JP2021084537A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】コンデンサが過電圧に至るのを抑制する。【解決手段】エンジンと、第１モータと、駆動輪に連結された駆動軸とエンジンと第１モータとに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、第２モータと、第１モータを駆動する第１インバータと、第２モータを駆動する第２インバータと、蓄電装置と、昇降圧コンバータと、コンデンサとを備えるハイブリッド車両において、第１インバータおよび昇降圧コンバータがゲート遮断され且つ第１モータの回転数が所定回転数以上のときにおいて、第２モータの力行駆動が要求されているときには、第２モータが力行駆動するように第２インバータを制御し、第２モータの力行駆動が要求されていないときには、第２モータからトルクが出力されずに高電圧側電力ラインの電力の少なくとも一部が消費されるように第２インバータを制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。

従来、この種のハイブリッド車両としては、エンジンと、発電機と、駆動輪に連結された駆動軸とエンジンと発電機とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に接続された電動機と、発電機および電動機をそれぞれ駆動する第１，第２インバータと、バッテリと、バッテリが接続された低電圧側電力ラインと第１，第２インバータが接続された高電圧側電力ラインとの間で電圧の変更を伴って電力をやりとり可能な昇降圧コンバータと、高電圧側電力ラインに接続されたコンデンサとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両では、昇降圧コンバータをゲート遮断すべき異常が生じたときには、エンジンの運転を停止すると共に昇降圧コンバータをゲート遮断して要求トルクで走行する異常時走行制御を実行する。この異常時走行制御の実行中に車両が登坂路をずり下がったときには、発電機から値０のトルクが出力されると共に電動機の発電電力が発電機と第１，第２インバータとの損失による消費電力以下の範囲内で電動機から要求トルクを出力して走行する。

特開２０１１−１２６３７９号公報

上述のハイブリッド車両では、何らかの異常により昇降圧コンバータに加えて第１インバータをゲート遮断するときに、発電機の回転数が大きいときには、発電機の逆起電圧により生じる電力が高電圧側電力ラインに供給され、コンデンサが過電圧となる可能性がある。

本発明のハイブリッド車両は、コンデンサが過電圧に至るのを抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車両は、
エンジンと、
第１モータと、
駆動輪に連結された駆動軸と前記エンジンと前記第１モータとに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、
前記第１モータを駆動する第１インバータと、
前記第２モータを駆動する第２インバータと、
蓄電装置と、
前記蓄電装置が接続された低電圧側電力ラインと前記第１インバータおよび前記第２インバータが接続された高電圧側電力ラインとの間で電圧の変換を伴って電力のやりとりを行なう昇降圧コンバータと、
前記高電圧側電力ラインに接続されたコンデンサと、
前記エンジンと前記第１インバータと前記第２インバータと前記昇降圧コンバータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、前記第１インバータおよび前記昇降圧コンバータがゲート遮断され且つ前記第１モータの回転数が所定回転数以上のときにおいて、前記第２モータの力行駆動が要求されているときには、前記第２モータが力行駆動するように前記第２インバータを制御し、前記第２モータの力行駆動が要求されていないときには、前記第２モータからトルクが出力されずに前記高電圧側電力ラインの電力の少なくとも一部が消費されるように前記第２インバータを制御する、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車両では、第１インバータおよび昇降圧コンバータがゲート遮断され且つ第１モータの回転数が所定回転数以上のときにおいて、第２モータの力行駆動が要求されているときには、第２モータが力行駆動するように第２インバータを制御し、第２モータの力行駆動が要求されていないときには、第２モータからトルクが出力されずに高電圧側電力ラインの電力の少なくとも一部が消費されるように第２インバータを制御する。これにより、コンデンサが過電圧に至るのを抑制することができる。

本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記第１インバータおよび前記昇降圧コンバータがゲート遮断され且つ前記第１モータの回転数が前記所定回転数未満のときには、前記第２モータが要求トルクに基づいて駆動されるように前記第２インバータを制御するものとしてもよい。

