(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪（１６）と、
蓄電装置（１７）と、
前記車輪を回転駆動可能な内燃機関（１０）と、
前記蓄電装置の電力により力行動作して前記内燃機関を回転駆動可能であり、かつ、前記内燃機関の回転により回生動作して発電可能な第１モータジェネレータ（１１）と、
前記蓄電装置の電力により力行動作して前記車輪を回転駆動可能であり、かつ、前記車輪の回転により回生動作して発電可能な第２モータジェネレータ（１２）と、
を備える車両（１）に用いられる車両用制御装置（２４）であって、
前記第１モータジェネレータが消費または発電する電力を第１ＭＧパワー（Ｐｍｇ１）とし、
前記第２モータジェネレータが消費または発電する電力を第２ＭＧパワー（Ｐｍｇ２）とし、
前記蓄電装置の出力電力（Ｐｂａｔ）の上限値を出力電力上限値（Ｗｏｕｔ）とすると、
前記第１モータジェネレータの正転力行時、前記第１ＭＧパワーを前記出力電力上限値以下に制限し、かつ、前記第２ＭＧパワーを、前記出力電力上限値から前記第１ＭＧパワーを引いた値以下に制限し、
前記第１モータジェネレータの正転力行時、前記第１ＭＧパワーを、前記出力電力上限値から所定値（α）を引いた値以下に制限し、
前記所定値は、前記車輪のロック時に前記第２モータジェネレータの回転数（Ｎｍｇ２）が正回転と負回転とを繰り返す場合の前記第２ＭＧパワーの最大値を想定して予め決められた値に設定されることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
車輪（１６）と、
蓄電装置（１７）と、
前記車輪を回転駆動可能な内燃機関（１０）と、
前記蓄電装置の電力により力行動作して前記内燃機関を回転駆動可能であり、かつ、前記内燃機関の回転により回生動作して発電可能な第１モータジェネレータ（１１）と、
前記蓄電装置の電力により力行動作して前記車輪を回転駆動可能であり、かつ、前記車輪の回転により回生動作して発電可能な第２モータジェネレータ（１２）と、
を備える車両（１）に用いられる車両用制御装置（２４）であって、
前記第１モータジェネレータが消費または発電する電力を第１ＭＧパワー（Ｐｍｇ１）とし、
前記第２モータジェネレータが消費または発電する電力を第２ＭＧパワー（Ｐｍｇ２）とし、
前記蓄電装置の出力電力（Ｐｂａｔ）の上限値を出力電力上限値（Ｗｏｕｔ）とすると、
前記第１モータジェネレータの正転力行時、前記第１ＭＧパワーを前記出力電力上限値以下に制限し、かつ、前記第２ＭＧパワーを、前記出力電力上限値から前記第１ＭＧパワーを引いた値以下に制限し、
前記第１モータジェネレータの正転力行時、前記第１ＭＧパワーを、前記出力電力上限値から所定値（α）を引いた値以下に制限し、
前記車両は、前記蓄電装置の電圧を昇圧するコンバータ（３１）と、前記コンバータにより昇圧された直流電圧であるシステム電圧（Ｖｓｙｓ）を交流電圧に変換して前記第１モータジェネレータまたは前記第２モータジェネレータに出力するインバータ（３２、３３）と、前記コンバータと前記インバータとの間に設けられ前記システム電圧の変動を平滑化するコンデンサ（３４）と、を備え、
前記所定値は、前記車輪のロック時に前記第２モータジェネレータの回転数が正回転と負回転とを繰り返す場合の前記第２ＭＧパワーの最大値を想定して予め決められた値と、前記システム電圧の変動に伴う前記コンデンサの蓄積エネルギ変化量であるコンデンサ昇圧パワー（Ｐｃｎｖ）とを足した値に設定されることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項３】
前記第２ＭＧパワーを、前記出力電力上限値から前記第１ＭＧパワーと前記コンデンサ昇圧パワーとを引いた値以下に制限することを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関および２つのモータジェネレータを備える車両に用いられる車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の回転による回生動作および蓄電装置の電力による力行動作が可能な第１モータジェネレータと、蓄電装置の電力による力行動作および車輪の回転による回生動作が可能な第２モータジェネレータとを備える車両が知られている。この車両に用いられる車両用制御装置は、電源回路における過電流および過電圧の発生を回避するため、蓄電装置の入出力電力が上限値を超過しないよう電力収支を制御する必要がある。以降、モータジェネレータを「ＭＧ」と記載する。
【０００３】
