信する図７の直行走行駆動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、運転停止指令などを受けてエンジン２２を運転制御するエンジンＥＣＵ２４と、トルク指令Ｔｍ１＊やトルク指令Ｔｍ２＊を受けてモータＭＧ１やモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２を制御するモータＥＣＵ４０との組み合わせが「判定制御手段」に相当する。また、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、リアクトル電流ＩＬを検出する電流センサ５９も「電池電流検出手段」に相当する。
【００６３】
ここで、「モータ」としては、同期発電電動機としてのモータＭＧ１，ＭＧ２に限定さえるものではなく、誘導電動機など、三相交流により駆動されると共に走行時に要する動力を出力可能な複数の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」としては、インバータ４１，４２に限定されるものではなく、複数のスイッチング素子を有し複数のモータをそれぞれ駆動する複数のものであれば如何なるものとしても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、複数のインバータを介して複数のモータと電力をやりとり可能なものであれば如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「電池電流検出手段」としては、電流センサ５１ｂや電流センサ５９に限定されるものではなく、二次電池を充放電する電流である電池電流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。「相電流検出手段」としては、電流センサ４５Ｖ，４５Ｗ，４６Ｖ，４６Ｗに限定されるものではなく、モータのＵ相の相電流を検出するものを含むものなど、複数のモータの各相に流れる相電流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。「判定制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０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、「判定制御手段」としては、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂに基づいて１相オープン故障の発生を判定して電動走行を行なうと共に電動走行の最中にバッテリ５０の充放電電流Ｉｂまたはインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊に基づいてインバータ４１，４２のいずれに１相オープン故障が発生しているかを判定したり、電動走行を行なうためのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２やインバータ４２のゲート遮断指令に応じてインバータ４２を制御したり、直行走行を行なうためのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊やインバータ４１のゲート遮断指令に応じてインバータ４１を制御したりするものに限定されるものではなく、複数のモータが駆動されて走行している最中に検出された電池電流に基づいて複数のインバータのうちのいずれかで複数のスイッチング素子の一部をオフからオンにできなくなるオフ異常が発生したと判定されたとき、複数のモータのうちの一部のモータである所定モータのみが駆動されて走行するように複数のインバータのうち所定モータを駆動するインバータを制御すると共に所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータのゲート遮断を行ない、所定モータのみが駆動されて走行している最中に検出された電池電流または前記検出された相電流に基づいて所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生しているか否かを判定する、ものであれば如何なるものとしても構わない。また、「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としてのエンジン２２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。「遊星歯車機構」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、内燃機関の出力軸と複数のモータの１つである第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６４】
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。
【００６５】
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】
【００６６】
本発明は、電動車両の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
２０，２０Ｂ，１２０，２２０，３２０ 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 インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４５Ｖ，４５Ｗ，４６Ｖ，４６Ｗ，５１ｂ，５９ 電流センサ、５０ バッテリ、５１ａ，５７ａ，５８ａ 電圧センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４，５６ 電力ライン、５５ 昇圧コンバータ、５７，５８ コンデンサ、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、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、３２９ クラッチ、３３０ 変速機、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｌ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３ モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に関し、詳しくは、三相交流により駆動されると共に走行時に要する動力を出力可能な複数のモータと、複数のスイッチング素子を有し複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータと、複数のインバータを介して複数のモータと電力をやりとり可能な二次電池と、を備える電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動車両としては、走行用の動力を出力するエンジンの運転に際して駆動される第１のモータ（ＭＧ１）と、走行用の動力を出力する第２のモータ（ＭＧ２）と、この２つのモータをそれぞれ駆動する２つのインバータと、２つのインバータを介して２つのモータと電力をやりとり可能な直流電源と、を備えるハイブリッド自動車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、２つのモータが駆動されているときに、電流センサによる直流電源の直流電流の検出値とモータ駆動システム全体での電力収支に基づいて演算した直流電流の推定値とを比較し、両者の偏差が閾値以上のときには、直流電流の変動周波数を演算し、演算した直流電流の変動周波数と同期している回転速度のモータを駆動するインバータに１相オープン故障が発生していると検出する。そして、１相オープン故障が発生していると検出された方のインバータをゲート遮断し、他方のインバータに対応するモータを用いた異常時運転（退避運転）を行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７８５５６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、上述の電動車両では、１相オープン故障が発生しているインバータが特定されるまでは、２つのモータが駆動されて走行することになるため、１相オープン故障が発生している方のインバータをゲート遮断して他方のインバータにより駆動されるモータのみを用いて退避走行する状態に移行するまでに、ある程度の時間が必要となってしまう。この場合、１相オープン故障が発生しているインバータによりモータが駆動されて走行する時間が長くなると、直流電源の直流電流が許容範囲を超えて変動し、直流電源が過大な電流により充放電されて故障するなどの不都合も生じ得る。
【０００５】
本発明の電動車両は、複数のスイッチング素子の一部をオフからオンにできなくなるオフ異常が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に迅速に移行する機会を増やしつつ、オフ異常が発生していないインバータを判別することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電動車両は、
三相交流により駆動されると共に走行時に要する動力を出力可能な複数のモータと、複数のスイッチング素子を有し前記複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータと、前記複数のインバータを介して前記複数のモータと電力をやりとり可能な二次電池と、を備える電動車両であって、
前記二次電池を充放電する電流である電池電流を検出する電池電流検出手段と、
前記複数のモータの各相に流れる相電流を検出する相電流検出手段と、
前記複数のモータが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流に基づいて前記複数のインバータのうちのいずれかで前記複数のスイッチング素子の一部をオフからオンにできなくなるオフ異常が発生したと判定されたとき、前記複数のモータのうちの一部のモータである所定モータのみが駆動されて走行するように前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータを制御すると共に前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータのゲート遮断を行ない、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流または前記検出された相電流に基づいて前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生しているか否かを判定する判定制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電動車両では、複数のモータが駆動されて走行している最中に、二次電池を充放電する電流である電池電流に基づいて複数のインバータのうちのいずれかで複数のスイッチング素子の一部をオフからオンにできなくなるオフ異常が発生したと判定されたときに、複数のモータのうちの一部のモータである所定モータのみが駆動されて走行するように複数のインバータのうち所定モータを駆動するインバータを制御すると共に所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータのゲート遮断を行なう。即ち、こうしてオフ異常が発生したと判定されたときには、複数のインバータのうちのいずれでオフ異常が発生したかを判別することはできないが、まず、所定モータのみが駆動されて走行するように、複数のインバータのうち所定モータを駆動するインバータを制御すると共に所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータのゲート遮断を行なうのである。これにより、ゲート遮断を行なったインバータにオフ異常が発生している場合、オフ異常が発生していないインバータにより駆動されるモータ（この場合、所定モータ）を用いて走行する状態とすることができる。そして、所定モータのみが駆動されて走行している最中に、電池電流または複数のモータの各相に流れる相電流に基づいて所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生しているか否かを判定する。これにより、複数のインバータのうち、所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生しているか、所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータ即ちゲート遮断を行なったインバータにオフ異常が発生しているかを判別することができる。これらの結果、オフ異常が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に迅速に移行する機会を増やしつつ、オフ異常が発生していないインバータを判別することができる。
