(57)【要約】  第１及び第２のモータ／ジェネレータ（１０，２０）と当該第１及び第２のモータ／ジェネレータ（１０，２０）が個別に接続されたリングギヤ（Ｒ）及びサンギヤ（Ｓ）並びに駆動輪（Ｗ）側が接続されたキャリア（Ｃ）を有する差動装置（６０）とが設けられた車両の制御システムにおいて、第１及び第２のモータ／ジェネレータ（１０，２０）が共に回生駆動中で且つバッテリ（４２）のＳＯＣが所定の閾値を超える場合、第１及び第２のモータ／ジェネレータ（１０，２０）の内の何れか一方を力行駆動に切り替えること。
2013099027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのモータ／ジェネレータと当該各モータ／ジェネレータが個別に接続された２つの回転要素及び駆動輪側が接続された回転要素を有する差動装置とが設けられた車両の制御システムにおいて、
前記各モータ／ジェネレータが共に回生駆動中で且つバッテリのＳＯＣが所定の閾値を超える場合、該各モータ／ジェネレータの内の何れか一方を力行駆動に切り替えることを特徴とした車両の制御システム。
【請求項２】
前記各モータ／ジェネレータが接続されている各回転要素の内の何れか一方にエンジンが接続されている場合、前記各モータ／ジェネレータが接続されている各回転要素の内の前記エンジンの接続されていない回転要素に接続されているモータ／ジェネレータを前記力行駆動への切り替え対象とする請求項１記載の車両の制御システム。
【請求項３】
前記各モータ／ジェネレータの内、回転数の低いモータ／ジェネレータを前記力行駆動への切り替え対象とする請求項１記載の車両の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのモータ／ジェネレータを備える車両の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つのモータ／ジェネレータを備える車両において、これらが接続される回転要素を備えた差動装置を有するものが知られている。例えば、下記の特許文献１及び２には、その差動装置としての遊星歯車機構を備え、そのキャリアとサンギヤとリングギヤとに各々エンジンと第１モータ／ジェネレータと第２モータ／ジェネレータとが接続されたハイブリッド車両が開示されている。この特許文献１及び２のハイブリッド車両においては、そのリングギヤに駆動輪側も連結されている。その特許文献１に記載のハイブリッド車両においては、バッテリの充電状態（ＳＯＣ：State  Of  Charge）が所定値以上の場合に、第２モータ／ジェネレータを回生駆動させ、これにより発生した回生電力を第１モータ／ジェネレータに供給することでエンジンを回転させている。その際には、第１モータ／ジェネレータで第２モータ／ジェネレータの回生電力が消費されるので、第２モータ／ジェネレータによる回生制動が行われている。また、特許文献２に記載のハイブリッド車両においては、バッテリが充電不可の場合に、第２モータ／ジェネレータを回生駆動させ、その回生電力で第１モータ／ジェネレータによるエンジンのモータリングを行うことで、第２モータ／ジェネレータに回生制動力を発生させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８００２６号公報
【特許文献２】特開２０１０−０１８２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この様に、従来のハイブリッド車両においては、一方のモータ／ジェネレータの回生駆動によって電力を生成し、その電力を他方のモータ／ジェネレータによるエンジンのモータリングで消費させている。この為、このハイブリッド車両では、エンジンのフリクション分に相当する電力が消費されることになる。つまり、回生電力をエンジンのモータリングで消費させる場合には、そのフリクション力の大きさによって回生制動に制限が掛かるので、フリクション分で消費可能な電力以上の回生制動を行うことができない。【０００５】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、回生制動に制限の掛かり難い車両の制御システムを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為、本発明は、２つのモータ／ジェネレータと当該各モータ／ジェネレータが個別に接続された２つの回転要素及び駆動輪側が接続された回転要素を有する差動装置とが設けられた車両の制御システムにおいて、前記各モータ／ジェネレータが共に回生駆動中で且つバッテリのＳＯＣが所定の閾値を超える場合、該各モータ／ジェネレータの内の何れか一方を力行駆動に切り替えることを特徴としている。【０００７】
ここで、前記各モータ／ジェネレータが接続されている各回転要素の内の何れか一方にエンジンが接続されている場合、前記各モータ／ジェネレータが接続されている各回転要素の内の前記エンジンの接続されていない回転要素に接続されているモータ／ジェネレータを前記力行駆動への切り替え対象とすることが望ましい。【０００８】
