CN111391813A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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足立崇
石川尚
野口智之
贞清雅行
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种混合动力车辆的控制装置，具有：控制部(405、406)，其对内燃机(1)、第1电动机(2)以及第2电动机(3)进行控制，以使混合动力车辆(100)根据要求驱动力行驶；温度检测部(32a)，其检测第1电动机(2)的温度；抑制要求输出部(402)，其根据温度检测部(32a)的检测值输出抑制第1电动机(2)的温度上升的要求。控制部(405、406)对内燃机(1)、第1电动机(2)以及第2电动机(3)进行控制，以使在由抑制要求输出部(402)未输出抑制温度上升的要求时，执行第1电动机(2)利用内燃机(1)的动力进行发电那样的第1控制，当由抑制要求输出部(402)输出抑制温度上升的要求时，执行第1电动机(2)的发电量减少并且第2电动机(3)利用再生转矩进行发电且内燃机(1)的驱动力增加的大小相当于再生转矩的大小那样的第2控制。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆的控制装置。
背景技术
以往已知的混合动力车辆具有前轮驱动用的发动机、前轮驱动用的能发电的马达以及后轮驱动用的能发电的马达。这样的车辆例如记载于专利文献1中。专利文献1中记载的混合动力车辆，当马达的温度达到规定值以上时，相对于马达的温度小于规定值时，马达的最大转矩被限制为较小值。
然而，如专利文献1中记载那样限制了马达的最大转矩的混合动力车辆，由马达发电时的发电量减少，因此不能有效地获得车辆整体所需的电力，蓄电池的剩余容量有可能不足。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2005-161961号公报(JP2005-161961A)。
发明内容
本发明一技术方案为具有驱动前轮和后轮中的任一者的内燃机和能发电的第1电动机、驱动前轮和后轮中的任一另一者的能发电的第2电动机的混合动力车辆的控制装置，具有：控制部，其对内燃机、第1电动机以及第2电动机进行控制，以使混合动力车辆根据要求驱动力行驶；温度检测部，其对第1电动机的温度或与该温度具有相关关系的物理量进行检测；以及抑制要求输出部，其根据温度检测部的检测值，输出抑制第1电动机的温度上升的要求。控制部对内燃机、第1电动机以及第2电动机进行控制，以使在由抑制要求输出部未输出抑制温度上升的要求时，执行第1电动机利用内燃机的动力发电这样的第1控制，当由抑制要求输出部输出抑制温度上升的要求时，执行第1电动机的发电量降低并且第2电动机利用再生转矩发电且内燃机的驱动力增加的大小相当于再生转矩的大小的第2控制。
附图说明
本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。
图1是概略地表示应用本发明一实施方式的控制装置的车辆的行驶驱动系统的一部分结构的图。
图2是概略地表示本发明一实施方式的车辆控制系统的整体结构的框图。
图3是表示蓄电池充电不足的动作的一例的时序图。
图4是表示本发明一实施方式的混合动力车辆的控制装置的主要部分结构的框图。
图5是表示由图4的控制器执行的处理的一例的流程图。
图6A是表示利用本发明一实施方式的混合动力车辆的控制装置进行的动作的一例的时序图。
图6B是表示图6A的比较例的时序图。
具体实施方式
以下参照图1～图6B对本发明的实施方式进行说明。图1是表示应用本实施方式的控制装置的自动驾驶车辆100(有时也简称为车辆)的行驶驱动系统的概略结构的图。车辆100不仅能够在不需要驾驶员进行驾驶操作的自动驾驶模式下行驶，也能够在由驾驶员进行驾驶操作的手动驾驶模式下行驶。
如图1所示，车辆100构成为具有发动机(ENG)1、第1电动发电机(MG1)2、第2电动发电机(MG3)3作为行驶驱动源的混合动力车辆。更具体地说，在车辆100的前部搭载发动机1、变速器(TM)4、第1电动发电机2。这些发动机1、变速器4、第1电动发电机2构成前轮驱动装置10，并由前轮驱动装置10驱动前轮FW。在车辆100的后部搭载第2电动发电机3。第2电动发电机3构成后轮驱动装置20，并由后轮驱动装置20驱动后轮RW。这样，车辆100构成为前轮FW和后轮RW二者为驱动轮的四轮驱动车辆。
发动机1是将通过节气门阀供给的吸入空气和从喷射器喷射出的燃料以适当的比例混合并利用火花塞等点火而使它们燃烧，由此产生旋转动力的内燃机(例如汽油发动机)。另外，还能够使用柴油发动机等各种发动机来代替汽油发动机。由节气门阀调节吸入空气量，通过利用电信号工作的节气门用执行器的驱动来变更节气门阀的开度。节气门阀的开度和从喷射器喷射出的燃料的喷射量(喷射时期、喷射时间)由控制器(ECU)40进行控制。
第1电动发电机2和第2电动发电机3分别具有转子和定子，能够作为马达发挥功能。即，第1电动发电机2和第2电动发电机3的转子由从蓄电池(BAT)6经由电力控制单元(PCU)5供给至定子的线圈的电力驱动。此时第1电动发电机2和第2电动发电机3作为马达发挥功能。