蓄電装置の入出力電力において支配的な要素は、第１ＭＧが消費または発電する電力、および、第２ＭＧが消費または発電する電力である。また、第１ＭＧの回転数および第２ＭＧの回転数は、最適燃費を考慮したエンジン動作点と、車両の動力出力部の出力軸回転数とによって一意に決まる。そのため、車両用制御装置は、第１ＭＧの回転数および第２ＭＧの回転数を検知して第１ＭＧのトルク指令値および第２ＭＧのトルク指令値を操作することによって、蓄電装置の電力収支を調整する。
【０００４】
ただし、第１ＭＧが内燃機関の回転により回生動作しているとき第１ＭＧのトルク指令値を制限すると、内燃機関および第１ＭＧの過回転を引き起こすおそれがある。これを回避するには、内燃機関の出力パワーを制限してから第１ＭＧのトルク指令値を制限する方法が考えられる。しかし、エンジンの応答性はＭＧと比べて遅いため、上記方法は回転数急変に反応することができないという欠点がある。そのため、回転数急変等の過渡時には、第２ＭＧのトルク指令値を操作して蓄電装置の電力収支を調整する必要がある。
【０００５】
そこで、特許文献１に開示された車両の制御方法では、駆動輪ロック判定時であって第２ＭＧの回転数が急低下する時、電力収支演算用の第２ＭＧの回転数の時定数を小さくして第２ＭＧのトルク制限値を算出し、第２ＭＧのトルク指令値を制限することによって、過大な充放電を抑制している。
【０００６】
また、特許文献２に開示された車両用制御装置では、第１ＭＧの回転数が急低下する時、電力収支演算用の第１ＭＧのトルク指令値の時定数を小さくして第２ＭＧのトルク制限値を算出し、第２ＭＧのトルク指令値を制限することによって、エンジン制御の影響を受けて第１ＭＧの回転数が変化するような状況においても、蓄電装置の電力収支が崩れて過放電や過電流が発生することを防止している。
上記技術は、いずれも第１ＭＧの回転数または第２ＭＧの回転数の急変を検知し、蓄電装置の入出力電力が上限値を超過しないよう第２ＭＧのトルク指令値を制限することによって、蓄電装置の充放電を抑制する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３１１４６９号公報
【特許文献２】特許第４２６４８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、第１ＭＧまたは第２ＭＧの回転数急変時は、回転数の検知遅れにより、実際の回転数と制御装置が認識している回転数とが異なる場合がある。さらに、第２ＭＧのトルク指令値が実際のトルクに反映されるまでにも遅れが存在する。そのため、回転数急変時は、実際の第２ＭＧパワーを管理することが難しい。
【０００９】
上記回転数急変時の例として、駆動輪がロックする場合が挙げられる。この場合には、ドライブシャフトの捩れにより第２ＭＧの回転数が０ｒｐｍを中心に変動して正回転と負回転とを繰り返すことによって、第２ＭＧが力行動作と回生動作とを繰り返す現象が発生する。そのため、第１ＭＧの力行動作時であって第１ＭＧで消費される電力が蓄電装置の出力電力の上限値よりも大きいときに駆動輪がロックして上記現象が発生すると、第２ＭＧの回転数の認識がずれること、および、トルク指令値の反映が遅れることに起因して、蓄電装置の出力電力が上限値を大きく超過し、過電流により例えば電源回路の部品などが破壊される可能性がある。
【００１０】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、過電流による部品破壊を抑制することができる車両用制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による車両用制御装置は、第１ＭＧが消費または発電する電力を第１ＭＧパワーとし、第２ＭＧが消費または発電する電力を第２ＭＧパワーとし、蓄電装置の出力電力の上限値を出力電力上限値とすると、第１ＭＧの正転力行時、第１ＭＧパワーを出力電力上限値以下に制限し、かつ、第２ＭＧパワーを、出力電力上限値から第１ＭＧパワーを引いた値以下に制限する。
本発明の第１態様では、第１モータジェネレータの正転力行時、第１ＭＧパワーを、出力電力上限値から所定値を引いた値以下に制限する。所定値は、車輪のロック時に第２モータジェネレータの回転数が正回転と負回転とを繰り返す場合の第２ＭＧパワーの最大値を想定して予め決められた値に設定される。
本発明の第２態様では、第１モータジェネレータの正転力行時、第１ＭＧパワーを、出力電力上限値から所定値を引いた値以下に制限する。車両は、蓄電装置の電圧を昇圧するコンバータと、コンバータにより昇圧された直流電圧であるシステム電圧を交流電圧に変換して第１モータジェネレータまたは第２モータジェネレータに出力するインバータと、コンバータとインバータとの間に設けられシステム電圧の変動を平滑化するコンデンサと、を備える。所定値は、車輪のロック時に第２モータジェネレータの回転数が正回転と負回転とを繰り返す場合の第２ＭＧパワーの最大値を想定して予め決められた値と、システム電圧の変動に伴うコンデンサの蓄積エネルギ変化量であるコンデンサ昇圧パワーとを足した値に設定される。