また、前記各モータ／ジェネレータの内、回転数の低いモータ／ジェネレータを前記力行駆動への切り替え対象とすることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る車両の制御システムは、共に回生駆動中の２つのモータ／ジェネレータの内の何れか一方を力行駆動に切り替え、その力行駆動となるモータ／ジェネレータで回生駆動継続中のモータ／ジェネレータにおける回生電力を全て消費することができる。従って、この制御システムにおいては、その回生電力のバッテリへの充電を必要としないので、バッテリの過充電を防ぎつつ他方のモータ／ジェネレータによる回生制動を継続することができる。つまり、この制御システムは、従来と比較して、回生制動の実施期間の長期化を図ることができる。また、この制御システムは、喩え全ての回生電力を力行駆動中のモータ／ジェネレータで消費し切れずに、残余の回生電力がバッテリに充電されるとしても、そのバッテリが満充電になる時期を遅らせることができるので、回生制動の実施期間を長引かせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明に係る制御システムが適用される車両の一例を示す図である。
【図２】図２は、走行モードに対する動力断接装置の状態を説明する図である。
【図３】図３は、本発明に係る車両の制御システムの演算処理動作について説明するフローチャートである。
【図４】図４は、本発明に係る車両の制御システムの他形態の演算処理動作について説明するフローチャートである。
【図５】図５は、差動装置の共線図であって、モータ／ジェネレータの回転数に応じて力行駆動への切り替えを行う際の切替前後の一例を示す図である。
【図６】図６は、モータ／ジェネレータの回転数に応じて力行駆動への切り替えを行う際の各モータ／ジェネレータにおける切替前後の状態を示す図表である。
【図７】図７は、差動装置の共線図であって、モータ／ジェネレータの回転数に応じて力行駆動への切り替えを行う際の切替前後の他の例を示す図である。
【図８】図８は、モータ／ジェネレータの回転数に応じて力行駆動への切り替えを行う際の各モータ／ジェネレータにおける切替前後の状態を示す図表である。
【図９】図９は、本発明に係る車両の制御システムの他形態の演算処理動作について説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は、差動装置の共線図であって、ＨＶ−Ｈｉｇｈモードで力行駆動への切り替えを行う際の切替前後の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、差動装置の共線図であって、ＥＶ−ＨｉｇｈモードからＨＶ−Ｈｉｇｈモードへと切り替える際の力行駆動への切替前後の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、差動装置の共線図であって、ＥＶ−Ｈｉｇｈモードでモータ／ジェネレータの回転数に応じた力行駆動への切り替えを行う際の切替前後の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、差動装置の共線図であって、ＥＶ−Ｈｉｇｈモードでモータ／ジェネレータの回転数に応じた力行駆動への切り替えを行う際の切替前後の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る車両の制御システムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
［実施例］
本発明に係る車両の制御システムの実施例を図１から図１３に基づいて説明する。
【００１３】
この制御システムの適用対象となる車両は、２つのモータ／ジェネレータと各モータ／ジェネレータに接続された回転要素を各々備える差動装置とが設けられたものである。例えば、この車両としては、動力源としてのエンジンが更に設けられているハイブリッド車両、その様なエンジンが存在していない電気自動車が該当する。本実施例においては、前者のハイブリッド車両を例に挙げて説明する。
【００１４】
図１の符号１は、制御システムを成す電子制御装置（ＥＣＵ）を示している。また、図１の符号５は、本実施例のハイブリッド車両を示す。先ず、ここで例示するハイブリッド車両５について説明する。
【００１５】
このハイブリッド車両５は、電気動力源と機械動力源と動力伝達システムとを備えている。
【００１６】
電気動力源とは、モータ、力行駆動可能なジェネレータ又は力行及び回生の双方の駆動が可能なモータ／ジェネレータ等のことである。この例示では、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０とが設けられており、これらがインバータ４１を介して電子制御装置１によって制御される。第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０は、力行駆動させた場合、モータ（電動機）として機能して、バッテリ４２から供給された電気エネルギを機械エネルギに変換し、回転軸１１，２１から機械的な動力（モータトルク）を出力することができる。一方、回生駆動させた場合には、ジェネレータ（発電機）として機能して、回転軸１１，２１に機械的な動力（モータトルク）が入力された際に機械エネルギを電気エネルギに変換することができる。その電気エネルギは、電力としてバッテリ４２に蓄えたり、もう一方の第１モータ／ジェネレータ１０（又は第２モータ／ジェネレータ２０）に供給したりすることができる。
【００１７】
このハイブリッド車両５には、そのバッテリ４２のＳＯＣを検出する電池監視ユニット４３が設けられている。その電池監視ユニット４３は、検出したバッテリ４２の充電状態に係る信号（換言するならば、残存容量量（ＳＯＣ量）に関する信号）を電子制御装置１に送信する。電子制御装置１は、その信号に基づいてバッテリ４２の充電状態の判定を行い、そのバッテリ４２の充電の要否を判定する。例えば、電子制御装置１は、ＳＯＣが第１閾値以上の場合、バッテリ４２の充電が不要であると判定し、ＳＯＣが第２閾値（＜第１閾値）を下回った場合、バッテリ４２の充電が必要であると判定する。その第１閾値とは、バッテリ４２の充電が禁止されるＳＯＣの下限閾値であり、例えば満充電状態でのＳＯＣ、充電の継続によって直ぐに満充電状態になるＳＯＣ等である。第２閾値とは、バッテリ４２を充電しなくても走行等が行えるＳＯＣの下限閾値であり、後述するＥＶモードでの走行の可否やバッテリ４２の電力を使う電気機器の使用可否等を考慮して決められる。