另一方面，当第1电动发电机2和第2电动发电机3的转子的旋转轴由外力(发动机1或前后轮FW、RW)驱动时，第1电动发电机2和第2电动发电机3发电，电力经由电力控制单元5在蓄电池6中蓄电。此时第1电动发电机2和第2电动发电机3作为发电机发挥功能。电力控制单元5包含逆变器而构成，通过根据来自控制器40的指令控制逆变器，由此控制第1电动发电机2和第2电动发电机3各自的驱动转矩或再生转矩。
变速器4为使来自发动机1的旋转变速且对来自发动机1的转矩进行转换并输出的自动变速器。变速器4例如为能够对应多个挡位而使变速比阶段性地变更的有级变速器。另外，还能将能够使变速比无级地变更的无级变速器作为变速器4来使用。省略图示，还可以将来自发动机1的动力经由变矩器输入至变速器4。
变速器4具有例如借助液压力而工作的牙嵌式离合器、摩擦离合器等变速用和动力传递用的多个(仅图示一个)离合机构4a。通过根据来自控制器40的指令切换控制阀，控制油从液压源(液压泵等)向变速用的离合机构4a的流动，能够将变速器4的挡位变更为目标挡位。按照预先规定的换挡图，根据车速和要求驱动力由控制器40决定目标挡位。
第1电动发电机2的旋转轴通过动力传递用的离合机构4a与变速器4连接，能够将第1电动发电机2的转矩输入至变速器4。此外，发动机1与第1电动发电机2的旋转轴通过变速器4的动力传递用的离合机构4a连接，借助来自发动机1的转矩使第1电动发电机2旋转，由此，能够在第1电动发电机2发电。另外，第1电动发电机2还能在制动时利用再生转矩发电。将发动机1和第1电动发电机2中的至少一者作为驱动源从变速器4输出的转矩经由差动机构7和左右的驱动轴7a传递至前轮FW。
前轮驱动装置10能够将运转模式在仅将发动机1作为前轮FW的行驶驱动源的发动机模式、仅将第1电动发电机2作为前轮FW的行驶驱动源的EV模式、将发动机1和第1电动发电机2二者作为前轮FW的行驶驱动源的混合动力模式之间进行切换。发动机模式下，通过将发动机1的动力的一部分经由动力传递用的离合机构4a传递至第1电动发电机2，能够一边发电一边行驶。运转模式的切换通过如下动作来实现，控制器40根据车速、要求驱动力、蓄电池6的剩余容量等决定最适合的运转模式，并对离合机构4a等的动作进行控制以成为该运转模式。
从第2电动发电机3输出的转矩经由差动机构8和左右的驱动轴传递至后轮RW。第2电动发电机3能够利用后轮RW的转矩驱动旋转而发电。另外，还可以将第2电动发电机3构成为内轮马达，在左右后轮RW的轮内分别配置第2电动发电机3。还可以将第1电动发电机2构成为内轮马达。
图2是概略性地表示对自动驾驶车辆100进行控制的车辆控制系统101的基本整体结构的框图。如图2所示，车辆控制系统101主要具有控制器40以及分别与控制器40可通信地连接的外部传感器组31、内部传感器组32、输入/输出装置33、GPS装置34、地图数据库35、导航装置36、通信单元37、行驶用的执行器AC。
外部传感器组31是对作为车辆100的周边状况的外部状况进行检测的多个传感器(外部传感器)的总称。例如，外部传感器组31包括：激光雷达、雷达以及摄像机等，其中，激光雷达测定车辆100全方位的针对照射光的散射光，而测定从车辆100到周边障碍物的距离，雷达通过照射电磁波并检测反射波来检测车辆100周边的其他车辆、障碍物等，摄像机搭载于车辆100，具有CCD、CMOS等摄像元件，拍摄车辆100的周边(前方、后方以及侧方)。来自外部传感器组31的检测信号输入到控制器40。
内部传感器组32是对车辆100的行驶状态进行检测的多个传感器(内部传感器)的总称。例如，内部传感器组32包括：检测车辆100的车速的车速传感器、分别检测车辆100前后方向的加速度和左右方向的加速度的加速度传感器、检测发动机1的转速的发动机转速传感器、检测车辆100的重心绕铅垂轴旋转的旋转角速度的横摆角速度传感器、检测节气门阀的开度(节气门开度)的节气门开度传感器、检测各部分的温度的温度传感器、检测蓄电池6的剩余容量的蓄电池传感器等。内部传感器组32中还包括检测手动驾驶模式下的驾驶员的驾驶操作、例如加速踏板的操作、制动踏板的操作、方向盘的操作等的传感器。来自内部传感器组32的检测信号输入到控制器40。
输入/输出装置33是从驾驶员输入指令、向驾驶员输出信息的装置的总称。例如，输入/输出装置33包括：供乘员通过对操作构件进行操作而输入各种指令的各种开关、供乘员通过语音输入指令的话筒、借助显示图像向乘员提供信息的显示部、通过语音向乘员提供信息的扬声器等。各种开关包括指示进行自动驾驶模式和手动驾驶模式中的任一者的手动/自动切换开关。
手动/自动切换开关例如构成为供驾驶员能够进行手动操作的开关，根据开关操作输出向使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式或使自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式切换的指令。在规定的行驶条件成立时，不论手动/自动切换开关的操作如何，都指示从手动驾驶模式向自动驾驶模式切换或从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。即，可以通过手动/自动切换开关自动进行切换来自动进行模式切换而非手动进行。来自输入/输出装置33的信号输入到控制器40。由控制器40向输入/输出装置33输入信号。