本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記昇降圧コンバータおよび前記第１インバータを制御する第１制御装置と、前記第２インバータを制御する第２制御装置とを備え、前記第２制御装置は、前記第１制御装置の異常により前記第１インバータおよび前記昇降圧コンバータがゲート遮断され且つ前記第１モータの回転数が所定回転数以上のときにおいて、前記第２モータの力行駆動が要求されているときには、前記第２モータが力行駆動するように前記第２インバータを制御し、前記第２モータの力行駆動が要求されていないときには、前記第２モータからトルクが出力されずに前記高電圧側電力ラインの電力の少なくとも一部が消費されるように前記第２インバータを制御するものとしてもよい。この場合、前記第１制御装置は、前記コンデンサが過電圧に至ったときに、前記昇降圧コンバータおよび前記第１インバータをゲート遮断し、前記第２制御装置は、前記コンデンサが過電圧に至ったときに、前記第２インバータをゲート遮断するものとしてもよい。

本発明の一実施例としてのハイブリッド車両の構成の概略を示す構成図である。 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。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される異常時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 第１ＭＧＥＣＵ２９に異常が発生したときの様子の一例を示す説明図である。

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。

図１は、本発明の一実施例としての自動車を備え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、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、昇降圧コンバータ４０と、バッテリ５０と、システムメインリレー５６と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。このエンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランクシャフト２６のクランク角θｃｒを挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ３０は、外歯歯車であるサンギヤと、内歯歯車であるリングギヤと、それぞれサンギヤおよびリングギヤに噛合する複数のピニオンギヤと、複数のピニオンギヤを自転（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤとを有する。サンギヤは、モータＭＧ１の回転子に接続されている。リングギヤは、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６に接続されている。キャリヤは、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されている。

モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ３
０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、モータＭＧ１と同様の同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。

インバータ４１は、図２に示すように、高電圧側電力ライン５４ａに接続されている。このインバータ４１は、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ高電圧側電力ライン５４ａの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いる。また、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧ１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、インバータ４１に電圧が作用しているときに、第１モータ用電子制御ユニット（以下、「第１ＭＧＥＣＵ」という）２９によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ１が回転駆動される。インバータ４２は、インバータ４１と同様に、６つのトランジスタＴ２１〜Ｔ２６と６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６とを有する。そして、インバータ４２に電圧が作用しているときに、第２モータ用電子制御ユニット（以下、「第２ＭＧＥＣＵ」という）４７によって、対となるトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ２が回転駆動される。

昇降圧コンバータ４０は、図２に示すように、インバータ４１，４２が接続された高電圧側電力ライン５４ａと、バッテリ５０が接続された低電圧側電力ライン５４ｂとに接続されている。この昇降圧コンバータ４０は、２つのトランジスタ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とを有する。トランジスタＴ３１は、高電圧側電力ライン５４ａの正極母線に接続されている。トランジスタＴ３２は、トランジスタＴ３１と、高電圧側電力ライン５４ａおよび低電圧側電力ライン５４ｂの負極母線とに接続されている。リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と、低電圧側電力ライン５４ｂの正極母線とに接続されている。昇降圧コンバータ４０は、第１ＭＧＥＣＵ２９によってトランジスタＴ３１，Ｔ３２がオンオフされることにより、低電圧側電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高電圧側電力ライン５４ａに供給したり、高電圧側電力ライン５４ａの電力を降圧して低電圧側電力ライン５４ｂに供給したりする。高電圧側電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５５が取り付けられており、低電圧側電力ライン５４ｂの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５１が取り付けられている。

第１ＭＧＥＣＵ２９は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。第１ＭＧＥＣＵ２９には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。第１ＭＧＥＣＵ２９に入力される信号としては、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の各相に流れる電流を検出する電流センサ４５ｕ，４５ｖからの相電流を挙げることができる。また、コンデンサ５１，５５の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａ，５５ａからのコンデンサ電圧ＶＬ，ＶＨや、電流センサ４０ａからのリアクトルＬの電流ＩＬも挙げることができる。

第１ＭＧＥＣＵ２９からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力される。第１ＭＧＥＣＵ２９から出力される信号としては、例えば、昇降圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号や、インバータ４１のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのスイッチング制御信号を挙げることができる。第１ＭＧＥＣＵ２９は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。第１ＭＧＥＣＵ２９は、第２ＭＧＥＣＵ４７やＨＶＥＣＵ７０に通信ポートを介して接続されている。

