特開 2023-120799 車両装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023120799

(43)【公開日】2023-08-30

(54)【発明の名称】車両装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/50 20160101AFI20230823BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20230823BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20230823BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20230823BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20230823BHJP

【ＦＩ】

B60W20/50

B60K6/48 ZHV

B60W10/06 900

B60L50/16

B60L3/00 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022023863

(22)【出願日】2022-02-18

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】519314766

【氏名又は名称】株式会社ＢｌｕＥ Ｎｅｘｕｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】園田 芳裕

(72)【発明者】

【氏名】加藤 準人

【テーマコード（参考）】

3D202

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D202AA08

3D202BB00

3D202BB05

3D202BB37

3D202BB64

3D202CC53

3D202DD05

3D202DD07

3D202DD10

3D202DD18

3D202DD20

3D202DD24

3D202DD26

3D202DD27

3D202DD39

3D202FF06

3D202FF13

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BB00

5H125EE08

5H125EE09

5H125EE16

(57)【要約】

【課題】 車両を発進させるときに内燃機関の始動不良の可能性を検出することができる車両装置を提供する。
【解決手段】 車両装置は、回転電機、前記回転電機に三相交流電流を供給するインバータ、及び、前記回転電機の駆動軸にクランクシャフトが接続された内燃機関を備える車両に搭載される車両装置において、前記インバータが前記三相交流電流の供給を停止しているとき、前記内燃機関の始動を制御する制御手段と、前記インバータの一相短絡の有無を判定する判定手段と、前記判定手段が前記一相短絡の有無を判定した後、前記クランクシャフトの回転数に応じて前記車両の走行可否を決定する決定手段とを有する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転電機、前記回転電機に三相交流電流を供給するインバータ、及び、前記回転電機の駆動軸にクランクシャフトが接続された内燃機関を備える車両に搭載される車両装置において、
前記インバータが前記三相交流電流の供給を停止しているとき、前記内燃機関の始動を制御する制御手段と、
前記インバータの一相短絡の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段が前記一相短絡の有無を判定した後、前記クランクシャフトの回転数に応じて前記車両の走行可否を決定する決定手段とを有する、
車両装置。

【請求項2】

前記一相短絡が有ると前記判定手段が判定した場合、前記制御手段は、前記回転電機に生じる引きずりトルクに応じた前記内燃機関のトルク損失を補償するように前記内燃機関の始動制御を行う、
請求項１に記載の車両装置。

【請求項3】

前記制御手段は、前記回転電機の前記引きずりトルク及び回転数の相関関係を示すデータに基づき、前記回転電機の回転数から前記引きずりトルクを算出する、
請求項２に記載の車両装置。

【請求項4】

前記判定手段は、前記回転電機の回転数が閾値を超えたとき、前記一相短絡の有無を判定する、
請求項１乃至３の何れかに記載の車両装置。

【請求項5】

前記判定手段は、前記回転電機の回転数が閾値を超えた後、前記一相短絡が一定時間検出されない場合、前記一相短絡が無いと判定する、
請求項１乃至４の何れかに記載の車両装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、エンジンのクランクシャフトとモータのロータが互いに接続されたハイブリッド車両において、モータ系の故障状態を検出し、十分な距離を走行することができるようにフェイルセーフ動作を行う点が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－１６８７５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のハイブリッド車両では、クランクシャフトの回転に伴ってロータが回転するため、車両の発進時にインバータの一相短絡故障が発生した場合、モータの巻線には、クランクシャフトの回転方向とは逆方向に作用するトルク（引きずりトルク）が生ずるように電流が流れる。したがって、モータの引きずりトルクによってエンジンのトルクが損失することで、エンジンストールなどのエンジンの始動不良が起きるおそれがある。エンジンが始動不良である場合、ハイブリッド車両を発進させることが不可能となるため、事前にエンジンの始動不良を予知して対処することが望まれる。

【0005】

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、車両を発進させるときに内燃機関の始動不良の可能性を検出することができる車両装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の車両装置は、回転電機、前記回転電機に三相交流電流を供給するインバータ、及び、前記回転電機の駆動軸にクランクシャフトが接続された内燃機関を備える車両に搭載される車両装置において、前記インバータが前記三相交流電流の供給を停止しているとき、前記内燃機関の始動を制御する制御手段と、前記インバータの一相短絡の有無を判定する判定手段と、前記判定手段が前記一相短絡の有無を判定した後、前記クランクシャフトの回転数に応じて前記車両の走行可否を決定する決定手段とを有する。