【００１２】
このように構成することで、「第２ＭＧの回生動作による発電電力が見込まれて第１ＭＧパワーが出力電力上限値よりも大きく設定される」ことがない。つまり、第２ＭＧが回生動作しているか力行動作しているかを問わず、第１ＭＧパワーが出力電力上限値以下に設定される。そのため、第１ＭＧの正転力行時、駆動輪のロックにより第２ＭＧが力行動作と回生動作とを繰り返す現象が発生しても、蓄電装置の出力電力が上限値を大きく超過することを抑制可能である。したがって、過電流による例えば電源回路の部品等の破壊を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態による車両用制御装置としてのハイブリッド用電子制御ユニットが用いられた車両の概略構成を説明する図である。
【図２】図１の第１ＭＧの正転回生時であって、車両が通常走行または加速走行している場合の共線図である。
【図３】図２に示す動作中にバッテリパワーが出力電力上限値に調整されたときの電力収支を示す図である。
【図４】図１の車両がアクセルＯＦＦで減速している場合であってエンジンがフューエルカット中の共線図である。
【図５】図１のエンジンを始動する場合の共線図である。
【図６】図１の第１ＭＧの力行動作時に車輪がロックした場合の共線図である。
【図７】図１のハイブリッド用電子制御ユニットが行う処理を説明する第１のフローチャートである。
【図８】図１のハイブリッド用電子制御ユニットが行う処理を説明する第２のフローチャートである。
【図９】図１の第１ＭＧの逆転力行時であって、車両が高速走行している場合の共線図である。
【図１０】図１の第１ＭＧの力行動作時に車輪がロックした場合の第２ＭＧ回転数と、第２ＭＧパワーと、第１ＭＧパワーと、バッテリパワーとの時系列変化を示す図である。
【図１１】図１０の時刻ｔ１１における電力収支を示す図である。
【図１２】図１０の時刻ｔ１２における電力収支を示す図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による車両用制御装置としてのハイブリッド用電子制御ユニットが行う処理を説明する第１のフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態による車両用制御装置としてのハイブリッド用電子制御ユニットが行う処理を説明する第２のフローチャートである。
【図１５】本発明の第２実施形態において、第１ＭＧの力行動作時に車輪がロックした場合の第２ＭＧ回転数と、第２ＭＧパワーと、第１ＭＧパワーと、バッテリパワーとの時系列変化を示す図である。
【図１６】図１５の時刻ｔ２１における電力収支を示す図である。
【図１７】図１５の時刻ｔ２２における電力収支を示す図である。
【図１８】従来形態において、第１ＭＧの力行動作時に車輪がロックした場合の第２ＭＧ回転数と、第２ＭＧパワーと、第１ＭＧパワーと、バッテリパワーとの時系列変化を示す図である。
【図１９】図１８の時刻ｔ１における電力収支を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による車両用制御装置としてのハイブリッド用電子制御ユニットは、図１に示す車両１に用いられている。
【００１５】
（車両１の概略構成）
先ず、車両１の概略構成について図１を参照して説明する。
図１に示すように、車両１は、「内燃機関」としてのエンジン１０と、第１ＭＧ１１と、第２ＭＧ１２と、動力分割機構１３と、変速機１４と、デファレンシャルギア１５と、車輪１６と、「蓄電装置」としてのバッテリ１７と、電源回路１８と、エンジン用電子制御ユニット２１と、モータ用電子制御ユニット２２と、バッテリ用電子制御ユニット２３と、ハイブリッド用電子制御ユニット２４とを備えている。
【００１６】
エンジン１０は、動力分割機構１３およびデファレンシャルギア１５などを介して車輪１６に連結されており、車輪１６を回転駆動可能である。
第１ＭＧ１１は、例えば三相交流同期モータから構成されており、動力分割機構１３を介してエンジン１０に連結され、また、電源回路１８を介してバッテリ１７に接続されている。第１ＭＧ１１は、エンジン１０の回転により回生動作して発電し、バッテリ１７を充電可能であり、また、バッテリ１７の電力により力行動作してエンジン１０を回転駆動可能である。
【００１７】