GPS装置34具有接收来自多个GPS卫星的定位信号的GPS接收机，根据由GPS接收机接收到的信号来测定车辆100的绝对位置(纬度、经度等)。来自GPS装置34的信号输入到控制器40。
地图数据库35是对在导航装置36中使用的一般性地图信息进行存储的装置，例如由硬盘构成。地图信息中包括：道路的位置信息、道路形状(曲率等)的信息、十字路口、岔路口的位置信息。另外，存储于地图数据库35中的地图信息与存储于控制器40的存储部42中的高精度地图信息不同。
导航装置36是搜索到达由驾驶员输入的目的地的道路上的目标路线并进行沿目标路线的引导的装置。通过输入/输出装置33进行目的地的输入和沿目标路线的引导。基于由GPS装置34测定的车辆100的当前位置和存储于地图数据库35中的地图信息来计算目标路线。来自导航装置36的信号输入到控制器40。
通信单元37利用包含互联网线路等无线通信网的网络与未图示的各种服务器进行通信，定期或者在任意时机从服务器获取地图信息和交通信息等。通信单元37通过与控制器40进行通信，将获取的地图信息输出到地图数据库35、存储部42，由此更新地图信息。获取的交通信息中包括交通堵塞信息、信号从红变绿的剩余时间等信号信息。
执行器AC是用于车辆100进行行驶动作的行驶用执行器，包括利用来自控制器40的电信号进行工作的各种执行器。例如，调整发动机1的节气门阀的开度的节气门用执行器、使第1电动发电机2和第2电动发电机3、变速器4的离合机构4a工作的变速器用执行器、使制动装置工作的制动用执行器以及使前轮FW转向的转向用执行器等。这些执行器能够包括电动马达、对执行器驱动用的液压的流动进行控制的控制阀等。
控制器40由电子控制单元(ECU)构成。另外，能够将发动机控制用ECU、变速器控制用ECU等功能不同的多个ECU分开设置，但图2中为了方便，示出控制器40作为这些ECU的集合。控制器40包含具有CPU(微处理器)等运算部41和ROM、RAM、硬盘等存储部42以及输入输出接口等未图示的其他周边电路的计算机而构成。
在存储部42中存储包含车道的中央位置信息、车道位置的边界信息等高精度的详细地图信息。更具体地说，存储道路信息、交通管制信息、住所信息、设施信息、电话号码信息、停车场信息等作为地图信息。道路信息中包括：表示高速道路、收费道路、国道等道路类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的三维坐标位置、车道的拐弯处的曲率、车道的汇合点和分岔点的位置、道路标识等信息。交通管制信息中包括：车道由于施工等被限制行驶或者禁止通行的信息等。在存储部42中还存储作为变速动作的基准的换挡图(变速线图)、各种控制的程序以及在程序中使用的阈值等信息。
运算部41具有自车位置识别部43、外界识别部44、行动计划生成部45、行驶控制部46作为功能性结构。
自车位置识别部43根据由GPS装置34获取的车辆100的位置信息和地图数据库35的地图信息来识别出地图上的车辆100的位置(自车位置)。也可以使用存储于存储部42中的地图信息(建筑物的形状等信息)和由外部传感器组31检测到的车辆100的周边信息来识别出自车位置，由此，能够高精度地识别出自车位置。另外，在能够由设置于道路上或道路旁边的外部的传感器来测定自车位置时，还能够通过借助通信单元37与该传感器进行通信，来高精度地识别出自车位置。
外界识别部44根据来自激光雷达、雷达、摄像机等外部传感器组31的信号来识别出车辆100周围的外部状况。例如，识别出在车辆100周边行驶的周边车辆(前方车辆、后方车辆)的位置、速度、加速度、在车辆100周围停车或驻车的周边车辆的位置以及其他物体的位置、状态等。其他物体包括：标识、信号器、道路的边界线、停止线、建筑物、栏杆、电线杆、广告牌、行人、自行车等。其他物体的状态包括：信号器的颜色(红、绿、黄)、行人、自行车的移动速度、朝向等。
行动计划生成部45例如根据由导航装置36计算出的目标路线、由自车位置识别部43识别出的自车位置、由外界识别部44识别出的外部状况，生成从当前时刻开始经过规定时间为止的车辆100的行驶轨迹(目标轨迹)。当目标路线上存在作为目标轨迹的候补的多个轨迹时，行动计划生成部45从中选择遵守法律且满足高效、安全地行驶等基准的最合适的轨迹，并将所选择的轨迹作为目标轨迹。然后，行动计划生成部45生成与所生成的目标轨迹相对应的行动计划。
行动计划中包括：在从当前时刻开始经过规定时间(例如5秒)为止的期间内，每单位时间(例如0.1秒)设定的行驶计划数据，即与每单位时间的时刻相对应设定的行驶计划数据。行驶计划数据包括每单位时间的车辆100的位置数据和车辆状态的数据。位置数据例如为表示道路上的二维坐标位置的目标点的数据，车辆状态的数据为表示车速的车速数据和表示车辆100的朝向的方向数据等。每单位时间对行驶计划进行更新。