第２ＭＧＥＣＵ４７は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。第２ＭＧＥＣＵ４７には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。第２ＭＧＥＣＵ４７に入力される信号としては、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ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサ４６ｕ，４６ｖからの相電流を挙げることができる。また、コンデンサ５５の端子間に取り付けられた電圧センサ５５ａからのコンデンサ電圧ＶＨも挙げることができる。

第２ＭＧＥＣＵ４７からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力される。第２ＭＧＥＣＵ４７から出力される信号としては、例えば、インバータ４２のトランジスタＴ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号を挙げることができる。第２ＭＧＥＣＵ４７は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。第２ＭＧＥＣＵ４７は、第１ＭＧＥＣＵ２９やＨＶＥＣＵ７０に通信ポートを介して接続されている。

バッテリ５０は、例えば２００Ｖや２５０Ｖなどのリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように低電圧側電力ライン５４ｂに接続されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号、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電池電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた図示しない電流センサからの電池電流Ｉｂ、図示しない温度センサからのバッテリ５０の温度Ｔｂなどが入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、図示しない電流センサからのバッテリ５０の電池電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを演算している。ここで、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力量の割合である。

システムメインリレー５６は、図２に示すように、低電圧側電力ライン５４ｂのコンデンサ５１よりバッテリ５０側に設けられている。このシステムメインリレー５６は、ＨＶＥＣＵ７０によってオンオフされる。

ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。図１に示すように、ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフトのクランク角を検出するクランク角センサからのエンジン２２のクランク角θｃｒを挙げることができる。また、イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号や、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。さらに、アクセルペダル６３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６４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル６５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６６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ６８からの車速Ｖも挙げることができる。

ＨＶＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０から出力される信号としては、例えば、システムメインリレー５６への制御信号を挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４や第１ＭＧＥＣＵ２９、第２ＭＧＥＣＵ４７、バッテリＥＣＵ５２に通信ポートを介して接続されている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０と第１ＭＧＥＣＵ２９と第２ＭＧＥＣＵ４７との協調制御により、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードやエンジン２２の運転を停止して走行する電動走行（ＥＶ走行）モードで走行する。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に要求される（走行に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）を乗じて駆動軸３６に要求される要求パワーＰｄ＊を計算する。続いて、バッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を要求パワーＰｄ＊から減じてエンジン２２に要求される（車両に要求される）要求パワーＰｅ＊を設定する。そして、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊が出力されると共に要求トルクＴｄ＊（要求パワーＰｄ＊）が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をそれぞれ第１ＭＧＥＣＵ２９と第２ＭＧＥＣＵ４７とに送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、この目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるようにエンジン２２の吸入空気量制御や、燃料噴射制御、点火制御などを行なう。第１ＭＧＥＣＵ２９および第２ＭＧＥＣＵ４７は、それぞれモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する（詳細には、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう）。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、ＨＶ走行モードと同様に、要求トルクＴｄ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に、要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を第１ＭＧＥＣＵ２９および第２ＭＧＥＣＵ４７に送信する。第１ＭＧＥＣＵ２９および第２ＭＧＥＣＵ４７によるモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御については上述した。

実施例のハイブリッド自動車２０では、第１ＭＧＥＣＵ２９は、モータＭＧ１，ＭＧ２をトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動できるように高電圧側電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を設定し、電圧センサ５５ａからのコンデンサ電圧ＶＨと目標電圧ＶＨ＊との差分が打ち消されるようにリアクトルＬの目標電流ＩＬ＊を設定し、電流センサ４０ａからのリアクトルＬの電流ＩＬと目標電流ＩＬ＊との差分が打ち消されるように昇降圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、コンデンサ５５の過電圧を判定すると駆動装置をゲート遮断する過電圧ゲート遮断制御を行なう。この過電圧ゲート遮断制御では、第１ＭＧＥＣＵ２９は、電圧センサ５５ａからのコンデンサ電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ以上に至ると、コンデンサ５５が過電圧であると判定し、過電圧信号を出力すると共に、昇降圧コンバータ４０およびインバータ４１をゲート遮断する。同様に、第２ＭＧＥＣＵ４７は、電圧センサ５５ａからのコンデンサ電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ以上に至ると、コンデンサ５５が過電圧であると判定し、過電圧信号を出力すると共に、インバータ４２をゲート遮断する。