【００１８】
電子制御装置１は、バッテリ４２のＳＯＣとハイブリッド車両５の目標運転状態とに基づいて、第１モータ／ジェネレータ１０や第２モータ／ジェネレータ２０の目標モータトルクと目標回転数を設定する。その目標運転状態とは、例えば、運転者のアクセル開度等から決まるハイブリッド車両５の目標駆動力、運転者のブレーキ操作量等から決まるハイブリッド車両５の目標制動力などのことである。
【００１９】
また、このハイブリッド車両５には、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の回転数を検出する回転検出装置５１，５２が夫々に設けられている。その回転検出装置５１，５２とは、例えばロータの位置や速度を検出するエンコーダ等である。
【００２０】
機械動力源とは、出力軸（クランクシャフト）３１から機械的な動力（エンジントルク）を出力する内燃機関や外燃機関等のエンジン３０のことである。このエンジン３０は、その動作が電子制御装置１によって制御される。
【００２１】
動力伝達システムは、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０とエンジン３０と駆動輪Ｗとの間に介在し、これらの間での動力伝達を可能にするものである。この動力伝達システムは、複数の回転要素の間で差動動作を行う差動装置６０と複数の動力断接装置（第１クラッチ装置Ｃ０、第２クラッチ装置Ｃ１及びブレーキ装置Ｂ１）とを備える。
【００２２】
ここで例示する差動装置６０は、リングギヤＲ、サンギヤＳ、リングギヤＲとサンギヤＳとに噛合する複数のピニオンギヤＰ及び当該各ピニオンギヤＰを自転且つ公転自在に保持するキャリアＣを回転要素として備えた遊星歯車機構である。
【００２３】
リングギヤＲには、エンジン３０の出力軸（以下、「エンジン出力軸」と云う。）３１がダンパ機構３５と第１クラッチ装置Ｃ０と第２クラッチ装置Ｃ１とを介して接続されている。そのダンパ機構３５は、エンジン出力軸３１と第１クラッチ装置Ｃ０との間に介在させたものであり、その第１クラッチ装置Ｃ０とエンジン３０との間のトルク変動を吸収する。更に、このリングギヤＲには、第１モータ／ジェネレータ１０の回転軸（ＭＧ１回転軸）１１が第２クラッチ装置Ｃ１を介して接続されている。また更に、このリングギヤＲには、ブレーキ装置Ｂ１が接続されている。
【００２４】
また、サンギヤＳには、第２モータ／ジェネレータ２０の回転軸（ＭＧ２回転軸）２１が接続されている。従って、第２モータ／ジェネレータ２０の力行駆動時には、そのモータトルクがサンギヤＳに入力される。一方、回生駆動時には、サンギヤＳの回転トルクが第２モータ／ジェネレータ２０に入力される。また、キャリアＣは、駆動輪Ｗ側に接続されている。
【００２５】
第１クラッチ装置Ｃ０は、互いに係合又は解放される第１係合部７１と第２係合部７２とを有するものであり、ダンパ機構３５と第１モータ／ジェネレータ１０との間、そして、ダンパ機構３５と第２クラッチ装置Ｃ１との間に介在させている。この第１クラッチ装置Ｃ０においては、第１係合部７１がダンパ機構３５を介してエンジン出力軸３１に接続され、第２係合部７２がＭＧ１回転軸１１に接続されている。従って、この第１クラッチ装置Ｃ０は、電子制御装置１によって第１係合部７１と第２係合部７２とが係合状態に制御された場合、そのエンジン出力軸３１とＭＧ１回転軸１１との間でトルク伝達を行うことができる。また、そのＭＧ１回転軸１１が後述する様に第２クラッチ装置Ｃ１の第２係合部７４に接続されているので、この係合状態の場合には、その第２係合部７４とエンジン出力軸３１との間でトルク伝達を行うことができる。一方、この第１クラッチ装置Ｃ０は、解放状態に制御された場合、エンジン出力軸３１とＭＧ１回転軸１１との間及びエンジン出力軸３１と第２係合部７４との間における夫々のトルク伝達ができなくなる。
【００２６】
第２クラッチ装置Ｃ１は、互いに係合又は解放される第１係合部７３と第２係合部７４とを有するものであり、第１クラッチ装置Ｃ０とリングギヤＲとの間、そして、第１モータ／ジェネレータ１０とリングギヤＲとの間に介在させている。この第２クラッチ装置Ｃ１においては、第１係合部７３がリングギヤＲに接続され、第２係合部７４がＭＧ１回転軸１１に接続されている。従って、この第２クラッチ装置Ｃ１は、電子制御装置１によって第１係合部７３と第２係合部７４とが係合状態に制御された場合、第１クラッチ装置Ｃ０の第２係合部７２とリングギヤＲとの間及びＭＧ１回転軸１１とリングギヤＲとの間のトルク伝達を可能にし、解放状態に制御された場合、これらの間のトルク伝達を不能にする。
【００２７】
ブレーキ装置Ｂ１は、互いに係合又は解放される第１係合部７５と第２係合部７６とを有するものであり、この動力伝達システム（差動装置６０等）の筐体ＣＡとリングギヤＲとの間に介在させている。このブレーキ装置Ｂ１においては、第１係合部７５が筐体ＣＡに接続され、第２係合部７６が第２クラッチ装置Ｃ１の第１係合部７３と共にリングギヤＲに接続されている。従って、このブレーキ装置Ｂ１は、電子制御装置１によって第１係合部７５と第２係合部７６とが係合状態に制御された場合、第２クラッチ装置Ｃ１の第１係合部７３とリングギヤＲの回転を停止させる。一方、このブレーキ装置Ｂ１は、解放状態に制御された場合、その第１係合部７３とリングギヤＲの回転を許容する。