行动计划生成部45通过将从当前时刻开始经过规定时间(例如5秒)为止的每单位时间的位置数据按照时间顺序连接起来而生成目标轨迹。此时，根据目标轨迹上的每单位时间的各目标点的车速(目标车速)计算出每单位时间的加速度(目标加速度)。即，行动计划生成部45计算出目标车速和目标加速度。另外，还可以由行驶控制部46计算出目标加速度。
行驶控制部46在自动驾驶模式下对执行器AC进行控制，以使车辆100沿由行动计划生成部45生成的目标轨迹以目标车速和目标加速度行驶。例如，分别对节气门用执行器、第1电动发电机2和第2电动发电机3、变速器用执行器、制动用执行器以及转向用执行器进行控制，以使车辆100通过每单位时间的目标点。
更具体地说，行驶控制部46考虑到在自动驾驶模式下由道路坡度等决定的行驶阻力，计算出用于获得由行动计划生成部45计算出的每单位时间的目标加速度的要求驱动力。然后例如对执行器AC进行反馈控制，以使由内部传感器组32检测出的实际加速度成为目标加速度。另一方面，在手动驾驶模式下，行驶控制部46根据由内部传感器组32获取的来自驾驶员的行驶指令(加速器开度等)对各执行器AC进行控制。
在这样构成的自动驾驶车辆100中，传感器的设置个数增加，进一步地，处理传感器的信号的计算机的负载增大。因此，电力消耗量增加，用于供应电力的必要发电量增加。因此，第1电动发电机2和第2电动发电机3的负载增大，随之发热量上升。特别是第1电动发电机2配置于发动机1的周边并由发动机1驱动，因此容易变得高温。
第1电动发电机2和第2电动发电机3的线圈利用ATF油等冷却，但当发热量大时，第1电动发电机2和第2电动发电机3的温度有可能超过规定的上限温度。当第1电动发电机2和第2电动发电机3(特别是第1电动发电机2)的温度超过上限温度时，启动保护功能，发电量减少。其结果是，有可能得不到所需发电量，从而蓄电池6充电不足。
图3是表示这种现象的一例的时序图。图3表示在发动机转速Ne恒定且从发动机1输出的发动机转矩TQe恒定的情况下，车辆100行驶的状态。此时，第1电动发电机2的转矩(第1马达转矩TQm1)为负，由来自发动机1的转矩驱动第1电动发电机2旋转而发电。因此，能够将蓄电池6的剩余容量(充电量)SOC维持在固定值。这种情况下的发动机转矩TQe比第1马达转矩TQm1的大小(绝对值)大或与第1马达转矩TQm1的大小相等。
第1电动发电机2的温度(第1马达温度Tm)随着时间的经过而上升，在时刻t1，当第1马达温度Tm达到阈值Tma时，为了抑制第1电动发电机2的温度上升，第1电动发电机2的再生转矩的大小(绝对值)变小。其结果是，利用第1电动发电机2产生的发电量减少，蓄电池6的剩余容量SOC不足。为了解决这样的蓄电池6的充电不足，本实施方式如下构成控制装置。
图4是表示本实施方式的混合动力车辆的控制装置50的主要部分结构的框图。该控制装置50是对车辆100的行驶动作进行控制的装置，构成图2的车辆控制系统101的一部分。
如图4所示，控制装置50具有控制器40以及分别与控制器40连接的手动/自动切换开关33a、GPS装置34、温度传感器32a、蓄电池传感器32b、导航装置36、节气门用执行器51、第1电动发电机2、第2电动发电机3、变速器用执行器52。另外，第1电动发电机2与第2电动发电机3通过电力控制单元5(图1)与控制器40连接，但在图4中省略了电力控制单元5的图示。
温度传感器32a检测第1电动发电机2的温度，并向控制器40输出检测信号。温度传感器32a由检测第1马达温度Tm(例如线圈的温度等)的传感器构成。还能检测第1电动发电机2周围的温度、用于冷却第1电动发电机2的ATF油的温度或第1电动发电机2的消耗电力等，并根据该检测值间接地检测(推测)出第1马达温度Tm。即，还能由温度传感器32a以外的传感器等检测第1马达温度Tm。蓄电池传感器32b检测蓄电池6的剩余容量，并向控制器40输出检测信号。温度传感器32a和蓄电池传感器32b构成图2的内部传感器组32的一部分。
控制器40具有直行行驶判定部401、抑制要求输出部402、发电量计算部403、变速器控制部404、马达控制部405、发动机控制部406作为功能性结构。直行行驶判定部401例如构成图2的行动计划生成部45的一部分。抑制要求输出部402、发电量计算部403、变速器控制部404、马达控制部405以及发动机控制部406例如构成图2的行驶控制部46的一部分。
直行行驶判定部401根据在导航装置36运算出的目标路线和根据来自GPS装置34的信号求得的车辆100的当前位置，判定车辆100是否进行直行行驶。更具体地说，行动计划生成部45根据目标路线和车辆100的当前位置等生成到达规定时间为止的行动计划，当包含在由行动计划生成部45生成的行动计划中的目标轨迹为直线时，直行行驶判定部401判定为车辆100进行直行行驶。
在由蓄电池传感器32b检测出的蓄电池6的剩余容量SOC为规定值SOCa以下的情况下，当由温度传感器32a检测出的第1马达温度Tm达到阈值Tma以上时，抑制要求输出部402输出抑制温度上升的要求。即，在该情况下，需要减少第1电动发电机2的发电量并抑制其温度上升，因此输出抑制要求。阈值Tma例如为第1电动发电机2的上限温度Tmb乘以小于1的规定的安全率得到的值。上限温度Tmb(第1规定值)比阈值Tma(第2规定值)高(Tmb＞Tma)。