【0007】

上記の構成において、前記一相短絡が有ると前記判定手段が判定した場合、前記制御手段は、前記回転電機に生じる引きずりトルクに応じた前記内燃機関のトルク損失を補償するように前記内燃機関の始動制御を行ってもよい。

【0008】

上記の構成において、前記制御手段は、前記回転電機の前記引きずりトルク及び回転数の相関関係を示すデータに基づき、前記回転電機の回転数から前記引きずりトルクを算出してもよい。

【0009】

上記の構成において、前記判定手段は、前記回転電機の回転数が閾値を超えたとき、前記一相短絡の有無を判定してもよい。

【0010】

上記の構成において、前記判定手段は、前記回転電機の回転数が閾値を超えた後、前記一相短絡が一定時間検出されない場合、前記一相短絡が無いと判定してもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、車両を発進させるときに内燃機関の始動不良の可能性を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】ハイブリッド車両システムの一例を示す構成図である。

【図2】車両制御装置の一例を示す構成図である。

【図3】トルクマップデータの一例を示す図である。

【図4】エンジンの始動処理の一例を示すフローチャートである。

【図5】一相短絡故障の判定処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】一相短絡が無い場合のエンジンの始動動作の一例を示すタイムチャートである。

【図7】一相短絡が有る場合のエンジンの始動動作の一例を示すタイムチャートである。

【図8】一相短絡が有る場合のエンジンの始動動作の他の例を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（ハイブリッド車両システムの構成）
図１は、ハイブリッド車両システム９の一例を示す構成図である。ハイブリッド車両システム９は、例えばハイブリッド車両に搭載され、車両制御装置１、エンジン２、クラッチ３、モータジェネレータ（ＭＧ）４、スタータ２１、ギア装置２２，ソレノイドバルブ３０、電動ポンプ３１、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）５２、自動変速機（Ａ／Ｔ）５３、及び駆動輪５４を有する。なお、ハイブリッド車両は車両の一例である。

【0014】

エンジン２のクランクシャフト２０は、クラッチ３を介してＭＧ４の駆動軸４０に接続されている。ＭＧ４の駆動軸４０は、さらにトルクコンバータ５２の入力軸５０に接続され、トルクコンバータの５２の入力軸５０は自動変速機５３の入力軸５１に接続されている。自動変速機５３の出力軸５２は、不図示のディファレンシャルギアなどを介して駆動輪５４に接続されている。

【0015】

エンジン２は内燃機関の一例である。エンジン２は燃焼室内に供給されたガソリン及び空気の混合気を圧縮して点火することによりシリンダ内のピストンを往復運動させることでクランクシャフト２０を回転させる。クランクシャフト２０は、ギア装置２２を介してスタータ２１と接続されている。スタータ２１はエンジン２の始動を補助するモータである。スタータ２１の回転軸はギア装置２２に連結されているため、スタータ２１の回転に伴いクランクシャフト２０が回転する。

【0016】

クラッチ３はクランクシャフト２０及び駆動軸４０を係合状態及び非係合状態の間で切り替える。クラッチ３は、ソレノイドバルブ３０で制御される油圧に応じ、クランクシャフト２０側のクラッチ板と駆動軸４０側のクラッチ板を互いに係合させ、または離間させる。電動ポンプ３１はソレノイドバルブ３０に対して所定の油圧を与える。

【0017】

また、ハイブリッド車両システム９は、ＭＧ４を駆動するため、バッテリ４１、システムメインリレー（ＳＭＲ: System Main Relay）４２、及びインバータ４５を有する。バッテリ４１は、例えばリチウムイオン電池であり、ＭＧ４に電力を供給する。ＳＭＲ４２は、バッテリ４１及びインバータ４５の間に接続されている。ＳＭＲ４２は、車両制御装置１にオンオフされる。ＳＭＲ４２がオン状態である場合、ＭＧ４に電力が供給され、ＳＭＲ４２がオフ状態である場合、ＭＧ４に電力が供給されない。