【００２８】
この様に構成された動力伝達システムは、第１クラッチ装置Ｃ０と第２クラッチ装置Ｃ１とブレーキ装置Ｂ１の夫々の状態（係合状態又は解放状態）の組み合わせに応じて、このハイブリッド車両５の走行モードを切り替えることができる。この例示では、電気自動車としての走行モード（以下、「ＥＶモード」と云う。）とハイブリッド車両としての走行モード（以下、「ＨＶモード」と云う。）とを有している。
【００２９】
ＥＶモードにおいては、図２に示す様に、第１クラッチ装置Ｃ０が解放制御されることで、エンジン３０が動力伝達システムから切り離されている。ここで、このＥＶモードは、ＥＶ−ＬｏｗモードとＥＶ−Ｈｉｇｈモードとに分けられる。
【００３０】
ＥＶ−Ｌｏｗモードでは、第１クラッチ装置Ｃ０と第２クラッチ装置Ｃ１とが解放制御されると共にブレーキ装置Ｂ１が係合制御され、第２モータ／ジェネレータ２０の力行駆動によるモータトルクで駆動輪Ｗに駆動力を発生させる。電子制御装置１は、ハイブリッド車両５の目標運転状態（目標駆動力）を求め、その目標運転状態とバッテリ４２のＳＯＣとに基づいて第２モータ／ジェネレータ２０の力行駆動による目標モータトルクと目標回転数を設定する。その際には、ＳＯＣが前述した第２閾値以上であれば、ＳＯＣと目標駆動力とに応じた目標モータトルクと目標回転数が設定される。尚、このハイブリッド車両５においては、ＳＯＣが第２閾値を下回っているときに、下記のＨＶモードに切り替えることも可能である。また、このＥＶ−Ｌｏｗモードにおいては、例えば惰性走行時や運転者が走行中にブレーキ操作を行っている制動走行時にＳＯＣが前述した第１閾値を下回っていれば、その第２モータ／ジェネレータ２０を回生制御することで、この第２モータ／ジェネレータ２０で生成された電力をバッテリ４２に充電することができる。
【００３１】
ＥＶ−Ｈｉｇｈモードでは、第２クラッチ装置Ｃ１が係合制御されると共に第１クラッチ装置Ｃ０とブレーキ装置Ｂ１とが解放制御され、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の夫々の力行駆動によるモータトルクで駆動輪Ｗに駆動力を発生させる。その際には、目標運転状態（目標駆動力）とバッテリ４２のＳＯＣとに基づいて、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の夫々の力行駆動による目標モータトルクと目標回転数が設定される。また、このＥＶ−Ｈｉｇｈモードにおいては、例えば惰性走行時や制動走行時にバッテリ４２のＳＯＣが第１閾値を下回っていれば、その第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０を回生制御することで、これらで生成された電力をバッテリ４２に充電することができる。その際には、目標運転状態（目標制動力）とバッテリ４２のＳＯＣとに基づいて、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の夫々の回生駆動による目標モータトルクと目標回転数が設定される。
【００３２】
一方、ＨＶモードにおいては、エンジントルクを利用するので、図２に示す様に、第１クラッチ装置Ｃ０が係合制御され、エンジン３０が動力伝達システムに繋がっている。ここで、このＨＶモードは、ＨＶ−ＬｏｗモードとＨＶ−Ｈｉｇｈモードとに分けられる。
【００３３】
ＨＶ−Ｌｏｗモードでは、第２クラッチ装置Ｃ１が解放制御されると共に第１クラッチ装置Ｃ０とブレーキ装置Ｂ１とが係合制御される。このＨＶ−Ｌｏｗモードでは、第２モータ／ジェネレータ２０の力行駆動によるモータトルクで駆動輪Ｗに駆動力を発生させると共に、エンジントルクが伝達された第１モータ／ジェネレータ１０の回生駆動による電力の生成が行われる。その回生電力は、例えばバッテリ４２のＳＯＣが前述した第２閾値を下回っていれば当該バッテリ４２に充電され、ＳＯＣが第２閾値以上であれば第２モータ／ジェネレータ２０に供給される。その際には、目標運転状態（目標駆動力）とバッテリ４２のＳＯＣとに基づいて、第１モータ／ジェネレータ１０の回生駆動による目標モータトルク及び目標回転数と第２モータ／ジェネレータ２０の力行駆動による目標モータトルク及び目標回転数とが設定される。また、このＨＶ−Ｌｏｗモードにおいては、例えば惰性走行時や制動走行時にバッテリ４２のＳＯＣが第１閾値を下回っていれば、エンジン３０を停止させ且つ第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０を回生制御することで、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０で生成された電力をバッテリ４２に充電することができる。その際には、目標運転状態（目標制動力）とバッテリ４２のＳＯＣとに基づいて、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の夫々の回生駆動による目標モータトルクと目標回転数が設定される。
【００３４】