发电量计算部403计算出车辆整体所需的发电量W0。该所需发电量W0为能供应车辆整体的当前的消耗电力的发电量。此外，发电量计算部403在从抑制要求输出部402输出抑制温度上升的要求时，计算出将第1马达温度Tm抑制在上限温度Tmb以下那样的第1电动发电机2的容许最大发电量W1，并计算出从所需发电量W0减去容许最大发电量W1得到的目标发电量W2。
变速器控制部404向用于使离合机构4a工作的变速器用执行器52输出控制信号，以实现由控制器40决定的运转模式(发动机模式、EV模式、混合动力模式中的任一者)。此外在本实施方式中，在由蓄电池传感器32b检测出的蓄电池6的剩余容量SOC为规定值SOCa以下且需要由第1电动发电机2进行发电的情况下，即在由发电量计算部403计算出的第1电动发电机2的容许最大发电量W1比0大的情况下，向变速器用执行器52输出控制信号，以使发动机1的转矩经由变速器4输入至第1电动发电机2。
马达控制部405向电力控制单元5输出控制信号，控制第1电动发电机2和第2电动发电机3的驱动，以使第1电动发电机2和第2电动发电机3产生与车速、要求驱动力、蓄电池剩余容量等相对应的驱动转矩或再生转矩。此外，在本实施方式中，当由抑制要求输出部402输出抑制温度上升的要求时，马达控制部405对第1电动发电机2进行控制，以使第1电动发电机2利用发动机1的输出转矩实施由发电量计算部403计算出的容许最大发电量W1的发电。此时，马达控制部405进一步对第2电动发电机3进行控制，以使第2电动发电机3利用后轮RW的旋转转矩，进行由发电量计算部403计算出的目标发电量W2的发电。
发动机控制部406向节气门用执行器51输出控制信号，以输出要求驱动力，并对发动机1的驱动进行控制。此外在本实施方式中，在第2电动发电机3根据来自马达控制部405的指令实施目标发电量W2的发电时，使发动机1的输出转矩增加，以弥补相应的车辆整体的行驶驱动力减少的部分。
图5是示出按照预先存储的程序在图4的控制器40的CPU执行的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理例如在通过手动/自动切换开关33a选择自动驾驶模式且由蓄电池传感器32b检测出的剩余容量SOC为规定值SOCa以下、需要充电的状态下开始，只要继续该状态便以规定周期反复进行。即，图5的处理在能够利用发动机1的输出转矩对第1电动发电机2进行发电的运转模式(例如发动机模式)下执行。因此，在执行图5的处理时，向变速器用执行器52输出控制信号，以使发动机1的转矩的一部分经由变速器4输入至第1电动发电机2。
首先，在S1(S：处理步骤)，计算出车辆100的所需发电量W0。接下来，在S2，判定第1电动发电机2的发热量是否大，即由温度传感器32a检测出的第1马达温度Tm是否为阈值Tma以上。该判定为抑制要求输出部402是否输出了抑制温度上升的要求的判定。当S2为否定(S2：否)时进入S3，向第1电动发电机2(电力控制单元5)输出控制信号，以使第1电动发电机2利用发动机1的动力实施所需发电量W0的发电。
另一方面，当S2为肯定(S2：是)时进入S4，计算出第1电动发电机2的容许最大发电量W1。接下来，在S5，向第1电动发电机2输出控制信号，以使第1电动发电机2利用发动机1的动力实施容许最大发电量W1的发电。接下来，在S6，根据由导航装置36运算出的目标路线和根据来自GPS装置34信号求得的车辆100的当前位置，判定车辆100是否进行直行行驶。
当S6为肯定(S6：是)时进入S7，为否定(S6：否)时结束处理。在S7，从在S1计算出的所需发电量W0减去在S4计算出的容许最大发电量W1，从而计算出目标发电量W2。接下来，在S8，向第2电动发电机3(电力控制单元5)输出控制信号，以使在第2电动发电机3进行目标发电量W2的再生发电。接下来，在S9，向节气门用执行器51输出控制信号，使发动机驱动力增加，以弥补由于利用第2电动发电机3进行再生发电所致的行驶驱动力的降低，即车辆100产生与自动驾驶模式时的行动计划相应的要求驱动力。
图6A是表示本实施方式的动作的一例的时序图，图6B是其比较例。图中的fv是表示车速V的变化的特性，f1(实线)是表示发动机1的驱动力的变化的特性，f2(虚线)是表示要求驱动力的变化的特性，f3(实线)是表示第2电动发电机3的驱动力的变化的特性。车辆被控制为输出要求驱动力，因此要求驱动力相当于行驶时的实际驱动力。第2电动发电机3的驱动力在负数的区域(阴影区域)进行再生发电，阴影区域的面积相当于再生发电量。
首先，对比较例的动作进行说明。在比较例中，除了车辆100制动时以外，不进行利用第2电动发电机3的再生发电。因此，如图6B所示，在时刻t11～时刻t12、时刻t15～时刻t16的加速行驶时以及在时刻t12～时刻t13、时刻t14～时刻t15、时刻t16～时刻t17的定速行驶时，第2电动发电机3的驱动力为0，在时刻t13～时刻t14以及时刻t17～时刻t18的减速行驶时(制动时)，第2电动发电机3的驱动力为负数。这样在比较例中，仅在减速行驶时进行利用第2电动发电机3的再生发电，因此第1电动发电机2变得高温，从而第1电动发电机2发电被限制时，蓄电池6的充电量有可能不足。