【0018】

インバータ４５は、バッテリ４１の直流電流を複数のスイッチ素子のスイッチングにより三相交流電流に変換してＭＧ４に供給する。インバータ４５は、ｕ相、ｖ相、及びｗ相の各電流を生成する。なお、スイッチ素子としては、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が挙げられるが、これに限定されない。

【0019】

ＭＧ４は回転電機の一例である。ＭＧ４は発電機及びモータの両方の機能を備える。ＭＧ４は、モータとして動作する場合、インバータ４５から三相交流電流が三相巻線に流れることにより駆動される。ＭＧ４には不図示のロータ及びステータが備えられ、三相交流電流によりステータから発生した回転磁界によりロータが回転する。駆動軸４０はロータの中心に設けられている。

【0020】

また、ハイブリッド車両システム９は、回転数センサ２３，４７及び電流センサ４６を有する。回転数センサ２３はエンジン２のクランクシャフト２０の単位時間当たりの回転数（回転速度）を検出する。回転数センサ２３は、例えばクランク角センサの検出値から回転数を検出してもよい。回転数センサ４７はＭＧ４の駆動軸４０の単位時間当たりの回転数（回転速度）を検出する。回転数センサ４７は、例えばリゾルバの検出値（ロータの位置）から回転数を検出してもよい。電流センサ４６は、インバータ４５から出力される三相交流電流の各電流値をそれぞれ検出する。回転数センサ２３，４７及び電流センサ４６は検出値をそれぞれ車両制御装置１に出力する。

【0021】

また、ハイブリッド車両システム９は、アクセル開度センサ９０、シフトポジションセンサ９１、イグニッションスイッチ（ＩＧ－ＳＷ）９２、マルチインフォメーションディスプレイ（ディスプレイ）９３を有する。アクセル開度センサ９０は、ハイブリッド車両のアクセル（不図示）の開度を検出して車両制御装置１に出力する。シフトポジションセンサ９１は、ハイブリッド車両のシフトレバー（不図示）の操作位置を検出する。ＩＧ－ＳＷ９２はハイブリッド車両の走行を開始する操作に用いられる。ディスプレイ９３は、車両制御装置１から入力される情報信号に基づいて、ハイブリッド車両の状態に関する各種の情報を表示する。

【0022】

車両制御装置１は車両装置の一例である。車両制御装置１は、例えばエンジン２、インバータ４５、及びＡ／Ｔ５３などを制御する各種のＥＣＵ（Electronic Control Unit）を含む。車両制御装置１は、アクセル開度センサ９０、シフトポジションセンサ９１、ＩＧ－ＳＷ９２、回転数センサ２３，４７、及び電流センサ４６の各検出値に応じてハイブリッド車両の動作を制御する。

【0023】

図２は、車両制御装置１の一例を示す構成図である。車両制御装置１は、制御部１０、記憶部１１、及び通信処理部１２を有する。制御部１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算回路であり、記憶部１１は、例えばフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリである。通信処理部１２は、上記の各種のセンサ、エンジン２、インバータ４５、及びＡ／Ｔ５３と信号の送受信を行うための通信回路である。制御部１０は記憶部１１及び通信処理部１２にアクセスすることができる。

【0024】

制御部１０は、動作制御部１００、エンジン制御部１０１、ＭＧ制御部１０２、及び故障判定部１０３を含む。動作制御部１００、エンジン制御部１０１、ＭＧ制御部１０２、及び故障判定部１０３は、複数のＥＣＵに分けて実現してもよいし、単一のＥＣＵで実現してもよい。動作制御部１００は、所定のシーケンスに従ってエンジン制御部１０１、ＭＧ制御部１０２、及び故障判定部１０３にそれぞれ動作を指示する。

【0025】

エンジン制御部１０１は制御手段の一例である。エンジン制御部１０１は、ユーザの操作に従い、各種のセンサの検出値に基づいてエンジン２を制御する。例えばエンジン制御部１０１は、動作制御部１００からのトルク出力の指令値に応じてエンジン２の吸気量及び点火タイミングなどを制御する。