ＨＶ−Ｈｉｇｈモードでは、第１クラッチ装置Ｃ０と第２クラッチ装置Ｃ１とが係合制御されると共にブレーキ装置Ｂ１が解放制御される。このＨＶ−Ｈｉｇｈモードでは、第２モータ／ジェネレータ２０の力行駆動によるモータトルクに加えて、第１モータ／ジェネレータ１０の力行駆動によるモータトルクで駆動輪Ｗに駆動力を発生させる。その際には、目標運転状態（目標駆動力）とバッテリ４２のＳＯＣとに基づいて、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の夫々の力行駆動による目標モータトルクと目標回転数が設定される。また、このＨＶ−Ｈｉｇｈモードにおいて、第１モータ／ジェネレータ１０は、エンジントルクを利用した発電機としても動作させることができる。その際には、目標運転状態（目標駆動力）とバッテリ４２のＳＯＣとに基づいて、第１モータ／ジェネレータ１０の回生駆動による目標モータトルク及び目標回転数と第２モータ／ジェネレータ２０の力行駆動による目標モータトルク及び目標回転数とが設定される。そして、その第１モータ／ジェネレータ１０の目標回転数に応じたエンジン３０の回転数が設定される。更に、このＨＶ−Ｈｉｇｈモードにおいては、例えば惰性走行時や制動走行時にバッテリ４２のＳＯＣが第１閾値を下回っていれば、エンジン３０を停止させ且つ第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０を回生制御することで、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０で生成された電力をバッテリ４２に充電することができる。その際には、目標運転状態（目標制動力）とバッテリ４２のＳＯＣとに基づいて、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の夫々の回生駆動による目標モータトルクと目標回転数が設定される。
【００３５】
この様に、このハイブリッド車両５においては、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０とが同時に回生駆動させられる場合がある。そして、この場合には、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０の内の何れか一方だけを回生駆動させる場合と比較して、バッテリ４２の充電が早まる。その際には、例えば従来の様に、第２モータ／ジェネレータ２０の回生電力で第１モータ／ジェネレータ１０によるエンジン３０のモータリングを行うことで、バッテリ４２が過充電になる可能性を低くできる。しかしながら、これでは、その第１モータ／ジェネレータ１０のモータトルクがエンジン３０のフリクション分のトルクを超えてしまったとき、つまりエンジン３０のフリクション分で消費される以上の回生電力が生成されてしまったときに、バッテリ４２の過充電や目標制動力に対する制動力不足を引き起こしてしまう。
【００３６】
そこで、本実施例のハイブリッド車両５においては、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０とが各々回生駆動中で且つＳＯＣが所定の閾値を超える場合、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０の内の何れか一方を回生駆動から力行駆動に切り替える。これが為、電子制御装置１は、その際に、一方のモータ／ジェネレータの力行駆動による目標モータトルク及び目標回転数と他方のモータ／ジェネレータの回生駆動による目標モータトルク及び目標回転数とを求める。
【００３７】
例えば、電子制御装置１は、図３のフローチャートに示す様に、第１モータ／ジェネレータ（第１ＭＧ）１０と第２モータ／ジェネレータ（第２ＭＧ）２０の双方が回生駆動中であるのか否かを判定する（ステップＳＴ１）。電子制御装置１は、双方とも回生駆動中でなければ、この演算処理を終了させる。
【００３８】
この電子制御装置１は、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０とが共に回生駆動中の場合、バッテリ４２のＳＯＣが予め規定されている所定の閾値を超えるのか否かを判定する（ステップＳＴ２）。その既定閾値としては、例えば、バッテリ４２の過充電を防ぐべく、前述した第１閾値より小さい値（＞第２閾値）を設定すればよい。この既定閾値は、例えば、このステップＳＴ２以降の演算処理の最中にＳＯＣが第１閾値以上にならない範囲内で第１閾値よりも小さくしたものである。電子制御装置１は、ＳＯＣが既定閾値を超えなければ、この演算処理を終了させる。
【００３９】
電子制御装置１は、ＳＯＣが既定閾値を超える場合、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０の内の何れか一方を力行駆動に切り替える（ステップＳＴ３）。その際、電子制御装置１は、その切り替えの前後で差動装置６０における駆動輪Ｗ側の回転要素の出力（キャリアＣの回転トルク）を変化させない様に、一方のモータ／ジェネレータの力行駆動による目標モータトルク及び目標回転数と他方のモータ／ジェネレータの回生駆動による目標モータトルク及び目標回転数とを求める。駆動輪Ｗ側の出力（キャリアＣの回転トルク）を変化させない理由は、これが変化してしまうと、ハイブリッド車両５の制駆動力が変動し、運転者に違和感を与えてしまうからである。
【００４０】
このハイブリッド車両５においては、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０とが各々回生駆動中で且つＳＯＣが所定の閾値を超えた場合に、この様に一方のモータ／ジェネレータを力行駆動に切り替えることで、エンジン３０のフリクション力を利用せずとも、その一方のモータ／ジェネレータで他方のモータ／ジェネレータが生成した回生電力を消費することができる。従って、このハイブリッド車両５においては、バッテリ４２の過充電を防ぐことができるので、このバッテリ４２の耐久性を向上させることができる。更に、このハイブリッド車両５においては、生成された回生電力をバッテリ４２に充電することなく、ハイブリッド車両５に回生制動力を発生させることができる。また更に、このハイブリッド車両５においては、従来の様なエンジン３０のフリクション力の制限による目標制動力に対する制動力不足が起こらないので、回生駆動中のモータ／ジェネレータの回生制動によって油圧ブレーキ装置の油圧ポンプ（図示略）を駆動させずに目標制動力を発生させることができ、電費の向上が可能になる。