与此相对，在本实施方式中，需要对蓄电池6进行充电且需要抑制第1电动发电机2的温度上升时，将直行行驶作为条件，即使在制动以外时也进行利用第2电动发电机3的再生发电(S8)。因此，如图6A所示，第2电动发电机3的驱动力不仅在时刻t13～时刻t14和时刻t17～时刻t18的减速行驶时为负数，在时刻t11～时刻t12、时刻t15～时刻t16的加速行驶时以及时刻t12～时刻t13、时刻t14～时刻t15、时刻t16～时刻t17的定速行驶时也为负数。由此，即使在第2电动发电机3的发电量增加，第1电动发电机2变得高温，从而第1电动发电机2发电被限制时，也能解决蓄电池6的充电不足。
此时，加速行驶和定速行驶时的利用第2电动发电机3的发电产生的驱动力的减少量ΔF2与发动机1的驱动力的增加量ΔF1相等(S9)。因此，车辆100能够一边产生要求驱动力一边行驶。
采用本实施方式能够起到如下的作用效果。
(1)车辆100为具有驱动前轮FW的发动机1和能发电的第1电动发电机2和驱动后轮RW的能发电的第2电动发电机3的混合动力车辆(图1)。该混合动力车辆的控制装置50具有：马达控制部405和发动机控制部406，它们对发动机1、第1电动发电机2以及第2电动发电机3进行控制，以使车辆100根据要求驱动力行驶；温度传感器32a，其检测第1电动发电机2的温度Tm；以及抑制要求输出部402，其根据温度传感器32a的检测值，输出抑制第1电动发电机2的温度上升的要求(图4)。在抑制要求输出部402未输出抑制温度上升的要求时，马达控制部405对第1电动发电机2进行控制，以使第1电动发电机2利用发动机1的动力发出所需发电量W0(S3)。即进行第1控制。另一方面，当由抑制要求输出部402输出抑制温度上升的要求时，马达控制部405对第1电动发电机2和第2电动发电机3进行控制，以使第1电动发电机2的发电量降低至容许最大发电量W1，并且第2电动发电机3利用再生发电发出目标发电量W2(S5、S8)，进一步对发动机1进行控制，以使发动机1的驱动力增加的大小相当于第2电动发电机3的再生转矩的大小，即车辆100继续进行要求驱动力下的行驶(S9)。即进行第2控制。
由此，能够在抑制第1电动发电机2的温度上升的同时消除蓄电池6的充电不足。即，例如长时间在高速道路行驶中等，在车辆100制动时进行再生发电的频率较低，因此，需要用发动机1驱动第1电动发电机2进行发电，但由于第1电动发电机2配置于发动机旁边的高温环境中，因此容易变得高温。并且，当第1电动发电机2变得高温时，为了抑制温度上升，需要抑制第1电动发电机2的发电量。在这种情况下，即使在车辆100制动时以外，也利用远离发动机1的第2电动发电机3进行再生发电，并增加发动机1的驱动力(图6A)，因此能够在产生要求驱动力的同时得到所需的电力。
(2)混合动力车辆的控制装置50还具有发电量计算部403，该发电量计算部403计算出车辆整体的所需发电量W0，并计算出将温度传感器32a所检测出的温度Tm抑制为上限温度Tmb以下那样的第1电动发电机2的容许最大发电量W1(图4)。当由抑制要求输出部402输出抑制温度上升的要求时，马达控制部405对第1电动发电机2和第2电动发电机3进行控制，以使第1电动发电机2发出由发电量计算部403计算出的容许最大发电量W1，并且第2电动发电机3发出从由发电量计算部403计算出的所需发电量W0减去容许最大发电量W1而得到的目标发电量W2(图5)。
第1电动发电机2利用发动机1的驱动进行发电，因此与利用后轮RW的旋转进行发电的第2电动发电机3相比较，发电效率较高。考虑到这一点，设为从第1电动发电机2获取容许最大发电量W1并从第2电动发电机3获得不足的部分(W0-W1)。即，优先由第1电动发电机2进行发电，因此能够有效地获得所需的电力。
(3)混合动力车辆的控制装置50还具有直行行驶判定部401，该直行行驶判定部401判定车辆100是否进行直行行驶(图4)。在由抑制要求输出部402输出抑制温度上升的要求时，当由直行行驶判定部401判定为进行直行行驶时，马达控制部405对第2电动发电机3进行控制，以使第2电动发电机3进行再生发电，另一方面，当由直行行驶判定部401判定为未进行直行行驶时，对第2电动发电机3进行控制，以不进行再生发电。
这样，将直行行驶作为条件，在后侧的第2电动发电机3进行再生，因此能够防止使车辆100的行驶稳定性恶化。具体说明这一点。将利用第2电动发电机3进行再生行驶时的发动机1的驱动力(驱动转矩)例如设为+100(省略单位)、将右后轮RW1的驱动力(再生转矩)例如设为-25、将左后轮RW2的驱动力(再生转矩)例如设为-25时，车辆100的行驶驱动力为+50。在该状态下，当车辆100右转弯时，作用于右后轮RW1的载荷变小，因此右后轮RW1的驱动力例如变为-10。由此，左右的后轮RW1、RW2的驱动力产生差值，车辆100的行驶行为变得不稳定。关于这一点，因为在本实施方式中，除了直行行驶时以外，不进行后侧的再生，因此能够防止行驶行为变得不稳定。