第２ＭＧ１２は、例えば三相交流同期モータから構成されており、変速機１４およびデファレンシャルギア１５などを介して車輪１６に連結され、また、電源回路１８を介してバッテリ１７に接続されている。第２ＭＧ１２は、バッテリ１７の電力または第１ＭＧ１１の発電電力により力行動作して車輪１６を回転駆動可能であり、また、車輪１６の回転により回生動作して発電し、バッテリ１７を充電可能である。
【００１８】
動力分割機構１３は、エンジン１０の動力を二経路に分割する。一方の経路の動力は車輪１６に伝達され、他方の経路の動力は第１ＭＧ１１に伝達される。本実施形態では、動力分割機構１３は、第１ＭＧ１１に接続されているサンギアと、エンジン１０に接続されプラネタリギアを支持しているキャリアと、出力部材１９に接続されているリングギアとを含む遊星歯車装置から構成されている。動力分割機構１３のプラネタリ比は（１：ρ）である。
【００１９】
変速機１４は、第２ＭＧ１２と出力部材１９との間に設けられており、第２ＭＧ１２の回転を減速して出力部材１９に伝達する。本実施形態では、変速機１４は、第２ＭＧ１２に接続されているサンギアと、トランスアクスルケース等の固定部材に固定されプラネタリギアを支持しているキャリアと、出力部材１９に接続されているリングギアとを含む遊星歯車装置から構成されている。変速機１４のプラネタリ比は（１：Ｋ）である。
【００２０】
エンジン１０、ＭＧ１２、１３、動力分割機構１３および変速機１４は、車両１の動力出力装置を構成しており、出力部材１９は、上記動力出力装置の出力部である。
バッテリ１７は、例えばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から構成されている。
【００２１】
電源回路１８は、コンバータ３１と、第１インバータ３２と、第２インバータ３３と、コンデンサ３４とを有している。
コンバータ３１は、バッテリ１７とインバータ３２、３３との間に設けられており、電源ライン３５および接地ライン３６によりインバータ３２、３３と接続されている。コンバータ３１は、バッテリ１７の電圧を昇圧してライン３５、３６間に出力する昇圧機能と、ライン３５、３６間の直流電圧を降圧してバッテリ１７に出力する降圧機能とを有している。以降、ライン３５、３６間の電圧を「システム電圧Ｖｓｙｓ」と記載する。
【００２２】
第１インバータ３２は、システム電圧Ｖｓｙｓを交流電圧に変換して第１ＭＧ１１に出力する直流交流変換機能と、第１ＭＧ１１から入力される交流電圧を直流電圧に変換してライン３５、３６間に出力する交流直流変換機能とを有している。
【００２３】
第２インバータ３３は、システム電圧Ｖｓｙｓを交流電圧に変換して第２ＭＧ１２に出力する直流交流変換機能と、第２ＭＧ１２から入力される交流電圧を直流電圧に変換してライン３５、３６間に出力する交流直流変換機能とを有している。
コンデンサ３４は、電源ライン３５と接地ライン３６との間に設けられ、システム電圧Ｖｓｙｓの変動を平滑化する。
【００２４】
エンジン用電子制御ユニット２１、モータ用電子制御ユニット２２、バッテリ用電子制御ユニット２３、およびハイブリッド用電子制御ユニット２４は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、相互間で通信可能である。以降、エンジン用電子制御ユニット２１を「ＥＮＧ−ＥＣＵ」と記載し、モータ用電子制御ユニット２２を「ＭＧ−ＥＣＵ」と記載し、バッテリ用電子制御ユニット２３を「ＢＡＴ−ＥＣＵ」と記載し、ハイブリッド用電子制御ユニット２４を「ＨＶ−ＥＣＵ」と記載する。
【００２５】
ＥＮＧ−ＥＣＵ２１は、エンジン１０の運転状態を検出する各種センサと、例えばスロットル弁、燃料噴射装置および点火装置などのエンジン補機とに電気的に接続されている。ＥＮＧ−ＥＣＵ２１は、ＨＶ−ＥＣＵ２４から入力される制御信号に応じてエンジン補機を作動させることによってエンジン１０の運転状態を制御するとともに、必要に応じてエンジン１０の運転状態に関するデータをＨＶ−ＥＣＵ２４に出力する。
【００２６】
ＭＧ−ＥＣＵ２２は、第１ＭＧ１１の回転角を検出する第１回転角センサ、第２ＭＧ１２の回転角を検出する第２回転角センサ、第１ＭＧ１１に流れる電流を検出する第１電流センサ、第２ＭＧ１２に流れる電流を検出する第２電流センサ、および、システム電圧Ｖｓｙｓを検出する電圧センサなどの各種センサと、電源回路１８とに電気的に接続されている。第１ＭＧ１１の回転数（第１ＭＧ回転数）Ｎｍｇ１は、第１回転角センサの検出信号に基づき算出される。第２ＭＧ１２の回転数（第２ＭＧ回転数）Ｎｍｇ２は、第２回転角センサの検出信号に基づき算出される。ＭＧ−ＥＣＵ２２は、ＨＶ−ＥＣＵ２４から入力される制御信号に応じてコンバータ３１およびインバータ３２、３３を作動させることによって第１ＭＧ１１および第２ＭＧ１２の動作状態を制御するとともに、必要に応じて第１ＭＧ１１および第２ＭＧ１２の動作状態に関するデータをＨＶ−ＥＣＵ２４に出力する。