【０００９】
こうした本発明の電動車両において、前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行するように制御を開始してから予め設定された所定時間が経過するまでに、前記検出された電池電流が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された許容電流範囲外になったときには前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定し、前記検出された電池電流が前記許容電流範囲外にならないときには前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、複数のインバータのうち、所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生しているか、所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータ即ちゲート遮断を行なったインバータにオフ異常が発生しているかをより確実に判別することができる。
【００１０】
また、本発明の電動車両において、前記複数のインバータは、各々が駆動するモータについて前記検出された相電流が該モータから出力すべきトルク指令に応じた値になるように比例項と積分項とを用いたフィードバック制御により得られる指令値によって制御可能であり、前記判定制御手段は、前記所定モータを駆動するインバータが前記指令値によって制御され該所定モータのみが駆動されて走行するように制御を開始してから予め設定された所定時間が経過するまでに、前記フィードバック制御における前記指令値の絶対値が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された許容値範囲外になったときには前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定し、前記指令値の絶対値が前記許容値範囲外にならないときには前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、複数のインバータのうち、所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生しているか、所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータ即ちゲート遮断を行なったインバータにオフ異常が発生しているかをより確実に判別することができる。この場合、前記所定モータは、車速が高いほど回転数が大きくなるモータであり、前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中は、車速が予め設定された上限車速以下となる範囲で前記所定モータのみが駆動されて走行するよう前記複数のインバータ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、所定モータに発生する逆起電力の大きさを抑えることができ、所定モータを駆動するインバータのフィードバック制御の指令値の絶対値が所定モータに発生する逆起電力によって許容値範囲外となるのを抑制することができる。この結果、所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生していると誤って判定するのを抑制することができる。
【００１１】
さらに、本発明の電動車両において、前記判定制御手段は、前記複数のモータが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された第２の許容電流範囲外になったときに、前記複数のインバータのうちのいずれかで前記オフ異常が発生したと判定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、複数のインバータのうちのいずれかでオフ異常が発生したことをより確実に判定することができる。
【００１２】
あるいは、本発明の電動車両において、前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中に、前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定したときには前記複数のモータのうちの前記所定モータとは異なるモータのみが駆動されて走行するよう前記複数のインバータを制御し、前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定したときには前記所定モータのみが駆動されて走行することを継続するよう前記複数のインバータ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、オフ異常が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に移行する機会を増やすことができる。
【００１３】
また、本発明の電動車両において、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と前記複数のモータの１つである第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備え、前記複数のモータの残り１つである第２モータは、前記駆動軸に接続されている、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される故障判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行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５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】電動走行によって退避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により実行される直行走行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８】直行走行によって退避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９】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される故障判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行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１１】負荷率設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１２】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１３】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１４】変形例のハイブリッド自動車３２０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】
【００１５】
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１】
【００１６】
図１は、本発明の第１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り、図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系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１に示すように、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に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、充放電可能なバッテリ５０と、バッテリ５０からの電力を昇圧してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給する昇圧コンバータ５５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７０とを備える。
【００１７】
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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１８】
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６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。したがって、モータＭＧ１はエンジン２２から走行用の動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する際に必要な動力を出力可能なモータであり、モータＭＧ２は走行用の動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力可能なモータであるため、モータＭＧ１，ＭＧ２は走行時に要する動力を出力可能なモータということができる。
【００１９】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、図２に示すように、いずれも外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６とにより構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータ４１，４２が電力ライン５４として共用する正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、電力ライン５４の正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。また、インバータ４１，４２は、電力ライン５４を共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。電力ライン５４の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５７が接続されている。