【0026】

エンジン制御部１０１は、ＩＧ－ＳＷ９２が押下されたとき、動作制御部１００からの指示に従ってエンジン２の始動を制御する。エンジン制御部１０１は、エンジン２の始動時、スタータ２１に回転を開始させた後、クラッチ３を係合させる。これにより、クランクシャフト２０及び駆動軸４０が回転を開始する。エンジン２は、クランクシャフト２０の回転数が上昇して自律的に回転可能になると、完爆状態となる。

【0027】

ＭＧ制御部１０２はＭＧ４の駆動を制御する。ＭＧ制御部１０２は、インバータ４５のスイッチング制御を行うことによりＭＧ４を駆動する。エンジン制御部１０１がエンジン２を始動するとき、ＭＧ制御部１０２はＭＧ４の駆動を停止する。このため、駆動軸４０はクランクシャフト２０の回転に伴って回転する。

【0028】

故障判定部１０３は判定手段の一例である。故障判定部１０３は、エンジン２の始動中、動作制御部１００からの指示に従ってインバータ４５の一相短絡の有無を判定する。故障判定部１０３は、インバータ４５からＭＧ４に出力される三相交流電流の各電流値を電流センサ４６から取得する。故障判定部１０３は、三相交流電流の各電流値に基づき一相短絡故障を判定する。故障判定部１０３は一相短絡故障の判定結果を動作制御部１００に通知する。

【0029】

動作制御部１００は、ＩＧ－ＳＷ９２の押下を検出したとき、エンジン制御部１０１にエンジン２の始動を指示する。また、動作制御部１００は、エンジン２の始動中、駆動軸４０の回転数を回転数センサ４７から取得し、回転数が閾値を超えた場合、故障判定部１０３に一相短絡故障の判定を指示する。

【0030】

動作制御部１００は、故障判定部１０３から一相短絡故障の発生の通知を受けた場合、一相短絡によりＭＧ４に生ずる引きずりトルクに応じたエンジン２の出力トルクの増加をエンジン制御部１０１に指示する。引きずりトルクはクランクシャフト２０の回転を阻害するように作用する。このため、エンジン制御部１０１は、引きずりトルクによるエンジン２の出力トルクの損失を補償するようにエンジン２の出力トルクを増加させる。

【0031】

例えばエンジン制御部１０１は、駆動軸４０の回転数を回転数センサ４７から取得し、記憶部１１に予め記憶されたトルクマップデータ１１０に基づき、回転数から引きずりトルクを算出する。

【0032】

図３は、トルクマップデータ１１０の一例を示す図である。トルクマップデータ１１０は、引きずりトルク（Ｎ・ｍ）（縦軸）及び駆動軸４０の回転数（ｒｐｍ）（横軸）の相関関係を示すデータの一例である。引きずりトルクは、クランクシャフト２０の回転を阻害する方向に作用するため、回転数に対して負の値となる。

【0033】

引きずりトルクは所定の回転数Ｖに対してピーク値を示し、Ｖ以上の回転数の増加に対しては緩やかに減少する。なお、トルクマップデータ１１０は予め実験やシミュレーション結果から取得されて記憶部１１に書き込まれる。

【0034】

再び図２を参照すると、動作制御部１００は、クランクシャフト２０の回転数及び他の条件に基づきハイブリッド車両の走行可否を判定する。動作制御部１００は、ハイブリッド車両の走行が可能であると判定した場合、Ｒｅａｄｙオンをディスプレイ９３に表示する。

【0035】

Ｒｅａｄｙオンの表示後、ユーザがシフトレバーをドライブポジションに操作したとき、動作制御部１００はユーザのアクセルペダルの操作を受け付ける。つまり、動作制御部１００は、ドライブポジションを示す通知信号がシフトポジションセンサ９１から入力された場合、アクセル開度センサ９０から入力される検出値に応じてエンジン２の出力トルクの指令値を算出してエンジン制御部１０１に指示する。

【0036】

動作制御部１００は決定手段の一例である。動作制御部１００は、故障判定部１０３が一相短絡の有無を判定した後、ハイブリッド車両の走行可否を決定する。つまり、動作制御部１００は、走行可否の判定タイミングを一相短絡の有無の判定後まで遅延させる。このため、動作制御部１００は、ハイブリッド車両を発進させるとき、一相短絡によるエンジン２の始動不良の可能性を検出することができる。