【００２７】
ＢＡＴ−ＥＣＵは、バッテリ１７の端子間電圧を検出するバッテリ電圧センサ、バッテリ１７の充放電電流を検出する充放電電流センサ、および、バッテリ１７の温度を検出するバッテリ温度センサなどの各種センサに電気的に接続されている。ＢＡＴ−ＥＣＵ２３は、各種センサの検出信号に基づきバッテリ１７の残容量の計算、バッテリ１７の出力電力の上限値である出力電力上限値Ｗｏｕｔの計算、バッテリ１７の入力電力の上限値である入力電力上限値Ｗｉｎの計算を行うとともに、計算結果をＨＶ−ＥＣＵ２４に出力する。
【００２８】
ＨＶ−ＥＣＵ２４は、アクセル開度センサおよび車速センサなどの各種センサに電気的に接続されている。ＨＶ−ＥＣＵ２４は、各種センサの検出信号および各種電子制御ユニットから入力されるデータに基づきプログラム処理を実行することによって、エンジン１０のトルク（エンジントルク）Ｔｅの指令値であるエンジントルク指令値Ｔｅ＊、第１ＭＧ１１のトルク（第１ＭＧトルク）Ｔｍｇ１の指令値である第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊、および、第２ＭＧ１２のトルク（第２ＭＧトルク）Ｔｍｇ２の指令値である第２ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ２＊を算出し、各指令値を制御信号として出力する。これにより、ＨＶ−ＥＣＵ２４は、エンジン１０の運転状態と、第１ＭＧ１１および第２ＭＧ１２の動作状態と、バッテリ１７の充電状態とを統合的に制御する。
【００２９】
（ＨＶ−ＥＣＵ２４の特徴構成）
次に、ＨＶ−ＥＣＵ２４の特徴構成について図１〜図９を参照して説明する。
ＨＶ−ＥＣＵ２４は、電源回路１８における過電流を抑制するために、式（１）〜（４）のように表されるバッテリ１７の入出力電力であるバッテリパワーＰｂａｔが、式（５）に示すように出力電力上限値Ｗｏｕｔと入力電力上限値Ｗｉｎとの間の範囲に収まるように第１ＭＧ１１および第２ＭＧ１２の動作を制限する電力収支制御を実行する。
【００３０】
Ｐｍｇ１は、第１ＭＧ１１が消費または発電する電力（第１ＭＧパワー）である。Ｐｍｇ２は、第２ＭＧ１２が消費または発電する電力（第２ＭＧパワー）である。Ｐｃｎｖは、システム電圧Ｖｓｙｓの変化によるコンデンサ３４の蓄積エネルギ増加量を示すコンデンサ昇圧パワーである。Ｃｍは、コンデンサ３４の容量である。以降、電力（パワー）Ｐの単位は［Ｗ］であり、トルクＴの単位は［Ｎ・ｍ］＝［Ｗ・ｓ］であり、回転数Ｎの単位は［ｒｐｍ］である。
Ｐｂａｔ＝Ｐｍｇ１＋Ｐｍｇ２＋Ｐｃｎｖ  （１）
Ｐｍｇ１＝Ｎｍｇ１×Ｔｍｇ１＊×（２π／６０）  （２）
Ｐｍｇ２＝Ｎｍｇ２×Ｔｍｇ２＊×（２π／６０）  （３）
Ｐｃｎｖ＝Ｃｍ×ΔＶｓｙｓ×（Ｖｓｙｓ＋ΔＶｓｙｓ／２）  （４）
Ｗｉｎ≦Ｐｂａｔ≦Ｗｏｕｔ  （５）
【００３１】
バッテリパワーＰｂａｔにおいて支配的な要素は、第１ＭＧ回転数Ｎｍｇ１、第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊、第２ＭＧ回転数Ｎｍｇ２、第２ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ２＊である。また、第１ＭＧ回転数Ｎｍｇ１および第２ＭＧ回転数Ｎｍｇ２は、最適燃費を考慮したエンジン動作点と、出力部材１９の回転数（出力回転数）Ｎｏｕｔとによって一意に決まる。そのため、ＨＶ−ＥＣＵ２４は、第１ＭＧ回転数Ｎｍｇ１および第２ＭＧ回転数Ｎｍｇ２を検知して第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊および第２ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ２＊を操作することによって、バッテリ１７の電力収支を調整する。
【００３２】
ただし、図２に示すように第１ＭＧ１１がエンジン１０の回転により回生動作しているとき第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊を制限すると、エンジン１０および第１ＭＧ１１の過回転を引き起こすおそれがある。これを回避するには、エンジン１０の出力パワーを制限してから第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊を制限する方法が考えられる。しかし、エンジン１０の応答性はＭＧと比べて遅いため、上記方法は回転数急変に反応することができないという欠点がある。そのため、ＨＶ−ＥＣＵ２４は、回転数急変等の過渡時には、第２ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ２＊を操作してバッテリ１７の電力収支を調整する。図３は、図２に示すような動作中にＰｂａｔ＝Ｗｏｕｔに調整されたときの電力収支を示す図である。