【００２０】
昇圧コンバータ５５は、図２に示すように、バッテリ５０に接続された電力ライン５６とインバータ４１，４２が共用する電力ライン５４とに接続されており、２つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとにより構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれ電力ライン５４の正極母線と負極母線とに接続されており、リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２の接続点と電力ライン５６の正極母線とに接続されている。また、電力ライン５６の正極母線と負極母線とには、バッテリ５０の正極端子と負極端子とがそれぞれ接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することによりバッテリ５０の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４１，４２に供給したり電力ライン５４に作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電したりすることができる。また、電力ライン５６の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。以下、昇圧コンバータ５５より電力ライン５４側を高電圧系といい、昇圧コンバータ５５よりバッテリ５０側を低電圧系という。
【００２１】
モータＭＧ１，ＭＧ２と昇圧コンバータ５５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を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２やモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルのＶ相，Ｗ相に流れる相電流を検出する電流センサ４５Ｖ，４５Ｗ，４６Ｖ，４６Ｗからの相電流Ｉｖ１，Ｉｗ１，Ｉｖ２，Ｉｗ２，電力ライン５４に取り付けられたコンデンサ５７の端子間電圧を検出する電圧センサ５７からの高電圧系の電圧ＶＨ，電力ライン５６に取り付けられたコンデンサ５８の端子間電圧を検出する電圧センサ５８からの低電圧系の電圧ＶＬ，昇圧コンバー５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の接続点とリアクトルＬとに接続された電流センサ５９からのリアクトル電流ＩＬなどが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング信号や昇圧コンバータ５５のスイッチング素子としてのトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング信号などが出力されている。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用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２やモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２２】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の正極端子に接続された電力ライン５６の正極母線に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ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。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，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。
【００２３】
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と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２４】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、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とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する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とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モード、モータＭＧ２の駆動を停止した状態でエンジン２２が所定回転数で運転されるようエンジン２２を運転制御すると共にモータＭＧ１からのトルクを動力分配統合機構３０を介してエンジン２２で受け止めることにより要求トルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１を駆動制御する直行運転モードなどがある。ここで、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであるから、両者を合わせてエンジン運転モードという。また、エンジン運転モードでのモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御やモータ運転モードでのモータＭＧ２の駆動制御，直行運転モードでのモータＭＧ１の駆動制御は、バッテリ５０の過大な電流による充放電が行なわれないようにバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で行なわれる。
【００２５】
また、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２の制御は、実施例では、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御方式によって行なわれる。ＰＷＭ制御方式は、正弦波電圧指令信号と搬送波であるキャリア信号（三角波信号）とを用いて生成したパルス幅変調（ＰＷＭ）信号に基づくスイッチング制御によって正弦波状の基本波成分をもった出力電圧を得る方式である。例えばモータＭＧ２を駆動するためのインバータ４２の制御は、モータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の総和を値０として回転位置検出センサ４４からの回転位置θｍ２から得られるモータ２２の電気角θｅ２を用いて電流センサ４６Ｖ，４６Ｗからの相電流Ｉｖ２，Ｉｗ２をｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）し、モータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊とｄ軸，ｑ軸の目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との関係が予め実験などにより定められたマップを用いてトルク指令Ｔｍ２＊に基づいてｄ軸，ｑ軸の目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定し、設定した目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に対してｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑを用いたフィードバック制御を施して次式（１）および式（２）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を設定し、電気角θｅ２を用いてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊をモータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（２相−３相変換）し、座標変換した電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊をインバータ４２のスイッチング素子をスイッチングするためのＰＷＭ信号として用いてインバータ４２をスイッチングすることにより行なわれる。式（１）および式（２）中、比例項に相当する右辺第１項の「Ｋｐ１」および「Ｋｐ２」は比例係数であり、積分項に相当する右辺第２項の「Ｋｉ１」および「Ｋｉ２」は積分係数である。
【００２６】
Vd*=Kp1(Id*-Id)+Ki1Σ(Id*-Id) (1)
Vq*=Kp2(Iq*-Iq)+Ki2Σ(Iq*-Iq) (2)
【００２７】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するインバータ４１，４２の一方に６つのスイッチング素子の１つがオフからオンにできなくなる異常（以下、１相オープン故障という）が発生した際の動作について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される故障判定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、エンジン運転モードでの走行を開始したとき、即ちモータＭＧ１，ＭＧ２の両方が駆動されての走行を開始したときに実行される。
【００２８】
故障判定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、バッテリ５０の正極端子に接続された電流センサ５１ｂからの充放電電流ＩｂをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力し（ステップＳ１００）、入力した充放電電流Ｉｂがバッテリ５０を充放電する際に許容される許容電流範囲内にあるか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１１０）。ここで、許容電流範囲は、実施例では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂで除して得られる最小許容電流Ｉｂｍｉｎ以上で、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂで除して得られる最大許容電流Ｉｂｍａｘ以下の範囲であるものとした。
【００２９】
バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲内のとき、即ち充放電電流Ｉｂが最小許容電流Ｉｂｍｉｎ以上且つ最大許容電流Ｉｂｍａｘ以下のときには、ステップＳ１００の処理に戻る。バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外のときには、１相オープン故障が発生しているのがモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１であるかモータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２であるかは特定できないが、インバータ４１，４２の一方に１相オープン故障が発生したと判断し、エンジン２２の運転停止指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１１５）、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１をゲート遮断した状態で車両の退避走行を行なう運転モードの１つとしてモータ運転モードによる走行（以下、この状態での走行を電動走行という）を開始する（ステップＳ１２０）。エンジン２２の運転停止指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御などの運転制御を停止する。バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になったときにインバータ４１，４２の一方に１相オープン故障が発生したと判断するのは、１相オープン故障が発生した相の相電流は半波整流波形を形成するため、高電圧系の電圧ＶＨの変動が生じてバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが変動することに基づく。ここで、故障判定の説明を一旦中断し、電動走行を行なうための駆動制御について説明する。図４は、電動走行を行なうときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００３０】
電動走行駆動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ＭＧ２の回転数Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど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Ｓ２００）。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出されたモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２に基づいて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、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の蓄電割合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。
【００３１】
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トルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ２１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定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とが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００３２】
続いて、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによりモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算すると共に（ステップＳ２３０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算し（ステップＳ２４０）、計算した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（３）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２５０）。
【００３３】
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (３)
【００３４】
そして、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１のゲート遮断指令と設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とをモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２６０）、電動走行駆動制御ルーチンを終了する。インバータ４１のゲート遮断指令とモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とを受信したモータＥＣＵ４０は、インバータ４１をゲート遮断した状態としてトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でバッテリ５０の充放電が行なわれるように制御しながらモータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。電動走行によって退避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図６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。以上、電動走行を行なうための駆動制御について説明した。図３の故障判定の説明に戻る。
【００３５】
モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１をゲート遮断して電動走行を開始すると、電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂを入力すると共に（ステップＳ１３０）、入力したバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが前述の許容電流範囲内にあるか否か判定し（ステップＳ１４０）、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲内のときには電動走行（電動走行を行なうための駆動制御）を開始してから所定時間ｔｂ１が経過したか否かを判定し（ステップＳ１５０）、電動走行を開始してから所定時間ｔｂ１が経過していないときにはステップＳ１３０の処理に戻る。ここで、所定時間ｔｂ１は、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲を超えて変動していない状態を確認するのに必要な時間であり、予め実験などにより定めた時間を用いることができる。また、許容電流範囲は、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔによってはステップＳ１１０の判定処理で用いた許容電流範囲と異なる場合もある。電動走行を開始してからバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲内の状態で所定時間ｔｂ１が経過したときには、電動走行の開始により充放電電流Ｉｂの変動は収まったことからモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定し（ステップＳ１６０）、故障判定ルーチンを終了する。こうして故障判定ルーチンを終了すると、インバータ４１をゲート遮断した状態での電動走行が継続されるよう電動走行を行なうための前述の駆動制御が継続して行なわれる。
【００３６】
電動走行を開始してから所定時間ｔｂ１が経過するまでにバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になったときには、電動走行を開始しても充放電電流Ｉｂの変動は収まらないことからモータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定し（ステップＳ１７０）、エンジン２２を始動し（ステップＳ１７５）、モータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２をゲート遮断した状態で車両の退避走行を行なう運転モードの１つとして直行運転モードによる走行（以下、直行走行という）を開始して（ステップＳ１８０）、故障判定ルーチンを終了する。エンジン２２の始動は、モータＭＧ１から所定のモータリングトルクが出力されるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信すると共にエンジン２２の回転数Ｎｅが所定の点火開始回転数に至ったときにエンジン２２の燃料噴射と点火とが開始されるよう制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信することにより行なうことができる。次に、直行走行を行なうための駆動制御について説明する。図７は、直行走行を行なうときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される直行走行駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００３７】
直行走行駆動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、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の回転数Ｎｍ１，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ３００）、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トルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を図５に例示した要求トルク設定用マップを用いて設定し（ステップＳ３１０）、エンジン２２を運転すべき目標回転数Ｎｅ＊にアイドル回転数より大きい回転数として予め定められた所定回転数Ｎｅｓｅｔを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ３２０）。目標回転数Ｎｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにエンジン２２のスロットル開度をフィードバック制御によって調整する吸入吸気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの運転制御を行なう。
【００３８】
続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に動力分配統合機構３０のギヤ比ρと値−１との積を乗じることによりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算し（ステップＳ３３０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいてモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを計算し（ステップＳ３４０）、計算した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを次式（４）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ３５０）。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの計算は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正の値であるときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと出力制限ＷｏｕｔとをそれぞれモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１で割ったものをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎとトルク制限Ｔｍ１ｍａｘとすることにより行なわれ、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の値であるときにはバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと入力制限ＷｉｎとをそれぞれモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１で割ったものをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎとトルク制限Ｔｍ１ｍａｘとすることにより行なわれる。