【００４１】
ここで、力行駆動へと切り替える際に、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０の内の何れを切り替えの対象にするのかについて説明する。
【００４２】
先ず、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０の内の何れを力行駆動への切り替えの対象として選択してもよい場合、電子制御装置１には、その内の回転数の低い方を力行駆動への切り替えの対象として選択させることが望ましい。
【００４３】
例えば、電子制御装置１は、図４のフローチャートに示す様に、図３におけるステップＳＴ１，ＳＴ２と同様の演算処理を行う。そして、この電子制御装置１は、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０とが各々回生駆動中で且つＳＯＣが所定の既定閾値を超える場合、第１モータ／ジェネレータ１０の回転数（以下、「ＭＧ１回転数」とも云う。）Ｎｍｇ１と第２モータ／ジェネレータ２０の回転数（以下、「ＭＧ２回転数」とも云う。）Ｎｍｇ２とを比較して、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１がＭＧ２回転数Ｎｍｇ２よりも低回転であるのか否かを判定する（ステップＳＴ４）。
【００４４】
電子制御装置１は、図５及び図６に示す様に、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１の方がＭＧ２回転数Ｎｍｇ２よりも低回転の場合、第２モータ／ジェネレータ２０を回生駆動に維持したまま、第１モータ／ジェネレータ１０を力行駆動に切り替える（ステップＳＴ５）。一方、この電子制御装置１は、図７及び図８に示す様に、ＭＧ２回転数Ｎｍｇ２がＭＧ１回転数Ｎｍｇ１以上の高回転の場合、第１モータ／ジェネレータ１０を回生駆動に維持したまま、第２モータ／ジェネレータ２０を力行駆動に切り替える（ステップＳＴ６）。そのステップＳＴ５，ＳＴ６においては、前述したステップＳＴ３と同じ様にして、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の夫々の目標モータトルクと目標回転数を求める。
【００４５】
この様に、この場合には、回転数が低い方のモータ／ジェネレータを力行駆動に切り替えるので、前述した効果と共に、その切り替えの応答性を向上させることができる。
【００４６】
尚、ここでは、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１とＭＧ２回転数Ｎｍｇ２とが同一回転数の場合、第２モータ／ジェネレータ２０を力行駆動に切り替えているが、第１モータ／ジェネレータ１０が力行駆動に切り替わる様に構成してもよい。
【００４７】
ところで、第１モータ／ジェネレータ１０は、差動装置６０におけるエンジン３０と共通の回転要素（リングギヤＲ）に接続されている。これが為、第１モータ／ジェネレータ１０を力行駆動に切り替えた場合、エンジン３０が動作中で且つ第１クラッチ装置Ｃ０が係合状態のときには、第１モータ／ジェネレータ１０のモータトルクでエンジン３０の回転数を上昇させてしまう虞がある。これが為、このときには、第２モータ／ジェネレータ２０を力行駆動への切り替えの対象として選択させることが望ましい。第２モータ／ジェネレータ２０は、そのエンジン３０とは異なる回転要素（サンギヤＳ）に接続されているからである。
【００４８】
また、電子制御装置１には、エンジン３０が動作中で且つ解放状態にある第１クラッチ装置Ｃ０の係合要求が為されているときにも、その第１クラッチ装置Ｃ０の係合制御によって、その後、エンジン３０の動作中に第１クラッチ装置Ｃ０が係合されている状態になるので、第２モータ／ジェネレータ２０を力行駆動への切り替えの対象として選択させることが望ましい。更にまた、停止中のエンジン３０の始動要求がある場合、その後、エンジン３０が動作し且つ第１クラッチ装置Ｃ０が係合状態になるので、電子制御装置１には、この場合にも第２モータ／ジェネレータ２０を力行駆動への切り替えの対象として選択させることが望ましい。
【００４９】
これらに対して、電子制御装置１は、エンジン３０が停止中の場合、エンジン３０の始動要求が無い場合、第１クラッチ装置Ｃ０が解放状態の場合又はエンジン３０が動作中でも第１クラッチ装置Ｃ０が解放状態若しくは第１クラッチ装置Ｃ０の係合要求が無い場合の内の少なくとも１つに該当しているときに、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０の内の何れか一方を力行駆動への切り替えの対象として選択することになる。従って、このときは、前述した低回転側のモータ／ジェネレータを力行駆動への切り替えの対象とすることが望ましい。
【００５０】