【００３３】
ここで、図４、図５に示すように第１ＭＧ１１が力行動作しているときについて考える。図４は、アクセルＯＦＦで減速している場合であってエンジン１０がフューエルカット中であり、エンジン１０の停止に向けて目標の回転数プロフィールでエンジン回転数Ｎｅを引き下げるために第１ＭＧ１１がエンジン１０の回転数制御をしている状況を示す。図５は、エンジン１０を始動する場合であって、エンジン回転数Ｎｅを引き上げるために第１ＭＧ１１がエンジン１０の回転数制御をしている状況を示す。
【００３４】
これらの状況において車輪１６（駆動輪）がロックすると、ドライブシャフト３７（図１参照）の捩れにより、図６に示すように第２ＭＧ回転数Ｎｍｇ２が０ｒｐｍを中心に変動して負回転（実線）と正回転（二点鎖線）とを繰り返すことによって第２ＭＧ１２が力行動作と回生動作とを繰り返す現象が発生する。そのため、ＨＶ−ＥＣＵ２４とは異なる従来形態のＨＶ−ＥＣＵを備える場合には、第１ＭＧ１１の力行動作時であって第１ＭＧパワーＰｍｇ１が出力電力上限値Ｗｏｕｔよりも大きいときに上記現象が発生すると、以下（Ａ）、（Ｂ）に起因して、図１８、図１９に示すようにバッテリパワーＰｂａｔが出力電力上限値Ｗｏｕｔを大きく超過し、過電流により例えば電源回路１８の部品などが破壊される可能性がある。
【００３５】
（Ａ）回転数の検知遅れに加えて、ＨＶ−ＥＣＵ２４とＭＧ−ＥＣＵ２２とが別構成であることにより、図１８に示すように実際の第２ＭＧ回転数Ｎｍｇ２とＨＶ−ＥＣＵ２４が認識している第２ＭＧ回転数Ｎｍｇ２とが異なる場合がある。
（Ｂ）第２ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ２＊が実際の第２ＭＧトルクＴｍｇ２に反映されるまでにも遅れが存在する。
【００３６】
したがって、本実施形態によるＨＶ−ＥＣＵ２４は、第１ＭＧ１１の正転力行時において過電流による部品破壊を抑制するために図７、図８に示す処理を実行する。図７、図８に示す一連のルーチンは、ＨＶ−ＥＣＵ２４の電源がＯＮされてからＯＦＦされるまでの間に同時並行して繰り返し実行される。
【００３７】
図７のルーチンが開始されると、先ずステップＳ１では、第１ＭＧ回転数Ｎｍｇ１および第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊に基づき、第１ＭＧ１１が正転力行動作中であるか否かが判定される。ステップＳ１の判定が肯定された場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２に移行する。一方、ステップＳ１の判定が否定された場合（Ｓ１：Ｎｏ）、処理はステップＳ３に移行する。
【００３８】
ステップＳ２では、出力電力上限値Ｗｏｕｔおよび第１ＭＧ回転数Ｎｍｇ１に基づき式（６）により第１ＭＧトルク制限値Ｔｍｇ１ｍａｘが算出されて設定される。ステップＳ２のあと、処理はステップＳ３に移行する。
Ｔｍｇ１ｍａｘ＝（Ｗｏｕｔ／Ｎｍｇ１）×（６０／２π）  （６）
【００３９】
ステップＳ３では、第１ＭＧトルク制限値Ｔｍｇ１ｍａｘは、予め決められた許容最大値に設定される。ステップＳ３のあと、処理はステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊が第１ＭＧトルク制限値Ｔｍｇ１ｍａｘよりも大きいか否かが判定される。ステップＳ４の判定が肯定された場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５に移行する。一方、ステップＳ４の判定が否定された場合（Ｓ４：Ｎｏ）、処理はステップＳ６に移行する。
【００４０】
ステップＳ５では、第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊は第１ＭＧトルク制限値Ｔｍｇ１ｍａｘに変更される。つまり、第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊は第１ＭＧトルク制限値Ｔｍｇ１ｍａｘに制限される。ステップＳ５のあと、処理は図７のルーチンを終了する。
【００４１】