【００３９】
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (４)
【００４０】
そして、モータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２のゲート遮断指令と設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とをモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３６０）、直行走行駆動制御ルーチンを終了する。インバータ４２のゲート遮断指令とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とを受信したモータＥＣＵ４０は、インバータ４２をゲート遮断した状態としてトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御する。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でバッテリ５０の充放電が行なわれるように制御しながらモータＭＧ１からのトルクをエンジン２２で受け止めることにより駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。直行走行によって退避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図８に示す。図中、Ｒ軸上の太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを示す。なお、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する前述の式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。
【００４１】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中に、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になって２つのインバータ４１，４２のうちのいずれかで１相オープン故障が発生したと判定されたときに、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれるようにインバータ４２を制御すると共にモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１のゲート遮断を行なうから、ゲート遮断を行なったインバータ４１に１相オープン故障が発生している場合、１相オープン故障が発生していないインバータ４２により駆動されるモータＭＧ２を用いて退避走行する状態とすることができる。そして、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれている最中に、電動走行が開始されてから所定時間ｔｂ１が経過するまでにバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になったときにはモータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定し、電動走行が開始されてから所定時間ｔｂ１が経過するまでバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲内であるときにはモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定する。これにより、１相オープン故障が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に迅速に移行する機会を増やしつつ、１相オープン故障が発生していないインバータを判別することができる。この結果、インバータの１相オープン故障に起因してバッテリ５０が過大な電流により充放電されるのを早期に抑制する機会を増やすことができる。さらに、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれている最中に、モータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定したときにはエンジン２２の運転を伴ってモータＭＧ１が駆動されて走行する直行走行が行なわれるようインバータ４１を制御し、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定したときには電動走行を継続するようインバータ４２を制御するから、１相オープン故障が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に移行する機会を増やすことができる。
【００４２】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２が駆動されて走行する電動走行が行なわれている最中にバッテリ５０の充放電電流Ｉｂと許容電流範囲との比較によってインバータ４１，４２のうちのいずれに１相オープン故障が発生しているかを特定するものとしたが、この特定については電動走行が行なわれている最中にインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定可能な値として予め実験などにより定められた閾値とバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値との比較によって行なうものとしてもよい。
【実施例２】
【００４３】
次に、本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１を用いて説明した第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、重複する説明を回避するために、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハード構成についての詳細な説明は省略する。
【００４４】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、図３の故障判定ルーチンと図４の電動走行駆動制御ルーチンとに代えて、図９に例示する故障判定ルーチンと図１０に例示する電動走行駆動制御ルーチンとを実行する。図９の故障判定ルーチンは、図３の故障判定ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理に代えてステップＳ４００〜Ｓ４３０の処理を実行する点を除いて図３の故障判定ルーチンと同一である。また、図１０の電動走行駆動制御ルーチンは、図４の電動走行駆動制御ルーチンのステップＳ２５０の処理に代えてステップＳ５００〜Ｓ５２０の処理を実行する点を除いて図４の電動走行駆動制御ルーチンと同一である。したがって、これらのルーチンのうち同一の処理については同一のステップ番号を付しその詳細な説明は省略する。
【００４５】
故障判定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、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂを入力すると共に入力した充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外のときにはインバータ４１，４２の一方に１相オープン故障が発生していると判断してエンジン２２の運転を停止し（ステップＳ１００〜Ｓ１１５）、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１をゲート遮断した状態でモータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行を車速Ｖが上限車速Ｖｌｉｍ以下となる範囲で開始する（ステップＳ４００）。ここで、故障判定の説明を一旦中断し、電動走行を行なうための駆動制御について図１０の電動走行駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートを用いて説明する。なお、上限車速Ｖｌｉｍについては後述する。
【００４６】
電動走行駆動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、制御に必要なデータを入力すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定してモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘとを計算し（ステップＳ２００〜Ｓ２４０）、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に基づいてモータＭＧ２の定格トルクＴｍ２ｒａｔを設定すると共に入力した車速Ｖに基づいてモータＭＧ２の負荷率Ｒｔを設定し（ステップＳ５００）、設定した定格トルクＴｍ２ｒａｔに負荷率Ｒｔを乗じたものをモータＭＧ２の上限トルクＴｍ２ｌｉｍに設定する（ステップＳ５１０）。ここで、モータＭＧ２の定格トルクＴｍ２ｒａｔは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と定格トルクＴｍ２ｒａｔとの関係をモータＭＧ２の特性に基づいて予め定めてＲＡＭ７４に記憶したマップを用いて設定することができる。また、モータＭＧ２の負荷率Ｒｔは、車速Ｖを上限車速Ｖｌｉｍ以下の範囲に制限するためのものであり、車速Ｖと負荷率Ｒｔとの関係を予め実験などにより定めてＲＡＭ７４に記憶したマップを用いて設定することができる。図１１に負荷率設定用マップの一例を示す。実施例の負荷率Ｒｔは、図示するように、車速Ｖが上限車速Ｖｌｉｍから所定のマージンα（例えば、時速数ｋｍや時速十数ｋｍなど）を減じた値（Ｖｌｉｍ−α）以下のときには値１が設定され、車速Ｖが値（Ｖｌｉｍ−α）より大きいほど値１よりも小さくなる値が設定され、車速Ｖが上限車速Ｖｌｉｍのときには値０が設定されるものとした。
【００４７】
こうしてモータＭＧ２の上限車速Ｖｌｉｍによる上限トルクＴｍ２ｌｉｍを設定すると、計算した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（５）により上限トルクＴｍ２ｌｉｍおよびトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ５２０）、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１のゲート遮断指令と設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とをモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２６０）、電動走行駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でバッテリ５０の充放電が行なわれるように制御しながらモータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。以上、電動走行を行なうための駆動制御について説明した。図９の故障判定の説明に戻る。