【0037】

（エンジン始動処理）
図４は、エンジン２の始動処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、ハイブリッド車両が停止状態である場合に実行される。また、本処理において、ＭＧ制御部１０２は、システムメインリレー４２をオフにすることにより、インバータ４５からＭＧ４への三相交流電流の供給を停止させている。

【0038】

まず動作制御部１００は、ＩＧ－ＳＷ９２がオンされたか否かを判定する（ステップＳｔ０）。このとき、動作制御部１００は、ＩＧ－ＳＷ９２のオン状態またはオフ状態を示す通知信号をＩＧ－ＳＷ９２から受信する。ＩＧ－ＳＷ９２がオフ状態である場合（ステップＳｔ０のＮｏ）、再びステップＳｔ０の処理が実行される。

【0039】

ＩＧ－ＳＷ９２がオン状態である場合（ステップＳｔ０のＹｅｓ）、エンジン制御部１０１は、インバータ４５の三相交流電流の供給が停止中か否かを判定する（ステップＳｔ１）。これにより、エンジン制御部１０１は、ＭＧ４が動作していないことを確認する。三相交流電流の供給が停止中ではない場合（ステップＳｔ１のＮｏ）、再びステップＳｔ１の処理が実行される。

【0040】

エンジン制御部１０１は、三相交流電流の供給が停止中である場合（ステップＳｔ１のＹｅｓ）、スタータ２１を起動する（ステップＳｔ２）。これにより、スタータ２１の回転がギア装置２２を介してクランクシャフト２０に伝達されるため、クランクシャフト２０が回転し始める。このとき、エンジン制御部１０１は、所定のエンジン２の始動パタンに従ってスタータ２１の回転数を制御する。

【0041】

次にエンジン制御部１０１はエンジン２の始動制御を開始する（ステップＳｔ３）。エンジン制御部１０１は、動作制御部１００からのトルク出力の指令値に応じてエンジン２の吸気量及び点火タイミングなどを制御する。動作制御部１００は、所定の始動パタンに従ってトルク出力の指令値を算出する。

【0042】

次にエンジン制御部１０１はソレノイドバルブ３０を制御することによりクラッチ３を係合させる（ステップＳｔ４）。これにより、クランクシャフト２０と駆動軸４０が一体的に回転することができる。故障判定部１０３は、エンジン２の始動制御が開始した後、以下に述べるように一相短絡の有無を検出する。

【0043】

故障判定部１０３は、駆動軸４０の回転数センサ４７から回転数Ｎｍを取得する（ステップＳｔ５）。次に故障判定部１０３は、回転数Ｎｍと閾値ｋを比較する（ステップＳｔ６）。回転数Ｎｍが閾値ｋ以下である場合（ステップＳｔ６のＮｏ）、再びステップＳｔ６の処理が実行される。

【0044】

故障判定部１０３は、回転数Ｎｍが閾値ｋを超えた場合（ステップＳｔ６のＹｅｓ）、一相短絡の有無を判定する（ステップＳｔ７）。ここで一相短絡故障の判定処理の詳細は後述する。

【0045】

このように、ＭＧ４の回転数Ｎｍが閾値ｋを超えたとき、一相短絡の有無を判定する。このため、回転数Ｎｍが閾値ｋを超えることより三相交流電流の各電流値が十分に増加したとき、故障判定部１０３は各電流値から一相短絡を高精度に検出することができる。

【0046】

次にエンジン制御部１０１は、故障判定部１０３の判定結果から一相短絡が発生したか否かを判定する（ステップＳｔ８）。エンジン制御部１０１は、一相短絡が発生している場合（ステップＳｔ８のＹｅｓ）、回転数センサ４７から駆動軸４０の回転数Ｎｍを取得する（ステップＳｔ９）。

【0047】

次にエンジン制御部１０１は、トルクマップデータ１１０に基づいて回転数ＮｍからＭＧ４の引きずりトルクを算出する（ステップＳｔ１０）。このとき、エンジン制御部１０１は、例えば回転数Ｎｍに対応する引きずりトルクをトルクマップデータ１１０から検索する。このように、エンジン制御部１０１はトルクマップデータ１１０に基づいて引きずりトルクを算出するため、複雑な演算処理を抑えて容易に引きずりトルクを算出することができる。