ステップＳ６では、第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊は変更されず、そのままの値で使用される。ステップＳ６のあと、処理は図７のルーチンを終了する。
このようにして第１ＭＧ１１の正転力行時、第１ＭＧパワーＰｍｇ１は出力電力上限値Ｗｏｕｔ以下に制限される。つまり、第１ＭＧパワーＰｍｇ１の最大値は出力電力上限値Ｗｏｕｔとされる。
【００４２】
なお、上述のように第１ＭＧパワーＰｍｇ１を出力電力上限値Ｗｏｕｔ以下に制限することを「第１ＭＧ１１の正転力行時」に限定している理由は、以下（ｉ）、（ｉｉ）である。
（ｉ）図９に示すように第１ＭＧ１１の逆転力行時であって、車両１が高速走行している場合には、第１ＭＧ１１はエンジン１０の回転数制御をしているため、第１ＭＧパワーＰｍｇ１を出力電力上限値Ｗｏｕｔ以下に制限することができない。
（ｉｉ）図２に示すように第１ＭＧ１１の正転回生時であって、車両１が通常走行または加速走行している場合には、通常、第１ＭＧ１１パワーＰｍｇ１は出力電力上限値Ｗｏｕｔよりも大きくなるため、第１ＭＧパワーＰｍｇ１を出力電力上限値Ｗｏｕｔ以下に制限することができない。
【００４３】
図８のルーチンが開始されると、先ずステップＳ１１では、出力電力上限値Ｗｏｕｔ、第１ＭＧ回転数Ｎｍｇ１および第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊に基づき式（７）により第２ＭＧパワー制限値Ｐｍｇ２ｍａｘが算出される。ステップＳ１１のあと、処理はステップＳ１２に移行する。
Ｐｍｇ２ｍａｘ＝Ｗｏｕｔ−Ｎｍｇ１×Ｔｍｇ１＊×（２π／６０）  （７）
【００４４】
ステップＳ１２では、第２ＭＧパワー制限値Ｐｍｇ２ｍａｘおよび第２ＭＧ回転数Ｎｍｇ１に基づき式（８）により第２ＭＧトルク制限値Ｔｍｇ２ｍａｘが算出される。ステップＳ１２のあと、処理はステップＳ１３に移行する。
Ｔｍｇ２ｍａｘ＝（Ｐｍｇ２ｍａｘ／Ｎｍｇ２）×（６０／２π）  （８）
【００４５】
ステップＳ１３では、第２ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ２＊が第２ＭＧトルク制限値Ｔｍｇ２ｍａｘよりも大きいか否かが判定される。ステップＳ１３の判定が肯定された場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１４に移行する。一方、ステップＳ１３の判定が否定された場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、処理はステップＳ１５に移行する。
【００４６】
ステップＳ１４では、第２ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ２＊は第２ＭＧトルク制限値Ｔｍｇ２ｍａｘに変更される。つまり、第２ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ２＊は第２ＭＧトルク制限値Ｔｍｇ２ｍａｘに制限される。ステップＳ１４のあと、処理は図８のルーチンを終了する。
【００４７】
ステップＳ１５では、第２ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ２＊は変更されず、そのままの値で使用される。ステップＳ１５のあと、処理は図８のルーチンを終了する。
このようにして第２ＭＧ１２の正転力行時、第２ＭＧパワーＰｍｇ２は、出力電力上限値Ｗｏｕｔから第１ＭＧパワーＰｍｇ１を引いた値以下に制限される。つまり、第２ＭＧパワーＰｍｇ２の最大値は、力電力上限値Ｗｏｕｔから第１ＭＧパワーＰｍｇ１を引いた値とされる。
【００４８】
（効果）
以上説明したように、第１実施形態によるＨＶ−ＥＣＵ２４は、第１ＭＧ１１の正転力行時、第１ＭＧパワーＰｍｇ１を出力電力上限値Ｗｏｕｔ以下に制限し、かつ、第２ＭＧパワーＰｍｇ２を、出力電力上限値Ｗｏｕｔから第１ＭＧパワーＰｍｇ１を引いた値以下に制限する。
【００４９】
このように構成することで、「第２ＭＧ１２の回生動作による発電電力が見込まれて第１ＭＧパワーＰｍｇ１が出力電力上限値Ｗｏｕｔよりも大きく設定される」ことがない。つまり、第２ＭＧ１２が回生動作しているか力行動作しているかを問わず、第１ＭＧパワーＰｍｇ１が出力電力上限値Ｗｏｕｔ以下に設定される。そのため、第１ＭＧ１１の正転力行時、図１０に示すように車輪１６のロックにより第２ＭＧ１２が力行動作と回生動作とを繰り返す現象が発生しても、図１０、図１１、図１２に示すようにバッテリパワーＰｂａｔが上限値Ｗｏｕｔを大きく超過することを抑制可能である。つまり、例えば図１９のように電源回路１８の部品等の破壊を引き起こすほどにバッテリパワーＰｂａｔが上限値Ｗｏｕｔを超過することを回避可能である。したがって、過電流による電源回路１８の部品破壊を抑制することができる。