【００４８】
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max,Tm2lim),Tm2min) (５)
【００４９】
モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１をゲート遮断して電動走行を開始すると、モータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２のＰＷＭ制御におけるｑ軸の電圧指令Ｖｑ＊をモータＥＣＵ４０から通信により入力し（ステップＳ４１０）、入力した電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以下の範囲であるか否かを判定し（ステップＳ４２０）、電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以下のときには電動走行（電動走行を行なうための駆動制御）を開始してから所定時間ｔｂ２が経過したか否かを判定し（ステップＳ４３０）、電動走行を開始してから所定時間ｔｂ２が経過していないときにはステップＳ４１０の処理に戻る。インバータ４２に１相オープン故障が発生すると、この故障が発生した相の相電流を含む三相の相電流の座標変換により得られるｑ軸の電流Ｉｑは目標電流Ｉｑ＊から乖離するために、フィードバック制御により電圧指令Ｖｑ＊を設定するための前述の式（２）の積分項に相当する値の絶対値が時間経過に応じて大きくなる。したがって、電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以下の範囲の状態で所定時間ｔｂ２が経過するか否かを判定する処理は、インバータ４２に１相オープン故障が発生しているか否かを判定する処理となる。このため、所定時間ｔｂ２は、電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆを超えない（過大にならない）状態を確認するのに必要な時間として予め実験などにより定めた時間を用いることができる。
【００５０】
ここで、電動走行を行なうための駆動制御で用いた上限車速Ｖｌｉｍについて説明する。電動走行に際して駆動されるモータＭＧ２は、その回転数Ｎｍ２が高いほど大きな逆起電力を生じるが、この逆起電力はモータＭＧ２の相電圧を変動させる要因となるため、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が高くなるとインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊の絶対値と閾値Ｖｑｒｅｆとの比較によるインバータ４２に１相オープン故障が発生しているか否かの判定を正しく行なうことができない場合が生じる。こうした場合を回避するため、実施例では、電動走行に際して上限車速Ｖｌｉｍを設けてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が大きくなること即ちモータＭＧ２の逆起電力が大きくなるのを抑制するのである。したがって、上限車速Ｖｌｉｍは、インバータ４２の１相オープン故障発生の判定を適正に行なうことができる車速範囲の上限値として予め実験などにより求めたものを用いることができる。
【００５１】
そして、電動走行を開始してからインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以下の範囲の状態で所定時間ｔｂ２が経過したときには、電動走行の開始によっても電圧指令Ｖｑ＊の絶対値は過大になっていないことからモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定し（ステップＳ１６０）、故障判定ルーチンを終了する。こうして故障判定ルーチンを終了すると、インバータ４１をゲート遮断した状態での電動走行が継続されるよう電動走行を行なうための前述の駆動制御（図１０参照）が継続して行なわれる。
【００５２】
一方、電動走行を開始してから所定時間ｔｂ２が経過するまでにインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆより大きくなったときには、電動走行を開始しても電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が過大になったことからモータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定すると共にエンジン２２の始動を伴ってインバータ４２をゲート遮断して直行走行を開始し（ステップＳ１７０〜Ｓ１８０）、故障判定ルーチンを終了する。こうして故障判定ルーチンを終了すると、直行走行を行なうための前述の駆動制御（図７参照）が開始される。
【００５３】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中に、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂが許容電流範囲外になって２つのインバータ４１，４２のうちのいずれかで１相オープン故障が発生したと判定されたときに、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれるようにインバータ４２を制御すると共にモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１のゲート遮断を行なうから、ゲート遮断を行なったインバータ４１に１相オープン故障が発生している場合、１相オープン故障が発生していないインバータ４２により駆動されるモータＭＧ２を用いて退避走行する状態とすることができる。そして、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれている最中に、電動走行が開始されてから所定時間ｔｂ２が経過するまでにインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆより大きくなったときにはモータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定し、電動走行が開始されてから所定時間ｔｂ２が経過するまでインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊の絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以下であるときにはモータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定する。これにより、１相オープン故障が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に迅速に移行する機会を増やしつつ、１相オープン故障が発生していないインバータを判別することができる。この結果、インバータの１相オープン故障に起因してバッテリ５０が過大な電流により充放電されるのを早期に抑制する機会を増やすことができる。さらに、モータＭＧ２のみが駆動されて走行する電動走行が行なわれている最中に、モータＭＧ２を駆動する方のインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定したときにはエンジン２２の運転を伴ってモータＭＧ１が駆動されて走行する直行走行が行なわれるようインバータ４１を制御し、モータＭＧ１を駆動する方のインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定したときには電動走行を継続するようインバータ４２を制御するから、１相オープン故障が発生していないインバータにより駆動されるモータを用いて走行する状態に移行する機会を増やすことができる。
【００５４】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、電動走行に際して上限車速Ｖｌｉｍによる上限トルクＴｍｌｉｍ以下の範囲内でモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしたが、モータＭＧ２がその逆起電力が比較的小さいモータである場合などには、上限車速Ｖｌｉｍによる上限トルクＴｍ２ｌｉｍ以下の範囲内でモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することなく、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔによるトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘの範囲内でトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしてもよい。
【００５５】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中にバッテリ５０の充放電電流Ｉｂと許容電流範囲との比較によって２つのインバータ４１，４２のうちの一方に１相オープン故障が発生していると判定するものとしたが、この判定については２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中にインバータ４１，４２のうちの一方に１相オープン故障が発生していると判定可能な値として予め実験などにより定められた閾値とバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値との比較によって行なうものとしてもよい。
【００５６】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中に２つのインバータ４１，４２のうちの一方に１相オープン故障が発生していると判定されたときに最初に電動走行を行ない、電動走行が行なわれている最中にインバータ４１に１相オープン故障が発生していると判定されたときには電動走行を継続し、電動走行が行なわれている最中にインバータ４２に１相オープン故障が発生している判定されたときには電動走行に代えて直行走行を行うものとしたが、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されて走行している最中に２つのインバータ４１，４２のうちの一方に１相オープン故障が発生していると判定されたときに最初に直行走行を行ない、直行走行が行なわれている最中にインバータ４２に１相オープン故障が発生していると判定されたときには直行走行を継続し、直行走行が行なわれている最中にインバータ４１に１相オープン故障が発生している判定されたときには直行走行に代えて電動走行を行うものとしてもよい。
【００５７】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂと許容電流範囲との比較によってインバータ４１，４２の１相オープン故障について判定するものとしたが、電流センサ５１ｂにより検出されたバッテリ５０の充放電電流Ｉｂに代えて電流センサ５９により検出されたリアクトル電流ＩＬと許容電流範囲との比較によってインバータ４１，４２の１相オープン故障について判定するものとしてもよい。