【0048】

次にエンジン制御部１０１は、引きずりトルクに応じてエンジン２の出力トルクを増加する（ステップＳｔ１１）。このとき、エンジン制御部１０１は、引きずりトルクに応じたエンジン２のトルク損失を補償するようにエンジン２の始動制御を行う。例えばエンジン制御部１０１は、引きずりトルクを打ち消すように、引きずりトルクと実質的に同じトルクを出力トルクの指令値に加算し、加算後の指令値に基づきエンジン２の出力トルクを制御する。

【0049】

これにより、引きずりトルクによるエンジン２の出力トルクの低下を抑えてクランクシャフト２０の回転数を増加させ、エンジン２の始動を正常に完了することが可能となる。また、エンジン制御部１０１は、一相短絡が発生していない場合（ステップＳｔ８のＮｏ）、上記のステップＳｔ９～１１の各処理を行わない。

【0050】

次に動作制御部１００はクランクシャフト２０の回転数センサ２３から回転数Ｎｅを取得する（ステップＳｔ１２）。動作制御部１００はクランクシャフト２０の回転数Ｎｅと閾値ＴＨを比較する（ステップSt１３）。回転数Ｎｅが閾値ＴＨ以下である場合（ステップＳｔ１３のＮｏ）、再びステップＳｔ１２の処理が行われる。

【0051】

回転数Ｎｅが閾値ＴＨを超える場合（ステップＳｔ１３のＹｅｓ）、動作制御部１００は、不図示の他の複数のセンサからハイブリッド車両の走行に関する各種のパラメータを取得する（ステップＳｔ１４）。次に動作制御部１００は、回転数Ｎｅ以外のエンジン２の始動が完了するための各種の条件（始動条件）の成否を各種パラメータに基づき判定する（ステップＳｔ１５）。始動条件が不成立である場合（ステップＳｔ１５のＮｏ）、再びステップＳｔ１２の処理が行われる。

【0052】

動作制御部１００は、始動条件が成立する場合（ステップＳｔ１５のＹｅｓ）、Ｒｅａｄｙオンの処理を実行する（ステップＳｔ１６）。このとき、例えば動作制御部１００は、ディスプレイ９３にＲｅａｄｙオンを表示する。

【0053】

Ｒｅａｄｙオンの後、動作制御部１００は、シフトポジションセンサ９１がドライブポジションを示す場合にアクセル開度センサ９０の検出値に応じてエンジン２の出力トルクをエンジン制御部１０１に指示する。このため、ユーザはハイブリッド車両を発進させることができる。これに対し、回転数Ｎｅが閾値ＴＨ未満である場合、または始動条件が設立しない場合、Ｒｅａｄｙオフの状態が維持される。Ｒｅａｄｙオフの状態において、動作制御部１００は、シフトポジションセンサ９１がドライブポジションを示している場合でも、ハイブリッド車両を走行させないようにアクセル開度センサ９０の検出値を受け付けない。

【0054】

このように、エンジン制御部１０１は、インバータ４５が三相交流電流の供給を停止しているとき、エンジン２の始動を制御し、故障判定部１０３は、インバータ４５の一相短絡の有無を判定する。動作制御部１００は、故障判定部１０３が一相短絡の有無を判定した後、クランクシャフト２０の回転数Ｎｅに応じてハイブリッド車両の走行可否を決定する。

【0055】

したがって、車両制御装置１は、走行可否の決定に先立ってインバータ４５の一相短絡の有無を判定するため、ハイブリッド車両の発進時、事前にエンジン２の始動不良を検出することができる。また、車両制御装置１は、インバータ４５の一相短絡が発生した場合、ＭＧ４の引きずりトルクに応じてエンジン２の出力トルクを増加させることにより、エンジン２の始動を完了することができる。

【0056】

図５は、一相短絡故障の判定処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、上記のステップＳｔ７において行われる。

【0057】

まず故障判定部１０３は、判定継続時間を計時するため、タイマをスタートさせる（ステップＳｔ２１）。タイマは、ハードウェアまたはソフトウエアの機能により実現され、一定間隔のパルス信号に従ってカウントアップまたはカウントダウンする。

【0058】

次に故障判定部１０３は、電流センサ４６から三相交流電流の各電流値を取得する（ステップＳｔ２２）。次に故障判定部１０３は、各相（ｕ，ｖ，ｗ）のピーク電流を検出する（ステップＳｔ２３）。ピーク電流は、例えば所定回数にわたり取得した相ごとの電流値の最大値として検出することができる。