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、昇降圧コンバータ４０およびインバータ４１がゲート遮断されている際の動作について説明する。昇降圧コンバータ４０およびインバータ４１がゲート遮断される場合としては、例えば、第１ＭＧＥＣＵ２９に異常が発生した場合を挙げることができる。図３は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される異常時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、昇降圧コンバータ４０およびインバータ４１がゲート遮断されているときに繰り返し実行される。

図３の異常時制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１や、要求トルクＴｄ＊などのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は、回転位置検出センサ４３により検出されたモータＭＧ１の回転子の回転位置θｍ１に基づいて演算された値が第２ＭＧＥＣＵ４７からの通信により入力される。要求トルクＴｄ＊は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて設定された値が入力される。

こうしてデータを入力すると、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に要求トルクＴｄ＊を設定し（ステップＳ１１０）、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を閾値Ｎｍｒｅｆと比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｎｍｒｅｆは、モータＭＧ１の逆起電圧によりコンデンサ電圧ＶＨが上述の閾値Ｖｒｅｆ以上に至るか否かを判定するための閾値であり、実験や解析により定められる。昇降圧コンバータ４０およびインバータ４１がゲート遮断されている場合、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいときには、モータＭＧ１の逆起電圧により生じる電力がインバータ４１により整流されて高電圧側電力ライン５４ａに供給されてコンデンサ電圧ＶＨが上昇し、コンデンサ５５が過電圧となる可能性がある。

ステップＳ１２０でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍｒｅｆ未満のときには、モータＭＧ１の逆起電圧によりコンデンサ電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ以上に至る可能性がない（十分に低い）と判断し、第２ＭＧＥＣＵ４７にＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を送信して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。第２ＭＧＥＣＵ４７は、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ２がトルク指令Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４２を制御する。この場合、上述のＥＶ走行モードと同様に走行することになる。

ステップＳ１２０でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍｒｅｆ以上のときには、モータＭＧ１の逆起電圧によりコンデンサ電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ以上に至る可能性があると判断し、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を値０と比較する（ステップＳ１４０）。

モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が値０よりも大きいときには、モータＭＧ２の力行駆動が要求されていると判断し、第２ＭＧＥＣＵ４７にＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を送信して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。第２ＭＧＥＣＵ４７は、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ２がトルク指令Ｔｍ２＊で駆動（力行駆動）されるようにインバータ４２を制御する。この場合も、上述のＥＶ走行モードと同様に走行することになる。ただし、モータＭＧ２を力行駆動するから、モータＭＧ２により電力が消費される。これにより、高電圧側電力ライン５４ａの電力（モータＭＧ１の逆起電圧により生じる電力や、コンデンサ５５に蓄電されている電力）の少なくとも一部がモータＭＧ２により消費されるから、コンデンサ５５が過電圧に至るのを抑制することができる。

ステップＳ１４０でモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が値０以下のときには、モータＭＧ２の力行駆動が要求されていないと判断し、第２ＭＧＥＣＵ４７にディスチャージ制御指令を送信して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。第２ＭＧＥＣＵ４７は、ディスチャージ制御指令を受信すると、モータＭＧ２からトルクが出力されないように（モータＭＧ２にｄ軸電流のみが流れるように）インバータ４２を制御するディスチャージ制御を実行する。これにより、モータＭＧ２の力行駆動が要求されていないときにおいても、高電圧側電力ライン５４ａの電力の少なくとも一部がモータＭＧ２により消費されるから、コンデンサ５５が過電圧に至るのを抑制することができる。