(4)混合动力车辆的控制装置50还具有：导航装置36，其设定目标路线；以及GPS装置34，其检测车辆100的位置(图4)。车辆100构成为沿着由导航装置36设定的目标路线自动行驶的自动驾驶车辆。直行行驶判定部401根据由导航装置36设定的目标路线和由GPS装置34检测出的车辆100的位置判定是否处于直行行驶中。由此，能够事先掌握是否进行直行行驶，能够充分确保在后方进行再生时的行驶稳定性。
上述实施方式能够变更成各种方式。以下对变形例进行说明。在上述实施方式中，将发动机1(内燃机)和第1电动发电机2(第1电动机)配置于车辆前部用于驱动前轮FW，将第2电动发电机3(第2电动机)配置于车辆后部用于驱动后轮RW。即，利用内燃机和能够发电的第1电动机驱动前轮，利用能够发电的第2电动机驱动后轮，但还可以由内燃机和第1电动机驱动后轮，由第2电动机驱动前轮，混合动力车辆的构成不限于以上所述。
在上述实施方式中，发动机控制部406和马达控制部405对发动机1、第1电动发电机2以及第2电动发电机3进行控制，以使车辆100根据要求驱动力行驶，但控制部的构成不限于以上所述。即，只要对内燃机、第1电动机以及第2电动机进行控制，以使在未输出抑制第1电动机的温度上升的要求时，执行第1电动机利用内燃机的动力进行发电这一第1控制，当输出抑制温度上升的要求时，执行第1电动机的发电量减少并且第2电动机利用再生转矩进行发电且内燃机的驱动力增加的大小相当于再生转矩的大小这一第2控制，则控制部的构成就可以是任何形式。
在上述实施方式中，当发电量计算部403计算出车辆整体的所需发电量W0，并计算出将温度传感器32a的检测值Tm抑制为规定值Tmb以下这一第1电动发电机2的容许最大发电量W1，输出抑制第1电动发电机2的温度上升的要求时，设为由第1电动发电机2发出容许最大发电量W1，但还可以使第1电动机停止发电，由第2电动机发出所需发电量。因此，发电量计算部403可以不计算容许最大发电量W1，发电量计算部的构成不限于以上所述。
在上述实施方式中，由温度传感器32a对第1电动发电机2的温度Tm进行检测，但还可以检测与第1电动机的温度具有相关关系的物理量，温度检测部的构成不限于以上所述。因此，抑制要求输出部402还可以根据温度传感器32a以外的信息，输出抑制温度上升的要求。在上述实施方式中，由导航装置36设定目标路线，但路线设定部的构成不局限于此。在上述实施方式中，使用来自GPS装置34的信号检测车辆100的位置，但位置检测部的构成不局限于此。因此，判定车辆100是否直行行驶的直行行驶判定部401的构成不限于以上所述。在上述实施方式中，由蓄电池传感器32b检测作为二次电池的蓄电池12的充电量SOC，但充电量检测部的构成可以是任何形式。
在上述实施方式中，当由直行行驶判定部401判定为车辆100进行直行行驶时，执行在第2电动发电机3进行再生且使发动机1的驱动力增加这一第2控制，另一方面，当判定为未进行直行行驶时，禁止执行第2控制。即，将直行行驶作为条件允许或禁止进行第2控制，但还可以根据影响车辆100的行驶稳定性的其他条件，允许或禁止执行第2控制。
例如，通过通信单元37从外部获取天气信息，在天气信息为降雨、降雪等情况时，车辆100的行为容易变得不稳定，因此可以禁止进行第2控制。还可以在车辆100设置雨滴传感器，用雨滴传感器检测有无降雨来代替获取天气信息。还可以根据来自能够识别出天气的摄像机的信号，允许或禁止执行第2控制。在道路不是铺砌的道路的情况下，车辆100的行为容易不稳定，因此可以借助摄像机等获取路面信息，从而在铺砌的道路以外禁止进行第2控制。例如可以在高速道路以外禁止执行第2控制。还可以在上坡行驶时、下坡行驶时禁止执行第2控制。还可以在作用于前轮的载荷和作用于后轮的载荷的偏差量为规定值以上时，禁止进行第2控制。还可以在前轮与后轮的轮胎的直径不同时，禁止进行第2控制。还可以在外部气温低时、发动机1初次启动时等发动机水温低的状况下，禁止进行第2控制。即，行驶判定部能构成为直行行驶判定部401以外的各种判定部。
在上述实施方式中，将控制装置50应用在了自动驾驶车辆100上，但本发明的混合动力车辆的控制装置同样能够应用于自动驾驶车辆以外的车辆。
本发明还能作为具有驱动前轮FW和后轮RW中的任一者的内燃机1和能发电的第1电动机2以及驱动前轮(FW)和后轮RW中的任意另一者的能发电的第2电动机的混合动力车辆的控制方法使用。
既能够任意组合上述实施方式和变形例中的一个或者多个，也能够组合变形例彼此。
采用本发明，能够在抑制能发电的第1电动机的温度上升的同时消除蓄电池的充电不足。
以上，就本发明的优选实施方式进行了说明，本领域技术人员应理解为能够不脱离后述的权利要求书的公开范围地进行各种修改和变更。

Claims (7)

1.一种混合动力车辆的控制装置，为具有驱动前轮(FW)和后轮(RW)中的任一者的内燃机(1)和能发电的第1电动机(2)以及驱动前轮(FW)和后轮(RW)中的任一另一者的能发电的第2电动机(3)的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，具有：
控制部(405、406)，其对所述内燃机(1)、所述第1电动机(2)以及所述第2电动机(3)进行控制，以使所述混合动力车辆(100)根据要求驱动力行驶；