【００５８】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、モータＭＧ２からの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された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１２の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を駆動軸が接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図１２における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００５９】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、バッテリ５０と電力をやりとりする２つのモータＭＧ１，ＭＧ２を備えるものとしたが、バッテリ５０と電力をやりとりする３つ以上のモータを備えるものとしてもよい。例えば、図１３の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２からの動力をモータＭＧ１の駆動を伴って動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共にモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａに出力する構成に加えて、エンジン２２やモータＭＧ２からの動力が出力される駆動軸が接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図１３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に動力を出力するモータＭＧ３を備えるものとしてもよい。
【００６０】
第１実施例，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、エンジン２２からの動力をモータＭＧ１の駆動を伴って動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共にモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１４の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された第１駆動軸に変速機３３０を介してモータＭＧ１を取り付けてモータＭＧ１の回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成として、エンジン２２からの動力をモータＭＧ１の回転軸と変速機３３０とを介して第１駆動軸に出力すると共にモータＭＧ１からの動力を変速機３３０を介して第１駆動軸に出力すると共に、この構成に加えて駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された第１駆動軸とは異なる第２駆動軸（図１４における車輪６４ａ，６４ｂに接続された駆動軸）にモータＭＧ２を接続してモータＭＧ２からの動力を第２駆動軸に出力するものとしてもよい。
【００６１】
第１実施例，第２実施例では、ハイブリッド自動車２０，２０Ｂに本発明を適用して説明したが、内燃機関としてのエンジンを備えずに、走行に要する動力を出力可能な２つ以上のモータを備える電気自動車に適用するものとしても構わない。
【００６２】
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、モータＭＧ１，ＭＧ２が「モータ」に相当し、インバータ４１，４２が「インバータ」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、バッテリ５０の正極端子に接続された電流センサ５１ｂが「電池電流検出手段」に相当し、電流センサ４５Ｖ，４５Ｗ，４６Ｖ，４６Ｗが「相電流検出手段」に相当し、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂに基づいて１相オープン故障の発生を判定して電動走行を行なうと共に電動走行の最中にバッテリ５０の充放電電流Ｉｂまたはインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊に基づいてインバータ４１，４２のいずれに１相オープン故障が発生しているかを判定する図３の故障判定ルーチンまたは図９の故障判定ルーチンと、電動走行を行なうためにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してインバータ４１のゲート遮断指令と共にモータＥＣＵ４０に送信する図４の電動走行駆動制御ルーチンまたは図１０の電動走行駆動制御ルーチンと、直行走行を行なうためにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してインバータ４２のゲート遮断指令と共にモータＥＣＵ４０に送信する図７の直行走行駆動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、運転停止指令などを受けてエンジン２２を運転制御するエンジンＥＣＵ２４と、トルク指令Ｔｍ１＊やトルク指令Ｔｍ２＊を受けてモータＭＧ１やモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２を制御するモータＥＣＵ４０との組み合わせが「判定制御手段」に相当する。また、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、リアクトル電流ＩＬを検出する電流センサ５９も「電池電流検出手段」に相当する。
【００６３】
ここで、「モータ」としては、同期発電電動機としてのモータＭＧ１，ＭＧ２に限定さえるものではなく、誘導電動機など、三相交流により駆動されると共に走行時に要する動力を出力可能な複数の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」としては、インバータ４１，４２に限定されるものではなく、複数のスイッチング素子を有し複数のモータをそれぞれ駆動する複数のものであれば如何なるものとしても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、複数のインバータを介して複数のモータと電力をやりとり可能なものであれば如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「電池電流検出手段」としては、電流センサ５１ｂや電流センサ５９に限定されるものではなく、二次電池を充放電する電流である電池電流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。「相電流検出手段」としては、電流センサ４５Ｖ，４５Ｗ，４６Ｖ，４６Ｗに限定されるものではなく、モータのＵ相の相電流を検出するものを含むものなど、複数のモータの各相に流れる相電流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。「判定制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０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、「判定制御手段」としては、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂに基づいて１相オープン故障の発生を判定して電動走行を行なうと共に電動走行の最中にバッテリ５０の充放電電流Ｉｂまたはインバータ４２の電圧指令Ｖｑ＊に基づいてインバータ４１，４２のいずれに１相オープン故障が発生しているかを判定したり、電動走行を行なうためのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２やインバータ４２のゲート遮断指令に応じてインバータ４２を制御したり、直行走行を行なうためのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊やインバータ４１のゲート遮断指令に応じてインバータ４１を制御したりするものに限定されるものではなく、複数のモータが駆動されて走行している最中に検出された電池電流に基づいて複数のインバータのうちのいずれかで複数のスイッチング素子の一部をオフからオンにできなくなるオフ異常が発生したと判定されたとき、複数のモータのうちの一部のモータである所定モータのみが駆動されて走行するように複数のインバータのうち所定モータを駆動するインバータを制御すると共に所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータのゲート遮断を行ない、所定モータのみが駆動されて走行している最中に検出された電池電流または前記検出された相電流に基づいて所定モータを駆動するインバータにオフ異常が発生しているか否かを判定する、ものであれば如何なるものとしても構わない。また、「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としてのエンジン２２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。「遊星歯車機構」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、内燃機関の出力軸と複数のモータの１つである第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６４】
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。
【００６５】
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】
【００６６】
本発明は、電動車両の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
２０，２０Ｂ，１２０，２２０，３２０ 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 インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４５Ｖ，４５Ｗ，４６Ｖ，４６Ｗ，５１ｂ，５９ 電流センサ、５０ バッテリ、５１ａ，５７ａ，５８ａ 電圧センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４，５６ 電力ライン、５５ 昇圧コンバータ、５７，５８ コンデンサ、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、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、３２９ クラッチ、３３０ 変速機、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｌ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３ モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流により駆動されると共に走行時に要する動力を出力可能な複数のモータと、複数のスイッチング素子を有し前記複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータと、前記複数のインバータを介して前記複数のモータと電力をやりとり可能な二次電池と、を備える電動車両であって、
前記二次電池を充放電する電流である電池電流を検出する電池電流検出手段と、