【0059】

次に故障判定部１０３は、各相のピーク電流に基づき一相の短絡電流を検出する（ステップＳｔ２４）。例えば、ある１相のピーク電流が他の２相のピーク電流より高い場合、一相の短絡電流を検出する。故障判定部１０３は、一相の短絡電流を検出した場合（ステップＳｔ２４のＹｅｓ）、一相短絡が有ると判定する（ステップＳｔ２５）。

【0060】

また、故障判定部１０３は、一相の短絡電流を検出していない場合（ステップＳｔ２４のＮｏ）、タイマが満了したか否かを判定する（ステップＳｔ２６）。タイマが満了していない場合（ステップＳｔ２６のＮｏ）、再びステップＳｔ２２以降の各処理が行われる。また、タイマが満了している場合（ステップＳｔ２６のＹｅｓ）、故障判定部１０３は一相短絡が無いと判定する（ステップＳｔ２７）。つまり、故障判定部１０３は、タイマが満了するまでの一定時間、一相短絡が検出されない状態が継続した場合、一相短絡は無いと判定する。

【0061】

このように、故障判定部１０３は、ＭＧ４の回転数Ｎｅが閾値ｋを超えた後、一相短絡が一定時間検出されない場合、一相短絡が無いと判定する。このため、故障判定部１０３は、高精度に一相短絡が無いことを判定することができる。一方、故障判定部１０３は、一相短絡が検出された場合、タイマの満了前であっても故障判定処理を終了する。なお、タイマの満了時間は、例えば故障判定部１０３の判定所要時間及び判定結果の通信処理時間などを考慮して決定される。このように故障判定処理は実行される。

【0062】

（エンジン始動動作）
図６は、一相短絡が無い場合のエンジン２の始動動作の一例を示すタイムチャートである。図６には、ハイブリッド車両の走行可否状態、エンジン２の回転数（Ｎｅ）、ＭＧ４の回転数（Ｎｍ）、一相短絡判定の可否、判定経過時間、一相短絡判定状態、エンジン２の出力トルクのそれぞれの時刻変化の例が示されている。

【0063】

走行可否状態はＲｅａｄｙオン及びＲｅａｄｙオフの何れかを示す。動作制御部１００は、クランクシャフト２０の回転数ＮｅがＮｓを超え、さらに他のエンジン２の始動条件が成立した場合、走行可否状態をＲｅａｄｙオフからＲｅａｄｙオンに変更する。

【0064】

エンジン２の回転数Ｎｅは、クランクシャフト２０の回転数センサ４７から取得される。ＭＧ４の回転数Ｎｍは、駆動軸４０の回転数センサ２３から取得される。

【0065】

一相短絡判定可否は一相短絡故障の判定処理の可否を示す。故障判定部１０３は、ＭＧ４の回転数Ｎｍが閾値ｋを超えた場合、三相交流電流の各電流値が十分に増加したことにより一相短絡故障の判定処理が可能と判断する。

【0066】

判定経過時間は、一相短絡故障の判定処理におけるタイマの計時時間を示す。判定経過時間は０からＴｍまで増加する。ここでＴｍはタイマの満了時間である。

【0067】

一相短絡判定状態は、一相短絡判定が未実行（未判定）、実行中（判定中）、及び完了（判定完了）の何れの状態であるかを示す。判定完了の場合、さらに判定結果として、一相短絡の有無が示される。

【0068】

エンジン出力トルクは、エンジン２からクランクシャフト２０に出力されるトルクを示す。

【0069】

エンジン制御部１０１は、時刻Ｔ０にエンジン２の始動制御を開始する。エンジン２の始動制御が開始すると、エンジン２の回転数Ｎｅ及び出力トルクは時刻経過とともに増加する。本例では、エンジン２の始動直後にクラッチ３が係合制御されるため、ＭＧ４の回転数Ｎｍも、エンジン２の回転数Ｎｅと同様に増加する。