【００５０】
［第２実施形態］
第２実施形態によるＨＶ−ＥＣＵ４１が行う処理について説明する。
図１３に示すように、ステップＳ２１では、出力電力上限値Ｗｏｕｔ、第１ＭＧ回転数Ｎｍｇ１および所定値αに基づき式（９）により第１ＭＧトルク制限値Ｔｍｇ１ｍａｘが算出されて設定される。所定値αは、車輪１６のロック時に第２ＭＧ回転数Ｎｍｇ２が正回転と負回転とを繰り返す場合の第２ＭＧパワーＰｍｇ２の最大値を想定して予め実験的あるいは理論的に決められた値と、コンデンサ昇圧パワーＰｃｎｖとを足した値に設定される。
Ｔｍｇ１ｍａｘ＝［（Ｗｏｕｔ−α）／Ｎｍｇ１］×（６０／２π）  （９）
【００５１】
図１４に示すように、ステップＳ３１では、出力電力上限値Ｗｏｕｔ、第１ＭＧ回転数Ｎｍｇ１、第１ＭＧトルク指令値Ｔｍｇ１＊、コンデンサ容量Ｃｍ、システム電圧Ｖｓｙｓおよび電圧上昇量ΔＶｓｙｓに基づき式（１０）により第２ＭＧパワー制限値Ｐｍｇ２ｍａｘが算出される。
Ｐｍｇ２ｍａｘ＝Ｗｏｕｔ−Ｎｍｇ１×Ｔｍｇ１＊×（２π／６０）−Ｃｍ×ΔＶｓｙｓ×（Ｖｓｙｓ＋ΔＶｓｙｓ／２）  （１０）
【００５２】
以上説明したように、第２実施形態によるＨＶ−ＥＣＵ４１は、第１ＭＧ１１の正転力行時、第１ＭＧパワーＰｍｇ１を、出力電力上限値Ｗｏｕｔから所定値αを引いた値以下に制限し、かつ、第２ＭＧパワーＰｍｇ２を、出力電力上限値Ｗｏｕｔから第１ＭＧパワーＰｍｇ１とコンデンサ昇圧パワーＰｃｎｖとを引いた値以下に制限する。
【００５３】
このように構成することで、第１ＭＧ１１の正転力行時、図１５に示すように車輪１６のロックにより第２ＭＧ１２が力行動作と回生動作とを繰り返す現象が発生しても、図１５、図１６、図１７に示すようにバッテリパワーＰｂａｔが上限値Ｗｏｕｔを超過することを防止可能である。したがって、過電流による電源回路１８の部品破壊を確実に回避することができる。
【００５４】
［他の実施形態］
本発明の他の実施形態では、ＨＶ−ＥＣＵとＭＧ−ＥＣＵとが一つのコンピュータを主体として構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、式（９）の所定値αは、車輪１６のロック時に第２ＭＧ回転数Ｎｍｇ２が正回転と負回転とを繰り返す場合の第２ＭＧパワーＰｍｇ２の最大値を想定して予め決められた値に設定されてもよい。つまり、所定値αは、コンデンサ昇圧パワーＰｃｎｖを考慮せずに設定されてもよい。この場合であっても、電源回路の部品等の破壊を引き起こすほどにバッテリパワーが出力電力上限値を大きく超過することを回避可能である。
【００５５】
本発明の他の実施形態では、ＨＶ−ＥＣＵが用いられる車両は、第１ＭＧが遊星歯車装置を介してエンジンに連結されていなくてもよく、また、第２ＭＧが遊星歯車装置を介して出力部材に連結されていなくてもよい。要するに、エンジンの回転による回生動作およびバッテリの電力による力行動作が可能な第１ＭＧと、バッテリの電力による力行動作および車輪の回転による回生動作が可能な第２ＭＧとを備える車両であればよい。
本発明の他の実施形態では、バッテリに代えて、電気二重層キャパシタ等の他の蓄電装置が備えられてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・車両
１０・・・エンジン（内燃機関）
１１・・・第１モータジェネレータ、第１ＭＧ
１２・・・第２モータジェネレータ、第２ＭＧ
１６・・・車輪
１７・・・バッテリ（蓄電装置）
２４、４１・・・ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶ−ＥＣＵ、車両用制御装置）
Ｐｂａｔ・・・バッテリパワー（出力電力）
Ｐｍｇ１・・・第１ＭＧパワー
Ｐｍｇ２・・・第２ＭＧパワー
Ｗｏｕｔ・・・出力電力上限値
【図１】
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【図２】
0006350031.tif 000003
【図３】
0006350031.tif 000004
【図４】
0006350031.tif 000005
【図５】
0006350031.tif 000006
【図６】
0006350031.tif 000007
【図７】
0006350031.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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