例えば、電子制御装置１は、図９のフローチャートに示す様に、図３におけるステップＳＴ１，ＳＴ２と同様の演算処理を行う（ステップＳＴ１１，ＳＴ１２）。そして、この電子制御装置１は、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０とが各々回生駆動中で且つＳＯＣが所定の既定閾値を超える場合、エンジン３０が動作中であるのか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。電子制御装置１は、エンジン３０が動作中でなければ、このエンジン３０に始動要求が為されているのか否かを判定する（ステップＳＴ１４）。
【００５１】
エンジン３０が動作中の場合、電子制御装置１は、次に第１クラッチ装置Ｃ０が係合状態にあるのか否かを判定する（ステップＳＴ１５）。そして、この電子制御装置１は、第１クラッチ装置Ｃ０が係合状態でなければ、この第１クラッチ装置Ｃ０に係合要求が為されているのか否かを判定する（ステップＳＴ１６）。
【００５２】
電子制御装置１は、図８及び図１０に示す様に、エンジン３０が動作中で且つ第１クラッチ装置Ｃ０が係合状態の場合、共通のリングギヤＲでエンジン３０と繋がっている第１モータ／ジェネレータ１０を回生駆動で維持したまま、第２モータ／ジェネレータ２０を力行駆動に切り替える（ステップＳＴ１７）。その際の目標モータトルクと目標回転数は、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０共に前述したステップＳＴ３と同じ様にして求める。従って、このハイブリッド車両５においては、前述した図３の例示と同様の効果を得ることができる。更に、この場合のハイブリッド車両５においては、エンジン３０によってエンジンブレーキを発生させることができる。尚、図１０には、第２クラッチ装置Ｃ１が係合状態で且つブレーキ装置Ｂ１が解放状態になっているＨＶ−Ｈｉｇｈモードを例示している。
【００５３】
また、この電子制御装置１は、エンジン３０が動作中で且つ第１クラッチ装置Ｃ０の係合要求が為されている場合にも、ステップＳＴ１７に進み、第１モータ／ジェネレータ１０を回生駆動で維持したまま、第２モータ／ジェネレータ２０を力行駆動に切り替える。この場合にも、目標モータトルクと目標回転数は、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０共に前述したステップＳＴ３と同じ様にして求める。従って、このときのハイブリッド車両５においては、上記のエンジン３０が動作中で且つ第１クラッチ装置Ｃ０が係合状態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、この電子制御装置１は、停止中のエンジン３０に対して始動要求が為されている場合にも、ステップＳＴ１７に進み、第１モータ／ジェネレータ１０を回生駆動で維持したまま、第２モータ／ジェネレータ２０を力行駆動に切り替える。この場合にも、目標モータトルクと目標回転数は、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０共に前述したステップＳＴ３と同じ様にして求める。従って、このときのハイブリッド車両５においては、上記のエンジン３０が動作中で且つ第１クラッチ装置Ｃ０が係合状態の場合と同様の効果を得ることができる。更に、このときのハイブリッド車両５においては、図８及び図１０に示す様に、そのエンジン３０と共通のリングギヤＲで繋がっている第１モータ／ジェネレータ１０の回転数を正回転（エンジン３０と同一回転方向）のまま保つことができるので、エンジン３０を始動させる際にＭＧ１回転数をエンジン３０の回転方向に合わせる必要が無く、このエンジン３０の始動を容易に且つ応答性良く行うことができる。
【００５５】
ここで、このエンジン３０に対して始動要求が為されている場合とは、例えば前述したＥＶ−ＨｉｇｈモードからＨＶ−Ｈｉｇｈモードへの切り替えを行う場合が該当する（図１１）。
【００５６】
これらに対して、停止中のエンジン３０に始動要求が為されていない場合には、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の内のどちらを力行駆動に切り替えたとしても、前述した図３の例示と同様の効果を得ることができる。また、エンジン３０が動作中で且つ第１クラッチ装置Ｃ０が解放状態で係合要求も為されていない場合にも、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の内のどちらを力行駆動に切り替えたとしても、前述した図３の例示と同様の効果を得ることができる。これが為、ここでは、前述したＭＧ１回転数Ｎｍｇ１とＭＧ２回転数Ｎｍｇ２の比較結果に応じた切り替え対象の選択を行い、力行駆動への切り替えの応答性を向上させる。
【００５７】
電子制御装置１は、これらに該当する場合、前述したステップＳＴ４と同じ様に、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１がＭＧ２回転数Ｎｍｇ２よりも低回転であるのか否かを判定する（ステップＳＴ１８）。尚、停止中のエンジン３０に対する始動要求が為されていない場合には、第１クラッチ装置Ｃ０の状態（係合状態又は解放状態）に拘わらず、この判定が行われる。
【００５８】
電子制御装置１は、図６及び図１２に示す様に、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１の方がＭＧ２回転数Ｎｍｇ２よりも低回転の場合、第２モータ／ジェネレータ２０を回生駆動で維持したまま、第１モータ／ジェネレータ１０を力行駆動に切り替える（ステップＳＴ１９）。その際には、前述したステップＳＴ３と同じ様にして、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の夫々の目標モータトルクと目標回転数を求める。これにより、このときのハイブリッド車両５においては、前述した図４の例示と同様の効果を得ることができる。更に、このときのハイブリッド車両５においては、エンジン３０が停止中の場合、そのエンジン３０を回転させずに第２モータ／ジェネレータ２０の回生制動で目標制動力を発生させることができるので（つまり目標制動力を発生させる為にエンジン３０をエンジンブレーキ用として動作させる必要が無いので）、燃費を向上させることができる。