図４は、第１ＭＧＥＣＵ２９に異常が発生したときの様子の一例を示す説明図である。なお、図４では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍｒｅｆ以上で且つモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が負である（モータＭＧ２の回生駆動が要求されている）ものとした。図示するように、第１ＭＧＥＣＵ２９に異常が発生すると（時刻ｔ１１）、昇降圧コンバータ４０およびインバータ４１がゲート遮断される。このとき、破線に示す比較例では、モータＭＧ１の逆起電圧によりコンデンサ５５に電荷が蓄積されてコンデンサ電圧ＶＨが上昇し、コンデンサ電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ以上に至ると（時刻ｔ１２）、過電圧信号を出力すると共にインバータ４２をゲート遮断する。一方、実線に示す実施例では、第１ＭＧＥＣＵ２９に異常が発生した以降には（時刻ｔ１１〜）、モータＭＧ２からトルクが出力されないように（モータＭＧ２にｄ軸電流のみが流れるように）インバータ４２を制御するディスチャージ制御が実行される。これにより、高電圧側電力ライン５４ａの電力の少なくとも一部がモータＭＧ２で消費されるため、コンデンサ電圧ＶＨの増加が抑制され、コンデンサ電圧ＶＨが閾値Ｖｒｅｆ以上に至る（コンデンサ５５が過電圧に至る）のを抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、インバータ４１および昇降圧コンバータ４０がゲート遮断され且つモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値Ｎｍｒｅｆ以上のときにおいて、モータＭＧ２の力行駆動が要求されているときには、モータＭＧ２が力行駆動するようにインバータ４２を制御し、モータＭＧ２の力行駆動が要求されていないときには、モータＭＧ２からトルクが出力されずに高電圧側電力ライン５４ａの電力の少なくとも一部が消費されるようにインバータ４２を制御する。これにより、コンデンサ５５が過電圧に至るのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、第１ＭＧＥＣＵ２９に異常が発生した場合には、昇降圧コンバータ４０およびインバータ４１がゲート遮断され、図３の異常時制御ルーチンが実行されるものとした。しかし、昇降圧コンバータ４０およびインバータ４１に異常が発生した場合にも、昇降圧コンバータ４０およびインバータ４１がゲート遮断され、図３の異常時制御ルーチンが実行されるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４と第１ＭＧＥＣＵ２９と第２ＭＧＥＣＵ４７とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとした。しかし、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、インバータ４１が「第１インバータ」に相当し、インバータ４２が「第２インバータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、昇降圧コンバータ４０が「昇降圧コンバータ」に相当し、コンデンサ５５が「コンデンサ」に相当し、第２ＭＧＥＣＵ４７とＨＶＥＣＵ７０とが「制御装置」に相当する。

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。

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。

本発明は、ハイブリッド車両の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジンＥＣＵ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、２９ 第１ＭＧＥＣＵ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ 昇降圧コンバータ、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ 電流センサ、４７ 第２ＭＧＥＣＵ、５１，５５ コンデンサ、５２ バッテリＥＣＵ、５４ａ 高電圧側電力ライン、５４ｂ 低電圧側電力ライン、５６ システムメインリレー、６０ イグニッションスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、７０ ＨＶＥＣＵ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ、Ｌ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. エンジンと、
   第１モータと、
   駆動輪に連結された駆動軸と前記エンジンと前記第１モータとに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
   前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、
   前記第１モータを駆動する第１インバータと、
   前記第２モータを駆動する第２インバータと、
   蓄電装置と、
   前記蓄電装置が接続された低電圧側電力ラインと前記第１インバータおよび前記第２インバータが接続された高電圧側電力ラインとの間で電圧の変換を伴って電力のやりとりを行なう昇降圧コンバータと、
   前記高電圧側電力ラインに接続されたコンデンサと、
   前記エンジンと前記第１インバータと前記第２インバータと前記昇降圧コンバータとを制御する制御装置と、
   を備えるハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、前記第１インバータおよび前記昇降圧コンバータがゲート遮断され且つ前記第１モータの回転数が所定回転数以上のときにおいて、前記第２モータの力行駆動が要求されているときには、前記第２モータが力行駆動するように前記第２インバータを制御し、前記第２モータの力行駆動が要求されていないときには、前記第２モータからトルクが出力されずに前記高電圧側電力ラインの電力の少なくとも一部が消費されるように前記第２インバータを制御する、
   ハイブリッド車両。

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