温度检测部(32a)，其检测所述第1电动机(2)的温度或与该温度具有相关关系的物理量；以及
抑制要求输出部(402)，其根据所述温度检测部(32a)的检测值输出抑制所述第1电动机(2)的温度上升的要求，
所述控制部(405、406)对所述内燃机(1)、所述第1电动机(2)以及所述第2电动机(3)进行控制，以使在由所述抑制要求输出部(402)未输出抑制温度上升的要求时，执行所述第1电动机(2)利用所述内燃机(1)的动力进行发电这一第1控制，当由所述抑制要求输出部(402)输出抑制温度上升的要求时，执行所述第1电动机(2)的发电量减少并且所述第2电动机(3)利用再生转矩进行发电且所述内燃机(1)的驱动力增加的大小相当于所述再生转矩的大小这一第2控制。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
还具有发电量计算部(403)，所述发电量计算部(403)计算车辆整体的所需发电量(W0)，并计算将所述温度检测部(32a)的检测值抑制为规定值以下那样的所述第1电动机(2)的容许最大发电量(W1)，
当由所述抑制要求输出部(402)输出抑制温度上升的要求时，所述控制部(405)对所述第1电动机(2)和所述第2电动机(3)进行控制，以使所述第1电动机(2)发出由所述发电量计算部(403)计算出的所述容许最大发电量(W1)，所述第2电动机(3)发出从由所述发电量计算部(403)计算出的所述所需发电量(W0)减去所述容许最大发电量(W1)而得到的目标发电量(W2)。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
还具有充电量检测部(32b)，所述充电量检测部(32b)对蓄充由所述第1电动机(2)和所述第2电动机(3)发出的电力的二次电池(12)的充电量(SOC)进行检测，
所述规定值为第1规定值(Tmb)，
当由所述充电量检测部(32b)检测出的充电量(SOC)为规定值(SOCa)以下，且由所述温度检测部(32a)检测出的所述第1电动机(2)的温度达到比所述第1规定值(Tmb)小的第2规定值(Tma)以上时，所述抑制要求输出部(402)输出抑制温度上升的要求。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
还具有行驶判定部(40)，所述行驶判定部(40)判定车辆(100)的行驶稳定性是否得到满足，
在由所述抑制要求输出部(402)输出了抑制温度上升的要求时，当由所述行驶判定部(40)判定为满足行驶稳定性时，所述控制部(405、406)执行所述第2控制，另一方面当由所述行驶判定部(40)判定为未满足行驶稳定性时，禁止执行所述第2控制。
5.根据权利要求4所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述行驶判定部(40)具有直行行驶判定部(401)，所述直行行驶判定部(401)判定是否进行直行行驶，
在由所述抑制要求输出部(402)输出了抑制温度上升的要求时，当由所述直行行驶判定部(401)判定为进行直行行驶时，所述控制部(405、406)执行所述第2控制，另一方面当由所述直行行驶判定部(401)判定为未进行直行行驶时，禁止执行所述第2控制。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，还具有：
路线设定部(36)，其设定目标路线；
位置检测部(34)，其检测所述混合动力车辆(100)的位置，
所述混合动力车辆(100)为沿着由所述路线设定部(36)设定的目标路线自动行驶的自动驾驶车辆，
所述直行行驶判定部(401)根据由所述路线设定部(36)设定的目标路线和由所述位置检测部(34)检测出的所述混合动力车辆(100)的位置判定所述车辆(100)是否处于直行行驶中。
7.一种混合动力车辆的控制方法，为具有驱动前轮(FW)和后轮(RW)中的任一者的内燃机(1)和能发电的第1电动机(2)以及驱动前轮(FW)和后轮(RW)中的任意另一者的能发电的第2电动机(3)的混合动力车辆的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
对所述内燃机(1)、所述第1电动机(2)以及所述第2电动机(3)进行控制，以使所述混合动力车辆(100)根据要求驱动力行驶；
检测所述第1电动机(2)的温度或与该温度具有相关关系的物理量；以及
根据检测出的所述第1电动机(2)的温度或与该温度具有相关关系的物理量，输出抑制所述第1电动机(2)的温度上升的要求，
所述控制步骤包括，对所述内燃机(1)、所述第1电动机(2)以及所述第2电动机(3)进行控制，以使在未输出抑制温度上升的要求时，执行所述第1电动机(2)利用所述内燃机(1)的动力进行发电这一第1控制，当输出抑制温度上升的要求时，执行所述第1电动机(2)的发电量减少并且所述第2电动机(3)利用再生转矩进行发电且所述内燃机(1)的驱动力增加的大小相当于所述再生转矩的大小那样的第2控制。
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