【0070】

ＭＧ４の回転数Ｎｍは時刻Ｔ１において閾値ｋを超えると、故障判定部１０３は、一相短絡判定を可能と判定し（判定可能）、タイマをスタートさせて判定を開始する（判定中）。判定経過時間は、時刻Ｔ３においてタイマ満了によりＴｍとなる。このとき、故障判定部１０３は、一相短絡が有ると判定して判定を完了する（判定完了）。なお、ＭＧ制御部１０２は、一相短絡が有ると判定された場合、一相短絡によるＭＧ４の加熱を抑制するため、インバータ４５の三相のスイッチ素子をオン制御してもよい。

【0071】

また、動作制御部１００は、一相短絡故障の判定処理の完了後、時刻Ｔ４においてハイブリッド車両の走行可否を決定する。ここで時刻Ｔ４は、一相短絡故障の判定処理の所要時間に、例えばエンジン制御部１０１と故障判定部１０３の通信処理の所要時間などのマージンを見込んで設定されている。エンジン２の回転数Ｎｅは、一相短絡故障の判定処理の完了前の時刻Ｔ２において閾値ＴＨを超えている。また、他のエンジン２の始動条件は満たされているとする。このため、動作制御部１００は、走行可否状態をＲｅａｄｙオフからＲｅａｄｙオンに変更する。

【0072】

図７は、一相短絡が有る場合のエンジン２の始動動作の一例を示すタイムチャートである。図７において、図６と共通する内容の説明は省略する。

【0073】

エンジン２の出力トルクは、エンジン２の始動制御中の時刻Ｔ１ａにおいて、一相短絡により生じたＭＧ４の引きずりトルクによって減少し、エンジン２及びＭＧ４の各回転数Ｎｅ，Ｎｍの増加は停止する。また、故障判定部１０３は、その後の時刻Ｔ１ｂにおいて一相短絡が有ると判定する（判定完了）。

【0074】

このため、エンジン制御部１０１は、引きずりトルクによる出力トルクの損失を補償するように出力トルクを増加させる（「増加」参照）。このため、エンジン２の回転数Ｎｅは、増加を再開し、時刻Ｔ２において閾値ＴＨを超える。このため、動作制御部１００は、時刻Ｔ４において走行可否状態をＲｅａｄｙオンに変更することができる。なお、ＭＧ４の回転数Ｎｍも同様に増加を再開する。

【0075】

点線ＴＤは、エンジン２の出力トルクを増加させない場合の出力トルクを示す。また、点線ＲＤは、エンジン２の出力トルクを増加させない場合の回転数Ｎｅを示す。この場合、エンジン２の回転数Ｎｅは、走行可否状態をＲｅａｄｙオンとするための閾値ＴＨに到達しない。したがって、エンジン２は完爆することなく、走行可否状態はＲｅａｄｙオフのままとなる。

【0076】

本例では、クランクシャフト２０及び駆動軸４０の間のクラッチ３が、エンジン２の始動制御開始時刻からほとんど遅れずに係合状態になる場合を仮定したが、これに限定されない。

【0077】

図８は、一相短絡が有る場合のエンジン２の始動動作の他の例を示すタイムチャートである。図８において、図７と共通する内容の説明は省略する。

【0078】

エンジン制御部１０１は、時刻Ｔ０においてエンジン２の始動制御を開始する。その後、エンジン制御部１０１は、時刻Ｔ０より大きく遅れた時刻Ｔ０ａにおいてクラッチ３を係合状態に制御する。このため、ＭＧ４の回転数Ｎｍは、時刻Ｔ０まで０であるが、クラッチ３が係合される時刻Ｔ０ａにおいて増加を開始する。その後、ＭＧ４の回転数Ｎｍはエンジン２の回転数Ｎｅに実質的に一致する。

【0079】

時刻Ｔ１において、ＭＧ４の回転数Ｎｍは閾値ｋを超えるため、上記と同様に一相短絡故障の判定処理が行われる。

【0080】

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに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変形実施可能である。

【符号の説明】

【0081】

１ 車両制御装置（車両装置）
２ エンジン（内燃機関）
４ モータジェネレータ（回転電機）
２０ クランクシャフト
２３，４７ 回転数センサ
４０ 駆動軸
１００ 動作制御部（決定手段）
１０１ エンジン制御部（制御手段）
１０２ ＭＧ制御部
１０３ 故障判定部（判定手段）
１１０ トルクマップデータ（データ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】