【００５９】
一方、この電子制御装置１は、図８及び図１３に示す様に、ＭＧ２回転数Ｎｍｇ２がＭＧ１回転数Ｎｍｇ１以上の高回転の場合、第１モータ／ジェネレータ１０を回生駆動に維持したまま、第２モータ／ジェネレータ２０を力行駆動に切り替える（ステップＳＴ２０）。その際には、前述したステップＳＴ３と同じ様にして、第１及び第２のモータ／ジェネレータ１０，２０の夫々の目標モータトルクと目標回転数を求める。これにより、このときのハイブリッド車両５においては、前述した図４の例示と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
尚、その図１２及び図１３には、停止中のエンジン３０に始動要求が為されておらず、更に第２クラッチ装置Ｃ１が係合状態で且つ第１クラッチ装置Ｃ０とブレーキ装置Ｂ１とが解放状態になっているＥＶ−Ｈｉｇｈモードについて例示している。
【００６１】
以上示した様に、本実施例の制御システムは、共に回生駆動中の第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０の内の何れか一方を力行駆動に切り替え、その力行駆動となるモータ／ジェネレータで回生駆動継続中のモータ／ジェネレータにおける回生電力を全て消費することができる。従って、この制御システムにおいては、その回生電力のバッテリ４２への充電を必要としないので、バッテリ４２の過充電を防ぎつつ他方のモータ／ジェネレータによる回生制動を継続することができる。例えば、ＳＯＣが満充電又は満充電に近い状態を示していたとしても、この制御システムは、回生制動を禁止しないので、バッテリ４２の過充電を防ぎながらの回生制動の継続が可能になる。つまり、本実施例の制御システムは、従来と比較して、回生制動の実施期間の長期化を図ることができる。また、この制御システムは、喩え全ての回生電力を力行駆動中のモータ／ジェネレータで消費し切れずに、残余の回生電力がバッテリ４２に充電されるとしても、そのバッテリ４２が満充電になる時期を遅らせることができるので、回生制動の実施期間を長引かせることができる。
【００６２】
また、本実施例の制御システムは、その回生電力をエンジン３０のモータリングで消費するものではないので、エンジン３０の搭載されていない電気自動車にも適用可能であり、上記に例示したハイブリッド車両５と同様の効果を得ることができる。尚、その電気自動車とは、２つのモータ／ジェネレータと各モータ／ジェネレータに接続された回転要素を各々備える差動装置とが設けられたものである。
【００６３】
更に、本実施例の制御システムは、エンジン３０と駆動輪Ｗとの間でのトルク伝達が可能なとき又は当該トルク伝達を行える様になる可能性が予測されるとき（エンジン３０の始動要求が為されているとき又はエンジン３０の動作中に第１クラッチ装置Ｃ０の係合要求が成されたとき）に、差動装置６０におけるエンジン３０側の回転要素に接続されていないモータ／ジェネレータを力行駆動に切り替えることで、その回転要素に接続されている他方のモータ／ジェネレータの回生制動に加えて、そのエンジン３０のエンジンブレーキを更に利用することができる。
【００６４】
また更に、本実施例の制御システムは、第１モータ／ジェネレータ１０と第２モータ／ジェネレータ２０の内のどちらでも力行駆動への切り替え対象にできる場合、その内の回転数の低い方を力行駆動への切り替え対象とするので、その切り替えに要する時間を極力を短くすることができる。従って、この制御システムは、力行駆動に切り替わるまでのバッテリ４２への充電量を少なくできるので、この点からもバッテリ４２の過充電を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  電子制御装置
５  ハイブリッド車両
１０  第１モータ／ジェネレータ
１１  ＭＧ１回転軸
２０  第２モータ／ジェネレータ
２１  ＭＧ２回転軸
３０  エンジン
３１  エンジン出力軸
４２  バッテリ
４３  電池監視ユニット
５１，５２  回転検出装置
６０  差動装置
Ｂ１  ブレーキ装置
Ｃ  キャリア
Ｃ０  第１クラッチ装置
Ｃ１  第２クラッチ装置
Ｐ  ピニオンギヤ
Ｒ  リングギヤ
Ｓ  サンギヤ
Ｗ  駆動輪
【図１】
2013099027.tif 000003
【図２】
2013099027.tif 000004
【図３】
2013099027.tif 000005
【図４】
2013099027.tif 000006
【図５】
2013099027.tif 000007
【図６】
2013099027.tif 000008
【図７】
2013099027.tif 000009
【図８】
2013099027.tif 000010
【図９】
2013099027.tif 000011
【図１０】
2013099027.tif 000012
【図１１】
2013099027.tif 000013
【図１２】
2013099027.tif 000014
【図１３】
2013099027.tif 000015
【国際調査報告】
2013099027.tif 000016
2013099027.tif 000017