前記複数のモータの各相に流れる相電流を検出する相電流検出手段と、
前記複数のモータが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流に基づいて前記複数のインバータのうちのいずれかで前記複数のスイッチング素子の一部をオフからオンにできなくなるオフ異常が発生したと判定されたとき、前記複数のモータのうちの一部のモータである所定モータのみが駆動されて走行するように前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータを制御すると共に前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータのゲート遮断を行ない、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流または前記検出された相電流に基づいて前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生しているか否かを判定する判定制御手段と、
を備える電動車両。
【請求項２】
請求項１記載の電動車両であって、
前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行するように制御を開始してから予め設定された所定時間が経過するまでに、前記検出された電池電流が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された許容電流範囲外になったときには前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定し、前記検出された電池電流が前記許容電流範囲外にならないときには前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定する手段である、
電動車両。
【請求項３】
請求項１記載の電動車両であって、
前記複数のインバータは、各々が駆動するモータについて前記検出された相電流が該モータから出力すべきトルク指令に応じた値になるように比例項と積分項とを用いたフィードバック制御により得られる指令値によって制御可能であり、
前記判定制御手段は、前記所定モータを駆動するインバータが前記指令値によって制御され該所定モータのみが駆動されて走行するように制御を開始してから予め設定された所定時間が経過するまでに、前記フィードバック制御における前記指令値の絶対値が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された許容値範囲外になったときには前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定し、前記指令値の絶対値が前記許容値範囲外にならないときには前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定する手段である、
電動車両。
【請求項４】
請求項３記載の電動車両であって、
前記所定モータは、車速が高いほど回転数が大きくなるモータであり、
前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中は、車速が予め設定された上限車速以下となる範囲で前記所定モータのみが駆動されて走行するよう前記複数のインバータを制御する手段である、
電動車両。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の電動車両であって、
前記判定制御手段は、前記複数のモータが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された第２の許容電流範囲外になったときに、前記複数のインバータのうちのいずれかで前記オフ異常が発生したと判定する手段である、
電動車両。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の電動車両であって、
前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中に、前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定したときには前記複数のモータのうちの前記所定モータとは異なるモータのみが駆動されて走行するよう前記複数のインバータを制御し、前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定したときには前記所定モータのみが駆動されて走行することを継続するよう前記複数のインバータを制御する手段である、
電動車両。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載の電動車両であって、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と前記複数のモータの１つである第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
を備え、
前記複数のモータの残り１つである第２モータは、前記駆動軸に接続されている、
電動車両。
【請求項１】
三相交流により駆動されると共に走行時に要する動力を出力可能な複数のモータと、複数のスイッチング素子を有し前記複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータと、前記複数のインバータを介して前記複数のモータと電力をやりとり可能な二次電池と、を備える電動車両であって、
前記二次電池を充放電する電流である電池電流を検出する電池電流検出手段と、
前記複数のモータの各相に流れる相電流を検出する相電流検出手段と、
前記複数のモータが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流に基づいて前記複数のインバータのうちのいずれかで前記複数のスイッチング素子の一部をオフからオンにできなくなるオフ異常が発生したと判定されたとき、前記複数のモータのうちの一部のモータである所定モータのみが駆動されて走行するように前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータを制御すると共に前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータのゲート遮断を行ない、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流または前記検出された相電流に基づいて前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生しているか否かを判定する判定制御手段と、
を備える電動車両。
【請求項２】
請求項１記載の電動車両であって、
前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行するように制御を開始してから予め設定された所定時間が経過するまでに、前記検出された電池電流が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された許容電流範囲外になったときには前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定し、前記検出された電池電流が前記許容電流範囲外にならないときには前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定する手段である、
電動車両。
【請求項３】
請求項１記載の電動車両であって、
前記複数のインバータは、各々が駆動するモータについて前記検出された相電流が該モータから出力すべきトルク指令に応じた値になるように比例項と積分項とを用いたフィードバック制御により得られる指令値によって制御可能であり、
前記判定制御手段は、前記所定モータを駆動するインバータが前記指令値によって制御され該所定モータのみが駆動されて走行するように制御を開始してから予め設定された所定時間が経過するまでに、前記フィードバック制御における前記指令値の絶対値が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された許容値範囲外になったときには前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定し、前記指令値の絶対値が前記許容値範囲外にならないときには前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定する手段である、
電動車両。
【請求項４】
請求項３記載の電動車両であって、
前記所定モータは、車速が高いほど回転数が大きくなるモータであり、
前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中は、車速が予め設定された上限車速以下となる範囲で前記所定モータのみが駆動されて走行するよう前記複数のインバータを制御する手段である、
電動車両。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の電動車両であって、
前記判定制御手段は、前記複数のモータが駆動されて走行している最中に前記検出された電池電流が前記二次電池を充放電する際に許容される範囲として設定された第２の許容電流範囲外になったときに、前記複数のインバータのうちのいずれかで前記オフ異常が発生したと判定する手段である、
電動車両。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の電動車両であって、
前記判定制御手段は、前記所定モータのみが駆動されて走行している最中に、前記所定モータを駆動するインバータに前記オフ異常が発生していると判定したときには前記複数のモータのうちの前記所定モータとは異なるモータのみが駆動されて走行するよう前記複数のインバータを制御し、前記複数のインバータのうち前記所定モータを駆動するインバータとは異なるインバータに前記オフ異常が発生していると判定したときには前記所定モータのみが駆動されて走行することを継続するよう前記複数のインバータを制御する手段である、
電動車両。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載の電動車両であって、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と前記複数のモータの１つである第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
を備え、
前記複数のモータの残り１つである第２モータは、前記駆動軸に接続されている、
電動車両。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１３００９８（Ｐ２０１２−１３００９８Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７６９７９（Ｐ２０１０−２７６９７９）
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【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２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【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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